Типология и эколого-геохимическая оценка урбоэкосистем Калининградской области

Станченко, Лариса Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Типология и эколого-геохимическая оценка урбоэкосистем Калининградской области
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Типология и эколого-геохимическая оценка урбоэкосистем Калининградской области"

На правах рукописи Станченко Лариса Юрьевна ¡У

ТИПОЛОГИЯ И ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРБОЭКОСИСТЕМ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.36. - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Калининград - 2009

003475635

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Российский государственный университет имени И. Канта»

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Орленок Вячеслав Владимирович

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Кочуров Борис Иванович

доктор химических наук, профессор Племенков Виталий Владимирович

Ведущая организация: Кубанский государственный университет

Защита состоится «£7~А> t'JsfChfy/ 2009 г. в ^ часов на заседании диссертационного совета Д 212.084.02 при ФГОУ ВПО «Российский государственный университет имени И. Канта» по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, д. 2, ауд. 206. Отзывы на автореферат просим высылать по адресу: 236041, Калининград, ул. А. Невского, 14, Г.М. Бари-новой (e-mail: ecogeography@rambler.ru).

С диссертацией можно ознакомитьсяjb библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный университет имени И. Канта» (ул. Университетская, д. 2).

Автореферат разослан «Д0» _ .МОЯ/ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Г.М. Баринова

Общая характеристика

Актуальность темы исследования определяется возрастающим числом экологических проблем в городах, где проживает большая часть населения, концентрируются промышленные предприятия, значительная доля автомобильного и железнодорожного транспорта. В связи с разнообразием источников техногенного загрязнения очевидна необходимость ур-боэкологических исследований особенностей динамики загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов. Для выяснения специфики концентрации и миграции химических элементов важно в деталях представлять ландшафтно-геохимическую структуру городских территорий, что позволит не только оценивать степень влияния природных и техногенных факторов, но и прогнозировать распространенность и распределение химических элементов в различных компонентах урбоэкосистем.

Теоретические основы геохимической экологии урбоэкосистем заложены в трудах российских и зарубежных ученых (В.А. Алексеенко, 1997, 2003; Н.С. Касимов, А.И. Перельман, 1995, 1999; Ю.Е. Сает, 1988, Б.А. Ревич, 2004; Панин М. С., 1999, D.B. Botkin, 1997; J. Breuste, 1998 и др). Урбоэкосистема понимается как природно-городская система, состоящая из фрагментов природных экосистем и характеризующаяся появлением новых типов систем в результате техногенной трансформации (Герасимова, 2003).

Исследования различных урбоэкосистем показали, что для эффективного управления качеством городской среды необходимы знания особенностей миграции тяжелых металлов с учетом степени влияния техногенных и природных факторов (Геннадиев, 1991; Ковальчук, 2002; Мозо-левская, 1995; Никифорова, 1991; Строганова, 1990; B.C. Хомич, 2002, 2004 и др.). В г. Калининграде осуществлялась оценка содержания тяжелых металлов в аккумулятивном слое почв (Салихова, 2001; Е.В. Салихова, O.A. Савостина, O.JL Виноградова, 2002; Экологический атлас..., 2002), однако при анализе особенностей их миграции учитывались лишь некоторые физико-химические свойства почв. С учетом геохимической типологии ландшафтов особенности накопления и миграции тяжелых металлов в условиях промышленного центра (Калининград) и курорта федерального значения (Светлогорск) впервые исследованы автором в 2005-2007 гг.

Цель работы - оценка эколого-геохимического состояния урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска в связи с особенностями их ландшафтно-геохимического строения.

Задачи исследования: - выполнить типологию геохимических ландшафтов и установить соотношение их площадей в урбоэкосистемах Калининграда и Светлогорска;

- выделить приоритетные поллютанты, характерные для урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска;

- определить условно-фоновый уровень содержания тяжелых металлов (ТМ) (РЬ, Си, Ъх\, Сг, Со, Мп, №) в аккумулятивном слое почв и листьях ряда древесных растений, оценить степень загрязнения почвенного и растительного покрова гг. Калининграда и Светлогорска;

- проанализировать и сравнить латеральное распределение ТМ в аккумулятивном слое почв и золе листьев растений изученных урбоэкосистем, провести их эколого-геохимическое картографирование;

- установить влияние физико-химических параметров аккумулятивного слоя городских почв; геоморфологических особенностей урбоэкосистем, преобладающих типов растительности и функциональной структуры исследуемых городов на распространенность и распределение ТМ в верхнем аккумулятивном слое почв и в растениях.

Научная новизна:

1. Впервые для урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска на основе ландшафтно-геохимического строения изучена роль природных и техногенных факторов миграции, их влияние на концентрацию и распределение ТМ в верхнем аккумулятивном горизонте почв и листьях наиболее распространенных древесных пород растений;

2. Установлены пространственные закономерности геохимической трансформации урбоэкосистем, проявляющиеся в формировании полиэлементных педо- и биогеохимических аномалий;

3. Впервые выявлена биогеохимическая специфичность исследуемых урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска по содержанию ТМ в листьях древесных пород растений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности типологии геохимических ландшафтов Калининграда и Светлогорска, основанной на выделении уровней с различными условиями миграции тяжелых металлов;

2. Трансформация урбоэкосистем, проявляющаяся в формировании и развитии геохимических аномалий в урбоэкосистемах, в более высоком уровне накопления ТМ в почвах автономных ландшафтов по сравнению с почвами подчиненных ландшафтов; в увеличении сорбционной способности городских почв за счет подщелачивания аккумулятивного горизонта; в зависимости между функциональным назначением территории и накоплением металлов в почве.

3. Эколого-геохимическая оценка урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска.

Достоверность выводов обеспечена использованием современных методов исследования, обширным фактическим материалом, применением методов статистической обработки экспериментальных данных. При проведении статистической обработки данных был выбран 5% уровень значимости (критерий Стьюдента 1=1,98), что соответствует вероятности 95%.

Практическая значимость. Диссертация имеет научное, практическое и методическое значение для эколого-геохимического изучения урбо-экосистем. Уровни содержания ТМ в аккумулятивном слое почв и растениях Калининграда и Светлогорска дают четкое представление об экологической ситуации в этих городах. Полученные материалы предоставляют природоохранным организациям возможность определить общие тенденции и динамику изменения окружающей среды, наметить мероприятия по оздоровлению экологической обстановки и проведению природоохранных работ. Результаты исследования и научные выводы диссертации используются в учебном процессе Российского государственного университета имени И. Канта, они включены в лекционные курсы «Ландшафтно-экологическое планирование» и «Геохимия ландшафтов».

Апробация результатов. Основные положения и отдельные разделы диссертации обсуждались на научно-практических семинарах факультета географии и геоэкологии Российского государственного университета имени И. Канта (2004 - 2007); были доложены и опубликованы в материалах: Международной научной конференции «География, общество, окружающая среда: развитие географии в странах Восточной и Центральной Европы» (Светлогорск, 2001), XXI Международной береговой конференции «Прибрежная зона моря: морфолитодинамика и геоэкология», (Светлогорск, 2004 г.), II международной научно-практической конференции (Калининград, 2006), IV Международное совещание «Геохимия биосферы» (Новороссийск, 2008). По теме диссертационной работы опубликовано И работ, в том числе 2 работы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержащего основные выводы, списка использованной литературы. Материал изложен на 119 страницах, содержит 34 таблицы и иллюстрирован 33 рисунками и схемами. Список литературы включает 173 источника. Рисунки, таблицы, картосхемы и другая графика, если это не оговорено особо, составлены автором. :

Работа выполнена'на кафедре физической географии, страноведения и туризма факультета географии и геоэкологии Российского государственного университета имени И. Канта цод руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Орленка В.В., которому автор выражает искреннюю благодарность. Глубокую признательность и благодар-

ность выражаю директору Научно-исследовательского института геохимии биосферы (Новороссийск) проф. В.А. Алексеенко за постоянное внимание к работе и консультации, заведующему лабораторией геологии Атлантики проф. Е. М. Емельянову - за ценные советы, к.б.н, доценту. Е.В. Салиховой, зав. лабораторией геохимии и почвоведения O.A. Савостиной, к.г.н, доценту O.JI. Виноградовой, к.г.н, доценту Е.А. Романовой - за помощь на всех этапах работы. Выражаю признательность всем своим коллегам по факультету географии и геоэкологии РГУ имени И. Канта и Е.В. Власовой (НИИ геохимии биосферы, г. Новороссийск).

Содержание работы 1. Научно-методические аспекты изучения экологического состояния урбоэкосистем Объекты и методы исследования. Объект исследования - геохимические ландшафты урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска. Общая площадь исследованной территории составляет 316,5 кв. км, из них в Калининграде - 284 кв. км, в Светлогорске - 32,5 кв. км. Предмет исследования - закономерности распределения и концентрации валовых форм ТМ в аккумулятивном горизонте почв и золе листьев городских древесных растений (клен и тополь).

В работе использовались геохимические, геоботанические, лабора-торно-аналитические, картографические и статистические методы. Было использовано геохимическое картирование по методике, основанной на апробировании по сети точек. В пределах городской территории с каждого кв. километра был произведен отбор литохимических и биогеохимических проб в соответствии с ГОСТами: 174.3.01-83, 174.4.02-84. Проанализировано около 500 образцов литогеохимических и биогеохимических проб, предварительно подвергнутых автором пробоподготовке. Общее количество элементоопределений 7500. Анализы проб выполнены методом спектрального атомно-эмиссионнош анализа на спектрографе ДФС-458С (5 класс точности, сертифицированная методика МП-6С), в аккредитованной аттестованной Центральной лаборатории ГГП «Севкавгеология», г. Ессентуки.

Исследование почв и растений урбоэкосистем. Актуальные вопросы, связанные с изучением отдельных сторон исследуемой проблемы, нашли свое отражение в научных трудах известных отечественных и зарубежных ученых (Ю.Е. Сает, В.А. Алексеенко, Н.С. Касимов, Б.А. Ревич, Е.П. Янин, А.Н. Геннадиев, М. С. Панин, B.C. Хомич, В.К. Лукашев, Э.П. Махонько, А.И. Обухов, P.C. Смирнова, D.B. Botkin, J. Breuste и др.).

2. Факторы формирования геохимических ландшафтов урбоэкосистем Природные факторы. Ведущие факторы формирования геохимических ландшафтов - климат, рельеф, почвообразующие породы, почвы, структура растительности урбоэкосистем. Ландшафтно-геохимнческие особенности г. Калининграда определяются его расположением в трех геоморфологических районах - правобережной высокой моренной равнине, левобережной низкой моренной равнине, долине реки Преголи; г. Светлогорска - на побережье Балтийского моря, на коренном берегу Сам-бийского полуострова.

Для выяснения особенностей распределения концентраций ТМ в аккумулятивном слое почв городских ландшафтов исследованы почвенно-геохимические особенности аккумулирующей части почвенного покрова. С этой целью были проанализированы некоторые почвенно-геохимические особенности аккумулятивного слоя городского почвенного покрова (рис. 1-3). Такие свойства почв как величина рН, емкость катионного обмена (ЕКО), общий углерод (С0бщ), сумма скелетных фракций, безусловно, определяют степень процессов аккумуляции металлов в почвенных горизонтах. Образцы гумусово-аккумулятивного горизонта по гранулометрическому составу в основном представлены супесями или песками, скелетная часть почвы варьирует в широких пределах - от 0,1 до 20%.

Оценивая степень влияния рельефа на некоторые характеристики гумусового горизонта, отмечено, что наиболее ярко оно сказывается на изменении скелетной части почвы: линия тренда заметно снижается от автономных ландшафтов, представленных водоразделами коренных берегов и прирусловыми валами поймы Преголи, к подчиненным ландшафтам понижений коренных берегов и поймы реки (рис.1).

Содержание Собщ находится в пределах, характерных для фоновых почв легкого механического состава и варьирует от 1 до 2,5%, с редкими исключениями до 3,5% в парковых зонах. Содержание углеродсодержащих веществ, соответствующее фоновым почвам, свидетельствует о незначительной техногенной геохимической трансформации почв, т.к. для почв многих городов эта величина в связи с техногенным загрязнением значительно возрастает. Низкое, приближенное к фоновым, содержание С0бщ объясняется, вероятно, небольшим количеством природного органического вещества, возвращающегося в биологический круговорот газонов, уличных скверов и т.п. Антропогенное поступление углерода с пылью, сажей и битуминозными веществами, очевидно, также незначительны.

функциональные зоны

ээээээзэээтэтэтэтэ тэтатата татса тса тсаса геоморфологические -скелет, %--линейный тревд условия

Рисунок 1 - Изменение суммы скелетных фракций аккумулятивного горизонта почв г. Калининграда в разных функциональных зонах и элементарных

ландшафтах

Условные обозначения к рис. 1-3: Функциональные зоны. Мл - малоэтажная застройка; М - многоэтажная застройка; П - промышленные зоны; А - агроселитебные зоны; Р - зоны рекреации и отдыха; ВЧ - территории воинских частей; Пс - пустыри; Л - луга; К - кладбища; Геоморфологические условия: э - элюви&пьные ландшафты; тэ -трансэлювиальные ландшафты; та - трансаккумулятивные ландшафты; тса - транссу-пераквальные ландшафты.

Невысокое содержание в почвах гумусовых веществ и облегченный механический состав обуславливает и невысокие значения емкости кати-онного обмена (ЕКО). Значения ЕКО большинства почвенных образцов находятся в пределах 3-19 мг/экв. на 100 г почвы. В фоновых дерново-подзолистых почвах окрестностей Калининграда значения ЕКО обычно составляют 8-12 мг/экв. на 100 г почвы (Салихова, 2001).

= -0,0029х + 2,1445

э э э э э э ,э. э э этэтэ тэ тэ тэтатата татса тса тааса -С общ., %--линейный тренд

функциональные зоны

геоморфологические условия

Рисунок 2 - Изменение содержания общего углерода (С0бщ.) в верхнем (0-10 см) горизонте почв г. Калининграда в разных функциональных зонах и элементарных ландшафтах

Минимальные значения ЕКО характерны для песчаных дерново-подзолистых почв со средним содержанием гумуса 2,9% и составляют 6,4

мг/экв. на 100 г почвы. Судя по направлениям трендов ЕКО и Собщ-, они незначительно возрастают в направлении от элювиальных к подчиненным ландшафтам, что свидетельствует о некотором увеличении депонирующей способности городских почв трансаккумулятивных и транссупераквальных ландшафтов.

ээээээээээтэтэтэтэ тэтатата татса tea тсасс условия

-ЕКО, мг-экв./ЮО гр почвы

--линейный тренд

Рисунок 3 - Изменение ЕКО в аккумулятивном горизонте почв г. Калининграда в разных функциональных зонах и элементарных ландшафтах

Антропогенные факторы. Рассмотрены факторы, влияющие на формирование геохимических ландшафтов урбозкосистем Калининграда и Светлогорска - городов, отличающихся между собой административным статусом и функциональными характеристиками, неравномерным распределением и мощностью источников антропогенного воздействия, количеством и плотностью населения.

3. Типология геохимических ландшафтов Калининграда и Светлогорска

Разработанная В.А. Алексеенко (2000) типология геохимических ландшафтов, позволяет учесть степень влияния техногенных (функциональное зонирование территорий исследуемых городов) и природных (преобладающие типы растительности, окислительно-восстановительные условия почвообразовательных процессов, геоморфологические условия, кислотно-щелочные особенности верхнего почвенного слоя) факторов, Классификационная система базируется на ряде типологических уровней. На каждом типологическом уровне учитываются ландшафтно-геохимические особенности внешних факторов разных типов и видов миграции химических элементов, что позволило систематизировать полученные данные и оценить роль отдельных факторов в миграции и концентрации тяжелых металлов. Выделяемые ландшафты отличаются друг от друга

по эколого-геохимическим характеристикам и их изменениям под воздействием различных природных и техногенных факторов.

Геохимические ландшафты первого уровня выделяются по ведущему в них техногенному виду миграции тяжелых металлов. С учетом особенностей техногенной миграции элементов выделено 9 техногенных геохимических ландшафтов: промышленные, селитебные мало- и многоэтажные, агроселитебные, зоны, занятые военными ведомствами, зоны рекреации и отдыха, пустыри, луга, кладбища.

Геохимические ландшафты второго уровня выделены по условиям миграции тяжелых металлов в основных типах растительности, которая при определенных условиях может служить биогеохимическим барьером. С объединением городских ландшафтов по особенностям сообществ растений, были выделены ландшафты с преобладанием 4 типов растительных сообществ: травянистых (растительность пустырей, лугов), декоративных древесно-кустарниковых (городское озеленение), лесных древесно-кустар-никовых (растительность пригородных лесов) и садовых древесно-кустарниковых (растительность придомовых участков).

Геохимические ландшафты третьего уровня выделены по окислительно-восстановительным условиям миграции тяжелых металлов. В соответствии с показателями окислительно-восстановительной обстановки в аккумулятивном слое почв выделено 2 типа ландшафтов: с окислительными и восстановительными условиями почвообразования.

Геохимические ландшафты четвертого уровня выделены по геоморфологическим условиям миграции тяжелых металлов. В основу выде-' ления элементарных ландшафтов на территории исследуемых городов положено учение о'геохимии элементарных ландшафтов Б.Б. Полынова (1956) с дополнениями М.А. Глазовской (1964, 1976, 1988), А.И. Перель-мана (1999) и В.А: Алексеенко (1983, 2000,2002).

С учетом миграции химических элементов в зависимости от геоморфологических особенностей территории, выделено 4 группы ландшафтов: элювиальные (водоразделы коренного берега рек и прирусловые валы речных пойм), трансэлювиальные (верхних частей склонов), трансаккумулятивные (нижних частей склонов), транссупераквальные (понижения коренного берега Преголи в г. Калининграде, пойменные ландшафты рек и ручьев Калининграда и Светлогорска).

Геохимические ландшафты пятого уровня выделены по кислотно-щелочным условиям миграции тяжелых металлов. В зависимости от ще-лочно-кислотных условий почвенного раствора выделены 3 группы городских почв: почвы со слабокислой, нейтральной и слабощелочной реакцией почвенного раствора.

Типология геохимических ландшафтов урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска. Проанализировано соотношение площадей геохимических ландшафтов разных типологических уровней (табл. 1). При совмещении схем геохимических ландшафтов всех типологических уровней автор выделил 66 геохимических ландшафтов в Калининграде и 26 геохимических ландшафтов в Светлогорске.

Таблица 1 - Соотношение площадей геохимических ландшафтов, %

Геохимические ландшафты Калининград Светлогорск

I типологический уровень: по техногенному виду миграции ТМ

1. зон предприятий 15,0 4,7

2. селитебных зон 27,0 42,1

3. агроселитебных зон 15,1 4,7

4. зон рекреации и отдыха 16,2 41,5

5. зон кладбищ 3,1 0,1

6. зон военных ведомств 7,0 -

7. зон пустырей и бросовых земель 12,1 6,8

8. улиц 4,5 1,0

II типологический уровень: с учетом геоморфологических особенностей

1. элювиальные 42,0 57,0

2. трансэлювиальные 6,0 16,0

3. трансаккумулятивные 23.0 4,0

4. транссупераквальные 29,0 23,0

III типологический уровень: по условиям миграции ТМ в основных типах растительности

1. с преобладанием травянистой растительности 25,0 8,0

2. с преобладанием садовой древесно-кустарниковой 10,0 7,0

3. с преобладанием декоративной древесно-кустарниковой 49,0 37,0

4. с преобладанием лесной древесно-кустарниковой 16,0 48,0

IV типологический уровень: по окислительно-восстановительным условиям миграции ТМ

1. с окислительными условиями почвообразования 78,0 82,0

2. с восстановительными условиями почвообразования 22,0 18,0

V типологический уровень: по кислотно-щелочным условиям миграции ТМ

1. со слабокислой реакцией почвенного покрова 12,0 5,0

2. со слабощелочной реакцией почвенного покрова 79,0 4,0

3. с нейтральной реакцией почвенного покрова 9,0 91,0

4. Эколого-геохимическая оценка состояния ландшафтов Калининграда и Светлогорска Оценка природного фонового участка. Оценка содержания ТМ в почвах и растениях Калининграда и Светлогорска осуществлена путем сравнения их с природным фоном (табл. 2). В качестве условно-фонового участка выбран Светлогорский лес, расположенный к юго-западу от города на полого-волнистой равнине и значительно удаленный от крупных источников антропогенного воздействия. В системе физико-географичес-кого районирования территории России он принадлежит к смешанной хвойно-широколиственной Прибалтийской прибрежно-морской подпровинции.

Таблица 2 - Фоновая концентрация (Сф) тяжелых металлов в почвах и листьях клена, Светлогорский лес, мг/кг

Предмет исследования РЬ 7л № Си Мп Со Сг

1. Аккумулятивный слой почв 28,8±1.2 62,5±2,4 17,5±1,2 37,5±3,4 1037,5±123,2 8,0±1,1 92,5±1,3

2. Листья 5,8±0,3 146,3±9,8 4,0±0,7 49,6±2,2 716,3±212,9 1,3±0,2 6Д±0,7

Распределение ТМ в почвенном покрове. Детальные почвенно-геохимические исследования позволили выявить основные особенности распределения и распространенности ТМ в аккумулятивном слое городских почв Калининграда и Светлогорска. Оценка контрастности геохимических аномалий в почвах проводилась в сопоставлении аккумулятивного слоя почв урбоэкосистем, в которых Сф превышен в 1,5 раза и фоновых аналогов. Автором составлены моноэлементные карты распределения Си, Ъ\, РЬ, Со, N1, Мп, Сг в почвах городских ландшафтов.

Концентрации свинца в ландшафтах распределены неравномерно, в эпицентрах геохимических аномалий они превышают фоновые концентрации (Сф) в 18,8 раз в Калининграде и в 62,5 раз в Светлогорске (табл. 3). Средние концентрации выше Сф в 2,6 и 4 раза соответственно. В Калининграде самые высокие концентрации приурочены к подчиненным ландшафтам поймы реки и включают в себя промышленные, многоэтажные, рекреационные зоны. В Светлогорске максимальному загрязнению подвержены транзитные ландшафты промышленных и транспортных зон. Содержание РЬ в остальных геохимических ландшафтах Калининграда и Светлогорска не превышает Сф более чем в 1,5-2,2 раза.

Значения концентраций цинка характеризуют равномерное латеральное загрязнение, однако имеются и контрастные геохимические аномалии с концентрациями до 190 мг/кг в Калининграде и до 550 мг/кг в Светлогорске в почвах селитебных многоэтажных зон. Средние концентрации цинка э аккумулятивном слое почв Светлогорска по сравнению с Калининградом превышены в 1,5, а по сравнению с Сф (62,5 мг/кг) - в 4,5 раза.

Латеральное распределение никеля в городских ландшафтах достаточно равномерное«'интенсивное - средние концентрации в почвах Калининграда и Светлогорска превышают Сф до 2,5 раз. Максимальные концентрации металла (до 40-50 мг/кг) в Калининграде приурочены к промышленным зонам автономных и подчиненных ландшафтов, в Светлогорске - к селитебным многоэтажным зонам транзитных ландшафтов.

Таблица 3 - Основные параметры распределения тяжелых металлов в аккумулятивном слое почв Калининграда и Светлогорска

Показатель Калининград, 228 проб

РЬ Хп N1 Си Мп Сг Со

Среднее, мг/кг 47,6±2,6 173,4±6,3 25,3±0,6 48,9±1,4 850,0±13,7 92,0±1,8 8,6±1,2

Проб, не превышающих фон, % 24 2,0 53,0 6,1 99,0 40,8 42,9

Проб, превышающих фон в 3 и более раз, % 5,4 22,5 - - - - 2,0

Доминанта распределения, мг/кг 30-50 100-150 20-30 30-80 800-1000 80-100 6-10

Кол-во проб в доминанте распределения, % 71,4 73,5 91,8 83,7 87,8 81,6 93,9

Показатель Светлогорск, 72 пробы

Среднее, мг/кг 52,4±2,8 186,3±8,2 31,3±2,4 44,5±2,6 1105,3±21,3 106,0±1,9 11,1±1,3

Проб, не превышающих фон, % 26,3 6,3 23,3 7,9 97,1 26,3 12,1

Проб, превышающих фон в 3 и более раз, % 7,9 21,8 - - - 13,2 44,8

Доминанта распределения, мг/кг 40-60 100-200 30-40 40-50 1000-1500 100-150 10-15

Кол-во проб в доминан те распределения, % 63,1 62,5 66,7 86,8 68,6 86,8 87,9

Таблица 4 - Основные параметры распределения тяжелых металлов _в золе листьев клена и тополя, г. Калининград_____

Показатель Клен, 90 проб

РЬ Хп № Си Мп Сг Со

Среднее, мг/кг 26,4±2,5 302,9±58,4 22,0±2,6 82,9±15,3 1098,0±256,4 14,0±1,2 2,0±0,4

Проб, не превышающих фон, % 2,6 77,4 95,8 5,0 39,7 60,3 99,0

Проб, превышающих фон в 3 и более раз, % 21,7 0,9 1,6 4,9 15,7 9,9 1,0

Доминанта распределения, мг/кг 20-30 150-300 3-5 60-100 600-800 6-10 1-2

Кол-во проб в доминанте распределения, % 51,3 72,1 54,5 90 51,3 50,4 77,5

Показатель Тополь, 78 проб

Среднее, мг/кг 26,9±2,6 814,8±102,3 20,7±3,2 73,8±21,3 70б,4±212,3 17,3±2,4 6,3±1,8

Проб, не превышающих фон, % 7,7 10,3 31,9 17,0 66,0 40,4 91,4

Проб, превышающих фон в 3 и более раз, % 22,5 53,8 2,0 4,0 6,4 23,4 6,4

Доминанта распределения, мг/кг 20-30 800-1000 2-3 60-80 500-600 20-30 5-6

Кол-во проб в доминанте распределения, % 52,5 43,6 65,9 68,0 63,8 53,2 46,8

Латеральное распределение меди в аккумулятивном слое почв в основном малоконтрастно по сравнению с фоновыми аналогами, превышения средних концентраций составили не более 1,5 раз в Калининграде и до 1,3 раз в Светлогорске. Однако, металл образует небольшие по площади положительные геохимические аномалии с превышением фонового уровня в агроселитебных ландшафтах Калининграда и промышленных зонах Светлогорска до 2,5 раз, достигая величин концентраций 80 мг/кг.

Фоновые концентрации марганца составляют 1037,5 мг/кг и в отличие от других металлов, содержание Мп в аккумулятивном слое почв Калининграда не образует положительных геохимических аномалий, средние концентрации металла составляют 850 мг/кг (табл. 3), что в 1,3 раза меньше средних содержаний в почвах Светлогорска, где Мп образует слабоконтрастные геохимические аномалии в промышленно-транспортных зонах.

Хром в аккумулятивном горизонте почв распределен равномерно -территории Калининграда и Светлогорска представляют собой слабоконтрастные положительные геохимические аномалии с превышением фоновых аналогов (92,5 мг/кг) не более чем в 1,2 раза. Внутри этой аномалии отмечены и контрастные положительные, и отрицательные геохимические аномалии. В Калининграде самые высокие концентрации хрома (до 150 мг/кг) отмечены в подчиненных ландшафтах поймы реки в зонах военных ведомств и пустырей. В Светлогорске положительные геохимические аномалии занимают автономные и подчиненные ландшафты зон рекреации, селитебных малоэтажных и агроселитебных зон.

Для геохимических аномалий кобальта (средние значения составляют 8,6 мг/кг, фоновые - 8,0 мг/кг) в Калининграде характерна слабая контрастность, при этом отмечено более сильное, по сравнению с левобережной, загрязнение правобережной части города, где самые высокие концентрации (до 20,0 мг/кг) образовали одну локальную аномалию в автономных ландшафтах промышленной зоны. Площадь, занятая геохимическими аномалиями кобальта в Светлогорске значительна, но также как и в Калининграде, слабоконтрастна по интенсивности загрязнения - превышение фонового уровня составляет не более 1,3 раза. Максимальные концентрации металла (до 15,0 мг/кг) зафиксированы в селитебных малоэтажных и многоэтажных зонах транзитных ландшафтов.

Распределение тяжелых металлов в листьях растений. Изучено содержание ТМ в золе листьев наиболее распространенных пород деревьев Калининграда (клен остролистный, тополь черный) и Светлогорска (клен остролистный) за вегетативный сезон; для оценки атмотехногенного загрязнения анализировались листья с пылью и без пыли. Выявлено, что изученные древесные породы урбоэкосистем отличаются биогеохимической избирательность и, как следствие, различными концентрациями тя-

желых металлов в золе листьев: тополь активнее концентрирует РЬ, Хп, №, Со, клен активнее накапливает Си, Мп, содержание Сг является примерно одинаковым для клена и тополя (табл. 4, 5). Это объяснимо, вероятнее всего, биологическими особенностями конкретного вида. Кроме того, клен известен как манганофил (Касимов, 1999), что подтверждается высокими, по сравнению с Калининградом, концентрациями Мп в листьях в Светлогорске (до 10 ООО мг/кг), реакция почвенного раствора большинства геохимических ландшафтов здесь еще не достигла слабощелочных значений, как в Калининграде, и находится в пределах нейтральных, поэтому марганец может активно поглощаться растениями; тополь относится к кобаль-тофилам, чем объясняется повышенное по сравнению с кленом содержание металла в его листьях (табл. 4, 5). Разница в концентрациях ТМ в мытых и немытых листьях обусловлена поступлением пыли в результате ат-мотехногенного загрязнения и поступлением пыли из поверхностного слоя почв, что указывает на способность городских растений быть депонирующим компонентом городского ландшафта в течение вегетативного сезона. Техногенные аномалии ТМ в растениях менее контрастны, чем в почвах.

Таблица 5 - Основные параметры распределения тяжелых металлов

в золе листьев клена, г. Светлогорск

Показатель Клен, 71 проба

РЬ Ъа. № Си Мп Сг Со

Среднее, мг/кг 12,1±1,6 170,0±23,4 9,1 ±2,3 70,0±11,8 5230±189,0 12,4±],5 2,0±0,9

Разброс значений, мг/кг 3-60 50-600 3-20 30-100 300-10000 3-30 1-6

Проб, не превышающих фон, % 86,7 93,3 93,3 26,7 13,3 66,7 100

Проб, превышающих фон в 3 и более раз, % •■' 3,3 40 10

Доминанта распределений, мг/кг 6-10 100-150 6-10 60-80 200010000 10-15 1-2

Кол-во проб в доминанте распределения, % 73,3 • 63,3 53,3 56,7 73,3 60 76,7

Низкий в целом уровень содержания металлов в растениях объясняется, прежде всего, нейтральной (Светлогорск) или слабощелочной (Калининград) реакцией почвенного раствора (рН=6,0-8,0) в большинстве изучаемых геохимических ландшафтов, в результате чего большинство металлов труднодоступны для растений. Наибольший коэффициент биологического поглощения (КБП) тяжелых металлов листьями тополя в Калининграде во всех геохимических ландшафтах функциональных зон (табл. 6) характерен для Си, Zn, для них характерно повсеместное высокое распространение в аккумулятивном почвенном горизонте, что подтверждается данными почвенных анализов (табл. 3). Для таких элементов как РЬ, Со, Мл, N5, величина КБП>1 отмечена для некоторых геохимических ландшафтов функциональных зон: для РЬ КБП>1 наблюдается в геохимических ландшафтах промышленной зоны; для Со - в зонах рекреации, кладбищ, лугов; Мп - в промышленной, зоне кладбищ и лугов; для № величины КБП во всех зонах приближены к I, кроме малоэтажной, рекреационной и зон кладбищ и лугов КБП>1.

Таблица 6 - Средние значения КБП для функциональных зон _г. Калининграда (мг/кг)

Геохимические ландшафты Си гп РЬ Со Мп № Сг

Селитебных малоэтажных зон 2,36 11,3 0,72 0,61 0,9 1,2 0,21

Селитебных многоэтажных зон 1,43 4,48 0,57 0,84 0,8 0,74 0,19

Агроселитебных зон 1,14 3,22 0,72 0,43 0,63 0,94 0,28

Предприятий 1,53 5,89 1,14 0,77 1,03 0,77 0,26

Рекреации и отдыха 1,43 5 0,38 1,5 0,69 1 0,34

Зон военны ведомств 1,1 2,58 0,4 0,6 0,8 0,83 0,1

Кладбищ 1,6 3,33 0,5 3,33 1,67 2 0,1

Лугов, огородов 1,77 5,78 0,7 1,73 1,01 1,33 0,13

Среднее 1,54 5,19 0,64 1,22 0,9 1,1 0,25

Суммарное загрязнение почвенного и растительного покрова. В

данном разделе анализируется распределение геохимических ассоциаций ТМ с коэффициентом концентрации К,>1,0. На основании значений Кс вычислены значения суммарного показателя загрязнения Хс и дана оценка общего уровня загрязнения аккумулятивного горизонта почв и листьев клена остролистного и тополя черного. В результате в верхнем горизонте почв выявлены полиэлементные геохимические аномалии как в Калининграде, так и в Светлогорске.

По Калининграду выделено 4 категории загрязнения верхнего слоя почв тяжелыми металлами по показателю Хс: 1) допустимая категория; 2) умеренно опасная; 3) опасная; 4) чрезвычайно опасная. Ареалы почв с суммарным загрязнением, относящимся к умеренно опасной категории за-

грязнения (табл. 7), перекрывают большую часть городской территории (96,2%). Аномалия тяжелых металлов с опасной и чрезвычайно опасной категориями представлена несколькими очагами в пойме р. Преголи и очагом в центре города, их площадь составляет соответственно 1,8% и 0,3%. Они в основном приурочены к промышленной и селитебной многоэтажной зонам. Ареалы почв, относящихся к допустимой категории, представлены несколькими очагами в разных районах города, приуроченных в основном к селитебным малоэтажным зонам на окраинах, их площадь: 1,7% от городской территории.

Педогеохимическая оценка Светлогорска показала, что территория этого курортного города существенно загрязнена тяжелыми металлами. По значениям коэффициента ?х выделено четыре категории загрязнения тяжелыми металлами: 1) допустимая категория; 2) умеренно опасная; 3) опасная; 4) чрезвычайно опасная.

Таблица 7 - Категории загрязнения верхнего слоя (0-10 см) почв г. Калининграда и соотношение площадей по показателю Ъс

Категории загрязнения Разброс значений 2с Площадь городской территории, %

1. Допустимая (7.с менее 16) 11,9-15,7 1,7

2. Умеренно опасная (гс=1б-32) 16,2-29,4 96,2

3. Опасная (2с=32-128) 32,9-44,6 1,8

4. Чрезвычайно опасная (7с более 128) 129,1- 133,4 0,3

Геохимические аномалии почв с суммарным загрязнением, относящимся к умеренно опасной категории загрязнения (табл. 8), перекрывают значительную часть городской территории (77,7%). Геохимические аномалии загрязнения с опасной и чрезвычайно опасной категориями загрязнения представлены несколькими очагами почти по всей территории города: жилой микрорайон Светлогорск-1; городской железнодорожный вокзал; центр города - ул. Аптечная, Почтовая и район, примыкающий к оз. Тихому; северо-восточная окраина города, включающая часть поймы р. Светло-горки. Эти территории в основном представлены промышленными и селитебными многоэтажными зонами. Почвы, относящихся к допустимой категории загрязнения занимают 16% территории и представлены небольшой территорией в пос. Отрадном (ул. Тельмана - Первомайская) в селитебной малоэтажной зоне и значительной по площади территорией за пределами города - Светлогорском лесу, в зоне рекреации (табл. 8).

Геохимические аномалии в аккумулятивном слое почв выявлены практически во всех функциональных зонах и элементарных ландшафтах

урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска, однако для некоторых зон Светлогорска коэффициент Тс намного выше, чем в Калининграде.

Таблица 8 - Категории загрязнения верхнего слоя (0-10 см) почв

г. Светлогорска и соотношение площадей по показателю Ъс

Категории загрязнения Разброс значений Zc Площадь городской территории, %

1. Допустимая (7х менее 16) 8,9-14,8 16,0

2. Умеренно опасная (2с=16-32) 17,0-29,9 77,7

3. Опасная (гс=32-128) 36,8-67,3 5,8

4. Чрезвычайно опасная (Ъс более 128) 160,2-381,7 0,5

Для функциональных зон характерны следующие особенности накопления и распределения ТМ: среднее значение Ъс, для промышленной зоны Калининграда 25,3, в ряд поллютантов, характерных для этой зоны входят следующие элементы: 2п(9,7)>РЬ(7)>Си(6,5)>Щ5)>Со(1,3), для Светлогорска среднее значение коэффициента составляет 42,4, что в 1,7 раз выше аналогичной зоны в Калининграде, ряд приоритетных поллютантов выглядит по-иному, свинец здесь занимает первое место: РЬ(21,2)>2п( 12,5)> Си(6,9)>№(6,3)>Со(1,8). В селитебной зоне Калининграда значение Ъг составляет 17,4 для малоэтажной и 27,8 для многоэтажной застройки, ряды элементов соответственно РЬ(7,7)>Си(5,4)>гп(4)>№(3,5)>Со(1,3)>Сг(1,1) и РЬ( 14,2)>Си(6,1 )>2п(6)> №(4,4)>Со( 1,3)>Сг( 1,1). В Светлогорске средние коэффициенты превышены по сравнению с Калининградом в 1,3 в малоэтажной ив 1,8 в многоэтажной зоне. В зонах рекреации и отдыха средние коэффициенты примерно одинаковы и составляют 21,4 (Калининград) и 25,4 (Светлогорск).

Для листьев растений суммарные коэффициенты загрязнения в основном показали более сильное загрязнение геохимических ландшафтов курортной зоны; в остальных геохимических ландшафтах наблюдается превышение значений коэффициента: селитебная малоэтажная 6,4 (Калининград) и 11,7 (Светлогорск), многоэтажная 4,5 и 7,0; рекреации и отдыха 4,1 и 16,4 соответственно. В геохимических ландшафтах промышленных территорий среднее значение коэффициента составляет 7,3, в Светлогорске - 2,6, что меньше в 2,8 раз. Ряды поллютантов заметно отличаются по доминирующим металлам: для Калининграда в промышленной зоне характерен ряд гп(3,5)>РЬ(2,8)>Сг(2,4)>Си(1,6)>№(1,4)>Мп(1)4), для Светлогорска Мп(1,9)>Сг(1.6)>Си(1.2).

В элементарных ландшафтах урбоэкосистем (с учетом оценки величин Ъс для аккумулятивного слоя почв) в целом сохраняются закономерности миграционного потока элементов, характерного для геохимической катены - самые высокие значения коэффициента отмечены в подчиненных

ландшафтах - 31,5 в Калининграде и 28,7 в Светлогорске. Однако в автономных и транзитных ландшафтах нарушается естественная миграция -более высокие значения отмечены в транзитных ландшафтах: 18,7 в трансэлювиальных ландшафтах Калининграда и 18,8 в Светлогорске, в элювиальных ландшафтах значение суммарного коэффициента составляет уже 21,0 в Калининграде и 23,9 в Светлогорске. Коэффициенты накопления (Кс) элементов в элементарных ландшафтах для Калининграда и Светлогорска сходны по рядам убывания концентраций: РЬ(7,3)>гп(6,3)>Си(5,9)>№(4,2)>Со(1,4)>Сг(1Д)иРЬ(9,6)>2п(7)>Си(5,7)> №(5,2)>Со( 1,6)>Мп( 1,4)>Сг(1,3) соответственно для элювиальных ландшафтов. Для подчиненных ландшафтов образованы следующие ряды: РЬ(10)>Си(6)>гп(5,8)>№(4)>Со(1,3)>Сг(1,1) в Калининграде и РЬ(10,6)>гп(7,6)>Си(5,5)>№(5,4)>Со(3,6)>Мп(1,3)>Сг(1,3) в Светлогорске.

ВЫВОДЫ

В итоге проведенных исследований автором получены следующие результаты:

1. На картографической основе выполнена типология геохимических ландшафтов урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска, основанная на выделении типологических уровней, отличающихся условиями миграции химических элементов. В результате в Калининграде выделено 66 геохимических ландшафтов, в Светлогорске - 26.

2. Выявлены приоритетные поллютанты почв изучаемых урбоэкосистем - РЬ, Ъп, Си, №, Сг, формирующие обширные геохимические аномалии с превышением фоновых концентраций в 1,5-3,5 раза. К накапливающимся металлам относятся также Со и Мп, однако Мп в Светлогорске и Со в Калининграде образуют лишь локальные геохимические аномалии.

3. Условно-фоновое содержание ТМ в пределах Светлогорского леса, наиболее близкого по ландшафтообразующим факторам к территориям гг. Калининграда и Светлогорска, для аккумулятивного слоя почв составляет: РЬ - 28,8 мг/кг, 2п - 62,5, № - 17,5, Си - 37,5, Мп - 1037,5, Со - 8,0, Сг - 92,5 мг/кг. Для золы листьев клена условно-фоновые значения составляют: РЬ -5,8, Ъъ -146,3, № - 4,0, Си - 49,6, Мп - 716,3, Со - 1,3, Сг - 6,1 мг/кг.

4. Ландшафтно-геохимическое строение территорий исследуемых городов определяет особенности латерального распределения тяжелых металлов в верхнем (0-10 см) горизонте почв и способствует закреплению приоритетных поллютантов на техногенном, педогеохимическом и биогеохимическом барьерах в почвах и растениях, а именно:

ют о высокой депонирующей способности аккумулятивного горизонта почв и не указывают на его техногенную геохимическую трансформацию, в то время как величины рН, сдвинутые в сторону слабощелочных значений, способствуют закреплению в. почвенно-поглощающем комплексе тяжелых металлов: РЬ, Си, 2п, Сг, Со, №. Соотношение площадей слабокислых, нейтральных и слабощелочных условий в Калининграде соответственно 12:9:79 и в Светлогорске 5:91:4, что свидетельствует о техногенной карбонитизации почв (в Светлогорске до нейтральных значений рН, в Калининграде до слабощелочных);

, - соотношение окислительно-восстановительных условий отражает преобладание окислительной обстановки в верхнем .горизонте почв: в Калининграде 78% и в Светлогорске 82%. Исследования не выявили зависимости между накоплением и латеральным распределением ТМ в аккумулятивном слое почв и окислительно-восстановительными условиями;

- соотношение площадей основных типов растительности выявило преобладание декоративной древесно-кустарниковой в Калининграде (49%) и декоративной (37%) и лесной древесно-кустарниковой (48%) в Светлогорске. Исследования не выявили зависимости между накоплением и латеральным распределением тяжелых металлов в аккумулятивном слое почв и типом растительности;

- соотношение площадей элювиальных, трансздювиальных, трансаккумулятивных и транссупераквальных элементарных ландшафтов указывает на преобладание зон выноса и частичной аккумуляции химических элементов и для Калининграда (42:6:23:29), и для Светлогорска (57:16:4:23). Тем не менее, аккумуляция ряда тяжелых металлов в Калининграде происходит как в подчиненных ландшафтах (Со, №), так и в автономных (РЬ, Си, Ъа, №), что, вероятно, связано с наличием щелочного геохимического барьера, так и с незначительными относительными превышениями в рельефе, ослабляющими катенарные связи между элементарными ландшафтами. В Светлогорске, с его расчлененным рельефом, накопление всех изученных металлов происходит в верхних частях геохимической катены - в элювиальных и трансэлювиальных ландшафтах. Выявленное несоответствие классическому распределению химических элементов в системе сопряженных элементарных ландшафтов связано с длительным антропогенным воздействием, выражающемся в значительном загрязнении и подчиненных, и автономных, ландшафтов, что подтверждается известными литературными данными но другим городам;

- содержание тяжелых, металлов в аккумулятивном горизонте почв изменяется в зависимости от функционального зонирования территории и её градостроительных особенностей (типа и этажности, селитебной застройки). Высокие концентрации (от 1,6 для Сг до.16 раз для /п выше ус-

ловно-фонового уровня) всех изученных тяжелых металлов и в Калининграде, и в Светлогорске отмечены в промышленных и селитебных многоэтажных зонах. Для Си и Хп в Калининграде обнаружены повышенные (в 2 раза и 5 раз соответственно) по сравнению с фоновым районом концентрации в агроселитебных зонах, для Сг, N1, Мп на территориях военных ведомств (в 1,6; 2,3 и 1,4 раз соответственно). По соотношению площадей функциональных зон урбоэкосистем выявлено преобладание в Калининграде селитебных, рекреационных и агроселитебных зон (27:16,2:15,1), в то время как в Светлогорске почти равные площади занимают селитебные и рекреационные зоны (42,1:41,5).

5. По показателю коэффициента Zc, характеризующего техногенные аномалии полиэлементного состава, на территориях исследованных городов выявлены 4 уровня техногенных литогеохимических аномалий: 1) допустимая категория; 2) умеренно опасная; 3) опасная; 4) чрезвычайно опасная и 5 уровней биогеохимических аномалий тяжелых металлов: 1) минимальная; 2) средняя; 3) высокая; 4) чрезвычайно высокая. Преобладают аномалии среднего уровня загрязнения ТМ - аккумулятивного слоя почв: в Калининграде 96,2% территории, в Светлогорске 77,7% и растений.

Коэффициент 2с, рассчитанный для верхнего (0-10 см) слоя почв, в элементарных ландшафтах обоих городов варьирует в одних пределах -его значения составляют в элювиальных, трансэлювиальных и транссупе-рахвальных ландшафтах 21,0:18,7:31,5 в Калининграде и 23,9:18,8:28,7 в Светлогорске. В геохимической катене увеличение значений коэффициента происходит по направлению от автономных к подчиненным ландшафтам. Для функциональных зон отмечены значительные превышения коэффициента: до 1,5-2 раз в селитебной многоэтажной и промышленной зонах соответственно в Светлогорске по сравнению с Калининградом.

Величины концентраций ТМ в аккумулятивном слое почв исследованных урбоэкосистем (промышленный центр в долине реки и курорт федерального значения на морском побережье) близки друг к другу по величинам аккумуляции ТМ, но различаются между собой специфичностью в накоплении приоритетных металлов: в Светлогорске выше уровень загрязнения почв Со, Zn, №, чем в Калининграде, где отмечены высокие содержания РЬ, Си, Мп. Содержание Сг в почвах изученных урбоэкосистем варьирует примерно в одних пределах.

Анализ значений Ъс для растений выявил значительные превышения: в Светлогорске в элементарных ландшафтах - до 2,1 раз в элювиальных и 2,0 в транссупераквальных, в функциональных зонах - от 1,5-1,8 раз в селитебных зонах до 4,0 раз в зонах рекреации и отдыха. Изученные древесные породы урбоэкосистем отличаются избирательным накоплением ТМ в золе листьев: тополь активнее концентрирует РЬ, 2п, N1, Со, клен - Си, Мп,

содержание Сг для листьев клена и тополя варьирует в одних пределах: средние концентрации хрома в Калининграде составляют 14,0 мг/кг, в Светлогорске 12,4 мг/кг. Техногенные аномалии ТМ в растениях менее контрастны, чем в почвах.

Основные публикации Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Станченко Л.Ю. Эколого-геохимическая оценка и типизация урбо-экосистем Калининграда и Светлогорска // Естественные и технические науки, №6(38). М.: Спутник, 2008. С. 221-224.

2. Станченко Л.Ю. Распределение тяжелых металлов в почвах и растительности городских экосистем Калининградской области И Вестник Российского государственного университета им. И. Канта. Вып. 1. Калининград: Изд-во РГУ им. И. Канта, 2009. С. 81-85.

Статьи и материалы докладов:

3. Станченко Л.Ю. Химизм атмосферных осадков в структуре экологического мониторинга городских территорий // Экологические проблемы Калининградской области и Балтийского регаона. Калининград: Изд-во КГУ, 2001. С. 32-34.

4. Станченко Л.Ю. Химизм атмосферных осадков над приморским городом // Ученые записки РГО (Калининградское отделение). Калининград: Изд-во КГУ, РГО, 2003. С. 77-82.

5. Станченко Л.Ю., Виноградова О.Л., Черепко Н.В. Динамика ландшафтной структуры малых городов Калининградского побережья Балтики // Комплексное изучение бассейна Атлантического океана: сб. науч. тр. РГО. Калининград: Изд-во КГУ, 2003. С. 178-183.

6. Станченко Л.Ю., Салихова Е.В., Савостина О.А. Состояние городского ландшафта Калининграда как экологической ниши человека // Экологические проблемы Калининградской области и Балтийского региона: сб. науч. трудов. Калининград, 2004. №2. С. 20-29.

7. Станченко Л.Ю., Орленок В.В., Романова Е.А., Виноградова О.Л. Ландшафтно-экологическое планирование Светлогорской рекреационной зоны // Прибрежная зона моря: морфолитодинамика и геоэкология: мат-лы XXI Межд. береговой конф., Калининград/Светлогорск, Россия, 710 сентября 2004 г. Калининград: Изд-во КГУ, 2004. С. 224-227.

8. Станченко Л.Ю., Алексеенко В.А., Власова Е.В. Биогеохимические особенности различных селитебных курортных ландшафтов // Актуальные проблемы геохимической экологии: мат-лы 5-ой Международной биогеохимической школы (8-11 сентября 2005 г.). 2005. С. 79-83.

9. Станченко Л.Ю., Алексеенко В.А., Петров А.Ю. Эколого-геохимические особенности почв прибрежных курортов России // Акту-

альные проблемы геохимической экологии: мат-лы 5-й Международной биогеохимической школы (8-11 сентября 2005 г.). Семипалатинск, 2005. С. 83-88.

10. Станченко Л.Ю. Функциональное зонирование городских территорий как основа для эколого-геохимического мониторинга // Проблемы управления социально-экономич. процессами региона: мат-лы II международной науч.-практич. конференции 25 мая 2006 г., Калининград: в 2 ч. Ч. 1. Калининград: Изд-во ин-та «КВШУ», 2006. С. 66-70.

11. Станченко Л.Ю., Власова Е.В., Петров А.Ю. Распределение свинца в поверхностном слое почв (0-10 см) г. Калининграда // Ученые записки РГО (Калининградское отделение). Калининград: Изд-во КГУ; РГО, 2007. С. 44-50.

12. Станченко Л.Ю., Салихова Е.В., Власова Е.В., Петров А.Ю. Влияние геохимической структуры ландшафтов на распределение концентраций тяжелых металлов в почвенном и растительном покрове городов Калининграда и Светлогорска // Мат-лы IV Межд. совещания «Геохимия биосферы». Новороссийск, 2008. С. 290-298.

f¿¡

Станченко Лариса Юрьевна ТИПОЛОГИЯ И ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРБОЭКОСИСТЕМ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Подписано в печать 25.05.2009 г.

Ризограф. Гарнитура «Тайме» Усл. печ. л. 1,5 Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ 128

Издательство Российского государственного университета им. Иммануила Канта 236041, г. Калининград, ул. Невского, 14

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Станченко, Лариса Юрьевна

Введение.

Глава I. Научно-методические аспекты изучения экологического состояния урбоэкосистем.

1.1 Объекты и методы исследований.

1.2 Исследование почв и растений урбоэкосистем.

Глава 2. Факторы формирования геохимических ландшафтов урбоэкосистем.

2.1 Природные факторы формирования урбоэкосистем.

2.2 Антропогенные факторы формирования урбоэкосистем.

Глава 3. Типология геохимических ландшафтов Калининграда и Светлогорска.

3.1 Геохимические ландшафты по техногенным условиям миграции тяжелых металлов.

3.2 Геохимические ландшафты по условиям миграции тяжелых металлов в основных типах растительности.

3.3 Геохимические ландшафты по окислительно-восстановительным условиям миграции тяжелых металлов.

3.4 Геохимические ландшафты по геоморфологическим условиям миграции тяжелых металлов.

3.5 Геохимические ландшафты по кислотно-щелочным условиям миграции тяжелых металлов.

3.6 Типология геохимических ландшафтов урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска.

Глава 4. Эколого-геохимическая оценка состояния ландшафтов урбоэкосистем

Калининграда и Светлогорска.

4.1 Оценка природного фонового участка.

4.2. Распределение тяжелых металлов в почвенном покрове урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска.

4.3. Распределение тяжелых металлов в листьях растений урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска.

4.4. Суммарное загрязнение почвенного и растительного покрова урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Типология и эколого-геохимическая оценка урбоэкосистем Калининградской области"

В последние десятилетия отмечены рост городов и возрастание площадей урбанизированных территорий, что создаёт многие кризисные экологические проблемы. В пределах городов наблюдается суммарное воздействие большого числа негативных факторов, приводящее к ухудшению условий жизни населения, поэтому проблема загрязнения окружающей среды наиболее актуальна для урбоэкоси-стем, где сконцентрирована значительная масса химических веществ, в том числе и тяжелые металлы.

Исследования различных урбоэкосистем показали, что для эффективного управления качеством городской среды необходимы знания особенностей миграции тяжелых металлов с учетом степени влияния техногенных и природных факторов (Геннадиев, 1991; Ковальчук, 2002; Мозолевская, 1995; Никифорова, 1991; Строганова, 1990; B.C. Хомич, 2002, 2004 и др.). В г. Калининграде осуществлялась оценка содержания тяжелых металлов в аккумулятивном слое почв (Салихова, 2001; Е.В. Салихова, O.A. Савостина, O.JI. Виноградова, 2002; Экологический атлас., 2002), однако при анализе особенностей их миграции учитывались лишь некоторые физико-химические свойства почв. С учетом геохимической типологии ландшафтов особенности накопления и миграции тяжелых металлов в условиях промышленного центра (Калининград) и курорта федерального значения (Светлогорск) впервые исследованы автором в 2005-2007 гг.

Задачи исследования:

- выполнить типологию геохимических ландшафтов и установить соотношение их площадей в урбоэкосистемах Калининграда и Светлогорска;

- выделить приоритетные поллютанты, характерные для урбоэкосистем Калининграда и Светлогорска;

- определить условно-фоновый уровень содержания тяжелых металлов (ТМ) (Pb, Си, Zn, Cr, Со, Mn, Ni) в аккумулятивном слое почв и листьях ряда древесных растений, оценить степень загрязнения почвенного и растительного покрова гг. Калининграда и Светлогорска;

- проанализировать и сравнить латеральное распределение ТМ в аккумулятивном слое почв и золе листьев растений изученных урбоэкосистем, провести их эко-лого-геохимическое картографирование;

Важность задачи сохранения природного баланса мигрирующих химических элементов для устойчивого функционирования урбоэкосистем делают актуальной оценку соотношения природных и техногенных факторов миграции и концентрации тяжелых металлов.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержащего основные выводы, списка использованной литературы. Материал диссертации изложен на 119 страницах, содержит 34 таблицы и иллюстрирован 33 рисунками и схемами. Список литературы включает 173 источника. Приведенные в работе рисунки, таблицы, картосхемы и другая графика, если это не оговорено особо, являются авторскими.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Станченко, Лариса Юрьевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проведенных исследований автором получены следующие результаты:

2. Приоритетные поллютанты почв урбоэкосистем - РЬ, Ъх\, Си, N1, Сг, формирующие практически повсеместно обширные геохимические аномалии с превышением фоновых концентраций от 1,5 до 3,5 раз. К накапливающимся металлам относятся также Со и Мп, однако Мп в Светлогорске и Со в Калининграде образуют лишь локальные и точечные геохимические аномалии.

3. Условно-фоновое содержание тяжелых металлов в пределах Светлогорского леса, наиболее близкого по ландшафтообразующим факторам к территориям гг. Калининграда и Светлогорска для аккумулятивного слоя почв составляет: РЬ -28,8 мг/кг, Ъп - 62,5, № - 17,5, Си - 37,5, Мп - 1037,5, Со - 8,0, Сг - 92,5 мг/кг. Для золы листьев клена условно-фоновые значения составляют: РЬ - 5,8, Ъп - 146,3, № - 4,0, Си - 49,6, Мп - 716,3, Со - 1,3, Сг - 6,1 мг/кг.

4. Ландшафтно-геохимическое строение исследуемых городов определяет особенности латерального распределения тяжелых металлов в верхнем (0-10 см) горизонте почв и, в основном, не благоприятствует природному самоочищению урбоэкосистемы от продуктов техногенеза, а даже усиливает интенсивность загрязнения городской среды и способствует закреплению приоритетных поллютан-тов на педогеохимическом и биогеохимическом барьерах в почвах и растениях, а именно:

- эколого-геохимические свойства аккумулятивного горизонта почв, за исключением рН, такие как ёмкость катионного обмена (ЕКО), содержание общего углерода, сумма скелетных фракций - не свидетельствуют о высокой депонирующей способности аккумулятивного горизонта почв и не указывают на его техногенную геохимическую трансформацию, в то время как величины рН, сдвинутые в сторону слабощелочных значений, способствуют закреплению в почвеннопоглощающем комплексе тяжелых металлов. Соотношение площадей слабокислых, нейтральных и слабощелочных условий в Калининграде соответственно 12:9:79 и в Светлогорске 5:91:4, что свидетельствует о техногенной карбонитиза-ции почв (в Светлогорске до нейтральных значений рН, в Калининграде до слабощелочных). На щелочном барьере происходит накопление РЬ, Си, Ъа., Сг, Со, №;

- соотношение окислительно-восстановительных условий отражает преобладание окислительной обстановки в верхнем горизонте почв: в Калининграде 78% и в Светлогорске 82%. Исследования не выявили зависимости между накоплением и латеральным распределением тяжелых металлов в аккумулятивном слое почв и окислительно-восстановительными;

- соотношение площадей элювиальных, трансэлювиальных, трансаккумулятивных и транссупераквальных элементарных ландшафтов указывает на преобладание зон выноса и частичной аккумуляции химических элементов и для Калининграда (42:6:23:29), и для Светлогорска (57:16:4:23). Аккумуляция ряда тяжелых металлов в Калининграде происходит как в автономных ландшафтах (Со, №), так и в подчиненных (РЬ, Си, Ът\, №), что, вероятно, связано с незначительными относительными превышениями в рельефе, что ослабляет катенарные связи между элементарными ландшафтами. В Светлогорске, с его расчлененным рельефом, накопление всех изученных металлов происходит в верхних частях геохимической кате-ны - в элювиальных и трансэлювиальных ландшафтах. Выявленное несоответствие классическому распределению химических элементов в системе сопряженных элементарных ландшафтов связано с длительным антропогенным воздействием, выражающемся в значительном загрязнении и подчиненных, и автономных ландшафтов, что подтверждается известными литературными данными по другим городам;

- содержание тяжелых металлов в аккумулятивном горизонте почв изменяется в зависимости от типа антропогенного воздействия и градостроительных особенностей: типа и этажности селитебной застройки. Высокие концентрации (от 1,6 для Сг до 16 раз для Ъл выше условно-фонового уровня) всех изученных тяжелых металлов и в Калининграде, и в Светлогорске отмечены в промышленных и селитебных многоэтажных зонах. Для Си и в Калининграде обнаружены повышенные (в 2 раза и 5 раз соответственно) по сравнению с фоновым районом концентрации в агроселитебных зонах, для Сг, N1, Мп на территориях военных ведомств в 1,6; 2,3 и 1,4 раз соответственно). По соотношению площадей функциональных зон урбоэкосистем выявлено преобладание в Калининграде селитебных, рекреационных и агроселитебных зон (27:16,2:15,1), в то время как в Светлогорске почти равные площади занимают селитебные и рекреационные зоны (42,1:41,5).

5. По показателю коэффициента Ъс, характеризующего техногенные аномалии полиэлементного состава, на территории исследованных городов выявлены 4 уровня техногенных литогеохимических аномалий: 1) допустимая категория; 2) умеренно опасная; 3) опасная; 4) чрезвычайно опасная и 5 биогеохимических аномалий тяжелых металлов: 1) минимальная; 2) средняя; 3) высокая; 4) чрезвычайно высокая. Преобладают аномалии среднего уровня загрязнения тяжелыми металлами - аккумулятивного слоя почв: в Калининграде 96,2% территории, в Светлогорске 77,7% и растений: в Калининграде 77,7%.

Коэффициент Хс в элементарных ландшафтах обоих городов варьирует в одних пределах. В геохимической катене увеличение значений коэффициента происходит по направлению от автономных к подчиненным ландшафтам. Для функциональных зон отмечены значительные превышения коэффициента в Светлогорске по сравнению с Калининградом (до 1,5-2 раз в селитебной многоэтажной и промышленной зонах соответственно).

Анализ значений Хс для растений выявил значительные превышения: в Светлогорске в элементарных ландшафтах - до 2,1 раз в элювиальных и 2,0 в транссупераквальных, в функциональных зонах — от 1,5-1,8 раз в селитебных зонах до 4,0 раз в зонах рекреации и отдыха. Изученные древесные породы урбоэкосистем отличаются избирательным накоплением тяжелых металлов в золе листьев: тополь активнее концентрирует РЬ, Хп, N1, Со, клен - Си, Мп. Содержание Сг является примерно одинаковым для клена и тополя. Техногенные аномалии тяжелых металлов в растениях менее контрастны, чем в почвах и их содержание в растениях практически не зависит от содержания в аккумулятивном слое почв. Соотношение площадей основных типов растительности выявило преобладание декоративной древесно-кустарниковой в Калининграде (49%) и декоративной (37%) и лесной древесно-кустарниковой (48%) в Светлогорске.

Исследованные урбоэкосистемы (промышленный центр в долине реки и курорт федерального значения на морском побережье) близки друг к другу по величинам аккумуляции тяжелых металлов, отличаясь между собой большим накоплением металлов: в Светлогорске уровень загрязнения почв Со, Zn, Ni выше, чем в Калининграде, где отмечены высокие содержания Pb, Си, Мп. Содержание Сг в почвах изученных урбоэкосистем варьирует примерно в одних пределах.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Станченко, Лариса Юрьевна, Калининград

1. Авессаломова И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов. М., 1987. 108 с.

2. Авессаломова И.А. Анализ природной ландшафтно-геохимической ситуации при изучении городов //Эколого-геохимическая оценка городов различных регионов страны: сборник научных статей. М.: ИМГРЭ, 1991. С. 4-11.

3. Авессаломова И. А. Экологическая оценка ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1992. 86 с.

4. Алексеенко В. А. Экологическая геохимия: учебник. — М.: Логос, 2000. 627 с.

5. Алексеенко В.А., Суворинов A.B., Бофанова А.Б. Металлы в окружающей среде. Почвы геохимических ландшафтов Ростовской области. М.: Логос, 2002. 309 с.

6. Алексеенко В.А. Связь между металлами в растениях и ее использование при биогеохимических поисках// Тезисы докладов 1 Всесоюзного совещания по па-леобиохимии. Баку: Изд. АГУ, 1969. С. 21-32.

7. Андроханов В.А., Куляпина Е.Д., Курачев В.М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 149 с.

8. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. — М.: Изд-во МГУ, 1970. 246 с.

9. Атлас географический Калининградской области / Гл. ред. Орленок В. В. — Калининград: Изд-во КГУ; ЦНИТ, 2002. 276 с.

10. Атмосферное загрязнение и лесные экосистемы /Под ред. В. А. Алексеева. АН СССР, Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова. - Л.: Наука, 1990. 197 с.

11. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Липецкой области. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1983. 264 с.

12. Базилевич Н.И., Гребенщиков О.С., Тишков A.A. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. — М.: Наука, 1996. 297 с.

13. Баринова Г.М. Калининградская область. Климат. Калининград, Янтарный сказ, 2002. 194 с.

14. Безель B.C. Экологическая токсикология: популяционный и биоценотический аспекты. Российская акад. наук, Уральское отд-ние, Ин-т экологии растений и животных. Екатеринбург: Гощицкий , 2006. 279 с.

15. Безель B.C. Экологическая токсикология: учеб. Пособие / Екатеринбург: Изд-во Урал ун-та, 2001. 135 с.

16. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 253 с.

17. Беус A.A., Геохимия литосферы. М.: Недра, 1981. 335 с.

18. Беус A.A., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 248 с.

19. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем /Под ред. Р. Шуберта: Пер. с нем. М., 1988. 348 с.

20. Большакова В.А., Кахнович З.Н. Тяжелые металлы в почвах района «Ховри-но» г. Москвы//Почвоведение. 2002. - №1. С. 121-126.

21. Бондарев Л.Г. Микроэлементы, благо и зло. — М.: Знание, 1984. 144 с.

22. Борисов A.A. Климатические особенности Калининградской области//Изв. ВГО, 1972, №2. С. 84-91.

23. Борисочкина Т.И., Большаков В.А. Устойчивость почв к воздействию техногенных выбросов (тяжелых металлов) //Современные проблемы почвоведения. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. РАСХН, 2000. 672 с.

24. Брукс P.P. Микроэлементы //Химия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 126 с.

25. Ваулина В.Д., Козлович И.И. К ландшафтной характеристике города Калининграда //Вопросы географии, изд-во Калининград, ун-та, Калининград, 1970. С. 22-34.

26. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. -М., 1957.234 с.

27. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры //Геохимия, 1962. №7. С. 555-572.

28. Виноградова, O.JI. Оценка эколого-геохимической устойчивости почв долинных ландшафтов Прегольской низменности.: автореф. дис. . канд. геогр. наук: 25.00.36 / Виноградова Ольга Леонидовна. Калининград, 2002. 24 с.

29. Гаврилова И.П., Богданова М.Д. Пространственная дифференциация радиальных геохимических барьеров в почвах России /Вестник Моск. ун-та. Сер. География, 2000, № 1.С. 86-91.

30. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И., Вшивцев B.C. Приморский курортный город как эколого-геохимическая система «суша-море» (г. Геленджику/Экология: опыт, проблемы, поиск. Новороссийск, 1991. С. 20-27.

31. Геннадиев А.Н., Солнцева Н.П., Герасимова М.И. О принципах группировки и номенклатуры техногенно-измененных почв //Почвоведение, 1992. №2. С.49-60.

32. География Янтарного края России. /Под ред. В. В. Орленка. — Калининград: Изд-во «Янтарный сказ», 2004. 416 с.

33. Гигиенические нормативы химических веществ в окружающей среде /В.В. Семенова, Г.И. Чернова, A.B. Москвин и др. — С.-Пб.: AHO НПО «Профессионал», 2005. 764 с.

34. Гидрогеология СССР. Калининградская область РСФСР. / Гл. ред. Иващенко П.П.-М., 1970. Т. 15. 158 с.

35. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высшая школа. 1988. 328 с.

36. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. Методическое пособие. М.: МГУ, 1997. 156 с.

37. Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. География почв с основами почвоведения. М.: изд-во МГУ, 1995. 460 с.

38. Голубчик М.М., Евдокимов С.П. География. М.: Аспект Пресс, 2003. 304 с.

39. Горчаковский П.Л., Никонова H.H., Фамелис Т.В. Фитоэкологическая карта как средство оценки состояния и антропогенной трансформации растительного покрова //Экология, 2000, №6, с. 411-418.

40. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. -Введ. 1986-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1986. 74 с.

41. Деева Н.Ф., Керженцев A.C. Основные принципы экологического картографирования //Экология и почвы. Избранные лекции I-VII Всероссийских школ. Пущино, ОНТИ ПНЦ РАН, 1998, 2 том. С. 76- 84.

42. Дзигунская JI.H. Пути повышения почвенного плодородия сельскохозяйственных угодий Калининградской области //Вестник Калининградского государственного университета. Вып. 5: Сер. Экология региона Балтийского моря. Калининград: Изд-во КГУ, 2004. С. 28-33.

43. Дмитраков JI.M., Соколов O.A. Изменение пойменных почв при усилении антропогенной нагрузки //Почвоведение, 1997, №8, с. 988-993.

44. Добровольский В.В. Лабораторные работы по географии почв с основами почвоведения. М.: Просвещение», 1973. 123 с.

45. Добровольский В.В., Гришина Л.А. Охрана почв: Учебник. М.: изд-во МГУ, 1985.224 с.

46. Добровольский В.В. Высокодисперсные частицы почв как фактор массопере-носа тяжелых металлов в биосфере//Почвоведение, 1999, № 11. С. 1309-1317.

47. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами // Почвоведение, 1999, № 5. С. 639645.

48. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Академия, 2003. 458 с.

49. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Калининградской области в 2003 г. / Упр. природ, ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Калинингр. обл. Калининград: б. и., 2004. 216 с.

50. Дончева A.B. Воздействие горно-металлургического производства на ПТК. — М.: Изд-во МГУ. 1975. 201 с.

51. Дроздова В.М. Химический состав атмосферных осадков на Европейской территории СССР. Л.:Гидрометеоиздат, 1964. 209 с.

52. Дьяконов К.Н., Касимов Н.С., Тикунов B.C. Современные методы географических исследований. М.: Просвещение, 1996. 279 с.

53. Евдокимова А.К. Тяжелые металлы в культурном слое средневекового Новгорода//Вести. Моск. ун-та, сер. 5, География, 1986, №3. С.47-52.

54. Завалишин А.П., Надеждин Б.В. Почвенный покров Калининградской области //Почвы Калининградской области. М., 1961. С. 5-130.

55. Загородных В.А., Кунаева Т.А., ООО «Балтгеолресурсы» Геология и полезные ископаемые Калининградского региона. — Калининград, 2005. 208 с.

56. Звягинцев Д.Г., Кураков A.B., Умаров М.М., Филипп 3. Микробиологические и биохимические показатели загрязнения свинцом дерново-подзолистой почвы //Почвоведение, 1997, №9. С. 1124-1131.

57. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидроме-теоиздат, 1984. 560 с.

58. Изученность природных ресурсов Калининградской области: Материалы конференции / Географическое общество СССР; Гл. ред. A.A. Борисов. Вып. 1. Л., 1972. 161 с.

59. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва — растение. Новосибирск: Наука. 1991. 151 с.

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

61. Кадацкий В.Б., Васильева Л.И., Тановицкая Н.И., Головатый С.Е. Распределение форм тяжелых металлов в естественных ландшафтах Беларуси //Экология, 2001, №1. С. 33-37.

62. Калининградская область. Природные ресурсы / В.М. Литвин, Г.Н. Ельцина,

63. B.П. Дедков; Фот. С. Ломакина и др. Калининград: Янтар. сказ, 1999. 189 с.

64. Климат Калининграда/Под ред. К.А. Каушилы и Ц.Я. Швер. Л., 1983. 143 с.

65. Касимов Н.С., Перельман А.И. Геохимические принципы эколого-географической систематики городов //Вестн. Моск. ун-та. Сер. география. 1993. №3. С. 16-21.

66. Касимов Н.С., Самонова O.A., Асеева E.H. Фоновая почвенно-геохимическая структура лесостепи Приволжской возвышенности //Почвоведение, 1992, №8.1. C. 5-20.

67. Ковда В.А., Якушевская И.В., Тюрюканов А.Н. Микроэлементы в почвах Советского Союза. М., Наука, 1959. 234 с.

68. Ковальчук Л.А., Сатонкина O.A., Тарханова А.Э. Тяжелые металлы в окружающей среде Среднего Урала и их влияние на организм //Экология, 2002, №5. С. 358-361.

69. Кочуров, Б.И. Современная экологическая обстановка в России и возможности ее прогнозирования / Б.И. Кочуров, A.B. Антипова, С.К. Костовска. М: ИНЭС, 2005. 52 с.

70. Краснов Е.В. Экология и природопользование. Калининград, изд-во КГУ, 1992. 132 с.

71. Краснов Е.В., Блажчишин А.И., Шкицкий В.А. Экология Калининградской области. Калининград: Янтарный сказ, 1999. 160 с.

72. Красовская О.В. Основные положения о территориальном планировании, содержащиеся в проекте Генерального плана г. Калининграда. НПФ ЭНКО. Калининград, 2006.

73. Литвин В.М., Балаян Б.М., Волкова И.И., Корневец JI.B. Ландшафтная карта Калининградского побережья Балтийского моря// Проблемы физической и экономической географии Калининградского региона. Калининград, 1995. С. 64-70.

74. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.

75. Макаров В.З., Новаковский Б.А., Чумаченко А.Н. Эколого-географическое картографирование городов. М., Научный мир, 2002. 189 с.

76. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами. М.: ИМГРЭ, 1982. 112 с.

77. Методические установки по созданию эколого-географической карты масштаба 1:2 500 ООО. O.A. Евтеев-ред. М.: МГУ, 1992. 111 с.

78. Методологические вопросы оценки состояния природной среды МНР. Пущино: НЦБИ АН СССР, 1990. 25 с.

79. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты. М. Мысль, 1978. 86 с.

80. Мозолевская Е.Г., Кузмичева Е.П., Шленская Н.М. Оценка состояния и устойчивости лесов зеленой зоны города Тольятти. Тольятти, 1995. 92 с.

81. Москаленко H.H., Смирнова P.C. Геохимическая оценка загрязнения окружающей среды Ленинского района Москвы //Экология и охрана природы Москвы и Московского региона. М.: Изд-во МГУ. 1990. С. 23-35.

82. Мырлян Н.Ф., Настас Г.С., Милкова Л.Н. Геохимическая трансформация распределения и форм нахождения тяжелых металлов в городских почвах. //Вестник Моск. ун-та. Сер. География. 1992. С. 84-91.

83. Никифорова Е.М., Лазукова Г.Г. Эколого-геохимическая оценка состояния природной среды г. Новгорода//Эколого-геохимическая оценка городов различных регионов страны. М.: ИМГРЭ, 1991. С. 79-132.

84. Новикова С.И. Эколого-агрохимические аспекты распределения кобальта в агроэкосистемах Калининградской области: автореф. дис. . на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Калининград, 2005. 23 с.

85. Новикова С.И., Рымаренко Д.А. Зависимость подвижного кобальта от группового и фракционного состава гумуса дерново-подзолистых почв//Современные проблемы сельского хозяйства: Сб. науч. тр. КГТУ. — Калининград, 2002. С. 125-130.

86. Обухов А.И., Попова А.А. Сезонная динамика и пространственная вариабельность содержания тяжелых металлов в почвах и в почвенно-грунтовых водах //Почвоведение, 1992, №9. С. 4251.

87. Одум Ю. Экология. В 2 т. Т. 1. М.: Просвещение, 1968. 168 с.89. «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами». Письмо Минприроды РФ №04-25, Роскомзема №61-5678 от 27.12.1993 г.

88. Орленок В.В., Федоров Г.М. Региональная география России. Калининградская область: Учебное пособие для студентов, обучающихся по географическим специальностям. — Калининград: Изд-во РГУ им И. Канта, 2005. 259 с.

89. Ормрод Д.П. Воздействие загрязнения микроэлементами на растения //Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л., 1988. 87 с.

90. Панасин В.И. Агрохимические свойства почв Калининградской области и применение удобрений. Калининград, Калининградское книжное издательство, 1974. 272 с.

91. Панасин В.И. Содержание микроэлементов в почвах Калининградской области. -Калининград, 1979. 106 с.

92. Панасин В.И., Слабожанинова В.Д. Особенности распределения и миграции меди по профилю дерново-подзолистых почв Калининградской области // Изд-во КГТУ, 1999. С. 165-172.

93. Панасин В.И., Шарамова В.Г., Дедков В.П. Техника лабораторных биохимических и агрохимических работ и исследований: Методическое пособие: В 2 ч. / Под общ. ред. В.П. Дедкова. Калинингр. ун-т. Калининград, 2000. 4.2. 115 с.

94. Панасин В.И., Гришко E.H. Влияние обменной кислотности на подвижность макро- и микроэлементов в дерново-подзолистых почвах Калининградской области //Проблемы сельского хозяйства. Сб. науч. Тр. Калининград: Изд-во КГТУ, 2000. С. 95-107.

95. Панасин В.И. Микроэлементы, их роль и значение в почвенном плодородии и питании растений //Агрохимический вестник, 2003, №6. с. 6-10.

96. Пейве М. Я. Биохимия почв. М., Сельхозиздат, 1961. 422 с.

97. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 170 с.

98. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта: Учебное пособие. Издание 3-е, переработанное и дополненное М.: Астрея 2000, 1999. 768 с.

99. Панин М. С. Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского Прииртышья / М. С. Панин. Семипалатинск: Семей, 1999. 308 с.

100. Плеханова И.О. Содержание тяжелых металлов в почвах парков г. Москвы //Почвоведение. 2000. - №6. С. 754-759.

101. Подзолистые почвы Северо-запада европейской части СССР. М., Колос, 1979. 256 с.

102. Почвы Калининградской области //Под ред. И.В. Тюрина. М., Изд-во АН СССР, 1961. 176 с.

103. Почва, город, экология/Под ред. Г.В. Добровольского. М., 1997. 320 с.

104. Преображенский B.C. Основы ландшафтного анализа. М., Наука, 1988. 192 с.

105. Проблемы качества городской среды /Под ред. Г.М. Лаппо и Т.В. Бочка-ревой. М.: Наука. 1989. 192 с.

106. Просянников Е.В., Силаев А.Л., Кошелев И.А. Экологические особенности поведения I37Cs в поймах рек //Экология, 2000, №2. С. 151-154.

107. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Спб.: Химия, 1994. 432 с.

108. Рымаренко Д.А. Экологические аспекты современного гумусового состояния дерново-подзолистых почв Калининградской области: автореф. дис. . на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Калининград, 2005. 23 с.

109. Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы / Пер. с румынского К. И. Станькова; Под ред. и с предисл. В. К. Штефана. М.: ВО Агропромиздат, 1980. 221 с.

110. Рябой В.Е. Ландшафтно-геохимические особенности польдерных земель (на материале польдерных земель дельты р. Неман): автореф. дис. . на соискание ученой степени кандидата географических наук. Калининград, 1979. 24 с.

111. Сает Ю.Е., Смирнова P.C. Геохимические принципы выявления зон воздействия промышленных выбросов в городских агломерациях //Вопросы географии. Сб. 120. М.:Мысль, 1983. С. 45-59.

112. Сает Ю.Е., Ревич Б.А. Эколого-геохимические подходы к разработке критериев нормативной оценки состояния городской среды // Изв. АН СССР. Сер. География, 1988, №4. С. 60-79.

113. Салихова Е.В., Савостина O.A. Эколого-геохимические аспекты состояния городской среды Калининграда //География, общество, окружающая среда: развитие географии в странах Центральной и Восточной Европы. Калининград, 2001. С.133-148.

114. Салихова Е.В., Савостина O.A. Почвенно-геохимическая оценка состояния среды г. Калининграда //Экологические проблемы Калининградской области и Балтийского региона: Сб. научных трудов /Калинингр. ун-т. — Калининград, 2001. 106 с.

115. Салихова Е.В., Савостина O.A., Виноградова O.JL Трансформация основных свойств урбаноземов Калининграда // Вестник КГУ, сер. «Экологические проблемы Балтийского региона», №1, 2002. С. 12-18.

116. Санникова А.Б. Тяжелые металлы в почвах и растениях геохимических ландшафтов Северо-западного Кавказа: автореф. дисс. . на соискание ученой степени кандидата географических наук. Санкт-Петербург, 2005. 18 с.

117. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. Л.: Недра. 1984. 231 с.

118. Свинец в окружающей среде. М.: Наука. 1987. 182 с.

119. Седых Е.С. Геохимия основных типов почв Верхнего Приангарья: автореф. дисс. . на соискание ученой степени кандидата географических наук. Иркутск, 2003.-23 с.

120. Слипенчук С.Н. Особенности накопления аэротехногенных поллютантов в городской среде (на примере г. Новгорода): автореф. дисс. . канд. геогр. наук. М., 1993.24 с.

121. Соловьев Г.А., Смулевич В.Б. Использование комплексных вытяжек для определения доступных форм микроэлементов в почвах //Мониторинг фонового загрязнения природных сред. Вып'. 5. Л.: Гидрометеоиздат. 1989. 34 с.

122. Состояние окружающей природной среды Калининградской области в 2000 году. Калининград, 2001. С. 23-43.

123. Строганова М.Н. и др. Экологическое состояние почвенного покрова урбанизированных территорий (на примере Москвы и Пущино) //Экологические исследования в Москве и Московской области. М.: ИНИОИ. 1990. С. 127-147.

124. Строганова М.Н., Огаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения систематики (на примере почв юго-западной части г. Москвы) //Почвоведение. 1992. №7. С. 16-24.

125. Стурман В.И., Бушкова Ю.С., Габдуллин В.М. Аэрогенное загрязнение почв крупного промышленного городаУ/Проблемы региональной экологии. 2000. - №2. С. 39-44.

126. Тупикин С.Н., Орлова Н.С. Ветроэнергетические ресурсы Калининградской области: Учебное пособие. Калининград, 1998. 48 с.

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

128. Убугунов B.JI. Тяжелые металлы в садово-огородных почвах и растениях г. Улан-Удэ /В.Л. Убугунов, В.К. Кашин. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2004. 128 с.

129. Черванов И.Г. Влияние загрязнения на качество и состояние почв крупного города (на примере Харькова)//Украинский географический журнал. 1996. - №1. С. 24-31.

130. Чертов О.Г., Чуков С.Н. Комплексная оценка состояния почв города//2 Съезд общества почвоведов: Тезисы докл. М.: Изд-во МГУ, 1996. - Кн.2. С.231-232.

131. Шергина О.В., Михайлова Т.А. Состояние древесных растений и почвенного покрова парковых и лесопарковых зон г. Иркутска. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2007. 200 с.

132. Шихова Н.С. Биогеохимическая оценка состояния городской среды //Экология, №2, 1997. С. 26-35.

133. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л., 1974. 324 с.

134. Фомин В.В., Шавнин С.А. Экологическое зонирование состояния лесов в районах действия атмосферных промышленных загрязнений //Экология, 2001, №2. С. 103-107.

135. Фортескью Дж. Геохимия окружающей среды. М.: Мир, 1985. 124 с.

136. Хомич B.C., Какарека C.B., Кухарчик Т.И. Особенности распределения микроэлементов в депонирующих компонентах городских ландшафтов //Природные ресурсы. 1997. - №1. С. 85-93.

137. Хомич B.C., Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Состояние и проблемы эколо-го-геохимических исследований городов Беларуси //Природные ресурсы. — 1999. -№1. С. 135-143.

138. Хомич B.C., Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Загрязнение почв городов //Природная среда Беларуси /Под ред. В.Ф. Логинова. Минск: НОООО «БИП-С», 2002. С.224-249.

139. Хомич B.C., Какарека С.В., Кухарчик Т.И. Экогеохимия городских ландшафтов Беларуси. — Минск: Минсктиппроект, 2004. 260 с.

140. Хомич B.C., Какарека С.В., Кухарчик Т.И., Кравчук Л.А. Комплексная оценка состояния городской среды //География и природные ресурсы. — 2004. -№4. С. 29-36.

141. Экогеохимия городских ландшафтов /Под ред. Н. С. Касимова. М.: Изд-воМГУ, 1995. 336 с.

142. URL: http://www.klgd.ru/ru/city/ecolog/doklad.php. Экологическая ситуация в г. Калининграде. ЕКАТ-Калининград. 1999.

143. Экологический атлас г. Калининграда. С.-Пб, 2002

144. Экологические функции городских почв /Отв. редакторы А. С. Курбатова, В. Н. Балакшин. М. - Смоленск: Маджента, 2004. 232 с.

145. Яковлева Т.И. Тяжелые металлы в легких дерново-подзолистых почвах северо-запада РФ в системе почва — токсикант — растение: автореф. дисс. . кандидата сельскохозяйственных наук. Великие Луки, 2005. 20 с.

146. Arnesen А.К.М., Abrahamsen G., Sandvik G., Krogstad T. Aluminiumsmelters and fluoride pollution of soil and soil solution in Norway//The Science of the Total Environment. 1995. -V. 163. P.39-53.

147. Atanassova I.D. Adsorption and desorption of Cu at high equilibrium concentrations by soil and clay samples from Bulgaria/ZEnvironmental Pollution. 1995. -V.87. - №1. P. 17-21.

148. Beyer L., Blume H.-P., Eisner D.-C., Willnow A. Soil organic matter composition and microbial activity in urban soils //The Science of the Total Environment. — 1995. — V.168. P.267-278.

149. Botkin D.B., Beveridge C.E. Cities as environments //Urban Ecosystems. — 1997.-V.l. P. 3-19.

150. Breuste J., Feldman H., Uhlmann O. Urban Ecology. — Germany: SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 1998. 714 p.

151. Chen T.B., Wong J.W.C., Zhou H.Y., Wong M.H. Assessment of trace metal distribution and contamination in surface soils of Hong Kong // Environmental Pollution. 1997. - V.96. - №1. P. 61-68.

152. Huinink J.N.M. Soil quality requirements for use in urban environments //Soil and Tillage Research. 1998. -V. 47. P. 157-162.

153. Imperato M., Adamo P., Naimo D., Arienzo M., Stanzione D., Violante P. Spatial distribution of heavy metals in urban soils of Naples city (Italy) // Environmental Pollution. 1997. - V.96. - №1. P. 61-68.

154. Jim C.Y. Impacts of intensive urbanization on trees in Hong Kong // Environmental Conversation. 1998a. -V.25. - №2. P.146-159.

155. Linde M., Bengtsson H., Hborn I. Concentrations and pools of heavy metals in urban soils in Stockholm, Sweden //Water, Air and Soil Pollution. 2001. - V.l. P. 83-101.

156. Madrid L., Diaz-Barrientos E., Madrid F. Distribution of heavy metal contents of urban soils in parks of Seville //Chemosphere. 2002. - V.49. - №10. P. 1301-1308.

157. Manta D.S., Angelone M., Bellanca A., Neri R., Sprovieri M. Heavy metals in urban soils: a case study from the city of Palermo (Sicily), Italy //The Science of the Total Environment. 2002. - V. 300. P. 229-243.

158. Oborn I., Linde M. Solubility and potential mobility of heavy metals in two contaminated urban soils from Stockholm, Sweden //Water, Air and Soil Pollution. -2001.-V.l. P. 255-265.f 119 .

159. Orlenok W. u.a. Natur, Wirtschaft und Ideologie der Stadt Kaliningrad. Daten Farten - Literatur zun Geographie Europas. Institut ftr Länderkunde. Leipzig, 1994. 45 p.

160. Pichtel J., Sawyer H.T., Czarnowska K. Spatial and temporal distribution of metals in soils in Warsaw, Poland // Environmental Pollution. — 1997. V.98. - №2. P. 169-174.

161. Pickett S.T.A., Burch W.R., Dalton S.E., Foresman T.W. Integrated urban ecosystem research // Urban Ecosystems. 1997. - VI. P. 183-184.

162. Schleub U., Wu Q., Blume H.-P. Variability of soils in urban and periurban areas in Northern Germany //Catena. 1998. - V.33. P.255-270.

163. Takagi M., Sasaki S., Gyjkusen K., Saito A. Stem flow chemistry of urban street trees //Environmental Pollution. 1997. - V.96. P. 107-109.

164. Toxicology of metals. Biochemical aspects. Germany: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1995. 469 p.

165. Vink A.P. Landscape ecology and land use. London-New York, 1983. 264 p.

166. Zipperer W.S., Sisinni S.M., Pouyat R.V., Foresman T.W. Urban tree cover: an ecological perspective //Urban Ecosystems. — 1997. — V.l. P. 229-246.

Информация о работе

Станченко, Лариса Юрьевна
кандидата географических наук
Калининград, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Типология и эколого-геохимическая оценка урбоэкосистем Калининградской области - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы