CC BY
119Научная статья
Original article
УДК 528.46:631.1:004.9
doi: 10.55186/2413046X_2022_7_3_158
ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬ
ГОРОДА ТЮМЕНИ RESEARCH AND ASSESSMENT OF THE ECOLOGICAL CONDITION OF THE
LANDS OF THE CITY OF TYUMEN
§:\ /ft московский
■p ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
^jUyPHM
Гилёва Лариса Николаевна,
кандидат географических наук, доцент кафедры землеустройства, ФГБОУ ВО Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, город Омск
Подрядчикова Екатерина Дмитриевна, кандидат технических наук, доцент кафедры геодезии и кадастровой деятельности, ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Российская Федерация, город Тюмень
Гоняева Валерия Романовна,
инженер испытательной лаборатории АНО «Тюменский межрегиональный центр охраны труда», город Тюмень Giljova Larisa Nikolaevna, candidate of geographical Sciences, associate Professor, associate Professor, Omsk State Agrarian University named after P. A. Stolypin, Omsk
Podrjadchikova Ekaterina Dmitrievna, сandidate of technical Sciences, associate Professor, Industrial University of Tyumen, Tyumen
Gonyaeva Valeria Romanovna, Engineer of the testing laboratory ANO «Tyumen Interregional Labor Protection Center», Tyumen
Аннотация. В статье освещены вопросы, связанные с оценкой состояния почв на территории города Тюмени, проведен анализ и выполнена оценка экологического
состояния почв на территории города. Представлены методические положения по разработке классификатора уровня опасности почв, загрязненных тяжелыми металлами. Апробация методики проведена на территории тестовых площадок города Тюмени, выбранных для отбора проб в различных функциональных зонах города с учетом различного влияния на экологическое состояние почв. Представлен комплекс мероприятий по улучшению качества почв города Тюмени на основе результатов анализа почвенных обследований.
Abstract. The article highlights issues related to the assessment of the state of soils in the territory of the city of Tyumen, the analysis and assessment of the ecological state of soils in the city is carried out. Methodological provisions for the development of a classifier of the level of danger of soils contaminated with heavy metals are presented. The approbation of the methodology was carried out on the territory of the test sites of the city of Tyumen, selected for sampling in various functional zones of the city, taking into account the various effects on the ecological state of soils. A set of measures has been developed to improve the quality of the soils of the city of Tyumen based on the results of the analysis of soil surveys.
Ключевые слова: оценка экологического состояния, почвенный анализ, тяжелые металлы, предельно-допустимые концентрации (ПДК), тестовые площадки, классификатор уровня опасности почв
Keywords: environmental assessment, soil analysis, heavy metals, maximum permissible concentrations (MPC), test sites, soil hazard level classifier
Введение
В настоящее время большинство промышленно развитых городов Российской Федерации превратились в центры экологических проблем. Одним из таких городов является город Тюмень, особенность которого является сосредоточение населения и промышленных предприятий на небольших площадях, что приводит к увеличению антропогенной нагрузки на городскую среду и ее компоненты: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, грунты и почвенно-растительный покров, и, как следствие, происходит деградация растительности, нарушается природный биохимический круговорот, изменяется микроклимат, гидрологические и гидрогеологические условия. Таким образом, на современном этапе развития общества остро встает проблема экономического и экологического соотношения, причем, экологическое благополучие является приоритетным по отношению к экономическим благам.
Проблема экологии городских территорий приобретает в настоящее время все большую актуальность, так как на современном этапе развития общества, большая часть населения проживают в городах. Деятельность человека на городских территориях оказывает сильное влияние на состояние литосферы: именно поверхностный слой - почва - испытывает наибольшую антропогенную нагрузку [1]. Почва, как связующее звено между атмосферой, гидросферой, литосферой и живыми организмами, играет важную роль в процессах обмена веществами и энергией между компонентами биосферы и является средой обитания многих живых организмов. Загрязнение почв, как вид антропогенной деградации, отражает содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию по отношению к природному региональному фоновому уровню, превышение которого представляет экологическую опасность [2].
Среди возможных видов антропогенного загрязнения почвы на городских территориях можно выделить три вида загрязнения: механическое, химическое и биологическое.
Механическое загрязнение заключается в засорении почв крупнообломочным материалом в виде строительного мусора, битого стекла, керамики и других относительно инертных отходов, что оказывает неблагоприятное влияние на механические свойства почв.
Химическое загрязнение почв связано с проникновением в них веществ, изменяющих естественную концентрацию химических элементов до уровня, превышающего норму, следствием чего является изменение физико-химических свойств почв.
Биологическое загрязнение связано с привнесением в почвенную среду и размножением в ней опасных для человека организмов. Бактериологические, гельминтологические и энтомологические показатели состояния почв городских территорий определяют уровень их эпидемиологической опасности [3].
Химический вид загрязнения является наиболее распространенным, долговременным и опасным, а особенно опасным для почв является загрязнение тяжелыми металлами, часто встречающиеся из которых свинец, кадмий, цинк, ртуть, медь, никель, мышьяк.
Вопросам оценки урбанизированных территорий, подверженных загрязнению тяжелыми металлами, получили широкое отражение в работах ряда российских ученых и практиков: Бутовского Р.О., Бычинского В.А., Васильевой Л.И., Вашукевич Н.В., Герасимовой М.И., Синцова А.В, Шигабаевой Г.Н., Яковлева А.С. и др. [4,5,6,7,8,9,10]. На сегодняшний день ученые к тяжелым металлам относят более 40 элементов
периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 40 атомных единиц: V, Сг, Мп, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др.
Тяжелые металлы (ТМ) уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы. В перспективе, именно ТМ могут стать более опасными, чем отходы атомных электростанций и твердые коммунальные отходы. Загрязнение тяжелыми металлами связано с их широким использованием в промышленном производстве, а в связи с несовершенными системами очистки, ТМ попадают в окружающую среду, в том числе и в почву, загрязняя и отравляя ее, что ведет к ухудшению здоровья человека. ТМ относятся к особым загрязняющим веществам, мониторинговые наблюдения за которыми обязательны во всех природных средах [4]. Почва является основной средой, в которую попадают ТМ, в том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником вторичного загрязнения приземного воздуха и вод, попадающих из нее в Мировой океан. Из почвы ТМ усваиваются растениями, которые затем попадают в пищу.
Результаты научных исследований в области оценки загрязнения почв, проблем экологического состояния земель городов с учетом социально-экологической комфортности проживания населения, накопленный научный и производственный опыт ученых-практиков положены в основу нашего исследования, целью которого является разработка методики оценки состояния земель города Тюмени на основе результатов почвенного анализа. Для реализации цели исследования были поставлены следующие задачи: 1) проанализировать современное состояние почвенного покрова г. Тюмени; 2) провести экологическую оценку на основе почвенного анализа; 3) разработать классификатор уровня опасности почв и диаграмму для определения концентрации тяжелых металлов в почвах г. Тюмени.
Объект исследования
В качестве объекта исследования выступает почвенный покров территории города Тюмень — административного центра Тюменского района и Тюменской области. Город расположен в южной части Западной Сибири, в подтаежной зоне умеренного пояса, по береговой линии р. Тура, что весьма благоприятно для развития города. Климат Тюмени характеризуется умеренно суровой снежной зимой (в среднем 150 дней), теплым, достаточно продолжительным летом, короткими переходными сезонами - весной и осенью - с частыми волнами холода и возвратами тепла. Среднегодовая температура
воздуха составляет +0,3оС, средняя температура января составляет минус 17,8оС, июля -плюс 17,2оС.
Почвенный покров в городе и пригородах своеобразен и сложен. Распространены серые лесные, дерново-подзолистые, выщелоченные черноземные, луговые, лугово-болотные, торфяно-болотные, песчаные слабооподзоленные почвы. На пустошах, под постройками и объектами инфраструктуры почвы слабо, средне и сильно антропогенно-трансформированные. Значительные площади, особенно в пойменной части города, занимают участки с гидронамывным материалом, а также зольники теплоэлектростанций, что является источником вторичного загрязнения почв и вод в реке Тура тяжелыми металлами, а также повышенного относительно фона уровня радиации. Для территории Тюмени особенно характерны болотные почвы, распространенные в наиболее глубоких депрессиях рельефа, сформированные в условиях избыточного увлажнения под лугово-болотной и болотной растительностью. Достаточно большую часть города занимают грунты, измененные под влиянием антропогенных нагрузок, что связанно со статусом города, как крупного промышленного центра.
Промышленность города представлена девятью основными отраслями, но наибольший вклад в экономику города и влияние на его экологию вносят предприятия: 1) машиностроения и металлообработки (45%), 2) медицинской промышленности (13%), пищевой промышленности (16,6%), 3) лесной и деревообрабатывающей промышленности (9,4%). На сегодняшний день в Тюмени сосредоточено более 100 крупных и средних промышленных предприятий, что в значительной степени влияет на экологическую обстановку в городе: выброс в атмосферу вредных веществ машиностроительными предприятиями региона составляет 1,26 тысячи тонн в год.
Тюмень сейчас проходит стадию роста экономического и территориального сегментов, что способствует ежегодному снижению уровня экологического компонента. Районы, расположенные в непосредственной близости к городскому центру, испытывают мощное воздействие от многочисленного транспорта. Осложняет ситуацию недостаточность озеленения. Расширение автодорог способствует уничтожению прилегающих зелёных зон. Увеличение городской территории способствуют росту рабочих мощностей ТЭЦ. Кроме того, продолжают возводиться индустриальные объекты, все эти факторы влияют на почвенный покров города.
Вредные вещества, такие как, твердые отходы содержат амортизационный лом, образующийся при модернизации оборудования, инструмента; отходы от производства
проката (обдирочная стружка, обрезки, стружки, окалины); отходы производства литья (литники, шлаки, сор и др.); отходы механической обработки (обрезки, стружки, опилки); шлаки, золы, шламы, осадки и пыли (отходы систем очистки воздуха). В небольших количествах промышленные отходы могут содержать ртуть, вылитую из вышедших из эксплуатации приборов и установок, все это оседает в почвах города.
В природные почвы и в воду со сточными водами металлообрабатывающей промышленности поступают различные металлы, негативно влияющие на окружающую среду и на человека: нефтепродукты, азотные соединения, фенолы, железо, марганец, медь, цинк. Так, Аккумуляторный завод сбрасывает ежегодно 35 тонн свинца через канализационную систему, что ведет к деградации почв.
В условиях города наблюдается наиболее наглядное сочетание естественных факторов почвообразования с вновь возникшими, более мощными и, несомненно, доминирующими антропогенными факторами, что ведет к формированию здесь специфических почв и почвоподобных тел.
Все почвы города разделяются на группы:
— естественные ненарушенные почвы;
—естественно-антропогенные поверхностно преобразованные;
— антропогенные глубоко преобразованные урбаноземы;
— почвы техногенных поверхностных почвоподобных образований - урботехноземы [7].
Основным отличием городских почв от природных является наличие диагностического горизонта «урбик». Это поверхностный насыпной, перемешанный горизонт, часть культурного слоя мощностью более 50 см, с примесью - более 5% -антропогенных включений (строительно-бытового мусора, промышленных отходов). Его верхняя часть гумусирована. Наблюдается нарастание горизонта вверх за счет пылевых атмосферных выпадений, антропогенной деятельности. Естественные ненарушенные почвы сохраняют нормальное залегание горизонтов естественных почв и приурочены к городским лесам и лесопарковым территориям, расположенным в черте города.
Естественно-антропогенные поверхностно преобразованные почвы в городе подвергаются поверхностному изменению почвенного профиля менее 50 см мощности. Они сочетают в себе горизонт «урбик», мощностью менее 50 см и ненарушенную нижнюю часть профиля. Почвы сохраняют типовое название с указанием характера нарушенности (например, урбо-подзолистая скальпированная, погребенная и т. д.).
Антропогенные глубоко преобразованные почвы образуют группу собственно городских почв урбаноземов, в которых горизонт «урбик» имеет мощность более 50 см. Они формируются за счет процессов урбанизации на культурном слое или на насыпных, намывных и перемешанных грунтах мощностью более 50 см, и подразделяются на 2 группы: физически преобразованные почвы (урбанозем, культурозем, некрозем, экранозем) и химически преобразованные почвы (индустризем, интрузем).
Кроме этого, на территории городов формируются почвоподобные техногенные поверхностные образования - урботехноземы. Они представляют собой искусственно созданные путем обогащения плодородным слоем или торфокомпостной смесью насыпных или других свежих грунтов. Среди них выделяют реплантоземы, конструктоземы [7].
Несомненно, что естественный почвенный покров на большей части современных городов уничтожен и (или) претерпевает кардинальные изменения, поэтому, наряду с изучением влияния загрязнения городских почв на экологию города, усиливается интерес к особенностям их морфологии и физико-химического строения.
Одной из наиболее характерных особенностей структуры почвенного покрова города Тюмени является его прерывистость (дискретность) и фрагментарность распространения. Процесс запечатывания становится одним из факторов, еще более осложняющим структуру почвенного покрова в городе и диагностику городских почв.
Сложность почвенного покрова обусловлена также различием в сроке освоения территории. В центре города почвы развиваются на мощном культурном слое. В новых районах жилищного строительства почвообразование идет на перемешанных отложениях, спланированных территориях с большей или меньшей срезкой верхних гумусированных слоев.
Методы проведения исследования
В качестве основных методов в нашем исследовании применялись методы: кластерного анализа, формализованных оценок, анализа и синтеза, картографический, экспертный, бальный, абстрактно-логический.
Актуальность научные исследований в области обеспечения экологически комфортной городской среды обусловили необходимость оценки состояния почв города для решения экологических вопросов и принятия мер для минимизации, предупреждения или ликвидации последствий негативного влияния антропогенного воздействия.
В рамках научного исследования нами был разработан классификатор уровня опасности почв по трем уровням опасности: допустимый, умеренно-опасный и опасный на территории г. Тюмени.
Для проведения качественной экологической оценки почв города Тюмени были определены десять тестовых площадок для отбора проб в различных функциональных зонах города с учетом различного влияния на экологическое состояние почв.
Информация о тестовых площадках (ТП) для проведения исследований представлена в таблице 1.
Таблица 1 — Информация о тестовых площадках г. Тюмени
Номер ТП Наименование Фунхциопальные зоны Возможное влияние
1 Затюмен схий парх Зона озелененных территорий общего пользования, зона городсхих лесов Зона влияния автотранспорта
2 Дом Обороны Зона делового, общественного и коммерческого назначения, зона многоэтажной эллой за.сгройки Зона влияния аккумуляторного завода, ав гомо би льн ого тран си орта и железной дороги
3 Старая зареха Зона многоэтажной жилой застройки, обгцественно-деловая зона Зона влияния деревообрабатывающей промышленности, влияние ав го гран сп орта
4 Парфенов о Зона малоэтажной и многоэтажной жилой застройки, зона садоводческих, зона, огороднических и дачных некоммерческих о бъедин ений граждан Зона влияния машиностроительного прои зв о д ств а
5 Энтузиастов -Лecoбаза Зона многоэтажной жилой застройки. Зона делового, общественного и коммерчесхого назначения Зона влияния дерев оп ерерабатыв ажэгцей промышленности (фанерный комбинат)
6 МЖК Зона многоэтажной жилой за. стройки Зона влияния ТЭЦ и хрл'пного железнодорожного узла
7 Зона отдыха «Лесн ой пруд» Зона зеленых территорий общего пользования, зона городских лесов Условно фоновый район
8 Дом Печати Зона многоэтажной жилой застройки, обгцественно-деловая зона Зона влияния автотран сп орта£ин тен сивные потоки)
9 Схвер С.Палхо (Центр) Зона малоэтажной и многоэтажной жилой застройки Зона влияния завода пластмасс и железнодорожного депо
10 Червишев схий трахт Зона многоэтажной жилой, застройки, обгцественно-деловая зона Зона влияния объекта пищевой промышленности, железной дороги, а также крупной автотранспортной развязки
Исследование выполнено на основании материалов почвенного обследования с применением научных методов бальной и экспертной оценок.
На почвы тестовых площадок оказывают негативное влияние автотранспорт и производственные объекты, а так как любые воздействия на почвенный покров ведут к изменению его свойств или деградации, то оценивается суммарное воздействие. В зоне тестовых площадок установлено 3 вида негативного воздействия: 1) влияние автотранспорта - 1балл; 2) влияние производственного объекта- 1 балл; 3) влияние железной дороги - 1 балл. Таким образом, при наличии всех трех факторов влияния балл оценки будет максимальный - 3 балла.
Результаты оценки тестовых площадок г. Тюмени по степени неблагоприятного воздействия представлены в таблице 2.
Таблица 2 — Результаты оценки тестовых площадок г. Тюмени
№ ТП Тестовые площадки СЩ) Степень неблагоприятного воздействия Оценочный балл Площадь
га %
1 Затюменский парк Слабая 1 77 Л 8 4:31
2 Дом Обороны Сильная 3 380=48 21;25
3 Старая Зарека Средняя 2 187=91 10,49
4 Парфенов о Слабая 1 184=35 10:29
5 Энтузиастов - Лесобаза Слабая 1 154.01 8.6
6 МЖК Средняя 2 90.78 5.02
7 Зона отдыха «Лесной пруд» Степень не выявлена - 133=66 7:46
8 Дом Печати Слабая 1 190=Б5 10:66
9 Сквер С. Панко (Центр) Средняя 2 194=94 10,89
10 Червишевский тракт Сильная 3 196.74 10.96
Для оценки тестовых площадок по степени неблагоприятного воздействия не были учтены классы опасностей производственных объектов, а только их фактическое наличие.
Так наибольшее загрязнение почв происходит на тестовых площадках: Дом Обороны, Червишевский тракт, Старая Зарека, МЖК, Сквер С. Пацко (Центр).
Результаты оценки тестовых площадок по степени неблагоприятного воздействия представлены в виде диаграммы на рисунке 1.
Степень Степень Степень "Сллбля" "Средняя" "Сильная"
Рисунок 1 — Результаты оценки тестовых площадок по степени неблагоприятного воздействия
Большую часть площади от всей исследуемой территории тестовых площадок подвержены слабой степени неблагоприятного воздействия (41%), средней степени — 27%, сильной степени - 32%.
Следствием неблагоприятного воздействия автотранспорта, железной дороги и производственных объектов является проникновение в почвы города различных тяжелых металлов.
Результаты валового содержания тяжелых металлов, полученные по результатам почвенного обследования на тестовых площадках, представлены в таблице 3 [9].
Таблица 3 — Результаты валового содержания ТМ
№ про о РЪ, МГ.-'ЕГ МГ.-'ЕГ гп, МГ.-'ЕГ Си., мг.-'кг Мп, МГ.-'ЕГ Сг, МГ.-'ЕГ Со, МГ.КХ МГ.ЕТ
1 40±12 63±19 69±21 26,0±7,8 931±186 61±18 49±15 0,061±0,027
2 158±39 102±2б 8С№24 27,1±8,1 640±128 87=26 57=17 0,053±0,024
3 24,7=7,4 58±17 120±30 28,1±8,4 579±116 57=17 51±15 0,698±0,188
4 3,вЫ,1 71=21 45±14 15,7±4,7 519±104 55=16 62=19 0,028±0,013
5 - 46±14 28±8,6 11,2=3,4 551±110 39±12 49±15 0,039±0,017
6 - 80±24 57±17 16,1=4,8 448±112 69±21 60±18 0,028±0,013
7 - 43±13 25,2±7, 2,б8±0,9 565=113 26±8 55=17 0,028±0,012
13,0±4,4 99±30 99±30 25,1=7,5 644±129 79±24 58±17 0,12б±0,034
9 - 66±20 39±12 11,9±3,б 403±101 37=11 60±18 0,040±0,018
10 - 119±30 78±23 20,7±6,2 578±11б 96±29 55=17 0,042=0,019
Сре днее 23,9±7,2 75±19 64±19 18,5=5,5 586±117 61±18 56±17 0,114=0,051
Процентное соотношение содержания тяжелых металлов, полученные по результатам почвенного обследования на тестовых площадках, представлены в виде диаграммы на рисунке 2.
■ РЬ,мг/кг И М!.,мг/кг Ы 2п..мг/кг И С и,.мг/кг И М п.,мг/кг Ы Сг,.мг/кг Ы Со,,мг/кг Ы Н%„мг/кг
Рнсунок 2 —Процентное соотношение содержания ТМ
Результаты анализа проб почв на тестовых площадках показали, что содержание валового свинца (РЬ), цинка (2п), никеля (N1) и кобальта (Со) выше уровня ПДК; содержание меди марганца (Мп) и хрома (&) во всех образцах почв не
превышает значения ПДК; содержания ртути намного ниже установленного уровня
ПДК. Наибольшее валовое содержание в почвах тестовых площадок по сравнению с другими ТМ имеет марганец, в среднем 586 мг/кг (66%), но это не превышает установленный уровень ПДК.
Для наглядности наличия и содержания тяжелых металлов в почвах на всех тестовых площадок, была разработана диаграмма для определения концентрации тяжелых металлов в почвах с учетом ПДК, представленная на рисунке 3.
Рисунок 3 — Диаграмма для определения концентрации тяжелых
Используя данную диаграмму для определения концентрации тяжелых металлов, были созданы диаграммы концентраций всех тяжелых металлов выявленных на каждой тестовой площадке.
Пример применения диаграммы для определения концентрации тяжелых металлов представлен для тестовой площадки №1 в таблице 4.
Таблица 4 - Концентрации ТМ в почвах тестовых площадок
Концентрация тяжелых металлов Описание
Тестовая гглощадка №1 Затюыенский парк о мл Си -избыточная концентрация никеля (N1) и кобальта (Со); - повышенная концентрация свинца (РЪ) и цинка (Кп): - концентрация меди (Си): марганца (Мп): хрома (Сг): ртути: (Н§) в норме.
На рисунке 4 представлена карта, на которой отображены в виде диаграмм концентрации тяжелых металлов по десяти тестовым площадкам на территории города Тюмени.
Рисунок 4 — Фрагмент карты г. Тюмени с диаграммами концентрации
тяжелых металлов
Результаты и обсуждение
Исходя из полученных данных, нами был разработан классификатор уровня опасности почв по трем уровням опасности: допустимый, умеренно-опасный и опасный.
В основу методики разработки классификатора уровня опасности почв положены данные валового содержания тяжелых металлов: свинец, ртуть, цинк, кобальт, никель, медь, марганец, хром [9].
Методику можно представить в виде последовательно выполняемых этапов. На I этапе устанавливается во сколько раз превышены ПДК каждого загрязнителя. На II этапе устанавливаются три уровня опасности загрязнения почв всеми тяжелыми металлами на всех тестовых площадках:
— 1 уровень - допустимый (содержание химических веществ в почве не превышает ПДК); оценка экологической обстановки - удовлетворительная;
— 2 уровень - умеренно-опасный; оценка экологической обстановки - напряженно критическая;
— 3 уровень - опасный; оценка экологической обстановки - кризисная.
На III этапе устанавливается допустимый диапазон, в рамках которого соблюдаются критериальные условия опасности, исходя из полученных значений превышения ПДК для каждого уровня опасности.
Классификатор уровня опасности почв на территории города Тюмени представлен в таблице 5.
Таблица 5 —Классификатор уровня опасности почв
Содержание, соответствующее уровню загрязнения, (мг)
Элемент 1 уровень 2 уровень 3 уровень
допустимый умер енно-опаснын опасный
Свинец. РЬ <1-0 1.1-4.0 4.1-8.0
Ртуть. <1-0 1,1-1,5 1.5-2.5
Цинк. /л1 <1.0 1.1-4.0 4.1-16.0
Хром. Сг <1.0 1.1-4.0 4.1-16.0
Медь. Си <1.0 1.1-4.0 4.1-16.0
Кобальт. Со <1-0 1.1-4.0 4.1-16.0
Никель. N1 <1-0 1.1-4.0 4.1-16.0
Марганец. Мп <1-0 1.1-4.0 4.1-16.0
Данный классификатор уровня опасности почв был разработан для последующей оценки исследуемых почв тестовых площадок на территории города Тюмени по уровню загрязнения тяжелыми металлами и возможности классифицировать эти территории.
Область применения результатов С помощью разработанного классификатора были определены уровни опасности почв для каждой тестовой площадки по всем тяжелым металлам, с учетом того, что уровень опасности устанавливается по максимальному значению.
Полученные результаты определения уровней опасности почв для каждой тестовой площадки по всем тяжелым металлам представлены в таблице 6.
Таблица б - Классификация земель по уровню опасности почв тестовых
плошал о к
пгрооы тм . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
РЬ 2 3 1 1 - - - 1 - -
N1 3 3 2 3 2 3 2 3 3 3
гп 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2
См 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Мп 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Сг 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2
Со 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2
Н& 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
"Уровень 3 3 2 3 2 3 2 3 3 3
Анализ результатов классификации почв тестовых площадок по уровню опасности выполнен с использованием научного метода кластерного анализа, в основу которого положены критерии объединения по схожести (несхожести) признаков объектов, показал, что большинство тестовых площадок отнесены к уровню опасности 3 — «опасный».
Процентное соотношение площади территорий тестовых площадок по уровню опасности почв представлено на рисунке 3.
И уроне
¡гиеремиго ■ л к за ::
И урлягкк - ог'.л. ныГ!
Рисунок 5 - Процентное соотношение территорий по уровню опасности почв
Анализ результатов классификации почв тестовых площадок по уровню опасности показал, что большая часть исследованной территории тестовых площадок относится к «опасному» уровню (1 уровень) - это 1315 га или 70%, остальная территория - 475,59 га (30%) относится к «умеренно - опасному» уровню (2 уровень). Территорий относящихся к «допустимому уровню» опасности - нет.
Выводы
На основе проведенного почвенного анализа территории города Тюмени и оценки степени неблагоприятного воздействия, концентрации тяжелых металлов в почвах тестовых площадок и классификации почв по уровню опасности, можно сделать вывод, что загрязнение почв города происходит в результате антропогенной деятельности, которое приводит к изменению химического состава и ухудшению качества почвы. Результаты исследований могут быть использованы при разработке карты экологических ограничений, которая содержит информацию о функциональных зонах города, расположении производственных объектов и их санитарно-защитных зон, расположение тестовых площадок и диаграммы классификация земель по уровню опасности почв.
Восстановление почв, загрязненных тяжелыми металлами осуществляется в процессе мероприятий по мелиорации загрязненных почв, мероприятий по рекультивации нарушенных земель, которые включают работы по реабилитации и оздоровлению почв, мероприятий по охране почв, которые включают противоэрозионные мероприятия, создание полос зеленых насаждений вдоль дорог и промышленных предприятий.
Список источников
1. Глебова О. В. Природный комплекс большого города (Ландшафтно-экологический анализ) [Текст] / О.В. Глебова, Э.Г. Коломыц, Г.С. Розенберг [и др.]. - Москва: Наука, МАИК: Наука / Интерпериодика, 2000. - 273 с.
2. Систер В. Г., Мирный А. Н., Гюнтер Л. И. Экологические проблемы мегаполисов [Текст] - М.: Акад. коммун, хоз-ва им. К.Д. Памфилова, 2004. - 431 с.
3. Тимофеева Я. О. Экологическое состояние почв в условиях локального полиметаллического загрязнения [Текст] / Я. О. Тимофеева // Биологические науки, 2012. — №6. - C. 590-594.
4. Бутовский Р. О. Тяжелые металлы как техногенные химические загрязнители и их токсичность для почвенных беспозвоночных животных [Текст] / Р. О. Бутовский // Агрохимия. 2005. — №4. - С. 73-91.
5. Бычинский В. А. Тяжелые металлы в почвах в зоне влияния промышленного города [Текст] / В. А. Бычинский, Н. В. Вашукевич // Иркутск: Изд. Иркут. Ун-та, 2007. - 106 с.
6. Васильева Л. И. Формы тяжелых металлов в почвах урбанизированных и заповедных территорий [Текст] / Л. И. Васильева, В. Б. Кадацкий // Геохимия. 1998. — №4. С. 426-429.
7. Герасимова М. И. Антропогенные почвы [Текст] / М. И. Герасимова, М. Н. Строганова, Н. В. Можарова, Т. В. Прокофьева. - Смоленск: Ойкумена, 2003. -268 с.
8. Синцов А. В. Современная классификация почвенного покрова городских территорий [Текст] / А. В. Синцов, А. Н. Бармин // Геология, география и глобальная энергия. - 2011. — № 3(42). - С. 149-155.
9. Шигабаева Г. Н. Тяжелые металлы в почвах некоторых районов г. Тюмени [Текст] / Г. Н. Шигабаева // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование - 2015. - Том 1. № 2(2). - С. 92-102.
10. Яковлев А. С. Методика экологической оценки состояния почвы и нормирования ее качества [Текст] / А. С. Яковлев, В.М. Гендугов, Г. П. Глазунов, М. В. Евдокимова, Е. А. Шулакова // Почвоведение,2010. — №8. - С. 984-995.
11. Гоняева В. Р. Оценка состояния почв города Тюмени при планировании его устойчивого развития [Текст] / В. Р. Гоняева, А. А. Ларионова // Матер. международной научно-практической конференции, Т.1. - Тюмень: ТИУ, 2017. - 351 с.
12. Небольсин А. Н. Известкование почв, загрязненных тяжелыми металлами [Текст] / А. Н. Небольсин, З. П. Небольсина, Ю. В. Алексеев, Л. В. Яковлева // Агрохимия. — №3. 2004. С. 48-54.
References
1. Glebova O. V. Prirodny'j kompleks bol'shogo goroda (Landshaftno-e'kologicheskij analiz) [Tekst] / O.V. Glebova, E.G. Kolomy'cz, G.S. Rozenberg [i dr.]. - Moskva: Nauka, MAIK: Nauka / Interperiodika, 2000. - 273 s.
2. Sister V. G., Mirny'j A. N., Gyunter L. I. E'kologicheskie problemy' megapolisov [Tekst] - M.: Akad. kommun, xoz-va im. K.D. Pamfilova, 2004. - 431 s.
3. Timofeeva Ya. O. E'kologicheskoe sostoyanie pochv v usloviyax lokal'nogo polimetallicheskogo zagryazneniya [Tekst] / Ya. O. Timofeeva // Biologicheskie nauki, 2012. — №6. - C. 590-594.
4. Butovskij R. O. Tyazhely'e metally' kak texnogenny'e ximicheskie zagryazniteli i ix toksichnost' dlya pochvenny'x bespozvonochny'x zhivotny'x [Tekst] / R. O. Butovskij // Agroximiya. 2005. — №4. - S. 73-91.
5. By'chinskij V. A. Tyazhely'e metally' v pochvax v zone vliyaniya promy'shlennogo goroda [Tekst] / V. A. By'chinskij, N. V. Vashukevich // Irkutsk: Izd. Irkut. Un-ta, 2007. - 106 s.
6. Vasil'eva L. I. Formy' tyazhely'x metallov v pochvax urbanizirovanny'x i zapovedny'x territorij [Tekst] / L. I. Vasil'eva, V. B. Kadaczkij // Geoximiya. 1998. — №4. S. 426-429.
7. Gerasimova M. I. Antropogenny'e pochvy' [Tekst] / M. I. Gerasimova, M. N. Stroganova, N. V. Mozharova, T. V. Prokof eva. - Smolensk: Ojkumena, 2003. -268 s.
8. Sinczov A. V. Sovremennaya klassifikaciya pochvennogo pokrova gorodskix territorij [Tekst] / A. V. Sinczov, A. N. Barmin // Geologiya, geografiya i global'naya e'nergiya. - 2011. — № 3(42). -S. 149-155.
9. Shigabaeva G. N. Tyazhely'e metally' v pochvax nekotory'x rajonov g. Tyumeni [Tekst] / G. N. Shigabaeva // Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. E'kologiya i prirodopol'zovanie - 2015. - Tom 1. № 2(2). - S. 92-102.
10. Yakovlev A. S. Metodika e'kologicheskoj ocenki sostoyaniya pochvy' i normirovaniya ee kachestva [Tekst] / A. S. Yakovlev, V.M. Gendugov, G. P. Glazunov, M. V. Evdokimova, E. A. Shulakova // Pochvovedenie,2010. — №8. - S. 984-995.
11. Gonyaeva V. R. Ocenka sostoyaniya pochv goroda Tyumeni pri planirovanii ego ustojchivogo razvitiya [Tekst] / V. R. Gonyaeva, A. A. Larionova // Mater. mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, T.1. - Tyumen': TIU, 2017. - 351 s.
12. Nebol'sin A. N. Izvestkovanie pochv, zagryaznenny'x tyazhely'mi metallami [Tekst] / A. N. Nebol'sin, Z. P. Nebol'sina, Yu. V. Alekseev, L. V. Yakovleva // Agroximiya. — №3. 2004. S. 4854.
Для цитирования: Гилёва Л.Н., Подрядчикова Е.Д., Гоняева В.Р. Исследование и оценка экологического состояния земель города Тюмени // Московский экономический журнал. 2022. № 3. URL: https://qie.su/rekreacia-i-turizm/moskovskii-ekonomicheskii-zhurnal-3-2022-26/
© Гилёва Л.Н., Подрядчикова Е.Д., Гоняева В.Р., 2022. Московский экономический журнал,
2022, № 3.
