Введение к работе
Актуальность темы исследования Геоэкологическая ситуация определяется рядом факторов, связанных с миграцией микроэлементов в зависимости от различных природных критериев Знание этих факторов имеет важное значение для понимания процессов, которые постоянно происходят как в естественных, так и в искусственных экосистемах В процессе хозяйственной деятельности в окружающую среду поступает огромное количество веществ, геохимическая активность которых изменяется в зависимости от местных условий Рассеяние промышленных выбросов и их выпадение с осадками на земную поверхность приводит к образованию геохимических аномалий в почвах Выбор почвы как объекта загрязнения связан с тем, что именно почва аккумулирует компоненты загрязнений и контролирует перенос химических элементов и соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество Кроме того, в почве гораздо больше, чем в других частях биосферы продолжительность пребывания тяжелых металлов и других загрязнителей Важно изучение почвы еще и потому, что она постоянно испытывает геохимическую нагрузку и сохраняет геоэкологическую информацию за многие годы функционирования источников загрязнения В связи с этим изучение содержания и распределения тяжелых металлов в почвах является наиболее важной задачей современного почвоведения
В последнее время в научной литературе стало уделяться гораздо больше времени этой проблеме Рассматриваются вопросы экологической и геохимической характеристики тяжелых металлов (Виноградов, 1962, Перельман, 1975, Алексеев, 1987, Ильин, 1991), источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду (Алексеев, 1987, Ильин, 1991), миграция и аккумуляция тяжелых металлов в компонентах ландшафта, в зависимости от природных и техногенных факторов (Глазовская, 1972, 1976, 1988, Алексеенко, 1990, Касимов, Перельман, 1992, Касимов Н С, Кошелева Н Е, Самонова О А, 1996, Касимов, Геннадиев, 2005, Гаврилова, 2005, Мильто, Смирнов, 2007), содержание тяжелых металлов в растениях (Виноградов, 1962, 1985, Ильин, 1985, Кабата - Пендиас, Пендиас, 1989, Кошелева, Макарова, Новикова, 2005) , а так же принципы нормирования содержания тяжелых металлов в почвах (Ильин, 1986, Гончарук, Сидоренко, 1986 Алексеенко, 1990, Пинский, Орешкин, 1991, Большаков, Борисочкина, Краснова, 1992, Обухов, 1992)
Исследования проводились в Ульяновской области, которая располагается преимущественно в лесостепной зоне европейской части России и характеризуется разнообразными природными условиями, развитым промышленным и сельскохозяйственным производством, а также различными природными и техногенными источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду Лесостепь, как переходная зона, это зональный экотон с динамическими границами природных комплексов, высоким уровнем биоразнообразия и ресурсным потенциалом (Бурова, 2005) В рассматриваемой области вопросы распределения тяжелых металлов в почвенном покрове отражены как в научных работах (Пузакова, Прокопенко, Коняев, Масленникова, 1999, 2003, Куликова, Саматов, Тигин, 2000, Куликова, Хотько, 2001, Цыганок, 2000, 2001, Чураков, Зырянова, 2003), так и в отчете по эколого - геохимическому исследованию почвенного покрова г Ульяновска, выполненному в 1992 году научно - исследовательским институтом
геологии нерудных полезных ископаемых В целом регион в этом отношении является недостаточно изученным
Цель работы Геоэкологическая оценка распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи
-
Изучить обширный литературный материал по особенностям накопления и распределения тяжелых металлов
-
Провести полевые наблюдения и собрать фактические данные
-
Выявить особенности загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами по анализу полевых материалов, и научных литературных данных
4 Изучить характер накопления тяжелых металлов относительно
регионального фона
-
Установить особенности распределения тяжелых металлов по разрезам различных типов почв района исследования, и на разных почвообразующих породах
-
Изучить картографические методы исследования для разработки карт-моделей распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области
-
На базе фактического полевого и литературного материала составить карты - модели распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области
-
Выявить особенности распределения валовых и подвижных форм тяжелых металлов в различных типах почв
9 Установить фоновые уровни валового содержания и подвижной формы
тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области
10 Установить токсичность почв Ульяновской области по отношению к
растениям
-
Провести картографирование содержания тяжелых металлов в почвенном покрове региона
-
По картам-моделям описать особенности геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в ряде районов Ульяновской области
Научная новизна работы
обобщены и систематизированы данные о содержании тяжелых металлов в почвах Ульяновской области,
впервые созданы карты - модели распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области,
впервые составлена карта — модель токсичности почв для растений,
- впервые дана оценка геоэкологической ситуации распределения тяжелых
металлов в почвах по районам Ульяновской области,
Объекты и методы исследования Основу работы составляют наблюдения и материалы, собранные автором в полевые сезоны 2003, 2004, 2005 и 2006 годов В ходе полевых исследований автором лично были отобраны 124 образца из верхнего слоя почв Детально изучены 18 почвенных разрезов, позволяющие судить об особенностях распределения тяжелых металлов в основных почвенных горизонтах На опорных участках велось описание почвенного покрова, почвообразующих пород и особенностей рельефа Все работы, связанные с лабораторной подготовкой образцов почв осуществлены автором самостоятельно Анализы были выполнены в лаборатории Ульяновской агрохимической Службы Кроме того, в работе
использованы данные ежегодных докладов « О состоянии окружающей среды Ульяновской области»
Практическая значимость. Изучение закономерностей распределения и накопления тяжелых металлов в почвах Ульяновской области важно для оценки степени изменения геоэкологической ситуации рассматриваемого региона Собранные данные позволяют судить о состоянии почвенного покрова области Материалы исследования могут быть использованы для мониторинга почв
Апробация работы Материалы диссертации доложены на научных конференциях УлГПУ (2003, 2004), на IV Межвузовской научно - практической конференции «Устойчивое развитие и географическое образование» (Москва, 2004), на III Научно — практической конференции «География, экология, экономика актуальные проблемы науки и образования» (Москва, 2005), на V Межвузовской научно - практической конференции «Профильное обучение и географическое образование» (Москва, 2005), на научных конференциях МГОУ (апрель, 2005, 2006)
Публикации По теме диссертации опубликовано 4 научные работы (3 находятся в публикации) в различных сборниках, которые отражают основные результаты исследований
Положения, выносимые на защиту:
1 Содержание и распределение тяжелых металлов в почвах Ульяновской области,
2 Применение картографического метода при создании карт-моделей для оценки
современной геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в
почвенном покрове Ульяновской области
4 Комплексный анализ современной геоэкологической ситуации в распределении тяжелых металлов в почвах Ульяновской области
Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, приложения и списка литературы Она изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц, 17 рисунков, 5 приложений
