Введение к работе
Актуальность тем ы. Рост промышленности я интенсивное развитие сельского хозяйства приводят к значительному поступлению я довольно быстрой концентрации в агроландшафтах большого комплекса тяжелых металлов. Осббо следует отметить, тго рассматриваемый процесс охватывает крупные регионы. Сложный процесс миграции и концентрации тяжелых металлов в их пределах определяется хозяйственной деятельностью и пока недостаточно изучен.
Для решение фундаментальных проблем миграции и концентрации тяжелых металлов в условиях все возрастающего антропогенного воздействия, а так же дія решения ряда прикладных задач, необходимо накопление данных о распределении тяжелых металлов в различных частях геохимических ландшафтов и в первую очередь в почвах, являющихся "геохимическим центром" ландшафта, в связи с этим, актуальными становятся исследования, проводимые в пределах крупных регионов (своеобразных биосферных структур), с целью изучения закономерностей распределения (перераспределения) н концентрации тяжелых металлов в почвах агроландтяафтов. Решение этих проблем составляют основу настоящей работы.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является изучение особенностей формирования агроландщафтов юга европейской часта России: влияния природных и техногенных факторов ко. миграцию и концентрацию в их почвах тяжелых металлов; применения методов геохимия ландшафта для контроля и комплексной оценки состояния агроланл— шафтов крупных регионов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задата:
-
Изучить основные особенности формирования інролаядшафтов юга европейской части России.
-
Изучить влияние основных техногенных факторов на распределение, тяжелых металлов в почвах агроландшафтов.
-
Изучить влияние основных внешних природных факторов на распределение (перераспределение) тяжелых металлов в почвах агроландшафтов региона.
4. Охарактеризовать распределение тяжелых металлов в почвах
агроландшафтов в регионе, в целом.
Фактический материал. В работе использован фактический материал комплексной ландшафтно—геохимической экспедиция Ростовского госуниверситета, проводившей исследования в пределах Нижнего Дона я Северного Кавказа, а так же результаты полевых исследований по темам, яыиоляенвым в рамках государственной программы "Экологическая безопасность России" я межвузовской программы "Университеты России", проект "Экогеохимия", но которым автор являлся ответственным исполнителем.
Вклад автора в решение данной проблемы состоит в разработке программы исследований, в личном и под его руководством проведении полевых наблюдении, отборе и обработке проб, систематизации и интерпретации полученных данных, обобщении собственных и литературных данных, составлении карты геохимических ландшафтов юга европейской части России, масштаба 1: 1 000 000.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые в целом для крупного региона дана ландшафтно—геохимическая характеристика агроландшафтов и на ее основе изучена закономерность распределения (перераспределения) и концентрации тяжелых металлов в почвах агроландшафтов. охарактеризованы основные внешние природные и техногенные факторы, определяющие их миграцию в почвах.
Защищаемые положения:
-
Принципы, заложенные в классификации геохимических ландшафтов, используемой в работе, позволили разделить в регионе (в масштабе I : 1000000) агроландшафты, со статистически значимыми отличиями в распределении тяжелых металлов в почвах — Мо (в 8 раз), Сг (более 5 раз), Си, РЬ, Ni (более 4 раз). Мп, V, Со, Ва (более 3 раз); Zn (в 2.8 раза),
-
Общей геохимической тенденцией перехода природных ландшафтов в техногенные агроландшафты является накопление в пахотном горизонте почв Zn, РЬ, №, V. Мо при определенном выносе Мп, Со, Ва. Ті.
Активные антропогенные процессы усиливают эти тенденции. Образование мелиорируемых ландшафтов (на месте богарных, пашен! приводит к относительному накоплению Сі, Ба, V, Pb, Za и выносу N1 и Си. Формирование агроландшафтов многолетних культур привело к относительному возрастанию в почвах Си (в 2.3 раза), Мп (в 1.3 раза), РЬ (в 1,2 раза), при одновременном уменьшении концентраций Мо (в І.5 раза), № ( в 2 раза).
-
Техногенные геохимические процессы в регионе осложняются воздействием природных факторов. Отмечается тенденция к уменьшению концентраций, рассматриваемых элементов в верхнем пахотном горизонте почв, расположенных на склонах, и относительное накопление в нижних частях. Воздушная эрозия способствует накоплению РЬ (в 2 раза), Сг (в 1.6 раза), Ni и Мп (в 1.3 раза), Си, Za- V (в 1.2 раза). В ландшафтах гидрокарбонатно—натриевого класса происходит накопление Zn, Мп, V. Сг, Ва, При прочих равных условиях увеличиваются содержания Си, Zn. Мп, Ni. V и Сг в аграшндшафтах с делювиальными отложениями четвертичного возраста, а в агроландшафтах с почвообразующимн лиманными и морскими отложениями четвертичного возраста уменьшаются содержании Си. Мп, Ni, УиВа.
-
Способ и интенсивность ведения сельскохозяйственных работ последние десятилетня определялись административным делением территорий. Это отразилось на увеличении концентраций тяжелых металлов в почвах агроландшафтов Краснодарского и Ставропольского краев по сравнению с
аналогичными ландшафтами Ростовской области (Мо в 2—3 раза; Zn и Pb в 1,5—1,7 раза: Си н Vb 1,3—1.5 раза).
Практическая значимость работы определяется возможностью использования результатов исследований дія комплексной оценки состояния агроландшафтов региона, нанесенного им ущерба в процессе хозяйственной деятельности; разработки рекомендаций по устранению имеющегося загрязнения и недопущению нового: паспортизации сельскохозяйственных территорий и составления государственного кадастра земель; поисков месторождений полезных ископаемых геохимическими методами. Эти работы по существу являются первой стадией регионального эколого—геохимического мониторинга агроландшафтов юга европейской части России.
Материалы исследований используются в учебном процессе в КГТУ при чтении специальных курсов.
Апробация работы. Отдельные положения диссертации докладывались, обсуждались и опубликованы в тезисах докладов различных совещаний, конференций, симпозиумов; IV Всесоюзное совещание. Ужгород, 198Й; Международная конференция, Чита, 1990; Международная конференция по оценке источников загрязнения морей, омывающих СНГ, Севастополь, 1992; Международный конгресс "Спасение Черного моря", Сочи, 1992; Всероссийское совещание "Аэрокосмическне методы при геоэкологическом картографирования я ведення мониторинга", Москва, 1993; IV Объединенный международный симпозиум по проблемам прикладной i-еохимии, посвященный памяти академика Л.В,Таусояа, Иркутск,1994; 1 Международное совещание "Геохимия биосферы". Новороссийск. 1994; Всероссийское совещание "Антропогенное влияние на бнорессурсы и пути восстановления водных экосистем". Ростов—на—Дону, 1994; Сессия АЕН РФ Фундаментальные я прикладные вопросы естественных наук, Махачкала 1994; Всероссийская научно—практическая конференция "Региональная политика в современной России", Краснодар, 1995. Международный симпозиум "Тяжелые металлы в окружающей среде", Пущнно, 1996.
Диссертационная работа выполнена но программе "Соросовские аспиранты".
Результаты исследований опубликованы в 17 работах и вошли в 12 научных отчетов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и заключения, общим объемом 120 страниц, в том числе 13 таблиц и 12 рисунков. Список использованной литературы содержит 132 наименования.