Экспериментальная оценка показателей водной миграции противогололёдных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Применение противогололёдных материалов (ПГМ) помимо непосредственного влияния на здоровье человека может воздействовать на него косвенно, ухудшая состояние объектов окружающей среды, в том числе и состояние почвы. По данным литературы, регулярное применение ПГМ вдоль автомобильных дорог приводит к формированию техногенных почвенных аномалий повышенного содержания солей, распределённых по вертикальному и горизонтальному профилям. Высокое солесодержание обусловливает увеличение миграционной способности сопутствующих поллютантов – тяжёлых металлов, переводя их в подвижные формы. Изучение миграционных процессов токсикантов является одной из гигиенически значимых задач нормирования. Таким образом, целью настоящего исследования является изучение влияния суммарной нагрузки противогололёдных материалов на почвы.

Материал и методы. Изучено влияние твёрдого ПГМ нитратной группы, в состав которого входят (NН2)2СO, Mg(NO3)2 и NH4NO3, с различной степенью нагрузки на верхний корнеобитаемый слой дерново-подзолистой и городской почв для установления их поглотительной способности и миграции солей в нижележащие горизонты в модельном эксперименте.

Результаты. Установлено, что в водных фильтратах содержится значительное количество катионов кальция (Ca2+) по сравнению с контролем. Процесс вымывания кальция наиболее интенсивно происходит в антропогенно преобразованной городской почве, которая в большей степени подвержена антигололёдной нагрузке.

Заключение. Таким образом, зональная (дерново-подзолистая) почва обладает большей аккумулирующей способностью к компонентам ПГМ и низкой буферной активностью в сравнении с городской почвой. Учитывая специфические особенности почвенных процессов под воздействием компонентов ПГМ, возникает опасность вторичного загрязнения грунтовых вод. В связи с этим система мониторинга качества почв должна учитывать комплексный подход, а профилактические мероприятия по оздоровлению городских почв необходимо планировать, предусматривая неизбежность применения ПГМ в зимний период в целях обеспечения безопасности дорожного движения.

Об авторах

Ольга Владимировна Ушакова

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: lab.pochva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2275-9010

Кандидат мед. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории эколого-гигиенической оценки отходов и почвы, ФГБУ «ЦСП» Минздрава России, Москва.

e-mail: lab.pochva@mail.ru

Россия

М. А. Водянова

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-3350-5753
Россия

Л. Г. Донерьян

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-9718-0663
Россия

Л. И. Трибис

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1687-4162
Россия

А. В. Сбитнев

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4406-4287
Россия

Список литературы

  1. Wu J., Kim H. Impacts of road salts on leaching behavior of lead contaminated soil. J Hazard. 2017; 324: 291-7.
  2. Cunningham M.A., Snyder E., Yonkin D., Ross M., Elsen T. Accumulation of deicing salts in soils in an urban environment. Urban Ecosyst. 2008; 11: 17-31.
  3. World Health Organization. Health effects of particulate matter. Available at: http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0006/189051/Health-effects-of-particulate-matter-final-Eng.pdf
  4. Кошелева Н.Е., Кузьминская Н.Ю., Терская Е.В. Засоление и осолонцевание городских почв из-за применения противогололёдных реагентов (на примере Западного административного округа Москвы). Инженерные Изыскания. 2017; 6-7: 64-77.
  5. Лысиков А.Б. Влияние противогололедных реагентов на состояние почвы придорожных сосняков Серебряноборского опытного лесничества. Лесоведение. 2017; 6: 446-51.
  6. Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Хайбрахманов Т.С. Экологические последствия применения противогололёдных реагентов для почв восточного административного округа Москвы. Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2016; 3: 40-9.
  7. Lee S.Z., Chang L., Yang H.H., Chen C.M., Liu M.C. Adsorption characteristics of lead onto soils. J Hazard. 1998; 63 (1): 37-49.
  8. Kim E.J., Herrera J.E., Huggins D., Braam J., Koshowski S. Effect of pH on the concentrations of lead and trace contaminants in drinking water: A combined batch, pipe loop and sentinel home study. Water Res. 2011; 45 (9): 2763-74.
  9. Stumm W., Morgan J.J. Aquatic Chemistry: Chemical equilibria and rates in natural Waters. New York: Wiley; 1996. 1040 p.
  10. Amrhein C., Mosher P.A., Strong J.E., Pacheco P.G. Trace Metal Solubility in Soils and Waters Receiving Deicing Salts. J Environ Qual. 1994; 23 (2): 219-27.
  11. Amrhein C., Mosher P.A., Strong J.E. Colloid-Assisted Transport of Trace-Metals in Roadside Soils Receiving Deicing Salts. Soil Sci Soc Am J. 1993; 57 (5): 1212-7.
  12. Amrhein C., Strong J.E. The Effect of Deicing Salts on Trace Metal Mobility in Roadside Soils. J Environ Qual. 1990; 19 (4): 765-72.
  13. Amrheln C., Strong J.E., Mosher P.A. Effect of Deicing Salts on Metal and Organic Matter Mobilization in Roadside Soils. Environ Sci Technol. 1992; 26 (4): 703-9.
  14. Bauske B., Goets D. Effects of Deicing-Salts on Heavy Metal Mobility Zum Einflußvon Streusalzen auf die Beweglichkeit von Schwermetallen. Acta Hydrochim Hydrobiol. 1993; 21 (1): 38-42.
  15. Warren L.A., Zimmerman A.P. The influence of temperature and NaCl on cadmium, copper and zinc partitioning among suspended particulate and dissolved phases in an urban river. Water Res. 1994; 28 (9): 1921-31.
  16. Bäckström M., Karlsson S., Bäckman L., Folkeson L., Lind B. Mobilisation of heavy metals by deicing salts in a roadside environment. Water Res. 2004; 38 (3): 720-32.
  17. Interlandi S.J., Crockett C.S. Recent water quality trends in the Schuylkill River, Pennsylvania, USA: a preliminary assessment of the relative influences of climate, river discharge and suburban development. Water Res. 2003; 37 (8): 1737-48.
  18. Maxe L. Sources of major chemical constituents in surface water and groundwater of southern Sweden. Nord Hydrol. 2001; 32 (2): 34-115.
  19. Jones B., Snodgrass J.W., Ownby D.R. Relative Toxicity of NaCl and Road Deicing Salt to Developing Amphibians. Copeia. 2015; 103 (1): 72-7.
  20. Silver P., Rupprecht S.M., Stauffer M.F. Temperature-Dependent Effects of Road Deicing Salt on Chironomid Larvae. Wetlands. 2009; 29: 942-51.
  21. Li F., Wu G., Hu S., Fan Z., Gao Q. Growth Behavior and Physiological Characteristics of Chlorella vulgaris in the Presence of Deicing Salt. Procedia Environ Sci. 2013; 18: 20-5.
  22. Кадыров Д.Э., Лихачев А.Н., Хомяков Д.М., Щигрива М.М. Действие жидких противогололёдных реагентов на состав микробиоты дерново-подзолистой почвы в условиях мегаполиса. Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008; 23 (3): 343
  23. Mamilov A., Oliver M.D., Inubushi K. Microbial eco-physiology of degrading Aral sea wetlands: Consequences for C-cycling. J Soil Sci Plant Nutr. 2004; 50 (6): 839-42.
  24. Yuan B.C., Li Z.Z., Liu H., Gao M., Zhang Y.Y. Microbial biomass and activity in salt affected soils under arid conditions. Appl Soil Ecol. 2007; 35 (2): 319-28.
  25. Герасимов А.О., Чугунова М.В. Влияние загрязнения дерново-подзолистой почвы противогололёдными реагентами на высшие растения и почвенные микроорганизмы. Экология и промышленность России. 2015; 19 (4): 59-63
  26. Craig S., Zhu W. Impacts of Deicing Salt and Nitrogen Addition on Soil Nitrogen and Carbon Cycling in a Roadside Ecosystem. Water Air Soil Poll. 2018; 229 (6): 187.
  27. Černohlávková J., Hofman J., Bartoš T., Sanka M., Anděl P. Effects of road deicing salts on soil microorganisms. Plant Soil Environ. 2008; 54 (11): 479-85.
  28. Denby B.R., Ketzel M., Ellermann T., Stojiljkovic A., Kupiainen K., Niemi J.V. et al. Road salt emissions: A comparison of measurements and modelling using the NORTRIP road dust emission model. Atmos Environ. 2016; 141: 508-22.
  29. Ducret-Stich R.E., Tsai M.Y., Thimmaiah D., Künzli N., Hopke P.K., Phuleria P.C. PM10 source apportionment in a Swiss Alpine valley impacted by highway traffic. Environ Sci Pollut Res. 2013; 20 (9): 6496-508.
  30. Малышева А.Г., Шелепова О.В., Водянова М.А., Донерьян Л.Г., Ушакова О.В., Юдин С.М. Эколого-гигиенические проблемы применения противогололёдных реагентов в условиях крупного мегаполиса (на примере территории города Москвы). Гигиена и санитария. 2018; 97 (11): 1032-7.
  31. Крятов И.А., Тонкопий Н.И., Водянова М.А., Русаков Н.В., Донерьян Л.Г., Евсеева И.С. и соавт. Методические подходы к обоснованию гигиенических требований к применению противогололёдных материалов. Гигиена и санитария. 2014; 93 (6): 52-4.
  32. Ворончихина Е.А., Щукин А.В., Щукина Н.И. К оценке геохимического состояния урбоэкосистемы Перми в связи с использованием противогололёдных реагентов. Географический вестник. 2014; 29 (2): 78-94.
  33. Рахманин Ю.А., Бобровницкий И.П., Синицына О.О. Научные основы формирования нового профилактического направления - медицина окружающей среды. Материалы XII Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. Москва, 17-18 ноября 2017 г. М.; 2017: 27-30.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Ушакова О.В., Водянова М.А., Донерьян Л.Г., Трибис Л.И., Сбитнев А.В., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.