Введение к работе
Снег - составная часть природных ландшафтов, изучению геохимических особенностей которого уделяется достаточно много внимания (Хомич, Оношко, 1980; Ивлев,1982; Василелко и др. 1985; Дворникова и др., 1985; Бояркина и др.,1988; Бериня, Калвиня, 1990; Сает и др.,1990; Куксо, 1992; Лукашев, Окунь, 1996 и другие). В диссертационной работе рассматриваются распределение, накопление и особенности поведения тяжелых металлов н других элементов в снежном покрове урбанизированных территорий Беларуси. Тяжелые металлы выбраны гак одна из основных негативных составляющих техногенного воздействия на окружающую среду промышленно развитых зон, где компактно проживает большое число населения, подвергающееся техногенному прессингу. Объектом детального анализа, позволяющего оценивать техногенные нагрузки и оперативно принимать решения, изменяющие ситуацию, выбран снежный покров - индикатор экологических обстановок.
Актуальность темы диссертации обусловлена: возрастающим уровнем загрязнения окружающей среды токсичными металлами: необходимостью совершенствовать методы надежной и относительно быстрой оценки эколо-го-геохимических обстановок, прогноза их изменений во времени.
Связь с научными темами. Диссертационная работа выполнена в рамках тематики научно-исследовательских работ Института геологических наук НАНБеларуси в периоде 1990 по 1996 гг. Автор.являлся ответственным исполнителем тем: "Эколого-геохимическое картирование снежного покрова П.Г.Т. Красносельский" (1991), "Эколого-геохимическое картирование снежного покрова террігтории г.Витебска" (1992), "Комплексное эколого-геохимическое картирование территории г.Полоцка" (1993), "Эколого-геохимическое картирование локальных территорий Витебского района" (1994), руководителем темы "Изучение геохимических особенностей и эколого-геохимическое картирование снежного покрова территории г.Орши" (1996).
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является научное обоснование, методическое обеспечение и практическая реализация идеи использования геохимических особенностей снежного покрова в качестве основы для эколого-геохимического районирования урбанизированных территорий в условиях Беларуси. Для достижения этой цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
- на основе геохимического изучения снежного покрова разных типов урбанизированных территорий Беларуси выявлены закономерности формирования и специфика геохимических аномалий:
- выработан единый методический подход к картированию снежного покрова и осуществлено его эколого-геохимическое картирование в пределах ключевых участков.
Научная новизна полученных результатов. Впервые изучены особенности распределения ряда макро- и микроэлементов в интегральном геохимическом поле снежного покрова урбанизированных территорий Беларуси. Целенаправленные исследования снежного покрова и его составляющих с геохимических позиций для диагностики экологических состояний урбанизированных территорий, основанные на анализе распределения в снежном покрове тяжелых металлов и других элементов, геохимическое картирование среды на региональном уровне проведены впервые. Показана возможность оценивать уровень техногенного прессинга по химическому состоянию снежного покрова, подготовлена научная и методологическая основа для проведения аналогичных работ на всей территории республики.
Практическая значимость полученных результатов диссертации определяется следующим: показана целесообразность использования снежного покрова в комплексе методов эколого-геохимического картирования территорий; в процессе эколого-геохимических исследований территории г.Полоцка решен вопрос о приоритетном месте проектирования и строительства нового микрорайона; реализуются рекомендации по отделению производственных мощностей ПО "Волковыскцементошифер" и п. г.т. Красносельский; в результате проведенных исследований усилен контроль за выбросами ряда промышленных предприятий, расположенных в пределах г.Витебска и Витебского района; приняты к реализации проектными организациями рекомендации по размещению поселков коттеджного типа в Витебском районе.
Социально-экономическая значимость полученных результатов. На основе диссертационных исследований составлен и внедрен пакет эколого-геохимических карт гг.Витебска, Полоцка, п.г.т. Красносельский, Витебского района и объяснительных записок с конкретными практическими рекомендациями. Получен социальный эффект, результаты работ использованы исполнительными комитетами городов, а также Центром гигиены и эпидемиологии г.Витебска для оптимизации промышленной деятельности, минимизации отрицательного воздействия предприятий на окружающую среду, выбора направлений развития городов.
Основные положения, выносимые на защит}' диссертационной работы:
1. Геохимические особенности снежного покрова урбанизированных территорий. При формировании преимущественно хлоридно-гидрокар-бонатного магниево-каггьциевого состава снеговых вод фиксируется ассоциативное накопление микроэлементов в снеговых водах (св.), характеризующееся рядом - Pb,V, Ва, Ni, и в нерастворимом осадке (н.о.) - V, РЬ, Мп, №;
преобладание растворимых форм нахождения микроэлементов в снеге. Структурные особенности геохимического поля снежного покрова изученных территорий показывают, что его составляющие по степени восприятия (отражения) локальных химических нагрузок подчиняются соотношеншо: св. > н.о.
-
Геохимические характеристики снежного покрова отдельных типов урбанизированных территорий. Установлены региональные уровни накопления микроэлементов: для крупного промышленного центра (Витебск) в св. - Pb>V>Ba>Ni и в н.о. - V>Pb>Mn>Ni; для центра с ограниченным промышленным потенциалом (Полоцк) - Ba>V>Pb>Ni и V>Pb>Mn>Ni; для пригородного района крупного промцентра (Витебский район) - Ba>Pb>V>Ni и Pb>Ba>V>№ соответственно. Определены и дифференцированы параметры, характеризующие геохимичесіше поля устойчивого снежного покрова разных типов территорий.
-
Эколого-геохимическое районирование урбанизированных территорий. Специализированные карты с выделенными уровнями геохимической трансформации снега служат основой для эколого-геохимнчес-ких оценок условий этих территорий и их районирования. На основе карт проводятся специальные природоохранные, градостроительные и другие мероприятия, направленные на улучшение эколого-геохимических обстановок. Влияние техногенных источников эмиссии дифференцируется по ведущим ассоциациям элементов, образующим геохимические аномалии в снежном покрове.
Личный вклад соискателя. Автором составлены и реализованы программы комплексных геохимических исследований снежного покрова урбанизированных территорий Беларуси. В процессе выполнения полевого эколо-го-геохимического картирования лично автором проведены маршрутные оп-робовательские работы, обработка проб и подготовка их к анализам, графическая и математическая обработка полученного аналитического материала, составление эколого-геохимических и геохимических карт снежного покрова, а также теоретический анализ и обобщение имеющейся и полученной в процессе работы над диссертацией информации.
Фактический материал. Основу диссертации составили геохимические характеристики более двухсот пятидесяти образцов снежного покрова, отобранные автором в 1991-1996 гг. на урбанизированных территориях севера и запада Беларуси. Химические анализы выполнялись в лабораториях Института геологических наук НАН Беларуси, Института физики НАН Беларуси, ПО "Белгеология". Результаты анализов систематизировались и обрабатывались методами математической статистики.
Апробация. Основные результаты исследовании докладывались и обсуждались на научных конференциях, совещаниях: научно-практической конференции "Геоэкологическое картографирование Беларуси: состояние и перспективы" (Минск. 1994); IV объединенном международном симпозиуме по проблемам прикладной геохимии, посвященном памяти академика Л.В.Таусона (Иркутск. 1994): 1-ой научно-практической конференции "Проблемы охраны окружающей среды" (Минск. 1995); международной научно-практической конференции "Геоэкологические исследования: состояние и перспективы' (Ивано-Франковск. 1995): международной научно-практической конференции "Экологические аспекты загрязнения окружающей среды" (Киев. 1996); заседании Белорусской Антропогеновой комиссии (Минск. 1997); IX международном геохимическом симпозиуме (Иерусалим. Израиль, 1997). научно-технической конференции "Минерально-сырьевая база Республики Беларусь состояние и перспективы" (Минск, 1997); 1-ой международной конференции "Металлы в окружающей среде"(Вильнюс. Литва, 1997): международном симпозиуме по прикладной геохимии стран СНГ (Москва. Россия. 1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложения. Ее общий объем, включая 51 таблицу и 40 рисунков, составляет 194 страницы. Список использованных источников включает 136 наименований.
Похожие диссертации на Тяжелые металлы в снежном покрове урбанизированных территорий Беларуси
