ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДСКИХ ПОЧВ 5
1.1. Понятие урбоэкосистемы 5
1.2. Условия и факторы формирования городских почв 7
1.3. Классификация городских почв 13
1.4. Основные и экологические функции городских почв 19
ГЛАВА 2. СВОЙСТВА УРБАНОЗЕМОВ 24
2.1. Характерные черты почв городских территорий 24
2.2. Гранулометрический состав городских почв 27
2.3. Физико-химические свойства урбанозёмов 29
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ УРБАНОЗЁМОВ
3.1. Загрязнение городских почв 34
3.2 Мониторинг состояния почвы в городах 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
Пристальное внимание общества к природным ресурсам в целом и почве, в частности, характерное на любом этапе исторического развития современной цивилизации, объясняется необходимостью сохранения почвой ее основных экологических и социально значимых функций. В условиях повсеместного увеличения городского населения и расширения территорий городов, растет актуальность изучения городских почв (Lal, 2018).
В современном мире, фактически все почвы на планете, в том или ином образе, подвержены человеческому воздействию. Такое влияние может привести, например, к полному уничтожению полезных ископаемых при их добыче, или же уничтожению почвенного покрова при различных застройках и строительных работах. Сейчас, не только в крупных городах, но и в более мелких, наблюдается дефицит или же недостаточное количество зеленых насаждений (парки, скверы), наблюдается формирование опасных процессов геодинамики, такие как подтопления или формирования оползневых зон, происходит загрязнение водной среды, а также воздушного пространства (Владимиров, 1999).
Одной из проблем интенсивного антропогенного воздействия на почвы является их последующая деградация как объекта в целом и деградация их свойств, в частности: химических, физических, биологических. Наиболее важной для урбопочв является протекторная функция, связанная с поглощением и преобразованием поллютантов разного рода, а также сдерживанием патогенной микробиоты. Деградация физических свойств и последующая эрозия способствуют загрязнению сопредельных сред и ухудшают общее экологическое состояние в городе, поэтому необходимо уделять пристальное внимание почвам города.
Почвы городов представляют из себя почвы с антропогенными изменениями. Они имеют в своей структуре поверхностный слой с мощностью в 50 см, который был сформирован в результате человеческой деятельности.
Такой слой получился в результате насыпания, погребения или же перемешивания различного материала урбаногенного происхождения, наличия в слое мусора строительно-бытового происхождения (Казамирова, 2002).
На территории крупных населенных пунктов практически полностью отсутствуют природные типы почв и формируются специфичные органоминеральные образования с той или иной примесью строительного и бытового мусора, реликтами исходных природных типов почв. Данные образования различными специалистами именуются почво-грунтами, или урболитами, городскими почвами или урбанозёмами и характеризуются той или иной степенью техногенного загрязнения.
Городские почвы, являясь составной частью городской природной среды, обеспечивают жизнеспособность всего природно-антропогенного комплекса. Почвы являются поглотителем загрязняющих веществ, выполняют важную санитарно-гигиеническую и средозащитную функцию. При сильном загрязнении почвы становятся источником опасности для окружающей среды (сильное загрязнение почв приводит к гибели зеленых насаждений). Почвы в условиях городской среды испытывают колоссальные нагрузки, по сравнению с теми, которые приходятся на их долю в естественных условиях.
Целью работы являлся характеристика урбаноземов.
В задачи исследования входили:
1. Охарактеризовать условия и факторы образования городских почв.
2. Описать гранулометрический состав и физико-химические свойства урбанозёмов.
3. Оценить современное состояние городских почв.
Основными почвообразующими факторами формирования городских почв являются: 1) хозяйственные и функциональные особенности разных частей города (типы хозяйственного использования: жилая зона, промышленная зона, природно-рекреационная зона и т.д.); 2) субстрат (физико-механические и химические особенности культурного слоя, насыпных, перемешанных и намывных грунтов, остатки естественных почв), 3) присутствие горизонта «урбик» - основное отличие городских почв от природных.
В урбаноземах повышается степень неоднородности гранулометрического состава. Для городских почв характерная высокая плотность сложения, но из-за присутствия разных количеств строительных и бытовых отходов плотность сложения с глубиной изменяется скачкообразно. Для почв городов характерно значительное привнесение гравия и песка и других технологических субстратов различных размеров.
Диапазон изменений рН в урбаноземах несколько сужен и смещен в щелочную сторону, но в большинстве случаев реакция среды антропогенных почв выше, чем у природных. Практически повсеместно наблюдается постепенное уменьшение величины рН с глубиной.
В урбаноземах наблюдают высокую обогащенность насыпных слоев и слабо нарушенных почв общим азотом, фосфором и калием, по сравнению с природными почвами пригородов. Обогащенность элементами минерального питания связывается с наличием в городских почвах мусора и строительных обломков.
Содержание органического вещества в почвах города обнаруживается в больших количествах в верхних слоях, с глубиной оно падает как равномерно, так и скачкообразно. В урбаноземах отмечается более растянутый гумусово-аккумулятивный профиль, содержание гумуса может оставаться значительным на глубине более 70 см.
Одними из важнейших загрязнителей городских почв являются: пыль, угарный и углекислый газы, окислы серы, азота, углеводороды, соединения фосфора, калия, синтетические органические вещества, радиоактивные изотопы. Особое влияние оказывают тяжелые металлы и их соединения.
Общими методами при осуществлении МГЗ служат:
• наземные специальные съемки, обследования и наблюдения;
• дистанционное зондирование (аэро- и космическая съемки).
Наблюдения обеспечивают решения следующего круга задач:
• регистрацию современного уровня химического загрязнения почв, выявление географических закономерностей и динамики временных изменений загрязнения почв;
• предоставление информации об уровне загрязнения почв заинтересованным организациям.
• прогноз тенденций изменения химического состава почв в ближайшем будущем и оценку возможных последствий загрязнения почв;
• разработку природоохранных мероприятий, направленных на улучшение состояния загрязненных почв.
Исходя из перечисленных выше задач, выделяют следующие виды наблюдений:
• режимные (систематические) за уровнем содержания химических веществ в почвах в течение определённого промежутка времени;
• комплексные, включающие исследования процессов миграции загрязняющих веществ в системе атмосферный воздух - почва, почва - растение, почва - вода и почва - донные отложения;
• изучение вертикальной миграции загрязняющих веществ в почвах по профилю;
• наблюдения за уровнем загрязнения почв в определённых пунктах, намеченных в соответствии с запросами тех или иных организаций.
1. Авдусин Д.А. Полевая археология в СССР - Москва.:
Издательство «Высшая школа». - 1980. - 335 с.
2. Алексеенко Е.В. Экологическая устойчивость культурных ландшафтов промышленного города: на примере парков г. Омска. - 2006. - 16 с.
3. Аммосова Я.М. Изучение уровня загрязнения городских почв тяжелыми металлами. Агрохимический вестник. - 2000. - №2. - С. 23-26.
4. Анализ отечественного и зарубежного опыта в области создания кадастровой картографической информации с использованием материалов дистанционного зондирования. - М.: ЦНИИГАиК. - 1995. - 68 с.
5. Антипов А.В., Кузина Е.П., Скорохватов С.Н. Аэрокосмический мониторинг территории города Москвы. Журнал Геодезия и картография. - 2004. - № 5. - С. 24-30.
6. Антоненко И.В. Мониторинг и охрана городских земель. Челябинск: Издательство ЮУрГУ. - 2001. - 96 с.
7. Антыпко А.И. Основы дистанционного теплового мониторинга геологической среды городских агломераций. - М.: Недра. - 1992. - 152 с.
8. Артамонова В.С. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв Западной Сибири. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. - 2002. - 225 с.
9. Ахтырцев Б.П., Джувеликян Х.А., Сушков В.Д. Влияние промышленных выбросов на почвы в районе крупных индустриально-городских комплексов. - Воронеж: Мир. - 1980. - 183 с.
10. Бабьева И.П., Левин С.В., Решетова И.С. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами - М.: Труд. - 1980. - С. 115-120.
11. Баландис В.А., Зольников И.Д., Красавчиков В.О., Птицын А.Б. Экологогеохимический анализ природно-антропогенной системы (на примере Новосибирского академгородка). Геогр. и прир. ресурсы. - 2002. - № 2. - С. 32-39.
12. Балашова С.П., Самонов А.Е., Еремин В.Н., Молостовский Э.А., Кононов В.А., Артемьев С.А. Тяжелые металлы в почвах урбанизированных территорий. Вестник белорусской государственной сельскохозяйственной академии. - 2001. - № 3. - С. 40-43.
13. Басманов А.Е., Горбачев В.В. Аэрокосмический мониторинг подтопления и затопления земель России. Земел. вестн. России. - 2002. - № 4.
- С. 29-31.
14. Басманов А.Е., Горбачев В.В. Мониторинг земельных ресурсов с использованием космической информации. Земел. вестн. России. - 2003. - №
2. - С. 28-34.
15. Безуглова О.С., Горбов С.Н., Давидчик В.Н., Евсеева Н.В., Юркова Е.Г. О биологической активности городских почв. Почвоведение. - 1999. - №
3. - С. 39-41.
16. Беккер А.А. Воздух Москвы. Журнал «Природа». - 1993. - № 8. - С. 30-39.
17. Белицина Г.Д., Васильевская В.Д., Гришина Л.А. и др.; Почвоведение. Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. - М. - 1988. - 400 с.
18. Беляев В.А. Техногенная трансформация ландшафтов крупного промышленного центра (на примере г. Ярославля). Изв. Рус. Геогр. общества.
- 1998. - Т. 130. - Вып. 4. - С. 64-72.
19. Беляев В.Л. Землеустройство и правовое зонирование в Германии и России. Итоги науч. исслед. сотруд. ГУЗа в 2001 г. Землеустройство, кадастры и земельное право: Сб. науч. трудов, т. 1. Ред. коллегия: Волков С.Н., Варламов А.А., Кошелева Т.В. и др. - М.: ГУЗ. - 2002. - С. 34-41.
20. Белякова Т.М., Дианова Т.М., Орлова Н.Д. Эколого¬геохимическая оценка техногенного загрязнения почв Астрахани. География и природные ресурсы. - 1998. - № 2. - С. 37-42.
21. Богданов В.Л., Дмитриев В.В., Чистобаев А.И. Экологический мониторинг состояния городской среды Санкт-Петербурга. Изв. Рус. Геогр. общества. - 2000. - Т. 132. - Вып. 6. - С. 13-20.
22. Богданов Н.А. Анализ микроэлементного состава почвогрунта при диагностике изменчивости состояния урбанизированных территорий. Журнал проблемы региональной экологии. - 2011. - № 4. - С. 76-81.
23. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв - М: Агропромиздат. - 1986. - 416 с.
24. Варламов А. А., Захарова С. Н. Мониторинг земель. ГУЗ. - М., - 2000. - 156 с.
25. Венедяпин А.Л., Мамия Р.Г., Шаумян Л.В., Дрейер А.А. Экологические проблемы мегаполисов и пути их решения. - Информационноаналитический обзор. - М., - 1994. - 31 с.
26. Владимиров В.В. Урбоэкология: Курс лекций. М.: Изд-во МНЭПУ. - 1999. - 204 с.
27. Воробьева И.Б., Коновалова Т.И. Наземные и дистанционные исследования загрязнения городов. География и природные ресурсы. - 1998. - № 2. - С. 11-16.
28. Ганжара Н.Ф. Почвоведение с основами геологии - М.:
Издательство Инфа-М., - 2016. - 352 с.
29. Гарбук С.В., Гершензон В.Е. Космические системы дистанционного зондирования Земли. - М.: Скан-Экс, - 1997. - 296 с.
30. Герасимова М.И., Строганова М.Н, Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы (генезис, география, рекультивация). Под редакцией академика РАН Г.В. Добровольского. - М. - Смоленск Ойкумена. - 2003. - 268 с.
31. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест: Методич. указ. МУ 2.1.7.730-99. Минздрав России. Федер. центр госсанэпиднадзора. - М., - 1999. - 38 с.
32. Гладкий В.И., Спиридонов В.А. Городской кадастр и его картографо-геодезическое обеспечение. - М.: Недра. - 1992. - 252 с.
33. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений: СНиП 2.07.01-89. Госстройкомитет СССР. - М. - 1991. - 57 с.
34. Граковский В.Г., Фрид А.С., Сорокин С.Е., Тимохин П.А. Оценка загрязнения почв Челябинской области тяжелыми металлами и мышьяком. Почвоведение. - 1997. - № 1. - С. 88-95.
35. Гришина Л.А., Макаров М.И., Сапегина И.В. Влияние промышленного загрязнения на органическое вещество почв. - М.: Изд-во МГУ. - 1990. - С. 95-137.
36. Гусейнов А.Н., Могутова Л.М., Губарева Н.Н. Свинец в почвах города Тюмени. Журнал «Экология и промышленность России». - 1999. - № 10. - С. 42-47.
37. Добровольский Г.В. Функции почв в биосфере и экосистемах. - М.: Наука, - 1990. - 270 с.
38. Емельянов А.Г Природоохранительные и экологические аспекты взаимоотношений человека и окружающей среды. - М.: Прогресс. - 1982. - 215 с.
39. Зеликов Д.В. Некоторые материалы к характеристике почв лесопарков, скверов и улиц Москвы. Лесной журнал. - Известия ВУЗов. - 1964. - №3. - С. 10-15.
40. Землякова А.В. Городские почвы как неотъемлемый компонент урбоэкосистемы. Научные ведомости БелГУ. Серия: Естественные науки. - 2011. - №21 (116) - С. 102-107.
41. Земляницкий Л.Т., Полтавская И.А., Желдакова Г.Г. Подготовка городских почвогрунтов для озеленения. - М.: Прогресс. - 1962. - 30 с.
42. Игнатьева М.Е. Растительность городских садов и парков - СПб. - 1993. - 32 с.
43. Инструкция по разработке раздела «Охрана окружающей среды» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в г. Москве. Москомприрода; Мосгосэкспертиза. Под ред. Ишкова А.Г., Оболенского Н.В., Алексашиной В.В. - М. - 1994. - 251 с.
44. Казамирова Р.Н. Влияние рекреационной нагрузки на свойства почв в арборетуме Никитского ботанического сада. Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М.: Почвенный институт им.
B. В. Докучаева РАСХН. - 2002. - С. 111.
45. Казанцев И.В. Экологическая оценка влияния железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях полосы отвода. - Тольятти. - 2008. -135 с.
46. Камышев А.П. Методы и технологии мониторинга природно-технических систем Севера Западной Сибири. Под ред. Ревзона А.Л. - М.: ВНИПИГАЗОДОБЫЧА, - 1999. - 230 с.
47. Канцебовская И.В., Клюев Н.Н. Городские геосистемы. Отв. ред. Грин A.M., Мухина Л.И. М.: Наука, - 1989. - С. 114-120.
48. Касимов Н.С. Эколого-геохимические оценки состояния городов. - М.: Издательство Моск. ун-та, - 1995. - С. 20-36.
49. Кирсанов А.А. Данные дистанционного зондирования Земли как вид информационных ресурсов // Информ. бюлл. ГИС-ассоциации. - 2000. - № 2 (24). - С. 52-54.
50. Китов А.Д., Коновалова Т.И., Ведерников В.А. Исследование комплексного загрязнения города по корреляционной зависимости материалов космической съемки и данных наземных обследований (на примере города Иркутска). География и природные ресурсы. - 1999. - № 1. -
C. 115-122.
51. Коновалова Т.И. Дистанционное исследование экологического состояния городов Сибири. География и природные ресурсы. - 1998. - № 4. - С. 113-121.
52. Коломыц Э.Г., Розенберг Г.С., Глебова О.В. и др. Природный комплекс большого города: ландшафтно-экологический анализ. - М.: Наука; МАИК «Наука / Интерпериодика». - 2000. - 286 с.
53. Кравцова В.И. Космические методы картографирования. Под ред. Книжникова Ю.Ф. - М.: Изд-во Моск. ун-та. - 1995. - 240 с.
54. Макаров В.З., Новаковский Б.А., Чумаченко А.Н. Эколого-географическое картографирование городов. - М.: Науч. мирю - 2002. - 196 с.
55. Мамин Р.Г. Урбанизация и охрана окружающей
среды Российской Федерации - Ч. 1 и 2. - М.: РЭФИАю - 1995. - 80-139 с.
56. Михайлов А.Е., Корчуганова Н.И., Баранов Ю.Б. Дистанционные методы в геологии - М.: Недра. - 1993. - 224 с.
57. Никоненко М.Н. Влияние урбанизации на трансформацию почвенного покрова и условия функционирования древесных растений городов Среднего Предуралья (на примере г. Сарапула и г. Камбарки). - Удмурт. гос. ун-т. - Ижевск, - 2007. - 21 с.
58. Новаковский Б.А. Фотограмметрия и дистанционные методы изучения Земли. - М.: Изд-во Моск. ун-та, - 1997. - 208 с.
59. Нови И.Н. Эколого-географическая оценка городской среды Таганрога. География и природные ресурсы. - 2000. - № 4. - С. 153-155.
60. Обухов А.И., Кутукова Ю.Д. Состояние почв детских садов (на примере Ленинского района Москвы). - М.: Изд-во МГУ. - 1990. - С. 212-241.
61. Обухов А.И., Лепнева О.М. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде. Журнал «Почвоведение». - 1989. - № 5. - 610-615 с.
62. Осипов В.И. Зоны геологического риска на территории Москвы. Издательство Вестник РАН. - 1994. - Т. 64. - № 1. - С. 32-45.
63. Прокофьева Т.В. Городские почвы, запечатанные дорожными покрытиями (на примере г. Москвы). МГУ. - М. - 1998. - 24 с.
64. Пудовкина Т.А., Пурдик Л.Н. Зонирование территории по экологическому состоянию земель (на примере города Барнаула). Географические и природные ресурсы. - 2001. - № 3. - С. 44-50.
65. Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении - Новосибирск: Изд-во «Наука». - 1971. - 92 с.
66. Ромм А.П. Комплексная оценка и функциональное зонирование территории в градостроительном проектировании (методические основы и компьютерные технологии). Моск. архитектур. ин-т. - М. - 2002. - 47 с.
67. Савиных В.П., Цветков В.Я. Геоинформационный анализ данных дистанционного зондирования. - М.: Картгеоцентр - Геодезиздат. - 2001. - 228 с.
68. Садов А.В., Ревзон А.Л. Аэрокосмические методы в
гидрогеологии и инженерной экологии. - Москва: Недра - 1979. - 223 с.
69. Самаев С.Б. Оценка эколого-геохимического состояния зон с высокой антропогенной нагрузкой (Московский регион). - М.: ИМГРЭ, - 2004. - 25 с.
70. Сенькова Л.А. Состояние почв агроландшафтов Южного Урала и пути их рационального использования. - Челябинск. - 2009. - 357 с.
71. Сизов А.П. Мониторинг городских земель с элементами их охраны. Инженерная геология. - М. - 2000а. - 156 с.
72. Сизов А.П., Сладкопевцев С.А., Максудова Л.Г. Проблемы создания системы государственного мониторинга земель поселений и подготовки специалистов. Земел. вестн. России. - 2003. - № 1. - С. 25-28.
73. Сизов А.П. Мониторинг и охрана городских земель - М.: Изд-во МИИГАиК. - 2009. - 264 с.
74. Смирнова Н.А. Особенности трансформации почвенного покрова в зоне интенсивного антропогенного воздействия. Нижегородская Государственная сельскохозяйственная академия. - М. - 2005. - 172 с.
75. Строганова М.Н., Агаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере почв юго-западной части г. Москвы). Журнал «Почвоведение». - 1992. - № 7 - С. 16-24.
76. Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В. Роль почв в городских экосистемах // Почвоведение. - 1997. - №1. - С. 96-101.
77. Тарасов А.И. Рекреационное использование внутригородских агломераций. Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. - Л.: Наука. - 1979. - С. 34-38.
78. Федорец Н.Г., Медведева М.В. Методика исследования почв урбанизированных территорий - Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН.
- 2009. - 82 с.
79. Фролов А.К. Окружающая среда крупного города и жизнь растений в нем. - СПб.: Наука. - 1998. - 328 с.
80. Ченцов А.С. Оценка эффективности использования природноресурсного потенциала региона. Основы ЭУП. - 2014. - №1 (13). - С. 27-29.
81. Шеин Е.В. Курс физики почв. - М: изд-во Моск. Унта. - 2005. - 430 с.
82. Шергина О.В. Оценка состояния урбоэкосистемы по параметрам древесных растений и почвенного покрова: На примере г. Иркутска . Сибирский институт физиологии и биохимии растений. - Иркутск. - 2006. - 291 с.
83. Beyer L., Blum H.-P. Elsner D.-Ch., Willnow A. Soil organic matter composition and microbial activity in urban soils // The Science of the Total Environment - 1995. - V. 168. - P. 267-278.
84. Blume H.-P. Classification of soils in urban agglomerations // Catena.
- 1989. - V. 16 - P. 269-275.
85. Bockheim J. G. Nature and properties of highly disturbed urban soils. Philadelphia, Pennsylvania, Paper presented, before Div., Soil Science of America, Chicago, Illinois. - 1974 - P. - 5.
86. Brady N.C. The nature and properties of soils. - New York: Macmillan,
- 1990. - 621 p.
87. Bridges E.M. Soils in the urban jungle // Geograflcal magaz. - 1989. - 61. - P. 1-4.
88. Diatta J. B., Grzebisz W., Wiatrowska K. Competitivity, selectivity, and heavy metals-induced alkaline cation displacement in soils // Soil Sci. and Plant Nutr. - 2004. - V. 50. - № 6. - P. 899-908.
89. Don Leonard. Land Administration in New South Wales - NSW: Department of Land and Water Conserwation. - 2001. - P. 1-5.
90. Gamst J., Kjeldsen P., Christensen Th. H. Determination of solute organic concentration in contaminated soils using a chemical-equilibrium soil column system // Water, Air, and Soil Pollut. - 2007. - V. 183. - № 1-4. - P. 377-389.
91. Hollis J.M. The classification of coils in urban areas // Soils in the Urban Environments. - Oxford: Blackwell Scientific Publications. - 1991. - P. 5¬27.
92. Lal R., Stewart B. A. Urban soils (Advances in soil science) / CRC Press, Taylor & Francis Group. - Boca Raton, Fla, - 2018 - 406 p.
93. Legge urbanistica dell' Emilia-Romagna // Genio rurale. - 2001. - An. 64. - № 7/8. - P. 29-48.
94. Manual for management and handling of contaminated sites / International Centre for Soil and Contaminated Sites. - Berlin, - 2002. - 83 p.
95. Sukopp H., Blume H.P., Kunck W. The soil, flora and vegetation of Berlin's waste lands / Ed. Laurie I.C., - London: Nature in Cities. - 1979. - P. 115-132.
96. Zang Shuyan, Li Peijun, Zhang Ying, Wang Juan, Xu Huaxia Shengtaixue zazhi // Chin. J. Ecol. - 2006. - V. 25. - № 8. - C. 978-982.