Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Каверина Светлана Александровна

Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла
<
Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Каверина Светлана Александровна. Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла : диссертация ... кандидата географических наук : 25.00.36 / Каверина Светлана Александровна; [Место защиты: Ин-т вод. и экол. проблем СО РАН].- Оренбург, 2007.- 162 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-11/274

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Методологические основы геоэкологического и биологического анализа почвенного покрова городских территорий 11

Глава 2 Характеристика геоэкологических условий почвообразования на территории Орско-Новотроицкого промузла 18

2.1 Краткий обзор изученности ландшафтно-геохимических особенностей территории исследований 18

2.2 Физико-географические условия территории 22

2.2.1 Географическое положение и особенности рельефа 22

2.2.2 Геология и почвообразующие породы 24

2.2.3 Геоморфологическое строение 29

2.2.4 Климатические условия 36

2.2.5 Гидрография 40

2.2.6 Естественно-генетические особенности почв района исследований 48

2.2.7 Растительный покров 60

Глава 3 Общая характеристика антропогенной нагрузки на почвенный покров Орско-Новотроицкого промышленного узла 67

Глава 4 Геоэкологическая оценка трансформации почв в условиях урбопедогенеза 84

4.1 Морфологические особенности городских почв 84

4.2 Физико-химические свойства почвенного покрова 100

4.3 Оценка геоэкологического состояния почв Орско-Новотроицкого промузла 109

Глава 5 Биодиагностика экологического состояния городских почв Орско-Новотроицкого промышленного узла 123

Заключение 132

Список использованных источников 134

Приложение 150

Введение к работе

Актуальность темы. Почвы занимают особое место в природных системах и выполняют огромное количество функций. Важнейшая из них -экологическая, обеспечивающая жизненное пространство для человека и живых организмов. Почва - полифункциональная система. Она способна накапливать, консервировать, очищать, перераспределять поллютанты. Так, почвенный гумус является универсальным нейтрализатором, своеобразным «депо» химических загрязняющих веществ различной природы, но защитная функция почвы не беспредельна. Почвенная система - связующее звено всех компонентов биосферы и выполняет роль биохимического барьера. В.В. Добровольский (1997, 1999) отмечает, что распределение тяжелых металлов (ТМ) в пространстве весьма сложно и зависит от многих факторов, но в любом случае именно почва является главным приемником и аккумулятором техногенных масс. Сложное геологическое строение территории Орско-Новотроицкого промузла обусловило большое разнообразие материнских и почвообразующих пород. Территория выделяется в южно-уральскую провинцию с аномально высоким содержанием элементов. Этот природный региональный фон ТМ корректируется антропогенным загрязнением почв, происходящим при добыче, переработке и хранении руд. Образуются небольшие площади, дискретные аномалии по содержанию валовых форм свинца 6000 мг/кг, никеля 1000 мг/кг, хрома 600 мг/кг, меди и цинка по 500 мг/кг, что превышает ПДК в десятки раз, а ореолы ТМ в почвенном покрове протягиваются по никелю до 40 км, по хрому 20 км [119]. Такое высокое содержание химических элементов накладывает свой отпечаток на свойства и экологическое состояние почв. Эта напряженная, а в некоторых случаях критическая экологическая обстановка данного региона предусматривает тщательное изучение, разработку методов почвенно-экологического анализа и мониторинга урбанизированной территории, которые соответствовали бы современным задачам экологизации городской среды.

Урбанизированные территории, как уникальный тип природно-технических геосистем, концентрируют максимальное разнообразие видов воздействия человека на почву. Город - «живой организм» с ослабленной иммунной системой, утративший способность к самовосстановлению и не способный противостоять негативным факторам среды. В этой связи особенно важно изучение городских земель, их пространственно-временной организации и структурно-функциональной роли в урбогеосистеме, так как они являются источниками сохранения и поддержания благоприятного экологического состояния городов. Влияние различных факторов урбанизации на почвы, приводит к их трансформации - нарушению строения почвенных горизонтов, свойств и режимов функционирования почв или к полному уничтожению естественного почвенного покрова отдельных участков и формированию специфических почв и почвоподобных тел -урбаноземов [63, 109, ПО].

Целью данной работы является оценка изменений природной среды, выявление и анализ закономерностей трансформации морфологических, важнейших физико-химических и биоэкологических свойств основных типов городских почв Орско-Новотроицкого промузла, под влиянием урбаногенных нагрузок.

В процессе исследования последовательно решены следующие задачи: рассмотрены методологические и теоретические аспекты геоэкологического анализа почвенного покрова городской природно-технической системы (техногеосистем);

- дан анализ и характеристика природных условий, выявлены
специфические факторы антропогенного почвообразования на территории
Орско-Новотроицкого промышленного узла;

- рассмотрены геоэкологические последствия урбанизации и влияние
промышленной деятельности человека на почвенный покров территории
Орско-Новотроицкого промузла;

изучены морфологические, физико-химические и биоэкологические свойства основных типов городских почв и их антропогенная трансформация в урбогеосистеме;

разработана эколого-функциональная схема районирования Орско-Новотроицкого промузла для изучения специфики пространственной организации почвенного покрова территории;

выявлены возможности применения комплекса биоэкологических показателей для диагностики качественного состояния почв и почвоподобных техногенных образований.

Объект исследования - естественно-преобразованные почвы и искусственно созданные почвоподобные тела, образованные и функционирующие в условиях Орско-Новотроицкого промузла

Предмет исследования - геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова, формирующегося в условиях городской техногеосистемы, выявление морфолого-генетических, физико-химических, биологических особенностей и экологического состояния почв урбанизированных территорий.

Теоретические положения диссертации основаны на современных
представлениях о влиянии человека на ландшафты и почвы, антропогенной
эволюции и процессах техногенной трансформации почвенного покрова в
природно-городских системах, их геоэкологических функциях и техногенных
модификациях, о проблеме систематики и диагностики почвоподобных тел
городов, которые отражены в работах Г.В.Добровольского, Г.В.Никитина,
А.И.Перельмана, Н.С.Касимова, В.Б.Ильина, М.А.Глазовской,

И.И.Гантимурова, М.Н.Герасимовой, М.Н.Строгановой, Т.В.Прокофьевой, М.Г.Агарковой, А.Я.Григорьевской, Л.М.Кавеленовой, Е.В.Напрасниковой, О.Е.Еремченко, А.И.Климентьева, В.Д.Кучеренко и др.

Методика исследования и информационная база. Собранные в процессе полевых исследований почвенные и растительные образцы проанализированы в Государственном центре агрохимической службы

7 «Оренбургский» и в аккредитованной испытательной лаборатории Всероссийского научно-исследовательского института мясного скотоводства г. Оренбурга (ВНИИМС). В процессе обработки результатов анализов применялись корреляционный, статистический методы, тематическое картографирование, геохимическое картирование. Разработан метод биотестов, направленный на определение биологической активности почв в урбопедосистеме. Применение растительных и микробиологических индикаторов позволило получить за ограниченный отрезок времени информацию о степени токсичности различных поллютантов и определить общее состоянии почвенного покрова гг. Орска и Новотроицка. Результаты обрабатывались методом математической статистики [47]: х - среднее арифметическое, s2- дисперсия, V - коэффициент вариации, s-- ошибка

средней, x±ts- - доверительный интервал для среднего значения.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проведено комплексное почвенно-экологическое исследование
крупнейшего промышленного центра Южного Урала - Орско-
Новотроицкого промузла;

изучены природные и техногенные условия данной территории, влияющие на формирование и степень геоэкологической трансформации городских почв;

изучено профильное распределение важнейших базовых свойств городских почв (морфологических, физико-химических, химических, биоэкологических) с учетом их положения в природно-ландшафтной и градофункциональной структуре городов Орска и Новотроицка;

впервые для территории Орско-Новотроицкого промузла составлены картосхема эколого-функционального районирования и крупномасштабные карты восстановленного и современного почвенного покрова городской территории;

- на основе методики биотестирования, получена информация об
особенностях трансформации некоторых биологических свойств основных

8 типов городских почв, позволяющая более объективно оценить уровень их биодеградации при воздействиях различных негативных факторов.

Практическая значимость исследования. Результаты данной исследовательской работы могут быть использованы в градостроительном проектировании, для разработки единой системы экологического мониторинга почвенного покрова в гг. Орске и Новотроицке, при создании проектов, направленных на совершенствование существующих природоохранных мероприятий. Материалы о геоэкологических свойствах и различных режимов почв в условиях городских техногеосистем, особенности профильного распределения поллютантов в разных эколого-функциональных зонах Орско-Новотроицкого промузла использовались в научно-исследовательской работе Института степи УрО РАН по разделу 5.2.4.(4.2.4.) «Разработка комплексной системы мониторинга земель» по теме: «Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова урбанизированных территорий Южного Урала», в комитете по охране окружающей среды и природных ресурсов Оренбургской области по целевой программе «Оздоровление экологической обстановки в Оренбургской области в 2005-2010 годах» и в Управлении Федерального агентства кадастра объектов недвижимости по Оренбургской области областной в целевой программе «Создание системы кадастра недвижимости и управления земельно-имущественным комплексом на территории Оренбургской области на 2005-2011гг.».

Защищаемые положения:

эколого-функциональное районирование территории дает возможность провести почвенно-экологический анализ с первичной оценкой важнейших антропогенных факторов урбопедогенеза, что позволяет синтезировать все многообразие техногенных воздействий на территории и качественно рассмотреть процессы формирования, развития и изменения городских почв;

- геоэкологическое состояние почвенного покрова на территории Орско-Новотроицкого промузла, характеризуется как опасное и

9 чрезвычайно-опасное и определяется высокой степенью загрязнения почв тяжелыми металлами, нефтью и нефтепродуктами;

результаты экспериментальных исследований, позволяют диагностировать низкий уровень биологической активности почв и почвоподобных техногенных образований на территории Орско-Новотроицкого промузла.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на международных, российских и региональных конференциях: международная геоэкологическая конференция «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами» (Тула, 2003), IV съезд Докучаевского общества почвоведов «Почвы - национальное достояние России» (Новосибирск, 2004); II международная научная конференция «Биотехнология - охране окружающей среды» (Москва, 2004); международная научная конференция «Стратегия природопользовании и сохранение биоразнообразия в XXI веке» (Оренбург, 2004); всероссийская конференция «Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды» (Уфа, 2004), региональная научно-практическая конференция «Стратегия природопользовании и сохранение биоразнообразия в XXI веке» (Оренбург, 2004); региональная научно-практическая конференция «Будущее Оренбургской науки» (Оренбург, 2005); IV международный симпозиум «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2006). По результатам работы автором был получен молодежный грант от Уральского отделения РАН. В 2005 году автор за работу «Методика оценки биологической активности почв в природно-технических системах при развитии экологического стресса» стала лауреатом конкурса научных работ молодых ученых и специалистов Оренбуржья «Экотехнологии - 2004». По теме диссертации опубликовано 12 работ (3 статьи в реферируемых журналах).

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемой научной литературы из 158 наименований.

10 Общий объем диссертации составляет 162 страницы, в том числе 15 таблиц, 22 рисунка и 5 приложений.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, заслуженному деятелю науки РФ Климентьеву А.И., и кандидату географических наук Ложкину И.В. за конструктивное сотрудничество и всестороннюю помощь в геоэкологических исследованиях, проводимых на территории Орско-Новотроицкого промузла.

Краткий обзор изученности ландшафтно-геохимических особенностей территории исследований

Городские почвы являются важнейшим объектом исследования в почвоведении. В 1890 г. комиссия по исследованию Санкт-Петербурга и его окрестностей под руководством В.В.Докучаева приступила к комплексному и всестороннему изучению естественно-исторических, физико-географических и сельскохозяйственных аспектов этого города. Он определил почву как ядро городской системы, обеспечивая ее очищение, нейтрализацию токсичных соединений, сохранность зеленых насаждений и, таким образом, индикатором условий жизни и здоровья человека в городе [44]. Так, в России была создана основа для дальнейшего изучения городских экосистем и почв урбанизированных территорий. М.М.Кенигсберг в 1886 г. в работе «Опыт медико-топографического исследования г. Оренбурга» [56] рассматривает почву с гигиенической точки зрения, разделяя городскую территории на две части - почва возвышенной части и низменной. Рассматривая различные объекты городской инфраструктуры, автор выделяет основные источники загрязнения и рассчитывает общее количество отходов, анализирует пути миграции поллютантов и их накопление в почве, подземных и поверхностных водах. На основе данных исследований создается санитарная карта города (масштаб 1:25200), отражающая все пространственно-временные процессы урбосреды г. Оренбурга.

Интенсивное изучение городской экосистемы и разработка теоретических основ учения о роли почв урбанизированных территорий начался во второй половине XX века вместе с ростом и развитием промышленного производства, как в России, так и в ряде зарубежных странах Западной Европы, США, Японии. Впервые для г. Оренбурга проведено комплексное изучение закономерностей формирования почвенного покрова в природно-технических системах под влиянием урбанизации следующими авторами - А.И.Климентьевым, И.В.Ложкиным, А.П.Трубиным (2005,2006) [58, 74].

Первые описательные работы, связанные с изучение востока Оренбургской области приходятся на XV11 - XVI11 вв. Говоря об Орске XVIII в. и начала XIX в., его посетили видные ученые своего времени. В 1768 г. Орскую крепость посетил академик И.П.Фальк, изучавший гидрологию и минералогию края. В следующем году здесь был академик П.С.Паллас, который сделал подробное описание Орской крепости, расположенной на возвышенности в двух верстах от устья р. Ори. В 1769 г. экспедиция поручика Х.Л.Эйлера проводила географические, метеорологические и астрономические наблюдения на территории Орской крепости. Немецкий ученый Александр Гумбольт в 1828 г. провел общие геологические и географические исследования в Оренбургском, Верхнеуральском и Орском уездах [14].

Несколько позднее, здесь побывали такие видные ученые как С.Г.Гмелин (1806), К.М.Бэр (1856), Н.А.Зарудный (1888) и др. Общие сведения о почвенном и растительном покрове территории содержатся в трудах АЛевшина (1832), Э.А.Эверсменна (1840), Г.С.Карелин (1883), С.Н.Никитина (1893) и др. Геологическую, геоморфологическую и гидрогеологическую характеристику Орского района в 1854-1855 гг. дали горные инженеры Н.Г.Меглицкий и А.И.Антипов в работе «Геогностическое описание южной части Уральского хребта». Они выделили полосу метаморфических пород и определили меловой возраст белых глин и песчаников с белемнитами. В 1905-1908 гг. Н.Н.Тихонович составляет геологическую карту и определяет зависимость рельефа от тектонических процессов. В 1914-1926 гг. проводились почвенные и геоботанические исследования С.С.Неуструевым, М.А.Винокуровым, К.П.Горшениным, Е.И.Ивановой, К.А.Космовским, Д.Н.Соколовым и др. Итогом таких экспедиционных работ стали следующие труды: С.С. Неуструев «Естественные районы Оренбургской губернии» (1918), М.И.Рожанец «Почвы юго-восточной части Орского уезда Оренбургской губернии» (1926), С.Е.Рожанец-Кучеровская «Почвы и растительность Оренбургской губернии» (1928).

С 1929 г. велось планомерное исследование геологического строения Орско-Новотроицкой территории. В 1932-1935 гг. начато региональное изучение района с целью составления геологической карты масштаба 1:50000. Эта работа велась группой ученых ЦНИГРИ под руководством Н.К.Разумовского. А.Л.Яншин и П.Л.Безруков (1934) впервые дали стратиграфическое подразделение юрским отложениям с указанием возраста по флоре.

Географическое положение и особенности рельефа

Города Орск и Новотроицк расположены на востоке Европейской части России, в среднем течении р. Урал, в районе отрогов Южного Урала, среди пологих образований Салаирской гряды и сопок, составляющих оконечность Губерлинских гор, и имеет ярко выраженные платформенные черты. Более 60% территории представлено плоскими поверхностями выравнивания мезо-кайнозойского платформенного аккумулятивного типа, с развивающимися по ним микроформами рельефа. Территории городского подчинения рассматриваются вместе с Гайским районом.

Площадь города Орска составляет 1,4 тыс. км (от общей площади Оренбургской области). Он расположен на территории Орской депрессии, которая представляет собой типичную степную увалистую равнину без резких поднятий и холмов с общим понижением от водораздела к речным долинам, абсолютные отметки которых варьируют от 182 м в поймах рек до 251 м на вершинах водоразделов. Возвышенные участки сложены меловыми и неогеновыми отложениями. Протяженность города с востока на запад 20 км, с севера на юг - 10 км. Город Новотроицк расположен на правом берегу р.Урал в 6 км от г.Орска, общей площадью 0,4 тыс. км (от общей площади Оренбургской области), и занимает часть территории Аккермановской депрессии, которая представляет собой пологое плато с общим слабо выраженным уклоном в сторону реки Урал. Максимальные абсолютные отметки рельефа данной тектонической впадины колеблется в пределах от 300-330 м, пониженные участки долины р. Урал до 185-195 м.

В ландшафтном отношении Орско-Новотроицкий промузел представляет собой пойменную террасированную низменность. По геоморфологическому районированию территория относится к склоновому типу - низина - склон - вершина. Современная пойменная терраса -аккумулятивная. Она располагается вдоль р.Урал и по ее притокам, имеет высоту 182 - 190 м, ширину от 450 м и более 5 км. Пойма перерезана многочисленными старицами и мелкими реками, входящими в водосборный бассейн р.Урал, и осложнена береговыми валами. При относительно равнинном и слабовсхолмленном рельефе г. Орска отмечаются неактивно протекающие геодинамические процессы, среди которых выделяются заболачивания и эрозионная деятельность.

Заболачивание широко развито в пойме р. Урал и ограничено на повышенных участках рельефа. На данной территории выделяются 2 типа гидроморфизма. Первый - древние старицы, сохранившиеся в пойме реки и утратившие свой типичный вид из-за нарушения их питания. Второй -небольшие участки, развитые на возвышенностях второй надпойменной террасы и далее по склону водораздела, причиной развития которого является верховодка. Такие болота, получающие постоянное питание, встречаются в районе поселков Никель и Крекинг.

Оврагообразование проявляется в основном по склонам речных террас. На современном этапе склоны оврагов задернованы и их рост прекратился. Сохранилась система оврагов, пересекающая район Нового города в широтном направлении, проходящая по левому берегу р. Елшанки до п. Первомайского. Донная и береговая эрозия отмечается по руслам рек и склонам террас. Ее действие начинается в период выпадения осадков и интенсивного таяния снега.

Морфологические особенности городских почв

Морфологическая трансформация почвенного покрова в условиях техногеосистемы зависит от интенсивности и длительности влияния промышленных объектов, от характера и плотности городской застройки, от постоянных процессов строительства различных сооружений, жилых домов, дорог и их ремонта, приводящих к активному нарушению, омолаживанию, перемешиванию, срезанию, привнесению в почвенный профиль инородных материалов. В итоге изменения, произошедшие в морфологической структуре почв, непосредственно влекут за собой преобразование на физико-химическом и биологическом уровнях.

Обычная система обозначения почвенных горизонтов слишком систематична и не достаточно емко отражает и выявляет специфические особенности строения городских почв. Поэтому при описании таких почв используются различные приемы и дополнительные обозначения. Базой для полевого описания профиля и дальнейшей обработки результатов служили методические разработки коллективом авторов под руководством М.Н.Строгоновой [98, 109, ПО] и в научно-исследовательской работе А.И.Климентьева и И.В.Ложкина [60, 62, 74], а также на основе новой классификации почв России [57], методических рекомендаций по морфологическому описанию почв А.Г.Дюкарева [49] и по принципам группировок техногенно-измененных почв А.Н.Геннадиева [22]: приемы выделения, номенклатура, индексация, рисунки модификаций городских почв и их горизонтов. Индексы основных урбиковых горизонтов и их порядок расположения в профиле обозначаются «Ul, U2, U3 ...». Далее в индексе следует количественный показатель антропогенных включений (строительный и бытовой мусор, промышленные отходы) - «а», выраженный в процентах от общего объема слоя: al - единичные включения, а2 - 25%, аЗ - 25-50%, а4 - 50%. Для дополнительной информации о интенсивности антропогенной нагрузки и степени трасформированности почв в индексацию почвенных горизонтов вводят малые индексы: [А] - погребенные горизонты заключаются в квадратные скобки, «А » - аллювиальная лессовидная слоистая структура горизонта, «Апах.» - поверхностно-турбированный гумусовый горизонт, возникший при перемешивании материала верхней части профиля естественных почв, {] - перемешанный, «Ш» - дерновый, «Uca» - наличие видимых карбонатов или вскипающие, «Upt» -петролиумный (аккумулировавший нефтепродукты), «L» - слой, являющийся искусственным барьером (асфальтовое покрытие или бетонная плита, заключенные в почву), «АОХ» - химически-загрязненный горизонт (в пределах верхнего 30 см слоя), содержащий любые химические загрязнители в количестве соответствующем чрезвычайно опасному уровню по принятым нормативам. По мощности профиля выделяются слаборазвитые - менее 10 см, маломощные - 10-50 см, среднемощные - 50-100 см, мощные - 100 см.

При проведении исследований на территории Орско-Новотроицкого промузла выделены следующие морфологические группы городских почв [63]: естественные (условно-ненарушенные), природно-техногенные (поверхностно-преобразованные, или урбопочвы) и антропогенно-глубокопреобразованные почвы (собственно урбаноземы).

Рассмотрим морфологические особенности городских почв со слабой степенью антропогенной нарушенности. Естественные (условно-ненарушенные) почвы сохранились в настоящее время на участках с остаточной естественной растительностью (пойменные леса, лесопарковые зоны), фрагментарно по периферии города и на пустырях. Для изучения растительности на основной точке закладки разрезов велось подробное описание ботанической площадки [9, 51].

Разрез 5-03 - западная окраина г. Орска (Новый город) 300 м юго-восточнее телебашни, верхняя часть водораздельного склона восточной экспозиции (10-15). Разрез описан по вертикальной стенке искусственной выемки грунта, сделанной при проведении строительных работ коттеджная застройка). Растительный покров разрежен. Вскипание от 10% соляной кислоты от 5 до 12 см - слабое, от 20 до 70 см - бурное.

Оценка геоэкологического состояния почв Орско-Новотроицкого промузла

Наиболее характерным и экологически значимым процессом урбаногенного преобразования почв Орско-Новотроицкого промузла является химическое загрязнение (в первую очередь тяжелыми металлами (ТМ) и нефтепродуктами), которое проявляется уже на стадии морфологического описания разрезов и охватывает в той или иной степени практически всю территорию в пределах городской черты. Одной из наиболее важных характеристик ТМ с точки зрения их влияния на живые организмы является токсичность - способность оказывать вредное воздействие на микроорганизмы, растения, животных и человека.

Микроэлементный состав горных пород, рыхлых образований и почв Южного Урала и Зауралья стал предметом внимания многих исследователей. Результаты таких научных изысканий отражены в работах В.Д. Кучеренко, М.А.Глазовской, В.Б.Черняхова, А.И.Климентьева, И.В.Грошева, И.В. Ложкин [28, 35, 61, 70,71, 99,119, 220]. В них впервые выявлено своеобразие и характер регионального распределения и поведения валовых и подвижных форм некоторых ТМ.

В настоящее время возрос интерес к проблеме изучения загрязнения почв токсичными веществами территорий с интенсивным хозяйственным освоением. Городская почва с экологической точки зрения депонирующая среда, аккумулирующая техногенные загрязнения за многолетний период.

Детальные эколого-геохимические исследования, оценивающие степень и характер загрязнения почв Орско-Новотроицкого промузла, проводились в 1995-1997 гг. коллективом специалистов г. Екатеринбурга (Институт промышленной экологии УрО РАН) [148]. Площадное опробование проводилось по равномерной сетке. Наиболее плотная сеть наблюдений была в жилых секторах (150x300 м), менее плотная - садово-дачные массивы (400x400 м) и более редкая на пастбищах и пустырях (до 400x800 м). Всего исследовано 1500 проб почвы. Пробы почвы из верхнего горизонта (0-5 см) анализировались на содержание валовых форм полуколичественным спектральным методом по 38 элементам и подвижных форм (экстракция 5% НС1 с кипячением, методом атомно-эмиссионной спектрометрии по 5 элементам). Для изучения динамики поведения и распределения ТМ в почвах городских ландшафтов и прилегающих к промышленным объектам территориям были заложены геохимические профили (учитывалось основное направление воздушных масс), общей протяженностью 38 км (расстояние между точками 4 км - пригородные зоны, 1,5-2 км в черте города). Проводилось подробное геоботаническое описание с отбором образцов растений (наземная часть) и морфологическое описание почвенных профилей.

Благодаря этим исследованиям выявлена крупная аномалия на территории г. Орска, ул. Ковыльная 68. Содержание свинца здесь до 6000 мг/кг. В пос. Елшанка содержание этого элемента достигает 1000 мг/кг. В южной части пос. Октябрьский отмечено превышение ПДК в почве по никелю в 100 раз, хрома от 89 до 111 раз, кобальта в 15 раз, меди в 2,3 раза, свинца в 9,4 раза, марганца в 6,7 раз. В зоне наибольшего вредного воздействия оказались жилы районы г. Орска - северная часть Нового города, пос. Никель и Первомайский. В ходе исследований растительного покрова (видовой состав одинаковый) установлено, что в отличии от растений техногенных элювиальных и аллювиально-аккумулятивных ландшафтов активно накапливающих никель, хром, молибден и кобальт, в природных (фоновых) элювиальных и аллювиальных ландшафтах накапливается никель, хром, молибден. Систематические (1996-2000 гг.) исследования проводились на территории городов Оренбурга, Бузулука и Орска Оренбургским областным Центром Госсанэпиднадзор. Отбор почвенных проб велся по пяти реперам в каждом городе по сезонам (весна, осень, лето) в слоях почвенного профиля (0-20; 20-30; 30-40 см). Определялись концентрации тяжелых металлов (валовые и подвижные формы).

Проведенные нами исследования были направлены на получение сведений о экологическом состоянии городских почв. В качестве объектов изучения была выбрана группа ТМ - Си, Zn, Со, Mn, Ni, Pb, Cd, Cr, относящиеся по токсичности к первому, второму и третьему классу опасности. В пробах почв подвижные формы, определялись в вытяжке ацетатно-аммонийного буферного раствора (рН 4,8) атомно-абсорбционным методом на АА-спектрофотометре СС 115 Ml (см. приложения 4, 5). Содержание ТМ в подобных вытяжках складывается из водорастворимых, обменных и непрочно специфически сорбированных различными компонентами форм соединений ТМ [72].

Похожие диссертации на Геоэкологическая оценка трансформации почвенного покрова урбанизированных территорий : на примере Орско-Новотроицкого промузла