Экологическая оценка влияния седиментации на загрязнение мелиорированных земель пойменного агроландшафта тяжелыми металлами

Целью исследований являлась экологическая оценка влияния паводковой седиментации на пахотную аллювиальную почву затапливаемой поймы в период весеннего половодья р. Ока. Эксперимент по изучению поступления тяжелых металлов и мышьяка вместе с паводковыми седиментами на пахотные земли затапливаемой части поймы р. Ока проводился в 2023 г. на участке площадью 20 га, расположенном в 2 км к северу от границы г. Рязани. Изучение седиментной нагрузки на опытном участке выполнялось с помощью заблаговременно установленных на поверхности почвы седиментационных ловушек, расположенных друг от друга на расстоянии 0,45 км. В ходе проведения эксперимента установлен уровень седиментной нагрузки, изучено содержание поллютантов в паводковых седиментах в сравнении с подстилающей почвой, проведена оценка степени загрязнения седиментов тяжелыми металлами и мышьяком, проанализирована структура поступления в агроландшафт изучаемых химических элементов с паводковыми седиментами. Из рассмотренных поллютантов в паводковых седиментах стационарного участка наблюдений больше всего концентрируется кадмий, со значительным отставанием следуют ртуть, цинк, никель, марганец, свинец, мышьяк, а медь и хром концентрируются менее активно. Поступление валовых форм тяжелых металлов составило: марганец – 8793,4 г/га; цинк – 1435,28 г/га; хром – 539 г/га; никель – 523,6 г/га; медь – 280,28 г/га; свинец – 238,7 г/га; кадмий – 112,42 г/га; мышьяк – 87,93 г/га; ртуть – 0,65 г/га. Выявленная тенденция загрязнения тяжелыми металлами и мышьяком в процессе седиментогенеза на территорию пойменного агроландшафта р. Ока обусловливает необходимость разработки комплексных профилактических и реабилитационных мероприятий, содержащих в себе избирательный выбор культур, не накапливающих в себе тяжелые металлы, а также использование органоминеральных мелиорантов. При этом рекомендуется проведение агроэкологического мониторинга исследуемого агроландшафта на основе изучения циклов миграции тяжелых металлов.

1. Борисочкина Т.И. Геохимия тяжелых металлов почв урбанизированных ландшафтов зон воздействия металлургических предприятий / Т.И. Борисочкина, К.А. Колчанова // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25, № 10. С. 50-56. DOI: 10.18412/1816-0395-2021-10-50-56.

2. Ilinskiy A., Vinogradov D., Politaeva N., Badenko V., Ilin I. Features of the Phytoremediation by Agricultural Crops of Heavy Metal Contaminated Soils // Agronomy. 2023. № 13 (1). Р. 127. DOI: 10.3390/agronomy13010127.

3. Ilinsky A.V., Selmen V.N., Selmen E.V., Karyakina S., Matyukhin M., Grebennikova V. Environmental substantiation of the use of soil based on sewage sludge from urban wastewater treatment plants in the landscaping of residential areas // In the collection: XV International Scientific Conference «INTERAGROMASH 2022». Springer. 2023. Рр. 3027-3036.

4. Ilinskiy A.V., Selmen V.N., Selmen E.V. et al. The use of soil based on sewage sludge from urban wastewater treatment plants in the greening of urban areas // Theoretical and Applied Ecology. 2022. № 2. Рр. 191-197.

5. Силаев А.Л. Распределение микроэлементов в почвахпойменноголандшафта р.Унеча / А.Л.Силаев,Г.В. Чекин, Е.В. Смольский // Агрохимический вестник. 2021.№ 5. С. 12-17. DOI: I 10.24412/1029-2551-2021-5-003.

6. Kałmykow-Piwińska A., Falkowska E. Morphodynamic conditions of heavy metal concentration in deposits of the Vistula River valley near Kępa Gostecka (central Poland) // Open Geosciences. 2020. V. 12, № 1. Pр. 1036-1051.

7. Пыленок П.И. Влияние седиментации на качество аллювиальной почвы в пойме реки Ока // Агрофизика. 2020. № 4. С. 7-13.

8. Zakrutkin V.E., Reshetnyak V.N., Reshetnyak O.S. Assessment of the heavy metal pollution level of the river sediments in the east Donbass (Rostov region, Russia) // Water and Ecology. 2020.№ 3 (83). Pр. 32-40. DOI: 10.23968/2305-3488.2020.25.3.32-40.

9. Забашта А.В. Накопление тяжелых металлов в почвах предгорных районов Краснодарского края / А.В. Забашта, Н.Н. Забашта, Е.П. Лисовицкая // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14, № 1 (52). С. 22-26. DOI: 10.12737/article_5ccedba6e0c8c9.68580698.

10. Kalimoldina L.M., Sultangazieva G.S., Suleimenova M.Sh. Contamination of soils with heavy metal in the urban area of Almaty // Почвоведение и агрохимия. 2022.№ 3. Pр. 38-45. DOI: 10.51886/1999-740X_2022_3_38.

11. Новосельцев В.Н. Техногенное загрязнение речных экосистем: Монография / В.Н. Новосельцев, И.Б. Бесфамильный, Б.М. Кизяев, В.Е. Райнин. М.: Научный мир, 2002. 140 с.

12. Ильинский А.В. Оценка поступления питательных веществ с седиментами на пахотные земли пойменного агроландшафта /А.В. Ильинский К.Н. Евсенкин, А.А. Павлов // Экологические системы и приборы. 2024. № 2. С. 24-31. DOI: 10.25791/esip.2.2024.1430.

13. Кирейчева Л.В. Состояние пахотных земель Нечерноземной зоны Российской Федерации и основные направления повышения плодородия почв / Л.В. Кирейчева, В.А. Шевченко // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. № 2. С. 12-16. DOI: 10.24411/2587-6740-2020-12021.

14. Михайлушкин П.В. Органическое земледелие – направление перехода к «зеленой» экономике в России / П.В. Михайлушкин, А.Р. Алиева // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. № 2. С. 17-19. DOI: 10.24411/2587-6740-2020-12022.

15. Германова С.Е. Воздействие антропогенных факторов на сельскохозяйственные почвы / Петухов Н.В., Самброс Н.Б., Пивень Е.А., Зинченко А.В. // Международный сельскохозяйственный журнал. 2023. № 1. С. 39-42. DOI: 10.55186/25876740_2023_66_1_39

16. Ильинский А.В. Новые способы повышения продуктивности деградированных мелиорированных земель с применением информационных технологий. Монография / А.В. Ильинский, Н.В. Коломийцев, А.В. Матвеев, К.Н. Евсенкин, Б.И. Корженевский. М.: ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова», 2022. 152 с.

17. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Рязанской области в 2020 году / Комитет природных ресурсов по Рязанской области. Рязань, 2020. 148 с.

18. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Рязанской области в 2021 году / Комитет природных ресурсов по Рязанской области. Рязань, 2021. 163 с.

19. Уровень воды в Оке (г. Рязань) сегодня. [Электронный ресурс]. URL: https://allrivers.info/gauge/oka-ryazan/waterlevel (дата обращения: 10.07.2023).

20. Информация о сложившихся (к 20 февраля) и ожидаемых гидрометеорологических условиях на территории Рязанской области в преддверии весеннего половодья 2023 года. [Электронный ресурс]. URL: https://meteo62.ru/press-relizy/:polovode-2022_220309 (дата обращения: 04.06.2023).

21. Мажайский Ю.А. Нейтрализация загрязненных почв. Монография. Рязань: Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2008. 528 с.

22. Мажайский Ю.А. Особенности распределения тяжелых металлов в профилях почв Рязанской области // Агрохимия. 2003. № 8. С. 74-79.

23. Мажайский Ю.А., Гусева Т.М. Мониторинг тяжелых металлов в экосистеме малой реки Окского бассейна // Теоретическая и прикладная экология. 2017. № 2. С. 54-59.

24. Сает Ю.А. Геохимия окружающей среды / Ю.А. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. М.: Недра, 1990. 335 с. ISBN 5-247-01127-9