Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геохимия тяжелых металлов и металлоидов в ландшафтах Восточного округа Москвы

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Геохимия тяжелых металлов и металлоидов в ландшафтах Восточного округа Москвы"

На правах рукописи

ВЛАСОВ ДМИТРИЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ГЕОХИМИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И МЕТАЛЛОИДОВ В ЛАНДШАФТАХ ВОСТОЧНОГО ОКРУГА МОСКВЫ

25.00.23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия

ландшафтов

30

Н 2015

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва-2015

005562817

005562817

Работа выполнена на кафедре геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель: академик РАН, доктор географических наук,

профессор Касимов Николай Сергеевич

Официальные оппоненты: Давыдова Нина Даниловна, доктор географических наук, Институт географии имени В.Б. Сочавы СО РАН, ведущий научный сотрудник лаборатории геохимии ландшафтов и географии почв

Богданов Николай Александрович, доктор географических наук, Институт географии РАН, ведущий научный сотрудник лаборатории геоморфологии

Ведущая организация: Московский педагогический государственный

университет

Защита состоится «26» ноября 2015 г. в 17 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.13 на базе Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, МГУ имени М.В. Ломоносова, географический факультет, 18 этаж, аудитория 1807.

С диссертацией можно ознакомиться в отделе диссертаций Научной библиотеки МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу: Москва, Ломоносовский проспект, д. 27, А8 и на сайте Интеллектуальной Системы Тематического Исследования Научно-технической информации (ИСТИНА МГУ), http://istina.msu.ru, автореферат также размещен на официальном сайте ВАК (http://www.vak.ed.gov.ru).

Автореферат разослан «¿У » 2015 г.

Ученый секретарь —. У

диссертационного совета ' ^ГУ Горбунова Ирина Алдаровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время половина населения планеты проживает в городах. Наиболее сильно техногенное воздействие на природную среду и население проявляется в промышленных городах, которые по интенсивности загрязнения и площади аномалий поллютантов представляют техногенные геохимические и биогеохимические провинции широкого круга химических элементов (Геохимия..., 1990; Экогеохимия..., 1995; Mapping..., 2011). Одними из наиболее опасных с экологической точки зрения загрязнителями городских ландшафтов являются тяжелые металлы и металлоиды (ТМ). В Восточной части Москвы расположены десятки предприятий разных отраслей, которые наряду с транспортом являются источниками техногенного воздействия на городские ландшафты.

Комплексные геохимические исследования Восточной Москвы начаты в 1980-х гг. (Никифорова, Лазукова, 1991) и продолжаются до настоящего времени в южной части Восточного административного округа (BAO) в муниципальных районах Соколиная гора, Перово, Ивановское, Новогиреево, Вешняки, Новоко-сино и Косино-Ухтомский. За 20-летний период накоплен значительный статистический материал и исследованы особенности миграции и многолетняя динамика накопления ТМ и их форм в разных компонентах ландшафтов и функциональных зонах округа (Никифорова, Кошелева, 2007; Никифорова и др., 2011; Кошелева и др. 2011; Касимов и др., 2012, и др.).

Диссертационная работа - продолжение эколого-геохимического изучения BAO как модельной городской территории с исследованием фракционного состава ТМ в почвах и дорожной пыли, катенарной геохимической структуры почвенного покрова, оценкой изменения емкости геохимических барьеров в результате трансформации свойств почв.

Цель и задачи. Цель работы - на основе теории и методологии геохимии ландшафта выполнить комплексный эколого-геохимический анализ городских ландшафтов BAO. При этом решались следующие задачи: установить степень техногенной геохимической трансформации свойств и состава компонентов городских ландшафтов; выявить основные типы педогеохимических барьеров, изменение их емкости и катенарную геохимическую структуру почвенного покрова; определить фракционный состав ТМ в минеральных компонентах ландшаф-

з

тов (почвы, дорожная пыль); выявить пространственное распределение и оценить экологическую опасность геохимических аномалий ТМ в компонентах городских ландшафтов BAO.

Материалы и методы исследования. Методологическую основу исследования составили работы отечественных и зарубежных ученых в области геохимии ландшафта (А.И. Перельман, М.А. Глазовская, Н.С. Касимов и др.), экогеохимии городских ландшафтов (Ю.Е. Сает, Е.П. Сорокина, Н.С. Касимов, Е.М. Никифорова, Н.Е. Кошелева, М. Birke, U. Rauch и др.), геохимии снежного покрова и дорожной пыли (В.Н. Василенко, Н.Ф. Глазовский, М. Viklander, F. Amato и др.), географии, химии и геохимии почв (М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Т.В. Прокофьева, Г.В. Мотузова, A. Tessier, A. Kabata-Pendias и др.), биогеохимии (В.В. Добровольский, Р. Баргальи, А.Л. Ковалевский, И.А. Авессаломова и др.). Основой для написания диссертации послужили материалы, собранные в ходе зимнего (2010 г.) и нескольких летних (2010, 2011 и 2013 гг.) полевых сезонов с опробованием снега, почв, дорожной пыли, древесной и травянистой растительности. При обработке данных применялись геохимические, картографические, географические и статистические методы. Покомпонентный анализ позволил оценить эколого-геохимическое состояние городских ландшафтов в зимний (снег), летний (дорожная пыль, растительность) и многолетний периоды (почвы).

Научная новизна работы. В работе решена важная для геохимии ландшафтов задача - выполнен комплексный эколого-геохимический анализ распределения ТМ в городских ландшафтах на примере BAO. Впервые проанализировано накопление слабоизученных в геохимическом плане TM (Sb, As, Mo, Bi, Sn, W и др.) в почвенно-геохимических катенах различных функциональных зон BAO, определены фракционный состав ТМ в городских почвах и дорожной пыли, уровни техногенной нагрузки на ландшафты, изменение емкости геохимических барьеров в результате трансформации свойств почв. Для изучения пространственного аспекта поведения ТМ проведены полимасштабные исследования загрязнения компонентов ландшафтов южной части BAO (10п - п км), различий между функциональными зонами (п - 0,п км) и внутризональной дифференциации ТМ (мезокатены - 0,п км, микрокатены - 0,0« - 0,00« км). Для интегральной оценки соотношения токсичных и эссенциальных элементов в растениях предложено отношение (Cd-As-Sb-Pb)/(Cu-Mn-Mo'Zn). Комплексное сравнение гео-

4

химической специализации компонентов ландшафтов предложено отражать с помощью эколого-геохимического портрета. Выявлены различные типы техногенных геохимических аномалий ТМ в снеге, почвах и растениях.

Личный вклад соискателя. Автором проведено геохимическое опробование компонентов городских ландшафтов; выполнено определение рН, гранулометрического состава и органического углерода (Сорг) в почвах и дорожной пыли, мокрое озоление растительных образцов, выделение гранулометрических фракций дорожной пыли, статистическая обработка и обобщение полевых и лабораторных материалов, анализ литературных источников. Табличный и иллюстративный материал, если не отмечено иное, подготовлен автором. Достоверность полученных результатов основывается на большом количестве фактического материала (около 10 тыс. химико-аналитических определений), полученного в сертифицированных лабораториях современными методами. Результаты обсуждались в рецензируемых изданиях из перечня ВАК, на Международных и Всероссийских конференциях.

Положения, выносимые на защиту. 1. В сопряженных транзитных и депонирующих компонентах городских ландшафтов Восточного округа Москвы формируются техногенные атмогеохимические (Sb, Мо, Sn, Ag, W, As), педогео-химические (Sb, Cd, Zn, Pb, Fe, As) и смешанные (Cd, Sb, Pb, Мо) парагенезисы химических элементов. Sb является общим индикатором воздействия автотранспорта во всех компонентах.

2. Подщелачивание, увеличение содержания органического вещества и изменение гранулометрического состава городских почв усиливают контрастность техногенных аномалий ТМ на новообразованных педогеохимических барьерах, определяя до 45% валового содержания Pb, Bi, Ag, Cu, As, Ni, Cd и до 30% - Zn, Be, W, Cr, V, Sb, Sr, Sn. Латеральная дифференциация ТМ в ландшафтах BAO зависит от функциональной приуроченности и катенарного положения техногенных источников.

3. Техногенная трансформация городского ландшафта ведет к изменению фракционного состава ТМ в минеральных компонентах. В почвах наиболее контрастные техногенные аномалии ТМ характерны для гидроксидной, органической и карбонатной фракций, в дорожной пыли - в частицах ила, мелкой и средней пыли.

4. В зависимости от интенсивности выпадения ТМ, загрязнения почв и биогеохимической трансформации состава растений выделено восемь типов техногенных геохимических аномалий ТМ. Аномалии с очень опасной и чрезвычайно опасной экологической ситуацией формируются преимущественно на юго-востоке, северо-западе, северо-востоке и в центре территории в ландшафтах промышленной, транспортной и постагрогенной зон.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Работа выполнялась в рамках проекта «МЕГАПОЛИС» «Разработка технологии комплексного анализа временных серий наземных данных для оценки состояния и динамики изменения атмосферы и окружающей среды в крупных городах» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» (договор № 2009-06/03); в рамках Программы развития МГУ (2011-1.5-515-047) по теме «Исследование качества городской среды и разработка научно-методических принципов эколо-го-географической оценки городов России на основе комплексного анализа состояния компонентов окружающей среды и здоровья населения»; грантов Русского географического общества («Экологические портреты городов России», договор № 38/08/2011; «Интегральная оценка экологического состояния регионов и городов России», договор № 05/2013-П1); Российского фонда фундаментальных исследований и Русского географического общества («Интегральная оценка и картографирование качества городской среды на основе анализа ланд-шафтно-геохимических данных», проект № 13-05-41191); Российского научного фонда («Пространственно-временной анализ миграции химических элементов и соединений в природных и антропогенных ландшафтах», проект № 14-27-00083). Материалы использовались в научных отчетах по проектам и включены в ряд учебных курсов кафедры геохимии ландшафтов и географии почв. Результаты могут быть использованы при крупномасштабном эколого-геохимическом мониторинге Восточного округа и как составная часть - при экологическом контроле состояния окружающей среды Москвы.

Апробация работы, публикации. По теме диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 10 статей в журналах из перечня ВАК и 1 свидетельство о регистрации базы данных. Материалы представлены на пяти Международных, шести Всероссийских конференциях и Фестивале Русского географического об-

6

щества (Москва, 2014).

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 147 страницах печатного текста, содержит 4В рисунков, 32 таблицы и приложение на 13 страницах. Список литературы насчитывает 296 наименований, в том числе 123 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю Н.С. Касимову за ценные, конструктивные указания, помощь в работе и предоставленные материалы; Н.Е. Кошелевой и Е.М. Никифоровой за полезные замечания на всех этапах работы; В.Р. Битюковой за консультации экономико-географического плана и предоставленные материалы; Е.В. Терской, JI.B. Доб-рыдневой и сотрудникам ВНИИ минерального сырья имени Н.М. Федоровского (ВИМС) за проведение ряда анализов; Д.К. и И.В. Черкасовым, Г.Л. Шинкаревой за поддержку, а также всем сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв, создавшим благоприятную обстановку для работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1 Объект и методы исследования В главе приводится характеристика объекта (функциональное зонирование, характер техногенного воздействия, климат, рельеф и геоморфологические условия, растительность, почвы, роды элементарных ландшафтов) и методов исследования. В южной части BAO выделены функциональные зоны (Касимов, Никифорова и др., 2012): транспортная Т, промышленная и нежилой застройки П, селитебная низкой Н (до 5 этажей), средней С (6-9) и высокой В (10 и выше) этажности, рекреационная Р, постагрогенная А (рис. 1). Техногенными источниками являются промышленные зоны «Соколиная гора», «Прожектор», «Перово», «Руднево», «Косино-1» и «Косино-2», а также крупные автомагистрали - МКАД, ш. Энтузиастов, Свободный и Зеленый проспекты, железные дороги. На долю транспорта приходится до 80% суммарных выбросов (Доклад..., 2011).

На севере и северо-востоке территории преобладают воздушные потоки северо-восточного направления, в центре - северо-западного, на юге - юго-западного, вероятен привнос загрязнителей с прилегающих промышленных зон и их вынос в Подмосковье (Рекомендации..., 2006). Территория расположена в краевой части Мещерской слаборасчлененной заболоченной озерно-ледниковой равнины с общим уклоном на юго-восток с относительно большой мощностью

четвертичных водно-ледниковых, аллювиальных и техногенных отложений (Большой атлас Москвы, 2012). В округе наиболее распространены клены и липы (Доклад..., 2014). Почвенный покров представлен антропогенными урбанозема-ми, экраноземами, реплантоземами и рекреаземами. В рекреационной зоне развиты антропогенно-преобразованные и естественные почвы: дерново-подзолистые и дерново-урбоподзолистые, и их оглеенные, глеевые и заболоченные разности; на пойме р. Рудневки - аллювиальные и перегнойно-торфяные почвы; в постагрогенной зоне - постагрогенные агроземы и агродерново-подзолистые реградированные почвы.

Точки отбора про »почв с> снега

»листьев клена олистьев одуванчика □ дорожной пыли Чр расположение катен

Функциональные зоны промышленная

и нежилой застройки селитебная

| транспортная

: МКАД и ш. Энтузиастов ___ „„

= основные улицы | | среднеэтажная | | рекреационная

- второстепенные дороги . железные дороги

высокоэтажная

Сь водные объекты

\ ^ низкоэтажная | | постагрогенная Рис. 1. Функциональное зонирование южной части ВАО и точки отбора проб Выделено три ландшафтно-функциональных района: 1 - центральный возвышенный относительно плоский с элювиальными ландшафтами с преимущественно низкоэтажной застройкой и крупными участками рекреационной и промышленной зон; 2 - северо-западный пониженный с трансаккумулятивными ландшафтами с доминированием промышленной зоны; 3 - юго-восточный пониженный с подчиненными ландшафтами с преобладанием рекреационной зоны и высокоэтажной застройкой с участками промышленной и постагрогенной зон и

относительно небольшими районами низко- и среднеэтажной застройки.

На полевом этапе отобрана 51 проба снега, 16 - дорожной пыли, 172 - почв, 49 - листьев одуванчика лекарственного Taraxacum officinale, 26 - листьев клена платановидного Acer platanoides. Для характеристики региональных ландшафт-но-геохимических условий использовались фоновые снег и растения (по 5 проб), отобранные в 45-50 км к западу от Москвы недалеко от Голицыне и г. Звенигород для минимизации аэротехногенного влияния столицы, и фоновые дерново-подзолистые почвы (10 проб) природного парка «Мещера» Владимирской обл. Для дорожной пыли эталоном сравнения явились кларки элементов в верхней части континентальной коры по (Wedepohl, 1995; Rudnick, Gao, 2003; Ни, Gao, 2008; Григорьев, 2009).

Для оценки опасности загрязнения городских почв исследовался фракционный состав ТМ (F-анализ) в почвах путем последовательной экстракции с выделением обменной (F1), карбонатной (F2), гидроксидной (F3) и органической (F4) фракций по (Tessier et al., 1979). Остаточная несиликатная (F5) фракция получена путем обработки нерастворимого остатка F4 царской водкой, силикатная (F6) -по разнице между валовым содержанием ТМ и суммой пяти фракций.

В пылевой составляющей снега, в гранулометрических фракциях дорожной пыли (PMi - диаметром < 1 мкм, РМмо - 1-10 мкм, PM10.50 - 10-50 мкм, РМ>50 -более 50 мкм), полученных методом отмучивания (Вадюнина, Корчагина, 1986), в пробах почв и вытяжках последовательной экстракции ТМ из почв определялось содержание Ag, As, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Sr, Ti, V, W, Zn масс-спектральным и атомно-эмиссионным методами в лаборатории ВИМС; As, Cd, Си, Fe, Mn, Mo, Pb, Sb, Zn в растворах мокрого озоления растений и катионный состав снеговой воды — атомной абсорбцией, анионный состав талой воды - жидкостной хроматографией в Эколого-геохимическом центре географического факультета МГУ (аналитики Е.В. Терская, JI.B. Добрыднева). Там же автором определялись рН снеговой воды и водной вытяжки почв и дорожной пыли, минерализация талого снега и электропроводность дорожной пыли потен-циометрическим методом, содержание Сорг в почвах и дорожной пыли - методом Тюрина, гранулометрический состав почв и пыли - лазерной гранулометрией.

Для обработки полученных данных использовались следующие показатели: суточная пылевая нагрузка (Р„, кг/км2 в сутки): Pn = m/(n-i2-Ю"6), где ш - масса

взвеси в снеге, кг, п - количество отобранных труб снега, / - количество дней снегостава; 2-10"6 - площадь сечения трубы, км2; иммиссия ТМ (Д мг/км2 в сутки) D = Р„-С, где С - концентрация элемента во взвеси, мг/кг; кларки концентрации КК = Сф/К и рассеяния элементов КР = ЮСФ, где Сф - фоновое содержание ТМ, мг/кг, К - кларк элемента в верхней части континентальной коры, мг/кг (Wedepohl, 1995; Rudnick, Gao, 2003; Ни, Gao, 2008; Григорьев, 2009) или в наземных растениях, мг/кг сух. в-ва (Bowen, 1979; Добровольский, 1983; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Перельман, Касимов, 1999); коэффициент концентрации Кс= С/Сф для снеговой пыли, почв и растений, и коэффициент превышения выпадений над фоном Kd = D/йф (Геохимия.., 1990; Касимов и др., 2012); коэффициент обогащения Ке = (С / С„п/1„)про6а / (С / С„ор.„)земн.кора, где С и Снорм - содержание исследуемого и нормирующего (La) элементов соответственно в пробе или в земной коре (Reimann, Caritat, 2005); коэффициент радиальной дифференциации R - отношение концентрации ТМ в почвенном горизонте к его содержанию в почвообразующей породе; коэффициент латеральной дифференциации L - отношение концентрации ТМ в поверхностном горизонте почв в элементарном ландшафте по сравнению с автономным; суммарный показатель загрязнения снега и почв химическими элементами Zc и иммиссии Zd : Zc = Zd = Y,Kd-(n-1), где п - число элементов с Кс или Kd> 1,5 (Геохимия.., 1990; Касимов и др., 2012); суммарное обогащение Ze дорожной пыли ТМ: Ze = JJCe-(n-1) при Ке > 1, где и - число элементов с Ке > 1 (Власов и др., 2015); показатель биогеохимической трансформации Zv = £АГС + 1ЛР -{ni+n2-1), где Кс - коэффициент концентрации элемента в растениях, п, - число элементов с Кс> 1, Кр - коэффициент рассеяния элемента в растениях, п2 - число элементов с Кр > 1 (Сорокина, 2013). Степень экологической опасности загрязнения ландшафтов ТМ определялась в зависимости от значений интегральных показателей (табл. 1).

Оценка экологической ситуации проводилась на основе сопоставления данных о содержании ТМ в почвах с их с предельно допустимыми или ориентировочно допустимыми концентрациями (ГН 2.1.7.2041-06); кластерный анализ для выделения ассоциаций ТМ - с помощью метода наиболее удаленных соседей в STATISTICA 8.0. Карты распределения суммарных показателей строились в Surfer 10 методом кригинга. Ландшафтные и техногенные факторы накопления ТМ в поверхностных горизонтах почв и классы педогеохимических барьеров оп-

10

ределялись методом регрессионных деревьев в SPLUS. Для интерпретации результатов использовались известные закономерности поведения ТМ в почвах (Перельман, Касимов, 1999; Kabata-Pendias, 2011; Heavy metals..., 2013, и др.).

Таблица 1. Уровни интегральных показателей и экологической опасности по (Методические рекомендации..., 2006) с изменениями по (Касимов и др., 2012)

Уровни интегральных показателей и экологической опасности Выпадения ТМ ,Zd Обогащение дорожной пыли ТМ, Z(, Загрязнение ТМ, zc Трансформация состава, Zv

снег почвы и растения клен одуванчик

Низкий, неопасный < 1000 <32 <32 < 16 < 15 <25

Средний, умеренно-опасный 10002000 32-64 32-64 16-32 15-25 25-35

Высокий, опасный 20004000 64-128 64128 32-64 25-35 35-45

Очень высокий, очень опасный 40008000 128-256 128256 64-128 35^(5 45-55

Максимальный, чрезвычайно опасный >8000 >256 >256 > 128 >45 >55

Глава 2 Геохимический анализ снежного покрова

Содержание ТМ в снежном покрове является удобным индикатором техногенных геохимических аномалий в других компонентах ландшафта (Василенко и др., 1985; Viklander, 1999). В городах изменяются рН и минерализация талой воды, содержание взвешенных частиц, фосфора и ТМ (Волкова, Давыдова, 1987; Моисеенков, 1989; Sansalone et al., 2003; Engelhard et al., 2007, и др.).

Фоновые снеговые сульфатно-хлоридно-кальциевые воды имеют слабокислую реакцию (рН 5,8), низкие минерализацию (6 мг/л) и содержание взвеси (8 мг/л). Фоновая пылевая нагрузка - 8 кг/км2 в сут. - близка к уровню (-10 кг/км2) для равнинной территории умеренных широт (Линник, 1985; Геохимия..., 1990). По содержанию ТМ в фоновой снеговой пыли относительно верхней части континентальной коры выделены сильно концентрирующиеся элементы (КК > 10) Cd > Си > Pb > Ag, концентрирующиеся (1,5 < КК< 10) Bi > Zn > Sb > W > Sn, с околокларковыми концентрациями Ni, Be, Mn, V, Co, Ti, Cr, As и рассеивающиеся (KP> 1,5) Fe, Mo и Sr. На фоновой территории Ke > 10 у Cd, Си, Pb, Zn, Ag и Bi свидетельствует об обогащении снеговой пыли ТМ за счет относительного концентрирования и фракционирования, что неоднократно устанавливалось для разных регионов мира (Krachler et al., 2008; Кутузов и др., 2014, и др.),

а также о вероятном поступлении ТМ из атмосферы при макрорегиональной миграции поллютантов (Megacities..., 2011; Кузнецова и др., 2014, и др.).

В южной части BAO происходит подщелачивание (рН растет на 0,4), увеличение минерализации (в 4 раза) и трансформация состава талой воды с сульфат-но-хлоридно-кальциевого до хлоридно-кальциевого и местами до сульфатно-кальциевого, нитратно-кальциевого и хлоридно-натриевого классов из-за повышенной пылевой нагрузки (в 1,5-5,5 раз), выбросов промышленности и транспорта и применения антигололедных реагентов. В транспортной и промышленной зонах интенсивность выпадения ТМ в 2-5 раз выше, чем в других зонах. Главная особенность выпадений в южной части BAO - преобладание Мо во всех зонах. Кроме него обширные и контрастные аномалии образуют W, As и Sb, контрастные, но локальные - Ag, обширные аномалии со средней контрастностью - Sn, Fe, Sr, V, Cr, Ni, Zn, Со, Mn, Cu, Bi, Cd (рис. 2).

Центры контрастных аномалий выпадений ТМ находятся на северо-востоке (район Ивановское) и северо-западе (Перово) территории. За последние два десятилетия из-за роста числа транспортных средств и количества дорожных заторов уровень загрязнения снега увеличился в 1,5-2 раза, но до сих пор содержание ТМ в выпадениях на территории южной части BAO соответствует умеренно-опасной экологической ситуации. Выделено 13 районов с разной минерализацией, рН, макросоставом снеговых вод, составом снеговой пыли и уровнями им-миссии ТМ, характеризующих пространственную неоднородность загрязнения снега и, следовательно, качества атмосферного воздуха в зимний период.

Глава 3 Геохимия дорожной пыли

Дорожная пыль является информативным объектом геохимического мониторинга городов в теплый период года или круглогодично при отсутствии снежного покрова (Christoforidis, Stamatis, 2009; Amato et al., 2009, 2011; Herath et al., 2013, и др.). В России изучение геохимии дорожной пыли проведено лишь в нескольких городах Пермского края и отдельных районах г. Москвы (Кайгородов и

12

Рис. 2. Превышение выпадений ТМ (КА синий) над фоном и процент территорий с Кл> 1,5 (оранжевый)

др., 2009; Ладонин, Пляскина, 2009; Fedotov et al., 2014).

Физико-химические свойства и состав дорожной пыли изучены на дорогах с разной интенсивностью транспортного потока (малые - 20-25 тыс., средние -40-55 тыс., крупные - 80-100 тыс., МКАД - около 250 тыс. автомобилей в сут.).

В южной части BAO дорожная пыль в целом обогащена (цифра - Ке) Cdi2Sb10Sn7Zn6Cu6Mo6Pb5Ag5W5Bi5, частицы РМ, - Ag51Cd25Sb23Zn15Sn12CuliPb1o W9Bi8Mo6, PM¡.10 - Cd23Sb22Agi7Sni2Cu9Bi9Pb8Zn7Mo7W3, РМ]0_50 - Cdl2Sbn W7Sn7 Zn7Cu6Mo6Bi5Ag5Pb5, PM-50 - Cd8Sb6Zn5Cu5Mo5Sn5Pb4W3BÍ3, для остальных элементов преобладают природные источники (рис. 3).

100 f«

10 -

0,1 J D

□ PMI HPMl-10 аРМЮ-50 □ PM>50 Рис. 3. Техногенные и природные источники ТМ в дорожной пыли

С ростом транспортного потока в дорожной пыли доля большинства ТМ в РМ>50 увеличивается, в PMi„10 и РМ10_50 - уменьшается, в РМ, изменяется слабо (рис. 4). Первая - «механическая» - причина этого связана с выдуванием мелких частиц с дорожного полотна при росте скоростей движения транспорта, с большей продуваемостью крупных магистралей, а также с содержанием повышенного количества мелких частиц на малых улицах за счет истирания тормозных колодок, шин и дорожного покрытия в результате частых прерываний движения. Вторая - «химическая» - связана со специализацией выбросов: на малых и средних внутриквартальных дорогах велика доля пассажирского транспорта, а на крупных магистралях и МКАД - грузовых и легковых автомобилей.

Аномальность ТМ в дорожной пыли уменьшается с ростом размера частиц: очень высокий уровень аномальности (Ze > 140) - PMi с контрастными Ag-Cd-Sb-Zn-Sn-Cu и средне контрастными Pb-W-Bi-Mo аномалиями;

высокий уровень (Ze 90-130) - PMi_10 с контрастными Cd-Sb-Ag-Sn и средне контрастными Bi-Cu-Pb-Mo-W аномалиями;

средне-высокий уровень (Ze 5080) - РМio_5o с контрастными Cd-Sb и слабо контрастными Cu-Mo-Zn-Sn-W аномалиями;

средний уровень (Ze 30-40) — РМ>зо со слабо контрастными Cd-Sb-Mo-Sn-Cu аномалиями.

На основе кластерного анализа выявлены ассоциации ТМ во фракциях дорожной пыли и основные пути их поступления: Ве и As - абразия дорожного покрытия, Си и Ni

- износ тормозных механизмов, Zn, W, Cr, Ag, V и Fe - истирание шин, легированных поверхностей и дорожной разметки, Sn, Bi, Pb, Sb, Mo

- эмиссия частиц машинного масла и атмосферных выбросов сжигания топлива, Ti и Со - выдувание частиц почв и абразия дорожного покрытия.

При эколого-геохимическом мониторинге городов рекомендуется изучать не только крупные шоссе, но и внутриквартальные улицы, где величина транспортного потока невелика, но из-за малых скоростей ветра усиливается загрязнение воздуха связанными с РМ, и РМ^ю ТМ (особенно Cd, Sb, Zn, Ag и Sn).

Глава 4 Тяжелые металлы и металлоиды в городских почвах Изучение геохимии городских почв позволяет получить данные об атмосферных выпадениях за длительный период (Геохимия..., 1990). В последние годы разработана классификация городских почв, детально исследованы их физико-химические свойства и особенности распределения педогеохимических аномалий ТМ в различных функциональных зонах Москвы (Прикладная геохимия..., 2004; Ачкасов и др., 2013; Прокофьева и др., 2014, и др.). В южной части BAO изучены пространственные и временные тренды загрязнения почв ТМ, процессы

14

100%-!-, 90 80 70 60 50

40-|i_

30 20100

Малые дороги

100% Л F=I

90-

80-

70-

60-

50-

40-

30- —

20-

10-

о-1

AgCdW Bi AsSbSnCrMo V Pb FeNiZnC'oMnCuBe Ti Sr

МКАД

AgCd W Bi As Sb Sn CrMo V Pb Fe Ni ZnCoMnCu Be Ti Sr □ РМ, ПРМмо □PM.o.so OPM>50 Рис. 4. Фракционный состав ТМ в дорожной пыли

антропогенного засоления и осолонцевания (Никифорова, Лазукова, 1991; Никифорова и др., 2011, 2015; Кошелева и др. 2011, и др.).

Поверхностные горизонты фоновых дерново-подзолистых почв имеют кислую реакцию (рН 4,7), среднее содержание Сорг 2,4% и супесчаный состав с долей физической глины 13,6%. В них выделены концентрирующиеся (цифра - КК) А§4,?С(12,зЗп18, с околокларковыми концентрациями (цифра - КР) - РЬиМ0|.2Си1>4, и рассеивающиеся В11.8гп2Мп278Ь2зТ12.5Со2зА52^2.9У2,9Сг3.68г4:№4.6Ве5.8Ре71з. Рассеяние ТМ объясняется их низким содержанием в легких почвообразующих породах. Накопление Ag, Сс1, 8п связано с региональным атмосферным переносом. Содержание всех ТМ в фоновых дерново-подзолистых почвах различных частей Мещерской низменности слабо отличается от данных И.А. Авессаломовой (1989) и Е.М. Никифоровой и соавт. (2011).

^ почвенные разрезы ♦ поверхностное опробование Постагрогенная»

8 е

$ Я лЖелезнодорожнс § § элювиальнаяя . РП

«Автодооожно-элюеиально- 8 £ подчиненная»

п рп

л пи агроземы текстурно-дифференцированные тд постагрогенные

X перегнойно-торфяные

П;1 дерново-подзолистые Гуд серо-гумусовые

РП реплантоземы

АП агродерново-подзопистые реградированные

Рис. 5. Структура городских катен Выпадение техногенной пыли и применение торфо-компостных смесей ведет к подщелачиванию поверхностного горизонта городских почв до нейтральной (7,2) местами щелочной (8,5) реакции, увеличению доли физической глины, содержания Сорг и многих ТМ (цифра - Кс): Cd7.6W6.5Bi4.9Zn4.8Sb4,8Pb4.5Ag4,5As4.o Сг3.6Еезд Активно идет антропогенное засоление почв: за период 1989-2010 гг. минерализация почвенного раствора в округе увеличилась в 1,5 раза, а по срав-

нению с региональным фоновым уровнем - в 16-20 раз (Никифорова и др., 2014).

Наибольшие уровни загрязнения почв ТМ с очень опасной и чрезвычайно опасной экологической ситуацией характерны для центров геохимических аномалий на северо-западе, центре, северо-востоке и юго-востоке территории в по-стагрогенной, промышленной и транспортной зонах. В среднем по округу Zc составляет 51 (умеренно опасная экологическая ситуация). 51% территории имеет опасный (32 <ZC< 64), 11% - очень опасный (64 <гс< 128) и 6% - чрезвычайно опасный с > 128) уровни загрязнения почв. Экологическую опасность загрязнения почв ТМ также отражает процент территории с превышением ПДК или ОДК в ряду гп (29%) > Сё (20%) > Аб (10%) > РЬ (8%) > 8Ь (6%) > Си (5%) > N1 (3%).

Изучена радиальная и латеральная дифференциация ТМ в почвах мезокатен (ЮОи м) постагрогенной зоны с высоким уровнем загрязнения и рекреационной зоны со слабым загрязнением, а также микрокатен (10и м) транспортной зоны с сильным загрязнением и с расположением железных и автодорог в различных катенарных позициях (рис. 5).

Дифференциация ТМ ярко выражена в почвах постагрогенной зоны, слабее в транспортной зоне и практически отсутствует в рекреационной. Различные комбинации расположения источника техногенного воздействия в автономных и подчиненных ландшафтах определяют интенсивность накопления ТМ в почвах. Аккумуляция ТМ в верхней части почв обусловлена их выпадением из атмосферы и накоплением на педогеохимических барьерах, в нижележащих горизонтах -исходным загрязнением техногенного материала и радиальной миграцией. На кислом барьере накапливаются Сг, БЬ, щелочном - Си, N1, Бг, гп, органо-минералъном - Ag, Сс1, Ре, Мп, хемосорбционном - все ТМ кроме Ag, сорбци-онно-седкментационном - Мп, РЬ, Аэ, Ве, В1, Со, 8п, Бг, Т1, V, XV, Хп, окислительном - Мо, БЬ, Бп. Увеличение емкости барьеров в результате изменения почвенных свойств обуславливает до 45% валового содержания РЬ, В1, Ag, Си, Аб, №, Сс1, до 30% - Ъх\, Ве, XV, Сг, V, БЬ, Бг, Бп, до 10% - Т1, Мп, Мо, Ре, Со.

Р-анализ показал, что в городских почвах Сс1, Мп, Zn связаны преимущественно с гидроксидной, XV и Си - с органической, РЬ, Мо, Бг, Сг, Со, № и Аб - с остаточной (более 25%), органической, гидроскидной и силикатной (по 5-20%) фракциями, остальные ТМ - с силикатной и остаточной несиликатной фракциями (рис. 6). Особенностью городских почв является увеличение доли обменных

16

форм Мп и Бг, карбонатной фракции Сё, Мп, Бг и Ъх\, гидроксидных и органических соединений практически всех элементов, остаточной фракции Сё, Мп, РЬ, Со, Аэ, Ве, В1, Ag, Ре, И и 8п, силикатных форм РЬ, Мо, Аб, Ве и 8Ь.

Фоновые почвы

100% 80% 60% 40% 20% 0%

Сё Мп гп XV Си РЬ Мо 8г Сг Со N1 Аб Ве В1 Ag БЬ V Ре Т1 8п Городские почвы

Л "Гч

Сё Мп Ъх\ Си РЬ Мо 8г Сг Со № Аэ Ве В1 Ag 8Ь V Ре П вп □ Р1 РР2 ПРЗ ПР4 ОР5 ПР6 Рис. 6. Фракционный состав ТМ в поверхностных горизонтах городских почв

Для оценки потенциальной подвижности поллютантов введен коэффициент МРр = (Р1+Р2+Р3+Р4) / Свш ■ 100%, где И1, ¥2, РЗ, Б4 - концентрация ТМ в соответствующих фракциях, Сеал - валовое содержание ТМ. Наибольшую экологическую опасность представляют Сё, Мп, ZnиWc максимальными МРр. Таблица 2. Аномальность фракций ТМ в поверхностных горизонтах почв

Фракция Кс г.

>40 40-20 20-10 10-3

Обменная (Р1) - - - СМ*Л8,чЧЬ8Си;Мп58г,Хп4 40

Карбонатная(Р2) 2П249 - МП14 Си^Мм^РЬ, 282

Гидроксидная(ИЗ) Вк)9Мп43 гп28Си27Сс121 СГ17СО138Ь12 Pb9W7Sr7Ni7V4Moз 289

Органическая (Р4) Хп26Мп24 Сг15си,4 Сё9Со88гбМо,№58Ь4РЬ4 151

Остаточная несиликатная(Б5) - - В1,0 Sn7W6Pb6Sb5 Cd4Ni4As4Fe4Crз 53

Силикатная (Р6) - РЬ25 Zn6Mo5W4Be4Crз 56

Валовое содержание - - - Cd8W7Zn5Ag5Sb5Pb5Bi5 Аз4Сг4Ре4№3Си3 51

Примечание. Прочерк - показатель в данной градации отсутствует.

Аномальность фракций ТМ в поверхностных горизонтах почв показана в табл. 2. По величине гс фракции образуют ряд: РЗ (289) > Р2 (282) > Р4 (151) > Р6 (56) > Р5 (53) > Р1 (40). Основную опасность при этом формируют гидроксидная, органическая и карбонатная фракции ТМ, накопление которых в 3-5 раз интенсивнее, чем других фракций и валового содержания.

Глава 5 Биогеохимическая трансформация городской растительности Городские растения широко используют для биомониторинга загрязнения; ТМ поступают в них из воздуха путем листового поглощения и из почв благодаря корневому захвату (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ба^мсНв е1 а1., 2012). Листья поглощают вещества значительно более избирательно (Квеситадзе и др., 2005). Листья кленов и одуванчиков часто используются при биомониторинге из-за их индикаторных свойств и широкого распространения в городах (Лепнева, Обухов, 1987; Кго1ак, 2003; Башаркевич и др., 2004; ШГта е1 а1„ 2012, и др.).

Общим для одуванчиков и кленов фоновых ландшафтов является рассеяние Аэ, Мо, БЬ; распределение остальных элементов зависит от видовой принадлежности растений. В городских ландшафтах биогеохимическая специализация одуванчиков имеет вид МовРЬ^Сс^Ре^зАвз^Ьг^Сии, а листьев клена - БЬ^Авгл Моигп^РеиСиыРЬ,..,. Для обоих видов из-за увеличения рН почв и антагонизма элементов (Мп, Zn, Мо) характерно сильное рассеяние Мп, что типично для растений городских и техногенно-измененных ландшафтов (Елпатьевский, 1993; Самаев, 2004; КаЬа1а-РепсНаз, 2011, и др.).

Установлена различная биогеохимическая специализация древесных и травянистых видов: одуванчик обладает Мо-Сс1-РЬ, а клен - БЬ-Аэ специализацией (рис. 7). Важным отличием травянистых и древесных растений является более интенсивное накопление ТМ одуванчиками, что связано с поглощением элементов растениями из почв с различной глубины, а также с разной интенсивностью захвата аэрогенных загрязнителей листьями (в первую очередь 8Ь, Аб, Сс1 и Мо).

Для оценки интенсивности фотосинтеза растений использован показатель Мо/Мп, для выявления различий в биогеохимической специализации - БЬ/Мо, а

25 -и!Л:с(Мо+Сс1+РЬ)/3 20 15 10 5 0

■ одуванчик о клен

з

оп £^г(8Ь-ь&)/2

0 10 20 30

Рис. 7. Соотношение Кс Мо, Сс1, РЬ и 8Ь, Аб в листьях клена и одуванчика

для интегральной оценки соотношения токсичных и эссенциальных элементов -(Cd-As-Sb-Pb)/(Cu Mn-Mo Zn). В одуванчиках по сравнению с кленами более интенсивно изменяется соотношение техногенных и биофильных элементов. Для обоих видов типично ускоренное накопление токсичных элементов по сравнению с эссенциальными, которые из-за нарушения биохимических процессов рассеиваются или аккумулируются слабо (Mn, Cu, Zn).

Очаги техногенных биогеохимических аномалий ТМ выявлены в центре рядом с промзоной «Перово», на северо-западе вблизи промзон «Прожектор» и «Соколиная гора», на пересечении ш. Энтузиастов и МКАД и на юго-востоке территории рядом с мусоросжигательным заводом в Руднево. Наибольшие Zv характерны для растений вблизи промышленных объектов и автодорог. Глава 6 Интегральная эколого-геохимическая оценка городских ландшафтов

Итогом эколого-геохимического анализа городских ландшафтов явилась интегральная оценка опасности загрязнения территории ТМ. Из-за отсутствия общепринятых подходов такого рода оценки проводятся редко и осуществляются на основе анализа распределения только Zc почв или снега. Для интегральной оценки эколого-геохимического состояния городских ландшафтов BAO предложен расширенный перечень суммарных показателей (Zc, Zd, Ze, Zv) и обобщены данные о распределении моноэлементных коэффициентов (Кс, КК), что позволило сравнить геохимическую специализацию компонентов.

40 36 32 28 24 20 16 12 8 4

Мо Sb Cd As Pb Ag W Fe Zn Cu Sn Bi Cr Ni V Sr Со Mn Be Ti

Рис. 8. Эколого-геохимический портрет городского ландшафта южной части BAO. В дорожной пыли - КК элементов, в остальных компонентах - Кс

Компоненты городских ландшафтов южной части BAO характеризуются

различной геохимической специализацией (указаны элементы с Кс или КК > 3):

снеговая пыль - Мо, Ag, БЬ, Аэ, W, 8п; дорожная пыль - Сё, БЬ, Бп, Ъп, Си, Мо, РЬ; почвы - Сё, В!, Тп, БЬ, РЬ, Ац, Ав, Сг, Ре; одуванчик - Мо, РЬ, Сё, Ре, Аз; клен - 5Ь, Аб (рис. 8). Наибольшее накопление (Шс > 15) характерно для Сё, Аб и РЬ (I класс опасности в почвах) и Мо и БЬ (II класс). Менее интенсивно (IКс 915) аккумулируются экологически опасные Ъл (I класс), Си (II) и XV (III), а также Ag, Ре, 8п и В1 (без класса опасности).

Выявлены ТМ, характеризующиеся повышенными уровнями накопления (Кс или КК > 3) одновременно в нескольких компонентах, что индицирует техногенные геохимические парагенезисы поллютантов. Выделены ТМ преимущественно атмогео-химического парагенезиса (БЬ, Мо, Бп, Ag, Ч/, Ав), типичного для систем «снег-растения», «снег-дорожная пыль» или «снег-почвы», педогеохимического парагенезиса (БЬ, Сё, Хп, РЬ, Ре, Аб) в системах «почвы-дорожная пыль» или «почвы-растения» и смешанного парагенезиса (Сё, БЬ, РЬ, Мо) в системе «дорожная пыль-растения» из-за поступления ТМ в пыль и растения как из атмосферного воздуха, так и из почв. Одна из главных причин различий состава парагенезисов связана с тем, что снежный покров характеризует загрязнение в зимний период, растительность и дорожная пыль - преимущественно в летний период года, а почвы - многолетнее загрязнение. БЬ входит в состав всех парагенезисов, являясь индикатором воздействия автотранспорта на все компоненты (АёасЫ, ТатоэЬо, 2004; ^еИ й а1., 2010; Рш-то2 й а1., 2013). Наибольшие уровни загрязнения установлены в промышленной, транспортной и постагрогенной зонах (табл. 3). Для комплексной оценки про-

Таблица 3. Суммарные показатели загрязнения компонентов ландшафтов в функциональных зонах ___Восточной Москвы

Компонент Функциональная зона

(показатель) П Т А В С Н Р

Снег, 2,. 54 59 35 28 44 36 29

Выпадения, Zrf 566 609 28 127 147 206 110

1 N° й л Я 4 й- 3 о р: В целом - 56 - - - - -

РМ, РМ,.,о РМ Ю-50 - 163 109 62 - - - - -

РМ>50 - 36 - - - - -

Почвы, Хс 59 53 77 42 54 43 40

Клен г.. 48 25 - 31 15 15 16

Одуванчик, Zv 38 31 35 21 35 23 39

Зеленым выделены низкие и очень низкие, желтым - средние, оранжевым - высокие, красным -очень высокие, фиолетовым — максимальные уровни Zc, Zд Z(, или Zv. Прочерк - показатель в данной градации отсутствует.

странственного распределения ТМ в городских ландшафтах в зависимости от величины интегральных показателей загрязнения компонентов (снежного покрова, почв, растительности) выделено 8 типов геохимических аномалий поллютантов: трансгрессивные (во всех компонентах), регрессивные (в почвах и растениях), резистентные (в снеге и почвах), регрессивно-резистентные (в почвах), неотрансгрессивные (в снеге), прогрессивные (в растениях), неотрансгрессивио-прогрессивные (в снеге и растениях), и незагрязненные участки.

Из-за закрытия и перепрофилирования стационарных источников выбросов и одновременного увеличения интенсивности воздействия на локальном уровне, а также из-за наличия биохимических барьеров в растениях и нахождения ТМ в почвах в слабоподвижных формах на большей части территории распространены регрессивные и резистентные аномалии. Трансгрессивные аномалии ТМ с наименее благополучной экологической ситуацией располагаются в северозападной, северо-восточной, центральной и юго-восточной частях территории.

ВЫВОДЫ

1. Техногенная геохимическая трансформация ландшафтов Восточного округа определяется комбинацией техногенных и ландшафтных факторов (концентрацией промзон, частыми дорожными заторами, расположением территории по преобладающему направлению ветра, широким распространением подчиненных ландшафтов и т.д.).

2. Техногенное воздействие ведет к изменению физико-химических свойств компонентов городских ландшафтов: подщелачиванию снежного и почвенного покровов, увеличению содержания органического вещества и физической глины в почвах. Применение противогололедных реагентов приводит к трансформации свойств и состава снега, летнее выщелачивание солей полностью не ликвидирует соленакопление в почвах и дорожной пыли. Выпадение техногенной пыли вызывает формирование в сопряженных транзитных и депонирующих компонентах атмогеохимических парагенезисов ТМ (БЬ, Мо, Бп, Ag, XV, Аб), типичных для системы «снег-растения», «снег-дорожная пыль» или «снег-почвы», педогеохи-мических парагенезисов (БЬ, Сс1, Тп, РЬ, Ре, Аб) в системе «дорожная пыль-почвы» или «почвы-растения» и смешанного парагенезиса (С<1, БЬ, РЬ, Мо) в системе «дорожная пыль-растения». Избирательное поглощение ТМ вызывает

биогеохимическую трансформацию растений, выражающуюся в усиленном накоплении токсичных и ослабленном захвате эссенциальных элементов, что оценивалось с помощью отношения (Сс1-Ая-5Ь-РЬ)/(Си-Мп'Мо-2п).

3. В городских почвах степень накопления ТМ определяется интенсивностью их выпадения и влиянием педогеохимических барьеров: кислого (Сг, БЬ), щелочного (Си, №, Бг, 7п), органо-минерального (А§, Сё, Ре, Мп, Zn), хемосорб-ционного (все элементы кроме Ag), сорбционно-седиментационного (Мп, РЬ, Ая, Ве, В1, Со, Бп, Бг, Т1, V, W, Хп) и окислительного (Мо, БЬ, Бп). При изменении физико-химических свойств почв увеличивается емкость техногенных барьеров, определяющих до 45% валового содержания РЬ, В1, Ag, Си, Ля, Сё, до 30% -Хх\, Ве, XV, Сг, V, БЬ, 8г, Бп. Выпадение ТМ из атмосферы, их дальнейшая миграция и частичное закрепление на барьерах в поверхностных и срединных горизонтах городских почв обуславливают радиальную и латеральную дифференциацию поллютантов, ярко выраженную в постагрогенной, слабее - в транспортной, и практически не проявляющуюся в рекреационной зонах. Комбинации расположения источника воздействия в различных катенарных позициях определяют интенсивность накопления ТМ в почвах катенарных сопряжений.

4. Изучение фракционного состава ТМ позволило выявить механизмы их закрепления в компонентах ландшафтов и более полно охарактеризовать экологическую опасность загрязнения. В городских почвах Сё, Мп, Ъа связаны преимущественно с гидроксидной, ¥иСи-с органической, остальные ТМ - с силикатной и остаточной несиликатной фракциями. Накопление гидроксидной, органической и карбонатной фракций в почвах и ТМ в РМ] и РМыо дорожной пыли в несколько раз интенсивнее аккумуляции валового содержания элементов. С ростом транспортного потока содержание поллютантов в РМ1 уменьшается, а в остальных частицах - увеличивается, что связано с различием химического состава выбросов и структуры автопарка на разных типах дорог.

5. При эколого-геохимических оценках техногенного воздействия на окружающую среду необходимо изучать не только крупные шоссе, но и внутриквар-тальные улицы, в элементном плане - экологически наиболее опасные 8Ь, Мо, Сс1, Ая, РЬ, Ag и XV, формирующие контрастные геохимические аномалии.

6. Полимасштабный эколого-геохимический анализ (округ —* функциональ-

ные зоны —» мезо- и мнкрокатены) позволил выявить пространственные особенности поведения ТМ в городских ландшафтах. С использованием системы интегральных показателей, учитывающих выпадение поллютантов, загрязнение почв и отклик живых организмов (биогеохимическая трансформация), предложена типология техногенных геохимических аномалий ТМ в компонентах городских ландшафтов BAO. Очень опасная и чрезвычайно опасная экологическая ситуация характерна для центров техногенных аномалий ТМ в северо-западной, северовосточной, центральной и юго-восточной частях территории, располагающихся преимущественно по розе ветров и приуроченных к ландшафтам промышленной, транспортной и постагрогенной зон. На протяжении 20 лет интенсивность и площадь аномалий возросла в среднем в 1,5-2 раза.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Кошелева, Н.Е., Касимов, Н.С., Власов, Д.В. Факторы накопления тяжелых металлов и металлоидов на геохимических барьерах в городских почвах / Н.Е. Кошелева, U.C. Касимов, Д.В. Власов // Почвоведение. - 2015. - № 5. - С. 536-553.

2. Kosheleva, N.E., Kasimov, N.S., Vlasov, D.V. Factors of the accumulation of heavy metals and metalloids at geochemical barriers in urban soils / N.E. Kosheleva, N.S. Kasimov, D.V. Vlasov // Eurasian Soil Science. - 2015. - Vol. 48. - N 5. - P. 476-492.

3. Касимов, H.C., Власов, Д.В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в эко-геохимии / Н.С. Касимов, Д.В. Власов // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5, геогр. - 2015. - № 2. -С. 7-17.

4. Власов, Д.В., Касимов, Н.С., Кошелева, U.E. Геохимия дорожной пыли (Восточный округ г. Москвы) / Д.В. Власов, Н.С. Касимов, U.E. Кошелева // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5, геогр,-2015.-№ 1.-С. 23-33.

5. Никифорова, Е.М., Кошелева, Н.Е., Власов, Д.В. Мониторинг засоления снега и почв Восточного округа Москвы противогололедными смесями / Е.М. Никифорова, Н.Е. Кошелева, Д.В. Власов // Фундаментачьные исследования. -2014. -№ 11-2. - С. 340-347.

6. Кошелева, Н.Е., Касимов, Н.С., Власов, Д.В. Влияние геохимических барьеров на накопление тяжелых металлов в городских почвах / Н.Е. Кошелева, Н.С. Касимов, Д.В. Власов // Доклады Академии Наук. - 2014. - Т. 458. - № 2. - С. 220-224.

7. Kosheleva, N.E., Kasimov, N.S., Vlasov, D.V. Impact of geochemical barriers on the accumulation of heavy metals in urban soils / N.E. Kosheleva, N.S. Kasimov, D.V. Vlasov // Doklady Earth Sciences. - 2014. - Vol. 458. - P. 1149-1153.

8. Власов, Д.В. Эколого-геохимическое районирование территории Восточного округа Москвы по снежному покрову / Д.В. Власов // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10-7.-С. 1472-1477.

9. Касимов, Н.С., Кошелева, Н.Е., Власов, Д.В., Терская, Е.В. Геохимия снежного покрова в Восточном округе Москвы / Н.С. Касимов, Н.Е. Кошелева, Д.В. Власов, Е.В. Терская // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5, геогр. - 2012. - № 4. - С. 14-24.

10. Битюкова, В.Р., Касимов, Н.С., Власов, Д.В. Экологический портрет российских городов / В.Р. Битюкова, Н.С. Касимов, Д.В. Власов // Экология и промышленность России. - 2011. - № 4. - С. 6-18.

Статьи в прочих изданиях и свидетельства:

11. Власов, Д.В., Кошелева, Н.Е., Касимов, Н.С. Геохимическая структура почв транспортной

зоны на востоке Москвы / Д.В. Власов, Н.Е. Кошелева, Н.С. Касимов // Мат-лы 7-ой Все-росс. конф. «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 8-10 апреля. -Ч. 2. - Саратов: Изд-во СГТУ, 2015. - С. 30-32.

12. Vlasov, D.V., Kasimov, N.S. Heavy metals in maple and dandelion leaves from different land-use areas in Moscow's Eastern District / D.V. Vlasov, N.S. Kasimov // Geography, Environment, Sustainability. - 2015. -N l.-P. 53-70.

13. Власов, Д.В. Пространственное распространение геохимических барьеров в городских почвах / Д.В. Власов // Мат-лы III Всеросс. конф. «Современные проблемы географии и геологии», Томск, 11-12 ноября. - Томск: ТГУ, 2014.-С. 13-18.

14. Власов, Д.В., Касимов, Н.С. Тяжелые металлы и металлоиды в дорожной пыли Восточного округа г. Москвы / Д.В. Власов, Н.С. Касимов // Мат-лы Междунар. конф. «Комплексные проблемы техносферной безопасности», Воронеж, 12 ноября. - Ч. 3. - Воронеж: ВГТУ, 2014. - С. 183-188.

15. Vlasov, D.V. Heavy metals accumulation by maple leaves in different land use areas of Eastern Administrative District of Moscow / D.V. Vlasov // Book of Abstracts. EUROGEO Annual Conf. Valletta, 16-17 May. - EUROGEO, 2014. - p. 46.

16. Vlasov, D.V. Biogeochemical features of maple and dandelion in Eastern Administrative District of Moscow / D.V. Vlasov // Geophysical Research Abstracts. Vienna, 27 April - 02 May. - Vol. 16, EGU2014-534, 2014. - 1 p.

17. Власов, Д.В. Листья клена платановидного как биоиндикатор загрязнения городских территорий тяжелыми металлами и металлоидами / Д.В. Власов // Экологические проблемы антропогенной трансформации городской среды: сб. мат-лов междунар. научно-практ. конф., Пермь, 16-18 октября. - Пермь: ПГНИУ, 2013. - С. 333-337.

18. Кошелева, Н.Е., Власов, Д.В. Природные и техногенные факторы аккумуляции висмута и кадмия в почвах Восточного округа Москвы / Н.Е. Кошелева, Д.В. Власов // Сб. научных тр. по мат-лам 6-ой Всеросс. научно-практ. конф. «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 10-12 апреля. - Ч. 1. - Саратов: Изд-во СГТУ, 2013. - С. 212-216.

19. Власов, Д.В., Шинкарева, Г.Л. Биогеохимия растений Восточного округа Москвы / Д.В. Власов, Г.Л. Шинкарева // Мат-лы научно-практ. конф. «Миссия молодежи в науке», Ростов-на-Дону, 21-23 ноября. - Т. 1. Естественные и технические науки. - Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2012. - С. 39-42.

20. Кошелева, Н.Е., Власов, Д.В., Хайбрахманов, Т.С. Факторы накопления мышьяка и сурьмы в почвах Восточного округа Москвы / Н.Е. Кошелева, Д.В. Власов, Т.С. Хайбрахманов // Мат-лы VI междунар. конф. «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон, ЭКОГИДРОМЕТ», Санкт-Петербург, 2-4 июля. -СПб.: Изд-во РГГМУ, 2012. - С. 173-175.

21. База данных по качеству городской среды Восточного округа г. Москвы / В.Р. Битюкова, Д.В. Власов, Н.С. Касимов, H.A. Колдобская, Н.Е. Кошелева, С.М. Малхазова, Е.М. Никифорова, Т.С. Хайбрахманов, Н.В. Шартова, Д.С. Орлов / Свидетельство о гос. регистрации базы данных № 2012620475 от 26.07.2012.

22. Кошелева, Н.Е., Касимов, Н.С., Сорокина, О.И., Власов, Д.В. Оценка загрязнения городских ландшафтов с использованием интегральных показателей / Н.Е. Кошелева, Н.С. Касимов, О.И. Сорокина, Д.В. Власов // Доклады Всеросс. конф. «Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)», Москва, 4-6 апреля. - М.: Географический факультет МГУ, 2012. - С. 174-176.

23. Касимов, Н.С., Битюкова, В.Р., Власов, Д.В. Экологическое состояние городов России / Н.С. Касимов, В.Р. Битюкова, Д.В. Власов // Геохимия ландшафтов и география почв. -М.: АПР, 2012.-С. 157-185.

24. Касимов, Н.С., Кошелева, Н.Е., Власов, Д.В. Оценка загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова в Восточном округе г. Москвы / Н.С. Касимов, Н.Е. Кошелева, Д.В. Власов // Тр. 5-ой Всеросс. научно-практ. конф. «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 12-14 апреля. - Саратов: Изд-во СГТУ, 2011. - С. 64-69.

Подписано в печать 19.09.2015 г. Формат А5 Бумага офсетная. Печать цифровая. Тираж 100 Экз. объем 1,0 п.л. Заказ № 12107-9-15 Типография ООО "Ай-клуб" (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский пр-кт, д.28 Тел. 8-495-782-88-39