Введение к работе
Актуальность темы. Решение проблемы управления качеством окружающей среды населенных мест невозможно без понимания закономерностей взаимодействия природных и антропогенных компонентов ландшафтов. Анализ урбанизации как геохимического процесса, проходящего в различных природно-климатических и социально-экономических условиях, создает основу для разработки принципов рационального использования природных ресурсов.
Акцентирование научного интереса геохимии окружающей среды на крупных индустриальных городах оставляет без внимания вопросы взаимоотношений в урболандшафте природных и техногенных геохимических систем. Для понимания характера и направленности антропогенного преобразования среды, оптимизации внедрения городских поселений в природные экосистемы необходимо изучение закономерностей образования техногенных геохимических потоков на начальных стадиях формирования ландшафтов небольших населенных пунктов. Особенно это актуально для Крайнего Севера, где техногенные геохимический процессы неразрывно связаны с криолитогенезом и еше слабо изучены.
Цель работы: установить общие закономерности, специфику и условия формирования техногенных геохимических потоков и ореолов рассеяния в урбанизированных ландшафтах Чукотки.
Задачи исследований: ,
1. Изучить ландшафтно-геохимические условия миграции хими
ческих элементов в природных и урбанизированных ландшафтах
Анадырской низменности, определить фоновые концентрации
химических элементов в главных депонирующих средах, выявить
основные закономерности трансформации природных ландшафтов при
урбанизации.
2. Выполнить геохимическую инвентаризацию выбросов и отходов
источников загрязнения населенных пунктов Анадырского района,
классифицировать загрязняющие вещества по элементному составу и
уровню нагрузки на природный геохимический фон.
3. Выявить м изучить техногенные геохимические потоки и
ореолы, определить состав ассоциаций химических элементов,
/становить источники и факторы формирования геохимических
аномалий.
4. Проанализировать техногенные геохимические потоки и
зреолы как зоны загрязнения окружающей среды населенных пунктов
экотоксичными элементами, определить качественные и количествен
ные показатели загрязнения, оценить уровень негативного
воздействия загрязнения на здоровье человека.
Научная новизна. К настоящему времени известны лишь единичные работы посвященные анализу техногенных геохимических потоков городских ландшафтов криолитозоны Северо-Востока России. Диссертационной работой впервые:
1. Определены фоновые содержания химических элементов в
верхних горизонтах почв, донных отложениях рек, в золе
доминирующих групп растений типичных тундр Анадырской низменности
Чукотки. Предложены и использованы критерии районирования
ландшафтов по особенностям распределения химических элементов.
Выявлены, систематизированы и обобщены закономерности трансфор
мации природных ландшафтов при урбанизации.
-
Изучены источники загрязнения окружающей среды населенных пунктов. Установлены факторы, определяющие состав загрязняющих веществ и уровень их геохимической нагрузки на урболандшафты.
-
Определены характерные и специфические особенности формирования техногенных потоков и ореолов рассеяния в атмосферном воздухе, поверхностных водотоках, почвах и растительности урболандшафтов. Выполнена классификация техногенных геохимических потоков и ореолов по элементному составу и условиям образования. Сформулированы типоморфные признаки техногенных геохимических аномалий различного происхождения.
4. Установлены качественные и количественные показатели
загрязнения окружающей среды населенных пунктов экотоксичными
элементами. Рассмотрены возможные последствия негативного
воздействия техногенных геохимических потоков на организм
человека.
Достоверность научных положений выводов и рекомендаций обусловлена обоснованным выбором методов .исследований, применением на всех стадиях работы метрологического анализа, использованием стандартов и нормативов, достаточным объемом проб и анализов.
Практическая ценность. Результаты исследований служат научной основой управления состоянием окружающей среды населенных пунктов Анадырского района Чукотского автономного округа.
Результаты диссертационной работы использованы:
- администрацией г.Анадырь - при разработке городского плана
природоохранных мероприятий на 1992 г;
- комитетом экологии и природных ресурсов Чукотского округа - для
оценки уровня загрязнения почв тяжелыми металлами и контроля
источников загрязнения п.Угольные Копи;
экологической инспекцией Анадырского района - при контроле промышленных выбросов котельных установок;
шахтой "Анадырской" - при расчете коэффициента полезного действия пылегазоочистных установок;
научно-исследовательским центром "Чукотка" при составлении сборников научных трудов и тематических отчетов лабораторий экологии и медико-экологических проблем.
Вклад автора. Основу диссертационной работы составили результаты эколого-геохимических и ландшафтно-геохимических исследований, выполненных при непосредственном участии и под руководством автора в период 1991-1995 гг. В ходе исследований отобрано и подготовлено к анализу более 600 проб почв, воды, донных отложений, твердых отходов и выбросов, растительности и биосубстратов человека.
Основные защищаемые положения.
1. Урбанизация территории проявляется в преобразовании
тундровых поверхностно-элювиальных ландшафтов кислого глеевого
класса в неоэлювиальные ландшафты кислородного кальций-натриевого
и глеевого натриевого классов. Основополагающими аспектами
урбанизации природных ландшафтно-геохимических систем Анадырской
низменности являются уничтожение или трансформация современных
органогенных отложений и структурная перестройка криолитоосновы.
2. Основными источниками поступления загрязняющих веществ
являются котельные малой и средней мощности, автотранспорт,
бытовые отходы и строительный мусор. В твердых отходах и выбросах
источников загрязнения в природную среду поступают по
преимуществу Be, РЬ, В, Ni, , Zn, Sn, Ag, Ba. Общие черты
техногенных геохимических потоков и ореолов определяются
особенностями состава анадырского бурого угля, привозных
нефтепродуктов и стройматериалов, качеством и номенклатурой
импортируемого в регион продовольствия.
3. Формирование техногенных геохимических потоков и ореолов
рассеяния происходит при взаимодействии природных и техногенных
факторов распределения вещества. Техногенные источники определяют
пространственное положение, элементный состав, интенсивность
геохимических потоков и контрастность ореолов рассеяния.
Природные условия контролируют устойчивость геохимических
аномалий, , обуславливают характер взаимоотношений между
химическими элементами и степень воздействия техногенных потоков
и ореолов на биоту.
4. Уровень и характер загрязнения окружающей среды в
населенных пунктах Анадырского района определяется положением
урболандшафтов в природных ландшафтно-геохимических системах,
организацией коммунальной инфраструктуры, схемой тепло- и
электроснабжения поселений.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на региональном межвузовском совещании (Хабаровск-Магадан, 1992), на региональной научно-практической конференции
"Культура и традиции чукчей С-В России" (Анадырь, 1993), на Первой Всероссийской Конференции "Культура, нравственность и экономика" (Ульяновск, 1994), на 45-ой Международной Арктической научной конференции "Научные мосты между Северной Америкой и Российским Дальним Востоком" (Владивосток, 1994), на Всероссийской геокриологической конференции (Москва, 1996), в местной периодической печати ("Крайний Север", Анадырь, 1992,1993), на заседаниях Ученого Совета и экологическом семинаре НИЦ "Чукотка" (Анадырь, 1993,1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 102 наименований и 3 приложений. Объем работы составляет 164 страниц машинописного текста и включает 37 рисунков и 14 таблицы.
Работа выполнена в Научно-исследовательском центре "Чукотка" СВНЦ ДВО РАН в рамках темы научных исследований лаборатории экологии и личной инициативы автора, а также научно-прикладных исследований, выполненных по заказу Комитета экологии и природных ресурсов Чукотки.
Автор искренне благодарен научному руководителю работы д.г-м.н, профессору В.Е.Закруткину, научным консультантам д.б.н., профессору А.В.Галанину, к.г-м.н А.Н. Котову. Большую помошь и содействие оказали в сборе фактического материала - к.г-м.н. В.А Кононов, д.м.н. А.Д. Чернуха, с.н.с. А.В.Гречишников, Г.М. Тис-ленко, в аналитических исследованиях - к.г-м.н С.Н. Бражник, Л.А. Попова, Г.С. Рязанова, А.К. Уяганский, З.Ф. Чубарова.