Геохимическая классификация ландшафтов Крыма и их техногенное загрязнение Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 504.54 (477.75)

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ КРЫМА И ИХ ТЕХНОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Новикова Л.Н., Новиков Ю.А.

Ландшафтно-геохимическая карта Крыма масштаба 1:500 ООО явилась основой для проведения комплексных эколого-геохимических исследований различных масштабов. Выделены зоны, подзоны, классы, виды и роды геохимических ландшафтов. Установлена повышенная уязвимость горно-лесных и горно-луговых ландшафтов к техногенному загрязнению.

Ключевые слова: ландшафт, зоны, подзоны, классы, виды, роды, геохимический фон.

Интенсивное развитие промышленности, транспорта, химизация сельского хозяйства, а также расширение урбанизированных зон вызвали существенные негативные изменения окружающей природной среды Крыма.

На территории Крыма авторами выполнены комплексные эколого-геохимические исследования различных масштабов. Основой для проведения работ была ландшафтно-геохимическая карта масштаба 1:500 000. В основу классификации геохимических ландшафтов Крыма положены представления М.А.Глазовской [1], А.И.Перельмана [3], Б.Б.Полынова [4], В.Н.Иванова [2]. Геохимическая классификация основных ландшафтов приведена в таблице 1. В основу выделения ландшафтных зон и подзон положены особенности биологического круговорота воздушных мигрантов (СО^, Н20 и О2). Выделены зоны, подзоны, классы, виды и роды геохимических ландшафтов. Определены геохимические формулы ландшафтов.

Таблица 1.

Геохимическая классификация основных ландшафтов Крыма

Ландшафтные зоны Ландшафтные подзоны Классы геохимических ландшафтов Роды ландшафтов Виды ландшафтов Геохимическая формула ландшафта

1 2 3 4 5 6

Прибрежная лиманно-мор- ская зона низ- низменной солонцово- солончаковой равнины Прибрежные лиманно-морские ландшафты солончаковой равнины. Прибрежные лугово-степ-ные ландшафты низменной солонцово-солончаковой рцгшилм Натриево-хлоридно-сульфатны й Низменные слаборасчлен енные равнины. Медленный водообмен,слабая механическая миграция На современных морских ракушечно-песчаных и илисто-гли-нистых отложениях пересыпей. На лессовидных нижне-верхнечет-вертичных эолово-делю-ииальмых суглинках Na+-CÏ - S042" ? Ils ( ) Mg,F,Sr,B,Pb ?

1 2 3 4 5 6

Ландшафты Прибрежные Каль- Низменны Лессовидные

сухих степей сухие степи циево- е нижне-

слаборасчле- на темно- натриевый слаборасчл верхнечет- Са2+ - Na+ FSf

ненной рав- каштановых е- вертичные

нины и ненные эолово-делю-

черноземных рав- виальные ,tf,0,N,P,Hgч

солонцеваты нины. эолово-делю- ^ i, Na

х почвах. Мед- виальные

Типчаково- ленный суглинки

ковыльные и водообмен

ковыльно-

разнотравные слабая

степи на тем- меха-

но-каштано- ническая

ИЫХ ПОЧ11ДХ миграция,

(пр искали-

окне!

Ландшафты Агроланд- Кальциево Аккумуля- На карбонат- Ca2+ - (Ca2+ - Na+)

черноземных шафты на ме- го и пе- тивно- но-терриген-

и каменистых сте ковыль- реходного денудаци- ных отло- ? ( Hg

степей низ- ных и тип к кальцие- онные и жениях нео-

менной и чаково-ковы- во-натри- структур- генового и F,Zn,Ni,Hg Ba,Sr,Hl

возвышенной льных степей евому но-денуда- палеогено-

равнины на черноземах южных мицелярно-карбонатных. Каменистые степи преимущественно на щебнистых карбонатных помпах и 1ШЩС-лоченных черноземах. ционные равнины. Медленны й водообмен, слабая механическая эрозия ИОЧИч вого возраста: известняки, мергели, глины. На лессовидных нижне-верхнечет-вертичных суглинках

Лесостепные Предгорные Кальциевы Грядово- На терриген-

ландшафты лесостепные и лугово- й класс котловин-но-куэсто- но-глинис-тых отложе- Qr+ ? (Hg)

L и y )

степные лан- вые пред- ниях верхне- Mn,Ag,Y

дшафты вы- горья и го неогена:

положенных холмисто- глины, пес-

куэстовых котловин- ки, песчанис-

гряд с черно- ное низко- тые извест-

земными кар- горье. няки, галеч-

бонатными Средний ники.

почвами. водообмен На карбонат-

Предгорные , соот- но-терриген-

arpo ландша- ношение ных отложе-

фты волнис- между ме- ниях неоге-

той равнины: ханичес- нового и па-

с/х угодия кой и хи-мической леогенового возраста:

1 2 3 4 5 6

денудацие известняки,

й различ- мергели.

ите. пес чаинки

Резкая гра-

ница меж-

ду авто-

номными

и подчи-

ненными

ландшаф-

тами.

Низкогорные Холмисто- Грядово- На флише-

широколистве котловинные котловинн вых, флишо- Са2+ ? Си,Мп

нно-лесные низкогорные о куэсто- идных и кар-

ландшафты ландшафты дубовых лесов. Оползневые приморские низкогорные ландшафты буковых, бу- ково-фиста- шковых шиб- Кальциевы й класс вые предгорья и холмисто-котловин-ное низкогорье Средний водообмен бонатных отложениях юрского и триас- юрского возраста.

ляков на ко- Сильно- С а1* ? (Ва) Cu.Zn.Mn

ричневых

горных поч- расчленен-

вах. ное низко-

Приморские горье и

сильнорасч- среднего-

лененные рье.

низкогорные Энергич-

ландшафты ный водо-

можжевело- обмен,

вого, сосно- преобла-

во-можжеве- дающая

лового редко- механиче-

лесья. ская

Низкогорные денудация.

сопочно-

гребнево-

1 рядовые

лвндшифгш

дубовых и

смешанных

лесов.

1 2 3 4 5 6

Среднегорные Среднегорны Переход- Сильно- На флише- Н+ - Са2+

горнолесные е глубоко- ного от расчленен- вых, флишо-

ландшафты расчлененны кальцие- ное низко- идных и

е ландша- вого к горье и карбонатных

фты смешан- кислому (Н+- Са2+. средне- отложениях си,гп,мп,щ,Р

ных лесов на горье. юрского и

бурых горно- кислокаль- Энергич- триас-юрско-

лесных мало- циевого) ный водо- го возраста:

мощных щеб- класса обмен. флиш, изве-

нистых поч- преоблада стняки,

вах. ет меха- глины, кон-

Среднегор- ническая гломераты,

ные ступен- денудация. песчаники,

чато-склоно- эффузивы.

вые прияй-

.911 некие лан-

дшафт ы

смешанных

лесов на 6\-

рых горно-

лесных сред-

немощных

почвах.

Горно-луго- Среднегор- Кислый Плоско- На флише-

вые ные закарсто- класс горье вых, флишо- тт+ СиЛиБг^ н ( ) ?

ландшафты ванные ланд- (Н+) идных и кар-

шафты гор- бонатных

но-луговых и отложениях

петрофитных юрского и

степей на триас-юрско-

горно-луго- го возраста:

вых почвах флиш, изве-

(яйлы) стняки, ГРИШИНЫ, конгломераты, песчаники, эффузивы.

Суперакваль- Русла рек, Кислого Русла рек, Аллювиаль-

ные ландшаф- ручьев глеевого в ручьев ные отложе- Н+-Ре2+'Са2+

ты рек и ручь- сочетании ния пойм и

ев на лугово- с кальцие- надпойменн гп.Зг.Р.Со.Ю.У.П.Р,

карбонатных. вым ых террас Сг

лугово-черно- (Н+-Ре2+.

земных, кар- Са2+) Ве,гг,Ж,Ьа,Г,ГЬ

биютщ и Сг

лугово-солон-

цеватых поч-

вах.

1 2 3 4 5 6

Аквальные Аллювиаль-

о зерно ные отложе- Cu.Pb.Zn.Co.Ni.SnHg Mg.Sr.F.Ba

(лиманно-) - ния пойм и

морские надпоименн

ландшафты ых террас. Современны v пылееато-гливистью илы.

Примечание: В формуле ландшафта: слева - типоморфные элементы и ионы; в числителе - элементы выноса;

в знаменателе - элементы накопления; в скобках: в числителе - элементы и соединения, дефицитные в ландшафте, в знаменателе - элементы, избыточные в ландшафте).

Для различных классов водной миграции характерны различные геохимические барьеры зоны гипергенеза: 1) для кальциевого: щелочной-кислородный, сорбционный-кислородный, испарительный-кислородный; 2) для кальциево-натриевого: испарительный-кислородный, кислородный, сероводородный-глеевый; 3) для кислого в сочетании с кальциевым - сорбционный-кислородный, щелочной-кислородный.

На основе результатов полевых и камеральных работ определены параметры нормального геохимического фона различных типов почв и почвообразующих пород основных типов природных геохимических ландшафтов.

Ландшафтно-геохимическая карта составлена на основе карты природных ландшафтов масштаба 1:200 ООО [5].

В ходе работ различного масштаба (1:10 000-1:200 000) по изучению основных типов эколого-геохимических изменений природной среды Крыма авторами было отобрано более 9000 геохимических проб почв, почво-грунтов, донных осадков, пролювиальных и аллювиальных отложений, сырья, продукции и шламов химических предприятий, их твёрдых и жидких стоков, а также проб растительности, плодов деревьев и живых организмов (рыб).

Охарактеризованы основные типы техногенных систем полуострова: промышленный, горнодобывающий, сельскохозяйственный, водохозяйственный, транспортный, энергетический и селитебный. Для химических предприятий Крыма параметрически охарактеризованы геохимические ассоциации техногенного загрязнения различных компонентов природной среды. Установлено, что они образуют непрерывную цепь: исходное сырьё и продукция - твердые отходы -твердые и жидкие стоки - пылегазовые выбросы - почвы - почвообразующие породы - донные отложения Каркинитского залива и бассейнов Сакского озера - их воды - растительность и плоды фруктовых деревьев - живые организмы. Максимальные концентрации 14 химических элементов (медь, свинец, цинк, молибден, хром, титан, барий, серебро, сурьма, лантан, иттрий, иттербий, фосфор и стронций) в биогеохимических аномалиях промплощадок химических предприятий

превышают или сопоставимы со средними значениями концентраций в почвенно-геохимических аномалиях рассматриваемых участков.

Изучение аквальных (озерно-лиманных) ландшафтов Сакского р-на (озера Чокрак, Ковш и др.) показало, что воды и донные отложения характеризуются интенсивным техногенным загрязнением группой тяжелых металлов. В этих озерах по результатам анализа костно-мышечных остатков рыб установлены зоогеохимические аномалии свинца, меди, никеля, марганца и хрома. Коэффициенты концентрации меди и никеля составляют 3,2-6,3; свинца - от 3,2 до 15,9. Максимальные содержания меди и свинца в зоне рыбных остатков достигают соответственно 630 и 100 мг/кг. Содержание меди в золе рыбных остатков в 1,5-2 раза превышают ПДК; в отдельных пробах содержание свинца в 7 раз превышает ПДК.

Практически во всех ландшафтных зонах установлена тесная взаимосвязь ассоциаций техногенного загрязнения: почвы - воды - растительность и плоды фруктовых деревьев - живые организмы.

По степени загрязненности территорию Крыма можно разделить на пять категорий площадей:

1. условно чистые;

2. умеренно загрязненные;

3. загрязненные;

4. сильно загрязненные;

5. чрезмерно загрязненные с районами экологической катастрофы.

Условно чистые и умеренно загрязненные территории находятся в пределах Главной гряды Крымских гор (горно-луговые ландшафты), в отдельных районах предгорий со слабо развитым земледелием и животноводством с ограниченным доступом туристов и отдыхающих. Загрязненность воздуха, воды и почв пылью, сернистым газом, окисью азота, окисью углерода и пестицидами в условно чистых территориях колеблется от 0 до 1 нормы (ПДК), а в умеренно загрязненных территориях - до 2-2,5 норм.

Загрязненные территории расположены в центре полуострова в пределах Центральной возвышенной расчлененной равнины и на Тарханкутском плато. Наиболее распространены в этом регионе агротехногенные аномалии меди, нитратов, фосфора, фтора и ртути и автомобильного транспорта - свинца, цинка, бензпирена.

Сильно и чрезвычайно загрязненные территории связаны с крупными промцентрами (Армянско-Красноперекопский промузел, Симферополь, Керчь, Саки). Основными источниками загрязнения являются химические предприятия и автомобильный транспорт. Элементы техногенного загрязнения: мышьяк, свинец, медь, ртуть, цинк, марганец, хром, стронций, кобальт, фосфор. Загрязнение воздуха, воды и почв в десятки раз превышает предельно допустимые концентрации.

Фактические материалы свидетельствуют о том, что геохимические ландшафты различных классов в разной степени уязвимы по отношению к техногенному загрязнению. В горно-лесных ландшафтах (район Ангарского перевала), по нашим данным, ширина техногенных аномалий свинца, мышьяка и бензпирена.

сформированных автомобильным транспортом, достигает 130 м. В степных ландшафтах ширина подобных аномалий при той же нагрузке на шоссе, составляет 40 м. Самыми уязвимыми являются горно-луговые ландшафты. Скорость разложения растительных остатков в горно-лесных и особенно в горно-луговых ландшафтах мала - намного меньше, чем в степных ландшафтах [3]. Это свидетельствует об их меньшей способности к самоочищению. Поэтому, наряду с проведением неотложных мероприятий по очистке участков и площадей, чрезмерного техногенного загрязнения природной среды, важными представляются и меры по экологической защите горно-луговых и горно-лесных ландшафтов Крыма.

Список литературы

1. Глазовская М.А. О геохимических принципах классификации природных ландшафтов. - В кн.: Геохимия степей и пустынь. М., 1962.

2. Иванов В.И. Почвы Крыма и повышение их плодородия. - Симферополь: Крымиздат, 1966. -

148 с.

3. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Изд-во Высшая школа, 1975. - 341 с.

4. Полынов Б.Б. Учение о ландшафтах. - Вопросы географии, сб. ЗЗ.М., 1963. - С.17-39.

Фондовая

1. Ермоленко В.В., Горбатюк В.М. и др. Выполнение опытно-методических работ по ландшафтному районированию масштаба 1:200 ООО для целей геолого-экологического изучения Крыма (Отчет ГГП "Крымгеология"). Симферополь, 1993. - 300 с.

Новжова JI.M., Новжов Ю.О. I co\i\ii4iia класифшащя ландшафта Криму та ïx техногенне забруднення

Ландшафтно-геох1м1чна карта Криму масштабу 1:500 000 стала основою для проведения комплексних еколого-геох1м1чних дослщжень р1зних масштаб1в. Було видшено зони, шдзони, класи, види i роди геох1м1чних ландшаф™. Встановлена шдвищена уразливють прничо-люових i прничо-лугових ландшаф™ до техногенного забруднення.

K.rnoMoei слова: ландшафт, зони, шдзони, класи, види, роди, геох1м1чний фон.

Novikova L.N., Novikov Ju. A. Geochemical classification of Crimian landscapes and their techogeneous pollution

Landscape-geochemical map of Crimea with the scale 1:500 000 became the basis for leading of complex ecologically-geochemical investigations of different scales. Zones, subzones, classes, kinds and sorts of geochemical landscapes are marhed out. High vulnerability of mountain-forest and mountain—meadow landscapes to techogeneous contamination is established.

Key words: landscape, zones, subzones, classes, kinds, sourts, geochemical background.

Статья поступила в редакцию 25.07.2008 г