Химическое загрязнение почвы городов Российской Арктики

Аннотация

Своевременное обнаружение антропогенного воздействия на окружающую среду является важной научной и практической задачей. Почва аккумулирует химические загрязнения и может быть источником вторичного загрязнения атмосферного воздуха и водных объектов. Химические вещества, содержащиеся в почве, могут воздействовать на здоровье населения при прямом контакте с почвой и опосредованно – через контактирующие с почвой атмосферный воздух и воду. Цель исследования – оценить качество почвы городских поселений Российской Арктики по химическим показателям. Использованы результаты лабораторных исследований и испытаний почвы, выполненные в 2024 году в рамках социально-гигиенического мониторинга. Проведена статистическая обработка данных, рассчитаны суммарные показатели загрязнения почвы Zc для городов Мурманской области. В 2024 году почва 27 арктических городов из 31 проанализированного соответствовала гигиеническим нормативам. Отсутствие превышений гигиенических нормативов в почве арктических городов Республики Карелия, Республики Коми, Республики Саха (Якутия), Чукотского и Ямало-Ненецкого автономного округа может быть связано не только с качеством почвы, но и с отсутствием контроля химических веществ. По степени химического загрязнения почва городов Апатиты, Заполярный, Кандалакша, Ковдор, Кировск, Мончегорск, Оленегорск, Североморск относится к категории «допустимая», городов Кола и Мурманск – к категории «умеренно опасная». Организация мониторинга почвы соответствует существующим рекомендациям только в арктических городах Архангельской области. В городах Республики Коми, Республики Саха (Якутия) и Чукотского автономного округа необходимо пересмотреть программы мониторинга. В городах Красноярского края и Мурманской области необходимо увеличить кратность отбора проб, Республики Карелия и Ямало-Ненецкого автономного округа – расширить перечень исследуемых химических показателей. Дальнейшие исследования будут посвящены возможности использования результатов экологического мониторинга, мониторинга вечной мерзлоты для оценки влияния почвы на здоровье населения.

Ключевые слова: почва населенных мест, комфортность городской среды, социально-гигиенический мониторинг, суммарный показатель загрязнения почвы, Арктическая зона Российской Федерации

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование выполнено в рамках научно-исследовательской работы № 124032000007-7, не имело спонсорской поддержки

Введение

В настоящее время Арктическая зона Российской Федерации (или Российская Арктика) играет ключевую роль в экономических и стратегических планах России. Проблема освоения арктического пространства усугубляется наличием объектов накопленного вреда, ростом затрат на поддержание социальной и транспортной инфраструктуры, трудностями обеспечения достойного уровня и качества жизни арктического населения [1]. Негативные последствия хозяйственной деятельности в этом регионе могут вызвать необратимые процессы разрушения экосистемы [2]. 

За последние десятилетия в Арктике наблюдалось быстрое потепление климата и сокращение площади морского льда, при этом частая повторяемость аномально холодных зим [3]. 

Изменение климата привело к увеличению привлекательности Арктики для инвестиций и хозяйственного развития, но, с другой стороны, таяние многолетней мерзлоты может вызывать критические разрушения инфраструктуры, изменения природных условий для охоты и рыболовства местных жителей [4, 5]. 

Приоритетными источниками загрязнения среды обитания населенных пунктов Российской Арктики являются предприятия добывающей и перерабатывающей промышленности. В Российской Арктике 14 городов имеют статус моногородов: наиболее сложное социально-экономическое положение в 4 моногородах, риски ухудшения социально-экономического положения имеются в 8 моногородах, в остальных — социально-экономическая ситуация характеризуется как стабильная [5]. Устойчивость компонентов экосистем к антропогенным нагрузкам снижает суровый климат [7]. 

Дальнейшее развитие Российской Арктики связано с освоением Северного морского пути, расширением поиска месторождений полезных ископаемых, трансформацией аграрной сферы, развитием туризма и т.д. [8, 9]. При реализации проектов освоения ресурсов в экстремальных природно-климатических условиях высок риск разрушения экологических систем [10]. С 2021 года в рамках Государственной программы по оказанию содействия добровольному переселению¹ гражданам Российской Федерации и соотечественникам, которые добровольно переселяются в Россию, предоставлена возможность получить в Российской Арктике земельный участок для строительства дома или любой предпринимательской деятельности. 

Дискомфортность проживания населения Российской Арктики создается неустранимыми природно-климатическими факторами, своеобразным режимом грунтовых вод, наличием многолетней мерзлоты и развивающихся в разных направлениях мерзлотно-грунтовых процессов, заболачиванием огромных территорий [2]. 

Методы оценки комфортности проживания постоянно совершенствуются [11-15]. В настоящее время на основе методологии оценки риска для здоровья населения формируются методы комплексной гигиенической оценки комфортности окружающей среды городских поселения. 

Своевременное обнаружение антропогенного воздействия на окружающую среду является важной научной и практической задачей. В качестве факторов уязвимости почвы Российской Арктики, кроме отрицательных температур в течение большей части года, выделяют затруднение оттока загрязняющих веществ, которое связано с неглубоким залеганием многомерзлых пород [16]. 

Почва аккумулирует химические загрязнения и может быть источником вторичного загрязнения атмосферного воздуха воды водных объектов [17]. Химические вещества, содержащиеся в почве, могут воздействовать на здоровье населения при прямом контакте с почвой и опосредованно через контактирующие с почвой атмосферный воздух и воду [18]. К приоритетным химическим веществам, загрязняющим почву, относятся свинец, кадмий, мышьяк и никель [18]. Оценка неблагоприятного воздействия почвы на здоровье населения проводится на основе суммарного показателя загрязнения Zc с учетом региональных фоновых концентраций химических веществ в почве².

Цель исследования – оценить качество почвы городских поселений Российской Арктики по химическим показателям.

Материалы и методы 

В настоящем исследовании использованы результаты лабораторных исследований и испытаний почвы, выполненные ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» в субъектах Арктической зоны Российской Федерации в 2007-2024 гг. в рамках социально-гигиенического мониторинга. Сформирована электронная база, проведена статистическая обработка данных с использованием пакета MS Office Excel. Организация мониторинга почвы населенных мест оценивалась в соответствии с письмом Роспотребнадзора³. Расчет суммарного показателя загрязнения Zc проводился в соответствии с п. 6.7. МУ 2.1.7.730-99⁴. Суммарный показатель загрязнения почвы Zc был рассчитан для городов Мурманской области по 8 химическим веществам: бенз/а/пирен, кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк. Степень загрязнения почвы оценивалась в зависимости от значения суммарного показателя загрязнения Zc по следующей шкале: Zc <16 – допустимая, Zc = 16-32 – умеренно опасная, Zc = 32-128 – опасная, Zc > 128 – чрезвычайно опасная⁵.

Результаты 

Мониторинг качества почвы в арктических городах Архангельской и Мурманской областей, Республики Карелия, Республики Коми, Ямало-Ненецкого автономного округа проводится с 2007 г., арктических городах Красноярского края – с 2018 г., арктических городах Республики Саха (Якутия) – с 2021 г., арктических городах Чукотского автономного округа – с 2023 г. В г. Нарьян-Мар (Ненецкий автономный округ) почва исследуется только микробиологическим и паразитологическим показателям.

В 2024 году лабораторные исследования и испытания по химическим показателям проводились в 126 точках отбора проб почвы 31 арктического города 8 субъектов Арктической зоны Российской Федерации (табл. 1).

Таблица 1
Лабораторные исследования и испытания почвы городов Арктической зоны Российской Федерации в 2024 году

Более половины точек отбора проб почвы расположено на территории детских дошкольных и школьных учреждений (табл. 2).

Таблица 2
Количество лабораторных исследований и испытаний проб почвы городов Арктической зоны Российской Федерации по видам территории в 2024 году

Примечание: в числителе указано количество точек, в знаменателе – количество исследований

Почва арктических городов Архангельской области исследуется 6 раз в год, Красноярского края – 3 раза в год, Мурманской области – 1-4 раза в год, Республики Карелия – 3-6 раз в год, Республики Коми – 2-3 раза в года, Ямало-Ненецкого автономного округа – 5-8 раз в год, Республики Саха (Якутия) и Чукотского автономного округу – 1 раз в год в весенне-летний период. 

Лабораторные исследования и испытания почвы арктических городов проводились по 12 неорганическим и органическим веществам: бенз/а/пирен, кадмий, кобальт, марганец, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, фтор, хром, цинк и определялось содержание нефтепродуктов. В почве арктических территория Архангельской области определялось содержание кадмия, кобальта, марганца, медь, нефтепродуктов, никеля, ртути, свинца, хрома, цинка (рис. 1). 

Рисунок 1. Количество химических веществ, исследованных в почве городов Арктической зоны Российской Федерации в 2024 году 

Средняя концентрация кадмия в почве арктических городов – от 0,017 до 0,14 мг/кг, мышьяка – от 0,027 до 0,70 мг/кг, никеля – от 1,8 до 5,4 мг/кг, ртути – от 0,012 до 0,070 мг/кг, свинца – от 1,3 до 3,2 мг/кг, цинка – от 1,9 до 7,9 мг/кг (рис. 2, табл. 3).

Рисунок 2. Средняя концентрация химических веществ, исследованных в почве городов Российской Арктики в 2024 году

Рисунок 3. Значения суммарных показателей загрязнения почвы Zc в городах Мурманской области в 2024 году

Обсуждение

В 2024 году качество почвы в 27 арктических городах из 31 проанализированного соответствовало гигиеническим нормативам. В городе Воркута зарегистрированы превышения ПДК по содержанию кадмия, Мурманске – кадмия, меди, никеля, Северодвинске – цинка.

По степени химического загрязнения почва городов Апатиты, Заполярный, Кандалакша, Ковдор, Кировск, Мончегорск, Оленегорск, Североморск относится к категории «допустимая», городов Кола и Мурманск – к категории «умеренно опасная». 

Проведенное исследование выявило различия в организации мониторинга почвы городов АЗРФ по количеству точек и кратности отбора проб, перечню контролируемых показателей. 

В соответствии с нормативно-методическими документами мониторинговые точки отбора проб почвы необходимо размещать на территориях детских образовательных организаций, игровых, спортивных, детских площадок селитебной территории, в зонах рекреаций, на территориях лечебно-профилактических учреждений. В 24 городах исследуется почва на территории детских образовательных организаций, в 14 городах – селитебной территории, в 14 городах – рекреационных зонах, в 10 городах – территории медицинских учреждений. Почва на территории в зонах санитарной охраны водных объектов исследуется в городах Лабытнанги и Новый Уренгой. 

Рекомендуемая кратность отбора проб почвы (не менее 6 раз в год во все сезоны за исключением зимнего для территорий с минусовыми температурами) соблюдается только в арктических городах Архангельской области, Республика Карелия и Ямало-Ненецкого автономного округа. Возможно, это связано с длительностью зимнего сезона и трудностью транспортировки проб почвы в испытательные лабораторные центры. 

Рекомендуемого перечня химических веществ, позволяющего оценить влияние почвы на здоровье населения, в настоящее время не разработано. В нормативных документах приведен перечень химических показателей, которые необходимо исследовать для предварительной оценки санитарно-эпидемиологического состояния почв территории проектируемого строительства. Различие перечня исследуемых показателей не позволяет провести сравнение качества почвы в городах Российской Арктики. 

Ограничениями исследования можно считать использование только лабораторных исследований и испытаний, проведенных в рамках социально-гигиенического мониторинга, и отсутствие фоновых концентраций во всех арктических регионах, 
за исключением Мурманской области.

Заключение

По результатам лабораторных исследований и испытаний в 2024 году почва практически во всех арктических городах соответствовала гигиеническим нормативам. Отсутствие превышений гигиенических нормативов в почве арктических городов Республики Карелия, Республики Коми, Республики Саха (Якутия), Чукотского и Ямало-Ненецкого автономного округа может быть связано не только с качеством почвы, но и с отсутствием контроля химических веществ. 

Организация мониторинга почвы соответствует существующим рекомендациям только в арктических городах Архангельской области. В городах Республики Коми, Республики Саха (Якутия) и Чукотского автономного округа необходимо пересмотреть программы мониторинга. В городах Красноярского края и Мурманской области необходимо увеличить кратность отбора проб, Республики Карелия и Ямало-Ненецкого автономного округа – расширить перечень исследуемых химических показателей. 

Невозможность использования суммарного показателя Zc для оценки уровня химического загрязнения почвы городов Архангельской области, Красноярского края, Республик Карелия, Коми, Саха (Якутия) Чукотского и Ямало-Ненецкого автономных округов связана с отсутствием фоновых концентраций содержания химических веществ в почве. 

Дальнейшие исследования будут посвящены возможности использования результатов экологического мониторинга, мониторинга вечной мерзлоты для оценки влияния почвы на здоровье населения.

___________________________________
¹ Указ Президента РФ от 22.06.2006 No 637 (ред. от 18.09.2024) «О мерах по оказанию содействия добровольному переселению в Российскую Федерацию соотечественников, проживающих за рубежом» (вместе с «Государственной программой по оказанию содействия добровольному переселению в Российскую Федерацию соотечественников, проживающих за рубежом») URL:https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_61111/ (дата обращения: 05.09.2025)
² Раздел IV СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
³ Письмо Роспотребнадзора от 28.01.2016 No 01/870-16-32 «Законодательное и методическое обеспечение лабораторного контроля за факторами среды обитания при проведении социально-гигиенического мониторинга».
⁴ МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест». 
⁵ Раздел IV СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».




Список литературы:

1. Губина О.В., Проворова А.А. Современные подходы к хозяйственному освоению арктических территорий РФ в аспекте перспективного пространственного развития // Фундаментальные исследования. 2018. № 11 (Ч. 1). С. 46-51. EDN YNRHIL https://doi.org/10.17513/fr.42298
2. Воронина Е.П. Экологические аспекты трансформации социально- экономического пространства в контексте повышения безопасности и сбережения экосистем // Арктика 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения. 2025. № 1 (21). С. 59-71. EDN YGSQSW
3. Мелешко В.П., Катцов В.М., Мирвис В.М. [и др.] Существует ли связь между сокращением морского льда в Арктике и ростом повторяемости аномально холодных зим в Евразии и Северной Америке? Синтез современных исследований // Метеорология и гидрология. 2018. № 11. С. 49-67. EDN YOFNWP
4. Сафин З.Ф., Лунева Е. В., Редникова Т. В. Охрана и использование природных ресурсов Арктики: проблемы правового регулирования // Труды Института государства и права Российской академии наук. 2025. Т. 20. № 1. С. 259-290. EDN TYBVKZ http://dx.doi.org/10.35427/2073-4522-2021-16-2-luneva-popova-rednikova
5. Harada D. Behind the recent acceleration of the Arctic oil and gas development in Russia: Potential, ongoing projects and challenges // Polar Science. 2020. Vol. 56. Р. 1-8. https://doi.org/10.1017/S0032247420000091
6. Волхонская З.И. Перспективы развития моногородов Арктической зоны // Международный студенческий научный вестник. 2020. № 3. С. 155. EDN RKYVKB
7. Попова Л.Ф., Никитина М.В., Андреева Ю.И. [и др.] Тяжелые металлы в почвах Евро-Арктических территорий // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2019. Т. 62. № 3. С. 102-107. EDN ZAWHVZ  https://doi.org/10.6060/ivkkt201962fp.5854 
8. Сагина О.А. Геостратегическая роль Арктической зоны Российской Федерации // Вестник евразийской науки. 2024. Т. 16. № s6. URL: https://esj.today/PDF/04FAVN624.pdf
9. Чурсина А.С. Арктическая зона РФ: Некоторые направления социально-экономического развития на примере Красноярского края // Аграрное и земельное право. 2024. № 12 (240). С. 308-310. http://doi.org/10.47643/1815-1329_2024_12_308
10. Андреева Е.Н., Воронина Е.П., Ильина Л.Н. Арктика в пространственном развитии Российской Федерации. Социально-экологические проблемы управления: монография. СПб.: ИПЦ СЗИУ РАНХиГС, 2022. 336 с.
11. Агафонова Ю.О. Методики оценки качества городской среды городов-миллионников // Казанский экономический вестник. 2020. № 1 (45). С. 11-17.
12. Дидковская О.В., Селезнева Ж.В. К вопросу о методике оценки комфортности городских территорий // Основы экономики, управления и права. 2023. № 3 (38). С. 41-45. http://doi.org/10.51608/23058641_2023_3_41
13. Беляева Л.О., Стрелец К.И. Оценка комфортности городской среды // Русский журнал строительных наук и технологий. 2023. Т. 9, № 1. С. 33-47. http://doi.org/10.15826/rjcst.2023.1.004
14. Полякова Н.В., Залешин В.Е., Поляков В.В. Диагностика комфортности среды проживания в городах: обоснование и формирование методики // Известия Байкальского государственного университета. 2020. Т. 30, № 1. С. 121-129. http://doi.org/10.17150/2500-2759.2020.30(1).121-129
15. Нотман О.В. Индексный метод оценки качества городской среды: международный и российский опыт // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 1: Регионоведение: философия, история, социология, юриспруденция, политология, культурология. 2021. № 2 (279). С. 89-99. http://doi.org/10.53598/2410-3691-2021-2-279-89-99
16. Телеснина В.М., Жуков М.А. Проблемы устойчивости арктических почв и биоремедиации нефтезагрязнений // Арктика 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения. 2021. № 1 (5). С. 48-53. EDN TPAVTA http://doi.org/10.51823/74670_2021_1_48 
17. Тафеева Е.А., Иванов А.В., Титова А.А., Петров И.В. Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в почве на территории нефтедобывающих районов Республики Татарстан. Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 10. С. 939-941. http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-939-941
18. Водянова М.А., Крятов И.А., Донерьян Л.Г., Евсеева И.С., Ушаков Д.И., Сбитнев А.В. Эколого-гигиеническая оценка качества почв урбанизированных территорий. Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. № 10. С. 913-916. http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-913-916
19. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2024 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2025. 424 с.

1. Gubina OV, Provorova AA. Modern approaches to the economic development of the Arctic territories of the Russian Federation in the aspect of prospective spatial development. Fundamental research. 2018;11-1:46-51. (In Russ.). EDN YNRHIL https://doi.org/10.17513/fr.42298
2. Voronina EP. Ecological aspects of transformation of socio-economic space in the context of increasing safety and preserving ecosystems. Arctic 2035: current issues, problems, solutions. 2025;(1(21)):59-71. (In Russ.). EDN YGSQSW 
3. Meleshko VP, Kattsov VM, Mirvis VM, et al. Is there a connection between the reduction of sea ice in the Arctic and the increase in the frequency of abnormally cold winters in Eurasia and North America? Synthesis of modern research. Meteorology and Hydrology. 2018;11:49-67. (In Russ.). EDN YOFNWP 
4. Safin ZF, Luneva EV, Rednikova TV. Protection and use of natural resources of the Arctic: problems of legal regulation. Proceedings of the Institute of State and Law of the Russian Academy of Sciences. 2025;20(1):259-290. (In Russ.). EDN TYBVKZ http://dx.doi.org/10.35427/2073-4522-2021-16-2-luneva-popova-rednikova 
5. Harada D. Behind the recent acceleration of the Arctic oil and gas development in Russia: Potential, ongoing projects and challenges. Polar Science. 2020;56:1-8. https://doi.org/10.1017/S0032247420000091
6. Volkhonskaya ZI. Prospects for the development of single-industry towns in the Arctic zone. International Student Scientific Bulletin. 2020;3:155. (In Russ.). EDN RKYVKB
7. Popova LF , Nikitina MV, Andreeva YuI, et al. Heavy metals in soils of the Euro-Arctic territories. News of higher educational institutions. Series: Chemistry and chemical technology. 2019;62(3):102-107. (In Russ.). EDN ZAWHVZ https://doi.org/10.6060/ivkkt201962fp.5854 
8. Sagina OA. The geostrategic role of the Arctic Zone of the Russian Federation. The Eurasian Scientific Journal. 2024;16(s6):04FAVN624. Available at: https://esj.today/PDF/04FAVN624.pdf. (In Russ.).
9. Chursina AS. Arctic zone of the Russian Federation: Some directions of socio-economic development on the example of Krasnoyarsk Krai. Agrarian and land law. 2024;(12(240)):308-310. (In Russ.). http://doi.org/10.47643/1815-1329_2024_12_308 
10. Andreeva EN, Voronina EP, Ilina LN. The Arctic in the spatial development of the Russian Federation. Social and environmental issues of management. SPb. IPC SZIU RANEPA Publ. 2022; 336 p. (In Russ.).
11. Agafonova YuO. Methods for assessing the quality of the urban environment of cities with millions. Kazan Economic Bulletin. 2020;(1(45)):11-17. (In Russ.).
12. Didkovskaya OV, Selezneva ZhV. On the issue of the methodology for assessing the comfort of urban areas. Fundamentals of economics, management and law. 2023;(3(38)):41-45. (In Russ.). http://doi.org/10.51608/23058641_2023_3_41
13. Belyaeva LO, Strelets KI. Assessment of the comfort of the urban environment. Russian Journal of Building Sciences and Technologies. 2023;9(1):33-47. (In Russ.). http://doi.org/10.15826/rjcst.2023.1.004
14. Polyakova NV, Zaleshin VE, Polyakov VV. Diagnostics of the comfort of the urban living environment: justification and formation of methodology. Izvestiya Baykalskogo gosudarstvennogo universiteta. 2020;30(1):121-129. (In Russ.). http://doi.org/10.17150/2500-2759.2020.30(1).121-129
15. Notman OV. Index method of urban environment quality assessment: international and Russian experience. Bulletin of the Adygea State University. Series 1: Regional Studies: philosophy, history, sociology, law, political science, cultural studies. 2021;(2(279)):89-99. (In Russ.). http://doi.org/10.53598/2410-3691-2021-2-279-89-99
16. Telesnina VM, Zhukov MA. Problems of Arctic Soil Stability and Bioremediation of Oil Pollution. Arctic 2035: Current Issues, Problems, Solutions. 2021;(1(5)):48-53. (In Russ.). EDN TPAVTA http://doi.org/10.51823/74670_2021_1_48
17. Tafeeva EA, Ivanov AV, Titova AA, Petrov IV. Content of heavy metals and petroleum products in the soil on the territory of oil-producing areas of the Republic of Tatarstan. Hygiene and Sanitation. 2016;95(10):939-941. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-939-941
18. Vodianova MA, Kriatov IA, Donerian LG, Evseeva IS, Ushakov D.I, Sbitnev AV. Ecological hygienic assessment of soils quality in urban areas. Hygiene and Sanitation. 2016;95(10):913-916. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-913-916
19. On the state of sanitary and epidemiological well-being of the population in the Russian Federation in 2024: State report. Moscow: Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing. 2025. 424 p. (In Russ.).