Urbanized areas experience heavy technological load, especially if the core of the city is associated with industrial activities. In 2018, the Perm region ranked fourth in the Volga Federal District in terms of air emissions. Chemical and mining activities in the Berezniki urban district of the Perm region make a huge contribution to increasing air pollution. Previously, it was established that the distribution of pollutants across the city was affected by the physical and geographical characteristics of the area and meteorological conditions of pollutant dispersion. The paper shows the need to monitor aerotechnogenic dispersion of elements in the snow cover within the Berezniki urban district. In March 2018, the microelement composition of the snow cover was studied with regard to 25 elements. The environmental and chemical distribution of the elements was assessed taking into account the functional use of the territory (industrial, recreational, transport, and residential areas). The degree of technogenic pollution level of melt snow water was determined by the accumulation and dispersion coefficients. On the basis of the concentration coefficient, there were identified anomalies with increased content relative to the background, those including the association Pb-Ti-Ge-Ga-Se, Ni and V. Recreational facilities were found to be subject to increased technogenic load relative to industrial areas. Spatial distribution of microelements in the snow cover of the study area was analyzed using the total pollution index Zc. The research established the need to expand the list of substances observed in the monitoring of atmospheric air pollution in the urban district and to supplement the observation programs with control of the snow cover pollution.

Актуальность. Природно-технические системы, формирующиеся в горнодобывающих районах, являются объектами повышенного экологического внимания в связи со значительным техногенным преобразованием всех компонентов природной среды. Состояние техногенного ландшафта среди прочих составляющих определяется свойствами литогенного ресурса, которым для территорий горной добычи выступают многотоннажные отходы – породы вскрыши и отходы обогащения полезных ископаемых. Целью настоящей работы является оценка почвенно-экологического потенциала техногенных грунтов природно-технической системы хвостохранилища Качканарского горно-обогатительного комбината («Хвостохранилище ЕВРАЗ КГОК») и выявление перспектив развития экосистем и потенциала их самовосстановления. В задачи исследований входило: установление признаков почвообразования и определение основных агрохимических и экологических характеристик техногенных грунтов, представленных хвостами мокрой магнитной сепарации, оценка их фитотоксичности; оценка состояния растительного покрова; выявление необходимости проведения рекультивационных работ. Объект исследования – техногенные грунты, являющиеся частью литогенной основы природно-технической системы «Хвостохранилище ЕВРАЗ КГОК». Методы. Исследование техногенных грунтов выполнялось на участках их выноса за пределы хвостохранилища. Полевые исследования включали: общее маршрутное знакомство с территорией; полевое изучение почв и техногенных грунтов, отбор образцов; изучение растительного покрова территории. Лабораторные исследования проведены в специализированных лабораториях с применением унифицированных методик. Содержание микроэлементов определяли методом ICP-MS. Результаты. Хвосты мокрой магнитной сепарации с позиций почвоведения диагностированы как техногенные поверхностные образования группы артифабрикаты, подгруппы артииндустраты. По сравнению с фоновыми почвами они характеризуются меньшим содержанием органического вещества, общего азота, менее кислой реакцией почвенного раствора, по содержанию водорастворимых ионов являются незасоленными, характеризуются допустимым уровнем загрязнения элементами 1–2 классов опасности и отсутствием острого токсического действия на исследуемые тест-системы. Активное протекание лесовосстановительных процессов на техногенных поверхностных образованиях и удовлетворительное состояние растительности демонстрируют отсутствие негативного воздействия указанных отложений на растительность. Вслед за восстановлением растительности в них появляются признаки начального почвообразования – образование лесной подстилки, накопление органического вещества и начальная дифференциация почвенных горизонтов.Почвенно-экологическое состояние исследуемой природно-технической системы признано удовлетворительным, не требующим в настоящее время проведения специальных природоохранных мероприятий по восстановлению почвенного и растительного слоя на участках техногенных поверхностных образований.

The current study considered the distribution of trace elements in snow cover taking into account the functional zoning of the territory of Berezniki-Solikamsk industrial hub, Perm Region, Russia. The concentrations of 22 trace elements were determined in the dissolved phase of snowmelt using ICP-MS method. On the basis of on the background approach, it was found that Ni, Se, Cu, and Sn are actively accumulated in the snow cover. Snowmelt surface runoff during snow melting period significantly contributes to the total watershed discharge of rivers; therefore, the compliance with the Russian fishery quality standards was assessed. It was found that meltwater is the source of Cu, Mn, Se, Zn, V in surface waters. Significant concentrations of Pb, Cd, W, As, Se in snow are characteristic of conditionally background sites in comparison with average values of global concentrations of dissolved trace elements in river waters, and Se, W, Pb, Ni, As, Cd are characteristic of all functional zones. This study presented the possible sources of priority pollutants. The greatest technogenic impact was observed in the area of transport infrastructure development. Upon that, recreational and residential functional zones also experience significant anthropogenic impact. In order to create a comfortable and healthy urban environment it is necessary to implement the measures to restore these areas.

Актуальность. Интенсивное антропогенное воздействие на окружающую среду, особенно в пределах промышленных территорий, способствует деградации почвенного профиля и аккумуляции технофильных химических элементов в почвенном покрове. Увеличение загрязнения городских почв тяжелыми металлами в связи с интенсивной промышленной нагрузкой является серьезной экологической проблемой. Несмотря на повышенный интерес к экологическому состоянию почв промышленных территорий, существующая в настоящее время в Российской Федерации система нормирования недостаточно разработана и не позволяет дать точную характеристику загрязнения. Цель: определение уровня загрязнения тяжелыми металлами почв в пределах промышленной зоны урбанизированной территории; сравнение отечественных и зарубежных методов оценки загрязненности почв и обоснование необходимости актуализации нормативно-технической документации. Методы. Содержание тяжелых металлов в почвах определено масс-спектральным методом на базе сектора наноминералогии «Центра коллективного пользования Пермского государственного национального исследовательского университета». Результаты и выводы. Рассмотрены отечественные и зарубежные методы оценки экологического состояния почв. Проведена оценка уровня загрязнения почв тяжелыми металлами и металлоидами в пределах промышленных территорий крупных химических предприятий Пермского края с использованием отечественных и зарубежных нормативов качества почв, суммарных показателей загрязнения и индекса потенциального экологического риска. Показана необходимость учета функционального назначения территорий при оценке загрязнения с помощью индивидуальных показателей. Получены аналогичные результаты оценки степени загрязнения почв при использовании отечественных, не регламентированных нормативно-технической документацией, и зарубежных суммарных показателей. Сделан вывод о необходимости актуализации нормативных требований Российской Федерации с учетом отечественного и зарубежного опыта оценки загрязненности почв.

Introduction. Heavy metal pollution of soils in urban areas is a severe problem in many regions of Russia and other countries. The higher concentrations of heavy metals in playground soils represent a severe threat to children’s health. The lack of legislatively approved decisions on periodic monitoring of soil contamination in residential areas and on remediation measures does not ensure a favourable ecological situation in the urban environment. Materials and methods. The mass spectrometry method was used to analyse the gross content of heavy metals and arsenic in playground soils in residential areas of the Industrialny district of Perm in 2019. Results. The assessment of soil contamination with heavy metals and arsenic in the soils of playgrounds of residential areas of the Industrialny district of Perm indicated their unsatisfactory quality. The concentration of arsenic in the soil exceeded the MPC by up to 4.6 times, zinc-2.6 times; nickel-3.5 times; cadmium-1.7 times; copper-1.5 times. The total indicator of contamination of Zс and Zст of the soil corresponds to the permissible level. The level of soil contamination with heavy metals ranges from “low” to “moderate” based on the indicator of potential environmental risk. Limitations. The limitations of the study are related to the small number of soil samples on the territory of playgrounds and one-time sampling, which limits the interpretation of the data obtained to determine trends in soil pollution, as well as the absence of identified patterns of contaminants in soils from different sources of their inflow. Conclusion. The results suggest that it is necessary to monitor soil contamination in residential areas and implement timely remediation measures; it is necessary to make decisions at the legislative level on the soil quality management in residential areas to ensure a favourable ecological environment, taking into account domestic and foreign experience.