Содержание углерода органических соединений в гумусовых горизонтах изученных почв Санкт-Петербурга

В почвах Санкт-Петербурга чаще всего встречается завышенное содержание органического углерода (Чуков и др., 2006; Уфимцева и др., 2011; Тыртычная, 2014; Захарова, 2015; Шамилишвилли, 2015).

Дерново-подзолистые почвы Приневской низменности в Ленинградской области обладают содержанием углерода органических соединений в гумусовом горизонте около 2% (Почвы Ленинградской области, 1973). Исследованные почвы обладают минимальным значением этого показателя равным 0,92%, а максимальным — 21,20%.

Завышенные показатели наблюдаются, в основном, у тех почв, где при морфологическом описании были обнаружены угольки, угольная пыль или при наличии торфяного материала (приложение № 6). Но встречаются почвы, где нет растительных остатков или угольков (угольной пыли), а содержание углерода органических соединений высоко. Вероятно, в гумусовом (органогенном) горизонте таких почв содержатся другие органические загрязнители, не идентифицируемые при морфологическом исследовании почвы.

В 45% от всех изученных биогенных горизонтов содержание углерода органических соединений находится в интервале 2 — 4%, что, в целом, не сильно превышает значения в естественных почвах Ленинградской области. 33% почв обладают завышенными значениями углерода органических соединений (более 4%), при этом 6% имеют значения выше 10% (рис. 6). Высокое содержание этого показателя диагностируется в почвах парков (рекреационная зона): парк ЦПКиО им. С. М. Кирова, Приморский парк Победы, Парк Есенина, Парк Юннатов, Парк «Куракина дача»; а также скверах и бульварах Санкт-Петербурга (рис. 7). Доля почв с более высоким содержанием углерода органических соединений по сравнению с естественными почвами здесь равна 44% (приложение № 7).

В жилой зоне и на газонах, расположенных вдоль дорог, повышенными значениями Сорг обладает меньшее количество почв — 15% и 26% соответственно. Увеличение содержания углерода органических соединений в почвах рекреационной зоне может быть объяснено тем, что в парках, скверах и т. д. для рекультивации используются грунты со значительным содержанием растительных остатков (например, с торфом). Но не только торф встречается в таких почвах, в некоторых парках верхние органо-минеральные горизонты содержат значительное количество угольков или угольной пыли (Приморскиий парк Победы, парк ЦПКиО им. С. М. Кирова, парк «Куракина дача»). Рекреационная зона обладает наибольшим разнообразием содержания углерода органических соединений. В почвах Южно-приморского парка величина Сорг имеет значение меньше 1%, что, по-видимому, связано с особенностями нанесенного рекультивационного грунта на этой территории.

В почвах, расположенных на газонах вдоль дорог, диапазон значений Cорг варьирует от 1 до 10%. Большинство почв, расположенных на газонах вдоль дорог, как и почвы других функциональных зон, содержат углерод в пределах от 2 до 4%.

Однофакторный дисперсионный анализ не выявил достоверных различий в содержании углерода органических соединений в почвах разных функциональных зон (приложение № 8). Казалось бы, в почвах рекреационной зоны показатель Cорг должен быть выше, поскольку рекультивация таких территорий предполагает создание благоприятных условий для произрастания зеленых насаждений, и более низких — на газонах вдоль автодорог, а также на газонах в жилой зоне (особенно в новостройках). Как уже отмечалось выше, некоторая тенденция к увеличению Cорг наблюдается в почвах парков, но она не столь значительна. Это происходит потому, что увеличение значений этого показателя зачастую происходит из-за содержания угля, угольной пыли и других органических загрязнителей. Загрязненные таким образом грунты встречаются во всех зонах. Поэтому четкой зависимости между содержанием углерода органических соединений и функциональной зоной города не прослеживается.

В почвах педо-аллохтонного типа (с привнесенным гумусовым горизонтом) подстилающий горизонт имеет значительно меньшее содержание углерода органических соединений (от 0,03 до 0,79%), что свидетельствует о различном происхождении нижней минеральной толщи и органо-минерального (органогенного) горизонта, и о том, что верхний горизонт образован не на месте его нынешнего пребывания.

Изученные рекультивационные грунты обладают значительным содержанием углерода органических соединений. В трех из них этот показатель около 4%, а в одном — около 11%, что обусловлено входящим в его состав торфяным материалом.

Содержание углерода органических соединений важный показатель плодородия почвы и других экологических функций почвы. Это такие функции как сорбция поллютантов и связывание их в неподвижную форму; сорбция болезнетворных микроорганизмов; функция обеспечения влагой и элементами питания растений и микроорганизмов; поддержание оптимального водно-воздушного режима за счет оструктуривания почвы; функция терморегуляции (в первую очередь за счет лучшего поглощения тепла). В почвах города нельзя говорить о том, что с повышением содержания углерода органических соединений повышается плодородие и эффективность других экологических функций, поскольку часто повышенные значения содержания углерода органических соединений не будут отображать содержание гумуса в этих почвах. Более того, в некоторых случаях, такие показатели могут косвенно говорить о загрязнении почв, в том числе недоокисленными продуктами горения, в состав которых входят опасные канцерогены — полициклические ароматические углеводороды.

Таким образом, почвы Санкт-Петербурга обладают широким диапазоном содержания углерода органических соединений. Часто наблюдаются более высокие по сравнению с фоном (Почвы Ленинградской области, 1973) значения Сорг, обусловленные наличием органических загрязнителей или растительных остатков в составе верхнего горизонта. Статистически значимых различий по этому показателю между почвами различных функциональных зон не обнаружено.