Введение к работе
Актуальность темы определяется, прежде всего, значением экологических проблем в современном обществе, для решения которых необходимы совместные усилия специалистов различных областей, в том числе, в области геохимии ландшафтов. Увеличивающееся рассеяние в окружающей среде различных химических веществ создает в отдельных регионах неблагополучную экологическую обстановку. В частности, рассеяние (в среде) тяжелых металлов, относящихся к числу приоритетных загрязнителей, может пагубно отражаться на здоровье населения, являться причиной различных заболеваний (микроэлементозов. злокачественных опухолей и т.д.); приводит к формированию биогеохимических провинций, т.е. регионов, отличающихся от соседних областей по уровню содержания в них химических элементов и, вследствие этого, вызывающих различные биологические реакции живых организмов, проявляющиеся как заболевания биогеохимической природы. В связи с этим актуально изучение миграции тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах, установление связей между содержанием элементов в компонентах окружающей среды и состоянием живых организмов. В решении этих вопросов находят широкое применение теория и методы геохимии ландшафтов.
Изучение геохимии микроэлементов в горных ландшафтах, характеризующихся большим разнообразием природных условий, представляется особо актуальным, поскольку на сегодняшний день эти ландшафты относительно слабо изучены.
Целью работы является изучение геохимии микроэлементов в ландшафтах северо-западного Азербайджана в связи с месторождениями полиметаллов; выявление возможности формирования биогеохимическил пришитий с избыточны;.; содержанием тяжелых металлов и повышенной заболеваемостью населения. Исходя из вышесказанного были определены следующие основные задачи:
- изучить геохимические особенности горных ландшафтов, формирующихся в
условиях геохимического "фона'' и природной геохимической аномалии, связанной с
месторождением полиметаллов;
оценить влияние карбонатных пород на характер миграции тяжелых металлов в ландшафтах, связанных с месторождениями полиметаллов;
определить уровни концентрации тяжелых металлов в сельскохозяйственных ландшафтах изучаемой территории;
собрать и статистически обработать материалы по заболеваемости населения территории, изучить ее характер и уровень;
- на основании анализа ландшафтно-геохимических условии, влияющих на
миграционные процессы тяжелых металлов, а также состояния здоровья населения
изучаемой территории, оценить степень экологической опасности дальнейшей
разработки месторождений полиметаллов на территории северо-западного
Азербайджана.
Научная повита, работы. Впервые проведены ландшафтно-геохимические исследования в северо-западном Азербайджане, в ходе которых получен и обобщен
4 материал по геохимии тяжелых металлов в различных ландшафтах, показаны уровни концентрации микроэлементов в отдельных компонентах ландшафтов (породах, почвах, растениях), изучено влияние состава пород на содержание и поведение микроэлементов в горных ландшафтах, выявлены основные пути миграции и геохимические барьеры для тяжелых металлов в горных и равнинных сельскохозяйственных ландшафтах. Дана эколого-геохимическая оценка исследуемой территории. Выделена биогеохимическая провинция с избыточным содержанием в ландшафтах тяжелых металлов (Pb, Zn, Си, Ag) и повышенной заболеваемостью населения.
Практическая ценность работы заключается в том, что результаты ландшафтно-геохимических исследований могут быть использованы хозяйственными, здравоохранительными органами для рационального размещения новых населенных пунктов, рекреационных зон. сельско-хозяйственного использования территории, разработки профилактических и оздоровительных мер для улучшения здоровья населения региона.
Фактические материалы. Работа основана на собственных материалах автора и материалах экспедиций кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета в 1987-1989 годах на территории северо-западного Азербайджана. Основой для ландшафтно-геохимических исследований послужили комплексные профили, заложенные на трех пробных участках южного склона Большого Кавказа. Первый профиль (I - Закаталы) был заложен в условиях геохимического "фона": ландшафты его развиваются на бескарбонатных сланцах и песчаниках нижней и средней юры в отсутствие месторождения. Второй профиль (II -Белоканы), в 25 км к западу от "фонового", заложен на тех же породах, но в зоне непосредственного проявления рудной аномалии полиметаллов - Кацдагского месторождения (основные рудные элементы - Pb. Zn. Си: сопутствующие - Ag, Сг. Со, N4 и т.д.). Третий профиль (III - Щеки), в отличие от первых двух, заложен в восточной части территории на карбонатных породах (глинистых известняках и мергелях верхней юры - мела), в районе Кызылдеринского месторождения полиметаллов (рис. 1).
При заложении профилей учитывалась возможность выделения однотипных ландшафтов - от вершины горного массива (элювиальный ландшафт) к руслу рек Алазани или Агричая (супераквальный ландшафт поймы реки). В ходе полевых исследований были собраны образцы почв (192 пробы), пород (20 проб), доминантных видов растений (227 проб), вод и донных отложений (16 проб). Пробы анализировались в лаборатории географического факультета МГУ. Определялись: рН, общее содержание гумуса, карбонатов, сумма поглощенных оснований. Спектральный полуколичественный анализ почв, пород и золы растений выполнен в лаборатории Воронежской геолого-географической экспедиции на спектрографе ДСФ-13. Определение подвижных форм микроэлементов в солянокислой (1 н.) и ацетатно-аммонийной (1 и.) вытяжках производилось атомно-адсорбционным методом в межфакультетской лаборатории атомной адсорбции МГУ на спектрометре Hitachi.
їрП
Рис. 1. Схематическая карта фактического материала. Условные обозначения:
Ца'-PrQlv
IvalQiiC:;:
глинистые сланцы и песчаники
флишевая толща (известняки, мергели, песчаники)
аллювиально-пролювиальные отложения
аллювиальные отложения
месторождение: 1. Кацдагское
2. Кызылдеринское
I === Г - комплексные ландшафтно-геохимические профили
С целью выявления заболеваний и синдромов биогеохимической природы был собран материал по заболеваемости населения трех административных районов (Белоканского, Закатальского, Щекинского) за период с 1985 по 1989 год. Сбор материала производился по группам болезней и отдельным заболеваниям. Были изучены данные по онкозаболеваемости (с учетом поло-возрастного аспекта).
При обработке материалов использовались различные геохимические коэффициенты: радиальной (R) и латеральной (L) дифференциации, биологического поглощения (Ах), аномальности (Ка). Кларки концентрации (Кк) рассчитывались по
отношению к кларкам литосферы А.П. Виноградова (1962). Применялись методы математической статистики (были вычислены средние значения по рядам, коэффициенты корреляции).
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции "Экологическая безопасность городов" (С. Петербург, 1993), на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ.
По теме диссертации опубликовано 2 статьи.
Автор пользуется случаем выразить благодарность научному руководителю доценту Т.М. Беляковой за помощь при выполнении работы. Автор также признателен профессорам М.А. Глазовской, Н.С. Касимову, А.П. Геннадиеву, доценту И.П. Гавриловой, в.н.с. Н.П. Солнцевой и всему коллективу кафедры геохимии ландшафтов за ценные критические замечания и консультации. Автор благодарит с.н.с. А.Н. Гусейнова и всех членов летних экспедиций за содействие в выполнении полевых исследований.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованных источников (наименований). Ее объем составляет -/J/ страниц, в том числе Л таблиц, «j/ рисунков.