Введение к работе
Актуальность работы. В городах, где сегодня проживает около 70% населения Нижнего Дона, задачи управления развитием города' должны решаться в условиях сложившегося экологического равновесия, максимально удовлетворяя биологические потребности людей. Поэтому так важны исследования прнродно-техногеиного потенциала индустриальныхцентров, экологические оценки современного состояния и тенденций изменения окружающей среды на урбанизированных территориях. Традиционная система, организации контроля основных жизнеобеспечивающих сред наследует методические подходы гидрометеорологии - динамическое изучение загрязняющих веществ по сравнительно редкой сети стационарных постов и створов с последующим математическим моделированием потоков вещества и ореолов загрязнения. Но в городах с их Сложной, мозаичной структурой ' распределения источников вредных воздействии и поражаемых ими территорий эта система не отражает в должной мере взаимосвязи между техногенными потоками и природными средами, не дает целостной картины экологического состояния города, . не показывает пространственную структуру антропогенного преобразования окружающей среды (Сает, 1984,1990 ). При изучении экологического состояния окружающей среды в городе используются различные методические подходы, позволяющие оценить отдельные ее компоненты, блоки. Но только комплексные эколого-геохимические исследования в сочетании с медико-экологическими наблюдениями могут дать необходимые целостные представления для. оценки и прогноза состояния города и его влияния на' природную среду региона и здоровье населения. Таких исследований на Нижнем Дону ранее не былр, их проведение стало возможным только после создания опытных полигонов на территории .крупнейших промышленных центров Ростовской области.
Основная цель работы- комплексное изучение процессов
промышленного загрязнения окружающей среды на
урбанизированных территориях Нижнего -Доиа и разработка рекомендаций по уменьшению негативного эффекта техногенного преобразования природных ландшафтов. Для достиже ния цели были поставлены следующие задачи:
-
Установить закономерности формирования и геохимические особенности техногенных потоков на Нижнем Дону.
-
Определить уровень загрязнения основных компонентов окружающей среды в крупнейших промышленных центрах.
3. Выявить возможности бнопндпклцпн промышленной)
загрязнения в степной зоне.
4. Разработать методические подходы к созданию системы
экогеохимического компьютерного картографирования ореолов
загрязнения и районирования городов по экологической
комфортности проживания; '
5. Определить область практического применения. материалов
эколого-геохимических и биогеохимических наблюдений при решении
Задач рационального природопользования и охраны окружающей
среды на Нижнем Дону.
Идея работы заключалась в системном подходе к бценке. состояния окружающей среды, когда техногенное воздействие на природу изучается не только покомпонентно, но и в органической связи всех компонентов природной среды, как единого целого.
Новизна полученных' результатов. Впервые на основе комплексного эколого-геохимического анализа установлены закономерности формирования и геохимические особенности техногенных потоков веществ и ореолов загрязнения на территории крупнейших промышленных центров Нижнего Дона и в прилегающих ландшафтах. Составлены "Эколого-геохимические атласы" 8 городов - первые на юге России. Разработаны оригинальные методики: выделения элементарных ландшафтов в поймах рек степной зоны; изучения атмосферных выпадений в южных городах, где не бывает устойчивого снежного покрова; определения уровня экологической комфортности проживания в городе; проведения сопряженных эколого-геохимических и медико-гигиенических исследований; кроме того, разработана детальная схема сукцессионной смены растительного покрова в результате промышленного загрязнения пойменных ландшафтов. Показана возможность применения ладшафтно-геохимических методов исследований для выявления тенденций техногенных изменений и при расчете экономического ущерба от загрязнения окружающей среды.
Диссертационная работа выполнела в рамках Комплексной программы исследований по заданию ГКНТ СССР "Разработать прогноз миграции химических элементов и их соединений в пределах ландшафтов, прилежащих к бассейну Азовского моря, в связи с влиянием природных и. антропогенных факторов", а также в сЪЬтветствии'с планами научно-исследовательских работ на Каменском и. Волгодонском опытно-производственных полигонах Министерства геологии СССР. Эколого-геохимические исследования на территории Ростова-на-Дону, Шахты, Таганрога, Красного Сулина, Курска, Большого Сочи были проведены под руководством автора ко заданию администраций городов и городских комитетов по охране природы.
Фактический материал был собран в течение 17 лет в полевые сезоны 1977-Ї994 гг. Непосредственно автором или при его участии
было отобрано и подготовлено к анализу: 1200 лптохимическігх и 860 биогеохимических проб в пойме Нижнего Дона; 2400 литохимических и 1800 биогеохимических проб в долине Сев.Донца'; -1100 проб почв и донных отложений и 1200'проб естественной растительности и сельскохозяйственных культур в долинах рек - притоков Дона и Сев.Донца; 1091 проба поверхностных и і 421 проба подземных вод; 610 проб снега; пробурено с отбором керна 750 кжднровочных скважин. На территории городов Нижнего ' Дона было отобрано 7802 проб почв и донных отложений, 230 летних атмохнмическнх проб и 528 проб снега, 104 пробы ливневого стока, 5234 пробы овощей и фруктов. Проведено геоботаническое обследование поймы Нижнего Дона и Сев. Донца, на 30 ключевых участках сделано 309 укосов растительности с определением видового состава, ежегодной надземной продукции, участием видов растений и групп растительности в сложении сообщества.
Достоверность полученных результатов, выводов и
рекомендаций обусловлена тщательной проработкой методических подходов, определе нием jij^HopHje'rHoctH решаемых задач, гарантированной точностью выдолнеших"" в аттестованной Центральной лаборатории ГГП "ЇОжгеология" химических и спектральных анализов геохимических проб, и подтверждается положительными результатами при использовании наших разработок в практической деятельности природоохранных и градостроительных организаций и предприятий Нижнего Дона.
Значение результатов для теории. Заложена основа для нового
научного направления - региональная экогеохимня юга России;
впервые изучены техногенная геохимия и биогеохимия крупнейших
промышленных центров Нижнего Дона; получен огромный
фактический материал, который можно рассматривать как базу для
последующих экологических работ; разработан ряд принципиально
новых методик, позволяющих проводить оригинальные
экологические исследования в южнЪгх городах России; предложены для внедрения' схема выделения элементарных городских и пойменных ландшафтов, и интегральные показатели для оценки экологической комфортности проживания. Опробованы на конкретных объектах оригинальные способы уменьшения экологической напряженности в местах складирования токсичных отходов химического производства, а также на территории детских адов и ясель в зонах с высоким уровнем загрязнения атмосферы и чочвенного покрова.
Защищаемые положения:
I. Загрязнение атмосферы в степной и лесостепной зонах на юге 'осени в сухой.период в значительной степени определимся
вторичным загрязнением почвенной пылью. Карбонаты -типоморфн'ые ионы зональных черноземов - обусловливают высокую буферность кислотно-щелочной реакции воздушной среды, поэтому кислотные дожди не характерны для Нижнего Дона.
2. Поверхностные воды в нижнем течении Дона уже сегодня непригодны для хозяйственнр-гштьёзого водоснабжения населения, месторождения подземных пресных вод находятся в критическом положении и требуют постоянной защиты от истощения и загрязнения.
' 3. Лнтохимический облик Каждого из городов Нижнего Дона связан с их промышленным потенциалом, но во многом определяется особенностями геохимической провинции. Принятые на сегодняшний день ПДК металлов для почв не соответствуют условиям геохимической миграции элементов в черноземной зоне, и должны разрабатываться исходя из этих условий.
4. Техногенные, сукцессии растительного покрова в поймах рек
степной и лесо-степной зоны являются индикатором уровня
промышленцогозагрязнения. . ,
Практическая ценность работы. На основе проведенных.
исследований организован эколого-геохимическнй. мониторинг
окружающей среды в восьми крупнейших городах Нижнего Дона.
Определен уровень загрязнения атмосферы, подземных и
поверхностных вод, почв и пород зоны аэрации, выявлены зоны
аномального содержания тяжелых металлов в овощах и фруктах,
выращиваемых горожанами, даны рекомендацпи по локализации
очагов загрязнения. Разработана схема биоиндикации
промышленного загрязнения в поймах рек степной зоны. Составлены карты обеспеченности почв пойменных ландшафтов подвижными формами микроэлементов для ряда колхозов и совхозов Ростовской области, рассчитан ущерб от загрязнения поймьгСеаІДонца вблизи крупного промцентра.
Реализация результатов работы в практике. Составленные автором "Эколого-геохимические атласы городов Нижнего Дола используются городскими комитетами по охране природы при расчете предельно-допустимых сбросов н выбросов предприятий, при размещении новых промышленных объектов, детских и лечебных учреждений, жилых кварталов, определении очередности вывода особо опасных предприятий за пределы города, при расчет* размеров санитарно-защишых зон и ущерба от загрязнения, пр»: оценке стоимости земли и жилья в городской черте.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, <' глав и заключения. Содержание диссертации изложено на 40( страницах машинописного текста, иллюстрировано 63 рисунками і
