Том 2

Критические нагрузки атмосферных выпадений свинца на наземные экосистемы Европейской части России

В настоящее время основной источник поступления техногенного свинца (Pb) в окружающую среду связан с автотранспортом, на долю которого в Российской Федерации приходится около 70 % суммарной эмиссии его соединений в атмосферу. Еще 25 % составляют выбросы предприятий цветной металлургии, авиационной и космической промышленности и теплоэнергетики. Закономерно высокий уровень поступления характерен для Центрального, Верхневолжского и Южного регионов, где экосистемы ежегодно получают 100–150 и более г Pb/га, тогда как минимальный фоновый уровень нагрузок составляет менее 20 г Pb/га в год.

Основные принципы и методы расчета величин критических нагрузок, разработанные для оценки воздействий на экосистемы соединений серы и азота, адаптируются для использования при расчетах величин критических нагрузок тяжелых металлов, и в частности, свинца. В силу токсичности его соединений для биоты, важным моментом в оценке критических нагрузок является обоснование пороговых концентраций свинца в средах (почвах, природных водах, растениеводческой продукции и др.). Как правило, используются предельно допустимые и оптимально допустимые концентрации или экотоксикологические нормативы. Как и в случае критических нагрузок соединений серы или азота, выбор реципиентов зависит от природоохранных приоритетов. Это может быть человек, если существует риск потребления им загрязненной свинцом сельскохозяйственной продукции или грунтовых вод. Также могут рассматриваться эффекты воздействия на наземную флору, почвенную фауну или микроорганизмы. Расчеты величин критических нагрузок свинца были выполнены для ландшафтов Европейской части России на основе параметризации основных потоков металла в экосистемах: адсорбции в почвенном поглощающем комплексе, вынос с почвенно-грунтовым стоком, накопление в приросте наземной части биомассы растительности. Значения критических нагрузок менее 50 г Pb/га в год рассчитаны для экосистем Центрального региона и вдоль юго-западной границы Российской Федерации (в зоне трансграничного переноса поллютантов от промышленных источников Восточной Украины). Для большей части Европейской России уровень допустимого воздействия составляет 50–100 г Pb/га в год. Максимальные значения критических нагрузок — 100–150 и более г Pb/га в год — рассчитаны для лесных экосистем северной и средней тайги, где климатические и почвенно-геохимические условия способствуют связыванию свинца в органо-минеральные комплексы с последующим вымыванием его соединений из почв в результате почвенно-грунтового стока, что предотвращает риск избыточного депонирования элемента в почвах и растениеводческой продукции.

Сравнительный анализ величин поступления свинца с атмосферными выпадениями и соответствующих значений критических нагрузок позволил составить карту превышений критических нагрузок свинца, где показаны территории, для которых существует экологический риск негативного воздействия его соединений на компоненты экосистем. Согласно представленным данным, около 10–15 % территории Европейской части России находится в условиях превышения допустимых техногенных нагрузок.