Введение к работе
Актуальность темы. Хотим мы того или не хотим, но сегодня взаимодействие общества и природы выдвинуло на первый план ряд трудно разрешимых проблем, среди которых одной из самых актуальных является проблема безопасности развития и функционирования крупных населенных пунктов. С одной стороны росту населенных пунктов сопутствует средоточие промышленных предприятий, социальных объектов, происходит жизненно важное налаживание инфраструктуры, что облегчает условия проживания населения, с другой - увеличивается антропогенная нагрузка на природную среду, нарушаются естественные миграционные процессы химических элементов, происходит быстрое накопление загрязняющих веществ, в том числе и не свойственных данной территории. Поэтому сегодня, как никогда прежде, современная градостроительная архитектура должна быть нацелена не на изгнание, а на возвращение природы в город, на поиск гармонии во взаимодействии общества и природы. Поиск гармонии требует научно обоснованного подхода, учитывающего материально-энергетический баланс того или иного населенного пункта не только как искуственной но и замкнутой системы. И здесь решение многих острых экологических проблем связано с получением объективной информации о критических уровнях антропогенного воздействия, с обеспечением своевременного контроля за содержанием поллютантов и прогнозом динамики их накопления.
Для _ экологической оценки., состояния среды на урбанизированных территориях последнее время все чаще используются природные индикаторы различных типов, что нашло отражение в работах Е.М.Никифоровой (1975,1979), Ю.Е.Саета (1985), Л.Мартин (1984),.С.Касимова (1992, 1993), А.В.Евсеева (1989), О.В.Моисеенкова (1989) и других. Появилась реальная возможность выявлять загрязнение городской среды относительно простыми и доступными методами, при этом четко фиксировать характер и расположение источников загрязнения, а также особенности накопления поллютантов в городской среде за различные временные интервалы. Исследования, проведенные с использованием методов природной индикации, дают объективную эколого-геохимическую оценку городской среды, в том числе позволяют выделить в ней, в се природных компонентах,
особенности рассеивания, аккумуляции и трансформации техногенных потоков вещества..
Развитие техногенной цивилизации угрожает Не только физическому здоровью природы и человека, но и духовному -появилась угроза существованию памятников архитектуры. Не случайно в качестве примера большого города выбран Новгород. Новгород сегодня - уже не только центр культуры, входящий в "Золотое кольцо России", но и средоточие химической. и радиоэлектронной промышленности.
Цель и задачи исследований. Цель данного исследования -на основе имеющихся данных но природной индикации дать оценку состояния воздушного бассейна крупного города и прогнозировать потенциальный уровень накопления загрязняющих веществ и городах подобного типа. Изучить влияние "морфологии" города па накопление аэротсхногенных паллкугаптов в природных объектах городской среды, используемых в качестве индикаторов загрязнения. Разработать рекомендации но снижению уровня загрязнения городской среды.
Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
/. Дать экологическую характеристику современной структуры
производства . (с учетом автотранспорта, стационарных
промышленных и энергетических ниточников загрязнения,
включая особенности эмиссии аэротехногенных цоллютантои).
2. Оценить эффективность использования различных природных
индикаторов для оценки состояния воздушного бассейна города, а
так же определить наиболее встречающиеся приоритетные
загрязнители городских геосистем.
3- Оцепить зависимость распространения отдельных
аэротсхногенных поллютантов от зон различного функционального назначения города.
-
Провести районирование территории' города по степени загрязнения, воздуха.
-
Разработать рекомендации по снижению уровня загрязнения городской среды.
Фактические материалы. Для реализации поставленных задач в
период с 1989 по 1992 гг. было проведено изучение закономерностей
накопления загрязняющих веществ в. различных депонирующих
; средах г.Новгорода. Произведен . отбор- 305 образцов почв, 75
средах г.Новгорода. Произведен отбор 305 образцов почв, 75 образцов лишайников и мхов, 145 образцов коры деревьев, 51 образец листьев и 75 образцов снега. Дана оценка растительного покрова в районах отбора фитоиндикаторов.
Во всех используемых природных индикаторах были
определены: концентрации десяти металлов (цинк, медь, железо,
марганец, кадмий, свинец, .кобальт, стронции, никель, хром),
.значения рН, а в снежном покрове, кроме того - определен солевой
состав. По этим образцам з дальнейшем проведено более 12000
определений химического состава, кроме того в работе использованы
литературные данные, фондовые и картографические материалы
Новгородского аэрогеодезического предприятия, Новгородского
областного комитета по экологии, Новгородского областного
гидрометцентра, НПО "Азот", данные Новгородской
археологической экспедиции.
Полученные результаты обработаны на ЭВМ"ШМ PS-2 РС/АТ-286": построены .карты-схемы загрязнения Новгорода по каждому из рассматриваемых элементов и некоторым синтетическим показателям. Математический аппарат для моделирования загрязнения разработан на НИВЦ МГУ Н.Богомоловым. Карты-схемы построены автором при неоценимой помощи А-Фингушаля.
Научная новизна работы.
/. Впервые для города Новгорода дана комплексная эколого-геохимическая оценка загрязнения городской среды аэротсхногенными поллютантами.
2. Проведено экологическое районирование города с ' целью
разработки рекомендаций по снижению уровня загрязнения
воздушного бассейна. Выявлены приоритетные загрязнители и
зоны их повышенного накопления.
3. Впервые для г.Новгорода применен метод автоматизированного
построения карт-схем загрязнения городской среды на основе
фактических данных.
4. На базе археолотичсских данных прослежены временные
динамические закономерности накопления металлов-загрязнителей
в городской среде Новгорода.
5. Сделана попытка на базе полученных материалов оценивать
потенциальные уровни накопления загрязняющих веществ в
городах - исторических аналогах г.Новгорода.
Практическое значение работы. С учетом пожеланий Новгородских областных Совета и Комитета по экологии, а также НПО "Азот" автором разработана и адаптирована программа изучения закономерностей накопления загрязняющих веществ в депонирующих средах г.Новгорода. Методические рекомендации, фактические материалы, модель построения карт-схем загрязнения, полученные при работе над диссертацией, используются Новгородской городской администрацией, Новгородским областным комитетом по экологии, НПО "Азот", Новгородским государственным университетом.
Полученные результаты могут быть использованы для нормирования техногенного воздействия на городскую среду, для прогноза тенденции накопления аэротехногенных поллюгантов в городской среде, а также являются' исходным материалом для эколого-географической экспертизы при планировании стратегии градостроительства.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на школе-семинаре Совета молодых ученых географического факультета МГУ "Экологические проблемы освоения Севера" (Кировск, 1990), на Городской экологической конференции (Ногород,1991), на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Вопросы экологии в гальваническом производстве" (Новгород, 1991), на Всероссийском совещании "Экономическое стимулирование природоохранной деятельности" (Новгород, 1991), на 27-ом Международном географическом конгрессе (Вашингтон,1992). Кроме того, прочитана серия докладов на предприятиях г.Новгорода и в Новгородском Государственном педагогическом институте в рамках программы Городского общества охраны природы в 1991-1992 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре работы и одна подана в печать.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, списка литературы и приложений, общим объемом 179 страниц. Основное содержание изложено на 117 страницах машинописного текста. Текст иллюстрирован 19 таблицами и 47 рисунками. Список литературы включает 118 наименований.
Работа выполнена на географическом факультете МГУ. Автор благодарит за советы и практическую помощь в работе своего научного руководителя, д.г.п., профессора, чл.-корр. РАН А.П.Капицу.
При выборе методики и при анализе результатов исследований автор консультировался у д.г.н. А.В.Евсеева и к.г.н Т.М.Красовской (кафедра рационального природопользования географического ф-та МГУ), которым выражает глубокую благодарность.
За помощь при выполнении аналитических работ автор признателен сотрудникам атомно-абсорбпионной лабороторпи МГУ Т.Г.Суховой и Е.А.Шахпендсрян, а также сотрудникам лабороторпи экологии ЦХЛ Новгородского ПО "Азот".