Оценка свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышленного города на основе ландшафтных характеристик

Кашинцева, Лариса Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Оценка свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышленного города на основе ландшафтных характеристик
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Оценка свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышленного города на основе ландшафтных характеристик"

На правах рукописи

РГ*

КАШИНЦЕВА Лариса Владимировна

^«иаоо

ОЦЕНКА СВИНЦОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВОГРУНТОВ ЖИЛОЙ ЗОНЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА НА ОСНОВЕ ЛАНДШАФТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Специальность 11.00.11 - «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2000

Работа выполнена в Тульском государственном университете

Научный руководитель — докг. техн. наук, проф. Е. И, Захаров

Официальные оппоненты - докт. техн. наук, проф. Н. М. Качурин

канд. техн. наук А. Г. Хрупачев

Ведущая организация - Тульское федеральное государственное унитарно-исследовательское геологическое предприятие

Защита диссертации состоится 17 мая 2000 года в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 063.47.06 в Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета

Автореферат разослан 6 апреля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета докг. техн. наук, проф. В. В. Ветров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Сравнительно недавно важнейшими загрязнителями природной среды счи-ались, главным образом, пыль, оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, интетические органические вещества, радиоактивные _изотопы. Однако в по-, неднее десятилетие резко возрос интерес к тяжелым металлам, как к загрязните-ям, вызывающим проявления острых токсикозных эффектов. В настоящее вре-я, по оценкам ООН, тяжелые металлы занимают второе место по распростра-енности относительно других загрязнителей, уступая только пестицидам.

Среди группы тяжелых металлов особое место занимает свинец, поскольку ля всех городов России свинец является основным токсичным антропогенным тементом. Являясь сильнейшим коммулятивным ядом и попадая в организм че-овека через дыхательные пути или с пищей, он имеет тенденцию накапливаться костях, печени, почках, в поверхностных тканях и не выводится из организма

0 конца жизни. Из большого опыта работ последних лет известна корреляция 1болеваемости населения, особенно детского, проживающего в местах с почвен-ыми аномалиями свинца техногенной природы.

Выделяются два основных источника поступления свинца из атмосферы в оверхностный слой и почву - специализированные промышленные предпри-гия, деятельность которых приводит к локальным высококонцентрированным топлениям этого загрязнителя, и аэрозольные выхлопы автотранспорта, обра-лощиеся при сгорании этилированных бензинов в двигателях внутреннего сго-ания. Несмотря на то, что за последние 7-8 лет выбросы свинца от промышлен-ых источников в среднем по России снизились на 60 % вследствие сокращения эъемов производства, общие концентрации свинца снизились только на 41 %. бъясняется это тем, что снижение промышленных выбросов не сопровождается ^ижeниeм выбросов от автотранспорта. Последние вызывают широкое про-гранственное распределение тонкофракционного металлического свинца на го-эдских территориях и приводят к значительному увеличению вероятности попа-1ния свинца в организм человека.

Поэтому изучение процессов миграции аэрозольного свинца и закономер-эстей его накопления на городских территориях является актуальным для оцен-

1 экологического состояния городской среды.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом 'едеральной Целевой Программы «Интеграция».

Целью работы являлось установление закономерностей загрязнения го-эдских территорий свинцом, необходимых для прогнозной оценки содержания шнца в почвогрунтах селитебных территорий при отсутствии почвенного мони-эринга, которая может быть использована для определения экологически небла-шриятных участков жилой зоны промышленного города.

Идея работы заключается в том, что процесс выпадения и накопления ме-шшческого свинца зависит от особенностей городского ландшафта, и для про-юзной оценки свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышлен-

ного города целесообразно использовать функциональные связи с ландшафтными характеристиками территорий.

Основные научные положения работы заключаются в следующем:

- оценка содержания свинца в поверхностном слое почв жилой зоны городского ландшафта может быть произведена без использования данных почвенного мониторинга на основе анализа природно-климатических, архитектурно-планировочных и техногенных характеристик городского ландшафта;

- распространение свинцового аэрозоля воздушными потоками во внутри-квартальные территории городских застроек зависит от вида источника загрязнения, и может быть оценено с помощью интегрального показателя, отражающего экранирующее влияние примагистральной застройки на проникновение свинца вглубь квартала;

- процесс переноса и накопления свинцовой пыли на городской территории от передвижных источников загрязнения происходит в водной среде поверхностного стока атмосферных осадков, в результате чего наиболее высокие концентрации свинца образуются в пониженных и застойных участках местности;

- для оценки свинцового загрязнения почвогрунтов межмагистральных городских территорий от передвижных источников загрязнения может быть использовано понятие поверхностной плотности автомобильного движения, выраженной в свинцовом эквиваленте;

- оценка содержания свинца в поверхностном слое почв жилой зоны городского ландшафта может быть осуществлена на основе анализа ландшафтно-однородных блоков, в пределах которых изменчивость рельефа выражена незначительно.

Новизна основных научных и практических результатов:

- предложены математические модели для оценки содержания свинца в поверхностном слое почв городских территорий, отличающиеся учетом техногенных особенностей городского ландшафта;

- предположен интегральный показатель в виде комплексной квартальной характеристики, отражающий экранирующее влияние квартальной ситуации на проникновение свинцового аэрозоля на межмагистральные территории;

- установлены корреляционные зависимости свинцового загрязнения почв различных по композиционному решению участков жилой зоны городского ландшафта от характера транспортной нагрузки, квартальных характеристик и вертикальной планировки местности;

- получены уравнения регрессии для определения величины свинцового загрязнения почв различных участков жилой зоны в зависимости от интенсивности движения автотранспортных средств, этажности и плотности примагистральной застройки, высотных отметок местности;

- разработан принцип зонирования территории города по интенсивности образования аэрозоля в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания в зависимости от поверхностной плотности распределения автотранспортных средств (АТС), выраженной в свинцовом эквиваленте;

- установлены закономерности динамики движения АТС г. Тулы для дорог иных категорий, позволяющие оценить влияние передвижных источников за->язнения на накопление свинца в почвогрунтах жилой зоны.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций под-*ерждается:

. - обоснованным использованием методов математической статистики, тео-т вероятности и современных достижений в области программного обеспече-т\

- репрезентативным объемом данных почвенного мониторинга и земельно> кадастра;

- достаточным объемом наблюдений, проведенных в процессе исследовали динамики движения автотранспортных средств;

- удовлетворительной сходимостью результатов, полученных по эмпириче-мм формулам, с фактическими данными накопления свинца в поверхностном юе почв городских территорий (отклонения не превышают 20 %).

Практическое значение работы.

Полученные зависимости для определения концентраций свинца в поверх-устном слое почв жилой зоны дают возможность производить оценку свинцово-I загрязнения городских территорий при отсутствии почвенного мониторинга. С змощью полученных регрессионных уравнений могут быть выявлены экологи-:ски неблагоприятные, с точки зрения свинцового загрязнения, участки жилой >ны.

Установленные зависимости влияния квартальных характеристик, рельефа гстности и интенсивности движения автотранспортных средств на свинцовое грязнение почвогрунтов городских территорий могут быть использованы при 1зработке архитектурно-планировочных решений с целью минимизации влия-1Я свинцового загрязнения на здоровье населения.

Доминирующая роль поверхностного стока атмосферных осадков в перено-| и седиментации свинца определяет необходимость регулирования этих про-хсов ливневой системой канализации.

Установленные закономерности динамики движения автотранспортных юдств позволяют произвести оценку загрязнения приземных слоев атмосферы Тулы от передвижных источников загрязнения расчетным методом.

Внедрение результатов исследований. Основные научные и практические :зультаты диссертационной работы переданы для использования в Тульское фекальное государственное унитарно-исследовательское геологическое предпри-ие, в Городской комитет по земельным ресурсам и землеустройству, в Главное [равление архитектуры и градостроительства Тульской области, в Тульское [равление геодезии и кадастра государственного центрального топографо-фкшейдерского предприятия «Центрмаркшейдерия», в ГИБДД г. Тулы. Теоре-[ческие положения и практические рекомендации по оценке загрязнения по-рхностного слоя почв городских территорий свинцом, изложенные в работе, пользуются в учебных курсах: «Промышленная экология. Защита биосферы» и Экология» для студентов специальности «Охрана окружающей среды и рацио-шьное использование природных ресурсов».

Апробация работы. Научные положения и практические рекомендации диссертационной работы в целом и отдельные её разделы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ (г. Тула, 1997-1999 гг.), ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (г.Тула, 1997-2000 гг.), научно-технической конференции «Тула историческая: прошлое и настоящее» (г. Тула, 1996 г.), Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности «Наука и экологическое образование. Практика и перспективы» (г. Тула, 1997 г.), Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности «Поиск, оценка и рациональное использование природных ресурсов. Наука, практика и перспективы» (г. Тула, 1998 г.), Первой региональной конференции «Геоинформационные технологии в решении региональных проблем» (г. Тула, 1999 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения; изложена на 234 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 40 иллюстраций, список литературы из 205 наименований.

Автор диссертации выражает глубокую благодарность к. т. н., доц. И. А. Басовой, к. т. н. доц. Ю. И. Серегину, за содействие и поддержку при проведении научных исследований и обсуждении полученных результатов. Автор диссертации также выражает признательность И. М. Сидоруку - начальнику Тульского управления геодезии и кадастра, В. Н. Симурзину - заведующему отделом экологии и математического моделирования ТулНИИГП, Н. М. Меркулову — начальнику управления ГИБДД УВД Тульской области, Ю. С. Паршину - начальнику Тульского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды - за предоставленную информацию и ценные консультации при проведении научных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Территория г. Тулы, как всякая урбанизированная территория, представляет собой специфическую разновидность антропогенного ландшафта, поскольку испытывает на себе интенсивное длительное техногенное воздействие. Наиболее значимыми источниками современного антропогенного воздействия являются промышленность и транспорт. Образуемые в результате хозяйственной деятельности человека многочисленные выбросы и отходы поступают в окружающую среду, осаждаются, загрязняя территорию города и изменяя концентрации микроэлементов в почвах. Поэтому почвенный покров может служить индикатором антропогенного воздействия, так как обладает способностью аккумулировать в себе загрязнители в течение всего периода действия техногенных источников. Загрязнение почв города свинцом является одним из наиболее опасных с точки зрения воздействия на здоровье людей.

Исследованиями загрязнения почв тяжелыми металлами в разное время за-имались А. Е. Ферсман, М. И. Глазовская, А. И. Перельман, Г. В. Доброволь-кий, Л. Г. Бондарев, В. А. Ковда, Ю. В. Алексеев, Д. С. Орлов, В. Д. Василев-кая, В. Б. Ильин и др.

Влияние неоднородности городского ландшафта на специфику накопления винца в почвенном слое отмечено в работах Г. В. Добровольского, Л. А. Гри-шной, Н. Ф. Глазовского, В. В. Добровольского, Ю. Г. Тютюнника, Ю. В. Алек-еева, Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, И. Л. Борисенко, Н. И. Игнатенко, А. Н. Гусейнова др.

Обзор литературы показал необходимость и актуальность проведения де-альных экологических исследований конкретных городских систем в связи с азнообразием природно-климатических, почвенно-геохимических и архитектур-о-планировочных условий. Литературный анализ также позволил сделать вывод том, что существующие методы оценки загрязнения поверхностного слоя почв эродских территорий свинцом, либо весьма трудоемки и дорогостоящи (метод рямого отбора и анализа почвенных проб), либо дают неадекватную оценку винцовому загрязнению, так как не учитывают комплексное влияние особенно-гей городского ландшафта на суммарное свинцовое загрязнение.

Отсутствие количественных зависимостей между содержанием свинца в очвогрунтах городских территорий и ландшафтными характеристиками жилой эны, цель и идея работы обусловили необходимость постановки и решения сле-ующих задач:

1. Изучить структуру и содержание существующей информации (базы дан-ых) об уровне техногенного воздействия на окружающую среду г. Тулы; иссле-овать характер и источники свинцового загрязнения городской территории..

2. Выполнить анализ и обобщить государственную статистическую инфор-ацию о структуре парка автотранспортных средств по типу подвижного состава виду используемого топлива; установить характер и закономерности движения зтотранспортных средств по улично-дорожной сети города для определения 1ияния передвижных источников загрязнения на свинцовое загрязнение жилой шы г. Тулы.

3. Исследовать влияние метеорологических условий и ландшафтной неод-эродности на загрязнение свинцом внутриквартальных городских территорий.

4. Разработать математическую модель свинцового загрязнения почвогрун-эв жилой зоны промышленного города в зависимости от совокупности ланд-[афтных характеристик.

5. Исследовать экранирующее влияние примагистральной застройки на {утриквартальный уровень свинцового загрязнения; выявить зависимость уров-и свинцового загрязнения почвогрунтов межмагистральных территорий от ком-пексной квартальной характеристики.

6. Обосновать возможность построения математической модели для расчета элей концентраций свинца, без привлечения результатов почвенного спектраль-эго анализа.

Обобщая существующий опыт в области ландшафтно-зкологических ис-тедований городских территорий, в качестве техногенных факторов городского

ландшафта, влияющих на накопление свинца в почвогрунтах городских территорий, рассмотрены: архитектурно-планировочное решение, которое определяет не только положение города в пространстве, но и наличие ряда функциональных зон; метеорологические условия переноса вредных примесей; транспортная нагрузка на территорию города; наличие специализированной промышленности, в отходах которой присутствует свинец; искусственные формы рельефа - композиция примагистральной застройки и вертикальная планировка местности. Методологический подход к оценке содержания свинца в поверхностном слое почв жилой зоны представлен на рис. 1.

Рис. 1. Методологический подход к оценке содержания свинца в поверхностном слое почв жилой зоны

Свинец, поступающий в атмосферу от антропогенных источников загрязнения, оседает на подстилающую поверхность, вымывается атмосферными осадками или переносится на значительные расстояния от места выбросов. Все эти процессы зависят от природно-климатических условий местности, которые способны либо усиливать, либо ослаблять неблагоприятное воздействие загрязнителя на окружающую среду.

Для определения способности приземных слоев атмосферы к переносу и ассеянию свинцового аэрозоля вглубь городской застройки был проанализиро-ан ветровой режим г. Тулы за последние 10 лет. В результате выявлена высокая одовая изменчивость штилевых состояния атмосферы, и стабильность атмо-ферных состояний, которым соответствуют скорости ветра 0-3 м/с. Поэтому ис-ользование в ежегодных метеорологических отчетах среднемесячных значений ¡тилевых состояний атмосферы для Тулы является не вполне корректным.

Установлено, что количество атмосферных ситуаций с малыми скоростями етра (0-3 м/с) составляют 82 % для теплого периода года и 69 % для холодного, то свидетельствует о неудовлетворительной способности атмосферы г. Тулы к ассеиванию вредных выбросов от низких источников загрязнения.

В последние годы, с 1990 по 1999 гг., на территории г. Тулы прослеживает-я тенденция к уменьшению среднегодовой скорости ветра с 3,6 м/с до 2,3 м/с. [олучено уравнение регрессии, позволяющее осуществлять ежегодный прогноз корости ветра на территории Тулы (коэффициент корреляции г = - 0,71 при <0,05).

У=3,38-1,16к^(ДТ), (1)

де V - прогнозируемая среднегодовая скорость ветра; ДТ = Т - 1989, Т - значение алендарного года, изменяющееся от 1990 до 2005 г.

Таким образом, установлено, что метеорологические условия в Туле спо-обствуют созданию застойных ситуаций, повышающих уровни загрязнения приемных слоев атмосферы в непосредственной близости от источников загрязнения.

Изучение закономерностей накопления свинца в почвах городских терри-орий рассмотрено на примере центральной части г. Тулы, который был выбран в ачестве объекта исследования ввиду его исторической и современной значимо-ти, высокой концентрации населения, разнообразия искусственных форм релье-)а и чрезвычайно сильного почвенного загрязнения. Изучаемая территория цен-ральной части г. Тулы представлена жилой зоной площадью 15 км2. Основу жи-ой зоны составляют техногенные ландшафты, однако, на данном участке при-утствуют природно-техногенные, а также природные ландшафты.

Данный район характеризуется, с одной стороны, близостью стационарных сточников загрязнения в виде промышленных предприятий, в отходах которых одержится свинец, а с другой стороны — сильно развитой сетью магистральных лиц с высокими транспортными нагрузками.

Влияние промышленных предприятий объясняет присутствие на исследуе-юй территории ярко выраженной локальной геохимической аномалии, с высоки-ш концентрациями свинца. Для анализа полей свинцового загрязнения были ис-ользованы результаты почвенного мониторинга по определению содержания винца в поверхностном слое почвы методом спектрального анализа, выполнение организацией ТулНИИГП.

Наиболее обширное по площади пространственное загрязнение почвенного юкрова свинцом может быть связано с деятельностью автотранспорта, в выхло-[ах которого часто содержится свинец. В связи с этим знание реальной транс-

портной нагрузки на улично-дорожную сеть города является необходимым звеном для анализа процессов миграции аэрозольного свинца и закономерностей его накопления на городских территориях.

Транспортная система Тулы разработана на основе радиально-кольцевой схемы. Внутри города движение транспорта распределяется неравномерно, фор. . _ мируясь в значительной степени от основных элементов, и сооружений города. Центр города - район пр. Ленина и ул. Советской - является особым местом, в котором движение наиболее интенсивно и уплотнено по сравнению с другими частями города.

Проспект Ленина является главной магистралью общегородского значения, которая составляет основу городского плана, формируя главные направления транспортных потоков. Она дополняется более разветвленной сетью магистральных улиц районного значения. Начинаясь на возвышенности, проспект Ленина пересекает центр города с юга-запада на северо-восток и примыкает к ул. Советской, которая в свою очередь несет на себе не менее высокую транспортную нагрузку, поскольку является магистралью районного значения, связывающей административные районы Тулы. Именно эти две магистрали - пр. Ленина и ул. Советская являются основными составляющими транспортной системы центральной части города.

Совпадение расположения пр. Ленина с преобладающими ветрами, наличие турбулентных потоков воздуха, возникающих при движении автотранспорта вдоль проспекта, продольный уклон пр. Ленина на северо-восток, по направлению к ул. Советской, чрезвычайно сильная транспортная загруженность этих двух улиц, а также наличие в этом районе стационарных источников загрязнения - предопределяет специфику загрязнения, которая, по данным почвенного мониторинга, выражается в скоплениях вредных выбросов в пониженных участках рельефа, то есть в районе ул. Советской и прилегающих к ней территориях. На формирование уровня загрязнения в центральной части города большое влияние оказывает «остров тепла», который вызывает приток воздуха от окраин к центру, в результате чего в районе ул. Советской наблюдаются максимальные концентрации загрязняющих веществ.

Таким образом, при сложившихся архитектурно-планировочных и природно-климатических условиях вариантов уменьшения экологического риска в г. Туле практически нет. Поэтому, одним из способов, позволяющим уменьшить неблагоприятное воздействие окружающей среды на здоровье горожан, является определение мест повышенного содержания опасных загрязнителей на основе их количественной оценки.

Для оценки содержания свинца в поверхностном слое почвогрунтов на территории, подвергшейся суммарному загрязнению от действия стационарных и передвижных источников загрязнения, принимались во внимание такие факторы, как транспортная нагрузка на территорию города, этажность и плотность прима-гистральной застройки, высотные отметки рельефа.

При этом, содержание свинца в поверхностном слое почв рассматривалось как функция распределения от указанных параметров как случайных величин:

Срь =/№, X,...., Х„) =/0¥рь, кл к/: Н),

(2)

де Срь — внутриквартальное содержание свинца в поверхностном слое почв, 10"3 %; УрЬ- квартальная плотность распределения транспортных средств, выраженная в винцовом эквиваленте, прив.ед./м; коэффициент, учитывающий плотность римагистральной застройки квартала; А/ - коэффициент, учитывающий этаж-ость примагистрапьной застройки квартала; // — высотная отметка центра жило-о квартала, м.

Теоретическая функция совместного распределения этих случайных вели-ин определяет вероятность того, что содержание свинца в городских почвогрун-ах зависит от указанных параметров и определяется выражением:

Г Срь = Р (х,<Х,, х2<Х2.....х„<Хп)

1 / ч дпР(хих2,...,хп)

I <р = (х1,х2,...,хп) = —-—^ (3)

дхх,3х2,...,дхп

Функция (2) во всем диапазоне практически возможных значений может ыть с достаточной точностью линеаризована уравнением:

/{х,,хг,...,хп)^/(мхгмхг,...,мх) + ±1^(х1 - Мх), (4)

- = --- значение частной производной, вычисленной по зна-

гнию X,, совпадающему с его математическим ожиданием МХ)

Для оценки содержания свинца в поверхностном слое городских почвог-унтов использовалось уравнение множественной регрессии:

Сгь = А0ШРЬ + А1ка + А2к/ + А3//+А4, (5)

1е А0, Ах, А2, Аг, - искомые коэффициенты.

Для определения этих коэффициентов в работе исследовано влияние техно-:нных факторов городского ландшафта IV¡>ь, к^, кН на накопление свинца в эчвогрунтах жилой зоны.

Определение транспортной нагрузки №рь на изучаемую территорию было эоизведено на основе транспортного обследования улично-дорожной сети, ко-)рое проводилось в 2 этапа.

Первый этап включал сбор отчетно-статистических сведений, в процессе второго с помощью документальных материалов государственной статистики и шных ГИБДД г. Тулы было установлено:

- снижение парка автотранспортных средств в 1998 гг. по всем видам >анспорта по сравнению с 1995 г. на 14 %;

- структура парка АТС: доля легкового транспорта в общем объеме составляет 81 %, грузового 15 %, автобусов 4 %;

- процентный состав транспортных средств по виду потребляемого топлива: среди легкового транспорта доля бензиновых энергоустановок составляет -99,5 % , грузового - 66 % , автобусов - 79 %; на дизельном топливе работают 30 % грузовых автомобилей и 21 % автобусов; газовое топливо относительно распространено среди грузового транспорта и составляет 4 %.

Второй этап транспортного обследования заключался в проведении натурных наблюдений интенсивности и состава движения на улично-дорожной сети города.

В результате проведения второго этапа транспортного обследования псшучены:

- схема распределения интенсивности движения автотранспорта по времени суток, которая, в интервале времени с 9.00 до 18.00 ч носит равномерный характер (рис. 2);

- обоснование возможности использования среднедневной часовой интенсивности движения АТС, которая представляет собой отношение суммы часовых интенсивностей за интервал времени, в течение которого транспортные потоки двигаются равномерно, к этому интервалу времени;

- величины временного интервала, рекомендуемые к использованию при проведении транспортного обследования выборочным способом в случае, когда не имеется первоначальных данных о часовой интенсивности распределения АТС на дорогах города (10 мин - при интенсивности движения, превышающей 500 тр. ед./ч и 20 мин - при интенсивности менее 500 тр. ед./ч);

- классификация улично-дорожной сети в зависимости от средней часовой интенсивности движения АТС;

- картограмма интенсивности движения АТС на улично-дорожной сети центральной части г. Тулы.

Время, ч

Рис. 2. Схема распределения интенсивности движения автотранспортных средств на улично-дорожной сети г. Тулы

Для исследования влияния транспортной нагрузки на распространение и каждение свинца во внутриквартальных пространствах застроенной территории в >аботе предложен метод получения однородного транспортного потока, в соответ-ггвии с которым все группы, в зависимости от удельных свинцовых выбросов фиводятся к легковому автомобилю.

Данный метод позволил рассчитать интенсивность движения транспортных :редств на автодорогах города в свинцовом эквиваленте 1РЬ.

Л» = (6)

да Грь - интенсивность движения АТС, выраженная в свинцовом эквиваленте, фив.ед./ч, п - число типов транспортных средств (легковые, грузовые, автобу-;ы); к - число групп ¡-того транспортного средства; I, ] - интенсивность движе-шя ]-той группы {-того типа транспортных средств, тр.ед./ч; кРЬ п - коэффици-;нт приведения ]-той группы ¡-того типа транспортных средств к единичному гегковому автомобилю.

Для приведения интенсивности движения разных типов транспорта к ин--енсивности, выраженной в свинцовом эквиваленте 1РЬ, в работе составлены спе-шальные таблицы, рекомендуемые к использованию. Построена картограмма 1нтенсивности движения АТС на улично-дорожной сети центральной части г. Гулы в свинцовом эквиваленте.

Оценка зависимости накопления свинца в поверхностном слое почв внут-шквартального пространства от интенсивности движения автотранспортных :редств производилась на основании представления об автотранспорте как источнике пространственного загрязнения свинцом межмагистральных территорий. }ля этого было использовано, предложенное А. Я. Якшиным, понятие поверхно-ггной плотности автомобильного движения, выраженное в свинцовом эквиваленте - 1¥рь. Поверхностная плотность движения характеризует объем и распределе-ше АТС по некоторой площади, и представляет собой отношение суммарной ■ранспортной работы, осуществляемой на площади квартала к величине этой то щади Б.

^=¿(^,><4)^. (?)

1=1

■де \\гп - плотность распределения АТС в свинцовом эквиваленте, прив.ед./м, 'рь - среднечасовая дневная интенсивность движения АТС в свинцовом эквива-шнте на ¡-том участке улицы, ограничивающем квартал, прив.ед./ч; I, - протя-кенность ¡-того участка улицы, м; 5 — площадь квартала, м ; п - число участков 'лиц в границах рассматриваемого квартала.

При определении влияния данного признака на пространственное распре-1еление свинца в почвах были сформированы базы данных для части города, которая испытывает суммарное загрязнение от промышленности и автотранспорта, I для территории, достаточно удаленной и потому относительно свободной от

действия стационарных источников загрязнения. При создании баз данных территория города делилась на зоны площадью 100 га, в соответствии с регулярной километровой сеткой, нанесенной на топографический план г. Тулы (рис. 3). Жилая часть города, в пределах отдельных зон, была поделена на кварталы, ограниченные по периметру проезжими частями автодорог. Для жилых кварталов выделенных зон определялась поверхностная плотность распределения транспортных средств по формуле (7) и среднее содержание свинца в квартале.

Корреляционный анализ, выполненный в зонах совместного влияния стационарных и передвижных источников загрязнения, с одной стороны подтвердил автотранспортную природу свинцового загрязнения (коэффициент корреляции г = 0,48 при р<0,05), а с другой стороны, указал на влиянии посторонних признаков на распространение свинцовых загрязнений. В зонах преимущественного влияния передвижных источников загрязнения корреляционная связь отсутствует (г = 0,16; -0,06; 0,09 при р<0,05).

Рис. 3. Схема зонирования центральной части г. Тулы

В связи с этим была рассмотрена гипотеза о влиянии искусственных форм зельефа на свинцовое загрязнение городской территории. В качестве искусствен-шх форм рельефа выступают элементы жилой и нежилой застройки, огражде-тя, вертикальная планировка местности.

Оценка влияния искусственных форм рельефа на накопление свинца в поч-югрунтах жилой зоны производилась на основании анализа подробной топографической съемки территории Тулы, предоставленной Тульским управлением •еодезии и кадастра.

Вероятность возможного проникновения свинцового аэрозоля во внутри-свартальное пространство Ра зависит, априори, от показателя плотности контур-юй застройки, взятой по периметру всего квартала кл и экранирующего влияния важности примагистральных сооружений к/..

Ра=1-(кахк}) (8)

!десь Кх = к^хк/ - комплексная квартальная характеристика.

Показатель плотности застройки учитывающий её влияние на условия троветриваемости магистрали, определяется как отношение суммарной длины фоекций зданий на красную линию /, по периметру квартала к величине этого 1ериметра рй-

(9)

¿=1

Экранирующие свойства зданий зависят также от высоты примагистрапь-юй застройки и описываются дискретными величинами к/•. В зависимости от :редней этажности /г, каждому типу застройки присваиваются следующие значе-шя:

К 1 2 3 4 5 9 и более

кг ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,9

Реальные граничные значения Ра изменяются от 0,1 (к^= 1; к/=0,9) - для шотной застройки периметра квартала девятиэтажными зданиями, до 0,9 (£</= 1; с/=0,1) - для одноэтажных кварталов с глухими заборами.

Определение влияния комплексной квартальной характеристики Кх на починное распределение свинца производилось на основе базы данных, аналогич-юй, созданной для оценки влияния автотранспорта на свинцовое загрязнение лежмагистральных территорий. Для всех кварталов выделенных зон определяюсь комплексная квартальная характеристика, вероятность проникновения свин-1а во внутриквартальное пространство Ра и среднее содержание свинца в квартале.

Для установления зависимости накопления свинца в почвенном слое от сомплексной квартальной характеристики Кх был выполнен корреляционный шализ. Значение коэффициента корреляции г = 0,27 (р<0,05), в районе совмест-

ного влияния стационарных и передвижных источников загрязнения, показывает незначительную связь между содержанием свинца в почвах и вероятностью проникновения свинца в квартал. Отсутствие корреляционной зависимости в зонах влияния преимущественно передвижных источников загрязнения между величинами Кх и РЬ, равно как между и РЬ, позволяет сделать вывод о нераспространении свинцовосодержащих выхлопов автотранспорта вглубь квартала.

Особенности архитектурно-планировочного решения Тулы, специфика передвижных источников загрязнения, характеризующаяся небольшой высотой выброса, большая атомная масса свинца, отсутствие корреляционных связей внут-риквартального содержания свинца с комплексной квартальной характеристикой (вероятностью проникновения свинца в квартал), а также с интенсивностью движения АТС - позволяют высказать гипотезу о скоплении свинца на проезжей части дороги или вблизи нее и последующем его переносе водяной пульпой поверхностного стока в пониженные участки рельефа.

Визуальный анализ экополя свинца подтверждает данную гипотезу, указывая на преимущественную концентрацию свинца на отдельных пониженных участках рельефа (рис. 4, 5).

Для проверки гипотезы были подготовлены массивы содержаний свинца и высотных отметок Н - точек рельефа и произведен их корреляционный анализ. Коэффициенты корреляции -0,63 - (-0,90) (при р<0,05), полученные для различных участков жилой зоны рассматриваемой территории, показывают зависимость между содержанием свинца в почвогрунтах центральной части г. Тулы и высотными отметками рельефа местности. Оценка надежности коэффициента корреляции осуществлялась по формуле В. И. Романовского (для п > 50).

При анализе процесса накопления свинца в поверхностном слое почв от одного параметра Н уравнение имеет вид:

СРЬ=СРЬ+г-^-(Н-Н) (10)

тСРЬ

где СРЬ и Н— эмпирические характеристики (математические ожидания величин СРь и Н), определяемые по формулам:

_ ±Н,

Срь=^-, Я = (11)

п п

где п — число обрабатываемых данных в массиве, тСрь и тн— средние квадрати-ческие отклонения рассматриваемых параметров, определяемые по формулам:

1<СИ, -СРЬ)г

И(Ъ-Н)2 1=1_

п-1

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Высота, ■

боя« 220

О 2,0•220

Р"7^ 200.210

| | 190-200

| | 180-190

| | 170.180

| | 160-170

| | 150-160

Рис. 4. Карта рельефа местности центральной части г. Тулы

. ОБОЗНАЧЕНИЯ

гс пни 10 &

ЕЯ более 80

|_1 60 -80

Г~1 40-60

СП 30-40

о 20-30

□ 15-20

□ 10-15

ы 8-10

Рис. 5. Карта свинцового загрязнения центральной части г. Тулы

Наилучшее приближение для оценки содержания свинца в почвогрунтах городских территорий получено с помощью полиномов. Для описания динамики накопления свинца в поверхностном слое почв небольших участков жилой зоны (площадью около 2 км2) достаточно хорошую точность дает линейная зависимость (рис. 6 - а, б).

Уравнения регрессии для участков селитебной зоны площадью 2 км2 имеют

вид:

Зона 1, 6: Срь = -0,21 Н+50,65 г = 0,87 (р< 0,05) (13)

Зона 4, 9: Срь = - 1,11 Н + 238,8 г = 0,72 (р < 0,05) (14)

Зона 8, 9: Срь = - 0,89 Н +211,62 г = 0,90 (р< 0,05) (15)

Зона 12,13: Срь = - 0,142 Н+ 42,93 г =0,71 (р < 0,05) (16)

где Срь - содержание свинца в поверхностном слое почв конкретной точки, 10"3 %; Н — текущая высотная отметка участка местности, м.

Таким образом, на обследуемом участке территории жилой зоны центральной части г. Тулы обнаруживается обратная зависимость содержания свинца на внутриквартальных территориях от высот, что подтверждается значением коэффициента корреляции для участка площадью 15 км2 равным -0,63 (р<0,05). Корреляционное поле признаков свинца и высотных отметок местности для всего анализируемого участка представлено на рис. 6 - в.

Уравнение регрессии для участка площадью 15 км2 получено в виде:

СРЬ= 27002 - 547,2 Н+ 4,16 Н2-0,0141 Н3+2Е-05 Н4, (17)

На основании выполненных расчетов в работе сделан вывод о том, что пространственное содержание свинца в почвогрунтах жилой зоны, с одной стороны, зависит от источника загрязнения и ветрового режима территории, которые определяют набор признаков, влияющих на концентрации свинца; с другой стороны, рельеф является доминирующим признаком, который в любом случае влияет на накопление свинца в поверхностном слое почв жилой зоны.

Поскольку для жилых массивов, расположенных в зоне действия стационарных источников загрязнения, выявлена связь концентраций свинца с высотными отметками местности, транспортной нагрузкой, а также с квартальными характеристиками, оценка содержания свинца в почвогрунтах городской территории может быть произведена на основе модели множественной регрессии, включающей совокупность техногенных факторов городского ландшафта, влияющих на результативный признак.

200 210 Абсолютная отметка Н, м

230

180 190 200

Абсолютная отметка Н, м

220

150 160 170 180 190 200 210 220 230 Абсолютная отметка Н, м

Рис. 6. Корреляционные поля свинца и высотных отметок

а) для зон 1,6- при преобладании передвижных источников загрязнения;

б) для зон 4, 9 - при преобладании стационарных источников загрязнения;

в) для анализируемого участка площадью 15 км2.

В результате обработки баз данных с помощью пакета прикладных программ CTATISTICA 5.0 в среде Windows получены корреляционные матрицы с различными по силе корреляционными связями в зависимости от вида преобладающего источника загрязнения и определены искомые коэффициенты для формулы (5). Это позволило получить уравнения множественной регрессии для различных участков жилой зоны: . _________ _______ .

зона 3-5,8-10: СРЬ = -20,3 kfH9,2 kd- 0,78 Н + 0,80 WPb +156,1; (18)

зона 1-15: СРЬ = -5,24 к}- 3,07 kd- 0,21 Н + 0,02 WPb + 54,2; (19)

зона 1,6: Cpb=10,45A/+30,8fe-0,93H + 0,90WPb+171,4; (20)

зона 4,9: СРЬ = 4,92 £/+9,27 kd- 0,62 Н + 0,45 WPb +125,9; (21)

где kf — характеристика этажности примагистральных сооружений жилого квартала; ка- показатель плотности примагистральной застройки квартала; Н; — высотная отметка центра квартала, м; \УРЬ — транспортная характеристика квартала, определяемая по формуле (7), прив.ед./м.

Хорошие интерполяционные свойства моделей (18) - (21) подтверждаются значимыми коэффициентами множественной корреляции г (табл. 1)

Таблица 1

Сравнительный анализ модели множественной регрессии

Наименование Номер зоны

3-5, 8-10 1-15 1,6 4,9

Площадь участка, км'' 6 15 2 2

Число анализируемых точек, N 96 281 65 53

Характеристика изменчивости рельефа Средняя Сильная Слабая Слабая

Виды ландшафтов Селитебные, садово-парковые Селитебные, промышленные, садово-парковые, природные Селитебные Селитебные

Коэффициент множественной корреляции, г 0,72 0,66 0,89 0,77

Погрешность вычисления Срьпрс™, % 0,17 36,8 0,21 1,6

Большое значение погрешности прогнозного значения внутриквартального эдержания свинца в почвогрунтах зон площадью 15 км2 (табл. 1) позволяет сде-ать вывод о том, что ландшафтно-неоднородные блоки для прогнозной оценки анного признака использовать нельзя. Следовательно, необходимо деление го-одских территорий на более мелкие - однородные участки, в пределах которых зменчивость рельефа выражена незначительно.

Таким образом, на основании анализа техногенных факторов городского андшафта произведена оценка содержания свинца в поверхностном слое жилой )ны г. Тулы. Приведенная методология может быть использована для оценки зинцового загрязнения селитебных территорий промышленных городов с анало-1чными архитектурно-планировочными и природно-климатическими особенно-гями местности при условии уточнения коэффициентов регрессионных зависи-остей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе по результатам экспериментальных и теоретических исследований ггановлены закономерности загрязнения городских территорий свинцом, необхо-шые для оценки свинцового загрязнения селитебных территорий при отсутствии эчвенных мониторингов. Полученные пространственные взаимосвязи между гутр»квартальными концентрациями свинца и ландшафтными характеристиками >родских территорий, позволили определить методологические подходы к ис-юдованию экологического состояния городской среды, в основе которых лежит тределение мест повышенного содержания свинца для защиты населения от их гасных скоплений.

Основные выводы, научные и практические результаты работы сво-ггся к следующему:

1. Предложена математическая модель для расчета полей концентраций инца в почвогрунтах жилой зоны без использования результатов почвенного [ектрального анализа. Отличие данной модели заключается в том, что в качест-: техногенных факторов, влияющих на содержание свинца в почвах жилой зоны тступают метеорологические условия переноса вредных примесей, архитектур-)-планировочная структура города, транспортная нагрузка, этажность и плот->сть примагистральной застройки, высотные отметки рельефа.

2. Оценка содержания свинца в зонах совместного влияния передвижных и ационарных источников загрязнения может быть произведена с помощью моли множественной регрессии; в зонах же преимущественного влияния пере-;ижных источников загрязнения - доминирующим фактором, влияющим на юцесс накопления свинца, является рельеф местности.

3. Исследовано влияние метеорологических особенностей атмосферы горо-и установлен их неблагоприятный характер к рассеиванию вредных примесей передвижных источников загрязнения. Установлено, что использование в еже-

дных метеорологических отчетах среднемесячных значений штилевых состоя-[й атмосферы для г. Тулы является не вполне корректным ввиду их высокой

изменчивости. Получено уравнение регрессии, позволяющее осуществлять ежегодный прогноз скорости ветра на территории г. Тулы.

4. Проанализирована архитектурно-планировочная и транспортная структура г. Тулы. Установлено, что концентрация транспортных средств в центре города, совпадение направления основной городской магистрали с преобладающими ветрами, наличие турбулентных потоков воздуха, возникающих при движении автотранспорта вдоль магистрали, её продольный уклон, а также наличие в этом районе стационарных источников загрязнения - предопределяет специфику загрязнения, которая выражается в скоплениях вредных выбросов в пониженных участках рельефа.

5. Исследована структура и состав парка автотранспортных средств по виду потребляемого топлива. Получена схема распределения интенсивности движения автотранспорта по времени суток, которая в интервале времени с 9.00 до 18.00 ч носит равномерный характер. Определены величины временного интервала, рекомендуемые к использованию при проведении транспортного обследования выборочным способом, в случае, когда не имеется первоначальных данных о часовой интенсивности распределения транспортных средств на дорогах города.

6. Предложен метод получения однородного транспортного потока, в соответствии с которым все группы, в зависимости от удельных свинцовых выбросов, приведены к легковому автомобилю. Произведена классификация улично-дорожной сети города и построены картограммы интенсивности движения АТС на улично-дорожной сети центральной части г. Тулы в транспортных единицах и свинцовом эквиваленте. Реализована математическая модель свинцового загрязнения внутриквартальных территорий в зависимости от плотности распределения транспортных средств, выраженной в свинцовом эквиваленте.

7. Исследовано влияние транспортной нагрузки на внутриквартальное содержание свинца в почвах. Установлена зависимость между поверхностной плотностью движения транспортных средств и концентрациями свинца в зонах совместного влияния стационарных источников загрязнения (коэффициент корреляции г = 0,48 при р<0,05). В зонах преимущественного влияния передвижных источников загрязнения корреляционная связь отсутствует (г = 0,16; -0,06; 0,09 при р<0,05).

8. Обосновано экранирующее влияние примагистральной застройки на процесс распространения и осаждения свинцового аэрозоля на внутриквартальных территориях. Предложен интегральный показатель в виде комплексной квартальной характеристики, отражающий влияние плотности и этажности контурной застройки на величину свинцового загрязнения. Выявлена зависимость уровня свинцового загрязнения межмагистральных территорий от комплексной квартальной характеристики в районе совместного влияния стационарных и передвижных источников загрязнения. В зонах преимущественного влияния передвижных источников загрязнения зависимость между исследуемыми признаками отсутствует.

9. Установлено, что процесс переноса и накопления свинцовой пыли от передвижных источников загрязнения на городской территории происходит в водной среде поверхностного стока атмосферных осадков, в результате чего наибо-

lee высокие концентрации свинца образуются в пониженных и застойных участках местности.

10. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость свинцового (агрязнения городской территории от высотных отметок местности для различиях участков жилой зоны исследуемой территории. Установлено, что наилучшее фиближение для оценки содержания свинца в почвогрунтах городских террито->ий может быть получено, с помощью полиномов. Для описания динамики нако-шения свинца в поверхностном слое почв небольших участков жилой зоны площадью около 2 км2) достаточно хорошую точность дает линейная регрессия.

11. Исследовано влияние ландшафтной неоднородности на перенос и оса-кдение свинцового аэрозоля во внутриквартальные территории. Установлено, [то ландшафтно-неоднородные блоки для прогнозной оценки свинца в почвог->унтах жилой зоны использовать некорректно. Обосновано деление городских ерриторий на более мелкие - однородные участки, в пределах которых изменчи-;ость рельефа выражена незначительно.

12. Приведенная методология может быть использована для оценки свин-(ового загрязнения селитебных территорий промышленных городов с аналогич-[ыми архитектурно-планировочными и природно-климатическими особенностя-ш местности при условии уточнения коэффициентов регрессионных зависимо-тей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Evgeny I. Zaharov, Vladimir P. Abramov, Larisa V. Kashintseva, Evgeny A. -fashintsov. Information on the Population Distribution of Tula for Analyzing the In-[uence of the Ecological Situation on the Inhabitants' Health. // Ecological Congress itemational Journal. - Kansas, 1998.-Vol. l.-№4.-P. 47-51.

2. E. И. Захаров, Jl. В. Кашинцева. Анализ штилевого состояния атмосфе-ы г. Тулы для оценки автотранспортного загрязнения. // Известия ТулГУ, Серия Экология и безопасность жизнедеятельности». - Тула, 1999. - С. 420-427.

3. Л. В. Кашинцева. Выбор рационального интервала времени при анализе аспределения транспортных и людских потоков на городских территориях. // [звестия ТулГУ, Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». - Тула, 999. - С. 258-263.

4. Л. В. Кашинцева. Оценка метеорологических данных для расчета кон-ентраций отработанных газов автомобилей. // Тезисы докладов первой регио-альной конференции «Геоинформационные технологии в решении региональ-ых проблем». - Тула, 1999. - С. 35-36.

5. Л. В. Кашинцева. Анализ штилевого состояния атмосферы г. Тулы для ценки автотранспортного загрязнения. // Тезисы докладов первой региональной энференции «Геоинформационные технологии в решении региональных прочем». - Тула, 1999. - С. 37.

6. Evgeny I. Zaharov, Larisa V. Kashintceva, Irina A. Basova, Jriy I. Ceregin. nalysis of Leaden Pollution Shallow Layer of Urban Territories. // Ecological Con-■ess International Journal. - Kansas, 2000. - Vol. 3. -№ 3.

Подписана s печать (j. ¿^¿)0_Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типографская Jft 1

Офсетнаяпечать.Усл. печ. л. 4,2 . Усл. кр.-отт. ^ 2. ■ • Уч. гад. л. ' ^ О

Тираж /ОО эю.3якж| ¿23 •

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.

Реяакцяочно- издательский центр Тульского государственного университета.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кашинцева, Лариса Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. 1. Анализ существующих подходов к исследованию городских систем.

1.2. Актуальность проблемы.

1.3. Применяемые методы контроля и прогнозирования загрязнения почв городских территорий свинцом.

Выводы.

Задачи исследований.

2. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА г. ТУЛЫ

2. 1. Анализ архитектурно-планировочной структуры г. Тулы.

2. 2. Климатическая характеристика г. Тулы.

2. 3. Анализ экологического состояния почвенного и растительного покрова.

2. 4. Характеристика ландшафтов жилой зоны центральной части г. Тулы.

Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЕРЕНОСА И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ г. ТУЛЫ.:.

3.1. Анализ штилевого состояния атмосферы г.Тулы.

3.2. Оценка и прогнозирование среднегодовой скорости ветра на территории г. Тулы.

Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ НАГРУЗКИ НА УЛИЧНО-ДОРОЖНУЮ СЕТЬ г. ТУЛЫ.

4.1. Анализ государственной статистической информации.

4. 2. Натурное обследование улично-дорожной сети непрерывным методом.

4. 3. Натурное обследование улично-дорожной сети выборочным методом.

Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГОРОДСКОГО ЛАНДШАФТА НА СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ПОЧ-ВОГРУНТОВ ЖИЛОЙ ЗОНЫ г. ТУЛЫ.

5.1. Математическое обоснование определения содержания свинца в почвах городских территорий.

5. 2. Анализ влияния автотранспортной нагрузки на содержание свинца в поверхностном слое почв жилой зоны.

5.3. Влияние примагистральной застройки на седиментацию свинца во внутриквартальных пространствах жилой зоны.

5. 4. Влияние высотных отметок местности на загрязнение свинцом почвогрунтов центральной части г. Тулы.

5. 5. Оценка содержания свинца в поверхностном слое почвогрунтов жилой зоны г. Тулы на основе ландшафтных характеристик.

Выводы.

Введение Диссертация по географии, на тему "Оценка свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышленного города на основе ландшафтных характеристик"

Актуальность проблемы.

Сравнительно недавно важнейшими загрязнителями природной среды считались, главным образом, пыль, оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, синтетические органические вещества, радиоактивные изотопы. Однако в последнее десятилетие резко возрос интерес к тяжелым металлам, как к загрязнителям, вызывающим проявления острых токсикоз-ных эффектов. В настоящее время, по оценкам ООН, тяжелые металлы занимают второе место по распространенности относительно других загрязнителей, уступая только пестицидам.

Среди группы тяжелых металлов особое место занимает свинец, поскольку для всех городов России свинец является основным токсичным антропогенным элементом. Являясь сильнейшим коммулятивным ядом и попадая в организм человека через дыхательные пути или с пищей, он имеет тенденцию накапливаться в костях, печени, почках, в поверхностных тканях и не выводится из организма до конца жизни. Из большого опыта работ последних лет известна корреляция заболеваемости населения, особенно детского, проживающего в местах с почвенными аномалиями свинца техногенной природы.

Выделяются два основных источника поступления свинца из атмосферы в поверхностный слой и почву - специализированные промышленные предприятия, деятельность которых приводит к локальным высококонцентрированным скоплениям этого загрязнителя, и аэрозольные выхлопы автотранспорта, образующиеся при сгорании этилированных бензинов в двигателях внутреннего сгорания. Несмотря на то, что за последние 7-8 лет выбросы свинца от промышленных источников в среднем по России снизились на 60 % вследствие сокращения объемов производства, общие концентрации свинца снизились только на 41 %. Объясняется это тем, что снижение промышленных выбросов не сопровождается снижением выбросов от автотранспорта. Последние вызывают широкое пространственное распределение тонкофракционного металлического свинца на городских территориях и приводят к значительному увеличению вероятности попадания свинца в организм человека.

Поэтому изучение процессов миграции аэрозольного свинца и закономерностей его накопления на городских территориях является актуальным для оценки экологического состояния городской среды.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом Федеральной Целевой Программы «Интеграция».

Целью работы являлось установление закономерностей загрязнения городских территорий свинцом, необходимых для прогнозной оценки содержания свинца в почвогрунтах селитебных территорий при отсутствии почвенного мониторинга, которая может быть использована для определения экологически неблагоприятных участков жилой зоны промышленного города.

Идея работы заключается в том, что процесс выпадения и накопления металлического свинца зависит от особенностей городского ландшафта, и для прогнозной оценки свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышленного города целесообразно использовать функциональ-' ные связи с ландшафтными характеристиками территорий.

Основные научные положения работы заключаются в следующем:

- распространение свинцового аэрозоля воздушными потоками во внутриквартальные территории городских застроек зависит от вида источника загрязнения, и может быть оценено с помощью интегрального показателя, отражающего экранирующее влияние примагистральной застройки на проникновение свинца вглубь квартала;

- оценка содержания свинца в поверхностном слое почв жилой зоны городского ландшафта может быть осуществлена на основе анализа ланд-шафтно-однородных блоков, в пределах которых изменчивость рельефа выражена незначительно.

Новизна основных научных и практических результатов:

- установлены закономерности динамики движения АТС г. Тулы для дорог разных категорий, позволяющие оценить влияние передвижных источников загрязнения на накопление свинца в почвогрунтах жилой зоны.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- обоснованным использованием методов математической статистики, теории вероятности и современных достижений в области программного обеспечения;

- репрезентативным объемом данных почвенного мониторинга и земельного кадастра;

- достаточным объемом наблюдений, проведенных в процессе исследований динамики движения автотранспортных средств;

- удовлетворительной сходимостью результатов, полученных по эмпирическим формулам, с фактическими данными накопления свинца в поверхностном слое почв городских территорий (отклонения не превышают 20 %).

Практическое значение работы.

Полученные зависимости для определения концентраций свинца в поверхностном слое почв жилой зоны дают возможность производить оценку свинцового загрязнения городских территорий при отсутствии почвенного мониторинга. С помощью полученных регрессионных уравнений могут быть выявлены экологически неблагоприятные, с точки зрения свинцового загрязнения, участки жилой зоны.

Установленные зависимости влияния квартальных характеристик, рельефа местности и интенсивности движения автотранспортных средств на свинцовое загрязнение почвогрунтов городских территорий могут быть использованы при разработке архитектурно-планировочных решений с целью минимизации влияния свинцового загрязнения на здоровье населения.

Доминирующая роль поверхностного стока атмосферных осадков в переносе и седиментации свинца определяет необходимость регулирования этих процессов ливневой системой канализации.

Установленные закономерности динамики движения автотранспортных средств позволяют произвести оценку загрязнения приземных слоев атмосферы г. Тулы от передвижных источников загрязнения расчетным методом.

Внедрение результатов исследований. Основные научные и практические результаты диссертационной работы переданы для использования в Тульское федеральное государственное унитарно-исследовательское геологическое предприятие, в Городской комитет по земельным ресурсам и землеустройству, в Главное управление архитектуры и градостроительства Тульской области, в Тульское управление геодезии и кадастра государственного центрального топографо-маркшейдерского предприятия «Центрмаркшейдерия», в ГИБДД г. Тулы. Теоретические положения и практические рекомендации по оценке загрязнения поверхностного слоя почв городских территорий свинцом, изложенные в работе, используются в учебных курсах: «Промышленная экология. Защита биосферы» и «Экология» для студентов специальности «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов».

Апробация работы. Научные положения и практические рекомендации диссертационной работы в целом и отдельные её разделы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ (г. Тула, 1997-1999 гг.), ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (г. Тула, 1997-2000 гг.), научно-технической конференции «Тула историческая: прошлое и настоящее» (г. Тула, 1996 г.), Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности «Наука и экологическое образование. Практика и перспективы» (г. Тула, 1997 г.), Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности «Поиск, оценка и рациональное использование природных ресурсов. Наука, практика и перспективы» (г. Тула, 1998 г.), Первой региональной конференции «Геоинформационные технологии в решении региональных проблем» (г. Тула, 1999 г.).

Автор диссертации выражает глубокую благодарность к. т. н., доц. И. А. Басовой, к. т. н, доц. Ю. И. Серегину, за содействие и поддержку при проведении научных исследований и обсуждении полученных результатов. Автор диссертации также выражает признательность И. М. Сидоруку - начальнику Тульского управления геодезии и кадастра, В. Н. Симурзину -заведующему отделом экологии и математического моделирования Тул-НИИГП, Н. М. Меркулову - начальнику управления ГИБДД УВД Тульской области, Ю. С. Паршину - начальнику Тульского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды - за предоставленную информацию и ценные консультации при проведении научных исследований.

Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Кашинцева, Лариса Владимировна

Основные выводы, научные и практические результаты работы сводятся к следующему:

1. Предложена математическая модель для расчета полей концентраций свинца в почвогрунтах жилой зоны без использования результатов почвенного спектрального анализа. Отличие данной модели заключается в том, что в качестве техногенных факторов, влияющих на содержание свинца в почвах жилой зоны выступают метеорологические условия переноса вредных примесей, архитектурно-планировочная структура города, транспортная нагрузка, этажность и плотность примагистральной застройки, высотные отметки рельефа.

2. Оценка содержания свинца в зонах совместного влияния передвижных и стационарных источников загрязнения может быть произведена с помощью модели множественной регрессии; в зонах же преимущественного влияния передвижных источников загрязнения - доминирующим фактором, влияющим на процесс накопления свинца, является рельеф местности.

3. Исследовано влияние метеорологических особенностей атмосферы города и установлен их неблагоприятный характер к рассеиванию вредных примесей от передвижных источников загрязнения. Установлено, что использование в ежегодных метеорологических отчетах среднемесячных значений штилевых состояний атмосферы для г. Тулы является не вполне корректным ввиду их высокой изменчивости. Получено уравнение регрессии, позволяющее осуществлять ежегодный прогноз скорости ветра на территории г. Тулы.

7. Исследовано влияние транспортной нагрузки на внутрикварталь-ное содержание свинца в почвах. Установлена зависимость между поверхностной плотностью движения транспортных средств и концентрациями свинца в зонах совместного влияния стационарных источников загрязнения (коэффициент корреляции г = 0,48 при р<0,05). В зонах преимущественного влияния передвижных • источников загрязнения корреляционная связь отсутствует (г = 0,16; -0,06; 0,09 при р<0,05).

8. Обосновано экранирующее влияние примагистральной застройки на процесс распространения и осаждения свинцового аэрозоля на внутри-квартальных территориях. Предложен интегральный показатель в виде комплексной квартальной характеристики, отражающий влияние плотности и этажности контурной застройки на величину свинцового загрязнения. Выявлена зависимость уровня свинцового загрязнения межмагистральных территорий от комплексной квартальной характеристики в районе совместного влияния стационарных и передвижных источников загрязнения. В зонах преимущественного влияния передвижных источников загрязнения зависимость между исследуемыми признаками отсутствует.

10. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость свинцового загрязнения городской территории от высотных отметок местности для различных участков жилой зоны исследуемой территории. Установлено, что наилучшее приближение для оценки содержания свинца в почвогрунтах городских территорий может быть получено, с помощью полиномов. Для описания динамики накопления свинца в поверхностном слое почв небольших участков жилой зоны (площадью около 2 км2) достаточно хорошую точность дает линейная регрессия.

11. Исследовано влияние ландшафтной неоднородности на перенос и осаждение свинцового аэрозоля во внутриквартальные территории. Установлено, что ландшафтно-неоднородные блоки для прогнозной оценки свинца в почвогрунтах жилой зоны использовать некорректно. Обосновано

180 деление городских территорий на более мелкие - однородные участки, в пределах которых изменчивость рельефа выражена незначительно.

12. Приведенная методология может быть использована для оценки свинцового загрязнения селитебных территорий промышленных городов с аналогичными архитектурно-планировочными и природно-климатическими особенностями местности при условии уточнения коэффициентов регрессионных зависимостей.

Библиография Диссертация по географии, кандидата технических наук, Кашинцева, Лариса Владимировна, Тула

1. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. - Л.: Агро-промиздат, 1987. - 142 с.

2. Алексеева Т. Н. Эколого-геохимическая оценка состояния природной среды средних и малых городов степного Приднепровья: Дис. канд. геогр. наук. М., 1996. - 245 с.

3. Алексеенко В. А. Геохимия ландшафтов и окружающая среда. М.: Наука, 1990.- 144 с.

4. Анталова С., Моцик А., Пинский Д. и др. // Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах. Пущино, 1990. - С. 90-97.

5. Артамонова В. Г., Плющ О. Г., Шевелева М. А. Некоторые аспекты проффесионального воздействия свинца на сердечно-сосудистую систему. // Медицина труда и промышленная экология. 1998. - № 12. - С. 610.

6. Артемов А. В., Выговская Е. Ю., Жукова О. Е. Сравнительный анализ антропогенного загрязнения снежного покрова гидросферы и урбанизированных ландшафтов. // Экология и промышленность России. 1999. -Апрель.-С. 32-35.

7. Артемова С. Н. Оценка использования и экологического состояния городских ландшафтов: Дис. канд. геогр. наук. М., 1997. - 150 с.

8. Бажукова Н. В. Анализ и оценка ландшафтно-экологической ситуации городских территорий: на примере Кировского района г. Перми: Дис. канд. геогр. наук. Пермь, 1996. - 253 с.

9. Бакатин Р. Ю. Автомобиль и экология. // Жилищное и коммунальное хозяйство. 1994. - № 7-8. - С. 38-40.

10. Ю.Балабко П. И. Развитие учения о пойменном почвообразовании и проблемы классификации пойменных почв. // Почвоведение, 1990. № 9. -С. 28-33.

11. П.Баландин Р. К., Бондарев Л. Г. Мир географии: Природа и цивилизация. М.: Мысль, 1988.-391 с.

12. Безуглая Э. Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 199 с.

13. Безуглая Э. Ю., Расторгуева Г. П., Смирнова И. В. Чем дышит промышленный город. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 256 с.

14. Н.Беляев В. А. Техногенная трансформация ландшафтов крупного промышленного центра: на примере г. Ярославля: Дис. канд. геогр. наук. -М., 1997. -206 с.

15. Бериня Д. Ж., Калвиня Л. К. Региональные фоновые выпадения соединений металлов в Латвийской ССР. Рига: Зинатне, 1990. - 151 с.

16. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 448 с.

17. Благородова Н. В. Распределение концентраций газовых примесей в приземном слое атмосферы населенных мест с учетом застройки: Дис. канд. геогр. наук. Ростов-на-Дону, 1998. - 209 с.

18. Богацкий Г. Ф. Городские улицы и городское движение. Киев: Бу-д1вельник, 1967. 302 с.

19. Болынаков В. Д., Маркузе Ю. И. Практикум по теории математической обработки геодезических измерений. М.: Недра, 1984. - 352 с.

20. Борисенко И. JI. Анализ динамики накопления металлов в почвах урбанизированных территорий. // Эколого-геохимический анализ техногенного загрязнения. М.: ИМГРЭ, 1982. - С. 104-115.

21. Боровиков В. П., Боровиков И. П. STATISTICA Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. - М.: Информационно-издательский дом «Филин», 1998. - 608 с.

22. Булатов В. И. Антропогенная трансформация ландшафтов и решение региональных проблем природопользования: на примере Юга Западной Сибири: Автореф. дис. д-ра геогр. наук. Иркутск, 1996. - 63 с.

23. Быкова О. Ю. Антропогенная трансформация ландшафтов и анализ ситуаций Ямало-Ненецкого автономного округа: Дис. канд. геогр. наук. -М., 1995.- 141 с.

24. Вагин А. И., Смолянский Е. А., А. П. Федоров. Метод интегральной оценки экологического состояния сельскохозяйственных регионов. // Инженерная экология. 1998. - № 2. - С. 15-20.

25. Ваксман С. А. Исследование закономерностей автотранспортной загрузки сети магистральных улиц (на примере городов Урала и Казахстана): Дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1970. - 181 с.

26. Вальц В. К. Возможность применения выборочного метода для определения интенсивности движения и структуры транспортных потоков на городских улицах. // Проблемы городского транспорта. Киев: Бу-д1вельник, 1966.

27. Волкова Н. И. Ландшафтная структура и её влияние на современные антропогенные процессы: на примере Брянской области: Дис. канд. геогр. наук.-М., 1998.-190 с.

28. Геологические основы территориального проектирования и планирования. / Под ред. В. С. Преображенского и Г. А. Александровой. М.: Наука, 1989.-271 с.

29. Геохимия окружающей среды. -М.: Недра, 1990. 335 с.

30. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. 3. Свинец. -Женева, 1980.

31. Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высшая школа, 1988. 238 с.

32. Глазовская М. А. Принципы классификации почв по их устойчивости к химическому загрязнению. // Земельные ресурсы мира, их использование и охрана. М.: Наука, 1978. С. 5-23.

33. Глазовский Н. Ф. // Свинец в окружающей среде. М., 1987. - С. 48-61.

34. Глазычев С. Н. Исследование природы урбанизированной территории. // Антропогенное воздействие на природные комплексы и экосистемы. -Волгоград, 1980.

35. Глазычев С. Н. Краткий очерк истории развития городского ландшафто-ведения. // Вопросы географии. Волгоград, 1970. - С. 21-51.

36. Голодсковская Г. А., Енисеев Ю. Б. Геологическая среда промышленных регионов. М.: Недра, 1989. - 219 с.

37. Голубева Н. И., Евсеев А. В., Королева О. Ю., Красовская Т. М., Тику-нов В. С. Эколого-геохимическая оценка состояния природной среды г. Апатиты. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль, 1992. - С. 39.

38. ГОСТ 17.4.1.02-83 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

39. Громыко Г. Л. Статистика. М.: МГУ, 1982. - 408 с.

40. Груздов М. В., Поярков Б. В. Эколого-геохимические съемки в Ярославле и Ярославской области // Конструктивные задачи ландшафтно-экологических исследований. М., 1990.-С. 129-132.

41. Гурьев Т. А., Тутыгин Г. С. Тяжелые металлы в снежном покрове придорожной полосы. // Автомобильные дороги. 1995. - № 1-2. - С. 34-36.

42. Гусейнов А. Н. Урбаэкология: проблемы архитектурно-планировочной структуры промышленных узлов и оздоровление городской среды. // Инженерная экология. 1995. -№ 6. - С. 120-140.

43. Давыдова С. Л., Никонорова Е. В. Острая проблема: загрязнение свинцом. // Экология и промышленность России. 1996. - Ноябрь - С. 19-22.

44. Добровольский В. В. Глобальные циклы миграции тяжелых металлов // Развитие идей В. И. Вернадского в геологических науках. М.: Недра, 1991.-С. 86-96.

45. Добровольский В. В. Основы биогеохимии М.: Высшая школа, 1998. -413 с.

46. Добровольский Г. В., Гришина Л. А. Охрана почв. М.: МГУ, 1985. -224 с.

47. Добровольский Г. В., Шеремет Б. В., Афанасьева Т. В., Палечек Л. А. Почвы. М.: МГУ, 1998. - 368 с.

48. Доханью Т. Дж. Связь между перегруженностью городов, транспортом и загрязнением. // Экология и проблемы большого города. М., 1992. С. 64-66.

49. Дрю, Дональд Р. Теория транспортных потоков и управления ими. М.: Транспорт, 1972. 424 с.

50. Дудышев В. Д. Проблемы и пути экологического совершенствования отечественного автотранспорта. // Экология и промышленность России. 1998.-Ноябрь.-С. 41-45.

51. Евгеньев И. Е, Муквич Е. В., Кузьмина В. М. Распространение отработавших газов в зоне дороги. // Автомобильные дороги. 1993. - № 4. -С. 22-23.

52. Егоров Ю. Л., Кириллов В. Ф. Экологическая значимость и гигиеническая регламентация свинца и кадмия в различных средах (обзор литературы). // Медицина труда и промышленная экология. 1996. - № 10. - С. 18-25.

53. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России 1994г. / Ред. Э. Ю. Безуглая. Санкт-Петербург, 1995. - 280 с.

54. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России 1995г. / Ред. Э. Ю. Безуглая. Санкт-Петербург, 1996. - 302 с.

55. Ежегодник состояния загрязнения атмосферы в городах на территории России 1996г. / Ред. Э. Ю. Безуглая. Санкт-Петербург, 1997. - 264 с.

56. Ерохов В. И. Экономичная эксплуатация автомобиля. М.: ДОСААФ, 1986.- 128 с.

57. Жегалин О. И., Лупачев П. Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. -М.: Транспорт, 1985. 126 с.

58. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ.: В 2-х ч. / Под ред. Калверта С., Инглунда Г. М. М.: Металлургия, 1988. - Ч. 1 -760 е.; Ч. 2-712 с.

59. Звонов В. А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.62.3осимов Г. И. Пространственная организация городов. М.: Стройиздат, 1976.- 120 с.

60. Игнатенко Н. И. Поведение и формы нахождения свинца в городской среде (на примере г. Минска). // Эколого-геохимический анализ техногенного загрязнения. М.: ИМГРЭ, 1982. - С. 22-28.

61. Измеров Н. Ф., Широков Ю. Г., Иванова.Н. Ю. // Металлы. Гигиенические методы оценки и оздоровления окружающей среды. М., 1983. - С. 86-98.

62. Израэль Ю. А. Проблемы охраны природной среды и пути их решения. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 48 с.

63. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. - Новосибирск: Наука, 1991. - 151 с.

64. Исаченко А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. Л.: Наука, 1980.-220 с.

65. Исаченко А. Г. Прикладное ландшафтоведение. Л.: ЛГУ, 1976. - Ч. 1. -С. 132.

66. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. -М.: Мир, 1989.- 439 с.

67. Канищев А. Н. Снижение автотранспортного загрязнения придорожной территории соединениями свинца: Дис. канд. техн. наук. Воронеж, 1997.- 162 с.

68. Канищев А., Подольский В., Турбин В. Чистый выхлоп. // Автомобильные дороги. 1995. -№ 5. - С. 51.

69. Кидельма К., Аннука Э. Исследование антропогенных изменений ландшафтов. // Материалы VII совещания по вопросам ландшафтоведения. -Пермь, 1974.

70. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 328 с.

71. Книжников В. А. и др. Свинец. // БМЭ. Изд. 3-е. - М., 1984. - Т. 23. -С. 21-26.

72. Ковальский В. В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. - 179 с.

73. Ковда В. А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана.- М.: Мир, 1981 182 с.

74. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, июнь, 1992). Информационный обзор. Новосибирск, 1992.

75. Коротаев Г. Ф., Рянский Ф. Н. Программа эколого-географических исследований урбанизированных территорий. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль, 1992. -С. 26.

76. Косова Л. С. Ландшафтно-экологическая характеристика г. Томска: Дис. канд. геогр. наук. Томск, 1993. - 206 с.

77. Котлов Ф. В. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. - 263 с.

78. Кочуров Б. Н. Пространственный анализ экологических ситуаций. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий.- Ярославль, 1992. С. 40.

79. Кравченко О. К. Международное совещание по проблемам загрязнения свинцом окружающей среды в России. // Медицина труда и промышленная экология. 1998. - № 12. - С. 44-46.

80. Краснокутская Н.В. Природные комплексы г. Комсомольска на Амуре, их антропогенные изменения и экологическая оценка: Дис. канд. геогр. наук.-М., 1994.-247 с.

81. Краткий автомобильный справочник / А. Н. Понизовкин, Ю. М. Власко, М. Б. Ляликов и др. М.: АО «Трансколсалтинг», НИИАТ, 1994. - 779 с.

82. Краткий автомобильный справочник НИИАТ М.: Транспорт, 1984. -- 224 с.

83. Криницкий Е. Вклад автомобилей в московскую экологию. // Автомобильный транспорт. 1996. - № 11. - С. 83-85.

84. Круглов И. С. Методические особенности изучения г. Львова и ближайших окрестностей. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль, 1992. - С. 27.

85. Крюков А. С. Типология ландшафтов городов. // Вопросы географии городов. Волгоград, 1967.

86. Кузнецов В. К. Пространственное распределение тяжелых металлов на территории России. // Тяжелые металлы в окружающей среде. Тезисы доклада Пущино: Институт почвоведения и фотосинтеза РАИ, 1996. С. 36-37.

87. Куприянов В. В. Гидрогеологические аспекты урбанизации. Л.: Гид-рометеоиздат, 1977. - 184 с.

88. Кураков Л. И. Антропогенные ландшафты. М.: МГУ, 1976. - 216 с.

89. Лапенко Л. А., Виленский М. Г. Метод атомно-адсорбционной спектроскопии в фоновом мониторинге тяжелыми металлами / Мониторинг фонового загрязнения природной среды. / Под. ред. Израэля Ю. А., Ровин-ского Ф. Я. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - С. 216-223.

90. Лапчинская Л. В., Мирка Г. Е., Подоба И. М. Химический состав поч-венно-растительного покрова г. Харькова. // Эколого-геохимический анализ техногенного загрязнения. М.: ИМГРЭ, 1982. - С. 116-126.

91. Левкин Г. Автомобиль в большом городе. // Автомобильный транспорт. 1995.-№3,-С. 27-28.

92. Литвинович А. В., Павлова О. Ю. Содержание и распределение свинца в почвх в зоне деятельности завода туковой промышленности. // Агрохимия. 1996. - № 4. - С. 92-100.

93. Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. Снижение экологических нагрузок на окружающую среду при работе автомобильного транспорта // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Сер. Автомобильный и городской транспорт. -М., 1996.-т. 19.-340 с.

94. Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. Экологическое воздействие автомобильных двигателей на окружающую среду // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Сер. Автомобильный и городской транспорт. М., 1993,- т. 17. -С. 1-136.

95. Лызь А. Е. Моделирование динамики управляемых экологических систем: Дис. канд. техн. наук. Таганрог, 1997. - 195 с.

96. Максимова А. А., Боровин В. В. Оценка загрязнения воздуха в зоне автомобильной дороги. // Автомобильные дороги. -1995.-№ 1-2.-С. 33-34.

97. Манн Л. Транспорт, энергетика и будущее. М.: Мир, 1987. - 160 с.

98. Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1982. - 320 с.

99. Матвеев Е. С. Промышленные зоны городов. М.: Стройиздат, 1985. -215 с.

100. Методические основы оценки техногенных изменений геологической среды городов./ Под ред. Г. J1. Коффа и В. И. Осипова. М.: Наука, 1990.- 196 с.

101. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель М.: Минприроды, 1994. - 48 с.

102. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами. -М.: ИМГРЭ, 1982.

103. Методические рекомендации по обследованию и картографированию почвенного покрова по уровням загрязнения промышленными выбросами. М.: Почв, ин-т им. В. В. Докучаева, 1987. - 26 с.

104. Методические указания по степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. М.: Минздрав СССР, 1987. - 25 с.

105. Трофименко Ю. В., Воронов Г. И., Скворцов М. Ю. Методы расчета загрязнения атмосферы крупных городов выбросами автотранспорта / Ред. А. С. Гаврилов. Санкт- Петербург: Дейта, - 1996. - 38 с.

106. Мильков Ф. Н. Физическая география. Учение о ландшафте и географическая зональность. Воронеж: ВГУ, 1986. - 63 с.

107. Мильков Ф. Н. Человек и ландшафты. М.: Мысль, 1973. - 224 с.

108. Москва: геология и город / Под. ред. В. И. Осипова и О. П. Медведева. М.: АО «Московские учебники Картолитография», 1997. - 400 с.

109. Н. Ф. Измеров. К проблеме оценки воздействия свинца на организм человека. // Медицина труда и промышленная экология. 1998. - № 12. -С. 1-4.

110. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир. М.: Мир, 1993. -т. 1 -424 е.; т. 2-336 с.

111. Некрасов В. Г. Городской автомобиль и экология. // Автомобильная промышленность. 1999. - № 3. - С. 10-13.

112. Нормативные документы. http://www.ecocom.ru/Ecocontrol/Index.htm

113. Обухов А. Н., Бабьева И. П., Гринев А. В. и др. // Тяжелые металлы в окружающей среде. М., 1980. - С. 20-28.

114. ОНД-90. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. Санкт-Петербург, 1992. - ч. 1.-98 е.; ч. 2.-102 с.

115. Орлова А., Баннон Д., Фарфель М., Томас В. и др. Источники свинцового загрязнения Москвы. // Экология и промышленность России. -1998.-Апрель.-С. 21-23.

116. Осипов В. И., Парабучев И. А. Проблемы геоэкологии и перспективные пути их решения. // Инженерная экология. 1995. - № 6. - С. 50-79.

117. Охрана окружающей природной среды (сборник нормативных актов, вып. 4). М.: МНЭПУ, 1995. - 272 с.

118. Паньков Н. Ресурсосбережение на автомобильном транспорте. // Автомобильный транспорт. 1995. - № 1. - С. 35-37.

119. Пененко В. В. Методы численного моделирования атмосферных процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 352 с.

120. Петров Б. Компоненты отработавших газов и их влияние на здоровье людей. // Автомобильный транспорт. 1996. - № 3. - С. 44-45.

121. Платонов А. П., Беляев Н. Н. Автомобиль-дорога-канцерогенные вещества-человек. // Автомобильные дороги. 1994. - № 12. - С. 23-24.

122. Платонов А. Ядовитые артерии. // Автомобильные дороги. 1996. -№6.-С. 36-37.

123. Подольский В. П. Комплексная оценка экологической безопасности автомобильной дороги. // Автомобильные дороги. 1993. - № 2. - С. 1718.

124. Подольский В. П. Методика определения коэффициента экологической безопасности. // Автомобильные дороги. 1995. - № 1-2. - С. 3133.

125. Подольский В. П., Канищев А. Н. Фоновое содержание свинца в почве на дороге Волгоград-Астрахань. // Автомобильные дороги. 1994. -№ 5.-С. 8.

126. Подольский В., Федорова Ю. Колебания транспортных загрязнителей в зависимости от динамики интенсивности движения. // Автомобильные дороги. 1993. - № 12. - С. 19-20.

127. Покшишевский В. В. Некоторые вопросы микрогеографического изучения городов СССР. // Географический сборник. 1957. - т. 11.

128. Покшишевский В. В. О некоторых задачах комплексных физико-географических исследований городов. // Вопросы географии. М, 1952. -Сб. 28.-С. 171-191.

129. Поляков А. А. Организация движения на улицах и дорогах города. -М.: Транспорт, 1965.

130. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Под ред. Д. С. Орлова и В. Д. Василевской. М.: МГУ, 1994. - 272 с.

131. Поярков Б. В. О методологии географического исследования урбанизированных территорий // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль, 1992. - С. 7.

132. Пролеткин И. В. Проблемы экологии малых городов Поволжья. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. -Ярославль, 1992. С. 30.

133. Рациональное использование и охрана окружающей среды городов. / Под ред. Е. М. Сергеева и Г. Л. Коффа. М.: Наука, 1989. - 91 с.

134. Ревич Б. А., Сает Ю. Е. Эколого-геохимическая оценка окружающей среды в промышленных городах. Урбоэкология. М.: Наука, 1990. - С. 186-197.

135. Розанов A. JI. Интегральная геотехноморфология (теоретико-методологический аспект) // Изв. ВТО. 1985. - Т. 117. - Вып. 4.

136. Руководство по проведению транспортных обследований в городах. -М. : Стройиздат, 1982. 72 с.

137. Рябинина Н. О. Территориально-экологическая оптимизация природ-но-антропогенных ландшафтов и формирование сети особо охраняемых территорий в Волгоградской области: Дис. канд. геогр. наук Волгоград, 1997. - 256 с.

138. Садовникова JI. К., Зырин Н. Г. Показатели загрязнения почв тяжелыми металлами и неметаллами в почвенно-химическом мониторинге. // Почвоведение. 1985. -№ 10. - С. 84-89.

139. Сает Ю. Е. // Свинец в окружающей среде. М., 1987. - С. 116-129.

140. Сает Ю. Е., Ревич Б. А., Янин Е. П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. - 320 с.

141. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве. СанПиН 42-128-4433-87. M : Минздрав СССР, 1988. - 24 с.

142. Свинец в окружающей среде / Под ред. В. В. Добровольского. М.: Наука, 1987.- 180 с.

143. Свиридов В. В. и др. Химическое осаждение металлов из водных растворов. Минск.: Издательство «Университетское», 1987. - 272 с.

144. Старинкевич А. К., Олейников Е. С. и др. Методические указания по проведению транспортных обследований при разработке и застройке городов (проект). Киев: Буд1вельник, 1967.

145. Сигаев А. В. Автотранспорт и планировка городов. М.: Стройиздат, 1972.-224 с.

146. Симурзин и др. Провести эколого-геохимические исследования на территории города Тулы / Отчет по теме 28/2 за 1991-1993 гг. Тула: ТулНИИГП, 1994.

147. Слипенчук М. В. Особенности накопления аэротехногенных поллю-тантов в городской среде (на примере г. Новгорода): Дис. канд. геогр. наук. М., 1993.- 192 с.

148. Смирнов Н. В., Белугин Д. А. Теория вероятностей и математическая статистика в приложении к геодезии. М.: Недра, 1969. - 384 с.

149. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. М.: Гос. Комитет СССР по делам строительства, 1983. - 136 с.

150. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. М.: ГОССТРОЙ РОССИИ, 1998.-56 с.

151. СНиП 2.07.01-89. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 56 с.157.: Страментов А. Е., Фишельсон М. С. Городское движение. М.: Гос-стройиздат, 1963. - 294 с.

152. Стурман В. И. Об оценке состояния атмосферного воздуха урбанизированных территорий на основе почвенно-геохимических данных (на примере г. Ижевска). // Экология городов, информационный сборник. -М., 1994.-№2.-С. 35-38.

153. Таланов Г. А., Устенко В. В. // Межведомст. науч.-техн. конф. по пробл. загрязнения почв и продукции растениеводства тяжелыми металлами: Материалы. М., 1990. - С. 44-46.

154. Тарасов Ф. В. Городские ландшафты. // Вопросы географии. М.: Мысль, 1977. - № 106. - С. 58-65.

155. Тарасова JI. А., Сорокина Н. С., Молодкина H. Н. К вопросу о биологическом мониторинге состояния здоровья работающих в контакте со свинцом. // Медицина труда и промышленная экология. 1998. - № 12. -С. 11-13.

156. Тинсли H. М. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. -М.: Мир, 1982.-280 с.

157. Трофименко Ю. В., Воронов Г. И., Скворцов М. Ю. Методы расчета загрязнения атмосферы крупных городов выбросами автотранспорта / Ред. А. С. Гаврилов. Санкт- Петербург: Дейта, - 1996. - 38 с.

158. Тютюнник Ю. Г. К методологии антропогенного ландшафтоведения. // География и природные ресурсы. 1989. - № 3. - С. 130-135.

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

160. Тютюнник Ю. Г. Ландшафтно-геохимический анализ атмосферного загрязнения большого города тяжелыми металлами: Автореф. дис. канд. геогр. наук. Киев, 1897. - 18 с.

161. Тютюнник Ю. Г. Ландшафтный подход к изучению полей атмосферного загрязнения городов тяжелыми металлами. // География и природные ресурсы. 1993. - № 1. - С. 54-60.

162. Уорк К., Уорнер С. М. Загрязнение воздуха: Источники и контроль. -М.: Мир, 1980.-250 с.

163. Учванов В. П. // Свинец в окружающей среде. М., 1983. - С. 62-70.

164. Федорец Н. Г., Харин В. Н., Иешко Е. П., Дьяконов В. В. и др. Техногенное загрязнение тяжелыми металлами территории Республики Карелия. // Инженерная экология. 1998. - № 5. - С. 2-18.

165. Фирсенкова В. М. Морфодинамика антропогенного рельефа. М.: ИГАН СССР, 1987.

166. Фирсова В. П., Павлова Т. С., Тоецев В. В., Прокопович Е. В. Сравнительное изучение содержания тяжелых металлов в лесных, луговых и пахотных почвах лесостепного Зауралья. // Экология. 1997. - № 2. - С. 96-101.

167. Хабаров В. А. Экологическая оценка окружающей среды городской территории: на примере г. Калининграда Московской обл.: Дис. канд. геогр. наук. М., 1996. - 266 с.

168. Хомич В. С. Ландшафтно-геохимический анализ трансформации природной среды в зоне развивающегося промышленного центра. // География и природные ресурсы. 1990. - № 2. - С. 41-47.

169. Шепотько А. О., Дульский В. А., Сутурин А. Н. Свинец в организме человека и животных. // Гигиена и санитария. 1993. - № 8. - С. 70-73.

170. Шкаликов В. А. Основные особенности современного экологического состояния территории г. Смоленска. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль, 1992. - С. 62.

171. Штраус В., Мэйнуорринг С. Д. Контроль загрязнения воздушного бассейна / Ред. А. И. Пирумов. М.: Стройиздат, 1989. - 144 с.

172. Экологическая безопасность транспортных потоков / Под ред. А. Б. Дьякова. -М.: Транспорт, 1989. 128 с.

173. Экологические проблемы регионов России. Тульская область. // Информационный выпуск № 2. М., 1995. - 112 с.

174. Энн Уайт. Экологические подходы к изучению городских систем: ретроспективный анализ и перспективы развития. // Природа и ресурсы. 1995. - T. XXI. -№ 1.-С. 13-20.

175. Юдинцев С. Н. Ландшафтно-экологические исследования в градостроительных проектах. // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. -Ярославль, 1992. С. 9.

176. Юрченко Н. Какой видится природоохранная политика автотранспортного комплекса. // Автомобильный транспорт. 1995. - № 4. - С. 36-39.

177. Ableman M: How at Lovis analyzed its traffic problem. Civil Engineering. 1985.-Vol. 25.-№7.

178. Assessment of Urban Air Quality. UNEP and WHO Program. / Monitoring and Assessment Research Center. London, 1988. - P. 100.

179. Bauer D., Schlatter C., Cas d'echappmientpas dequoi s'alarmer Rev. Automob. - 1977. - № 20. - P. 17-19.

180. Blume H.-P./ Classification of soils in urban agglomerations. //Catena. -1989. V.16. -№ 3. -P. 269-275.

181. Feicht E. A., Nulein E., Kettrup A. // Fresenius environmental bulletin. -1992. V. 1. - № 4.- P. 226-231.

182. Gilbert K. Evaluation of the Six-minute Sample Count Procedure Traffic Engng. 1962. - № 2. - 33 p.

183. Gunnarasson S. O., Kristiansson K., Persson B. Datorberakning av Vagtrafikens miljoeffektez. Vadoch Vattenbygsazen, 1975. - Bd.21. - № 819.-S. 61-63.

184. Hamilton R., Harrison R., Monson A. Highway pollution. // Sci. Total. Environ. 1994.-C. 146-147.

185. Higgitt David. Soil erosion and soil problems. // Progr. Phys. Geogr. -1992- 16. -№ 2 -P. 230-238.

186. Kloke A. Contents of As, Cd, Cr, Pb, Hg and Ni in Plants Grown on Contaminated Soil. // Papers Presented to the Symposium on the Effect of Airborn Pollution on Vegetation. Warszawa, 1980. - Bd. 109, H. 81. - S. 192.

187. Mushak P., Garfias Y., Rothenberg S. J., Driskoll W. Redusing Lead in Gasoline. Env. Sci. Technology. 1992. - V. 26. - № 9. - P. 1702.

188. National Air Quality and Emission Trend Report, 1988. EPA-450/4-90-002, U. S. Environ. Agency, Res. Triangle Park. North Caroline, 1990. -March.- 140 p.

189. Needleman N. A. Human Lead Exposure. CRC Press: Bosa Raton, 1992. -190 p.

190. Pykh Yu. A., Malkina-Pykh I. G. Environmental Indicators and Their Applications (Trends of Activity and Development) IIASA Working Paper, WP-94-127, Laxenburg: IIASA, 1994. 135 p.

191. Schlatter C., Cas d'echappmientpas dequoi s'alarmer. Rev. Automob, 1977.-№20.-P. 17-19.

192. Silbergeld E. K. The International Dimentions of Lead Exposure, International J. Occupational Environmental Health. 1995. - V. 1. - № 4. - P. 336.

193. The city urban soil, lead demonstration project: Midterm project update. Environmental Protection Agency: Washington, 1991. 270 p.

194. Transport et Environment: comment les concilir. / Alexander A., Averous Ch. //Transport Urbains, 1988. -№ 63. -P. 31-37.

195. Wixon B. G., Davies B. E. Guidelines for Lead'in Soil. Env. Sci. Technology. 1994.-V. 28.-№ l.-P. 1.

Информация о работе

Кашинцева, Лариса Владимировна
кандидата технических наук
Тула, 2000
ВАК 11.00.11

Диссертация

Оценка свинцового загрязнения почвогрунтов жилой зоны промышленного города на основе ландшафтных характеристик - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы