ИСТИНА

Основным агентом привноса антропогенных частиц в почву в городах являются твердые атмосферные выпадения (ТАВ). В составе городской пыли, в зависимости от местных особенностей, может встречаться большое количество частиц, оказывающих то или иное негативное воздействие на городские почвы. При сопряженном изучении городской пыли и почв, в них обнаружено сходство в содержании углеводородов, концентрации тяжелых металлов, составе микроорганизмов и других компонентов, что может указывать на участие ТАВ в формировании поверхностных горизонтов почв. Атмосферные выпадения содержат в себе много гидрофобных компонентов, прежде всего это нефтепродукты, соли, органические остатки и так называемый «чёрный углерод». Известно, что и городские почвы часто отличаются повышенной гидрофобностью. В своем исследовании мы постарались оценить гидрофобность ряда образцов пыли и почв, смоделировать процесс гидрофобизации почв в условиях мегаполиса и подтвердить гипотезу о том, что материал пылевых выпадений оказывает влияние на свойства поверхностных горизонтов городских почв. В качестве объектов исследования были выбраны почвы семи участков на территории Москвы и Московской области, имеющие разную степень техногенной нагрузки. Участки исследования отличаются по времени нахождения в городской черте и, следовательно, по длительности антропогенного воздействия. Микроморфологические исследования почв показывают высокую степень окатанности зерен скелета поверхностных горизонтов городских почв вне зависимости от их генезиса, присутствие окатанных микроартефактов (микрочастицы асфальтовых покрытий, резины, строительных материалов) аналогичных по форме и составу частицам, переносимым по воздуху. Определены водоотталкивающие свойства образцов городской пыли и почв методом WDPT-теста (в десятикратной повторности), смоделирован процесс гидрофобизации дерново-подзолистых почв в условиях мегаполиса и оценена его скорость. Для этого смоделировано загрязнение ТАВ верхнего 10-см слоя дерново-подзолистой почвы исходя из среднегодовой аэральной нагрузки в г. Москве в 32.85 г/м2 в год. Были взяты объемы пыли, эквивалентные 10, 20, 30, 40, 50, 70, 80, 90, 100, 150, 200-летнему загрязнению. В исследовании использовались три образца пыли с различными показателями WDPT-теста. Образец пыли 1 может быть охарактеризован как сильно-гидрофобный (600–3600 с), образцы пыли 2 и 3 – как умеренно-гидрофобные (60-600 с). По результатам модельного опыта показано, что с увеличением количества твердых атмосферных выпадений в материале дерново-подзолистой почвы увеличивается и уровень ее гидрофобности. Скорость увеличения зависит от водоотталкивающих свойств образца пылевых выпадений. При загрязнении сильно-гидрофобной пылью максимальная гидрофобизация образца достигается при 70-летней нагрузке. Образец дерново-подзолистой почвы приобрел сильно-гидрофобные свойства (WDPT-тест 700 с). Для других образцов пыли наблюдалось постепенное увеличение времени впитывания капли вплоть до максимального срока аэрального загрязнения почвы в рамках модельного опыта (200 лет). При загрязнени образцом пыли 2 почва достигла уровня слабой гидрофобности, при загрязнении образцом 3 – умеренной гидрофобности. Показатели WDPT-теста для поверхностных горизонтов исследованных почв составили от 2.4 с для фоновой почвы (гидрофильная почва) до 1493.5 с для городской почвы (сильно гидрофобная), формировавшейся около крупной автомагистрали в течение 90 лет. В почве жилой застройки 40-летнего возраста показатель составил 237.1 с (умеренно-гидрофобная), что аналогично 40-летнему загрязнению в опыте с сильно-гидрофобной пылью. Соответствие уровней гидрофобности, степени антропогенной нагрузки и времени пребывания участков в городской среде в модельном опыте и в образцах реальных городских почв на участках исследования свидетельствует о том, что твердые атмосферные выпадения являются составляющей гумусово-аккумулятивных горизонтов городских почв и оказывают существенное влияние на их водоотталкивающие и другие свойства