Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга"

На правах рукописи

00345778 1 ГУСЕЙНОВА НАДИРА ОРДЖОНИКИДЗЕВНА

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ ПО ДАННЫМ БИОЛОГИЧЕСКОГО И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА (НА ПРИМЕРЕ Г. МАХАЧКАЛЫ)

03.00.16 — экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 ДЕК 2000

Махачкала - 2008

003457781

Работа выполнена на кафедре геоэкологии факультета экологии ГОУ ВПО «Дагестанский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

академик АИО Булаева Нуржаган Маисовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Ахмедов Эльдар Гасанович, доктор биологических наук, Абасов Музафар Мирзеагаевич

Ведущая организация: Российский университет дружбы народов

Защита диссертации состоится «24» декабря в 16.00. часов на заседании диссертационного совета Д 212.053.03 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Дагестанском государственном университете по адресу: г. Махачкала, ул. Дахадаева, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дагестанского государственного университета.

Автореферат разослан «20» ноября 2008 г.

Отзывы, заверенные печатью, можно направлять по адресу: 367001, г. Махачкала, ул. Дахадаева,21. факс: 8(8722) 674651. e-mail: eco@mail.dau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Теймуров А.А.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Приоритетной задачей в деле охраны окружающей среды является создание системы мониторинга, позволяющей на основе наблюдений и исследований оценить экологическое состояние определенных регионов, выявить тенденции его изменения и прогнозировать последствия антропогенной деятельности.

С каждым годом возрастающий производственный потенциал влечет за собой увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду, что вызывает необходимость комплексного изучения экологической ситуации на территории г. Махачкалы. По данным УТиЭН Ростехнадзора по Республике Дагестан в 2007 г. различными стационарными источниками только в атмосферу города было выброшено загрязняющих веществ 5.522 тонн/год, автотранспортом -29.503 тонн/год, что составляет 84,2% от всех суммарных выбросов. Если в 2005 г. в городе было зарегистрировано около 48 тыс. автотранспортных единиц, то в 2007 г. их число превысило 49 тыс. ед. При строительстве промышленных предприятий и жилых домов сокращается доля зеленых насаждений, что приводит к серьезному обострению экологических проблем. Город Махачкала является интенсивно развивающейся природно-техногенной системой с ухудшающейся экологической ситуацией, для которой характерны процессы преобразования.

В условиях количественно усиливающегося и качественно изменяющегося антропогенного воздействия на природные экосистемы настоящая работа приобретает особую актуальность, поскольку направлена на создание такой технологии экологического контроля, которая на основе сбора сведений о биотическом и абиотическом компонентах экосистем обеспечивает своевременную и адекватную оценку степени неблагополучия экосистем, а также предлагает пути восстановления нарушенных экосистем. Для эффективного хранения, систематизации и статистической обработки экологически?; сведений, представляющих огромные массивы данных, требуются адекватные методы, которыми и являются примененные нами в работе ГИС-технологии.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является оптимизация технологии экологического мониторинга, оспоренного на новейших методах анализа многомерных биологических и физико-химических данных, и апробация ее в условиях динамически развивающейся урбанизированной территории, каковой является г. Махачкала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести мониторинг загрязнения атмосферы, почв и фитомассы листьев древесных растений г. Махачкалы тяжелыми металлами.

2. Провести мониторинг загрязнения атмосферы г. Махачкалы различными поллютантами: бенз(а)пиреном, взвешенными частицами (пылью), оксидом серы (IV), оксидом углерода (II), оксидом азота (V).

3. Разработать ГИС-модели загрязнений на основе базы данных по мониторингу.

з

4. Исследовать взаимодействие экологических факторов и распределения изученных поллютантов в системе воздух - почва - растения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты мониторинга состояния атмосферы, почв и листьев древесных насаждений показали, что г. Махачкала является сложной природно-техногенной системой с динамически изменяющимися характеристиками.

2. Полученные данные экологического мониторинга г. Махачкалы выявляют загрязнение по свинцу, цинку и бенз(а)пирену.

3. Проведенные исследования природно-техногенных систем с учетом регионального аспекта на примере г. Махачкалы позволяют предложить методику ГИС - экологического мониторинга.

4. Создана экологическая база данных, на основе которой построены ГИС-модели загрязнения городской территории.

Научная новизна работы. Научная новизна данной работы заключается в применении регионального подхода к экологическому контролю урбанизированной территории, а также в применении ГИС-технологий представления данных мониторинга, которые в регионе так комплексно применены впервые. Анализ потенциальных причин экологического неблагополучия осуществляется на многофакторной основе, т.е. оценивается влияние на сообщество не каждого из факторов по отдельности, а в совокупности, с учетом их взаимодействия. Впервые исследуется влияние на биоту не только текущих, но и предшествующих значений факторов окружающей среды, т.е. с учетом запаздывания отклика.

По результатам исследований впервые была создана электронная база экологических данных территории города, позволяющая построить картографические модели оценки состояния окружающей среды с привлечением современных ГИС-технологий. Созданы электронные карты зонирования территории г. Махачкалы и прилегающих территорий в зависимости от загрязнения атмосферного воздуха, почвенного покрова и листьев древесной растительности.

Теоретическая и практическая значимость работы.

- Материалы работы могут стать теоретической базой для реализации полноэтапного экологического мониторинга природно-техногенной системы, каковой является г. Махачкала.

- Реализованные в исследовании методы позволяют при проведении экологического контроля соблюдать принцип региональности, так как рассчитанные для одной экосистемы нормы допустимого воздействия неприменимы для другой в силу различий, в частности, в климате, в природном фоне, в видовом составе, в типе природопользования, в степени адаптированности организмов к многолетним воздействиям различных факторов.

- Результаты исследований позволяют выделить районы города с разной степенью экологического благополучия, а полученные данные важны как для прогноза экологической обстановки на ближайший период, так и для разработки планов практических действий по ее улучшению.

- Представленные результаты могут быть рекомендованы для использования в системе кадастровой оценки земельных ресурсов в черте города, формировании цены на землю в зависимости от степени загрязнения, а не только от

4

географического положения относительно центра.

- Материалы, полученные при выполнении диссертации, используются в учебном процессе на факультете экологии Даггосуниверситета при чтении курсов «Геоинформационные системы», «Урбоэкология», «Экологическая экспертиза», «Экологическое картографирование».

Оценка личного вклада. Исследования выполнены автором самостоятельно или совместно с другими специалистами. В последнем случае личный вклад автора составлял не менее половины и выражался в анализе и обобщении данных, подготовке иллюстраций, электронных картографических моделей, формулировании результатов и оценке их значимости.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на конференции «Информационные технологии в образовании» (Махачкала, 2006), на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава ДГУ (2006-2007), IX Международной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа», посвященной 65-летию Г.М.Абдурахманова (Махачкала, 2007), V юбилейной открытой Всероссийской конференции «Дистанционное зондирование Земли из космоса» (Москва, Институт космических исследований РАН, 2007), конференции молодых ученых и аспирантов ДГУ (Махачкала, 2008), конференции «Информатизация сельской школы» (Анапа, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 - в ведущих рецензируемых изданиях РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, выводов, списка библиографических источников. Общий объем работы — 137 страниц. В качестве иллюстративного материала представлено 10 таблиц и 35 рисунков. Список литературы состоит из 111 наименований.

ГЛАВА 1. ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ КАК ОБЪЕКТ МОНИТОРИНГА

В данной главе обосновывается выбор городской территории Махачкалы как объекта мониторинга природно-техногенных систем, а также на основе данных литературы дается физико-географическая и природно-климатическая характеристики исследуемой территории.

1.1. Обоснование выбора объекта исследования.

Выбор города Махачкалы в качестве объекта исследования обусловлен тем, что он является крупным урбанизированным центром республики, где сконцентрированы крупные промышленные предприятия республиканского и федерального значения, где рост городского населения, уплотненная застройка, пригородное строительство, интенсивность и увеличение количества автотранспорта все более обостряют эколого-экономические проблемы.

1.2. Физико-географическая и природно-климатическая характеристика г. Махачкалы

В разделе на основе анализа данных литературы дана общая характеристика района исследований с описанием геологического строения, рельефа местности, гидрогеологических условий, климатической, ландшафтной, почвенной характеристик, растительного покрова.

ГЛАВА II. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ 2.1. Теоретические основы мониторинга динамически изменяющихся природно-техногенных систем

Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, которым соответствуют специально разработанные программы: импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе); региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона); фоновом (на территории, где исключена всякая хозяйственная деятельность).

В основу данной работы легло исследование таких природных объектов, как атмосферный воздух, почва, биологические объекты, а также совокупность этих систем с точки зрения определения в них загрязняющих химических веществ, нарушающих сложившееся экологическое равновесие в природе.

2.2. Материалы и методы исследования

В соответствии с поставленными задачами проводился химический анализ проб почвенных и растительных образцов. Данные по загрязнению атмосферы были предоставлены Дагестанским ЦГМС Росгидромета.

Исследуемый период включает среднемесячные и среднегодовые данные наблюдений за качеством атмосферного воздуха с 2001-2006 гг., химический анализ почвенных проб проведен за 2005-2007 гг., химический анализ растительных объектов проводился в конце вегетационного периода 2007 г.

Анализ полученных результатов по мониторингу атмосферы заключался в

расчете индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) по формуле:

/ \ а

ИЗА = —22!— (1)

где с, = 0,9; 1,0; 1,3; 1,7 соответственно для веществ 4, 3,2,1 классов опасности, дС1 - концентрация примеси

ИЗА может быть рассчитан как для одного загрязнителя, так и для нескольких приоритетных видов токсикантов, выражаясь при этом в виде комплексной величины - КИЗА, по формуле:

кюа = У {—Ьа—) (2)

£ I пдк

Комплексный ИЗА (КИЗА) рассчитывается по пяти веществам, вносящим основной вклад в создание высокого уровня загрязнения и с наибольшими значениями ИЗА (Временная методика расчета комплексного индекса загрязнения атмосферы, Роскомгидромет, 1988). По многолетним наблюдениям за атмосферным воздухом г. Махачкалы наиболее высокие концентрации имеют бенз(а)пирен, оксид углерода (II), оксид азота (IV), оксид серы (IV) и взвешенные частицы (пыль), поэтому для расчета ИЗА были выбраны именно данные поллютанты (ГОСТ 17.2.4.02-81).

Для отбора почвенных проб использована общепринятая методика эколо-го-геохимической съемки по Саету Ю.Е. Образцы листьев были отобраны с деревьев с высоты 150 см от поверхности почвы.

Определение тяжелых металлов в растительных образцах и условно-подвижных форм тяжелых металлов в пробах почвы проводилось в лаборатории аналитической спектроскопии Центра коллективного пользования Даггосуниверситета по стандартной методике (отобранные пробы минерализовали сухим способом по ГОСТ 26929-86. Анализ проводили по ГОСТ 2693286, ГОСТ 26934-86).

Анализ полученных результатов заключался в расчете коэффициента концентрации по формуле:

Kc=CjCön р.),

где кс - коэффициент концентрации металла, с, - концентрация металла в пробе, см - фоновая концентрация металла для светло-каштановых почв. Рассчитаны суммарные показатели химического загрязнения почв металлами по методике, утвержденной Минздравом РФ. Этот суммарный показатель загрязнения почв исследуемой территории рассчитывали по следующей формуле:

(4),

i

где п - число определяемых металлов; КС1 - коэффициент концентрации металла, который определяется отношением содержания металла в почве к фоновому содержанию металла. При Zc меньше 16 состояние почв считается удовлетворительным.

Для контроля выбраны наиболее распространенные деревья г. Махачкалы - тополь пирамидальный (Populus pyramidalis Roz.), вяз мелколистный, или приземистый (Ulmus pumila L.), платан кленолисгный (Platanus acerifolia Willd.).

При обработке полученной информации использована ЭВМ с программными пакетами Excel и MathCad. Для картографирования данных использованы разработанные в ООО «Центр сопряженного мониторинга окружающей среды и природных ресурсов» ГИС-технологии. Для выявления функциональной зависимости между загрязнением атмосферы, почвы тяжелыми металлами и их содержанием в листьях деревьев проведен корреляционный анализ.

ГЛАЕ5А III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ЗЛ. Мониторинг загрязнения атмосферного ьоздуха г. Махачкала

В результате многолетних наблюдений за атмосферным воздухом г. Махачкалы выявлено загрязнение по пяти поллютантам (см. 2.2).

С целью сравнительного изучения загрязнения атмосферы разных по ландшафтным характеристикам и интенсивности загрязнения участков нами были выбраны три улицы г. Махачкалы, на которых расположены автоматические станции контроля за загрязнением атмосферы (АСКЗА): ул. Магомеда

Ярагского (АСКЗА №1), ул. Маячная (АСКЗА №2), пр. Имама Шамиля (АСКЗА №3).

Данные улицы отличаются интенсивностью движения автотранспорта, положением относительно направления «море - гора Тарки-Тау», высотой над уровнем моря.

Таблица 1.

Содержание 6ein(a)nnpeiia в атмосферном воздухе г. Махачкалы

год Точка отбора пробы q ср *0,001 мкг/куб.м q ср за^ай /Ю\

Янв Февр Map А.пр Май Июш Июль Авг. Сент Окт Нояб Цек.

2001 ул. Маячная 1.6 0.9 0.6 1.3 2.9 0.9 0.6 0.7 0.2 2.6 0.2 1.5 1.2

доля ПДК 1.6 0.9 1 1.3 2.9 1 1 1 0.2 3 0.2 2

ИЗА 2.2 0.8 0.4 1.6 6.1 0.8 0.4 0.5 0.1 5.1 0.1 2.0 1.7

пр.Шамиля 8.1 8 4.9 1.6 5.2 4.2 1.8 5.0 4.1 9.0 0.5 2.4 4.57

доля ПДК 8.1 5 5 2 5.2 4.2 1.8 5.0 4.1 9.0 1 2.4

ИЗА 35.0 34.3 14.9 2.2 16.5 11.5 2.7 15.4 11.0 41.9 0.3 4.4 15.9

2002 ул. Маячная 7.0 6.8 2.3 4.7 1.5 1.2 1.0 2.4 1.9 4.3 5.5 7.2 3.8

доля ПДК 7.0 7 2.3 5 2 1.2 1.0 2.4 2 4.3 б 7.2

ИЗА [27.3 26.0 4.1 13.9 2.0 1.4 1.0 4.4 3.0 11.9 18.1 28.7 11.8

пр.Шамиля 3.1 5.5 4.1 6.0 1.3 1.8 1.3 1.2 2.8 6.2 6.8 7.1 3.9

дот ПДК 3.1 6 4.1 6.0 1.3 2 1.3 1.2 3 6.2 7 7.1

ИЗА 6.8 18.1 11.0 21.0 1.6 2.7 1.6 1.4 5.8 22.2 26.0 28.0 12.2

2003 ¡ул. Маячим 1.9 7.1 3.1 2.8 3.6 1.6 1.4 1.8 2.3 3.3 4.2 5.3 3.2

доля ПДК 7.1 3.1 3 4 2 1.4 2 2.3 3.3 4.2 5.3

ИЗА 3.0 28.0 6.8 5.8 8.8 2.2 1.8 2.7 4.1 7.6 11.5 17.0 8.3

пр.Шамиля 4.2 7.0 3.0 2.7 2.9 2.8 2.4 2.3 3.0 5.0 6.7 7.2 4.1

доля ПДК 4.2 7.0 3.0 3 3 3 2.4 2.3 3.0 5.0 7 7.2

ИЗА 11.5 27.3 6.5 5.4 6.1 5.8 4.4 4.1 6.5 15.4 25.4 28.7 12.3

2004 ул.Маячная 2.2 1.5 1.9 1.8 4.1 2.3 2.0 2.2 2.4 2.5 3.3 4.5 2.6

доля ПДК 2.2 2 2 2 4.1 2.3 2.0 2.2 2.4 3 3.3 5

ИЗА 3.8 2.0 3.0 2.7 11.0 4.1 3.2 3.8 4.4 4.7 7.6 12.9 5.3

пр.Шамиля 3.4 3.9 4.6 4.0 4.1 3.0 2.9 2.3 3.3 3.6 4.5 5.7 3.8

доля ПДК 3.4 4 5 4.0 4.1 3.0 3 2.3 3.3 4 5 6

ИЗА 8.0 10.1 13.4 10.6 11.0 6.5 6.1 4.1 7.6 8.8 12.9 19.3 9.9

2005 ул.Маячная 3.7 3.0 2.9 2.7 1.5 1.4 1.4 1.3 1.5 1.8 2.5 4.2 2.3

доля ПДК 4 3.0 3 3 2 1.4 1.4 1.3 2 2 3 4.2

ИЗА 9.2 6.5 6.1 5.4 2.0 1.8 1.8 1.6 2.0 2.7 4.7 11.5 4.6

пр.Шамиля 6.3 6.1 5.8 3.7 3.0 2.6 2.1 1.6 2.6 2.8 3.6 4.6 3.7

доля ПДК 6.3 6.1 6 4 3.0 3 2.1 3 3 4 5

ИЗА 22.8 21.6 19.9 9.2 6.5 5.1 3.5 2.2 5.1 5.8 8.8 13.4 10.3

¡2006 ул.Маячная 4.5 4.2 3.7 2,3 2 1,8 1,3 - 1,5 1,8 3,5 4,6 2.8

\доля ПДК 5 4.2 4 2.3 2 2 1,3 - 1,5 2 3,5 4,6 4.6

ИЗА 12.9 11.5 9.2 4,1 3,2 3,2 1,6 - 2,0 3,2 8,4 13,4 13,4

пр.Шамиля 5.1 3.8 3.2 2,4 2,4 2 1,4 - 1,7 1,9 2,7 4,4 4.0

доля ПДК 5.1 4 3.2 2,4 2,4 2 1,4 - 1,7 2 2,7 4,4 2.9

ИЗА 16.0 9.7 7.2 4,4 4,4 3,2 1,8 - 2,5 3,2 5,4 12,4 5.9

Примечание: ПДК бенз(а)пирена - 0,001мкг/м3

Анализ годовой динамики ИЗА взвешенных частиц, диоксида азота, оксида углерода и диоксида серы показывает, что, несмотря на абсолютные количественные данные, полученные стационарными постами по содержанию поллю-тантов, уровень загрязнения этими веществами относится к категории низкого. Наиболее высокий уровень ИЗА выявлен для взвешенных частиц как в среднем по городу, так и по проспекту Шамиля.

Наибольший вклад в интегральную характеристику состояния атмосферы вносит бенз(а)пирен (табл. 1, рис. 1).

Так, при анализе многолетней динамики ИЗА бенз(а)пиреном выявлен повышенный уровень загрязнения для ул. Маячной в 2004 г., для проспекта Шамиля- в 2006 г.; высокий -для всех точек в 2002 и 2003 гг., на пр. Шамиля - в 2004 и 2005 гг., на ул. Маячной - в 2005 г.; очень высокий уровень загрязнения выявлен на пр. Шамиля в 2001 г.

Характер загрязнения бенз(а)пиреном в целом однообразен, отличаясь только абсолютными цифрами (табл. 1, рис. 1). Наиболее низкие показатели ИЗА для бенз(а)пирена были выявлены в летние месяцы, что, очевидно, связано с сильным нагревом поверхности, создающим вертикальные потоки воздуха вследствие разницы температур. 45.0 40.0 35.0 30.0 <25,0 ^20.0 15.0 10.0 5.0 0.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 месяц

-—2001 ИЗА ——2002 ИЗА ~ 20РЗИЗА -^2004 ИЗА —- 2005 ИЗА -—2006 ИЗА]

Рис. 1. Сезонная динамика ИЗА по бенз(а)пирену на пр. Имама Шамиля г. Махачкалы (2001-2006 гг.).

Высокие уровни загрязнения бенз(а)пиреном отмечены в осенние и зимние месяцы, несмотря на то, что на эти периоды приходится большее количество осадков. Очевидно, наблюдаемое повышение связано с работой ТЭЦ, котельных, повышением интенсивности автопотока, низкой облачностью, создающей обратный поток воздуха и др.

Анализ ИЗА для тяжелых металлов показал, что атмосферный воздух города практически не загрязнен Сг, Мп, Ре, №, Си, ¿п иРЬ.

Наиболее высокий уровень содержания, стабильно проявляющийся на проспекте Шамиля, выявлен только для железа, однако ИЗА по железу так и не превысил порога 5, то есть относится к низким.

Анализ распределения КИЗА по улицам г. Махачкалы показал, что по абсолютным показателям наименее загрязненной следует считать ул. Маячная (рис. 2), несмотря на то, что здесь выявлен высокий уровень сульфатов и соединений фтора. Данная точка расположена выше над уровнем моря, более подвержена рассеянию загрязнений ветрами как суточного, так и годового цикла, имеет низкий уровень автопотока. Эти факторы компенсируют такие причины накопления поллютантов, как узкие проезды, качество дорожного покрытия и др.

Наиболее неблагополучным по имеющимся данным является 2003 год, на который приходится пиковое значение в зимние месяцы, затем в течение двух лет наблюдается снижение КИЗА (рис. 2, 3, 4, 5).

Наибольшим загрязнением воздуха по комплексному показателю КИЗА отличаются ул. Ярагского и пр. Шамиля, причем динамика КИЗА как по годам, так и по месяцам в целом сходная ( рис. 3, 4, 5).

Во всех случаях минимальное загрязнение приходится на летние месяцы, а максимальное - на осень-зиму. Так как при расчете КИЗА учитывается биологическая опасность загрязнителя, то очевидно, что бенз(а)пирен вносит наибольший вклад в КИЗА в годовых и многолетних циклах.

Кроме того, основным источником поллютантов атмосферы в условиях Махачкалы является автотранспорт, а значит факторы динамики ИЗА для бенз(а)пирена будут сходными и для других загрязнителей.

Динамика КИЗА на ул.Маячная

А

/

\

/ \ А

/ V- Г*

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 месяц

■ 2004т 2005гТ|

Дошив КИЗА на уп.М.Ярагшго

35' /

Ь /

\ /

/

/ /

г — ■ -

1 2 3 4 5 --»-2003 г 6 т 7 яц ВМг 3 9 10 г®г| 11 12

Рис. 2. Динамика КИЗА на ул. Маячная. Рис.3. Динамика КИЗА на ул. Ярагского.

Как и в случае с ул. Маячной, на ул. Ярагского и пр. Шамиля наблюдается тенденция к снижению КИЗА в 2004 — 2005 годах, более отчетливая на пр. Шамиля (рис. 3, 4, 5). Связано это, видимо, с введением новых стандартов для топлива и автомобилей, постепенной заменой устаревшего муниципального и частного автопарка, как вследствие административных мер, так и по макроэкономическим причинам.

Усредненные данные КИЗА за 2005 год свидетельствуют о том, что наиболее загрязненным является воздух на пр. Шамиля, немного меньшую амплитуду имеет КИЗА на ул. Ярагского и менее всего загрязнен воздух на ул. Маячная.

ю

I I I

I I

Рис.4. Динамика КИЗА на пр. Имама Шамиля. Рис.5. Динамика КИЗА по г. Махачкала.

КИЗА рассчитывается для комплекса наиболее приоритетных загрязнителей, поэтому, несмотря на довольно низкие абсолютные показатели содержания некоторых поллютантов на ул. Маячная, уровень загрязнения в этой точке следует отнести к высоким. Очень высокий уровень загрязнения выявлен на ул. Ярагского и пр. Шамиля, что вполне ожидаемо по вышеназванным причинам.

Полученные нами данные мониторинга загрязнения атмосферы г. Махачкалы позволяют сделать следующие обобщения:

1. высокий уровень загрязнения атмосферы, выявленный как по ин-гредиентным, так и по интегральным показателям, приурочен к наиболее оживленным автомагистралям, что свидетельствует о приоритетном вкладе автотранспорта в экологическую ситуацию в городе;

2. наибольший вес среди загрязнителей по абсолютным и интегральным показателям имеет бенз(а)пирен (табл. ¡);

3. уровень загрязнения атмосферы подвержен значительным сезонным и многолетним колебаниям;

4. межгодовая и сезонная изменчивость загрязнения атмосферного воздуха на всех точках мониторинга носит сходный характер.

Данные мониторинга атмосферы города представлены в виде карты, построенной по данным КИЗА (рис. 6). Картографирование по КИЗА позволяет получить непрерывность данных, наглядность и привязку уровня загрязнения к конкретным источникам загрязнения.

Атмохимическая карта г. Махачкалы показывает, что ни преобладающее направление ветров, ни удаленность от моря, ни близость к промышленным предприятиям не играют существенной роли в распределении загрязнений в атмосфере города. Определяющим фактором является интенсивность автомобильного потока (рис. 6).

40

35

30

25

«20 Е

15 10 5 0

Динамика КИЗА на пр.Шашля

К —•

4 - ' 2

-V

1 2 3

5 6 7 6 9 10 11 12 месяц

- 2003 г. 2004 г. 2005г.

и.а гом 20

17.» 15.2

11

7.95 7.2

2004 годы

-пр.Шамипя уп.Яраггхога ^.Маячная

Рис. 6. Картографирование атмохимических данных' при оценке экологического состояния атмосферного воздуха г. Махачкалы.

3.2. Мониторинг загрязнения почвенного покрова г. Махачкала

Экологические последствия многолетних антропогенных нагрузок наиболее информативно проявляются в составе и свойствах почвенного покрова — основной природной среды, депонирующей различные виды загрязнения, в том числе и тяжелыми металлами.

Почвы г. Махачкалы представляют собой сложную мозаику самых разных типов, видов и подвидов почв, вследствие их индустриального перемешивания, нерегулируемого завоза из других почвенных провинций, пестроты рельефа, грунтовых вод и др. Поэтому почвы города как природно-техногенной системы намного разнообразнее, чем фоновая почва вокруг него.

Полученные нами данные о содержании тяжелых металлов в почвах г. Махачкалы отражены в таблице 2. Анализ результатов обработки почвенных образцов показал, что наибольший вклад в загрязнение почв большинства районов города вносит свинец (табл. 2, рис. 7).

Этот результат вполне предсказуем, так как по многолетним сводкам и отчетам основным источником загрязнения в крупных городах, в том числе и в Махачкале, является автомобильный транспорт.

Хотя использование этилированного бензина за последние годы сокращалось в связи с запретом и переходом на европейские стандарты, концентрация свинца в почве не претерпевает особых изменений из-за его способности накапливаться в составе нерастворимых солей.

Основное поступление свинца в почвы происходит путем сухого и мокрого выпадения из загрязненных им атмосферных выбросов. Атмосферный фактор в накоплении свинца почвами играет решающую роль, что подтверждается корреляционным анализом - коэффициент корреляции составил 0,76 (табл. 3). Таким образом, при невысоком содержании свинца в воздухе, наблюдается его аккумуляция в почве.

Таблица 2.

Содержание условно-подвижных форм тяжелых металлов в почвах г. Махачкалы

Точка отбора пробы Концентрация, мг/кг Коэффициент концентрации, Кс га

РЬ са Си № 2п РЬ са си N1 га

Пр-т Шамиля 68 2 3.5 1 82 81.0 7.7 3.61 1.52 40.20 130

Пр-т Гамидова 56 2 3.7 1.1 73 66.7 7.7 13.7 1.67 35.78 122

Пр-т Акушинск. 62 2 3.4 1.2 62 73.8 7.7 12.6 1.82 30.39 122

Ул.Ярагского 41 2.2 5.4 1.2 100 48.8 8.5 20.0 1.82 49.02 124

Ул.Гамзатова 45 2.0 3.6 1.3 67 53.6 7.7 13.3 1.97 32.84 105

Ул.Казбекова 46 1.0 3.5 1.7 72 54.8 3.8 13 2.58 35.29 105

Ул.Дахадаева 45 2.0 2.3 1.1 65 53.6 7.7 8.5 1.67 31.86 99

Ул.Чернышевск. 40 1.9 3.2 1.2 50 47.6 7.3 11.9 1.82 24.51 89

Ул.Коркмасова 48 2.0 2.2 1.3 47 57.1 7.7 8.15 1.97 23.04 94

Ул.М. Гаджиева 39 2.0 3.2 1 56 46.4 7.7 11.9 1.52 27.45 91

Ул.Аметхана Султана 42 2.0 2.8 2 45 50.0 7.7 10.4 3.03 22.06 89

Ул.Буйнакского 43 2.0 3 2 73 51.2 7.7 11.1 3.03 35.78 105

Ул.Нурадилова 38 1.2 2.1 1 53 45.2 4.6 7.78 1.52 25.98 81

Ул.Котрова 35 1.2 2 1 47 41.7 4.6 7.41 1.52 23.04 74

пр-т Петра I 41 1.1 2.2 2 70 48.8 4.2 8.15 3.03 34.31 95

Ул.Заманова 39 0 6.4 2 143 46.4 0.0 23.7 3.03 70.10 139

Ул.Маяковского 31 1.2 1.2 1.3 77 36.9 4.6 4.44 1.97 37.75 82

Ул.Гагарина 42 1.1 2.4 1.7 80 50.0 4.2 8.89 2.58 39.22 101

Ул.Венгерских Бойцов 46 1.2 2.3 1.6 68 54.8 4.6 8.52 2.42 33.33 100

Аэропортовск. шоссе 54 1.7 2.4 2 93 64.3 6.5 8.89 3.03 45.59 124

Ул.Орджон-дзе 24 1.7 2.7 1.1 65 28.6 6.5 10.0 1.67 31.86 75

Степной поселок 21 1.6 3.5 1.6 67 25.0 6.2 13 2.42 32.84 75

Пятый поселок 25 1.2 3 1.5 50 29.8 4.6 11.1 2.27 24.51 68

Пос.Турали 3 1.2 1.2 1.1 37 3.6 4.6 4.44 1.67 18.14 28

Ул.Таркинская 10 1 3 1 59 11.9 3.8 11.1 1.52 28.92 53

Ул.Тахо-Годи 11 1.1 3 1 60 13.1 4.2 11.1 1.52 29.41 55

Пос.Н.Кяхулай 9 1.1 3 1.1 25 10.7 4.2 11.1 1.67 12.25 36

Пос.Н.Хушет 12 1 3 1.2 26.1 14.3 3.8 11.1 1.82 12.79 40

Пос.Семендер 6 1.1 3 1 25.7 7.1 4.2 11.1 1.52 12.60 33

Пос.Эльтав 2 1.1 3 1 25.3 2.4 4.2 11.1 1.52 12.40 28

Класс опасности 1 1 2 2 1 - - - - -

Примечание: класс опасности - отнесение химических веществ, попадающих в почву к классам опасности по ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы, Классификация химических веществ для контроля загрязнений.

Распределение загрязнения свинцом по районам города, как и в случае с атмосферным воздухом, также связано с интенсивностью автомобильного потока. Наиболее загрязненными оказались самые оживленные магистрали города (пр-т Шамиля, пр-т Гамидова, ул. Ярагского, пр-т Акушинского) (табл. 2, рис. 7). Причем, уровень загрязнения мало зависит от ширины проезжей части этих улиц и расположения их относительно направления ветра.

Этот факт свидетельствует о том, что, во-первых, удельная плотность автомобильного потока в городе Махачкала постоянна на крупных трассах, а во-вторых, рассеяние загрязнений ветрами не столь значительно, как это было принято считать ранее для соединений свинца.

Таблица 3.

Сравнительная характеристика корреляционных связей между содержанием тя-

желых металлов в атмосфере, почве н листьях растений

Загрязнители Яху между признаками

Атмосфера/ вяз Атмосфера/ платан Атмосфера/ тополь Почвы/ вяз Почвы/ платан Почвы/ тополь Атмосфера/ почвы

РЬ 0,45 0.034 -0,14 0,24 0,08 -0,22 0,76

Си 0,034 - 0,327 - 0,35 0,05 -0,04 0,15 -0,40

N1 -0,132 - 0,464 0,22 0,65 0,06 0,20 - 0,40

Сс1 - - - -0,30 -0,11 -0,10 -

Ъх\ -0,15 - 0,037 - 0,35 0,84 0,54 0,45 0,1

По-видимому, сложный искусственный рельеф города, образованный зданиями, источниками тепловых инверсий и т.д. создает не только восходящие, но и нисходящие миграционные потоки поллютантов, что способствует их отложению в почве на локальных участках.

Загрязнение почв, как правило, усугубляется вследствие синергизма со стороны других токсичных тяжелых металлов, сопутствующих свинцовому загрязнению - цинк, медь, кадмий.

На втором месте по превышению фоновых концентраций в почвах г, Махачкалы является цинк (табл. 2). Хотя его абсолютное содержание превышает содержание свинца, однако следует иметь ввиду, что цинк является важным микроэлементом как для растений, так и для животных и поэтому вредное воздействие его проявляется при больших концентрациях; его фоновая концентрация в почвах выбранных точек довольна высока.

Основным источником загрязнения цинком, как и другими поллютантами, в почвах города следует считать выбросы автотранспорта, использующего присадки, содержащие цинк и медь.

14

Однако атмосферный источник цинкового загрязнения не подтверждается корреляционным анализом (табл. 3). Коэффициент корреляции по цинку для атмосфера/почва (Х/У) составил всего 0,1 , что является показателем очень слабой положительной связи. Распределение загрязнения цинком также отличается от распределения содержания свинца. Большое содержание цинка оказалось на небольших, с точки зрения интенсивности автомобильного потока, улицах: Заманова, Маяковского, Гагарина.

Полученные результаты могут быть объяснены следующим:

1. высокое фоновое содержание цинка в почвах города вызвано геологическим происхождением материнской породы (см. 1.2.1 и 1.2.2);

2. вклад в загрязнение цинком на оживленных трассах города вносят низкодисперсные аэрозоли цинка, слабо поднимающиеся над поверхностью дорожного полотна;

3. на улицах с малой интенсивностью автомобильного потока вклад в загрязнение могут вносить мелкие мастерские, использующие цинковые припои, строительный мусор, содержащий цинковые белила и другие цинксодержащие материалы.

Отсутствие системы утилизации микросхем, электрозапчастей, батареек и аккумуляторов приводит к техногенному рассеиванию тяжелых металлов и накоплению их в почве. Также велика доля такого фактора, как загрязнение почв вблизи автозаправок нефтепродуктами, содержащими указанные тяжелые металлы.

В то время как абсолютные поингредиентные показатели содержания других тяжелых металлов, выбранных для мониторинга невелики (табл. 2), их суммарный эффект оказывается значительным при расчете интегрального показателя 7С, аналогичного КИЗА для атмосферы.

Анализ суммарного показателя химического загрязнения почв г. Махачкалы показал, что имеет место тотальное загрязнение почв города тяжелыми металлами, причем для каждого района города вклад в общее загрязнение вносят разные металлы (табл. 2, рис.8).

Рис.8. Карта суммарного загрязнения тяжелыми металлами почв г. Махачкалы.

3.3. Мониторинг загрязнения листьев древесных насамеденнй в г. Махачкала

Результаты анализа содержания тяжелых металлов в листьях деревьев г. Махачкалы показали, что наибольший вклад в загрязнение тяжелыми металлами вносят свинец, медь и цинк. Эти металлы в абсолютном выражении занимают первое место по содержанию в листьях всех исследованных видов деревьев (табл. 4).

Содержание кадмия и никеля в листьях в абсолютном выражении в целом было низким во всех точках отбора проб. Однако сравнение абсолютных показателей с максимально допустимыми уровнями соответствующих металлов показывает, что во многих точках наблюдается превышение хотя бы по одному металлу (табл. 4).

Обращает на себя внимание разброс результатов мониторинга содержания металлов, как по видам деревьев, так и по улицам. Хотя при мониторинге атмосферы и почвы была выявлена однородная картина загрязнения, в основном приуроченная к крупным автомагистралям (см. 3.1, 3.2), при мониторинге накопления металлов в биоте выявлена чрезвычайная пестрота.

Таким образом, характер распределения содержания тяжелых металлов в листьях деревьев, видимо, связан со следующими причинами:

1. точки сбора листьев охватывали большую территорию, чем стационарные АСКЗА, в связи с чем проявилась более подробная картина и пестрота;

2. если распределение поллютантов в атмосфере и почве подвержено влиянию лишь 2-3 наиболее приоритетных факторов (плотность автопотока, близость к предприятиям), то накопление металлов в растительных объектах зависит от множества факторов, часто не поддающихся учету;

3. существование множества различных форм тяжелых металлов, по-разному накапливающихся в растениях.

Индивидуальные различия в содержании тяжелых металлов выявили следующие результаты: вяз мелколистный обладает повышенной способностью к накоплению никеля по сравнению с остальными видами (табл. 4).

Видимо, значительное по сравнению с другими деревьями накопление никеля и других тяжелых металлов, выявленное у вяза мелколистного, связано с тем, что, во-первых, он раньше образует листву во время вегетационного периода, а, следовательно, экспозиция его листьев более значительна, во-вторых, вяз обладает наибольшей облиственностью кроны, поэтому у него велика степень захвата различных поллютантов.

В большинстве проб листьев тополь пирамидальный показал наибольшее накопление кадмия (табл. 4). Это связано, во-первых, с тем, что листья тополя отличаются повышенным содержанием клейких веществ на молодых листьях — аэрозоли кадмия, таким образом, могут эффективнее адсорбироваться именно на листьях тополя. Во-вторых, тополь гораздо выше других исследованных деревьев и поэтому адсорбирует тяжелые металлы по всей длине кроны. Кроме того, при атмосферных осадках загрязнения с верхушки кроны мигрируют вниз, откуда и были взяты образцы для анализа. 16

Таблица 4.

Содержание металлов в листьях древесных наса;кдешш г. Махачкалы

Точка отбора пробы Вид растения Концентрация металлов, мг/кг

РЬ С(1 Си N1 гп

ул. Ярагского Вяз мелколистный 1.8 0.009 6 1.3 7

Платан кленолистный 0.24 0 7 0.65 1.2

Тополь пирамидальный 1 0.13 10 0.7 15

пр.Шамиля Вяз 0.86 0.003 7.5 1 и

Платан 2.5 0.043 9 0.55 16

Тополь 0.87 0.087 .5 0.48 68

ул.Толстого Вяз 1.5 0.068 3.2 3.1 4.3

Платан 3.5 0.098 5.1 2.3 10

Тополь 3.7 1.95 2.4 1.9 4.7

ул.Гамзатова Вяз 2.1 0.002 37 1.6 7.3

Платан 4.8 0.083 5 1.9 7

Тополь 0.15 0.32 0.13 1.8 0.67

ул.Казбекова Вяз 5.5 0.05 19 3.8 9.7

Платан 0.056 0.052 0.002 2.9 0.5

Тополь 0.005 0.066 0.071 1.7 1.4

п.Эльтав Вяз 0.061 0.13 11 1.2 4.1

Платан 2 0.25 10 3 2.3

Тополь 1.2 0.23 10 0.8 37.

пр.Гамндова Вяз 5 0.03 8 1.6 13

Платан 2.5 0.049 10 1 18

Тополь 0.87 0.089 7 1 71

пр.Акушинск. Вяз 4.8 0.02 7.8 0.9 10

Платан 1.9 0.043 11 0.7 14

Тополь 1 0.9 6 0.47 51

Амет-хана Султана Вяз 5.1 0.051 12 3.5 8.6

Платан 0.07 0.05 2 2.1 0.42

Тополь 0.03 0.061 1 1.3 0.99

лр.Пегра I Вяз 3.5 0.1 13 3.5 8

Платан 0.041 0.11 0.002 2.3 0.3

Тополь 0.009 0.07 0.08 1.65 1

ул.Гаджиева Вяз 2.4 0.061 4 3.4 5

Платан 4.1 0.099 6 2.6 13

Тополь 3.9 2 2.9 2 5.1

Изучение содержания свинца в листьях деревьев г. Махачкалы показало, что в целом пиковые значения загрязнения листьев распределены примерно одинаково по всем точкам отбора проб листьев, что указывает на общий источник загрязнения свинцом (табл. 4, рис. 9).

Анализ распределения загрязнения свинцом показывает, что максимальные концентрации представлены по видам деревьев равномерно. Однако по точкам сбора, наблюдается неоднородная картина. Так, в точках, где наибольшее накопление свинца проявил вяз (ул. Казбекова), тополь и платан показывают низкие концентрации свинца. В то же время платан максимальное содержание свинца проявил на пр. Шамиля, а тополь - на ул. Гаджиева. Такая неоднозначная картина связана, по-видимому, с многофакторностью накопления поллютантов в чрезвычайно разнообразных урболандшафтах, каковым является г. Махачк—

Хотя свинец является приоритетным загрязнителем в условиях Махачкалы, наибольший уровень загрязнения оказался у цинка. Так, по всем точкам сбора содержание цинка было значительно выше, чем содержание других металлов. В то же время в листьях деревьев его содержание по разным точкам отличается на 2 порядка (табл. 4., рис. 10).

При этом, распределение максимальных значений загрязнения цинком приурочено именно к крупным автомагистралям. Таким образом, здесь проявляется связь между потоком автомобильного транспорта и содержанием цинка в листьях, что подвергалось сомнению при анализе данных по воздуху (см, 3.1).

Рис.9. Содержание свинца в фитомассе древесной растительности.

Рис.10. Содержание цинка в фитомассе древесной растительности.

Следовательно, источником цинка в растительных объектах является загрязненная почва, а не воздух. Ни в одной лиственной пробе вяза не наблюдалось максимальных концентраций цинка, что связано, по-видимому, с индивидуальными особенностями этого вида.

Данные корреляционного анализа свидетельствуют о том, что связь между содержанием металлов в воздухе и почве и их содержанием в листьях индивидуальна для каждого металла и вида деревьев.

Положительная корреляционная зависимость между содержанием свинца и его накоплением в листьях выявлена только для пары атмосфера - вяз (коэффициент корреляции 0,45), во всех остальных парах коэффициент корреляции был близок к 0 (табл. 3).

Положительная корреляционная зависимость между содержанием никеля и его накоплением в листьях выявлена только в системе почва — вяз (коэффициент корреляции 0,65), что подтверждает его индивидуальную избирательность к этому металлу. В других же точках, где имело место накопление никеля в листьях, источник его не связан с содержанием никеля в воздухе и почве.

Не установлено корреляционной зависимости между содержанием кадмия в атмосфере и почве и его накоплением в листьях (табл. 3). Тополь, по нашему мнению, является специфическим накопителем этого металла.

Наибольшая положительная корреляционная зависимость установлена для цинка в системе почва - листья деревьев. Для всех исследованных видов деревьев коэффициент корреляции между содержанием металла в почве и его накоплением в лиственных пробах был достаточно велик, а для вяза положительная связь наиболее сильна - коэффициент корреляции 0,84 (табл. 3). В то же время, результаты корреляционного анализа свидетельствуют, что содержание цинка в листьях непосредственно не связано с его содержанием в воздухе.

В целом данные анализа содержания тяжелых металлов в листьях деревьев показывают, что реальное влияние поллютантов на растения прямо не связано с их абсолютным содержанием в воздухе и почве, а имеет комплексный, многофакторный характер.

ГЛАВА IV. СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДАННЫХ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

Глава посвящена особым аппаратно-программным комплексам, обеспечивающим сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных - Геоинформационным системам (ГИС). Рассматриваются этапы создания структуры информационной системы мониторинга г. Махачкалы, в которую входят базы данных (БД) по экологии, геологии, синоптике, географии, поллютантам, промышленным объектам. Представлены этапы создания электронных картографических моделей экологического состояния природно-техногенных систем на примере г. Махачкалы. Реализация возможностей использования ГИС-технологий как инструмента экологического мониторинга показывает перспективность применения новейших технологий

19

для создания баз экологических данных, интегральных оценок и рекомендаций, создания и функционирования экологического блока муниципальной геоинформационной системы, направленной на поиск оптимального баланса сосуществования социума и окружающей среды, основываясь на принципах концепции устойчивого развития.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современных условиях глобализации, с одной стороны, и многоукладно-сти экономики, с другой, проблема повышения качества и эффективности мониторинга окружающей среды является наиболее актуальной для формирования модели устойчивого развития. Наибольшую сложность представляет мониторинг сложных природно-техногенных систем, каковыми являются крупные города и промышленные центры. Если фоновые природные территории отличаются в целом однородностью абиотических и биотических факторов, то в условиях города сложность системы возрастает на порядок. В связи с этим, традиционные методические подходы к мониторингу антропогенных ландшафтов устарели и требуют оптимизации. Для этого нами предпринята попытка создания и апробации одной из модели мониторинга, основанной на применении традиционных форм мониторинга и контроля, с одной стороны, и новых компьютерных технологий, с другой. Таким образом, осуществляется связь между реальными данными по содержанию поллютантов и их конкретной качественной оценкой в условиях локальных территорий.

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что абсолютные показатели не всегда отражают реальное положение дел с загрязнением, что связано как со слабостью системы мониторинга, так и с его узконаправленностью на изучение только качества атмосферного воздуха, воды и почвы в ограниченных точках, а также с неспособностью такой системы развиваться вслед за процессами урбанизации. Реальное воздействие на биоту может разительно отличаться от картины распределения загрязняющих веществ.

В связи с этим, система мониторинга качества городской среды должна быть основана на изучении всех сред обитания и изучении содержания загрязняющих веществ в видах-индикаторах. Такая система должна охватывать большую территорию наблюдения для детализации картины. Целесообразно использование унифицированных мобильных постов мониторинга на базе передвижных лабораторий, а не стационарных постов, что дает больший охват территории, большую информативность и гибкость применения. С учетом такой сложности мониторинга, для системности сбора данных следует вычленить определенные кластеры города, отличающиеся микрорельефом, плотностью застройки, близостью к дорогам, предприятиями и т.д. Такой кластерный подход позволит создавать и полноценные кадастровые планы, учитывающие экологическую составляющую при формировании цены на землю.

Наконец, представление и интерпретация данных мониторинга в современных условиях быстро меняющейся городской среды требует многофакторного анализа, чего можно достичь, только применяя современные компьютерные технологии и массивы данных. 20

В связи с этим, предложенные нами к применению ГИС-технологии полностью соответствуют современным требованиям к мониторингу. Компьютерный анализ и построение на его основе электронных карт позволяют сводить в единую систему данные всех субъектов природопользования, данные традиционного мониторинга, данные экономической и демографической статистики, отдельные данные наблюдений. Такая единая система обработки данных позволяет оценить целостную картину загрязнения, выявить приоритетные факторы, оптимально реагировать на техногенные влияния, разрабатывать адекватную тактику и стратегию природопользования и градостроительства. Полученные данные и формы их представления имеют большую ценность для кадастровой деятельности и ее оптимизации. Применение предложенной системы мониторинга позволяет учесть индивидуальные особенности и специфику каждой локальной территории, и система может быть применена в любом месте после соответствующей доработки.

ВЫВОДЫ

1. По данным мониторинга состояния атмосферного воздуха г. Махачкалы, наивысшее комплексное загрязнение отмечено на улицах с максимальной плотностью автопотока, независимо от абсолютных показателей содержания отдельных поллютантов, направления ветра и расположения. В результате ат-мохимического мониторинга выявлено, что наибольший вклад в загрязнение бенз(а)пиреном вносят автотранспорт и предприятия теплоэнергетики.

2. Почвы города Махачкалы загрязнены свинцом в результате многолетней адсорбции и образования малоподвижных форм. В накоплении свинца почвами решающую роль играет атмосферный фактор, коэффициент корреляции в системе атмосферный воздух - почва составляет 0,76.

3. Содержание тяжелых металлов в листьях деревьев отражает индивидуальные видовые способности к накоплению никеля у вяза мелколистного. Накопление тяжелых металлов в листьях деревьев в условиях города не имеет четкой видовой привязки и подвержено разнонаправленным изменениям.

4. По полученным данным создана база данных экологического мониторинга природно-техногенных систем на примере г. Махачкалы и построены электронные картографические модели состояния городской территории, визуализирующие загрязнения и имеющие большое прогностическое значение.

5. По степени загрязненности выделены благополучные и неблагополучные с экологической точки зрения районы в пределах г. Махачкалы. Даны рекомендации по оптимизации системы контроля загрязнения городской среды.

Список опубликованных по теме диссертации работ:

1. Булаева Н.М., Фпленко А.Д., Магомедмирзоев Э М., Гусейнова Н.О. Информационная система геоэкологического мониторинга Восточного Предкавказья / Вестник Дагестанского Научного Центра РАН - Махачкала, 2006.-№ 24, С. 32-37.

2. Гусейнова Н.О. Исследование экологического состояния урбанизированной территории/Материалы конференции: «Информационные технологии в образовании» — Махачкала, 2006 — С.37-40.

3. Гусейнова И.О., Булаева Н.М., Магомедов Б.И., Аскеров С.Я. Экологический мониторинг г. Махачкалы с использованием ГИС-технологий Международная конференция «Биологическое разнообразие Кавказа», посвященная 65-летию Абдурахманова Г.М. // Материалы конференции. - Махачкала: ИПЭ РД, 2007 г.-С.16-18.

4. Гусейнова Н.О., Булаева Н.М., Магомедов Б.И, Аскеров С.Я. Экологический мониторинг Дагестана с использованием дистанционного зондирования и ГИС-технологий (на примере г. Махачкалы) // Пятая юбилейная открытая Всероссийская конференция «Дистанционное зондирование Земли из космоса» - Москва -12-16 ноября 2007г. - С. 477-482

5. Булаева Н. М., Гусейнова Н. О., Магомедов Б. И, А. А. Теймуров. Комплексный мониторинг загрязнения компонентов окружающей среды г. Махачкалы с использованием ГИС-технологий / Проблемы Региональной Экологии. 2007, № 6. С. 121-127.

6. Гусейнова Н.О., Булаева Н.М., Магомедмирзоев Н.М.Экологическое картографирование урболандшафта на примере г. Махачкалы / Университетская экология. Международный сборник научных трудов. - Махачкала: ИПЭ РД, 2007.-С. 116-120.

7. Гусейнова Н.О., Курамагомедов Б.М. Некоторые аспекты экологического мониторинга природно-техногенных систем с применением ГИС технологий / Труды молодых ученых ДГ'У. - Махачкала: ДГУ, 2008. - С. 90-93.

8. Гусейнова Н.О.. Шихнабиева Т.Ш., Булаева Н.М. Разработка экспертной системы экологического мониторинга Республики Дагестан с использованием адаптивных семантических моделей / Юг России: экология, развитие. - Махачкала.-№ 3,2008. - С. 6 - 11.

9. Шихнабиева Т.Ш., Булаева Н.М., Гусейнова Н.О. Об использовании адаптивных семантических моделей в экологическом образовании / Юг России: экология, развитие. - Махачкала.-№ 3, 2008 . - С. 129 - 134.

10. Гусейнова Н.О.., Курамагомедов Б.М. Техногенное загрязнение городской территории (на примере г. Махачкала) / Университетская экология. Международный сборник научных трудов. - Махачкала: ИПЭ РД, 2008. - С. 147 -152.

11. Гусейнова Н.О., Булаева Н.М, Шихнабиева Т.Ш. Роль экспертной системы на основе адаптивных семантических моделей в обучении экологии // Конференция «Информатизация сельской школы» - Анапа, 2008 (в печати).

Подписано в печать 18.11.08. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Усл. п. л. 1,2. Тираж 100 экз.

Типография ИПЭ РД, г. Махачкала, Дахадаева, 21. Тел. 8928-264-88-64

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гусейнова, Надира Орджоникидзевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ КАК ОБЪЕКТ МОНИТОРИНГА

1.1. Обоснование выбора объекта исследования.

1.2. Физико-географическая и природно-климатическая характеристика г. Махачкалы.

1.2.1. Общая характеристика района исследований.

1.2.2. Геологическое строение, рельеф местности.

1.2.3. Гидрогеологические условия.

1.2.4. Климатическая характеристика.

1.2.5. Характеристика растительного покрова.

1.2.6. Ландшафтная и почвенная характеристики.

1.3.Вывод ы.

ГЛАВА II. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ.

2.1. Теоретические основы мониторинга динамически изменяющихся природно-техногенных систем

2.2. Материалы и методы исследования.

2.2.1. Анализ содержания поллютантов в атмосферном воздухе.

2.2.2. Анализ содержания тяжелых металлов в почве.

2.2.3. Анализ содержания поллютантов в листьях.

2.3. Статистический анализ результатов исследования.

2.4. Выводы.

ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в г. Махачкала.

3.2. Мониторинг загрязнения почвенного покрова г. Махачкала.

3.3. Мониторинг загрязнения листьев древесных насаждений в г. Махачкала.

ГЛАВА IV. СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДАННЫХ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

4.1. Применение геоинформационных технологий для мониторинга природно-техногенных систем.

4.2. Структура базы экологических данных.

4.3. Технология создания электронных картографических моделей экологического состояния природно-техногенных систем.

4.4. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга"

Актуальность исследования. Приоритетной задачей в деле охраны окружающей среды является создание системы мониторинга, позволяющей на основе наблюдений и исследований оценить экологическое состояние определенных регионов, выявить тенденции его изменения и прогнозировать последствия антропогенной деятельности.

С каждым годом возрастающий производственный потенциал влечет за собой увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду, что вызывает необходимость комплексного изучения экологической ситуации на территории г. Махачкалы. По данным УТиЭН Ростехнадзора по Республике Дагестан в 2007 г. различными стационарными источниками только в атмосферу было выброшено загрязняющих веществ 5.522 тонн/год, автотранспортом - 29.503 тонн/год, что составляет 84, 2 % от всех суммарных выбросов. Если в 2005 г. в городе было зарегистрировано около 48 тыс. автотранспортных единиц, то в 2007 г. их число превысило 49 тыс. ед. При строительстве промышленных предприятий и жилых домов сокращается доля зеленых насаждений, что приводит к серьезному обострению экологических проблем. Город Махачкала является интенсивно развивающейся при-родно-техногенной системой с ухудшающейся экологической ситуацией, для которой характерны процессы преобразования.

В условиях количественно усиливающегося и качественно изменяющегося антропогенного воздействия на природные экосистемы настоящая работа приобретает особую актуальность, поскольку направлена на создание такой технологии экологического контроля, которая на основе сбора сведений о биотическом и абиотическом компонентах экосистем обеспечивает своевременную и адекватную оценку степени неблагополучия экосистем, а также предлагает пути восстановления нарушенных экосистем. Для эффективного хранения, систематизации и статистической обработки таких сведений, представляющих огромные массивы многомерных данных, требуются ватные методы, которыми и являются примененные нами в работе ГИС-технологии.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является оптимизация технологии экологического мониторинга, основанного на новейших методах анализа многомерных биологических и физико-химических данных, и апробация ее в условиях динамически развивающейся урбанизированной территории, каковой является г. Махачкала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести мониторинг загрязнения атмосферы, почв и листьев древесных растений г. Махачкалы тяжелыми металлами.

2. Провести мониторинг загрязнения атмосферы г. Махачкалы различными поллютантами: бенз(а)пиреном, взвешенными частицами (пылью), оксидом серы (IV), оксидом углерода (II), оксидом азота (IV).

3. Разработать ГИС-модели загрязнений на основе базы данных по мониторингу.

4. Исследовать взаимодействие экологических факторов и распределения изученных поллютантов в системе воздух — почва — растения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты мониторинга состояния атмосферы, почв и листьев древесных насаждений показали, что г. Махачкала является сложной природно-техногенной системой с динамически изменяющимися характеристиками.

2. Полученные данные экологического мониторинга г. Махачкалы выявляют загрязнение по свинцу, цинку и бенз(а)пирену.

3. Проведенные исследования природно-техногенных систем с учетом регионального аспекта на примере г. Махачкалы позволяют предложить методику ГИС - экологического мониторинга.

4. Создана экологическая база данных, на основе которой построены ГИС-модели загрязнения городской территории.

Научная новизна работы. Научная новизна данной работы заключается в применении регионального подхода к экологическому контролю урбанизированной территории, а также в применении ГИС-технологий представления данных мониторинга, которые в регионе так комплексно применены впервые. Анализ потенциальных причин экологического неблагополучия осуществляется на многофакторной основе, т.е. оценивается влияние на сообщество не каждого из факторов по отдельности, а в совокупности, с учетом их взаимодействия. Впервые исследуется влияние на биоту не только текущих, но и предшествующих значений факторов окружающей среды, т.е. с учетом запаздывания отклика.

По результатам исследований впервые была создана электронная база экологических данных территории города, позволяющая построить картографические модели оценки состояния окружающей среды с привлечением современных ГИС-технологий. Создана электронная карта зонирования территории г. Махачкалы и прилегающих территорий в зависимости от загрязнения атмосферного воздуха, почвенного покрова и листьев древесной растительности.

Теоретическая и практическая значимость работы.

- Материалы работы могут стать теоретической базой для реализации полноэтапного экологического мониторинга природно-техногенной системы, каковой является г. Махачкала.

- Реализованные в исследовании методы позволяют при проведении экологического контроля соблюдать принцип региональное™, так как рассчитанные для одной экосистемы нормы допустимого воздействия неприменимы для другой в силу различий, в частности, в климате, в природном фоне, в видовом составе, в типе природопользования, в степени адаптирован-ности организмов к многолетним воздействиям различных факторов.

- Результаты исследований позволяют выделить районы города с разной степенью экологического благополучия, а полученные данные важны как для прогноза экологической обстановки на ближайший период, так и для разработки планов практических действий по ее улучшению.

- Представленные результаты могут быть рекомендованы для использования в системе кадастровой оценки земельных ресурсов в черте города, формировании цены на землю в зависимости от степени загрязнения, а не только от географического положения относительно центра.

- Материалы, полученные при выполнении диссертации, используются в учебном процессе на факультете экологии Даггосуниверситета при чтении курсов «Геоинформационные системы», «Урбоэкология», «Экологическая экспертиза», «Экологическое картографирование».

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на конференции «Информационные технологии в образовании» (Махачкала, 2006), на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава ДГУ (2006-2007), IX Международной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа», посвященной 65-летию Г.М.Абдурахманова (Махачкала, 2007), V юбилейной открытой Всероссийской конференции «Дистанционное зондирование Земли из космоса» (Москва, Институт космических исследований РАН, 2007), конференции молодых ученых и аспирантов ДГУ (Махачкала, 2008), конференции «Информатизация сельской школы» (Анапа, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 — в ведущих рецензируемых изданиях РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, выводов, списка библиографических источников. Общий объем работы — 137 страниц. В качестве иллюстративного материала представлено 10 таблиц и 35 рисунков. Список литературы состоит из 111 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Гусейнова, Надира Орджоникидзевна

ВЫВОДЫ

1. По данным мониторинга состояния атмосферного воздуха г. Махачкалы, наивысшее комплексное загрязнение отмечено на улицах с максимальной плотностью автопотока, независимо от абсолютных показателей содержания отдельных поллютантов, направления ветра и расположения. В результате атмохимического мониторинга выявлено, что наибольший вклад в загрязнение бенз(а)пиреном вносят автотранспорт и предприятия теплоэнергетики.

2. Почвы города Махачкалы загрязнены свинцом в результате многолетней адсорбции и образования малоподвижных форм. В накоплении свинца почвами решающую роль играет содержание его в атмосферном воздухе, коэффициент корреляции в системе атмосферный воздух — почва составляет 0,76.

3. Содержание тяжелых металлов в листьях деревьев выявило, что их накопление не имеет строгой видовой привязки и подвержено разнонаправленным изменениям, кроме чётко прослеживаемого накопления никеля в листьях вяза мелколистного и кадмия в листьях тополя пирамидального.

4. По полученным данным создана база данных экологического мониторинга природно-техногенных систем на примере г. Махачкалы и построены электронные картографические модели состояния городской территории, визуализирующие загрязнения и имеющие большое прогностическое значение.

5. По степени загрязненности выделены благополучные и неблагополучные с экологической точки зрения районы в пределах г. Махачкалы. Даны рекомендации по оптимизации системы контроля загрязнения городской среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современных условиях глобализации, с одной стороны, и многоукладное™ экономики, с другой, проблема повышения качества и эффективности мониторинга окружающей среды является наиболее актуальной для формирования модели устойчивого развития. Наибольшую сложность представляет мониторинг сложных природно-техногенных систем, каковыми являются крупные города и промышленные центры. Если фоновые природные территории отличаются в целом однородностью абиотических и биотических факторов, то в условиях города сложность системы возрастает на порядок. В связи с этим, традиционные методические подходы к мониторингу антропогенных ландшафтов устарели и требуют оптимизации. Для этого нами предпринята попытка создания и апробации одной из модели мониторинга, основанной на применении традиционных форм мониторинга и контроля, с одной стороны, и новых компьютерных технологий, с другой. Таким образом, осуществляется связь между реальными данными по содержанию поллютантов и их конкретной качественной оценкой в условиях локальных территорий.

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что абсолютные показатели не всегда отражают реальное положение дел с загрязнением, что связано как со слабостью системы мониторинга, так и с его узконаправлен-ностью на изучение только качества атмосферного воздуха, воды и почвы в ограниченных точках, а также с неспособностью такой системы развиваться вслед за процессами урбанизации. Реальное воздействие на биоту может разительно отличаться от картины распределения загрязняющих веществ.

В связи с этим, система мониторинга качества городской среды должна быть основана на изучении всех сред обитания и изучении содержания загрязняющих веществ в видах-индикаторах. Такая система должна охватывать большую территорию наблюдения для детализации картины. Целесообразно использование унифицированных мобильных постов мониторинга на базе передвижных лабораторий, а не стационарных постов, что дает больший охват территории, большую информативность и гибкость применения. С учетом такой сложности мониторинга, для системности сбора данных следует вычленить определенные кластеры города, отличающиеся микрорельефом, плотностью застройки, близостью к дорогам, предприятиями и т.д. Такой кластерный подход позволит создавать и полноценные кадастровые планы, учитывающие экологическую составляющую при формировании цены на землю.

Наконец, представление и интерпретация данных мониторинга в современных условиях быстро меняющейся городской среды требует многофакторного анализа, чего можно достичь, только применяя современные компьютерные технологии и массивы данных.

В связи с этим, предложенные нами к применению ГИС-технологии полностью соответствуют современным требованиям к мониторингу. Компьютерный анализ и построение на его основе электронных карт позволяют сводить в единую систему данные всех субъектов природопользования, данные традиционного мониторинга, данные экономической и демографической статистики, отдельные данные наблюдений. Такая единая система обработки данных позволяет оценить целостную картину загрязнения, выявить приоритетные факторы, оптимально реагировать на техногенные влияния, разрабатывать адекватную тактику и стратегию природопользования и градостроительства. Полученные данные и формы их представления имеют большую ценность для кадастровой деятельности и ее оптимизации. Применение предложенной системы мониторинга позволяет учесть индивидуальные особенности и специфику каждой локальной территории, и система может быть применена в любом месте после соответствующей доработки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гусейнова, Надира Орджоникидзевна, Махачкала

1. Абдурахманов Г.М. и др. Экологические проблемы бассейна Каспия. — Махачкала: Дагпресс, 1997.

2. Абдурахманов Г.М. Современное состояние и эколого-экономические перспективы развития рыбного хозяйства Западно-Каспийского района России. -М.: Наука, 2004.

3. Абдурахманов Г.М., Карпюк М.И., Морозов Б.Н., Пузаченко Ю.Г. Современное состояние и факторы, определяющие биологическое и ланд шафтное разнообразие Волжско-Каспийского региона России. М: Наука, 2002.-416 с.

4. Акаев Б.А., Атаев З.В. и др. Физическая география Дагестана. М.: Школа, 1996.

5. Барбье М. Введение в химическую экологию. М.: Мир, 1978.

6. Барсукова B.C. Физиолого-генетические аспекты устойчивости растений к тяжелым металлам Аналит. обзор/СО РАН; ГПНТБ; Ин-т почвоведения и агрохимии.- Новосибирск. (Сер. «Экология. Вып. 47»).-1997.-63 с.

7. БерлянтА.М. Виртуальное картографирование. М: Изд-во МГУ, 1999.

8. Бобков А.А., Селиверстов Ю.П, Землеведение. М: Академический Проект,2006.

9. Богдановский Г.А. Химическая экология. М., 1994.

10. Ю.Булаева Н.М., ,Филенко А.Д., Магомедмирзоев Э М., Гусейнова Н.О. Информационная система геоэкологического мониторинга Восточного Предкавказья // Вестник Дагестанского Научного Центра РАН. №24. Махачкала: 2006. С.32-37

11. Булаева Н.М. Мониторинг теплового поля Восточного Предкавказья на основе дистанционного зондирования и наземных измерений: Автореф. дис. док. техн. наук.- Москва,2004.-43 с.

12. Н. М. Булаева, Н. О. Гусейнова, Б. И. Магомедов, А. А. Теймуров. Комплексный мониторинг загрязнения компонентов окружающей среды г.

13. Махачкалы с использованием ГИС-технологий//Проблемы Региональной Экологии №6. М. 2007.С. 121-12

14. Булаева Н.М., Магомедов Б.И. Практикум по наукам о Земле «ГИС- 4.2» Махачкала: Изд-во ДГУ, 2006.

15. Булаева Н.М., Османов Р.Ш. Система сбора, накопления и интерпретации геофизических данных по Восточному Предкавказью для решения мониторинговых задач. // Журнал «Информационные ресурсы России». 2004. №2. С.22-25.

16. Верещака Т.В. Топографические карты М: ACT- Пресс,2002

17. Вопросы гидрологии и рационального природопользования в Дагестане Махачкала: Юпитер, 2002

18. Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения. М.: Высшая школа, 2005.

19. Гершензон В.Е. и др. Информационные технологии в охране окружающей среды.М: Academia,2002

20. ГОСТ 17 15 05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков.

21. ГОСТ 17 44 02-84 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа. М., 1984.

22. ГОСТ 17.0 0 02-79. Охрана природы. Почвы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. М., 1980.

23. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля.

24. ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. М., 1982

25. Григорьев А. А., Липатов В. Б. Дымовое загрязнение атмосферы по наблюдениям из космоса. Л., 1978.

26. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды / Пер. с англ. М.:- 1979

27. Гусейнов А. Н. Хроноиндикационный мониторинг в районе теплоэлектроцентралей города Тюмени. Экологические аспекты // Экология и промышленность России.-1997, № 5.- с. 4 -9.

28. Дедков А. П., Мозжерин В. //Эрозия и сток наносов на Земле. Казань, 1984.

29. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. Справочник. М.: «Химия», 1989.

30. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М.: Высшая школа, 1989. -С.209-225.

31. Доклад Службы охраны окружающей среды «О состоянии и охране окружающей среды Республики Дагестан в 2002 году». Махачкала: 2002.

32. Дончева А.В., Казакова JI.K., Калуцков В.Н. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды М.: Экология, 1992. 256 с.

33. Дронин Н. М., Травина Л. В. Методика картографирования промышленных выбросов в атмосферу предприятиями городского района (на примере Бабушкинского района Москве // Вестн. МГУ- Сер. 5- Геогр.- 1991.-№ 1.-С. 108-112.

34. Евтеев О. А., Тикунов В. С. Опыт составления оценочных и прогнозных карт загрязнения воздушного бассейна города по данным природной индикации // Ландшафтно-экологические исследования и практика. М., 1991. С. 35-50.

35. Ежегодник качества поверхностных вод Российской Федерации. М.,1996.

36. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России. 1995 г. / Под ред. Э. Круглой. СПб., 1996.

37. Ефремов Ю. К. Два логических этапа в процессе физико-географического районирования // Вестн. МГУ.-1969.-№ 4- С 4.

38. Жуков A.M. Компьютерное геоэкологическое моделирование М: МГУ, 1998

39. Жучкевич М.И. Методы физ.географических исследований М: Academia, 2003

40. Зоны загрязнения снежного покрова вокруг городов на территории СССР / В. Г. Прокачева, Н. Н. Чмушова, В. П. Абакуменко, В. Ф. Усачев. Л., 1988. Издательство «Юпитер», 2003.- 32 с.

41. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. — М.: Гидрометеоиздат, 1984. — 560 с.

42. Изучение показателей здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды: Методические рекомендации. Киев, 1985.

43. Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М., 1991.

44. Исаченко А. Г. Экологическая география России. СПб., 2001.

45. Исаченко Г. А. Методы полевых ландшафтных исследований и ланд-шафтно-экологическое картографирование. СПб., 1998.

46. Исмаилов Ш.И. Экология и охрана природы в Дагестане Махачкала: ДГПУ, 2004.

47. Карта экологической ситуации промышленных районов Свердловской области. М., 1993.

48. Касимов Н. С, Батоян В. В., Белякова Т. М., Моисеенков О. В., Пи-ковский Ю. И., Проскуряков Ю. В. Эколого-геохимические оценки городов// Вестн. МГУ. Сер. 5, геогр. 1990. № 3. С. 5-12.

49. Керимханов С.У. Почвы Дагестана. Краткая характеристика и использо-ванаие. Махачкала: Даг. кн. изд-во, 1976.- 120 с.

50. Кимстач В. А., Фридман Ш. Д., Дмитриев Е. С, Язвин JI. С, Нейман Е. Я. Концепция системы экологического мониторинга России // Метеорология и гидрология. 1992. № 10. С. 5-18.

51. Классификация почв России / Сост.: JI. JI. Шишов, В. Д. Тонконогов, И. И. Лебедева. М., 2000.

52. Ковалевский В. В. Геохимическая экология. М., 1974.

53. Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. М., 1991.

54. Комедчиков Н. Н., Лютый А. А. Экология России в картах: Аннотированный библиографический указатель карт и атласов. М., 1995.

55. Комплексное экологическое картографирование. (Географический аспект) / Под ред. Н. С. Касимова: Учеб. пособие. М., 1997.

56. Коновалова Т. И. Дистанционное исследование экологического состояния городов Сибири // География и природные ресурсы. 1998. № 4. С. 113-121.

57. Корепанова Т. В. Методические указания к выполнению лабораторных работ по экологическому картографированию: Учебно-методическое пособие. Ижевск, 2000.

58. Королева Е. Г., Оливерусова Л. Экологические подходы к классификации городских территорий в природоохранных целях // Биоиндикация в городах и пригородных зонах. М., 1993. С. 11—14.

59. Котерев A.M. http://www.autoreview.ru/archive/2007/18/

60. Котляков В. М., Кочуров Б. И., Коронкевич Н. И., Антипова А. В., Денисова Т. Б. Подходы к составлению экологической карты СССР // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1990. № 4. С. 61-70.

61. Кочуров Б. И. География экологических ситуаций (экодиагностика территории). М., 1997.

62. Кочуров Б. И. Оценка устойчивости почв к загрязнению // География и природные ресурсы. 1983. № 4. С. 55—60.

63. Курбатова А. С., Мягков С. М., Шныпарков A. JI. Природный риск для городов России. М., 1997.

64. Курбатова А.И., Тарко A.M., Зволинский В.П. Математическое моделирование воздействия аэротехногенных загрязнений на лесные биогеоценозы. М.: РУДН, 2007

65. Магомедалиев З.Г. О загрязнении почв территории г. Махачкалы. // Тезисы докладов научно-практической конференции по охране природы. Махачкала, 1993.

66. Макарова Н.А. Уровенный режим Каспийского моря, состав, особенности и оценка устойчивости компонентов прибрежных экосистем Центрального и Северо-Западного Прикаспия к антропогенным воздействиям: Дисс. канд. биол. наук.- Махачкала, 2006.- 130 с.

67. Малышева А. Г. Проблема аналитического контроля в гигиене окружающей среды // Гигиена и санитария. 1992. № 9—10. С. 39—41.

68. Маслов Н. В. Градостроительная экология. М., 2002.

69. Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте, Госкомгид-ромет, Штаб ГО, 1990.

70. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л., 1987.

71. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами. М., 1982.

72. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами. М., 1981.

73. Мирзоев Э.М.-Р., Магомедалиев З.Г. Содержание тяжелых металлов в почвах и грунтовых водах северо-западного Прикаспия // Сб.ст. Экологические проблемы Прикаспийской низменности. Махачкала, 1991. С.59-66

74. Назаров И. М., Николаев А. И., Фридман Ш.Д. Основы дистанционных методов мониторинга загрязнения природной среды. Л., 1983.

75. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Ч. 1-6. Вып. 29. СПб., 1992.

76. О свинцовом загрязнении Российской Федерации и его влиянии на здоровье населения: Государственный доклад. М., 1997.

77. Общесоюзный нормативный документ: Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. ОНД-90. СПб., 1992. Ч. 1,2.

78. ОНД-90. Руководство по контролю ИЗА. Часть 1 и 2, СПБ, НИИ «Атмосфера», 1992.

79. Основы геоинформатики. Под ред. Тикунова B.C. Учеб. Пособие. М.: Академия.2004.Т 1-2

80. Основы геоэкологии / Под ред. В. Г. Морачевского. СПб., 1994. ПО. Оценка качества окружающей среды и экологическое картографирование. М., 1995.

81. Оценка состояния и устойчивости экосистем. М., 1972.

82. Панфилова С. С. Методика составления статистических карт для планирования противоэпидемических мероприятий (на примере территории Удмуртской АССР) // Медико-географическое картографирование. Л., 1978. С. 73-79.

83. Практическое пособие по разработке раздела «Оценка воздействия на окружающую среду» к СП 11-101-95. М., 1995.

84. Предложения по системной организации сопряженного мониторинга чрезвычайных ситуаций в Северо-Кавказском регионе//Сб.: «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций».- М.:Центр «Антистахия», 2002г. СЛ 6-17

85. Преображенский В. С, Александрова Т.Д., Куприянова Т. П. Основы ландшафтного анализа. М., 1988.

86. Приваленко В.В. Геохимическая оценка экологической ситуации в г. Ростове-на-Дону. Ростов н/Д, 1993. 167 с.

87. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопльзование в России М: ФиС, 1995

88. Рамад Ф. Основы прикладной экологии / Пер. с фр. Л., 1981.

89. Ратанова М. П., Битюкова В. Р. Территориальные различия степени экологической напряженности Москвы // Вестн. МГУ. Сер. 5, геогр. 1999. № 1.С. 65-70.

90. РД 52.04.186-89, «Руководство по контролю загрязнения атмосферы», Москва, 1991.

91. РД 52.04.306-92 Охрана природы. Атмосфера. Руководство по прогнозу загрязнения воздуха, С-Пб., Гидрометеоиздат, 1993

92. Ревзон А. Л. Картографирование состояния геотехнических систем. М„ 1992.

93. Региональный экологический атлас (концепция, проблематика, научное содержание) / А. Р. Батуев, А. В. Белов, В. В. Воробьев и др. Новосибирск, 1998.

94. Родзевич Н.Н. Геоэкология и природопользование. М: Дрофа, 2003

95. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.180-89, М., 1991.

96. Сает Ю.Е., Раевич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М., 1990

97. СанПиН 2.1.6. 1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест», Минздрав России, Москва

98. СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03. «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», Минздрав России, Москва1. Г)

99. Свиточ А.А. Геоэкологическая катастрофа в приморских городах Дагестана/ Журнал «Природа» №5 стр.16- 27. М:1998

100. Состояние водных ресурсов Дагестана. Махачкала: 2002

101. Стурман В.И. Экологическое картографирование. М.: Аспект Пресс,2003.

102. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука, 1990.

103. Тетиор А.Н. Городская экология : учеб.пособие для вузов / А.Н. Тети-ор.- М.: Изд. Центр. «Академия», 2006- 336 с.

104. Трифонова Т.А. и др. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях. М.: «Академический проект», 2005 Г.-352 с.

105. Трифонова Т.А. и др. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях. М.: «Академический проект», 2005 г. 352 с.

106. Якубов Х.Г. Экологический мониторинг зеленых насаждений Москвы.- М.: ООО «Стагирит-Н», 2005.-264 с.

107. Ясаманов Н.А. Основы геоэкологии. М.: Академия, 2003.

108. Chaudri, А. М., Zhao, F. J., McGrath, S. P., and Crosland, A. R., (1995). "The cadmium content of British wheat grain." J. Environ. Qual 24:850-855.

Информация о работе
  • Гусейнова, Надира Орджоникидзевна
  • кандидата биологических наук
  • Махачкала, 2008
  • ВАК 03.00.16
Диссертация
Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно
Автореферат
Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации