Зависимость биодоступности соединений свинца в почвах от источника загрязнения (на примере г. Мехико и горнорудного района Парраль, Мексика)

Николай Сергеевич Седов; Наталья Анатольевна Черных; Франсиско Ромеро; Андрей Владимирович Касаткин; Сергей Виталиевич Евдокимов

doi:10.21638/spbu07.2023.408

Авторы

Николай Сергеевич Седов Ведущий научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт промышленной технологии, Российская Федерация, 115409, Москва, Каширское шоссе, 33
Наталья Анатольевна Черных Московский государственный институт международных отношений (университет) Министерства иностранных дел Российской Федерации, Российская Федерация, 119454, Москва, пр. Вернадского, 76
Франсиско Ромеро Национальный автономный университет Мексики, Мексика, 04510, Мехико, Койоакан
Андрей Владимирович Касаткин Ведущий научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт промышленной технологии, Российская Федерация, 115409, Москва, Каширское шоссе, 33
Сергей Виталиевич Евдокимов Ведущий научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт промышленной технологии, Российская Федерация, 115409, Москва, Каширское шоссе, 33

DOI:

https://doi.org/10.21638/spbu07.2023.408

Аннотация

Оценка и мониторинг загрязнения почв тяжелыми металлами в большинстве случаев производится на основе их валовых концентраций, в то время как риски негативного воздействия на здоровье человека в значительной степени определяются содержанием биодоступных форм. Статья посвящена изучению зависимости биодоступности соединений свинца в поверхностных почвенных горизонтах от источника загрязнения и преобладающей формы поступления контаминанта. Для проведения исследований были выбраны две территории, контрастно различающиеся по источникам загрязнения, в Мексике – мегаполис Мехико, источником свинца в почвах которого являются продукты сгорания этилированного бензина; и горнорудный район, расположенный в южной части штата Чиуауа, отвалы рудников которого являются источником потенциально токсичных элементов, включая свинец. Валовые концентрации свинца определялись рентгенофлуоресцентным методом, биодоступность свинца определялась методом экстракции, основанном на имитации желудочного и кишечного растворов. Как показали исследования, и в городе Мехико (особенно в центральной части города), и в горнорудном районе штата Чиуауа валовые концентрации свинца в несколько раз превышают фоновые значения. В почвах горнорудного района при средней валовой концентрации 787,5 мг/кг, содержание биодоступных форм в среднем составляет 64%, а в мегаполисе (г. Мехико) при средней валовой концентрации 324,7 мг/кг, средняя биодоступность составляет более 83%, в некоторых случаях достигает 100%. По результатам проведенных анализов можно сделать вывод, что несмотря на значительно более низкие валовые концентрации свинца в городе Мехико, опасность негативного воздействия на человека выше, чем в горнорудном районе, загрязненном отходами металлургической промышленности. Это объясняется тем, что основное влияние на биодоступность свинца имеет форма, в которой он присутствует. Зависимость биодоступности свинца от валового содержания в пределах каждого района исследований не выявлена.

Ключевые слова:

биодоступность, валовая концентрация, загрязнение, свинец, Мексика

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Быков, А. А. и Ревич, Б. А. (2001). Оценка риска загрязнения окружающей среды свинцом для здоровья детей в России. М.: Мир.

Водяницкий, Ю. Н. (2008). Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева РАСХН.

Водяницкий, Ю. Н. (2012). Нормативы содержания тяжелых металлов и металлоидов в почвах. Почвоведение, 3, 368-375.

Водяницкий, Ю. Н. и Яковлев, А. С. (2011). Оценка загрязнения почвы по содержанию тяжелых металлов в профиле. Почвоведение, 3, 329-335.

Гордеева, О. Н., Белоголова, Б. А., Гребенщикова, В. И. (2010). Распределение и миграция тяжелых металлов и мышьяка в системе «почва - растение» в условиях г. Свирска (Южное Прибайкалье). Проблемы региональной экологии, 3, 108-113.

Зубков, Н. В. и Зубкова, В. М. (2013). Известкование почвы, загрязненной тяжелыми металлами, и элементный состав растений. Вестник МГПУ. Серия: Естественные науки, 12 (2), 79-90.

Кузнецов, В. А. и Шимко, Г. А. (1990). Метод постадийных вытяжек при геохимических исследованиях. Минск: Наука и техника.

Моисеенко, Т. И. (2019). Биодоступность и экотоксичность металлов в водных системах: критические уровни загрязнения. Геохимия, 7, 675-688.

Полянский, Н. Г. (1986). Свинец, монография. М.: Наука.

Седов, Н. С. и Максимова, О. А. (2012). Обзор методов in vitro оценки оральной биодоступности металлов и металлоидов из загрязненных почв. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности, 4, 98-104.

Седов, Н. С., Черных, Н. А., Ромеро, Ф. М., Самора-Мартинес, О. (2012). Свинец в почвах Мехико: содержание, пространственное варьирование, доступность для человека. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности, 3, 14-18.

Филиппова, К. А., Лонщакова, Г. Ф., Удачин, В. Н., Аминов, П. Г., Кайгородова, С. Ю. (2013). Биодоступность Cu, Zn, Pb, Cd в техногенных почвах, дорожной и чердачной пыли городов Южного Урала с медеплавильным производством. Ekologia: Przemysl. Nauka i studia, 26, 38-41.

Черных, Н. А. и Сидоренко, С. Н. (2003). Экологический мониторинг токсикантов в биосфере: монография. М.: РУДН.

Bi, X., Li, Z., Sun, G., Liu, J., Han, Z. (2015). In vitro bioaccessibility of lead in surface dust and implications for human exposure: a comparative study between industrial area and urban district. Journal of Hazardous Materials, 297, 191-197.

Drexler, J. W. and Brattin, W. J. (2007). An in vitro procedure for estimation of lead relative bioavailability: With validation. Human and Ecological Risk Assessment, 13, 383-401.

Kelley, M. E., Brauning, S. E., Schoof, R. A., Ruby, M. V. (2002). Assessing oral bioavailability of metals in soil. Battelle Press. Reviews in Columbus, 124, 67-75.

Kumpiene, J., Giagnoni, L., Marschner, B., Denys, S., Mench, M., Adriaensen, K., Vangronsveld, J., Puschenreiter, M., Renella, G. (2017). Assessment of methods for Determining bioavailability of trace elements in soils. Reviews in Pedosphere, 27, 389-406.

Morton-Bermea, O., Hernández-Álvarez, E., González-Hernández, G., Romero, F., Lozano, R., Beramendi-Orosco, L. E. (2009). Assessment of heavy metal pollution in urban topsoils from the metropolitan area of Mexico City. Journal of Geochemical Exploration, 101, 218-224.

Ruby, M. V., Davis, A., Link, T. E., Schoof, R., Chancy, R. L., Freeman, G. B., Bergstrom, P. (1993). Development of an in vitro screening test to evaluate the in vivo bioaccessibility of ingested mine-waste lead. Environmental Science & Technology, 27, 2870-2877.

Ruby, M., Davis, A., Schoof, R., Eberle, S., Sellstone, C. M. (1996). Estimation of lead and arsenic bioavailability using a physiologically based extraction test. Environmental Science & Technology, 30, 422-430.

Ruby, M. V., Schoof, R., Brattin, W., Goldade, M., Post, G., Harnois, M., Mosby, D. E., Casteel, S. W., Berti, W., Carpenter, M., Edwards, D., Cragin, D., Chappell, W. (1999). Advances in evaluating the oral bioavailability of inorganics in soil for use in human health risk assessment. Environmental Science & Technology, 33, 3697-3705.

Yan, K., Dong, Z., Wijayawardena, A., Liu, Y., Naidu, R., Semple, K. (2017). Measurement of soil lead bioavailability and influence of soil types and properties. Reviews in Chemospere, 184, 27-42.