Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ПОСТУПЛЕНИЯ И ПОСЛЕДСТВИЙ ПРИВНОСА В
ЛАНДШАФТЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 7
Пути и источники попадания тяжелых металлов в ландшафты 7
Основные последствия воздействий ТМ на ландшафты 13
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 22
Метод отбора проб 22
Методы проведения исследований 28
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ 32
Провинция лесостепных ландшафтов Предкавказья 34
Провинция степных ландшафтов Предкавказья 38
Провинция полупустынных ландшафтов Предкавказья 45
Провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов Большого Кавказа....47
Провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов Большого Кавказа 50
3.6. Приуроченность ключевых участков к ландшафтам Ставропольского края 51
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НАКОПЛЕНИЯ И
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЛАНДШАФТАХ СТАВРОПОЛЬСКОГО
КРАЯ 60
Особенности пространственного распределения концентраций Pb, Zn и Cd в ландшафтах Ставропольского края 60
Особенности пространственного накопления Pb. Zn и Cd в зависимости от
механического состава почв ландшафтов Ставропольского края 67
4.3 Особенности пространственного накопления и распределения Pb, Zn и Cd в
зависимости от антропогенной нагрузки на ландшафты Ставропольского края 90
4.4. Анализ эколого-геохимической обстановки в ландшафтах Ставропольского края по
их загрязнению ТМ (Pb, Zn и Cd) 98
4.5 Определение долевого воздействия объектов транспорта газа в накоплении и
распределении ТМ в ландшафтах Ставропольского края 114
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА МИГРАЦИЮ Pb, Zn и Cd В ЛАНДШАФТАХ СТАВРОПОЛЬСКОГО
КРАЯ . 117
5.1 Основные факторы миграции тяжелых металлов в ландшафтах Ставропольского
края 117
5.2. Геохимические барьеры в ландшафтах Ставропольского края 127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 139
ЛИТЕРАТУРА 140
Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях интенсивность преобразующего воздействия общественного производства на природные ландшафты достигла такого уровня, при котором негативные последствия оказывают существенное влияние на природные процессы и среду обитания. От-личительной особенностью этого воздействия является то, что при этом затрагиваются в той или иной мере практически все природные среды: земельные ресурсы и почвы, поверхностные и подземные водные источники, атмосферный воздух, недра, растительный и животный мир (Вальков, Штомпель, Тюльпанов, 2002). Деятельность человечества привела к преобразованию природных ландшафтов в техногенные. Это воздействие настолько значительно, что, даже после выполнения рекультивационных работ, ландшафты не приобретают исходное состояние, теряют свои природные свойства и могут приобретать признаки деградации.
Состав и протяженность потоков техногенных веществ в ландшафтах контролируется общей ландшафтно-геохимической обстановкой. Поэтому, учитывая значимость ландшафтов Ставропольского края, почвы которых являются важнейшим звеном земледелия, явно возникает необходимость выяв- ,. ления особенностей современных процессов накопления и распределения тяжелых металлов (ТМ) в каждом из ландшафтов, находящихся в зоне расположения предполагаемых источников загрязнения, с учетом современной ландшафтно-геохимической обстановки характерной для каждого ландшафта в отдельности.
Целью диссертационной работы является анализ современных геохимических процессов накопления и распределения тяжелых металлов в ландшафтах Ставропольского края.
Основные задачи исследования: 1. Определить значения концентраций Pb, Zn, Cd в ландшафтах Ставропольского края.
Провести исследования с целью установления природы источника загрязнения Pb, Zn, Cd ландшафтов Ставропольского края.
Провести анализ современной эколого-геохимической обстановки в ландшафтах по Pb, Zn, Cd, оценить вклад эксплуатируемых объектов транспорта газа в процесс накопления тяжелых металлов.
На основе ландшафтно-геохимических условий миграции элементов выявить участки, способствующие переходу данных веществ в подвижную форму или накоплению их валовых форм.
Объектом исследования являются ландшафты Ставропольского края. Предмет исследования — современные геохимические процессы накопления и распределения ТМ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
для ландшафтов Ставропольского края проведены ландшафтно-геохимические исследования с целью установления природы источника их загрязнения свинцом (Pb), цинком (Zn) и кадмием (Cd);
впервые для ландшафтов края проведены исследования по выявлению современных особенностей процессов накопления и распределения в них Pb, Zn, Cd;
проведен анализ современной эколого-геохимической обстановки, обусловленной загрязнением ландшафтов Pb, Zn, Cd;
на основе ландшафтно-геохимических условий миграции Pb, Zn, Cd были проведены исследования на наличие участков благоприятных для миграции или накопления в них валовых форм этих элементов.
Практическая значимость работы. Полученные данные, с учетом существующей геохимической обстановки, можно использовать для оценки антропогенного воздействия на ландшафты Ставропольского края. В дальнейшем полученные результаты можно так же использовать для совершенствования Федеральных Программ контроля за состоянием окружающей среды и при подготовке планов природоохранных мероприятий.
Материалы и методы исследований. В основу работы положены полевые ландшафтно-геохимические исследования, проводившиеся в 2006 г. на участках, расположенных в зоне влияния объектов транспорта газа. Всего было отобрано и проанализировано 480 почвенных проб и проведен их анализ на содержание тяжелых металлов (Pb, Zn, Cd). Наряду с собственными полевыми данными, использовались различные литературные, фондовые и картографические материалы. Для обработки и систематизации материала применялись статистический, картографический и сравнительно-географический методы. Статистическая обработка велась с использованием пакета Microsoft Excel. При составлении картосхем использовались возможности таких программ, как Maplnfo Professional, Surfer и Corel Draw.
Защищаемые положения:
В настоящее время загрязнение РЬ и Zn ландшафтов Ставропольского края в отличии от Cd носит только техногенный характер.
Загрязнение ТМ ландшафтов Ставропольского края не всегда связано с зонами наибольшей антропогенной нагрузки, а носит точечно-очаговый характер. Эксплуатация объектов транспорта газа не оказывает прямого воздействия на геохимическую обстановку в ландшафтах Ставропольского края при накоплении в них тяжелых металлов.
Ландшафты Ставропольского края являются геохимическим барьером для миграции в них Pb, Zn, Cd.
Апробация и публикации. Основные результаты исследований докладывались автором на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященных 80-летию Н.Р. Акопяна (Ставрополь, 26-27 апреля 2006 г.), на X, XI региональной научно-технической конференции «Вузовская наука Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2006-2007 г.), на Международной научно-практической конференции «Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти» (Кисловодск, 22-27 сентября 2008 г.).
По теме диссертации и району исследования опубликовано 8 работ, в том числе 1 статья в журнале, входящем в перечень ВАК РФ по наукам о Земле.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 149 страниц, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы (130 источника). Текст иллюстрирован 54 рисунками и 15 таблицами.
