Геопространственный анализ и оценка загрязнения садовых почв в Нью-Йорке

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Повышенные концентрации микроэлементов, в частности, свинца (Pb), распространены в городских почвах, и это является одним из основных препятствий для городского сельского хозяйства. Растущая популярность садоводства в городах также может означать повышение риска для здоровья населения. Пространственное распределение свинца в садах Нью-Йорка было проанализировано и визуализировано с помощью инструментов географической информационной системы (ГИС). Уровень загрязнения и экологические риски садов и Нью-Йорка в целом оценивались по разным показателям. Степень загрязнения была ранжирована следующим образом: Pb> Cu> Zn> Cr> As> Ni> Cd. Единый индекс экологического риска и потенциальный экологический индекс указывают на то, что Pb умеренно или значительно повышал риск для местных садовых экосистем. На основе индекса нагрузки загрязнения качество почвы большинства садов Нью-Йорка было охарактеризовано как загрязненное. Геостатистические, геообрабатывающие и пространственные инструменты использовались для создания карт с цветовой кодировкой для поддержки принятия решений, связанных с садоводством, и для оценки потенциальных рисков для здоровья человека, связанных с садоводством, проживанием или работой в / или вблизи садов. Эти выводы имеют большое значение для разработки стратегий предотвращения загрязнения, смягчения его последствий и снижения риска для здоровья населения от загрязнения почвогрунтами садовых почв.

Об авторах

Анна Александровна Пальцева

Бруклинский колледж Городского университета Нью-Йорка

Автор, ответственный за переписку.
Email: anyapaltseva@gmail.com

PhD, доцент, кафедра наук о Земле и окружающей среде, Бруклинский колледж

Нью-Йорк, Соединенные Штаты

Чжунци Ченг

Аспирантура Городского университета Нью-Йорка

Email: ZCheng@brooklyn.cuny.edu

PhD, профессор кафедры наук о Земле и окружающей среде, Бруклинский колледж

Нью-Йорк, Соединенные Штаты

Список литературы

  1. Mielke HW. Lead in the inner cities. Am Sci. 1999; 87(1):62–73.
  2. Meuser H. Introduction. In: Contaminated Urban Soils. Dordrecht: Springer; 2010; p.1–3. doi: 10.1007/978-90-481-9328-8
  3. Brown SL, Chaney RL, Hettiarachchi GM. Lead in Urban Soils: A Real or Perceived Concern for Urban Agriculture? J Environ Qual. 2016; 45(1):26–36. doi: 10.2134/jeq2015.07.0376
  4. Paltseva A, Cheng Z, Deeb M, Groffman PM, Shaw RK, Maddaloni M. Accumulation of arsenic and lead in garden-grown vegetables: Factors and mitigation strategies. Sci Total Environ. 2018; 640–641:273–283. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.05.296
  5. Clark HF, Hausladen DM, Brabander DJ. Urban gardens: Lead exposure, recontamination mechanisms, and implications for remediation design. Environ Res. 2008; 107(3):312–319. doi: 10.1016/j.envres.2008.03.003
  6. Ryan J, Scheckel KG, Berti WR, Brown SL, Casteel SW, Chaney RL, et al. Reducing children’s risk from lead in soil. Environ Sci Technol. 2004; 38(1):18A-24A. doi: 10.1021/es040337r
  7. Lanphear BP, Matte TD, Rogers J, Clickner RP, Dietz B, Bornschein RL, et al. The contribution of lead-contaminated house dust and residential soil to children’s blood lead levels: a pooled analysis of 12 epidemiologic studies. Environ Res. 1998; 79(1):51–68. doi: 10.1006/enrs.1998.3859
  8. U.S. EPA. Reusing potentially contaminated landscapes: Growing Gardens in Urban Soils. 2011.
  9. Landes FC, Paltseva A, Sobolewski JM, Cheng Z, Ellis TK, Mailloux BJ, et al. A field procedure to screen soil for hazardous lead. Anal Chem. 2019; 91(13):8192-8198. doi: 10.1021/acs.analchem.9b00681
  10. Alloway BJ. Contamination of domestic gardens and allotments. L Contam Reclam. 2004; 12(3):179–187.
  11. Chaney RL, Sterrett SB, Mielke HW. The potential for heavy metal exposure from urban gardens and soils. In: Preer JR. (ed.) Proc. Symp. Heavy Metals in Urban Gardens. Univ. Dist. Washington: Columbia Extension Service; 1984. p.37–84.
  12. Jean-Soro L, Le Guern C, Bechet B, Lebeau T, Ringeard MF. Origin of trace elements in an urban garden in Nantes, France. J Soils Sediments. 2015; 15(8):1802–1812. doi: 10.1007/s11368-014-0952-y
  13. Pouyat RV, Yesilonis ID, Russell-Anelli J, Neerchal NK. Soil chemical and physical properties that differentiate urban land-use and cover types. Soil Sci Soc Am J. 2007; 71(3):1010-1019. doi: 10.2136/sssaj2006.0164
  14. U.S. EPA. Sources of Lead in Soil: A Literature Review Final Report. 1998; (February):5–28.
  15. Smith WH. Lead Contamination of the Roadside Ecosystem. J Air Pollut Control Assoc. 1976;26(8):753–766. doi: 10.1080/00022470.1976.10470310
  16. Summary of the Toxic Substances Control Act. 15 U.S.C. §2601 et seq. 1976. Available from: http://www2.epa.gov/laws-regulations/summary-toxic-substances-control-act
  17. Pouyat RV, Szlavecz K, Yesilonis ID, Groffman PM, Schwarz K. Chemical, physical and biological characteristics of urban soils. Agron Monogr. 2010; 55:119–52. doi: 10.2134/agronmonogr55.c7
  18. Levin R, Brown MJ, Kashtock ME, Jacobs DE, Whelan EA, Rodman J, et al. Lead exposures in U.S. children, 2008: Implications for prevention. Environmental Health Perspectives. 2008; 116(10):1285–1293. doi: 10.1289/ehp.11241
  19. Mielke HW, Anderson JC, Berry KJ, Mielke PW, Chaney RL, Leech M. Lead concentrations in inner city soils as a factor in the child lead problem. Am J Public Health. 1983; 73(12):1366–1369. doi: 10.2105/AJPH.73.12.1366
  20. Wu J, Edwards R, He X (Elaine), Liu Z, Kleinman M. Spatial analysis of bioavailable soil lead concentrations in Los Angeles, California. Environ Res. 2010; 110(4):309–317. doi: 10.1016/j.envres.2010.02.004
  21. Yesilonis ID, Pouyat RV, Neerchal NK. Spatial distribution of metals in soils in Baltimore, Maryland: Role of native parent material, proximity to major roads, housing age and screening guidelines. Environ Pollut. 2008; 156(3):723–731. doi: 10.1016/j.envpol.2008.06.010
  22. Li I, Cheng Z, Paltseva A, Morin T, Smith B, Shaw R. Lead in New York City Soils. In: Vasenev V.I., Dovletyarova E, Chen Z, Valentini R. (eds.) Megacities 2050: Environmental Consequences of Urbanization: Proceedings of the VI International Conference on Landscape Architecture to Support City Sustainable Development. Cham: Springer International Publishing; 2018. p.62–79. doi: 10.1007/978-3-319-70557-6_9
  23. Cheng Z, Paltseva A, Li I, Morin T, Huot H, Egendorf S, et al. Trace metal contamination in New York City garden soils. Soil Sci. 2015; 180(4/5):167–174. doi: 10.1097/SS.0000000000000126
  24. Burt R, Hernandez L, Shaw R, Tunstead R, Ferguson R, Peaslee S. Trace element concentration and speciation in selected urban soils in New York City. Environ Monit Assess. 2014; 186(1):195–215. doi: 10.1007/s10661-013-3366-1
  25. Paltseva A, Cheng Z, Deeb M, Groffman PM, Maddaloni M. Variability of Bioaccessible Lead in Urban Garden Soils. Soil Sci. 2018; 183(4):123–131. doi: 10.1097/SS.0000000000000232
  26. Datko-Williams L, Wilkie A, Richmond-Bryant J. Analysis of U.S. soil lead (Pb) studies from 1970 to 2012. Sci Total Environ. 2014; 468–469:854–863. doi: 10.1016/j.scitotenv.2013.08.089
  27. U.S. EPA. Method 6200: Field portable X-ray fluorescence spectrometry for the determination of elemental concentrations in soil and sediment. Test Methods For Evaluating Solid Waste. 2006.
  28. U.S. EPA. Method 3052: microwave assisted acid digestions of siliceous and organically based matrices. 1996.
  29. U.S. EPA. Method 6020A: Inductively coupled plasma-mass spectrometry. Test Methods For Evaluating Solid Waste. 1998.
  30. U.S. EPA. Lead. Identification of Dangerous Levels of Lead. Vol. 40 CFR 745, Federal Register. 2001 Jan.
  31. Centers for Disease Control and Prevention. Low level lead exposure harms children: a renewed call of primary prevention. Rep Advis Comm Child Lead Poisoning Prev CDC. 2012; 1–54. Available from: http://www.cdc.gov/nceh/lead/ACCLPP/Final_Document_030712.pdf.
  32. Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control. A sedimentological approach. Water Res. 1980; 14(8):975–1001. doi: 10.1016/0043-1354(80)90143-8
  33. New York State Department of Environmental Conservation. Concentrations of Selected Analytes in Rural New York State Surface Soils: a Summary Report on the Statewide Rural Surface Soil Survey. 2005.
  34. Qingjie G, Jun D, Yunchuan X, Qingfei W, Liqiang Y. Calculating Pollution Indices by Heavy Metals in Ecological Geochemistry Assessment and a Case Study in Parks of Beijing. J China Univ Geosci. 2008; 19(3):230–241. doi: 10.1016/S1002-0705(08)60042-4
  35. Mugoša B, Ðuroviā D, Nedović-Vuković M, Barjaktarović-Labović S, Vrvić M. Assessment of ecological risk of heavy metal contamination in coastal municipalities of montenegro. Int J Environ Res Public Health. 2016; 13(4):393. doi: 10.3390/ijerph13040393
  36. Tomlinson DL, Wilson JG, Harris CR, Jeffrey DW. Problems in the assessment of heavymetal levels in estuaries and the formation of a pollution index. Helgoländer Meeresuntersuchungen. 1980; 33(1–4):566–575. doi: 10.1007/BF02414780
  37. Cabrera F, Clemente L, Díaz Barrientos E, López R, Murillo JM. Heavy metal pollution of soils affected by the Guadiamar toxic flood. Sci Total Environ. 1999; 242(1–3):117–129. doi: 10.1016/S0048-9697(99)00379-4
  38. U.S. EPA. 40 CFR Part 745 Lead: Requirements for Lead-Based Paint Activities in Target Housing and Child-Occupied Facilities. Final Rule. Federal Registrar. 45,777–45,825. 1996.
  39. Sheets RW, Kyger JR, Biagioni RN, Probst S, Boyer R, Barke K. Relationship between soil lead and airborne lead concentrations at Springfield, Missouri, USA. Sci Total Environ. 2001; 271(1–3):79–85. doi: 10.1016/S0048-9697(00)00832-9

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».