Введение к работе
Актуальность темы исследования. В условиях всевозрастающей антропогенной нагрузки на окружающую среду актуальной становится проблема оценки геоэкологического состояния почвенного покрова Московской области (староосвоенном регионе). Выбор почвы как объекта изучения связан с тем, что именно почва аккумулирует компоненты загрязнений, сохраняет их, контролирует перенос химических элементов и их соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Концентрация тяжёлых металлов в почвах зависит от поступления их в окружающую среду по четырём основным путям: аэротехногенному, гидротехногенному, агротехногенному и вейстогенному посредством захламления и замусоривания территории.
Данная работа основывается на изучении преимущественно аэротехногенного пути поступления тяжёлых металлов в почвенный покров Московской области. Для исключения иных путей поступления загрязняющих веществ в почвы не рассматривались почвы пойм, периодически заливаемых речными водами во время половодий, пахотные и бывшие пахотные почвы, почвы с признаками захламления и замусоривания, почвы вблизи населённых пунктов и автотрасс в полосе отчуждения в 400 м.
Аэротехногенное загрязнение почв тяжёлыми металлами обусловлено местоположением источников загрязнения и мощностью их выбросов в окружающую среду. Поэтому геоэкологической составляющей исследований явилось выявление различий в содержании тяжёлых металлов в почвенном покрове провинций, округов и районов Московской области.
Главная идея исследований заключалась в установлении природного фонового уровня содержания хрома, марганца, никеля, меди, цинка и свинца в антропогенно слабона- рушенных почвах, а так же степени и площади аэротехногенного загрязнения ими верхнего горизонта почвенного покрова Московской области.
Цель работы - определить уровень и площадь аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами почвенного покрова Московской области с учетом фоновых характеристик их содержания в почвах.
При этом решались следующие задачи:
Определить фоновое содержание тяжёлых металлов в верхнем горизонте почв с естественной растительностью в рамках провинций, округов и районов Московской области.
Установить аэротехногенное загрязнение тяжелыми металлами почв с естественной растительностью Московской области.
Диагностировать аэротехногенное загрязнение тяжелыми металлами почв с естественной растительностью в Московской области.
Оценить геоэкологическую ситуацию, обусловленную агротехногенным загрязнением тяжелыми металлами почвенной поверхности Московской области.
Объектом исследования является содержание тяжелых металлов в почвах с естественной растительностью на территории Московской области.
Предмет исследования - уровень аэротехногенного загрязнения верхних горизонтов антропогенно слабонарушенных почв Московской области тяжелыми металлами.
Теоретической основой диссертации являются результаты исследований крупных отечественных географов, геоэкологов, почвоведов и геохимиков. Среди них: Н.Н. Баранский, С.Б. Лавров, А.Г. Исаченко, В.М. Котляков, В.А. Анучин, Э.Б. Алаев, В.Д. Арманд, Ю.Г. Саушкин, В.В. Докучаев, Н.Н. Розов, А.А. Роде, В.М. Фридланд, Г.В. Добровольский, А.П. Виноградов, М.А. Глазовская, Ю.В. Алексеева, В.А. Алексеенко, В.Б.
Ильин, В.В. Ковалевский, В.А. Ковда, А.И. Перельман, Ю.Е. Сает, Н.С. Касимов, Б.И. Кочуров, Р.А. Бабаянц, Н.И. Барков, В.Н. Василенко, П.П. Воронков, А.А. Матвеев, И.М. Назаров, О.П. Негробов, Е.М. Нестеров, Л.Г. Соколовский, В.А. Углов, Ш.Д. Фридман, С.С. Чичерин, Э.Я. Яхнин, Л.Л. Розанов и другие.
Геоэкологическая оценка распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Московской области в определенной степени отражена в научных работах К.В. Вириги- ной, А.И. Обухова, Е.М. Лурье, В.В. Вершинина, А.В. Хабарова, В.Г. Граковского.
Исходные материалы и методы исследования. В основу диссертации положены результаты натурных исследований, проводившихся в период с 2001 по 2009 годы. В ходе полевых исследований автором отобрано 386 образцов из верхнего слоя почв с глубины 0-10см. и детально изучены 42 почвенных разреза, позволившие выявить особенности перераспределения тяжелых металлов по профилю почв. Лабораторная подготовка образцов почв осуществлена автором. Анализы выполнены в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. Кроме того, в работе использовались данные ежегодных докладов «Состояние окружающей природной среды Московской области».
В исследованиях использованы методы сравнительно-географического, картографического, статистического, геоинформационного (программный комплекс компании ESRI) анализов и почвенно-географического районирования.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
-
Количественная оценка содержания тяжелых металлов (Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Pb) в верхних горизонтах почв с естественной растительностью в Московской области.
-
Картографические модели распределения тяжелых металлов в почвах с естественной растительностью в Московской области.
-
Уровни аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами почв с естественной растительностью в Московской области.
-
Районы геоэкологического неблагополучия по уровням загрязнения почв тяжелыми металлами.
Научная новизна работы:
Выявлены ареалы опасного загрязнения тяжелыми металлами почвенного покрова Московской области по показателям ПДК (предельно допустимая концентрация), ОДК (ориентировочно допустимая концентрация) и фито-ПДК (предельно допустимая концентрация тяжелых металлов в почвах, лимитирующая жизнедеятельность растений).
Созданы карты-модели распределения шести тяжелых металлов в почвах Московской области;
Выполнена геоэкологическая оценка ситуации распределения тяжелых металлов в рамках почвенных провинций, округов и районов.
Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в установлении региональных закономерности поведения тяжёлых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне крупной агломерации, что является вкладом в развитие и становление теории геоэкологии.
Практическая значимость. Результаты географического изучения фонового уровня и закономерностей распределения и аэротехногенного накопления тяжелых металлов в почвах Московской области важны для определения геоэкологической ситуации и ее изменений в рамках провинций, округов и районов, а также при использовании в мониторинге почв, как практические рекомендации при размещении рекреационных объектов, строительства экопоселений, сборе лесорастительного сырья и выращивания экологически чистой продукции.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на научных конференциях МГОУ (2004-2006), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов 9-13 августа 2004, кн. 2- Новосибирск: Наука-Центр, 2004, на международной научной конференции - «Геоэкологические проблемы современности», Владимир, 2010 г, на международной научно-методической конференции «География: наука, методика, практика.» М.: МГОУ, 2011.
По теме диссертации опубликовано 7 работ в сборниках научно-практических конференций и научных журналах, в том числе - 3 статьи в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных журналов, соответствующих списку ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц, 21 рисунков, 44 приложений.
Похожие диссертации на Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне московской агломерации
-
