Введение к работе
Актуальность исследования. В условиях усиления влияния человека на природную среду все более актуальной задачей становится оценка степени трансформации и адаптации экосистем к воздействию техногенных факторов, а также выявление индякаторов изменения ландшафтов и отдельных их компонентов.
В этой связи оказывается весьма информативным исследование содержащихся в природных средах полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), поскольку, во-первых, эти вещества, будучи одними из самых токсичных поллютантов, широко распространены в географической оболочке, а во-вторых, установление уровней их содержания и соотношений индивидуальных форм (как техногенных, так и природных) может дать информацию о состоянии экосистем, о типах, источниках и ареалах загрязнения. '
Изучение ПАУ особенно информативно в почвенном покрове. Почвы, как специфические биокосные системы с твердофазным каркасом, представляют собой достаточно устойчивую среду (та сравнению с воздухом, водами, донными осадками), в. которой можно корректно осуществлять наблюдения за эволюцией ПАУ.
между тем пока еще вопросы поведения и трансформации ПАУ в поч- . венном покрове находятся на пионерном уровне изучения. Нет четких представлений о региональных особенностях распространения ПАУ в почвах, отсутствуют строгие данные о миграции и аккумуляции их в различных генетических типах почв, недостаточно сведений об участии этих соединений в почвенных процессах.
Настоящая работа преследует целью восполнить эту проблему применительно к региону Нижнего Поволжья.
Цели и задачи исследования. Основной целью работы было выявление особенностей пространственно-временного распределения ПАУ в почваї
природных и техногешю-изменешшх ландшафтов Нижнего Поволжья (в пределах Астраханской области и части Калмыцкой ССР), а также оценка экологического состояния почв по уровням содержания и составу ПАУ. Для достижения указанное цели решались' следующие задачи :
-
Выявить региональный характер распространения ПАУ в почвах фоновых и техногенво-измененшх ландшафтов Нижнего Поволжья.
-
Установить особенности профильной дифференциации ПАУ в почвах различных генетических типов в связи с направленностью основных почвообразовательных процессов. .
-
Изучить возможность участия аллохтоншл. ПАУ в биогеохимических циклах трансформации органического вещества и выявить способы индикации экологического состояния почв по молекулярному составу ПАУ.
-
Оценить характер взаимодействия ПАУ с органической и минеральной частями почв и выявить возможность индикации их функционального-состояния по. типу профильного распределения отдельных молекулярных групп ПАУ.
. 5. На основании разработанных приемов индикации почв дать оценку экологическому состоянию почвенных систем, приуроченных к различным природным районам Прикаспия и испытывающих различные уровни техногенного воздействия.
6. На основании анализа общих свойств исследуемых почв и особенностей .пространственного распределения ПАУ разработать принципы составления прогнозных карт по условиям аккумуляции, трансформации и миграции органических поллютантов.
Нйучная_новизна_работы :
!. Впервые для территории Нижнего Поволжья на локальном и региональном уровнях выявлены особенности пространственного и временного распределения техногенных и биогенных групп ПАУ в различных генетических типах почв.
2. Теоретически обоснован и апробирован при исследовании почв
Нихнего Поволжья новый подход к индикации состояния почвенных экосис
тем по молекулярному составу ПАУ. Предложены понятия "углеводородно-
гумусовый показатель" (УПІ) и "биогеохимический потенциал трансформа
ции ПАУ" (БПТ).
-
Для фоновых и орошаемых солонцеватых почв агроэкосистем Калмыкии установлены особенности вертикально-профильного перераспределения ПАУ и выявлена их связь с характером трансформирозанности техно-генно-измененных почв. Предложено понятие "показатель дифференциации профиля по ПАУ" (ЩЩ).
-
Впервые разработаны принципы относительного ранжирования почв по условиям аккумуляции, трансформации и миграции органических пол-лютантов, которые реализованы при составлении соответствующих карт Нижнего Поволжья.
Практическая значимость работы. Решенные в работе задачи позволяют, в целом, глубже понять биогеохймические и физико-химические явления, происходящие в почвах Нижнего Поволжья под воздействием различных техногенных нагрузок. Установленные взаимосвязи между основными свойствами почв и качественным составом содержащихся в них ПАУ, а также характером профильного распределения . последних, дают возможность оценивать современные тренда в изменении экологического и функциональ-ного состояния почв, строить прогноз и управлять почвенными ресурсами.
Проведенные на территории Нижнего Поволжья почвенно-геохимическио исследования выполнялись согласно следупцим тематикам хоздоговорных работ :
1."Люминесцентно-битукинологическое исследование почв в районе Астраханского газо-кондепсатного месторождения".
2."Геохимическое обоснование перспектив нефтегазоносности отдзль-ных участков Калмыцкой ССР".
Значительная часть результатов работы включена в научные отчєгі п госбюджетным темам НИР кафедры геохимии ландшафтов и географии поч географического факультета МГУ. Научные' разработки автора (1990 г. внедрены в практику Всесоюзного научно-исследовательского іштр "Экология" Госкомприроды СССР и Лаборатории мониторинга природна среды и климата Госкомгидромета и АН СССР, о чем составлены два акта.
Фактические материалы. Автором были обобщены и проанализирован] результаты физико-географических и почвенных исследований, выполненных рядом научных коллективов в Астраханской области и Калмыцкой ССР; в 1987-1989 г.г. проведены собственные полевые работы. В предела: рассматриваемой территории были заложены почвенные разрезы и описай профили почв, характеризующих три природные области Прикаспия и испытывающие различные уровни техногенного воздействия.
При изучении почв использовались ландшафтно-геохимический, хроно: генетический, сравнительно-географический методы исследований.
В лабораториях исследовались общие химические,, физико-химические і физические свойства почв. По оригинальным методикам лаборатории углеродистых веществ биосферы с помощью спектрофлуориметрического метода были идентифицированы в почвах 32 индивидуальные структуры ПАУ (2 БОС определений). .
Апробация работы. Основные положения работы были представлены і докладывались на методологическом семинаре в Лаборатории мониторинга природной среды и климата Госкомгидромета и АН СССР (г.Москва, 1990), на Всесоюзной конференции по комплексному изучению и освоению пустынь (г.Ашхабад, 1991), на Международном симпозиуме по изучению полициклических ароматических углеводородов (г.Бордо, 1991), при отчете по теме НИР и при обсуждении диссертационной работы на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ (1990, 1991). По теш диссертации опубликозано 4 работы и 3 находятся в печати.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения; содержит 160 страниц машинописного текста, 33 таблица, 53 рисунка и приложения. Список литературы включает 153 наименования.
