Введение к работе
Актуальность темы. Техногенная трансформация природной среды и, прежде всего, ее химическое загрязнение, превратились в острую экологическую проблему, проявления которой особенно глубоки в условиях крупных промышленных городов (Сает, 1985; Владимиров, 1986; Лихачева, 1996; Фролов, 1998; Коломыц, 2000; Экология города, 2005; 2008). Среди многочисленных загрязнителей урбосреды особое место принадлежит тяжёлым металлам, которые относятся к группе веществ, наиболее опасных и прогрессивно накапливающихся в различных компонентах экосистем (Алексеев, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991; Прохорова, 1996; Бажанова, 2002; Водяницкий, 2005; Прохорова, 2007). Искусственные городские и естественные пригородные насаждения - парки и лесопарки могут служить информативной моделью процессов биогенной аккумуляции и перераспределения тяжелых металлов в урбосреде. В крупном промышленном центре - г. Самаре - имеется достаточное количество подобных насаждений, существенно различающихся условиями произрастания и степенью выраженности техногенного пресса. Особенности аккумуляции тяжелых металлов в их природных компонентах (снеговом покрове, почвах и растениях) ранее не изучались, что и определило актуальность темы исследований.
Цель и задачи исследования. Целью наших исследований является изучение особенностей аккумуляции тяжелых металлов (Zn, Си, Ni, Cd, Pb, Сг) парковыми насаждениями г. Самары.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. выявить количественные характеристики, особенности временной и пространственной динамики содержания тяжелых металлов (Zn, Си, Ni, Cd, Pb, Cr) в снеговом, почвенном и растительном покрове парков г. Самары в сравнении с нормативными и фоновыми показателями;
2.изучить локализацию тяжелых металлов в наземных органах и тканях исследуемых растений с использованием количественных и гистохимических методов анализа;
З.дать экологическую оценку загрязнения парков г. Самары тяжелыми металлами с привлечением геоинформационных систем и экспериментальных данных об особенностях металлоаккумуляции в их снеговом, почвенном и растительном покрове.
Научная новизна работы. Впервые для Самарской области и г. Самары проведены комплексные эколого-геохимические исследования роли снегового и почвенного покрова в аккумуляции и перераспределении техногенных потоков тяжелых металлов в парковых насаждениях. Изучены особенности накопления и распределения тяжелых металлов в органах и тканях растений из городских парков, существенно различающихся по экологическим условиям.
Теоретическое значение. Материалы диссертационной работы расширяют представления о свойствах городских почв и эколого-биогеохимических процессах
в урбосреде, они дают определенный материал для экологии почв и растений, экологической биогеохимии и урбоэкологаи.
Практическое значение. Полученные результаты используются в учебном процессе в ВУЗах г. Самары при преподавании экологических дисциплин. Они также могут быть использованы в экологическом мониторинге состояния городской среды.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 12 научных конференциях разного уровня, тезисы и материалы которых опубликованы и включены в соответствующий раздел автореферата.
Публикация результатов исследований. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 20 печатных работах, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ при защите кандидатских диссертаций.
Декларация личного участия автора Автор лично осуществил всю программу полевых и лабораторных исследований. Текст диссертащюнной работы был написан по плану, согласованному с научным руководителем.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Городские парки характеризуется существенной временной и
пространственной динамикой эколого-биогеохимических параметров.
Накопление тяжелых металлов в снеговом и почвенном покрове городских парков зависит как от характеристик самих парков (возраст, размеры, рельеф, агрохимические особенности почвенного покрова, планировка насаждений, удаленность от источников загрязнения), так и от основных миграционных потоков в городских ландшафтах (аэральных, напочвенных и внутрипочвенных). С этим же комплексом факторов связано накопление тяжелых металлов в парковых растениях, но ведущими для них являются аэральные потоки загрязнения.
Уровень техногенного полиметаллического загрязнения снегового, почвенного и растительного покрова прямо пропорционален степени промышленной и автотранспортной нагрузки на парковые территории и связан с размерами парков и степенью сомкнутости крон древесных насаждений в них.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 311 страницах и состоит из 6 глав, выводов, списка литературы и 27 приложений. Работа иллюстрирована 188 рисунками и содержит 12 таблиц. Библиографический список включает 317 литературных источников, из которых 14 на иностранных языках.
