ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Городские почвы: функции, генезис, классификация 5
1.1. Геосистема города и её поверхностные образования 5
1.2. Условия и факторы формирования городских почв 9
1.3. Систематика и диагностика городских почв 13
1.4. Экологические функции городских почв 15
Глава 2. Характеристика объектов и методов исследования почв рекреационных зон 18
2.1. Характеристика объектов исследования 18
2.2. Методики исследования свойств почв рекреационных зон 27
Глава 3. Экологическое состояние, поддержание экологических функций и экологическая реабилитация почв рекреационных зон 32
3.1. Анализ валового (общего) содержания микро- и макроэлементов в
почвах рекреационных зон 32
3.2. Рекомендации по устранению негативных параметров почв города,
влияющих на ее экологические функции 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Городские почвы являются антропогенно-измененными почвами, который имеет в своей структуре созданный в результате антропогенной деятельности поверхностный слой мощностью более чем 50 см, полученный в результате насыпания, погребения или перемешивания материала урбаногенного происхождения, а также наличием строительно-бытового мусора [3].
Актуальность. Интенсивное антропогенное воздействие в городской среде на окружающую природную среду, приводит к ощутимым и часто непоправимым ее изменениям: значительно изменяется гидрографическая сеть и рельеф, природная растительность сменяется на антропогенные фитоценозы, формируется новый тип микроклимата. В конечном счете, в результате увеличения площадей искусственных покрытий и застройки нарушается или сильно видоизменяется почвенный покров. В конечном итоге все эти причины влекут за собой формирование особых почв и почвоподобных тел. Городские почвы интересны тем, что в них происходит процесс накопления загрязняющих веществ, а также они являются уместными объектами для осуществления экологического мониторинга [3]. Такие почвы являются важной составной частью городских геосистем, которые реализуют конкретные фитосанитарные функции в городах [17].
Цель работы: выявить эколого-геохимическое состояние почв рекреационных зон, испытывающих комплексное техногенное воздействие на примере парков городов Белгорода и Алматы.
Задачи исследования:
1) изучить экологические функции и геохимические особенности функционирования городских почв;
2) исследовать почвы рекреационных геосистем с точки зрения их геохимических особенностей;
3) дать оценку ключевым факторам геохимического воздействия на почвы рекреационных зон разных городов;
4) разработать меры по поддержанию экологических функций и экологической реабилитации почв рекреационных зон.
Предмет исследования: эколого-геохимическое состояние почв рекреационных зон.
Объекты исследования: почвы парков на территории городов Белгорода и Алматы.
В работе использованы следующие методы исследования: экспериментальный (проведено геохимическое обследование модельных и фоновых объектов), методы лабораторного анализа (элементный анализ проведён ренгенофлуоресцентным методом), описательный, картографический с элементами ГИС-технологий (построение карт распределения свойств почв в программе Surfer), сравнительный, методы математической статистики.
Практическое значение результатов работы состоит в выявлении тенденций изменения химического состава исследуемых городских территорий.
Структура магистерской диссертации включает: введение, три логически взаимосвязанные главы, заключение, список использованных источников.
Первая глава содержит описание подходов к классифицированию свойств почв урбогенных территорий.
Во второй главе дана характеристика объектов и методов исследований.
В третьей главе был проведен анализ валового (общего) содержания микро- и макроэлементов в почвах рекреационных зон, предложены рекомендации по поддержанию экологических функций и экологической реабилитации почв рекреационных зон.
Почвы городских территорий существенно отличаются от почв внегородских по физико-химическим свойствам и морфогенетическим признакам. Городских почвы характеризуются отсутствием важного биогеоценотического экранного слоя лесной подстилки, нарушением природно-обусловленного расположения горизонтов, обогащённой основными элементами питания растений, сильным сдвигом pH в щелочную сторону, переуплотненностью и т.п. Также есть изменения в водном и температурном режимах почв. При условии нормальной обеспеченности городских почв основными питательными элементами к лимитирующим факторам почвенного плодородия следует отнести: загрязнение тяжелыми металлами и другими токсичными веществами, переуплотненность, высокие значения pH.
На основе комплексного анализа валового содержания микро- и макроэлементов можно сделать вывод, что парк Победы характеризуется меньшим накоплением ТМ, чем парк Есентай. В городе Алматы сконцентрировано большее число промышленных предприятий, а также автотранспорта, ввиду большей плотности населения. Также этот парк находится рядом с дорожной сетью, за счет чего происходит перенос загрязняющих веществ в парковую зону.
Сравниваемые геосистемы отличаются по комплексу признаков, но имеют общие тенденции, связанные с накоплением техногенных элементов. При этом в аридной зоне с малым количеством осадков накопление поллютантов в почвах рекреационных зон происходит более интенсивно.
Сравнение средних концентраций тяжелых металлов с ПДК показало, что в почвах обоих парков выражено превышение данного показателя по свинцу и цинку.
На основе расчета суммарного показателя загрязнения было выявлено, что максимальный показатель загрязнения в парке Победы несколько выше чем в парке Есентай, но эта разница незначительная. По оценочной шкале опасности загрязнения почв по суммарному показателю было определено, что территории двух городских парков относятся к категории допустимого загрязнения почв (показатель Zc составляет менее 16 - наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимум функциональных отклонений).
Сравнив показатели общего (валового) содержания микроэлементов в почвенном покрове можно сделать вывод, что по некоторым микроэлементам фоновые показатели даже превышают показатели в городских парках. Основные превышения характерны для Cr, Co, Sr, Rb, Ba и As, но они незначительны. Сравнив средние показатели общего содержания микроэлементов в почвенном покрове урочища «Белая гора» и Архиерейской рощи, было определено, что Архиерейская роща характеризуется меньшим накопление тяжелых металлов. Лишь по Си и Co, в Архиерейской роще наблюдается преобладание концентрации над Белой горой.
Для городских почв необходимо постоянно проводить мероприятия по улучшению и защиты почв от вредного воздействия. Почвы парковых зон должны постоянно выполнять свои экологические функции.
Можно выделить следующие способы по улучшению экологической ситуации в городских парках:
1) разработка газонных решеток разных конструкций;
2) укладка искусственных газонов (биоматы);
3) очистка загрязненных почв в городских условиях (ремедиация).
Для решения проблемы заболачивания парка Победы необходимо организовать строительство еще одной дренажной системы в виде одного колодца и шести фильтров в длину по 80 м. После осушения необходимо рекультивация почвенного покрова. Основным способом рекультивации можно предложить - засыпание нового слоя грунта. Для снижения накопления ТМ необходимо поддержание буферности за счет посева травосмеси и постоянного поддержания газонов и сократить вытаптывание почвы. В местах тропинок можно также применить решетки легкого типа.
Для улучшения экологической ситуации в Архиерейской роще необходимо создать тропинчатую сеть в виде пластиковых решеток, усилить контроль за людьми, выбрасывающими мусор в неположенных местах. Также необходимо разместить беседки для отдыха и урны для мусора.
Для поддержания экологических функций почв территории урочища необходимо осуществление мероприятий по экологической реставрации и реабилитации урочища «Белая гора» в ходе экологических акций и проведение анализа истории освоения и преобразования ландшафта, оценка современного состояния, разработка проекта обустройства рекреационной зоны.
Как для парка Победы в парке Есентай необходимо создать сеть газонов, ограничить вытаптывание почв, в местах сильного уплотнения почвы применить пластиковые решетки. Для защиты грунта от эрозионных процессов можно применить укладку искусственных газонов.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
