CC BY
9the origin of the lake is attributable to about 12000 years ago, coinciding with the withdrawal of the Wurm glaciers. This may reasonably be due to the total lack of solid transport due to the absence of Sirio tributaries. Other studies on geologically similar lakes at Sirio [9] (Lami et Alii, 2000, which dealt with Lake Candia) report speeds of about 0.3 mm / year, more in accordance with the measures carried out in this work.
With regard to future developments, it could be interesting to investigate the inside of the sediment layer by means of a survey that reaches the granulite and acoustic instruments and higher resolution to study the variations of acoustic characteristics of the material, internal to the same layer.
References
1. Bazzoffi P., Bassignana A. (2011) Bathymetric Monitoring - Stratigraphic: methodology of direct survey of the thickness of the sediments in the reservoirs by means of Subbottom Profiler, Regione Basilicata, pp.18-22
2. D.L. Bell, W.J. Porter, A.S. Westneat. (1983) Progress in the use of acoustics to classify marine sediments - Submarine Signal Division, Raytheon Company, Porthsmouth Rhode Island, pp. 357
3. E. Hamilton, 1972, Compressionalwaveattenuation in marine sediments, Geophysics, Vol. 37, NO. 4 pp. 620-646
4. Facchinelli A., Magnoni M., Perroni U., Sacchi E., (2005). Post-depositional processes in lake sediments traced by heavy metals and radionuclides: a case study from Lake Sirio. (Ivrea, Northern Italy) - RMZ - Materials and Geoenvironment, Vol. 52., N.1 pp. 31-33
5. Federico Sacco (1938). The Piedmontese Glacialism, - L'Universo, 16, Florence, pp. 337-352.
6. Franco Gianotti (2007). The Morainic Amphitheater of Ivrea, pp. 80-142
7. Gianotti F., Grosso F., Forno M. G., Pini R. (2015). Stratigraphy of the cataglacial sequence in the "Collid'Ivrea" area and preliminary pollen of the Chiaverano lacustrine deposits, Italian Journal of Quaternary Science, pp. 213-228, ISSN 0394-3356.
8. John E. Ehrenberg, Thomas C. Torkelson (2000) .FM slide (chirp) signals: a technique for significantly improving the signal-to-noise performance in the hydroacous assessment system - Fishery Research 47, Elsevier Science.
9. Lami A., Marchetto A., White R., Appleby P.G., Guilizzoni P., (2000). The last ca. 2000 years palaeolimnology of Lake Candia (N. Italy): inorganic geochemistry, fossil pigments and temperature time-series analyses - J. Limnol 59 (1), pp. 31-46.
10. Pietro Azario, (1970). De Bello Canapiciano: The war in the Canavese, Lions Club, Ivrea, pp. 217-231.
11. Piedmont Region, Water Resources Planning Department (2004). Studies and studies aimed at preparing the WATER PROTECTION PLAN (Legislative Decree 152/99).
12. Roberto Romeo (2009) .Doctor Thesis - High resolution Integrated Geophysical study of marine deposits and substrate structure of the Miramare Riviera (Gulf of Trieste), PhD in Environmental Sciences, Trieste, pp. 197.
13. Sambuelli L., Bohm G., Capizzi P., Cardarelli E., Cosentino P. (2011). Comparison between GPR measurements and ultrasonic tomography with different inversion algorithms: Nanjing Geophysics Research Institute, UK, ISSN 1742-2132.
14. Geological Service of Italy. Illustrative notes of the Geological Map of Italy scale 1: 100,000, sheets 56 and 57 Turin - Vercelli.
15. General variant 2003 Town Plan for the Municipality of Chiaverano (TO), www.comune.chiaverano.to.it/.
УДК 504.54
О.В. Абросимова, А.А. Макарова O.V. Abrosimova, A.A. Makarov
Саратовский государственный технический Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
университет имени Гагарина Ю.А. 77 Politechnicheskaya str., Saratov, 410054
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
e-mail: ecology.saratov@gmail.com
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВЕННЫХ РАЗНОСТЕЙ УРБОСИСТЕМ Г. САРАТОВА
Проведена комплексная оценка различных ландшафтных структур города Саратова. Проанализированы кислотно-щелочные свойства, содержание гумуса в почве и суммарная концентрация тяжелых металлов. Установлена взаимосвязь полученных показателей от мест расположения точек пробоотбора, их функциональной и ландшафтно-структурной характеристики.
Ключевые термины: ландшафтная структура, антропогенное воздействие, техногенное загрязнение, почвенные структуры, урболандшафтное районирование, промышленная зона, суммарная концентрация
ECOLOGICAL ANALYSIS OF THE SOIL DIFFERENCES OF THE URBAN SYSTEMS OF
SARATOV
We evaluated the different landscape structures of the city Saratov. We analyzed the acid-alkaline properties, the content of humus in soil and the total concentration of heavy metals. We established the relationship between the
© Абросимова О.В., Макарова А.А., 2018
obtained indicators from the locations of points sampling, their functional and landscape-structural characteristics.
Key terms: landscape structure, anthropogenic impact, industrial pollution, soil structure, urban zoning, industrial zone, the total concentration
Город Саратов расположен вдоль береговой линии р. Волги, имеет неравномерный высотный характер, сильно расчленен оврагами и балками, центральная и южная части расположены в котловине. На территории города находятся:
нефтеперерабатывающий завод, авиастроительное предприятие, электроагрегатный завод,
подшипниковый завод, крупное предприятие химической промышленности, а также площадки по производству стройматериалов. Все загрязнители из перечисленных выше источников аккумулируются в почвенном покрове: из атмосферного воздуха они поступают в приземный слой почв прилегающих территорий, а затем миграционным путем разносятся по всей площади города. К фактору утомления городских почв также относится увеличение концентрации автотранспорта, крупный масштаб застраиваемых территорий, малая сохранность ненарушенных земель, большая мощность техногенного горизонта и, как следствие, сильное уплотнение почв. Говоря о роли автотранспорта в процессе загрязнения важно отметить ее возрастающее увеличение. Скопление автотранспорта является источником высокого загрязнения
городской среды диоксидом азота, формальдегидом, оксидом углерода, а также служит источником смога.
В отношении планирования и организации городской территории, г. Саратов можно оценить, как экологически неблагоприятный, так как большое значение в распространении и накоплении всех загрязнителей имеет градостроительство.
Расположение промышленных и селитебных зон, автодорог и зон рекреации имеют тесную взаимосвязь с ландшафтными структурами и почвенными процессами, в пределах которых выстроена городская агломерация. Именно поэтому следует считать актуальным экологический анализ почвенных разностей урбосистем.
В ходе работы проведен лабораторный анализ образцов на определение кислотно-щелочных свойств, содержания гумуса, а также определение суммарной концентрации тяжелых металлов. Итогом является выявление взаимосвязи между уровнем загрязнения почвы и спецификой урболандшафтной структуры.
При оценке структурных единиц г. Саратова использовались классификации территории города по Глазовской М.А. и Макарову В.З. [1-3]. Результаты приведены в таблице 1:
Таблица 1
Урболандшафтное районирование территории г. Саратова
№ полигона Ландшафтный район Характеристика района Ландшафтный подрайон Урболандшафтная местность
1 Приволжская котловина Высокая степень загрязнения и техногенной нагрузки, низкая степень устойчивости почв к загрязнителям, преобладание антропогенных почвенных грунтов, высокая степень техногенной изменчивости почв. Высокий уровень застройки земель, малое естественной природной растительности. Южный подрайон Южно-котловинная склоново-прибрежная селитебно-сельскохозяйственная (либо хозяйственно-дачно-промышленная) с пустырями и девастированными землями
2 Центральный подрайон Центрально-котловинная наклонно-равнинная (либо склоновая/водораздельно -склоновая) селитебно-промышленная с балками (межбалочная)
3 Северный подрайон Северо-котловиная наклонно-равнинная (либо склоновая/селитебно -девастированная) исторической застройки.
4 и 5 Елшанско-Гусельская котловина Высокое распространение южного чернозема, наличие солонцов и лугово-каштановых почв. Равномерное распределение природных и антропогенных почв, средние значения антропогенной нагрузки и геохимической устойчивости. Елшанско-Курдюмский подрайон Елшанско-Гусельская междуречная склоновая промышленно-селитебная
6 Гусельский подрайон Соколовогорская водораздельная селитебно-аэродромная, водораздельно-склоновая прибрежная нефтепромыслово-дачная с пустырями
Полигон №1 расположен в пределах Южного подрайона Приволжской котловины. В соответствии с ландшафтной классификацией - это южнокотловинная склоново-прибрежная селитебно-сельскохозяйственная (либо хозяйственно-дачно-промышленная) территория с пустырями и девастированными землями. Для данного полигона характерно преобладание процессов аккумуляции с формированием аккумулятивных и аквальных процессов. Учитывая длительный период времени пользования данной территорией (начиная с времен Увекского царства) для этого ландшафтного подрайона характерно большое разнообразие почв:
- девастированные почвы, т. е. почвы, находящиеся в стадии формирования (почвенные горизонты не сформированы, содержание питательных веществ крайне незначительно, характерно преобладание растительности с R-стратегией);
- окультуренные почвы, которыми заняты дачные хозяйства и сельскохозяйственные предприятия;
- урбаноземы, характерные для населенных мест.
Почвы девастированные и урбаноземы имеют
низкий потенциал самоочищения и характеризуются высокой способностью к накоплению загрязняющих веществ.
Полигон № 2 относится к Центральному подрайону, с фрагментарным сохранением естественной растительности, высоким уровнем застройки. С ландшафтной точки зрения он представляет собой наклонно-равнинную (либо склоновая/водораздельно -склоновую) селитебно -промышленную с балками (межбалочную) территорию. Для таких ландшафтных структур характерно преобладание аккумулятивных процессов, приводящее к накоплению веществ. Слабый уклон территории создает условия для частичного перемещения элементов вниз по склону. Большое количество промышленных предприятий оказывает угнетающее действие на почвенный покров. В зоне промышленных площадок созданы так называемые индустриоземы, а вблизи предприятий формируются мощные очаги загрязнения других типов почв. На селитебных территориях формируются урбаноземы. Следует отметить, что и урбаноземы, и индустриоземы обладают низким потенциалом самоочищения, слабой устойчивостью к техногенному воздействию и незначительным плодородием.
Полигон №3 относится к Северному подрайону Приволжской котловины и, в целом, схож с двумя ранее описанными площадками. Отличием является то, что это самая старая часть города, для которой характерна интенсивная застройка, малая сохранность ненарушенных земель, большая мощность техногенного горизонта, сильное уплотнение почв. Здесь распространены супераквальные и трансакумулятивно-элювиальные процессы, приводящие к накоплению химических элементов. В пределах полигона выявлены одни из самых высоких показателей загрязнения территории, что свидетельствует о достаточно высокой аккумулирующей способности почвенных структур.
Полигоны №4 и №5 относятся к Елшанско-Курдюмскому подрайону Елшанско-Гусельской равнины, для которого характерно большое разнообразие почвообразующих пород и неоднородность ландшафтных структур, увеличение гумусового горизонта в сравнение с ранее описанными полигонами, снижение доли почв, подверженных высоким антропогенным нагрузкам. Наибольшее распространение получили
трансэлювиальные ландшафтные структуры, что выражается в общем балансе между способностью накапливать и рассеивать химические элементы. Самыми неблагоприятными местами в пределах этих двух полигонов можно назвать зоны густой многоэтажной застройки, зоны транспортных развязок (улица Пр-т 50 лет Октября, площадь Ленина), а также площадки отдельных крупных предприятий («Техстекло», «Жиркомбинат»).
Полигон №6 относится к Гусельскому подрайону Елшанско-Гусельской равнины. Здесь
распространены трансаккумулятивно-элювиальные процессы. Земли, отведенные под промышленные застройки, почти отсутствуют. Негативное влияние здесь оказывают крупномасштабные дачные застройки, которые приводят к появлению урбаноземов. На склонах Соколовой горы почвенные горизонты склонны к оползням, они наиболее молоды по генезису, плохо сформированы в отношении почвенного профиля, содержат мало гумуса, легко аккумулируют поступающие элементы и мало способны к рассеиванию загрязнителей.
Таким образом, территория г. Саратова включает две основные ландшафтные структурные единицы, формирующие определенные условия
почвообразования и поведение распространения различных поллютантов. Приволжская ландшафтная структура с имеющимися подрайонами распространена от южной части города (Увек) вдоль береговой линии р. Волга до центральной части и отличается высоким уровнем антропогенной и техногенной нагрузки. На территории Приволжской котловины большая площадь занята урбаноземами и индустриоземами. Все загрязнители устремляются в центральные части города, где и аккумулируются. Елшанско-Гуссельская ландшафтная структура определена как более молодая, и имеет соответственные особенности в формировании почвенного горизонта. В пределах равнины преобладает трансэлювиальный тип почв, что выражается в общем балансе между способностью накапливать и рассеивать химические элементы. Преобладают селитебные территории и урбаноземы.
По результатам исследований практически все пробы, отобранные на территории города характеризуются как слабощелочные. Несколько проб имели нейтральную pH-среду или щелочную. В целом, отобранные образцы удовлетворяют благоприятным условиям кислотности в почве, но прослеживается динамика повышения уровня pH при движении от окраин города (Увек, 20-й квартал, Заводской район) с аккумулятивными формами рельефа к центральным областям и полигонам с такими же типами ландшафтных структур
(территория завода «Серп и молот», Железнодорожный вокзал, Детски парк), а также повышенный уровень кислотности (в сравнении с минимальными результатами среди отобранных проб) на территории промышленной площадки «Техстелко» и вдоль транспортного потока по проспекту 50 лет Октября (Жиркомбинат), что может быть обусловлено выбросами данных предприятий.
Показатель содержания гумуса в почвах не является однозначным, то есть высокие значения содержания в пробе гумуса не всегда являются проявлением эффективности плодородия. Также, гумус, как интегральный показатель, определяет содержание запасов азота, фосфора, структурность, водно-физические свойства, тепловой режим почв. Проведенные исследования показали, что большинство проб имеют средние показатели процентного содержания гумуса в почве. Очень высокие показатели выявлены в точке № 3, расположенной в полигоне 1, относящемуся к Приволжской котловине. Повышенные показатели можно связать с местом пробоотбора, с отсутствием в окрестностях точки крупных автомагистралей, промышленных зон и других факторов угнетения гумусового горизонта. Разница в показателях трех точек пробоотбора на полигоне 1 объясняется выраженной ступенчатостью склонов, с преимущественными аккумулятивными
отложениями. Очень низкие показатели на территории завода «Серп и молот» и Детского парка (что опять может быть связано с конкретным местом и условиями отбора пробы). Высокие показатели содержания гумуса также выявлены на территории парка Победы, пониженные - вдоль крупной транспортной развязки у остановок «Стрелка» и «2-я Дачная». Все остальные точки пробоотбора имеют средние показатели содержания гумуса в почвенных горизонтах.
Тяжелые металлы способны накапливаться в поверхностных слоях почвы, в особенности - в гумусовом слое. Анализ полученных данных не выявил превышения предельно-допустимых концентраций тяжелых металлов в точках пробоотора в г. Саратов. При оценке содержания меди в выбранных точках прослеживается динамика повышения значений при движении от Приволжской котловинык Елшанско-Гусельской равнине, к которой относятся точки с 10 по 15. Наибольшим содержанием меди в почве характеризуются точки, относящиеся к Северному подрайону Приволжской котловины, характеризующейся высокой степенью загрязнения и техногенной нагрузки, а также к Елшанско-Гусельской равнине с низкой устойчивостью почв к загрязнителям, преобладанием антропогенных почвенных грунтов.
При оценке содержания кадмия в исследуемых пробах выявлена похожая динамика. Превышение предельно-допустимых концентраций в несколько раз выявлено в точках, относящихся к Елшанско-Гусельской равнине, которая характеризуется сложным геологическим строением местности и составом почвообразующих пород, отрицательно влияющих на воднофизические и химические
свойства почвенного покрова. Здесь преобладают элювиально-аккумулятивные ландшафтные
местности, накапливающие на своей территории все поступающие загрязнители.
Оценка содержания свинца в отобранных пробах не выявила превышения предельно-допустимых концентраций, однако, прослеживается та же динамика повышения суммарной концентрации свинца, что и в предыдущих случаях: при движении от Южного подрайона Приволжской котловины (полигоны 1, 2, 3) к Елшанско-Гусельской равнине (полигоны 4, 5, 6) значения содержания свинца в точках пробоотбора повышаются. Это также может быть связано с особыми условиями морфологического строения и состава ландшафтных структур с преобладающими элювиально -аккумулятивными местностями, склонными к накоплению загрязняющих веществ.
Анализ полученных данных не выявил какого -либо превышения предельно-допустимых
концентраций или какой-либо отрицательной динамики в содержании почвами цинка. В целом, из всех представленных образцов наибольшую концентрацию цинка в почве имеют точки, расположенные в парке Липки и Детском парке, наименьшую - точки, относящиеся к ландшафтной структуре с равномерным распределением природных и антропогенных почв и средними значениями антропогенной нагрузки.
Таким образом, все исследованные пробы характеризуются средними значениями гумусового содержания и уровня кислотности. Это позволяет говорить о том, что географическое расположение точек не сильно влияет на эти показатели, а большее влияние оказывают местные условия пробоотбора.
При оценке суммарной концентрации тяжелых металлов было установлено, что участки характеризуются разной степенью накопления загрязнителей. Выявлено превышение ПДК по кадмию в несколько раз в пределах Елшанско-Гусельской равнины, которая характеризуется преобладанием элювиально-аккумулятивных
ландшафтов. Также, была установлена динамика накопления тяжелых металлов: при движении от южной части города к центральной, показатели суммарной концентрации возрастают, что говорит о высокой аккумулирующей способности почвенных структур в центральном районе города, а также о низкой устойчивости к антропогенным и техногенным нагрузкам.
Выявленная взаимосвязь говорит о необходимости проведения мониторинга почвенных структур в г. Саратове для отслеживания динамики поведения ландшафтных структур в отношении поступающих загрязнителей. В целом, почвенные урбосистемы г.Саратова по итогам проведенного исследования можно характеризовать как экологически неустойчивые.
Библиографический список
1. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов Ойкумена, Смоленск, 2002. 288 с.
2. Макаров В.З. Ландшафтно-экологический анализ крупного промышленного Саратов: Сарат. унта, 2001. 176 с.
3. Макаров В.З., Пичугина Н.В., Павлова А.Н. Некоторые аспекты методики составления
УДК 614.76631.4
ландшафтных карт разного масштаба (на примере Саратовского Заволжья) // Поволжский экологический журнал. 2008. № 4. С. 293-303.
А.Д. Белик A.D. Belik
МГУ им. М. В. Ломоносова Lomonosov Moscow State University
119991, Москва, Ленинские горы, д. 1 1, Leninskie gory str., Moscow, 119991
e-mail: ms.anna.belik@gmail.com
УГЛЕВОДОРОДНЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ В РАЙОНЕ Г. СЫЗРАНЬ
В данной работе был проведен анализ углеводородного состояния почв и выделение углеводородных геохимических полей в почвах в районе г. Сызрань под действием различных факторов: антропогенного (предприятия города, как закрытые, так и ныне действующие) и природного (Кашпирское месторождение горючих сланцев). Методом кластерного анализа были выделены участки с однородным характером содержания и состава углеводородов. Построена карта углеводородных геохимических полей.
Ключевые слова: углеводороды в почвах, углеводородное состояние почв, антропогенное загрязнение HYDROCARBON GEOCHEMICAL AREAS IN SYZRAN DISTRICT
In current study we analyze hydrocarbon status of soils and distinguish hydrocarbon geochemical areas in Syzran district, affected by natural and technogeneous factors. Different factors were analyzed, such as city facilities (both open and closed) and Kashpir kerosene shales deposit. Using cluster analyst method, we distinguished areas with homogeneous quality and quantity of hydrocarbons. The map of hydrocarbon geochemical areas was drawn.
Keywords: hydrocarbons in soils, hydrocarbon status of soils, anthropogenic pollution
Изучению почвенных углеводородов в научных исследованиях в настоящее время уделяется большое внимание, поскольку углеводородное сырье активно добывается и используется во многих сферах хозяйства. При этом основной акцент делается на углеводородах, поступающих в окружающую среду в результате работы предприятий нефтегазовой отрасли и транспорта. Существует множество работ, касающихся нефтяного загрязнения почв, в то время как углеводороды в почвах - не только результат антропогенной нагрузки, но и естественный компонент почв. Весь углеводородный комплекс в почвах может быть описан понятием «углеводородного состояния (УВС) почв», которое выражается в различных соотношениях углеводородов, присутствующих в почве в разных формах и фазовых состояниях (Пиковский и др., 2008, 2015). УВС почв зависит от многих факторов. Ниже перечислены наиболее значимые из них (Геннадиев и др., 2015):
1. Биотический фактор, обеспечивающий поступление углеводородов с продуктами жизнедеятельности животных и в процессе функционирования растительных организмов, в результате деятельности микробиоты.
2. Геологический фактор, поставляющий углеводороды из глубинных слоев литосферы, просачивание углеводородов из месторождений нефти и газа и т. п.
© Белик А.Д., 2018
3. Пирогенный фактор, проявляющийся в образовании углеводородов в процессе природных пожаров как продуктов неполного сгорания органического вещества.
4. Техногенный фактор, выражающийся в поступлении углеводородов в почву в результате деятельности человека, главным образом, вследствие деятельности добывающей, теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей промышленности и транспорта.
Кроме того, интерес представляет пространственная изменчивость УВС, то есть углеводородные геохимические поля (УВП). Под углеводородным геохимическим полем понимается территория, на которой УВС почв и соотношение влияния различных факторов однородно.
Район города Сызрань представляет научный интерес для изучения УВП в связи с тем, что там компактно расположены разнообразные природные и техногенные объекты, влияющие на УВС почв: промышленные предприятия - Сызранский завод технического углерода, Сызранский НПЗ, ТЭЦ, а также месторождение горючих сланцев.
Целью данной работы является изучение углеводородных геохимических полей,
формирующихся под влиянием техногенных и природных факторов в районе г. Сызрань.
Для изучения влияния вышеозначенных факторов было заложено 38 точек пробоотбора на 3 участках: участок «Заводской» был приурочен к недействующему заводу технического углерода
