Особенности точечной и площадной нагрузки на почвы в условиях различного хозяйственного использования земель

Аннотация

В статье представлен сравнительный анализ пространственной структуры техногенного воздействия на почвенный покров в условиях локализованного (точечного) и фонового (площадного) загрязнения. Объектами исследования выступили территории Свердловской и Тульской областей, контрастные по характеру природопользования и техногенной трансформации. Первая характеризуется доминированием индустриальных ландшафтов с преобладанием стационарных источников выбросов, вторая является агропромышленным регионом с развитым фоновым загрязнением, обусловленным совокупным влиянием сельскохозяйственной деятельности, рассеянных выбросов и долговременных последствий радиационного воздействия. На основе данных по содержанию подвижных форм тяжелых металлов (Cu, Pb, Cd, Zn) в почвах, а также с использованием методов дистанционного зондирования и геоинформационного анализа предложена методика функционального зонирования, позволяющая дифференцировать участки по степени техногенной нагрузки и экологической трансформации. Ключевыми элементами предлагаемого подхода являются понятия экологически приемлемого естественного природного фона (ЕПФ), природно-антропогенного фона (ПАФ) и точки невозврата (ТНВ), последняя рассматривается как пороговое значение, преодоление которого ведет к устойчивому снижению биопродуктивности и необратимым изменениям в составе и структуре экосистем. Концепция зонирования реализуется через выделение санитарно-защитных зон (СЗЗ), зон экологической ответственности (ЗЭО) и природнозащитных зон (ПЗЗ), каждая из которых обладает своими функциональными и регуляторными характеристиками. В статье обоснована необходимость отказа от универсального подхода к нормированию загрязняющих веществ в пользу регионально-специфичных ориентиров, основанных на характеристиках реального фона и эмпирических наблюдениях. Методика апробирована на ключевых участках с различной плотностью и типом антропогенного воздействия и продемонстрировала высокую чувствительность к сочетанию физико-химических и ландшафтных факторов. Полученные результаты позволяют более обоснованно подходить к проектированию санитарно-защитных мероприятий, экологическому нормированию и разработке рекомендаций по устойчивому землепользованию. Представленный подход может быть применим в практической деятельности природоохранных и кадастровых служб, при территориальном планировании и в рамках экологической экспертизы промышленных объектов, а также в системах мониторинга состояния почв и окружающей среды на региональном и муниципальном уровнях.

Литература

1.               Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. Учение об экологических функциях почв. М., 2012. 412 с. (Переизд. учебника 2006 г.).

2.               Васин Д.В. Современные подходы к нормированию содержания тяжелых металлов в почве // Архивариус. 2021. № 3(57). С. 8–10.

3.               ГОСТ Р 70229–2022. Почвы. Показатели качества почв. М., 2022. 12 с.

4.               Глазунов Г.П., Гендугов В.М., Евдокимова М.В. и др. Макроскопическая кинетика временной и пространственной изменчивости вегетационного индекса NDVI на территории заповедника «Ямская степь» в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16, № 2. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-2-111-127

5.               Горелова С.В., Горбунов А.В., Ляпунов С.М. и др. Оценка воздействия крупной промышленной агломерации на загрязнение воздушной среды и почвы токсичными элементами (на примере г. Тулы) // Экология урбанизированных территорий. 2020. № 2. С. 6–20.

6.               Евдокимова М.В., Глазунов Г.П., Яковлев А.С. и др. Оценка экологического состояния земель, загрязнённых комплексом тяжёлых металлов в окрестностях города Норильска за период с 2004 по 2019 г. по материалам NDVI MODIS с сервера Вега-science // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 4. С. 149–165. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-149-165.

7.               Евсюков В.В., Трегубова А.И., Фролова А.А. Экологическая ситуация в Тульской области: проблемы и пути решения // Вестн. Тульского филиала Финуниверситета. 2022. № 1. С. 375–377.

8.               Иванов Д.В. Фоновое содержание загрязняющих веществ как мера нормирования качества природных сред (обзор) // Российский журнал прикладной экологии. 2021. № 4(28). https://doi.org/10.24852/2411-7374.2021.4.55.66

9.               Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М., 1984. 560 с.

10.            Коновалов А.Г., Рисник Д.В., Левич А.П. и др. Обзор подходов к оценке экологического состояния и нормированию качества почв // Биосфера. 2017. № 3. С. 214–229.

11.            Макарова Н.М., Рогачев А.Ф. Предупреждение поступления поверхностных вод с территории площадных и точечных источников загрязнения // Природообустройство. 2021. № 5. С. 37–43.

12.            Методические указания 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населённых мест: методические указания / Утв. Глав. гос. санитар. врачом РФ 7 февр. 1999 г. Введ. 5 апр. 1999 г. М., 1999. 76 с.

13.            Огородников С.С. Определение эталонных участков на землях сельскохозяйственного назначения // Агрохимический вестник. 2021. № 6. С. 90–92.

14.            Плеханова И.О., Золотарева О.А. Экологическое нормирование состояния почв, загрязнённых тяжёлыми металлами // Агрохимия. 2020. № 10. С. 79–88.

15.            Плеханова И.О., Золотарева О.А. Оценка и нормирование экологического состояния почв, загрязнённых тяжёлыми металлами // Агрохимия. 2021. № 7. С. 83–94.

16.            Постановление Правительства РФ от 03.03.2018 № 222 «Об утверждении правил установления санитарно-защитных зон и использования земельных участков, расположенных в границах санитарно-защитных зон». М., 2018.

17.            Постановление Правительства РФ от 13.02.2019 № 149 «Об утверждении правил разработки и пересмотра нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду и иных нормативов в области охраны окружающей среды». М., 2019.

18.            Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М., 1990. 335 с.

19.            Экологическое нормирование и управление качеством почв и земель / Под ред. С.А. Шобы, А.С. Яковлева, Н.Г. Рыбальского. М., 2013. 310 с.

20.            Яковлев А.С., Евдокимова М.В. Подход к установлению зон экологической ответственности предприятий и уровней природно-антропогенного фона почв // Почвоведение. 2022. № 9. С. 1167–1178.

21.            Ahirvar B.P., Das P., Srivastava V. et al. Perspectives of heavy metal pollution indices for soil, sediment, and water pollution evaluation: an insight // Total Environment Research Themes. 2023. Vol. 6. Art. 100039. https://doi.org/10.1016/j.totert.2023.100039

22.            Alengebawy A., Abdelkhalek S.T., Qureshi S.R. et al. Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications // Toxics. 2021. Т. 9, № 3. С. 42. https://doi.org/10.3390/toxics9030042

23.            He Z., Shentu J., Yang X. et al. Heavy metal contamination of soils: sources, indicators and assessment // Journal of Environmental Indicators. 2015. Vol. 9. P. 17–18.

24.            ISO 19258:2018. Soil quality — Guidance on the determination of background values. Geneva: International Organization for Standardization, 2018. 12 p.

25.            Lekemo D., Lebeau T., Amani I. et al. Geostatistical and Food Risk Assessment of Soils Contaminated by Trace Elements in the City of Dschang (Cameroon) // Urban Science. 2025. Vol. 9, № 11. Art. 467. https://doi.org/10.3390/urbansci9110467

26.            Li J., Li X., Wang C. et al. Pollution characteristics and probabilistic risk assessment of heavy metal(loid)s in agricultural soils across the Yellow River Basin, China // Ecological Indicators. 2024. Vol. 167. Art. 112676. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112676

27.            Peng Y., Grigorieva I.Yu. Assessment of heavy metal pollution on agricultural land in Chengdu city under different anthropogenic pressures based on APCS-MLR modelling // Ecological Indicators. 2024. Vol. 165. Art. 112183. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112183

28.            Shu Y., Li D., Xie T. et al. Antibiotics-heavy metals combined pollution in agricultural soils: sources, fate, risks, and countermeasures // Green Energy & Environment. 2025. Vol. 10, № 5. P. 869–897. https://doi.org/10.1016/j.gee.2024.07.007

29.            Wen T., Cheng Y., Yuan Y. et al. Quantitative analysis and risk assessment of heavy metal pollution in an intensive industrial and agricultural region // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2025. Vol. 289. Art. 117634. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.117634

30.            Wu J., Huang C. Machine learning-supported determination for site-specific natural background values of soil heavy metals // Journal of Hazardous Materials. 2025. Vol. 487. Art. 137276. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137276

31.            Interstate Technology & Regulatory Council (ITRC). Soil background definition (Электронный ресурс). https://sbr-1.itrcweb.org/soil-background-definition/ (дата обращения: 05.04.2025).

32.            Точно. Экология (Электронный ресурс). https://tochno.st/materials/ekologiya (дата обращения: 05.04.2025).