vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2025-27-6-282-295GBAQZPvestniktgasu-2299Research ArticleЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА И ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВАЭкомониторинг территории Парабельского района Томской областиEcological Monitoring of Parabelsky Urban Zone of the Tomsk RegionОтмаховВ. И.OtmakhovV. I.

Отмахов Владимир Ильич, докт. техн. наук, профессор

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Vladimir I. Otmakhov, DSc, Professor

36, Lenin Ave., 634050, Tomsk

otmahov2004@mail.ruСаркисовЮ. С.SarkisovYu. S.

Саркисов Юрий Сергеевич, докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Yuriy S. Sarkisov, DSc, Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

sarkisov@tsuab.ruЗубковаО. А.ZubkovaO. A.

Зубкова Ольга Александровна, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Olga A. Zubkova, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

zubkova0506@mail.ruНациональный исследовательский Томский государственный университетРоссияNational Research Tomsk State UniversityRussian FederationТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202510012026276282295Copyright © Отмахов В.И., Саркисов Ю.С., Зубкова О.А., 20262026Отмахов В.И., Саркисов Ю.С., Зубкова О.А.Otmakhov V.I., Sarkisov Y.S., Zubkova O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/2299Актуальность

Актуальность. Экологическая архитектура является новым направлением в строительстве и освоении урбанизированных территорий, нацеленным на гармоничное сочетание социальных и экологических потребностей человека. Одной из основных задач экологической архитектуры является создание комфортной среды обитания, что соответствует приоритетным направлениям государственной политики Российской Федерации.

Цель исследования – оценка экологического состояния территории Парабельского района Томской области, являющегося крупным нефтегазодобывающим регионом, с использованием биоиндикационных методов.

Методы

Методы. В работе применен эмиссионный спектральный анализ с использованием спектрометра «Гранд» с многоканальным анализатором эмиссионных спектров (МАЭС), полихроматор «Роуланда» и генератор «Везувий-3» (РФ), программное обеспечение «Атом».

Результаты

Результаты. Установлены общие закономерности накопления и распределения химических элементов в объектах животного и растительного происхождения как индикаторов экологического состояния окружающей среды исследуемого региона. Проведена сравнительная оценка концентраций тяжелых металлов относительно нормативных показателей – предельно допустимых концентраций – и фоновых (референтных) значений. Рассчитаны коэффициенты концентрирования и биохимической активности для ряда видов растительности, подтверждающие их индикаторную роль в мониторинге экологического состояния среды.

Выводы

Выводы. Полученные данные свидетельствуют о локальном техногенном загрязнении территории, обусловленном деятельностью нефтегазодобывающего комплекса. На основе результатов предложены рекомендации по реализации комплекса природоохранных мероприятий, направленных на снижение антропогенной нагрузки и улучшение качества среды обитания, что является необходимым условием обеспечения экологической безопасности в градостроительной и инфраструктурной деятельности на рассматриваемой территории.

Ecological monitoring is a new approach to the construction and development of urban areas, focused on urban zone and city planning, combining satisfaction of both social and environmental needs. One of the main goals of ecological monitoring is the creation of ecologically clean natural zones using modern technologies and high-quality materials.

Purpose

Purpose: The aim of this work is to evaluate the ecological state in the Parabelsky urban zone of the Tomsk region, which is a main oil and gas producing region.

Methodology

Methodology: A Grand spectrometer with a multichannel emission spectrum analyzer is used in combination with a Rowland polychromator and a Vesuvius-3 high-frequency generator with Atom software.

Research findings

Research findings: The content of key elements is detected in animals and plants and demonstrate their impact on the environment. It is shown that a set of measures to eliminate negative causes of the environmental pollution can improve the environmental situation in the urban zone.

Value

Value: The data obtained indicate to a localized man-made pollution caused by the oil and gas production complex. Based on the results, recommendations are proposed for the implementation of a set of environmental measures aimed at reducing anthropogenic load and improving the quality of the habitat, which is a prerequisite for the environmental safety in urban development and infrastructure activities in this urban area.

экомониторингэкологическая архитектуракомфортная среда обитанияиндикаторытяжелые металлыдуговой атомно-эмиссионный спектральный анализкоэффициенты биохимической активностиметодики выполнения измеренийecological monitoringcomfortable living environmentindicatoranimals and plantsheavy metalatomic emission spectroscopybiochemical activity coefficientmeasurement methodsReferencesАлексеенко А.В. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 11. С. 121–128.Alekseenko A.V. Heavy Metals the Environmental Pollution Factor. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016; (11): 121–128. (In Russian)Отмахов В.И., Петрова Е.В., Пушкарева Т.Н., Островерхова Г.П. Атомно-эмиссионная методика анализа грибов на содержание тяжелых металлов и использование ее для целей экомониторинга // Известия Томского политехнического университета. 2004. Т. 307. № 6. С. 44–48. EDN: HPMTFLOtmakhov V.I., Petrova E.V., Pushkareva T.N., Ostroverkhova G.P. Atomic Emission Technique for Heavy Metal Content Analysis in Mushrooms for Environmental Monitoring Purposes. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2004; 307 (6): 44–48. (In Russian)Бурова Л.Г. Загадочный мир грибов // Человек и окружающая среда. Москва : Наука, 1991. 97 с.Burova L.G. The Mysterious World of Mushrooms. Chelovek i okruzhayushchaya sreda. Moscow: Nauka, 1991. 97 p. (In Russian)Мамалимова И.С. Геоэкологическая характеристика и проект мониторинга на территории Казанского нефтегазоконденсатного месторождения (Томская область) : дипломный проект. Томск : Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2016. 24 с.Mamalimova I.S. Geoecological Characteristics and Monitoring the Territory of Kazan Oil and Gas Condensate Field (Tomsk Region). Graduation Work. Tomsk: TPU, 2016. 24 p. (In Russian)Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н. Почвы Обь-Томского междуречья // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2011. № 3 (15). С. 16–37. EDN: ODVJWPDyukarev A.G., Pologova N.N. Soils of the Ob-Tomsk Interfluve. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2011; 3 (15): 16–37. (In Russian)Hancock J.F. Temperate Fruit Crop Breeding: Germplasm to Genomics. Springer Science& Business Media, 2008. 456 p. ISBN 978-90-481-7759-2.Hancock J.F. Temperate Fruit Crop Breeding: Germplasm to Genomics. Springer Science & Business Media, 2008. 456 p. ISBN 978-90-481-7759-2.Alloway B.J. Heavy Metals in Soils: Environmental Pollution and Health Effects // Blackie Academic& Professional, 1995. P. 73–77.Alloway B.J. Heavy Metals in Soils: Environmental Pollution and Health Effects. Blackie Academic & Professional, 1995. Pp. 73–77.Дьякова Н.А. Исследование элементного состава лекарственного растительного сырья Воронежской области // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2023. Т. 12. № 3. С. 195–201. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-3-195-201. EDN: LPSYNVDyakova N.A. Elemental Composition of Medicinal Plant Materials in the Voronezh Region. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv. 2023; 12 (3): 195–201. (In Russian)Макаров А.Б., Талалай А.Г., Гуман О.М., Хасанова Г.Г. Техногенные месторождения и особенности их воздействия на природную окружающую среду // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2022. № 3. С. 120–129. DOI: 10.21440/0536-10282022-3-120-129. EDN: UYAITQMakarov A.B., Talalay A.G., Guman O.M., Khasanova G.G. Man-Made Deposits and their Impact on Natural Environment. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal. 2022; (3): 120–129. (In Russian)Титов А.Ф., Казнина Н.М., Таланова В.В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с. EDN: UAJSQVTitov A.F., Kaznina N.M., Talanova V.V. Heavy Metals and Plants. Petrozavodsk: Karelian Research Center of the Russian Academy of Sciences, 2014. 194 p. (In Russian)Гилева Т.А., Зиновьев Е.А., Костицына Н.В. Содержание тяжелых металлов в органах и тканях рыб, обитающих в разнотипных водоемах Пермского края // Аграрный вестник Урала. 2014. № 8 (126). С. 73–77. EDN: SWEGSLGileva T.A., Zinoviev E.A., Kostitsyna N.V. Content of Heavy Metals in Organs and Tissues of Fish from Different Water Bodies in the Perm Territory. Agrarnyi vestnik Urala. 2014; 8 (126): 73–77. (In Russian)Тылик К.В. Общая ихтиология. Калининград : ООО «Акснос», 2015. 394 с. ISBN: 978-591726-109-6. EDN: WNUISXTylik K.V. General Ichthyology. Kaliningrad: OOO "Aksnos", 2015. 394 p. (In Russian)Наркович Д.В., Барановская Н.В. О нормативах содержания химических элементов в волосах детей // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде : материалы VII Международной научно-практической конференции. В 2 томах. Том 2. Семей : СГПИ, 2012. C. 209–215.Narkovich D.V., Baranovskaya N.V. Standards of chemical elements content in children hair. In: Proc. 7th Int. Sci. Conf. ‘Heavy metals and radionuclides in the environment’, in 2 vol. Vol. 2. Semei: SGPI, 2012. Pp. 209–215. (In Russian)Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека (этиология, классификация, органопатология). Москва : Медицина, 1991. 496 с.Avtsyn A.P., Zhavoronkov A.A., Rish M.A., Strochkova L.S. Human Microelementoses (Etiology, Classification, Organopathology). Moscow: Meditsina, 1991. 496 p. (In Russian)Buffoli B., et al. The human hair: from anatomy to physiology // International Journal of Dermatology. 2014. V. 53. P. 331–341.Buffoli B., et al. The Human Hair: From Anatomy to Physiology. International Journal of Dermatology. 2014; 53: 331–341.Лабусов В.А., Гаранин В.Г., Зарубин И.А. Новые спектральные комплексы на основе аналитических анализаторов МАЭС // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 1-II. С. 15–20. EDN: XUXPEJLabusov V.A., Garanin V.G., Zarubin I.A. New Spectral Complexes based on MAES Analyzers. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2017; 83 (1-II): 15–20. (In Russian)Отмахов В.И., Петрова Е.В. Оптимизация условий проведения атомно-эмиссионного спектрального анализа порошковых проб сложного состава на графитовой основе // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1–2. С. 82–85. EDN: OOEMYLOtmakhov V.I., Petrova E.V. Optimization of Conditions for Atomic Emission Spectral Analysis of Complex Graphite-Based Powders. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2012; 78 (1–2): 82–85. (In Russian)Отмахов В.И. Методологические особенности создания методик атомно-эмиссионного анализа различных объектов // Аналитика и контроль. 2005. Т. 9. № 3. С. 245–249. EDN: KHPZQBOtmakhov V.I. Atomic Emission Analysis Methods Created for Various Objects. Analitika i kontrol'. 2005; 9 (3): 245–249. (In Russian)Otmakhov V., et al. New method of spectral analysis of human hair // AIP Conference Proceedings. 2016. DOI: 10.1063/1.4964572. EDN: XFQBDBOtmakhov V., et al. New Method of Spectral Analysis of Human Hair. AIP Conference Proceedings. 2016. Available: http://dx.doi.org/10.1063/1.4964572 (accessed April 17, 2025). (In Russian)Отмахов В.И., Рабцевич Е.С., Горст Д.А., Петрова Е.В., Бабенков Д.Е. Создание методики определения элементного состава клещей для оценки их восприимчивости к возбудителям клещевых инфекций // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2018. № 11. С. 23–31. DOI: 10.17223/24135542/11/2. EDN: UTKVFMOtmakhov V.I., Rabtsevich E.S., Gorst D.A., Petrova E.V., Babenkov D.E. Methodology for Tick Elemental Composition Detection to Assess their Susceptibility to Tick-Borne Pathogens. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Khimiya. 2018; (11): 23–31. (In Russian)Отмахов В.И., Рабцевич Е.С., Петрова Е.В., Шилова И.В, Шелег Е.С., Бабенков Д.Е. Элементный анализ лекарственных растений Сибири методом дуговой атомно-эмиссионной спектрометрии с многоканальным анализатором эмиссионных спектров // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1-II. С. 60–66. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-60-66. EDN: YXLHFBOtmakhov V.I., Rabtsevich E.S., Petrova E.V., Shilova I.V., Sheleg E.S., Babenkov D.E. Elemental Analysis of Medicinal Plants of Siberia using Arc Atomic Emission Spectrometry with Multichannel Analyzer of Emission Spectra. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2019; 85 (1): 60–66. (In Russian)Отмахов В.И., Саркисов Ю.С., Павлова А.Н., Обухова А.В. Периодические зависимости распределения химических элементов в зольном остатке волос человека // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1-II. С. 73–77. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-73-76. EDN: YXLHFROtmakhov V.I., Sarkisov Yu.S., Pavlova A.N., Obukhova A.V. Periodic Dependences of Chemical Element Distribution in Ash Residue of Human Hair. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2019; 85 (1): 73–77. (In Russian)Бабенков Д.Е., Отмахов В.И., Петрова Е.В., Повесьма Ю.А., Салосина Ю.Е. Методология выбора алгоритмов оптимизации условий проведения дугового атомно-эмиссионного спектрального анализа // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1-II. С. 77–81. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-77-81. EDN: YXLHFZBabenkov D.E., Otmakhov V.I., Petrova E.V., Povesma Yu.A., Salosina Yu.E. Methodology of Selecting Algorithms for Optimization of Conducting Arc Atomic Emission Spectral Analysis. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2019; 85 (1): 77–81. (In Russian)Отмахов В.И. Методологические особенности создания методик атомно-эмиссионного анализа различных объектов // Аналитика и контроль. 2005. Т. 9. № 3. С. 245–249. EDN: KHPZQBOtmakhov V.I. Methodological Peculiarities of the Creation of Atomic Emission Analysis Techniques for Various Objects. Analytics and Control. 2005; 9 (3): 245–249. (In Russian)Отмахов В.И., Обухова А.В., Ондар С.А., Омельченко М.В., Рабцевич Е.С., Петрова Е.В. Оценка достоверности проведения химического анализа волос методом дуговой атомноэмиссионной спектроскопии // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2018. № 12. С. 25–36. DOI: 10.17223/24135542/12/3. EDN: YTSKJNOtmakhov V.I., Obukhova A.V., Ondar S.A., Omelchenko M.V., Rabtsevich E.S., Petrova E.V. Reliability of Hair Chemical Analysis using Arc Atomic Emission Spectroscopy. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Khimiya. 2018; (12): 25–36. (In Russian)Отмахов В.И., Петрова Е.В. Атомно-эмиссионный анализ биологических объектов с целью проведения экомониторинга районов Томской области и Горного Алтая // Известия Томского политехнического университета. 2004. Т. 307. № 1. С. 73–77. EDN: GZHSWSOtmakhov V.I., Petrova E.V. Atomic Emission Analysis of Biological Objects for Eco-Monitoring Tomsk Region Urban Zones and Altai Mountains. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2004; 307 (1): 73–77. (In Russian)Обухова А.В., Отмахов В.И., Шилова И.В., Саркисов Ю.С., Янюк А.Е., Петрова Е.В. Особенности накопления элементов в плодово-ягодных растениях, культивируемых в окрестностях г. Зеленогорска Красноярского края // Химия растительного сырья. 2023. № 4. С. 289–298. DOI: 10.14258/jcprm.20230412482. EDN: ETYBXJObukhova A.V., Otmakhov V.I., Shilova I.V., Sarkisov Yu.S., Yanyuk A.E., Petrova E.V. Accumulation of Elements in Fruit and Berry Plants Cultivated near Zelenogorsk, Krasnoyarsk Territory. Khimiya rastitel'nogo syr'ya. 2023; (4): 289–298. (In Russian)Отмахов В.И., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П., Кускова И.С., Обухова А.В., Петрова Е.В. О некоторых закономерностях распределения химических элементов в живых организмах // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2020. № 17. С. 34–50. DOI: 10.17223/24135542/17/3. EDN: NMGHWOOtmakhov V.I., Sarkisov Yu.S., Gorlenko N.P., Kuskova I.S., Obukhova A.V., Petrova E.V. Distribution Patterns of Chemical Elements in Living Bodies. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Khimiya. 2020; (17): 34–50. DOI: 10.17223/24135542/17/3 (In Russian)Otmakhov V.I., Kuskova I.S., Obukhova A.V., Petrova E.V., Sarkisov Y.S. Chemical codes identification based on periodic dependences of chemical element distribution in biological objects // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V.1611. № 1. 012038. DOI: 10.1088/17426596/1611/1/012038Otmakhov V.I., Kuskova I.S., Obukhova A.V., Petrova E.V., Sarkisov Y.S. Chemical codes identification based on periodic dependences of chemical element distribution in biological objects. Journal of Physics: Conference Series. 2020; 1611 (1): 012038. DOI: 10.1088/1742-6596/1611/1/012038Otmakhov V.I., Obukhova A.V., Petrova E.V., Sarkisov Y.S. Atomic Emission Spectrometer «Grand» for Studying the Features of Accumulation and Distribution of Chemical Elements in Objects of Animal Origin // Lecture Notes in Networks and Systems. 2023. V. 574. P. 1362‒1371. DOI: 10.1007/978-3-031-21432-5_145Otmakhov V.I., Obukhova A.V., Petrova E.V., Sarkisov Y.S. Atomic Emission Spectrometer “Grand” for Studying the Accumulation and Distribution of Chemical Elements in Objects of Animal Origin. Lecture Notes in Networks and Systems. 2023; 574: 1362‒1371. DOI: 10.1007/978-3-031-21432-5_145ГСО. Стандартные образцы состава графитового коллектора микропримесей. Комплект СОГ-37, УГТУ–УПИ. Екатеринбург, 2003. 12 с.Standard Samples of Structure of a Graphite Collector of Microimpurity. Ekaterinburg, 2003. 12 p. (In Russian)Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. Москва : Мир, 1991. 536 с.Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Moscow: Mir, 1991. 536 p. (Russian translation)Коваленко В.И., Диденко Т.Л., Нестеров А.В. Идентификация веществ в смеси методом инфраксной спектроскопии. Казань, 2006. 20 с.Kovalenko V.I., Didenko T.L., Nesterov A.V. Infra-Red Spectroscopy of Substances in a Mixture: Guidelines. Kazan, 2006. 20 p. (In Russian)Васильев А.В., Гриненко Е.В., Щукин А.О., Федулина Т.Г. Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений. Санкт-Петербург : СПбГЛТА, 2007. 54 с.Vasiliev A.V., Grinenko E.V., Shchukin A.O., Fedulina T.G. Infrared Spectroscopy of Organic and Natural Compounds. Saint-Petersburg, 2007. 54 p. (In Russian)Колесник И.В., Саполетова Н.А. Инфракрасная спектроскопия. Москва : Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 2011. 88 с.Kolesnik I.V., Sapoletova N.A. Infrared Spectroscopy. Moscow: Lomonosov Moscow State University, 2011. 88 p. (In Russian)Егоров А.С. Инфракрасная Фурье-спектроскопия. Нижний Новгород : Нижегородский госуниверситет, 2012. 40 с.Egorov A.S. Infrared Fourier Spectroscopy. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University, 2012. 40 p. (In Russian)Воронина Л.П., Поногайбо К.Э., Абрамов Е.Г., Кирьякова Н.А., Савостикова О.Н. К нормированию кадмия в почве по его воздействию на растения // Гигиена и санитария. 2023. Т. 102. № 11. С. 1154–1163. DOI: 10.47470/0016-9900-2023-102-11-1154-1162. EDN: RRXPMXVoronina L.P., Ponogaibo K.E., Abramov E.G., Kiryakova N.A., Savostikova O.N. Standardization of Cadmium in Soil According to its Impact on Plants. Gigiena i sanitariya. 2023; 102 (11): 1154–1163. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.