3. Результаты и их обсуждение

Городские почвы представляют собой особые объекты, на формирование которых оказывают влияние как природные факторы почвообразования, так и антропогенное воздействие. Особенность загрязнения городских почв крупных промышленных городов состоит в том, что на относительно небольшой площади сконцентрировано большое количество различных источников загрязнения. Это обусловливает разную интенсивность поступления и неоднородность состава загрязняющих почву веществ. На территории города Перми сохранились ненарушенные почвенные территории, но большая часть почвенных территорий нарушена и испытывает интенсивное антропогенное влияние.

Для получения объективной информации об экологическом состоянии городских почв важно проводить исследования во всех ландшафтно-функциональных зонах города.

3.1 Исследование снежного покрова

Активное воздействие атмосферы на наземные экосистемы и гидросферу проявляется через атмосферные осадки в виде дождя и снега. Выпавший на земную поверхность снег формирует снежный покров – уникальный слой, способный качественно и количественно характеризовать содержание загрязнителей в атмосферных осадках, накапливающихся в толще снега в течение зимнего периода.

Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения почвы и воды. При образовании снежного покрова из-за процессов сухого и влажного выпадения примесей концентрация загрязняющих веществ в снегу оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Благодаря естественному процессу концентрирования, содержание этих компонентов можно определять простыми методами с высокой степенью достоверности результатов.

Для оценки аэрального загрязнения территории отбор снежных проб производился в период максимального влагозапаса, перед началом таяния снега – в конце марте 2011и 2012 года. Пробы отбирались в местах, где снеговой покров не нарушался в течение всего периода снегонакопления, а противогололедные реагенты могли попасть с соседних территорий преимущественно при ветровом переносе или с брызгами.

Для оценки снегового покрова были определены реакция среды, удельная электропроводность (УЭП) и солесодержание в пересчете на NaCl (табл. 2, 3), в 2012 году – содержание хлоридов. Известно, что кислыми считаются атмосферные осадки с рН меньше 5,6; такая реакция среды незагрязненных осадков связана с постоянным присутствием в воздухе углекислого газа [7].

На всех точках в 2011 году реакция среды снеговой воды близка к нейтральной либо нейтральная, что говорит о подщелачивании поступавших на данные территории осадков, лишь на территории школы № 133 реакция среды слабокислая.

Таблица 2

Характеристика снежного покрова, 2011 г.

№	Место отбора	pH	Солесодержание
			УЭП, мкСм/см	в пересчете на NaCl, мг/дм3
1	Д/с № 40	6,43	57,7	27,15
2	Школа № 133	5,72	36,0	16,88
3	Бульвар по ул. Крупской	6,22	57,8	27,07
5	Парк им. Горького	6,53	49,9	23,36
6	Сквер им. С. П. Дягилева	6,48	58,7	27,53
10	Аллея по ул. Дружбы	6,78	104,9	49,40
11	Ул. Старцева (Стахановская-Ива)	6,93	102,7	48,10

Солесодержание в ненарушенном слое снега в пересчете на NaCl колеблется от 16,88 мг/дм³на территории школы до 49, 4 мг/дм³. Наибольшее содержание солей отмечено в придорожной зоне (аллея по ул. Дружбы, ул. Старцева), где основным источником загрязнения снега является автотранспорт. Темная окраска снега на обочинах дорог и соответственно талой воды обусловлена выносом частиц сажи, частиц каучука, кремния и др., содержащихся в выхлопных газах или образующихся при разрушении автопокрышек, истираемость которых в зимнее время резко возрастает; а также химическим и механическим выносом битумных, масляных и других минерально-органических соединений с днищ автотранспорта.

В 2012 году был произведен пересчет по содержание хлоридов – из мг/дм³ в мг/м² (табл. 3). Содержание хлоридов на квадратный метр находится в пределах от 0,06 до 0,56 мг. Реакция среды талой воды близка к нейтральной либо нейтральная, что говорит о подщелачивании поступавших на данные территории осадков, лишь на территории школы № 133 идет подкисление осадков, как и в прошлом году. Таким образом, на кислотность атмосферных осадков на этой территории больше влияют оксиды серы и азота, образующиеся при сжигании топлива расположенной рядом ТЭЦ-9, чем выбросы основного характера, характерные для других исследуемых точек.

Солесодержание в пересчете на NaCl колеблется от 19,31 мг/дм³ на территории школы до 101,8мг/дм³на улице Старцева. Наибольшее содержание солей отмечено в придорожной зоне (аллея по ул. Дружбы, ул. Старцева, Южная дамба) и рекреационной (сквер им С. П. Дягилева, сквер Уральских добровольцев, сквер по ул. Чкалова). Наибольшее содержание хлоридов отмечено на улице Старцева (вдоль автодороги Стахановская – Ива) – 21,83мг/дм³; наименьшее из исследуемых – на бульваре по ул. Крупской (4,02 мг/дм³). Можно отметить большее содержание хлоридов в талой воде придорожной и рекреационной зоны по сравнению с талой водой селитебной зоны.

Таблица 3

Характеристика снежного покрова, 2012 г.

№	Место отбора	рН	Солесодержание			Содержание хлоридов
			УЭП, мкСм/см	в пересчете на NaCl, мг/дм3	в пересчете на мг/м2	мг/дм3	в пересчете на мг/м2
1	Д/с № 40	6,67	47,9	22,43	0,29	8,25±1,89	0,11±0,02
2	Школа № 133	4,93	41,8	19,31	0,49	5,94±0,44	0,15±0,01
3	Бульвар по ул. Крупской	6,62	51,7	24,25	0,49	4,02±0,43	0,08±0,01
4	Черняевский лесопарк	6,95	67,7	31,7	0,40	4,93±0,43	0,06±0,01
5	Парк им. Горького	6,85	88,0	41,4	0,63	5,83±0,44	0,09±0,01
6	Сквер им. С. П. Дягилева	6,18	143,8	67,9	0,95	6,34±0,75	0,09±0,01
7	Сквер Уральских добровольцев	7,28	196,9	93,4	2,02	9,56±0,44	0,21±0,01
8	Сквер по ул. Чкалова	7,25	172,0	81,4	1,97	15,59±0,43	0,38±0,01
9	Сквер им. Р. Землячки	7,15	108,9	51,3	0,95	5,33±0,43	0,10±0,01
10	Аллея по ул. Дружбы	7,07	208,3	98,8	1,89	5,23±0,43	0,10±0,01
11	Ул. Старцева	7,44	214,2	101,8	2,59	21,83±0,43	0,56±0,01
12	Южная дамба	7,06	192,1	90,9	2,14	9,05±0,00	0,21±0,00
ПДК						300

Предельно допустимые концентрации хлоридов в поверхностно-ливневых стоках - 300 мг/л. На исследуемых нами территориях содержание хлоридов значительно ниже ПДК, однако можно предположить, что на территориях, куда снег поступает с других участков, содержание хлоридов будет значительно выше.

Около 98 % всех применяемых противогололедных реагентов составляют твердые соли или растворы их хлоридов (главным образом натрия, кальция, магния). Менее 2 % приходятся на иные, зачастую весьма дорогостоящие материалы (ацетаты, формиаты и др.). Этот факт обусловлен физико-химическими свойствами хлоридов и их растворов – способностью интенсивно плавить лед (снег) и снижать температуру замерзания воды.

Было проведено исследование проб снега и использованием метода биотестирования. В качестве растения-индикатора мы выбрали редис сорта Французский завтрак, т.к. его семена обладают высокой энергией прорастания и хорошей всхожестью. Для исследования использовали талую воду и в качестве контроля – дистиллированную воду. Для сравнения фитотоксичности снега на разных точках был определена всхожесть проростков (рис. 1), рассчитан индекс проростков контроля и вариантов опыта в процентах, как отношение индекса длины надземной части к подземной в %, далее был рассчитан индекс токсичности снега как отношение индекса проростков в талой воде к среднему индексу проростков в контроле, в % (рис. 2). Если значение индекса токсичности превышает 100 %, снег проявляет фитостимулирующее действие.

Рис. 1. Всхожесть, %

Максимальная всхожесть зафиксирована на контроле – 97,5 %. Однако на всех остальных точках всхожесть выше 80 %. Близка к контролю всхожесть в сквере по ул. Чкалова и Южной дамбе. Наименьшие значения по всхожести из исследуемых зафиксированы на бульваре по ул. Крупской - 82,5 %, Черняевском лесопарке – 86, 7 %, парке им. Горького – 85 %, сквере им. С. П. Дягилева – 86, 7 %, сквере Уральских добровольцев – 83, 4 %, что доказано математически.

Индекс фитотоксичности (рис. 2) изменяется значительно – от 82,5 до 112,8 %.

Рис. 2. Фитотоксичность снега, %

Фитотоксичность снега выявлена на территории детского сада № 40, школы № 133, сквера им Р. Землячки, Южной дамбе и ул. Старцева, но математически доказано только на ул. Старцева. На всех остальных территориях снег проявляет фитостимулирующее действие, благодаря поступлению питательных веществ, однако математически это не доказано.