Геоэкологическое состояние городской среды

Удянская, Елена Алексеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологическое состояние городской среды
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологическое состояние городской среды"

На правах рукописи

УДЯНСКАЯ Елена Алексеевна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ: ДИАГНОСТИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Белгород-2003

Работа выполнена в Белгородском государственном университете

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор географических наук,

профессор Лисецкий Федор Николаевич

доктор географических наук,

профессор Куролап Семен Александрович;

кандидат биологических наук, доцент

Луговской Александр Михайлович

Ведущая организация

Орловский государственный университет

Защита состоится 3 октября 2003 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038 17 в Воронежском государственном университете по адресу: 394068 г. Воронеж, ул. Хользунова, 40, ауд. 303.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан 1 сентября 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ' Нестеров Л. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Антропогенное воздействие в городах является одной из важных проблем, имеющих фундаментальное и прикладное значение. Его результаты определяют состояние городской среды. В современном городе вследствие развития промышленности, транспорта и бурного роста самого города складывается неблагоприятная экологическая обстановка. Оставшиеся природные экосистемы не способны компенсировать негативное воздействие антропогенных факторов, а реально принимаемые административные меры лишь частично сдерживают рост воздействия бытовых, транспортных и индустриальных отходов на среду обитания человека.

Для того, чтобы оздоровить среду обитания человека в городских поселениях, необходимо сначала оценить ситуацию, соотнести состояние квазиприродных экосистем по всем параметрам на всей территории с величиной антропогенной нагрузки, определить наиболее нарушенные компоненты городской среды. Система геоэкологического мониторинга позволяет обосновывать подходы к оценке ущерба, нанесенного квазиприродным компонентам, разрабатывать, планировать и проводить экологически ориентированные градостроительные мероприятия.

Целью исследования являлась организация мониторинга и геоэкологическая диагностика состояния городской среды.

Объектом исследования выступали внутригородское пространство и растительность (лихенобиота) промышленных городов Белгорода и Губкина.

Предмет исследования - межкомпонентные связи в системе «городская среда -растительность» с доведением до конечного звена - лихенобиоты.

В рамках поставленной цели нами были выполнены следующие задачи:

1. Проведен ландшафтно-экологический анализ в качестве предпосылки функционального зонирования городской среды.

2. Выявлены закономерности трансформации лихенобиоты в различных функциональных зонах городов.

3. Сформированы базы данных о состоянии городской лихенобиоты по функциональным зонам городов, которые связаны с базами данных по загрязнению окружающей среды, параметрам архитектурно-планировочных условий и транспортной инфраструктуры.

4. Выявлена зависимость между состоянием лихенобиоты и геоэкологическим состоянием территории, составлены структурные информационные модели, отражающие градостроительные, техногенные и экологические факторы влияния на ли-хенобиоту.

5. Выполнено геоэкологическое зонирование территорий г. Белгорода и г. Губкина на основе региональных ГИС-технологий.

Защищаемые положения:

1. Методические основы геоэкомониторинга промышленных городов.

2. Принципы ранжирования внутригородского пространства по напряженности экологической ситуации с использованием биоиндикации.

3. Результаты оценки экологической ситуации промышленных городов Белгорода и Губкина по критериям состояния городской среды (геоэкологическое зонирование).

I С.Петербург ,

* ОЭ Щ}

ческой комфортности методом биодиагностики», «Паспортизация экологической обстановки жилого фонда г. Белгорода» и «Экологическая оценка воздействия интенсивного развития горных работ в Белгородской области на земельные ресурсы и воздушный бассейн» (руководитель д. г. н., проф. Ф.Н. Лисецкий) по заказу Белгородского межрайонного госкомитета по охране окружающей среды, Экологического фонда г. Белгорода и ОАО «НИИКМА им. Л.Д. Шевякова». Эти проекты позволили установить территориальные различия в качестве жизни населения городов с позиции экологической комфортности.

Исследования биоты проводили в соответствии с программой флористических исследований (Теоретические и методические проблемы сравнительной флористики, 1987) и методом парциальных флор, уточненным автором, в 931 стационарной точке обследования. На территории г. Белгорода было обследовано 2224 ствола деревьев, на территории г. Губкина - 1500, всего было собрано 1848 гербарных образца.

В проведенном исследовании мы опирались, главным образом, на природно-социальную и экологическую концепции организации городских ландшафтов. В основу исследований положены следующие общенаучные (картографический, сравнительно-географический, математико-статистический, системно-функционального анализа, геоинформатики, моделирования) и специальные методы (маршрутный, токсического эксперимента, оверлейного анализа, автоматической классификации).

Научная новизча работы. Научно-методическую новизну исследования представляет одновременная реализация двух известных подходов к изучению геотехси-стем: макро- и микросубстратного. Использование современных методов эмпирического моделирования природно-технических систем позволило выявить ряд информативных параметров (геоморфологических, климатических, фитоценотических, антропогенных), характеризующих изменение городской среды. Основополагающим критерием являлась степень воздействия техногенных загрязнений на биоту. В работе показан опыт использования активных методов при организации мониторинга. Усовершенствован метод лихеноиндикации для оценки экологической напряженности в промышленных городах. Расширен спектр морфологических признаков существовавшей до сих пор шкалы, оценивающей жизненное состояние лихенобиоты. Проведен токсический эксперимент с целью уточнения индикационных шкал для нашего региона. В результате составлены региональные шкалы полеотолерантности лишайников. Выяснены возможности региональных продуктов ГИС-технологий, геостатического пакета программ и метода автоматической классификации при решении задач экологического зонирования геотехсистем. Выявлены различия в пространственной и возрастной структуре лихенобиоты промышленных городов как индикатора экологической ситуации. Разработанный нами метод оценки экологической напряженности позволяет сопоставлять результаты экологического картографирования территории города, устанавливать и описывать динамику процессов, изменяющих экологические условия на отдельных участках городской территории.

кационные шкалы. Проведен токсический эксперимент, в результате которого выявлены виды-индикаторы. Экологическое зонирование позволило установить негативные тенденции в изменении экологической ситуации и качестве жизни населения, как в различных микрорайонах городов, так и в городах с разным качественным и количественным спектром поллютантов. Предложенная методика обработки данных и картографирования позволила оценить экологическое состояние геотехсистем. Результаты исследований представлены в Белгородский межрайонный госкомитет по охране окружающей среды, Экологический фонд г. Белгорода и ОАО «НИИКМА им. Л.Д. Шевякова» (акт внедрения от 27.12.01). В 2003 г. автор работы стала лауреатом Областного конкурса научных работ «Молодежь Белгородской области».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на VI Всероссийской научно-практической конференции «Экологическая безопасность и здоровье людей в XXI веке», г. Белгород (10-12 октября 2000 г.); на Региональной научно-практической конференции «Человек и географическая среда», г. Орел, (22-23 мая 2001 г.); на Международной конференции «Экологическая экономика: управление и планирование в региональных и городских системах», г. Москва, Институт Управления РАН, (26-29 сентября 2001 г.); на научно-практическом семинаре «Технологии мониторинга природно-техногенной сферы» под эгидой администрации Белгородской области и г. Санкт-Петербурга, г. Белгород, (21-22 ноября, 2001 г.); на Международной конференции «Экология - образование, наука и промышленность», г. Белгород (23-25 января 2002 г.); на V Всероссийской научно-практической конференции «Территориальная организация и управление в регионах», г. Воронеж, (13-15 сентября 2002 г.); на Международной конференции молодых географов «География и окружающая среда», г. Белгород (25-27 сентября); на итоговой конференции Областного конкурса научных работ «Молодежь Белгородской области», г. Белгород (25 июня 2003 г.); на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава БелГУ.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и приложения. Текстовая часть работы содержит 169 страниц машинописного текста, включая 27 таблиц, 15 рисунков. Список использованной литературы включает 216 источников, в том числе 46 иностранных.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.г.н., проф. Ф.Н. Лисецкому, д.т.н., проф. Е.Г. Жилякову, коллективу ФГУП ВИОГЕМ, руководителю Белгородской государственной экологической инспекции C.B. Лукину, лихенологу кафедры биологии и экологии растений ВГУ Е.Э. Мучник, студентам группы 13.33 и признательность всем преподавателям геолого-географического факультета БелГУ за обстоятельный анализ работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цель и задачи исследования, определяется его научная новизна, раскрывается практическая значимость полученных результатов.

Глава 1. Геоэкологический мониторинг - средство диагностики городских территорий

В этой главе рассмотрены основополагающие концептуальные подходы к изучению города и городских ландшафтов. Дан анализ исторически сложившимся природной, природно-социальной, экологической и ландшафтно-геохимической концепциям. Выяснено, что наиболее приемлемыми для диагностики городской среды с помощью биологических методов являются природно-социальная (Есипов, 1934; Покти-шевский, 1952; Мильков, 1973; Исаченко, 1974; Тарасов, 1977; и др.) и экологическая (Лопатина, Назаревский, 1972; Герасимов, 1975; Сочава, 1978; Герасимов, Доскач, 1987 и др.) концепции.

Согласно первой концепции, структура и функционирование города формируют его квазиприродный комплекс и дифференциацию ландшафта. Вторая концепция рассматривает локальные особенности ландшафтных связей. Центральное место в I

этом подходе занимает опенка техногенной трансформации фитоценотического блока геотехсистем, как наиболее чувствительного индикатора изменения городской среды, в пространстве и во времени.

Показаны историческое развитие геоэкомониторинга и различные подходы к понятийному аппарату. Охарактеризованы задачи геоэкомониторинга и его биологические методы, включающие наблюдение и оценку состояния природно-технических систем, их отклики на антропогенные воздействия, определение состояния экосистем, а также прогноз экологических последствий антропогенного загрязнения.

Выяснено, что одним из распространенных биологических методов геомониторинга являегся лихеноиндикация, используемая в системе долговременного мониторинга состояния приземного воздуха. Современный этап развития биоиндикационных исследований в основном связан с поисками удобных видов-индикаторов. Однако любые исследования на уровне вида внутренне противоречивы и связаны с преодолением серьезных методических трудностей. Установлено, что более точными индикаторами являются сообщества и экосистемы. Поэтому в качестве инструмента оценки состояния территории города мы выбрали состояние лихенобиоты в целом.

Анализ показал, что разработка и совершенствование биологических методов геомониторинга в природных экосистемах ведется уже давно. На данном этапе развития индикационной экологии возникла потребность в высокоэффективных методах геомониторинга в городской среде для получения более полной и объективной информации об антропогенном загрязнении города. Основным методом геоэкомониторинга природных объектов является пассивный мониторинг. При пассивном мониторинге обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов), а также оценка состояния и функциональной целостности экосистем. Но городская биота зачастую претерпевает такие изменения, что оценки по существующим объектам недостаточно. Поэтому в условиях города целесообразно применять активный мониторинг, при проведении которого создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

Также в этой главе показана необходимость использования биологических методов диагностики состояния окружающей среды наряду с физико-химическими методами. Обоснована необходимость разработки методических основ и организации геоэкологического мониторинга на территории промышленного города.

Глава 2. Принципы и методы организации геоэкологического мониторинга на территории промышленного города

Здесь обоснован выбор модельных городов для организации геоэкомониторинга. Представлены общий концептуальный подход и методы нашего исследования. На рис. 1 представлены структурно-функциональные блоки модели исследования.

Мэюсторкиг абиотической составлявшей городе кой среды

Мониторинг биотической составляющей горопсюксреяы

Функционально-гео э«шю гичес кое зонирование

Пассивный мониторинг

Выбор биоиндикаторов

Вьйор к характеристика стючебых участков

Составление регйсиалмад жетодик ж шкап

Активный нокиторивг

Оценка состояния городской те рритории и копезврованке кяежгай эяшототской ситуации

Аквпизисиговз карта грфичесгоя н атребушвной влфодхацкх

АвтоиапсифОниЕ&я икгерпрет&цклцшкых

н тежатнчвекже копвяк эколэютесхих процессов

Рис. 1. Информационная модель исследования

В результате анализа задач и методов геоэкологического мониторинга было выяснено, что при изучении городской среды недостаточно методов, применяемых при оценке состояния экосистем. Поэтому мы проводили классификацию ландшафтно-техногенных систем для последующего размещения стационарных точек. Разработана классификационная схема ландшафтно-техногенных систем с учетом природных фоновых закономерностей: городского рельефа, мезо- и микроклиматических особенностей микрорайонов, состояния промышленности, транспортной нагрузки, состояния зеленых насаждений. Предварительно был изучен характер производственных процессов на предприятиях, имеющих токсичные выбросы в атмосферу, что позволило сконцентрировать наше внимание на тех из них, чье негативное влияние наиболее значительно.

Первый иерархический уровень ландшафтно-техногенных систем (ЛТС) выделяли в зависимости от литологии субстрата и особенностей рельефа как ведущих факторов ландшафтной дифференциации. Выяснено, что эти же факторы будут определять эдафические условия произрастания зеленых насаждений и инженерно-геологический потенциал городских геосистем.

В основу следующей классификации был положен тип использования городской территории (селитебный, промышленный, транспортный, складской и т. п.). Установлено, что характер и глубина воздействия техногенеза на исходный ландшафтный субстрат определяет соотношение антропогенных фаций и антропогенных модификаций коренных фаций, находящихся на разных стадиях факториапьно-динамического ряда преобразованных исходных систем. Дальнейшее деление производили с учетом специфических для данной разновидности ЛТС параметров ведущих

процессов техногенеза. Так выяснено, что важнейшим типообразующим признаком селитебных ЛТС является этажность застройки, с которой корреляционно связаны характер зеленых насаждений и придомовых территорий, обеспеченность инженерной инфраструктурой. В основу классификации промышленных ЛТС положен их технологический профиль, определяющий геофизические, геохимические и архитектурно-планировочные параметры, а также - характер выбросов. На этом этапе были использованы сравнительно-географический и картографический методы.

Однородные типы ЛТС образуют функциональные зоны: средообразующую, селитебную, транспортную, промышленную. Разработана методика, которая позволила охватить всю территорию города, выбрать стационарные точки и получить банк эмпирической информации, пригодный для дальнейшего моделирования на ЭВМ. Пробные площади были заложены в функциональных зонах города, характеризующихся различным уровнем антропогенной нагрузки. При описании пробных участков была использована стандартная методика (Шапиро, 1991).

Пассивный мониторинг заключался в анализе лихенобиоты. Была определена таксономическая структура, проведен анализ жизненных форм и субстратов, выявлены ареалы распространения лишайников. При этом использовали маршрутный метод, метод парциальных флор (Юрцев, 1987) и метод линейных пересечений. В основу лихеноиндикации было положено использование видов лишайников и их группировок (Мартин, Назаров, 1978). Так как лихенобиота г. Белгорода и г. Губкина ранее не изучалась, была проведена инвентаризация лихенобиоты и составлен список видов лишайников. При описании лихенобиоты этих городов особое внимание уделяли видам-индикаторам состояния приземного воздуха. Список видов лишайников составлен в результате обработки коллекции автора. Несколько образцов, собранных на указанных территориях, были представлены для проверки лихенологу кафедры биологии и экологии растений ВГУ Е.Э. Мучник. Сбор и обработку лихенологического материала проводили по общепринятой методике (Окснер, 1974). Систематическое положение выявленных видов лишайников указано по I. РоеЬ (1973), номенклатура дана по Я. Заг^еяБОП (1993), за исключением семейства РагтеИасеае, номенклатура которого приводится согласно «Определителю лишайников России» (1996).

Предварительное исследование показало, что лихенобиота в основном сосредоточена в зеленых зонах, а вблизи промышленных объектов и автомагистралей практически отсутствует. Следовательно, оценить экологическую ситуацию в городах по имеющимся объектам не представляется возможным.

Следующий этап содержал биоиндикационные исследования. Выбор лишайников в качестве инструмента мониторинга обусловлен тем, что:

1) несмотря на то, что лишайники обладают высокой экологической пластичностью, позволяющей им переносить неблагоприятные условия среды, они являются также наиболее чувствительными компонентами экосистем, в особенности реагирующими на загрязнение атмосферы;

2) под действием загрязненного воздуха у них происходят различные анатомические и физиологические изменения;

3) при длительном неблагоприятном воздействии происходит смена видового состава лишайников.

Прежде, чем проводить активный мониторинг, нами были разработаны региональные шкалы полеотолерантности лишайников. При активном мониторинге использовали токсикологический метод. При этом в лабораторных условиях моделировали выбросы токсикантов, преобладающих в той или иной функциональной зоне. Данные о повреждениях были выражены количественно: число поврежденных тал-

ломов, степень повреждения, число повреждения на единицу поверхности, а также с помощью кривых зависимости повреждения от времени и дозы загрязняющего вещества. В ходе эксперимента контролировали концентрации загрязняющих веществ для построения кривых «доза - ответная реакция». В результате были установлены ПДК для видов-индикаторов и выбраны виды, пригодные для трансплантации.

Если в намеченной стационарной точке отсутствовала естественная лихенобио-та, то там применялся активный мониторинг. Для этих целей был усовершенствован трансплантационный вариант лихеноиндикации. Слоевища нескольких видов лишайников вместе с субстратом прикрепляли древесной замазкой к деревьям на время экспозиции в районы исследования. После требуемой экспозиции проводили оценку морфологического состояния талломов, возрастной и размерной (максимальный линейный размер) структуры трансплантантов. Способами оценки действия новых условий на пересаженные слоевища являлось определение смертности пересаженных слоевищ, а также морфологических изменений талломов: цвета, толщины слоевища, внешнего вида плодовых тел, толщины лопастей и т.д.

На этапе обработки собранных данных мы использовали как общепринятые методы вариационной статистики (Зайцев, 1991; Ивантер, Коросов, 1992) на персональном компьютере с использованием электронных таблиц Excel, так и выясняли возможности графических систем БелГИС (ФГУП ВИОГЕМ) и метода автоматической классификации (Жиляков, 2000) для решения поставленных задач.

Геоэкологическое зонирование являлось завершающим этапом исследования. В соответствии с целями нашего исследования i еоэкологическое зонирование территорий г. Белгорода и г. Губкина было направленно на решение общей задачи установления ареалов с различной степенью остроты экологической ситуации. Процедуре районирования предшествовал анализ геоморфологических, климатических, фитоце-нотических и антропогенных факторов, определяющих геоэкологическое состояние городов. Основной метод зонирования - расчетно-аналитический, с многофакторной количественной оценкой и картографированием состояния городской среды с точки зрения ее комфортности для существования живых организмов (в данном случае человека и растительности).

Нами использовано три способа районирования территорий:

1) структурный анализ полей пространственного распределения;

2) оверлейный анализ;

3) выделение зон с заданным интервалом значения показателя.

Основная процедура зонирования состояла в выявлении и оконтуривании относительно однородных территорий по определенному набору значений рассматриваемых признаков. С этой целью мы использовали методы дескриптивных множеств (Кобелева, 1975, 1985; Коломыц, 1983), с расчетами мер сходства (однородности) объектов на ЭВМ, и метод автоматической классификации, разработанный на фа-• культеге математических методов и информационных технологий БелГУ д.т.н., проф.

Е.Г. Жиляковым и Е.М. Маматовым.

В результате применения метода автоматической классификации было выделено I 18 ареалов, которые мы рассматривали как первичные. Далее мы установили, на-

сколько выделенные районы различаются между собой по степени благоприятствования условий для роста зеленых насаждений и самочувствия человека. С этой целью мы использовали индекс комфортности (степень экологической напряженности) I/, (Коломыц, 2000). Затем при помощи БелГИС-модулей была построена матемагиче-ская поверхность распределения значений показателей на исследуемой территории методом интерполяции и получена ортогональная проекция вычисленных ареалов на

карту. Используемая нами компьютерная программа MapProj (Surface Mapping System, ver. 6.04, Golden Software Inc.) использует метод усреднения влияния данных для интерполяции узлов сети. Влияние значения в некоторой точке обратно пропорционально расстоянию от нее до узлов сети. Наиболее обычной степенью влияния является квадрат пропорционального расстояния. Входные данные представляли собой таблицу, содержащую прямоугольные координаты точки сбора (х, у) и известные значения исследуемого показателя (z) в этих точках. После интерполяции создавалась регулярная матрица или сеть (Grid). На основе полученной числовой матрицы строились ареалы распределения значений показателей и их ортогональная проекция на карту.

Глава 3. Функциональное зонирование территории промышленного города

Эта глава посвящена анализу естественных и amponoi енных факторов формирования городской среды городов Белгород и Губкин и экологической роли этих факторов. Здесь представлена физико-географическая характеристика районов работ. Рассмотрено географическое положение, геология, неотектоника городов, охарактеризована литогенная основа городских геотехсистем и городских почв как многоплановый экологический фактор, предопределяющий локальную сеть ландшафтных связей и граничные условия их техногенной трансформации. Выявлены метеорологические условия нейтрализации и рассеивания загрязняющих веществ в городской атмосфере. Дана оценка различных типов использования городской территории, фоновых климатических и микроклиматических факторов ландшафтной архитектуры города. На основе этих данных проведено функциональное зонирование городских территорий с учетом архитектурно-планировочных особенностей застройки (табл. 1).

Таблица 1

Площади функциональных зон г. Белгорода и г. Губкина

Город Функциональная зона

Средозащитная Селитебная Транспортная Промышленная

Белгород 29,0 31,8 15,9 23,3

Губкин 30,3 44,4 9,3 16,0

Социально-инфраструктурный комплекс городов оказывает значительное влияние на городскую микрогеографию. Он включает в себя социально-бытовую и социально-духовную инфраструктуру. Обеспеченность районов данными услугами оказывает значительное влияние на уровень развития районов города, степень их привлекательности.

Нами было проведено ранжирование микрорайонов г. Белгорода и г. Губкина по уровню их социально-бытового благоустройства. Было выделено четыре группы районов. Основные показатели развития социально-бытовой сферы: качество и наличие автомобильных дорог, уровень развития транспортного комплекса, степень развития коммунального хозяйства (водоснабжение, энергоснабжение, утилизация бытовых (

отходов), развитие торговли и общественного питания (количество учреждений торговли и общественного питания в расчете на 1000 проживающих).

По уровню развития благоустройства г. Белгород выгодно отличается от других городов Российской Федерации. Однако в настоящий момент отдельные части города испытывают значительное число проблем в данной сфере. Микрорайоны с относительно низким уровнем развития социально-бытовой инфраструктуры: Левобереж-

ный район, Гриневка, Супруновка, район Водстроя, новые южные микрорайоны Харьковской горы, северная окраина города (от улицы Железнякова до городской черты), район Савино, район рынка Спутник. К микрорайонам с низким уровнем развития социально-бытовой инфрастуктуры этой группы территорий нами были отнесены все остальные районы города. Самыми проблемными в данной сфере являются: Крейда, Старый город.

Город Губкин, являясь центром горнорудной промышленности, также быстро развивается. Районы Теплый Колодезь, Коробково и Лебеди относятся к категории микрорайонов с относительно низким уровнем благоустройства, так как находятся на окраинах города. Жилая застройка микрорайонов Итовка и Лукьяновка располагается вдоль северной границы карьера ГОКа и характеризуется низким уровнем благоустройства.

Селитебные зоны г. Белгорода и г. Губкина занимают наибольшие площади от всей территории города и состоят из нескольких микрорайонов. Но имеются отличия в структуре жилищного фонда. В Белгороде малоэтажная застройка представлена минимально, а в Губкине она доминирует.

Если в структуре селитебных зон г. Белгорода и г. Губкина имеются сходные черты, то расположение и спектр поллютантов промышленных объектов существенно отличаются. Это связано с наличием сырья для промышленности, а также историческим развитием городов.

Промышленная зона г. Белгорода насчитывает более 40 предприятий, которые играют заметную роль в формировании напряженной экологической обстановки. Наиболее крупные из них: АО «Белгородский завод энергетического машиностроения», АО «БелАЦИ», АО «Белцемент», АОЗТ «Цитробел», АО «Завод металлоконструкций», АО «Белфрез». Промышленные предприятия в границах города расположены з виде двух скоплений - северо-западного и юго-восточного промышленных узлов. 11ромышленность Белгорода представлена предприятиями пищевой промышленности, машиностроения и металлургии, предприятиями промышленности стройматериалов.

Промышленная зона г. Губкина расположена в основном за городской чертой. Несмотря на это, все промышленные предприятия находятся в непосредственной близости от города и играют заметную роль в формировании напряженной экологической обстановки. К предприятиям, расположенным на территории города, относятся котельная и насосная гидрогородка, ТЭЦ, обогатительная фабрика на Коробков-ском холме.

Основными источниками, загрязняющими воздушный бассейн г. Губкина, являются Лебединский и Стойленский горно-обогатительные комбинаты, Оскольский электрометаллургический комбинат и завод металлургического машиностроения, которые ежегодно выбрасывают в атмосферу около 60 тыс. т вредных веществ (окислов углерода, сернистого ангидрида, окислов азота). Крупными поставщиками газообразных выбросов являются Оскольский электрометаллургический завод и Лебединский ГОК. Как результат этого, наблюдаются различия в спектре выбросов. В Белгороде преобладают выбросы диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота. Основные загрязняющие вещества в Губкине - формальдегид, аммиак, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота и пыль.

Состояние и территории транспортных зон городов также имеют свои отличия. Это связано с тем, что Белгород - более крупный город и областной центр. Город Губкин относится к средним городам и является районным центром. Помимо автомагистралей и железных дорог в Белгороде имеется аэропорт. Густота транспортной

сети г. Белгорода и г. Губкина составляет 0,97 км/км2 и 0,74 км/км2 соответственно. В Белгороде имеются участки автомагистралей с высокой интенсивностью движения, в Губкине интенсивность средняя и низкая. Следовательно, токсическая нагрузка вблизи транспортных артерий в Белгороде значительно выше, чем в Губкине. Хотя в обоих городах растет доля выбросов от автотранспорта.

Охарактеризованы средозащитные зоны городов как инструмент оценки состояния окружающей среды. Проведена инвентаризация зеленых насаждений. Удельный вес озелененных территорий различного назначения в пределах застройки города должен быть не менее 40 %, в границах г. Белгорода он составляет 29,0 %, г. Губкина - 30,3 %. Анализ структуры зеленых насаждений показывает, что в городах имеются насаждения всех таксономических категорий.

При анализе пространственного размещения объектов озеленения оказывается, что далеко не все насаждения объединены в единую озелененную пешеходную систему, как того требуют нормативы. Особенно хорошо это видно в районах новостроек. Элементы озеленения городов оказываются дискретными и фрагментарными. Городские зеленые насаждения зачастую не связаны функциональными звеньями с лесопарковой зоной города. Причем в г. Губкине это более четко выражено. Такая фрагментарность негативно сказывается на работе экологических компенсаторных механизмов.

Площадные парковые и лесопарковые массивы лучше поглощают поллютанты и при этом серьезно не повреждаются, чего нельзя сказать о линейных зеленых насаждениях, которые находятся в условиях I ораздо большего экологического риска.

Описаны особенности водных объектов, растительности и животного мира. Водные объекты оказывают существенное влияние на городскую планировку. К тому же территории на контакте река - суша способствуют рассеиванию и нейтрализации шлейфов загрязняющих веществ.

В результате анализа средозащитных зон установлено, что часто ядра экологического каркаса, состоящие из городских и пригородных лесов, которые являются памятниками природы, выполняют функции, несовместимые с их статусом, и служат объектами массовой рекреации. Резервным фондом средозащитных зон на сегодняшний день являются овражно-балочные комплексы и заболоченные понижения. К сожалению, они большей частью заняты свалками мусора. Ухудшение состояния «ядерно-каркасных» геосистем приводит к локальным экологическим кризисам и социально-экономическим проблемам, в частности, касающимся здоровья населения.

Выяснено, что современная функционально-планировочная структура г. Белгорода и г. Губкина является результатом их развития в послевоенные годы. Она имеет определенную специфику, связанную с географическим положением городов и историей их социально-экономического становления.

На территории г. Белгорода и г. Губкина генетическая целостность природных компонентов существенно ослабевает, вплоть до ее необратимого разрушения. В ус- |

ловиях замкнутой структуры городов стираются пространственно-временные границы, разделяющие их функциональные зоны, что вызывает практически повсеместное увеличение техногенных нагрузок на природную среду, что, в свою очередь, сущест- I

венно снижает эффективность работы системы саморегуляции и самовосстановления городских квазиприродных систем.

Глава 4. Геоэкологическое зонирование территории городов Белгорода и Губкина

В системе геоэкомониториига зонирование городского пространства имеет особое значение, так как позволяет рационально организовать систему оптимизации городского ландшафта. Немаловажное значение, как показывает практический опыт, при этом приобретает сложившаяся ландшафтно-планировочная структура городсих поселений. Для установления ареалов с различной степенью остроты экологической ситуации мы рассматривали фитоценотические (состояние лихенобиоты), микроклиматические и градостроительные условия, способствующие или препятствующие техногенному загрязнению в разных частях города.

На основе расчетов по исходным эмпирическим данным определены интенсивность и ареалы промышленного, автотранспортного воздействия на растительный покров городских ландшафтов. Составлены карты, отражающие антропогенную нагрузку на территорию г. Белгорода и г. Губкина. Влияние выбросов промышленности и автотранспорта на жизненное состояние лишайников изучали с использованием данных Белгородской лаборатории по мониторингу загрязнения атмосферы, ОАО «НИИКМА им. Л. Д. Шевякова» и собственных экспериментальных данных.

Мы рассматривали состояние лихенобиоты как индикатор состояния городской среды. Был проведен корреляционный анализ связей промышленных и автотранспортных выбросов, а также концентраций загрязняющих веществ в приземной атмосфере с состоянием и дигрессионной динамикой лихенобиоты. На основе полученных данных проведен информационно-статистический анализ в бинарной системе «растительность - городская среда» с получением общей и частных моделей, количественно характеризующих влияние техногенного загрязнения воздуха на состояние растительности.

Установлено, что общие изменения состояния лихенобиоты под воздействием загрязнения воздуха проявляются на территории г. Белгорода и на территории г. Губкина в изменении спектра жизненных форм (уменьшение доли листоватых лишайников), увеличении доли мультизональных и нитрофильных видов.

Для эпифитов г. Белгорода установлена сильная связь величины ОПП со среднегодовыми концентрациями Ы02, пыли (г = - 0,79 ± 0,05; г = - 0,82 ± 0,09) и связь средней силы с 302 (г = - 0,51 ± 0,04). Показатель видового разнообразия сильно коррелирует с концентрациями СО, Ш4, Э02 (г = - 0,95 ± 0,06; г = - 0,75 ±0,02; г = - 0,69 ± 0,02). Видовая насыщенность сильно зависит от концентраций СО, 802 и пыли (г = -0,95 ± 0,03; г = - 0,87 ± 0,05; г = - 0,87 ± 0,05).

Для эпифитов г. Губкина установлена сильная связь величины ОПП с концентрациями СО, N02, (г = - 0,83 ± 0,06; г = - 0,71 ± 0,04). Показатель видового разнообразия сильно зависит от концентраций формальдегида, бенз(а)пирена (г = - 0,85 ± 0,15, г = - 0,87 ± 0,09).

В Белгороде наблюдаются четкие отличия в состоянии лихенобиоты разных функциональных зон. Если в средозащитной зоне присутствует в основном естественная лихенобиота, то в импактных зонах под воздействием антропогенных факторов естественная биота заменяется на устойчивые виды. Следовательно, видовой состав, жизненное состояние и возрастная структура популяций лишайников в импактных зонах свидетельствуют о наличии неблагоприятного воздействия выбросов промышленности и транспорта (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика лихенобиоты г. Белгорода

Функциональная зона Видовое разнообразие Видовая насыщенность, видов/ствол ОПП, %

Средозащитная 16 7,8 37,1

Селитебная 12 7,5 27,6

Транспортная 9 6,3 22,4

11ромышленная 6 6,2 35,5

Средневзвешенное 11,2 7,1 31,4

Природные условия 42 12,2 65,5

Изменения структуры лихенобиоты г. Губкина под воздействием загрязнения при переходе от средозащитной зоны к промышленной и транспортной проявляются нечетко, что свидетельствует об интенсивном загрязнении всех функциональных зон. Видовое разнообразие на порядок меньше, чем в природных условиях. На территории г. Губкина состояние лихенобиоты определяет в большей степени фоновое загрязнение атмосферы, а не особенности функциональных зон. Основу эпифитной биоты составляют токситолерантные виды (табл. 3). Несмотря на отсутствие конкуренции со стороны листоватых лишайников, средневзвешенное ОПП не превышает 20 %.

Таблица 3

Характеристика лихенобиоты г. Губкина

Функциональная зона Видовое разнообразие Видовая насыщенность, видов/ствол ОПП, %

Средозащитная 5 4,8 17,7

Селитебная 4 3,5 18,9

Транспортная 4 3,2 18,0

Промышленная 3 2,8 19,7

Средневзвешенное 4,1 3,8 I 18,6

Природные условия 42 12,2 65,5

Результаты токсического эксперимента показали, что большинство видов лишайников погибает в случае превышения концентраций S02 0,1мг/м3 и N02 0,8 мг/м3. Установлено, что видами, наиболее восприимчивыми к воздействию S02, являются Everrtia prunastri и Hypogymnia physodes. Они могут служить прекрасными индикаторами низких концентраций S02. Токситолерантными индикаторными видами по отношению к S02 являются лишайники видов Lecanora varia и Xantoria parientina. Они

выдерживают концентрацию Я02 более 0,1 мг/м3 и могут быть использованы в качестве индикаторов тяжелых металлов. На основании результатов токсического эксперимента мы отобрали для трансплантации виды Нуро&тта р}1у$о<1ез и ХаШопа рапепИпа (рис. 2).

Рис. 2. Средние летальные дозы 802 и МОх для эпифитных лишайников

После экспозиции нами выявлены изменения возрастной и размерной структур популяций токсифобного лишайника Hypogymnia ркуяоскз и токситолерантного лишайника ХаЫкопа рапеЫпа в условиях атмосферного загрязнения двух городов. Установлено, что на территории г. Белгорода в возрастной и размерной структуре токсифобного и токситолерантного лишайников наблюдаются четкие различия. Под влиянием стрессовых условий в возрастном спектре Hypogymma рИу$ос1е$ наблюдается максимум на группе особей прегенеративного периода, уменьшение числа генеративных особей, а также уменьшение численности популяции. В условиях загрязнения возрастной спектр ХапЛопа рапеНпа имеет выраженный максимум в группе молодых генеративных особей. Таким образом, при возрастании загрязнения происходит уменьшение числа особей генеративных возрастных групп, увеличение числа особей прегенеративного (виргинильного) периода, уменьшение численности популяции. Умеренно толерантные виды уменьшают размеры талломов в городе. Так, максимальные размеры слоевищ Нуро^утта рЪузойея в городе уменьшаются. Для толерантного вида Хапвгопа рапеНпа характерно уменьшение длины в промышленной зоне. Проведенный анализ показывает, что из четырех изученных местообитаний оптимальным для талломов Hypogymnia рИухоёеь является средозащитная зона, а для ХаШкопа рапеНпа - транспортная зона. Это связано с тем, что водорослевый слой Ха'пЛопа рапеНпа увеличивает толщину при действии нитрат-иона. Также отмечено положительное воздействие N11,.

При сравнении состояния популяций Hypogymnia physod.es и Хамкопа рапс ¡та на территории г. Губкина было установлено, что они имеют сходные тенденции в изменении размеров и возрастного спектра. В возрастном спектре лишайников преобладают особи молодого генеративного состояния (22,5% - 25,2 % в разных функциональных зонах), что свидетельствует о быстром прохождении первых двух стадий развития. Размеры Hypogymnia рку$о(1е5 и ХапЛопа рапеНпа уменьшаются в городе. Можно предположить, что именно токсическая нагрузка, вызванная деятельностью горнорудной промышленности, приводит к вымиранию лихенобиоты.

В результате применения метода автоматической классификации и с помощью

мер сходства Чекановского-Сьеренсена на территории г. Белгорода и г. Губкина были выделены три зоны с различным состоянием городской среды: зона высокой экологической напряженности (ЗВЭН), зона средней экологической напряженности (ЗСЭН), зона низкой экологической напряженности (ЗНЭН) (табл. 4.22). Минимальный балл (1,8-2,0) означал высокую экологическую напряженность, т.е. наиболее высокий потенциал атмосферного загрязнения и наименее комфортные условия для человека и растительности, а максимальный (3,2-3,4) - низкую экологическую напряженность (рис. 3, рис. 4).

Рис. 3. Зоны экологической напряженности г. Белгорода

Рис. 4. Зоны экологической напряженности г. Губкина

Зона низкой экологической напряженности (ЗНЭН) занимает 43,3 % от территории г. Белгорода. Эта зона расположена в пределах трех средозащитных ландшафтных микрорайонов (микрорайон, примыкающий к левобережью водохранилища, микрорайоны, расположенные на северо- и юго-восточной окраинах) и двух селитеб-

ных ландшафтных микрорайонов (левобережный плакорно-водораздельный и северо-западный надпойменно-террасный). Учасгки отличаются рассредоточенной, преимущественно индивидуальной жилой застройкой с рекреационными объектами и отсутствием промышленных предприятий. Для этой зоны характерен удовлетворительный уровень экологического состояния. Концентрации поллютантов не превышают допустимые нормы, так как в центрах данной категории высок коэффициент самоочищения атмосферы, наблюдается обеспеченность активными атмосферными процессами, зелеными насаждениями и процессами на контакте река - суша, которые рассеивают и нейтрализуют шлейфы загрязняющих веществ. К ЗНЭН на территории Белгорода относятся: районы Харьковской горы от улицы Губкина на севере до городской черты на юге. Наиболее высока степень экокомфортности в западном секторе Харьковской горы (район улиц Буденного, Есенина, Конева). Здесь отсутствует промышленное производство, имеется высокая абсолютная высота и значительный ряд зеленых массивов.

Зона средней экологической напряженности (ЗСЭН) г. Белгорода образована четырьмя смыкающимися селитебно-плакорными микрорайонами: левобережным с высокоэтажной застройкой, центральным со среднеэтажной старой застройкой, северным со среднеэтажной застройкой и северо-восточным с низкоэтажной застройкой. Для ЗСЭН, занимающей 36,8 % территории г. Белгорода, характерны такие источники загрязнения как: двуокись серы, окись углерода, твердые вещества Сюда относится центр города, а также его северная часть - восточнее проспекта Богдана Хмельницкого. В ЗСЭН небольшой процент инверсий и малые скорости ветра создают равновесные условия для рассеивания и накопления природных и техногенных примесей в городской атмосфере.

Зона высокой экологической напряженности (ЗВЭН) имеет вид полосы, связывающей территории плакорно-водораздельных северо-западного и юго-восточного промышленно-селитебных микрорайонов. Эта зона включает микрорайоны г. Белгорода, в структуре загрязнителей которых преобладают бензопирен, окись серы, пыль и другие вредные вещества. К ней относятся: Левобережье - район, имеющий одну из самых неблагоприятных степеней экокомфортности, Гриневка, Болховец, район, примыкающий с запада к проспекту Б. Хмельницкого, одна из самых сложных ситуаций складывается в районе Крейды, Старого города и железнодорожного поселка. ЗВЭН занимает 19,9 % территории города. Сочетание крупных загрязняющих предприятий и жилых кварталов усложняет экологическую ситуацию. Ситуацию усугубляют загруженные автомагистрали, слабое озеленение, очевидные архитектурно-планировочные просчеты, следствием которых является отсутствие необходимых санитарных разрывов между жилыми и промышленными зонами, неучет розы ветров в рассеивании вредных примесей. В целом зона высокой экологической напряженности имеет среднюю годовую температуру на 0,3° выше, чем ЗНЭН.

Выбросы автотранспорта оказывают влияние не только в пределах транспортной функциональной зоны, но и на селитебных территориях. Было установлено, что ориентировка улиц относительно направления господствующих ветров и их соответствующая продуваемость - важнейшие факторы рассеивания автотранспортных выбросов. Для г. Белгорода в целом можно считать, что улицы, ориентированные с юго-запада на северо-восток хорошо очищаются от выхлопных газов. Улицы же, ориентированные с запада на восток или с северо-запада на юго-восток, служат локальными аккумуляторами поллютантов.

Наиболее благоприятные для лихенобиоты эколого-климатические условия сказываются в достаточно узкой полосе, проходящей от северо-восточной окраины че-

рез центр города к долине р. Везелки в ЗНЭН. Здесь отмечено максимальное количество видов лишайников (преимущественно с низкой и умеренной толерантностью) при минимальном загрязнении атмосферы. ЗСЭН является своеобразным буфером между зонами высокой и низкой напряженности. ЗВЭН имеет несколько больше теплоэнергетических ресурсов для роста зеленых насаждений, но в то же время характеризуется сосредоточением большого количества промышленных предприятий. Следствием этого является низкий потенциал самоочищения атмосферы и усугубление неблагоприятных последствий для растительности. Поэтому видовое разнообразие здесь минимально и доминируют токси-толерантные виды.

В г. Белгороде отмечена высокая пространственная неоднородность и прерывистость зон экологической напряженности. Мы объясняем это тем, что на территории г. Белгорода, при переходе от селитебных территорий к промышленным, уровень напряженности значительно возрастает. Неоднородность связана с неэффективностью экологического значения еанитарно-зашитных зон вокруг предприятий. Состояние санитарно-защитных зон не соответствует действующим нормативам. Отдельные предприятия, внося существенный вклад в суммарное загрязнение атмосферы, тем не менее, не создают очагов локального загрязнения вокруг себя, а загрязняют селитебные территории. Только при большом скоплении предприятий четко прослеживается загрязнение. Поэтому на любом участке городской территории сказывается кумулятивный загрязняющий эффект. Изре-занность границ зоны высокого напряжения связана в основном с комплексным действием поллютантов, так как зона представляет собой территории выбросов северо-западного и юго-восточного промышленных узлов и крупных автотрасс. Дифференцировать их влияние в настоящее время можно лишь частично. Мозаичность расположения зоны низкой экологической напряженности обусловлена характером размещения зеленых массивов. Они в основном приурочены к местам отдыха и городским окраинам

Подводя итог, можно сказать, что экологическая ситуация, складывающаяся на территории г. Белгорода, определяется в равной степени как особенностями природного фона, так и спектром выбросов транспорта и промышленности.

Территория г. Губкина обладает определенной спецификой. Высокая концентрация предприятий горнорудной промышленности привела к региональному загрязнению окружающей среды. Основная роза ветров северо-западная, поэтому районы, наиболее удаленные от предприятий и карьеров, характеризуются более высоким потенциалом к самоочищению от техногенных загрязнений.

В Губкине ЗНЭН занимает 37,7 % территории города. Наиболее благоприятная экологическая ситуация складывается в западном плакорно-водораздельном микрорайоне города. Сюда относятся микрорайон Журавлики с высокоэтажной застройкой и микрорайон Теплый Колодезь со среднеэтажной и индивидуальной застройкой. В этой зоне наблюдается хорошая обеспеченность активными атмосферными процессами и зелеными насаждениями.

ЗСЭН г. Губкина, занимающая 24,7 % территории города, включает плакорно-водораздельный селитебный ландшафтный микрорайон со среднеэтажной застройкой. Это центральная часть города с историческим центром. Здесь более высокая интенсивность транспортных потоков и расположен гидрогородок (котельная, насосная). Эта зона является буфером между западной и восточной частями города.

К ЗВЭН относятся территории приречно-балочного и водораздельно-склонового ландшафтных микрорайонов г. Губкина с неблагоприятной экологической обстановкой, расположенные в непосредственной близости от ЛГОКа. Это в основном частный сектор с низкоэтажной застройкой. При определенных метеорологических условиях содержание пыли и газов в воздушном бассейне города Губкина и прилегающих населенных пунктах,

таких как Лукьяновка, поселок Лебеди, Песчанка, Верхне-Чуфичево и др., превышают ПДК в несколько раз. Полученные данные подтверждаются исследованиями центра Госсанэпиднадзора. Установлено, что уровень комплексной антропотехногенной нагрузки на окружающую среду вышеуказанных населенных пунктов соответствует неудовлетворительной степени напряженности санитарно-гигиенической ситуации. Данные результаты исследований подтверждают, что необходимо принятие срочных мер по снижению комплексной антропотехногенной нагрузки на окружающую среду микрорайонов г. Губкина, расположенных в ЗВЭН.

Для территории г. Губкина характерно, что улицы, ориентированные с юго-востока на северо-запад, хорошо очищаются от выхлопных газов. Улицы же, ориентированные с запада на восток или с юго-запада на северо-восток, служат локальными аккумуляторами поллютантов.

Сравнивая параметры лихенобиоты зон с разной степенью экологической напряженности, можно отметить, что они незначительно варьируют. Небольшое количество умерено толерантных и толерантных видов и минимальные значения индекса атмосферной чистоты (LAP) свидетельствует о достаточно сильном фоновом загрязнении территории города.

Пространственная неоднородность зон г. Губкина меняется от 0,3 для ЗНЭН до 0,5 для ЗСЭН и ЗВЭН. Изрезанность границ зон практически отсутствует. Это связано с тем, что на состояние воздуха оказывают более сильное влияние не зонально-региональные закономерности природного фона, а выбросы таких предприятий, как ОАО «Лебединский ГОК», ОАО «Комбинат КМАруда», ОАО «Стойленский ГОК», ОАО «ОЭМК», ОАО «Оскольский завод металлургического машиностроения», ОАО «Старооскольский механический завод». Следовательно, для территории г. Губкина приоритетным является фоновое загрязнение атмосферы.

Выводы

1. Суть метода, разработанного и примененного нами, заключается в определении степени экологической нагрузки на внутригородской пространство: оценивается с точки зрения благоприятности для жизни и развития человека и биоты. Живой организм замыкает на себе все процессы, протекающие в условиях города. В нормальных условиях организм реагирует на воздействия среды посредством сложной физиологической системы буферных гомеостатических механизмов. Под воздействием неблагоприятных условий эти механизмы могут быть разрушены, что приводит к нарушению стабильности развития. Непосредственно определить воздействие неблагоприятных факторов данной местности на человека невозможно, т.к. жизнь человека не ограничивается рамками одного района. Особенностью этой методологии является то, что объектом гео-экомониторинга оказывается не только абиотическая компонента, но и состояние живых организмов (лихенобиоты), надежное определение которого может быть получено на организменном и популяционном уровне. Для практической работы был подобран ряд факторов, влияющих на состояние городской среды и являющихся ее индикаторами. Метод строг с математической точки зрения, что позволяет проводить анализ полученных результатов с использованием обычных статистических подходов.

Для проведения геоэкологического мониторинга разработаны оригинальные алгоритмы и методы плошадной оценки и районирования территорий на основе стандартных СУБД и картографических программ (ГИС-модулей). Информация формировалась нами обычно в виде различных вариантов карт экологической обстановки: подробная информация по каждой точке территории; районирование для укрупненных управлен-

ческих решений, выявление воздействия от конкретных источников воздействия. Все данные сводились в БелГИС, созданную ФГУП ВИОГЕМ на основе программных продуктов Maplnfo, Ms Access, Surfer, связанных между собой модулями на языке Visual Basic. Графические данные в виде объектов объединены по тематике в слои, определенная суперпозиция слоев образует карту.

2. Установлено, что по степени антропогенной измененное™ геосистемы городов варьируют от практически неизмененных (ООПТ) до антропогенных. Каждая JITC имеет не только свои фоновые природные особенности, такие как городской рельеф, мезо- и микроклиматические условия, зеленые насаждения, но и отличается по интенсивности воздействия промышленности и транспорта, обусловленной выполняемыми функциями. На территории городов можно выделить функциональные зоны, состоящие из однотипных JITC: селитебные, транспортные, промышленные, средозащитные. В пределах каждой зоны существуют факторы, оказывающие наибольшее влияние на экологическую обстановку. Важнейшим типообразующим признаком селитебных зон является этажность застройки, с которой корреляционно связаны характер зеленых насаждений и придомовых территорий, обеспеченность инженерной инфраструктурой. Для промышленных зон ведущими факторами дифференциации являются технологический профиль, определяющий геофизические, геохимические и архитектурно-планировочные параметры, а также - характер выбросов в окружающую среду. Среди условий, определяющих поля концентрации иоллютантов в приземной атмосфере, важнейшим является высота источников загрязнения. Состояние транспортных зон зависит от сложности маневрирования автомобилей, качества дорожного полотна, проветриваемое™, состояния зеленых насаждений.

Экологическая обстановка средозагаитных зон определяется геохимическим типом приоритетного загрязнителя атмосферы в данном районе города и шкалой чувствительности биоты к соответствующему загрязнителю.

Антропогенные модификации включаются как в структуру зон градостроительного освоения, так и в средозащитную зону. На территории промышленных городов генетическая целостность средозащитной зоны существенно ослабевает и необратимо разрушается. Это обусловлено «размыванием» границ функциональных зон, что вызывает рост техногенных нагрузок в городской среде.

- возможность размещения тест-объектов во всех зонах города, где желателен мониторинг, в том числе и там, где они по тем или иным причинам отсутствуют;

- возможность использования в каждой зоне достаточного количества образцов массовых видов, чтобы обеспечить требуемую точность исследования и полноту охвата территории;

- возможность размещения в стационарных точках сравнительно однородного материала, собранного в местах с известными условиями существования, что облегчает интерпретацию результатов;

- возможность выбора конкретных представителей тех или иных видов из определенных местообитаний и организация экспериментов с чередованием тест-объектов для разных порогов чувствительности;

- возможность определения темпов роста загрязнений, вызывающих повреждения тест-объектов.

4. Для нормирования промышленного и транспортного загрязнения городской среды выделен наиболее чувствительный компонент геосистем - лихенобиота и его параметры: видовое разнообразие, возрастная структура и размеры лишайников. Исключение составляет показатель ОПП. Он в большей степени зависит от фитоценотических условий, что затрудняет его прямое использование при биоиндикационных исследованиях. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что использование классов полеото-лерантности лишайников и балльной шкалы ОПП без корректировки на особенности городской среды невозможно. Необходима разработка региональных шкал с учетом местной специфики. Показано, что региональными видами-индикаторами загрязнения атмосферного воздуха являются Lecanora varia, Physconia enteroxanta, Physcia stellaris, Parmelia sulcata, Parmelia tiliaceae, Hypogymnia physodes, Candelariella vitellina, Lecanora carpinea, Xantoria parietma, Evernia prunastri, Usnea subfloridana, Ramalina fraxinea. Однако любые исследования на уровне вида внутренне противоречивы. Поэтому более точными индикаторами всегда будут являться сообщества. Выявлено, что для трансплантации целесообразно использовать токсифобный лишайник Hypogymnia physodes, он быстро реагирует на фитотоксичные вещества с четкими, видимыми повреждениями, и токситолерантный Xantoria parietina, у которого внешне неразличимы потери жизнеспособности, хотя и отмечается высокая аккумуляция вредных веществ.

5. Сформирована база данных о геоэкологическом состоянии городской среды для г. Белг орода и г. Губкина по 4-м функциональным зонам, которая включает в себя базы данных о состоянии городской лихенобиоты, связанные с базами данных по загрязнению окружающей среды, параметрам архитектурно-планировочных условий и транспортной инфраструктуры. Статистически подтверждена достоверность различий параметров состояния лихенобиоты в импактных и «условно чистых» функциональных зонах. Сравнение количественных признаков лихенобиоты показало, что их значения, как правило, выше в незагрязненных частях города. Установлено, что в промышленных городах изменения под воздействием загрязнения воздуха проявляются в уменьшении числа видов, смене субстратов и увеличении обилия токситолсрангных видов. Выявлено, что при сходстве общих закономерностей трансформации лихенобиоты в городах имеются особенности, обусловленные качественным и количественным составом поллютантов и особенностями функциональных зон.

6. Анализ результатов интегрального геоэкологического зонирования территорий г. Белгорода и г. Губкина с учетом состояния среды и состояния лихенобиоты подтверждает наличие контрастных микрорайонов с различным уровнем экологической напряженности. Это позволяет дифференцированно подойти к планированию экологически направленной градостроительной стратегии. В результате геоэкологического зонирования внутригородской территории городов было выделено 3 зоны с разной степенью экологической напряженности: зона высокой экологической напряженности - 4 (1,8-2,0); зона средней экологической напряженности - 2,0 < 4, < 3,2; зона низкой экологической напряженности - 1к (3,2-3,4).

7. Комплексная система оценки городской территории включала блок моделирования для картографических и текстово-аналитических данных. Применение современных компьютерных технологий и средств облегчило сопоставление разнородной, пространственно зависимой информации. Проведено эмпирическое моделирование влияния природных и антропогенных факторов на состояние лихенобиоты как индикатора состояния городской среды. Для г. Белгорода и г. Губкина были составлены общие и частные структурные информационные модели межкомпонентных связей в городской среде.

Установлено, что внутренняя экологическая обстановка промышленных городов резко отличается от зональной. Состояние городской среды промышленных городов в

первую очередь зависит от характера и масштабов производства и адекватных выпусков и выбросов веществ, загрязняющих городскую среду. Среди природных условий территории, оказывающих существенное влияние на экологическую ситуацию, можно выделить особенности климата, включая циркуляционные процессы в атмосфере, наличие или отсутствие крупных водных объектов, лесных массивов внутри и по периферии города. Так, процессы тепло- и массообмена в приземной атмосфере непосредственно влияют на накопление и трансформацию техногенных загрязнителей в растениях. Миграция загрязнителей зависит от характера и скорости химических превращений химических и минеральных веществ (разложение, гидролиз, окисление, восстановление) в воздухе и от интенсивности выноса продуктов техногенеза за пределы территории воздушными потоками. Различия в атмосферных процессах между зонами экологической напряженности достаточно хорошо фиксируются.

В большинстве случаев санитарно-защитные зоны промышленных предприятий не соответствуют.'принятым нормативам. Это вытекает из результатов геоэкологического мониторинга городских территорий. Отдельные предприятия, внося существенный вклад в суммарное загрязнение атмосферы, тем не менее, не создают очагов локального загрязнения вокруг себя. Только при большом скоплении предприятий четко прослеживается загрязнение. Поэтому на любом участке городской территории сказывается кумулятивный загрязняющий эффект. Площадные парковые и лесопарковые массивы создают свою определенную фитосреду, так или иначе противостоящую урбанистическому прессу и способствующую их выживанию. В отличие от них, линейные зеленые насаждения, окаймляющие узкими лентами транспортные магистрали города или занимающие небольшие участки площадей, дворов и палисадников, находятся в условиях гораздо большего экологического риска. Помимо общего фонового загрязнения городской среды они испытывают в еще большей степени прямое воздействие атмосферных токсикантов, поступающих с отработанными газами автомобилей. В промышленных городах это воздействие становится доминирующим, поскольку, как уже отмечено, автотранспортное загрязнение здесь переходит уже в ранг приоритетного. Как общую закономерность следует отметить, что возвышенные части городов характеризуются в целом более высоким потенциалом к самоочищению от техногенных загрязнений, нежели их низменные части. Экологическая нагрузка, осуществляемая автотранспортом в периферийных частях города, значительно ниже, это обусловлено относительно малым числом транспортных магистралей и хорошим озеленением жилых массивов.

Эколо! ическая ситуация в промышленных городах в большей степени определяется воздействием промышленности и транспорта, и в меньшей - закономерностями зонально-регионального природного фона.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Удянская Е.А. Ландшафтно-экологический подход к проектированию регионального парка (на примере Новооскольского парка в Белгородской области) / Ф.Н. Лисецкий, A.B. Присный, E.H. Николенко, Е.А. Удянская // Научно-технический журнал по проблемам экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования «Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации». - 1999. - № 2. - С. 39-43.

2. Удянская Е.А. Роль антропогенного фактора в формировании реликтовых кальцефильных сообществ / Е.А. Удянская // Материалы П-й региональной студенческой научно-практической конференции «Проблемы регионального природопользования

и методики преподавания естественных наук в средней школе». - Воронеж, 2000. -С. 64-66.

3. Удянская Е.А. Применение методов биодиагностики в урбоэкологии / Е.А. Удян-ская // Научно-технический журнал по проблемам экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования «Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации». - 2000. - № 2. - С. 20-24.

4. Удянская Е.А Оценка биоразнообразия с помощью метода ближайшего соседства / Е.А. Удянская // Материалы первой научной молодежной школы и конференции «Сохранение биоразнообразия и рациональное использование биологических ресурсов». - М.. 2000 - С. 56.

5. Удянская Е А Организация экологического мониторинга природоохранных территорий / Ф.Н. Лисецкий, Е.А. Удянская // Материалы региональной научно-практической конференции «Человек и географическая среда». - Орел, 2001. - С. 130-134.

6. Udyanskaya Е.А. Active biomonitoring of the urban areas / Udyanskaya E.A. // Annals of the Norwegian University of Science and Technology. - Norway, 2001. - P. 52-57.

7. Удянская E А. Методологические аспекты применения лихеноиндикации при оценке состояния городских территорий / Е А. Удянская // Материалы Международной конференции «География и природопользование в современном мире». - Барнаул, 2001. -С. 32.

8. Udyanskaya Е A Study of atmospheric pollution of urban environment on the basis of lichen sensitivity / E.A Udyanskaya // Ihesis Materials of International conference «Ecological Economic management and planning in regional and urban systems». - Moscow, 2001. - P. 72-73

9. Udyanskaya E A Study of atmospheric pollution of urban environment on the basis of lichen sensitivity // Materials of International conference «Ecological Economic management and planning in regional and urban systems». Элеюронное издание. - Москва, 2001. - Web-сайт. - Системные требования. IBM PC, Internet Explorer (http://www.conf.intbel.ru).

10. Удянская E А. Влияние городской среды на состояние лихенофлоры / Е.А. Удянская, А.В. Свиридова // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Биосферосовместимые и средозащитные технологии при взаимодействии человека с окружающей природой». - Пенза, 2001. - С. 62-64.

11. Удянская Е А Оценка различных зон г. Бел1 орода по экологической комфортности методом биодиагнос гики / Е.А Удянская//Сборник докладов Международной конференции «Экология - образование, наука и промышленность». - Белгород, 2002. -С. 232-236.

12. Удянская Е А. Об организации биоэкологического мониторинга на территории промышленного города / Е.А Удянская // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции «Территориальная организация и управление в регионах». -Воронеж. 2002. - С. 258

13. Удянская Е А. Анализ структуры зеленых насаждений г. Белгорода / F..A. Удянская // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия». - Пенза, 2002. - С. 85-88.

14. Удянская Е А. Зонирование городских территорий на основе лихеноиндикации с помощью метода автоматической классификации / Е.А. Удянская // Материалы XXX школы-семинара «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования». - Ростов. 2002 - С. 115-118

15. Удянская Е.А. Автоматизированное районирование экологического состояния территории города по данным наблюдений за лихенобиотой / Ф.Н. Лисецкий. Е.А. Удянская. Е.Г. Жиляков, Е.М. Маматов // Материалы V Всероссийского симпозиума «Математическое моделирование и компьютерные технологии. - Кисловодск. 2002. - С. 37-39.

16. Удянская Е.А. Растительность Белгородской области // География Белгородской области: Учеб пособие в 2-х частях. Часть 1. Природа - М..Изд-во МГУ, 2003. - С. 38-44.

2coJ-f\

»1383 1

Подписано в печать 28.08.2003 Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. п. л. 1,28. Тираж 100 экз. Заказ 139. Издательство Белгородского государственного университета 308015 г. Белгород, ул. Победы, 85

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Удянская, Елена Алексеевна

Введение

1. Геоэкологический мониторинг - средство диагностики городских территорий

1.1. Город как объект геоэкологического мониторинга

1.2. Использование геоэкологического мониторинга для диагностики экологической ситуации 1'

1.3. Развитие лихеноиндикации - как перспективного метода геоэкомониторинга

2. Принципы и методы организации геологического мониторинга на территории промышленного города

2.1. Постановка задачи

2.2. Анализ задач и методов геоэкологического мониторинга городской среды

2.3. Мониторинг абиотической составляющей городской среды

2.4. Мониторинг биотической составляющей городской среды

2.5. Комплексная оценка состояния городской среды

3. Функциональное зонирование территории промышленного города 68 3.1. Селитебные зоны г. Белгорода и г. Губкина 1 68 3.2 Промышленные зоны г. Белгорода и г. Губкина

3.3. Транспортные зоны г. Белгорода и г. Губкина

3.4. Средозащитные зоны г. Белгорода и г. Губкина

4. Геоэкологическое зонирование территории г. Белгорода и г. Губкина

4.1. Лихенобиота г. Белгорода и г. Губкина, как индикатор состояния городской среды

4.2. Изменения морфологии и анатомии лишайников при моделировании токсического воздействия S02 и NOx щ' 4.3. Размерная и возрастная структура популяции Hypogymnia physodes и Xantoria parietina на территории г. Белгорода и г. Губкина

4.4. Анатомические и морфологические изменения лишайников в антропогенно нарушенных местообитаниях

4.5 Экологическая ситуация в г. Белгороде и г. Губкине

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическое состояние городской среды"

Актуальность темы. Антропогенное воздействие в городах является одной из важных проблем, имеющих фундаментальное и прикладное значение. Его результаты определяют состояние городской среды. В современном городе в результате развития промышленности, транспорта, и бурного роста самого города складывается неблагоприятная экологическая обстановка. Оставшиеся природные экосистемы не способны компенсировать негативное воздействие антропогенных факторов, а реально принимаемые административные меры лишь частично сдерживают рост агрессивного воздействия бытовых, транспортных и индустриальных отходов на среду обитания человека в городе.

Для того чтобы оздоровить среду обитания человека в городских поселениях, необходимо сначала оценить ситуацию, соотнести состояние квазиприродных экосистем по всем параметрам на всей территории с величиной антропогенной нагрузки, определить наиболее нарушенные компоненты городской среды. Система геоэкологического мониторинга позволяет обосновать подходы к оценке ущерба, нанесенного квазиприродным компонентам, разработать, планировать и проводить экологически ориентированные градостроительные мероприятия.

Предмет исследования - межкомпонентные связи в системе «городская среда — растительность» с доведением до конечного звена лихенобиоты.

В рамках поставленной цели нами были выполнены следующие задачи:

1.< Проведен ландшафтно-экологический анализ в качестве предпосылки функционального зонирования городской среды.

2. Выявлены закономерности трансформации лихенобиоты в различных функциональных зонах городов.

Защищаемые положения:

1. Методические основы геоэкомониторинга промышленных городов.

2. Принципы ранжирования внутригородского пространства по напряженности экологической ситуации с использованием биоиндкации.

Организация и методика исследований. Основу диссертации составляют результаты собственных полевых исследований, организованных автором на территории городов Белгородской области - Белгорода и Губкина в период с 2000 по 2003 гг. Исследования проводили в рамках проектов «Зонирование г. Белгорода по экологической комфортности методом биодиагностики», «Паспортизация экологической обстановки жилого фонда г. Белгорода» и «Экологическая оценка воздействия интенсивного развития горных работ в Белгородской области на земельные ресурсы и воздушный бассейн» (руководитель д. г. н., проф. Ф.Н. Лисецкий) по заказу Белгородского межрайонного госкомитета по охране окружающей среды, Экологического фонда г. Белгорода и ОАО «НИИКМА им. Л.Д. Шевякова». Эти проекты позволили установить территориальные различия в качестве жизни населения городов с позиции экологической комфортности.

Исследования проводили в соответствии с программой флористических исследований (Теоретические и методические проблемы сравнительной флористики, 1987) и методом парциальных флор, уточненным автором, в 931 стационарной точке обследования. На территории г. Белгорода было обследовано 2224 ствола деревьев, на территории г. Губкина - 1500, всего было собрано 1848 гербарных образца.

В проведенном исследовании мы опирались, главным образом, на при-родно-социальную и экологическую концепции организации городских ландшафтов. В основу исследований положены следующие общенаучные (картографический, сравнительно-географический, математико-статистический, системно-функционального анализа, геоинформатики, моделирования) и специальные методы (маршрутный, токсического эксперимента, оверлейного анализа, автоматической классификации).

Научная новизна работы. Научно-методическую новизну исследования представляет одновременная реализация двух известных подходов к изучению геотехсистем: макро- и микросубстратного. Использование современных методов эмпирического моделирования природно-технических систем позволило выявить ряд информативных параметров (климатических, фитоценотических, антропогенных), характеризующих изменение городской среды. Основополагающим критерием являлась степень воздействия техногенных загрязнений на биоту. В работе показан опыт использования активных методов при организации мониторинга. Усовершенствован метод лихеноиндикации для оценки экологической напряженности в промышленных городах. Расширен спектр морфологических признаков существовавшей до сих пор шкалы, оценивающей жизненное состояние лихенобиоты. Проведен токсический эксперимент с целью уточнения индикационных шкал для нашего региона. В результате составлены региональные шкалы полеотолерантности лишайников. Выяснены возможности региональных продуктов ГИС-технологий, геостатического пакета программ и метода автоматической классификации при решении задач экологического зонирования геотехсистем. Выявлены различия в пространственной и возрастной структуре лихенобиоты промышленных городов, как индикатора экологической ситуации. Разработанный нами метод оценки экологической напряженности позволяет сопоставлять результаты экологического картографирования территории города, устанавливать и описывать динамику процессов, изменяющих экологические условия на отдельных участках городской территории.

Практическая значимость работы. Для диагностики состояния городской среды и организации мониторинга разработаны оригинальные алгоритмы и методы территориальной оценки и районирования урбоэкосистем, на основе стандартных СУБД и картографических программ (БелГИС-модулей). Выяснено, что состояние лихенобиоты является чувствительным индикатором качества городской среды. На основании собственных материалов и литературных данных составлен список лишайников обследованной территории г. Белгорода (33 вида) и г. Губкина (16 видов). Установлены параметры лихенобиоты, наиболее четко отражающие экологическую ситуацию в городе. Уточнены имеющиеся и составлены региональные лихеноиндикационные шкалы. Проведен токсический эксперимент, в результате которого выявлены виды-индикаторы. Экологическое зонирование позволило установить негативные тенденции в изменении экологической ситуации и качестве жизни населения, как в различных микрорайонах городов, так и в городах с разным качественным и количественным спектром поллютантов. Предложенная методика обработки данных и картографирования позволила оценить экологическое состояние геотехсистем. Результаты исследований предоставлены в Белгородский межрайонный госкомитет по охране окружающей среды, Экологический фонд г. Белгорода и ОАО «ПИИКМА им. Л.Д. Шевякова» (Справка внедрения от 27.12.2001 г.). В 2003 г. автор работы стала лауреатом Областного конкурса научных работ «Молодежь Белгородской области».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на VI Всероссийской научно-практической конференции «Экологическая безопасность и здоровье людей в XXI веке», г. Белгород (10-12 октября 2000 г.); на Региональной научно-практической конференции «Человек и географическая среда», г. Орел, (22-23 мая 2001 г.); на Международной конференции «Экологическая экономика: управление и планирование в региональных и городских системах», г. Москва, Институт Управления РАН, (26-29 сентября 2001 г.); на научно-практическом семинаре «Технологии мониторинга природно-техногенной сферы» под эгидой администрации Белгородской области и г. Санкт-Петербурга, г. Белгород, (21-22 ноября, 2001 г.); на Международной конференции «Экология -образование, наука и промышленность», г. Белгород (23-25 января 2002 г.); на V Всероссийской научно-практической конференции «Территориальная организация и управление в регионах», г. Воронеж, (13-15 сентября 2002 г.); на Международной конференции молодых географов «География и окружающая среда», г. Белгород (25-27 сентября); на итоговой конференции Областного конкурса научных работ «Молодежь Белгородской области», г. Белгород (25 июня 2003 г.); на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава БелГУ.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 4 главы, выводы и приложение. Текстовая часть работы содержит 169 страниц машинописного текста, включая 27 таблиц, 15 рисунков. Список использованной литературы включает 216 источников, в том числе 46 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Удянская, Елена Алексеевна

Ф Выводы

Непосредственно определить воздействие неблагоприятных факторов данной местности на человека невозможно, т.к. жизнь человека не ограничивается рамками одного района. Особенностью этой методологии является то, что объектом геоэкомониторинга оказывается не только абиотическая компонента, но и состояние живых организмов (лихенобиоты), надежное определение которого может быть получено на организменном и популяционном уровне.

Для практической работы был подобран ряд факторов, как влияющих на состояние городской среды, так и являющихся ее индикаторами. Метод строг с математической точки зрения, что позволяет проводить анализ полученных результатов с использованием обычных статистических подходов.

Для проведения геоэкологического мониторинга разработаны оригинальные алгоритмы и методы площадной оценки и районирования территорий, на основе стандартных СУБД и картографических программ (ГИС-модулей). Информация формировалась нами обычно в виде различных вариантов карт экологической обстановки: подробная информация по каждой точке территории; районирование для укрупненных управленческих решений, выявление воздействия от конкретных источников воздействия. Все данные сводились в БелГИС, созданную ФГУП ВИОГЕМ на основе программных продуктов Maplnfo, Ms Access, Surfer, связанных между собой модулями на языке Visual Basic. Графические данные в виде объектов объединены по тематике в слои, определенная

Ф суперпозиция слоев образует карту.

2. Установлено, что по степени антропогенной измененности геосистемы городов варьируют от практически неизмененных (ООПТ) до антропогенных. Каждая JITC имеет не только свои фоновые природные особенности, такие как городской рельеф, мезо- и микроклиматические условия, зеленые насаждения, но и отличается по интенсивности воздействия промышленности и транспорта, обусловленные выполняемыми функциями. На территории городов можно выделить функциональные зоны, состоящие из однотипных J1TC: селитебные, транспортные, промышленные, средозащитные.

В пределах каждой зоны существуют факторы, оказывающие наибольшее влияние на экологическую обстановку

Важнейшим типообразующим признаком селитебных зон является этажность застройки, с которой корреляционно связаны характер зеленых насаждений и придомовых территорий, обеспеченность инженерной инфраструктурой.

Для промышленных зон ведущими факторами дифференциации являются технологический профиль, определяющий геофизические, геохимические и архитектурно-планировочные параметры, а также - характер выбросов в окружающую среду. Среди условий, определяющих поля концентрации поллютан-тов в приземной атмосфере, важнейшим является высота источников загрязнения.

Состояние транспортных зон зависит от сложности маневрирования автомобилей, качества дорожного полотна, проветриваемости, состояния зеленых насаждений.

Экологическая обстановка средозащитных зон определяется геохимическим типом приоритетного загрязнителя атмосферы в данном районе города и шкалой чувствительности биоты к соответствующему загрязнителю.

3. Городская биота претерпевает такие изменения, что оценки экологической ситуации по существующим объектам недостаточно. Это ограничивает практическое использование пассивных методов геоэкомониторинга городских территорий. Поэтому в городской среде активные биоиндикационные методы обладают существенными преимуществами: возможность размещения тест-объектов во всех зонах города, где желателен мониторинг, в том числе и там, где они по тем или иным причинам отсутствуют; возможность использования в каждой зоне достаточного количества образцов массовых видов, чтобы обеспечить требуемую точность исследования и полноту охвата территории; возможность размещения в стационарных точках сравнительно однородного материала, собранного в местах с известными условиями существования, что облегчает интерпретацию результатов; возможность выбора конкретных представителей тех или иных видов из определенных местообитаний и организация экспериментов с чередованием тест-объектов для разных порогов чувствительности; возможность определения темпов роста загрязнений, вызывающих повреждения тест-объектов.

4. Для нормирования промышленного и транспортного загрязнения городской среды выделен наиболее чувствительный компонент геосистем - лихе-нобиота и его параметры: видовое разнообразие, возрастная структура и размеры лишайников. Исключение составляет показатель ОНИ. Он в большей степени зависит от фитоценотических условий, что затрудняет его прямое использование для биоиндикационных исследованиях. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что использование классов полеотолерантности лишайников и балльной шкалы ОПП, без корректировки на особенности городской среды невозможно. Необходима разработка региональных шкал с учетом местной специфики.

Показано, что региональными видами-индикаторами загрязнения атмосферного воздуха являются Lecanora varia, Physconia enteroxanta, Physcia stellaris, Parmelia sulcata, Parmelia tiliaceae, Hypogymnia physodes, Candelariella vitellina, Lecanora carpinea, Xantoria parietina, Evernia prunastri, Usnea subfloridana, Ramalina fraxinea. Однако любые исследования на уровне вида внутренне противоречивы. Поэтому более точными индикаторами всегда будут являться сообщества. Выявлено, что для трансплантации целесообразно использовать токсифобный лишайник Hypogymnia physodes, он быстро реагируют на фитотоксичные вещества с четкими, видимыми повреждениями и токсито-лерантный Xantoria parietina, у которого внешне неразличимы потери жизнеспособности, хотя и отмечается высокая аккумуляция вредных веществ.

Статистически подтверждена достоверность различий параметров состояния лихенобиоты в импактных и «условно чистых» функциональных зонах. Сравнение количественных признаков лихенобиоты показало, что их значения, как правило, выше в незагрязненных частях города. Установлено, что в промышленных городах изменения под воздействием загрязнения воздуха проявляются в уменьшении числа видов, смене субстратов и увеличении обилия ток-ситолерантных видов. Выявлено, что при сходстве общих закономерностей трансформации лихенобиоты в городах имеются особенности, обусловленные качественным и количественным составом поллютантов и особенностями функциональных зон.

6. Анализ результатов интегрального геоэкологического зонирования территорий г. Белгорода и г. Губкина с учетом состояния среды и состояния лихелихенобиоты подтверждает наличие контрастных микрорайонов с различным уровнем экологической напряженности. Это позволяет дифференцированно подойти к планированию экологически направленной градостроительной стратегии. В результате геоэкологического зонирования внутригородской территории городов было выделено 3 зоны с разной степенью экологической напряженности: зона высокой экологической напряженности - 1к (1,8-2,0); зона средней экологической напряженности - 2,0 < 1к, < 3,2; зона низкой экологической напряженности — 1к (3,2-3,4).

7. Комплексная система оценки городской территории включала блок моделирования для картографических и текстово-аналитических данных. Применение современных компьютерных технологий и средств облегчило сопоставление разнородной, пространственно зависимой информации. Проведено эмпирическое моделирование влияния природных и антропогенных факторов на состояние лихенобиоты, как индикатора состояния городской среды. Для г. Белгорода и г. Губкина были составлены общие и частные структурные информационные модели межкомпонентных связей в городской среде.

Установлено, что внутренняя экологическая обстановка промышленных городов резко отличается от зональной. Состояние городской среды промышленных городов в первую очередь зависит от характера и масштабов производства и адекватных выпусков и выбросов веществ, загрязняющих городскую среду. Среди природных условий территории оказывающих существенное влияние на экологическую ситуацию можно выделить особенности климата, включая циркуляционные процессы в атмосфере, наличие или отсутствие крупных водных объектов, лесных массивов внутри и по периферии города. Так, процессы тепло- и массообмена в приземной атмосфере непосредственно влияют на накопление и трансформацию техногенных загрязнителей в растениях. Миграция загрязнителей зависит от характера и скорости химических превращений химических и минеральных веществ (разложение, гидролиз, окисление, восстановление) в воздухе и от интенсивности выноса продуктов техноге-неза за пределы территории воздушными потоками. Различия в атмосферных процессах между зонами экологической напряженности достаточно хорошо фиксируются.

В большинстве случаев санитарно-защитные зоны промышленных предприятий не соответствуют принятым нормативам. Это вытекает из результатов геоэкологического мониторинга городских территорий. Отдельные предприятия, внося существенный вклад в суммарное загрязнение атмосферы, тем не менее, не создают очагов локального загрязнения вокруг себя. Только при большом скоплении предприятий четко прослеживается загрязнение. Поэтому на любом участке городской территории сказывается кумулятивный загрязняющий эффект. Площадные парковые и лесопарковые массивы создают свою определенную фитосреду, так или иначе противостоящую урбанистическому прессу и способствующую их выживанию. В отличие от них, линейные зеленые насаждения, окаймляющие узкими лентами транспортные магистрали города или занимающие небольшие участки площадей, дворов и палисадников, находятся в условиях гораздо большего экологического риска. Помимо общего фонового загрязнения городской среды они испытывают в еще большей степени прямое воздействие атмосферных токсикантов, поступающих с отработанными газами автомобилей. В промышленных городах это воздействие становится доминирующим, поскольку, как уже отмечено, автотранспортное загрязнение здесь переходит уже в ранг приоритетного.

Как общую закономерность следует отметить, что возвышенные части городов характеризуется в целом более высоким потенциалом к самоочищению от техногенных загрязнений, нежели их низменные части. Экологическая нагрузка, осуществляемая автотранспортом в периферийных частях города значительно ниже, это обусловлено относительно малым числом транспортных магистралей и хорошим озеленением жилых массивов.

Экологическая ситуация в промышленных городах, в большей степени определяется воздействием промышленности и транспорта, и в меньшей - закономерностями зонально-регионального природного фона.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Удянская, Елена Алексеевна, Белгород

1. Андерсон Ф.К. Реакция лишайников на атмосферное загрязнение / Ф.К. Андерсон, М.А. Трешоу // Загрязнение воздуха и жизнь растений. Д.: Гидро-метеоиздат, 1988. - С. 295 - 326.

2. Арманд А.Д. Информационные модели природных комплексов / А.Д. Арманд. М.: Наука, 1975. 126 с.

3. Арманд А.Д. Некоторые принципиальные ограничения эксперимента и моделирования в географии / А.Д. Арманд, B.C. Таргульян // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1974. -№ 4. - С. 129-138.

4. Бакирев J1.B. Изменение геологической среды в связи с городским и дорожным строительством: Автореф. дис. .канд. геол.-мин. наук / JI.B. Бакирев. -М., 1979.-21 с.

5. Балацкий О.Ф. Методические вопросы прогнозирования ущерба от загрязнения атмосферы / О.Ф. Балацкий, С. В. Федоровский // Экономическая оценка и рациональное использование природных ресурсов, М., 1975. - С. 6273.

6. Башкин В.Н. Проблемы биогеохимического мониторинга урбанизированных ландшафтов / В.Н. Башкин // Экологические основы оптимизации урбанизированной и рекреационной среды. Тольятти, 1992. -С. 106-109.

7. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах / Э.Ю. Безуглая. Д.: Гидрометеоиздат, 1986. - 199 с.

8. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы / М.Е Берлянд. Д.: Гидрометеоиздат, 1975. - 448 с.

9. Блюм О.Б. Исторический аспект регионального мониторинга тяжелых металлов в атмосфере, осуществляемый методом лихеноиндикации /О.Б. Блюм // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Д.: Гидрометеоиздат, 1989. - Т. 12. - С. 73 - 87.

10. Блюм О.Б. Изучение лишайников в экстремальных условиях: действие УФ радиации / О.Б. Блюм, Л.Ф. Горлова // Материалы XII Международного Ботанического Конгресса. Л.: Наука, 1975. - Т. 1. - С. 72.

11. Бязров Л.Г. Об использовании лишайников как индикаторов степени пастбищной нагрузки / Л.Г. Бязров // Индикация природных процессов и среды. -Вильнюс, 1976.-С. 38 39.

12. Бязров Л.Г. Оценка изменения качества воздушного бассейна Подмосковья с помощью эпифитных лесных лишайников / Л.Г. Бязров // Лесное хозяйство. 1992. - С. 13.

13. Бязров Л.Г. Линейный прирост эпифитных лишайников / Л.Г. Бязров, К.Д. Загоруйский // Материалы II симпозиума микологов и лихенологов Прибалтийских республик и Белоруссии. Таллинн, 1988. - С. 121 - 125.

14. Викторов С.В. Лишайники как индикаторы литологических и геохимических условий в пустыне / С.В. Викторов // Вестник Московского университета. Сер. Биол. 1956.-№ 5.-С. 115-119.

15. Викторов С.В. Индикационное значение лишайниковых сообществ в пустынях / С.В. Викторов, З.Д. Джураева // Бюллетень московского общества испытателей природы. Отд. Биол. 1979. - Т. 84, Вып. 5. - С. 130 - 134.

16. Владимиров В.В. Город и ландшафт / В.В. Владимиров, Е.М. Микулина. -М.: Мысль, 1986.-237 с.

17. Временная методика нормирования выбросов автотранспорта в атмосферу. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - С. 49-64.

18. Геоэкологические принципы проектирования природно-технических систем / Отв. ред. Т.Д. Александрова. М, 1987. - 322 с.

19. Герасимов И.П. Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира / И.П. Герасимов. М.: Наука, 1985. - 248 с.

20. Ф 21. Герасимов И.П. Учение В.В. Докучаева и современность / И.П. Герасимов. М.: Мысль, 1986. -124с.

21. Герасимов И.П. Общенаучные подходы и природная среда / И.П. Герасимов, А.Г. Доскач / Горизонты экологического знания. М.: Наука, 1987. - С. 4957.

22. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов / М.А. Глазовская. М.: Изд-во МГУ, 1964. -231с.

23. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А Глазовская. М.: Высшая школа, 1988. -328 с.

24. Голубкова Н.С. Влияние роста города на лишайники и лихеноиндикация атмосферных загрязнений г. Казани / Н.С. Голубкова, Н.В. Малышева // Ботанический журнал. 1978. - Т. 63. - С. 1145-1152.

25. Город экосистема / Э.А. Лихачева, Д.А. Тимофеев, М.П. Жидков и др. -М.: Медиа-ПРЕСС, 1997. - 336 с.ф

26. Горшков В.В. Распределение проективного покрытия эпифитных лишайников в сосновых лесах при разном уровне атмосферного загрязнения / В.В. Горшков // Лесное хозяйство. 1992. - С. 14.

27. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии / С.П. Горшков. -Смоленск.: Изд-во СГУ, 1998. 447 с.

28. Горышина Т.К. Растения в городе / Т.К. Горышина. Л.: Изд-во ЛГУ, 1991.- 149 с.

29. Григорьев А.А. Развитие теоретических проблем советской физической географии / А.А. Григорьев. М.: Наука, 1965. - 246 с.

30. Григорьев А.А. Закономерности строения и развития географической среды: Избранные теоретические работы / А.А. Григорьев. М.: Мысль, 1966. -382 с.

31. Григорьев Ю.С. Трансплантационная лихеноиндикация загрязнения воздушной среды на основе замедленной флуоресценции хлорофилла / Ю.С. Григорьев, М.А. Бучельник // Экология. 1997. - № 1 - С. 465 - 467.

32. Гродзинский М.Д. Применение оценок устойчивости геосистем к нормированию антропогенных воздействий / М.Д. Гродзинский // Ландшафты, нагрузки, нормы. М., 1990. - С. 43-54.

33. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды / Р. Гудериан. М.: Прогресс, 1979. - 200 с.

34. Гуцаленко В.И. Ландшафт города / В.И. Гуцаленко // Планировочная структура крупных городов. М., 1978. - С. 99-194.

35. Де Слувер Д. Картирование атмосферного загрязнения на основе чувствительности лишайников / Д. Де Слувер, Ф. Ле Бланк. Бельгия, 1971. - 114 с.

36. Добровольский В.В. Проблемы геохимии в физической географии / В.В. Добровольский. М.:Просвещение, 1984. - 143с.

37. Дончева А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности/ А.В. Дон-чева. М.: Лесная промышленность, 1978. - 93 с.

38. Дорфман Я.Р. Ландшафтно-географическая характеристика г. Черновцы и его пригородного района (для целей планировки): Автореф. дис. . канд. геогр. наук /Я.Р. Дорфман. Львов, 1966. - 19 с.

39. Дьяконов К.Н. Информационный подход к анализу организации геосистем топологического уровня / К.Н. Дьяконов // Вопр. геогр. Вып. 127. М.: Мысль. - 1986. - С. 111-122.

40. Евсеев А.В. Опыт использования некоторых природных индикаторов при исследовании загрязнения воздушного бассейна городов / А.В. Евсеев, М. Цирд // Вестник МГУ. 1995. - № 5. - С. 35-39.

41. Евсеев А.В. Опыт составления оценочных и прогнозных карт загрязнения воздушного бассейна города по данным природной индикации / А.В. Евсеев, B.C. Тикунов, М. Цирд // Ландшафтно-экологические исследования и практика. -М., 1991.-С. 355.

42. Елсаков В.В. Эколого-географическая изменчивость Peltigera aphthosa в условиях севера: Автореф. дис. .канд. биол. наук /В.В. Елсаков. Сыктывкар, 1999.-22 с.

43. Есипов В.К. Физико-географическое обоснование проектов планировки городов / В.К. Есипов // Планировка и строительство городов. М.: Наука. -1934.-№7-8.-С. 33-37.

44. Жиляков Е.Г. Оценка информативных признаков при решении задач классификации объектов / Е.Г. Жиляков, Е.М Маматов // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН. М, 2000. - С. 59-65.

45. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. -М.: Наука, 1991.-294 с.

46. Захарченко Ю.В. Исследование базового состояния и некоторых антропогенных изменений эпифитной лихенофлоры ельников Беломорско-Кулойского плато: Автореф. дис. . канд. биол. наук / Ю.В. Захарченко. М., 1994. - 22 с.

47. Зелтынь С.А. База данных фонового мониторинга эпифитных лишайников / С.А. Зелтынь, Г.Э. Инсаров // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб., 1993. - Т. 15. - С. 247 - 263.

48. Инсаров Г.Э. Определение размеров кустистых лишайников-эпифитов / Г.Э. Инсаров // Биологические науки. 1988а. -№ 1. - С. 106-109.

49. Инсаров Г.Э. Фоновый экологический мониторинг состояния лишайников- эпифитов / Г.Э. Инсаров // Изучение грибов в биогеоценозах. Свердловск, 19886. - С. 168.

50. Инсаров Г.Э. Система районирования Земли для целей мониторинга эпифитных лишайников / Г.Э. Инсаров, И.Д. Инсарова // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - Т. 13. -С. 112-130.

51. Инсарова И.Д. Особенности влияния низких концентраций SO2 на лишайники / И.Д. Инсарова // Изучение грибов в биогеоценозах. Свердловск, 1988.-С. 167.

52. Исаченко А.Г. О так называемых антропогенных ландшафтах / А.Г. Исаченко // Изв. Всесоюзн. геогр. об-ва. 1974. - Т. 106. - Вып. 1. - С. 70-77.

53. Исаченко А.Г. Система ландшафтов и содержание ландшафтной карты мира / А.Г. Исаченко // Изв. Всесоюзн. геогр. об-ва. 1988. - Т. 120. - Вып. 6. -С. 489-501.

54. Касимов Н.С. Эколого-геохимическая оценка состояния городов / Н.С. Касимов // Экогеохимия городских ландшафтов. М.: Иэд-во МГУ, 1995. - С. 20-39.

55. Климов А.И. География физическая и градостроительство / А.И. Климов. Горький, 1967. - 36с.

56. Клюквин А.Н. Постоянно действующие модели геологической среды Московского градопромышленного комплекса / А.Н. Клюквин // Разведка и охрана недр. М., 1989.-№ 10.-С.26-29.

57. Кобелева Н.В. Опыт математического анализа геоботанической карты / Н.В. Кобелева // Моделирование элементарных геосистем. Иркутск, 1975. - С. 129-143.

58. Кобелева Н.В. Экологические особенности растительного покрова по данным сопряженного анализа карт / Н.В. Кобелева // Районирование зоны БАМа на основе количественного анализа растительности. Иркутск, 1985. - С. 76119.

59. Коломыц Э.Г. Опыт теоретико-множественного моделирования высокогорных экосистем / Э.Г. Коломыц // Тр. Высокогорн. геофиз. ин-та. Вып. 52. -М.: Гидрометеоиздат, 1983. С.65-83.

60. Коломыц Э.Г. Информационно-статистический анализ структуры высокогорных экосистем и ее антропогенных изменений / Э.Г Коломыц // Тр. Высокогорн. геофиз. ин-та. Вып. 58. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - С. 26-53.

61. Коломыц Э.Г. Полиморфизм ландшафтно-зональных систем. / Э.Г Коломыц. Пущино, 1998. - 311с.

62. Коломыц Э.Г. Природный комплекс большого города: Ландшафтно-экологический анализ / Э.Г Коломыц, Г.С. Розенберг, О.В. Глебова и др. М.: Наука, 2000. - 286 с.

63. Коммонер Б. Замыкающийся круг / Б. Коммонер. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 273 с.

64. Косариков A.M. Экологическая обстановка в Нижнем Новгороде / A.M. Косариков. Н. Н.: ГИБП «Нижполиграф», 1992. - 48 с.

65. Косинова И.И. Основы экогеологического картирования промышленно-территориальных комплексов / И.И. Косинова // Сб. международного экологического конгресса. Воронеж, 1996.-С. 9-42

66. Котлов Ф.В. Антропогенные геологические процессы и явления на территории города / Ф.В. Котлов. М.: Наука, 1977. - 169 с.

67. Крюков А.С. Методы физико-географического изучения городов / А.С. Крюков // География населения в СССР. М.: Наука, 1964. - С. 122-130.

68. Куролап С.А. Региональная оценка риска здоровья населения и комплексное медико-географическое зонирование / С.А. Куролап // Научное познание окружающего мира, динамика географической среды (природа, общество, политика). СПб., 2000. - Т. 5. - С. 71-74.

69. Лархер В. Экология растений / В. Лархер. М.: Прогресс, 1978. - 185 с.

70. Леггет Р. Города и геология / Р. Леггет. М.: Мир, 1976. - 559 с.

71. Лепин А.В. Исследование влияния некоторых факторов климата на планировку и застройку населенных мест Севера: Автореф. дис. . канд. архитектуры/ А.В. Лепин. Л., 1970. - 27 с.

72. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / Отв. ред. В.А. Алексеев. Л.: Наука. - 1990.

73. Лиив С.Э. Опыт составления биоиндикационных карт в городах Тарту и Вильянди / С.Э. Лиив // Материалы республ. конф. 1976. - С. 256-258.

74. Лиив С.Э. Лихеноиндикация загрязнения воздуха в городах Южной Эстонии: Автореф. дис. .канд. биол. наук / С.Э. Лиив. Свердловск, 1988. - 16 С.

75. Лопатина Е.Б. Оценка природных условий жизни населения / Е.Б. Лопатина, О.Р. Лазаревский. М.: Мысль, 1972. - 148 с.

76. Маненков А.В. Методические аспекты экологического мировоззрения и концепция геоэкологии / А.В. Маненков // Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды. Томск, 1995. - С. 35-36.

77. Малышева Н.В. Растительный мир крепости Орешек и его изменения с XIV по XX век / Н.В. Малышева // Краеведческие записки. 1997. - Вып. 5. - С. 38 - 50.

78. Малышева Н.В. Об особенностях морфологического строения лишайников в городских условиях / Н.В.Малышева // Материалы VII конференции по споровым растениям Средней Азии и Казахстана. Алма-Ата, 1984. - С. 344 -345.

79. Малышева Н.В. Зависимость интенсивности соредиеобразования от городских условий у лишайников Parmelia sulcata Tayl. и Hypogyrnnia physodes (L.) Nyl. / Н.В. Малышева // Изучение грибов в биогеоценозах. Свердловск, 1988. - С. 173.

80. Малышева Н.В. Об экологической патоморфологии лишайников в окрестностях Санкт-Петербурга / Н.В. Малышева // Новости систематики низших растений. СПб., 1995. - Т. 30. - С. 78 - 85.

81. Малышева Н.В. О влиянии урбанизации на арктоальпийские и гипоарк-томонтанные лишайники / Н.В. Малышева // Проблемы изучения биологического разнообразия водорослей, грибов и мохообразных Арктитки. СПб., 1995.-С. 29.

82. Малышева Н.В. Морфолого-анатомическое строение накипных лишайников в условиях загрязнения окружающей среды / Н.В. Малышева // Новости систематики низших растений. СПб.: Наука, 1996. - Т. 31. - С. 130-134.

83. Малышева Н.В. Влияние городских условий и лихеноиндикация атмосферного загрязнения / Н.В. Малышева // Ботанический журнал. 1998. - Т. 83. №9.-С. 39-45.

84. Ф 86. Мартин Л.Н. Лишайники и мхи как показатели состояния окружающейсреды Приокско-Террасного заповедника / Л.Н. Мартин // Лихеноиндикация состояния окружающей среды. Таллин, 1978. - С. 49-56.

85. Мартин Л.Н. Лихеноиндикация и математическое моделирование распространения двуокиси серы на территории Таллина / Л.Н. Мартин, А.Р. Энсаар // Изв. АН ЭССР. 1983. - № 2. - С. 206-215.

86. Мартин Ю.Л. Лихеноиндикация на заповедных территориях / Ю.Л. Мартин, Л.Н. Мартин // Теоретические основы заповедного дела. М., 1985. -С. 176-178.

87. Мартин Ю.Л. Токситолерантность лишайников к загрязнителям атмосферного воздуха / Ю.Л. Мартин, Л.Н. Мартин // Экотоксикология и охрана природы. Рига, 1988. - С. 101-103.

88. Мартин Ю.Л. Лихенометрия и динамика лишайниковых группировок / Ю.Л. Мартин // Брио-лихенологические исследования высокогорных районов и севера СССР. Апатиты, 1981. - С. 97-98.

89. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты: Очерки антропогенноголандшафтоведения / Ф.Н. Мильков. М.: Мысль, 1973. - 224 с.

90. Михайлова И.Н. Сукцессии эпифитных лихеносинузий в условиях химического загрязнения (на примере Санк-Петербурга) / И.Н. Михайлова // Труды Пятой молодежной конференции ботаников в Санкт Петербурге. - СПб., 1995. - С. 72-75.

91. Михайлова И.Н. Размерная и возрастная структура популяций эпифитно-го лишайника Hypogymnia physodes (L.) Nyl. в условиях атмосферного загрязнения / И.Н. Михайлова // Экология. 1999. - № 1. - С. 130-137.

92. Михайлова И.Н. Сообщества эпифитных лишайников / И.Н. Михайлова, Е.Л. Воробейчик // Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: Наука, 1994. - С. 210-216.

93. Михайлова И.Н. Эпифитные лихеносинузии в условиях химического загрязнения: зависимости доза эффект / И.Н. Михайлова, Е.Л. Воробейчик // Экология. - 1995,- № 3. - С. 455-460.

94. Ф 96. Мозолевская Е.Г. Оценка состояния и устойчивости лесов зеленой зоныгорода Тольятти / Е.Г. Мозолевская. Тольятти, 1995. - 92 с.

95. Мучник Е.Э. Опыт лихеноиндикационных исследований на территории Воронежа / Е.Э. Мучник // Геоэкологические проблемы устойчивого развития городской среды. Воронеж, 1996. - С. 220-223.

96. Мучник Е.Э. Динамика лишайникового покрова дубрав под воздействием выбросов автотранспорта / Е.Э. Мучник // Экологический вестник Черноземья. Воронеж, 2000. - Вып. 10. - С. 72-80.

97. Мучник Е.Э. Антропогенная трансформация лихенопокрова дубрав в зоне автотрассы Москва Воронеж / Е.Э. Мучник, Л.В. Ширнина // Геоботаника XXI века - Воронеж, 1999. - С. 148-150.

98. Николаевский B.C. Влияние промышленных газов на растительность / B.C. Николаевский // Региональный экологический мониторинг. М.: Наука, 1983. - С. 202-222.

99. Николаевский B.C. Методика определения предельно допустимых кон-^ центраций вредных газов для растительности / B.C. Николаевский. М., 1988.23 с.

100. Нифонтова М.Г. Влияние температурного и светового режимов на накопление радионуклидов лишайниками / М.Г. Нифонтова // Изучение грибов в биогеоценозах. Свердловск, 1988. - С. 175.

101. Окснер А.Н. Определитель лишайников СССР / А.Н. Окснер // Вып. 2: Морфология, систематика и географическое распространение. Л., 1974. - 281 с.

102. Определитель лишайников России / Под ред. А.Г. Федоровской // Вып.6. Алекториевые, Пармеливые, Стереокаулоновые. СПб., 1996. - Вып. 6. - 304 с.

103. Пауков А.Г. Лихеноиндикационное картирование г. Екатеринбурга / А.Г. Пауков // Актуальные проблемы биологии. Сыктывкар, 1998. - С. 139-140.

104. Перельман А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман. М.: Высшая школа, 1975. - 341 с.

105. Перельман А.И. Геохимия / А.И. Перельман. М.: Высшая школа, 1989. -528 с.

106. Покшишевский В.В. О некоторых задачах комплексных физико-географических исследований городов / В.В. Покшишевский // Вопр. геогр. Сб. 28. -М.: Географгиз, 1952. С. 177-191.

107. Полынов Б.Б. Избранные труды / Б.Б. Полынов. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 751 с.

108. Поташева М.А. Эпифитные лишайники в зоне воздействия выбросов Кос-томукшского ГОКа / М.А. Поташева // Растительный мир Карелии и проблемы его охраны. Петрозаводск, 1993. - С. 169 - 174.

109. Почва, город, экология / В.Н. Калуцков, Г.Г. Лазукова // Вестник МГУ. -1997.-№2.-С. 14-17.

110. Пузаченко Ю.Г. Проблемы устойчивости и нормирования / Ю.Г. Пуза-ченко // Структурно-функциональная организация и устойчивость биологических систем. Днепропетровск, 1990. - С. 122-147.

111. Пузаченко Ю.Г., Скулкин B.C. Структура растительности лесной зоны СССР: Системный анализ / Ю.Г. Пузаченко, B.C. Скулкин М., 1981. - 275 с.

112. Пчелкин А.В. Использование принципа сопряженности флоры сосудистых растений и лишайников для флористического районирования / А.В. Пчелкин // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л., 1991.-Т. 13.-С. 176-188.

113. Работнов Т.А. Фитоценология / Т.А. Работнов. М.: Изд-во МГУ, 1978. -384 с.

114. Рамад Ф. Основы прикладной экологии / Ф. Рамад. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 543 с.

115. Раменский Л.Г. Избранные работы / Л.Г. Раменский. Л.: Наука, 1939. -334 с.

116. Родоман Б.Б. Поляризация ландшафта как средство сохранения биосферы / Б.Б. Родоман // Ресурсы, среда, расселение. М.: Наука, 1974. - С. 39-42.

117. Розенберг Г.С. Комплексный анализ урбоэкологических систем / Г.С. Ро-зенберг // Экология. 1993. - № 4. - С. 13-19.

118. Розенберг Г.С. Комплексный анализ урбоэкологических систем: Методическое пособие / Г.С. Розенберг. Тольятти, 1994. - 30 с.

119. Розенберг Г.С. Экологические проблемы города Тольятти (Территориальная комплексная схема окружающей среды) / Г.С. Розенберг. Тольятти, 1995.-222 с.

120. Ройтман А.А. Система сбора, хранения и обработки лихенометрической информации / А.А. Ройтман // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - Т. 12. - С. 336-350.

121. Рудакова А.А. Пути воздействия загрязнения атмосферы соединениями серы на наземные растения / А.А. Рудакова // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-Т. 4.-С. 94121.

122. Саушкин Ю.Г. Культурный ландшафт / Ю.Г Саушкин // Вопр. геогр. Сб. 103. М.: Мысль, 1976. - С. 97-106.

123. Семкин Б.И. Дескриптивные множества и их приложения / Б.И Семкин // Исследования систем: I. Анализ сложных систем. Владивосток, 1973. - С. 8394.

124. Сидоренко М.В. Лихеноиндикация состояния сосновых лесов Забайкалья / М.В. Сидоренко / Биоиндикация: теории, методы, приложения. Тольятти, 2000.-С. 113-114.

125. Скирина И. Ф. О влиянии пирогенного фактора на флору эпифитных лишайников дубовых лесов Сихотэ-Алинского биосферного района / И. Ф. Скирина // География и природные ресурсы. Л., 1988. - С. 176-178.

126. Скирина И.Ф. Лихеноиндикационные исследования в заповедниках / И.Ф. Скирина // Материалы III Дальневосточной конференции по заповедному делу. Владивосток, 1998. - С. 16.

127. Смит У.Х. Лес и атмосфера / У.Х. Смит // Природа и человек. М.: Прогресс, 1985.-С. 24-29

128. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов / В.Н.Солнцев. М.: Мысль, 1981.-239 с.

129. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. / В.Б. Сочава. Новосибирск: Наука, 1978.-319с.

130. Степанов A.M. Методология биоиндикации и фонового мониторинга экосистем суши / A.M. Степанов // Экотоксикология и охрана природы. Рига, 1988. - С. 28-108.

131. Сыроид Н.А. Состояние лишайникового покрова в окрестностях комбината «Североникель» / Н.А. Сыроид, А.Б. Крючков // Брио-лихенологические исследования высокогорных районов и севера СССР. Апатиты, 1990. - С. 116117.

132. Тарасов Ф.В. Городские ландшафты: Вопросы теории и практики / Ф.В. Тарасов // Вопр. геогр. Вып. 106. - М., 1977. - С. 58-65.

133. Теоретические и методические проблемы современной флористики / Под ред. Илькун Г.М. -М.: Наука, 1987. 232 с.

134. Трасс Х.Х. Полеотолерантность лишайников / Х.Х. Трасс // Материалы VI симп. микологов и лихенологов Прибалтийских республик. Рига, 1971. - С. 66-70.

135. Трасс Х.Х. Классы полеотолерантности лишайников и экологический мониторинг / Х.Х. Трасс // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - Т. 7. - С. 144-159.

136. Трасс Х.Х. Трансплантационные методы лихеноиндикации / Х.Х. Трасс // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - Т. 8. - С. 140-144.

137. Трасс Х.Х. Лихеноиндикационная оценка степени загрязненности атмосферной среды Южного Прибайкалья / Х.Х. Трасс // Региональный мониторинг состояния оз. Байкал. Л., 1987. - С. 54 - 63.

138. Тютюнник Ю.Г. Ландшафтно-геохимический анализ атмосферного загрязнения большого города тяжелыми металлами: Автореф. дис. .канд. геогр. наук / Ю.Г. Тютюнник. Киев, 1987. - С. 10-13.

139. Тютюнник Ю.Г. Концепция городского ландшафта / Ю.Г. Тютюнник // География и природные ресурсы. 1990. - № 2. - С. 167-172.

140. Удянская Е.А. Применение методов биодиагностики в урбоэкологии / Е.А. Удянская // Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации. 2000. - № 2. - С. 20-24.

141. Удянская Е.А. Оценка биоразнообразия с помощью метода ближайшего соседства / Е.А. Удянская // Сохранение биоразнообразия и рациональное использование биологических ресурсов: Материалы первой научной школы и конф. Москва, 2000. - С. 56.

142. Удянская Е.А. Организация экологического мониторинга природоохранных территорий / Ф.Н. Лисецкий, Е.А. Удянская // Человек и географическая среда: Материалы региональной науч.-прак. конф. Орел, 2001. - С. 130-134.

143. Удянская Е.А. Методологические аспекты применения лихеноиндикации при оценке состояния городских территорий / Е.А. Удянская // География и природопользование в современном мире: Материалы Международной конф. -Барнаул, 2001. С. 32.

144. Удянская Е.А. Оценка различных зон г. Белгорода по экологической комфортности методом биодиагностики / Е.А. Удянская // Экология образование, наука и промышленность: Сборник докладов Международной конференции. - Белгород, 2002. - С. 232-236.

145. Удянская Е.А. Об организации биоэкологического мониторинга на территории промышленного города. / Е.А. Удянская // Территориальная организация и управление в регионах: Материалы V Всероссийской науч.-практ. конф. -Воронеж, 2002. С. 258.

146. Удянская Е.А. Анализ структуры зеленых насаждений г. Белгорода / Е.А. Удянская // Биосфера и человек: проблемы взаимодействия: Материалы VI Международной науч.-практ. конф. Пенза, 2002. - С. 85-88.

147. Удянская Е.А. Растительность Белгородской области / Под ред. Ф.Н. Ли-сецкого // География Белгородской области: Учеб. пособие в 2-х частях. Часть I. Природа. М.: Изд-во МГУ, 2003. - 64 с.

148. Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах промышленных предприятий: Строительные нормы и правила / Под ред. A.M. Кошкина, М.Е. Берлянда, Р.И. Оникула. М.: Госстрой СССР, 1973.-41 с.

149. Урбоэкология / Науч. совет по пробл. биосферы. М.: Наука, 1990. - 240 с.

150. Фадеева М.А. Материалы к флоре лишайников заповедника «Костомукш-ский» и промышленной зоны Костомукши / М.А. Фадеева // Флористические исследования в Карелии. Петрозаводск, 1996. - Ч. 2. - С. 68-84.

151. Фадеева М.А. Лишайники сосновых лесов Северо-запада Карелии в условиях атмосферного загрязнения: Автореф. дис. . канд. биол. наук / М.А. Фадеева. СПб., 1999.-22 с.

152. Федорова А.И. Биоиндикация состояния городской среды по реакциям древесных растений / А.И. Федорова // Геоэкологические проблемы устойчивого развития городской среды: матер, конф. Воронеж, 1996. - С. 212-119.

153. Федорова А.И. Древесные насаждения городских улиц, их устойчивость и биоиндикационная роль / А.И. Федорова // Лесные экосистемы зеленой зоны города Воронежа. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999. - С. 82-86.

154. Федотов В.И. Карты комфортности среды: региональные модели / В.И. Федотов, К.С. Затулей., Ю.А. Нестеров // География, общество, окружающая среда. Калининград, 2001. - Т. 2. - С. 70-72.

155. Форрестер Дж. Динамика развития города / Дж. Форрестер. М.: Прогресс, 1974. - 244 с.

156. Чистякова С.В. Охрана окружающей среды / С.В. Чистякова. М.: Строй-издат, 1998. - 272 с.

157. Шапиро И.А. Физиолого-биохимические изменения у лишайников под влиянием атмосферного загрязнения / И.А. Шапиро // Успехи современной биологии. 1996. - Т. 116.-№ 2. - С. 158-171.

158. Экологическая ситуация в городе Серпухове и перспективы ее улучшения / Под ред. Ф.И. Хакимова, А.Ю. Поповой, А.С. Керженцева. М.: ПОЛТЕКС, 2000. - 228 с.

159. Юрцев В.А. Методы анализа почв и растений / В.А. Юрцев. М.: Наука, 1987.- 114 с.

160. Barkman E.F. Studies on the effect of cement-kiln dust on vegetation / E.F. Barkman // Air Poll. Contr. Assoc. 1958. - P. 145-150.

161. Beschell G. Heavy metal content of mosses in the region of mosses in the region of Consett (North East England) / G. Beschell // Environ. Pollut. 1958. - P. 167-174.

162. Borrer J.L. Comparative survey of lead at selected sites in the British Isles in relation to air pollution / J.L. Borrer// Food Cosmef. Toxicol. 1812. - № 5. - P. 2935.

163. Borrer J.L. Interspecies calibration of heavy-metal concentrations in nine mosses and lichens: Applicability to deposition measurements / J.L. Borrer, V.J.• Turner // Water, Air and Soil Poll. 1839. - P. 253-260.

164. Brodo O.L. A biological scale for the estimation of sulphur dioxide pollution / O.L. Brodo//New Phytol. 1961. - P. 629-34.

165. Brodo O.L. An air pollution survey by school children / O.L. Brodo // Environ. Pollut. 1966.-P. 175-80.

166. Deruelle S.T. An attempt to determine the tissue contamination of Quercus ro-bur L. and Pinus sylvestris L. foliage by particulates from zinc and lead smelters / S.T. Deruelle, M.A. Sassen // Environ. Pollut. 1978. - P. 97-106.

167. Geebelen K. Acidity of tree bark as a bioindicator of forest pollution in Southern Poland / K. Geebelen // Water, Air, and Soil Pollution. 2001. - № 8. - P. 3-7.

168. Getling G.T. Plants and soils as indicators of metals in the air / G.T. Getling, T.M. Roberts. London, 1951. - P. 231 -287.

169. Gridon Jr. The Biology of Lichens / Jr. Gridon. London, 1859. - 181 p.

170. Guderian R. Air Pollution. Pfiyfotoxicity of Acidic Gases and its Signficance / R. Guderian. New York, 1976. - 127 p.

171. Hawksworth D. Qualitative scale for estimating sulphur dioxide air pollution in

172. England and Wales using epiphytic lichens / D. Hawksworth, F. Rose // Nature. -London, 1970.-P. 145-148.

173. Hill D.J. The nature of the symbiotic relationship in lichens / D.J. Hill // Endeavour. New. Series. 1994. - V. 18. - P. 96-103.

174. Holopainen C.R. Ozone and sulfur dioxide effects on the lilac powdery mildew fungus / C.R. Ho 1 opainen // Environ. Pollut. 1983. - P. - 107-114.

175. Holopainen C.R. Vegetation: A sink for amospheric pollutants / Holopainen C.R. // Air Poll. Contr. Assoc. 1984. - № 2. - P. 41-46.

176. Horntvedt D. Lichens as Pollution Monitors / D. Horntvedt, F. Rose. London, 1975.- 59 p.

177. Kauppi M. Lichenmehltau und Rauch gass-schaden. A. Pfl. Krankh / M. Kauppi, G. Halonen. 1992. - P. 44-45.

178. Kondratuk N.L. Diagnosing Vegetation Injury Caused by Air Pollution / N.L. ^ Kondratuk, M. Treshow // US EPA Publication. 1994. - P. 33-35.

179. Kunkel F. Epiphytes and air pollution / F. Kunkel // Proc. European Congress on the Influence of Air Pollution on Plants and Animals. Wageningen, 1980. - P. 211-222.

180. Laundon B. The survival of airborne Serratia marcescens in urban concentrations of sulfur dioxide / B. Laundon // Air Poll. Contr. Assoc. 1973. - P. 172.

181. Le Blanc F. Relation between industrialization and the distribution and growth of epiphytic lichens and mosses in Montreal / F. Le Blanc // Can. J. Bot. 1961. - P. 185-196. .

182. Le Blanc F. Effects of sulphur dioxide on lichen and moss transplants / F. Le Blanc, J. De Sloover// Ecology. 1968. - № 5 - P. 123-147.

183. Le Blanc F. Sulphate content of tree leaves as indicator of S02 air pollution in industrial areas/ F. Le Blanc, J. De Sloover // Proc. European Congress on the Influence of Air Pollution on Plants and Animals. Wageningen, 1970. - P. 341-52.

184. Le Blanc F. Effects of air pollutants on lichens and bryophytes. Responses of Plants to Air Pollution / F. Le Blanc, D. Rao // Academic Press. N. Y., 1973. - P. 237-272.

185. Macmillian J.D. Cadmium, lead and nickel content of Lycoperdon perlatum Pers. in a roadside environment / J.D. Macmillian // Environ. Pollut. 1861. - № 2. -P. 265-268.

186. Manning W.J. Effects of limestone dust on leaf condition, foliar disease incidence, and leaf surface microflora of native plants / W.J. Manning //Environ. Pollut. -1971,-№6.-P. 69-76.

187. Nieboer E. The phytotoxicity of sulphur dioxide in relation to measureable responses in lichens. Effects of Air Pollutants on Plants. / E. Nieboer, H.S. Richardson // Cambridge Univ. Press. 1992. - P. 61-85.

188. Nylander K. Airborne metals and SO2 monitored by epiphytic lichens in an industrial area / K. Nylander // Environ. Pollut. 1966. - № 4. - P. 81-92.

189. Perkins F. Plant sulphur content as an air pollution gauge in the vicinity of a steelworks / F. Perkins, B. Millar // Environ. Pollut. 1987. - № 3. - P. 103-115.

190. Poelt I. Check list of lichens and lichenicolons fungi /1. Poelt // The Briologist.- 1973. Vol. 99, № 2. - P. 137-169.

191. Richardson R. Foliar sorption of atmospheric sulfur dioxide by woody plants / R. Richardson//Environ. Pollut. 1988. - № 1. - 133-140.

192. Rose C.R. Forest composition at varying distances from a coal-burning power plant / C.R. Rose // Environ. Pollut. 1981. - № 4 - P. 307-317.

193. Rydzak J.W. Mosses: Sensitive indicators of airborne mercury pollution / J.W. Rydzak // Environ. Pollut. 1988. - P. - 23-29.

194. Santesson R. The lichens and lichenecolous funge of Sweden and Norway / R. Santesson // Lichen biology. Lund, Sweden, 1993. - 240 p.

195. Sauberer T.C. Injury to north western forest trees by sulfur dioxide from smellers / T.C. Sauberer // USDA Forest Service Tech. Bui. 1951. - № 117. - 49 p.

196. Seaward H. Einfluss von Ltiftveruneinigungen auf transplantierte Flechten / H. Seaward // Naturwissenschaffcn. 1980. - № 5. - P. 51-56.

197. Schonbeck H. Fine Method zur Erfassung der biologischen Wirkung von Luft-veruneinigungen durch transplantierte Flechten / H. Schonbeck // Naturwissenschaffcn. 1969. - № 2. - P. 112-132.

198. Skye E. Lichens as biological indicators of air pollution / E. Skye // Ann. Rev. Phyfopathol. 1964. - № 1. P. 325-341.

199. Slice D. Biomstat for Windows. Statistical software for biologist. Version 3.0 / D. Slice. New York: Freeman, 1995. - 57 p.

200. Steiner B.R. The responce of field-grown white pine seedings to different sulphur dioxide environments / B.R. Steiner // Environ. Pollut. 1976. - № 5. - P. 175180.

201. Р 213. Udyanskaya Е.А. Active biomonitoring of the urban areas / Udyanskaya E. A.

202. Annals of the Norwegian University of Science and Technology. Norway, 2001. -P. 52-57.

203. Udyanskaya E.A. Study of atmospheric pollution of urban environment on the basis of lichen sensitivity. / E.A. Udyanskaya // Ecological Economic management and planning in regional and urban systems. Moscow, 2001. - P. 72-73.

204. Van Halywyn A. The use of indicator plants to estimate air pollution by S02 and HF. / A. Van Halywyn // Proc. European Congress on the Influence of Air Pollution on Plants and Animals. Wageningen, 1979. - P. 319-328.

205. Vareschi C.M. Lichens and tar spot fungus as indicators of sulfur dioxide pollution on Mersevside / C.M. Vareschi // Environ. Pollut. 1958. - №11. - P. 203-216.

Информация о работе

Удянская, Елена Алексеевна
кандидата географических наук
Белгород, 2003
ВАК 25.00.36

Диссертация

Геоэкологическое состояние городской среды - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы