Полициклические ароматические углеводороды в почвах промышленных и селитебных зон Тюмени

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью исследования особенностей накопления полициклических ароматических углеводородов из числа приоритетных загрязнителей в почвенном покрове городских районов различного функционального назначения и промышленной специализации. Цель работы: качественная и количественная оценка уровня загрязнения почвенного покрова селитебной и промышленных зон города по результатам изучения состава и содержания полициклических ароматических углеводородов. Объекты: верхние ненарушенные горизонты (0-10 см) городских почв. Методы: отбор почвенных проб, методы определения физико-химических свойств почв, экстракция полициклических ароматических углеводородов методом омыления, высокоэффективная жидкостная хроматография с флуориметрическим детектированием на приборе 1260 Infinity фирмы Agilent (США), статистические методы, расчет диагностических соотношений полициклических ароматических углеводородов, гигиенических и геохимических показателей. Результаты. В почвах Тюмени определено содержание 12 приоритетных полициклических ароматических углеводородов: нафталина, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена, пирена, бенз(a)антрацена, бенз(b)флуорантена, бенз(k)флуорантена, бенз(а)пирена, дибенз(а,h)антрацена, бенз(ghi)перилена. Показана широкая вариабельность содержания данных соединений в почвах различных зон города. Установлено, что повышенные содержания бенз(a)антрацена, бенз(b)флуорантена, бенз(k)флуорантена, бенз(а)пирена, и бенз(ghi)перилена определяют загрязнение почв селитебной зоны, а флуорен, фенантрен, бенз(a)антрацен и бенз(k)флуорантен - почв промышленных зон. Выявлено, что суммарное содержание полициклических ароматических углеводородов в почвах селитебной зоны в среднем вдвое выше, чем в почвах промышленных зон. Это обусловлено как физико-химическими свойствами почв, так и длительностью и интенсивностью антропогенной нагрузки. Интегральная оценка загрязнения почв приоритетными ПАУ показала опасный уровень загрязнения почв в селитебной зоне, умеренно опасный - в зоне влияния Антипинского нефтеперерабатывающего завода и допустимый - в зоне влияния ТЭЦ-2.

The relevance of the research is caused by the necessity to study the poorly investigated features of the priority polycyclic aromatic hydrocarbons accumulation in the urban topsoil of the city areas described by various functional purposes and industry. The main aim of the research is qualitative and quantitative assessment of the topsoil contamination in the residential and industrial areas of the city according to the polycyclic aromatic hydrocarbons composition and content observation. Objects of the research are urban topsoil undisturbed horizons (0-10 cm) of urban soils. Methods: soil sampling; methods for determining physical and chemical properties of soils, extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons by saponification, high/performance liquid chromatography with fluorimetric detection using 1260 Infinity device made by Agilent (USA), statistical methods, calculation of diagnostic ratios of polycyclic aromatic hydrocarbons, hygienic and geochemical parameters. The results. The contents of 12 priority polycyclic aromatic hydrocarbons were determined in anthropogenically altered soils: naphthalene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo[a]anthracene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, dibenzo[a,h]anthracene, benzo[ghi]perylene. A wide variability of their content in urban topsoils is shown. It has been established that the increased contents of benzo[a]anthracene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene and benzo[ghi]perylene determine soil contamination in the residential area, and fluorene, phenanthrene, benzo[a]anthracene and benzo[k]fluoranthene - in the soils of industrial areas. It was revealed that, on average, the total content of polycyclic aromatic hydrocarbons is twice higher in the soils of the residential area than in the soils of industrial areas. This is due to both the physical and chemical properties of soils, and the duration and intensity of anthropogenic impact. An integrated assessment of pollution showed a dangerous level of soil pollution in the residential area, moderately dangerous - in the Antipinsky Refinery impact area and the permissible - in the CHP-2 plant impact area.