Экологический банк данных почв городской среды (на примере городов Норильска, Кургана, Куртамыша)

Исследования качества почв городов осуществляются только с целью санитарно-гигиенической характеристики территорий, что накладывает свой отпечаток на формирование программы исследований. В большинстве случаев в программу включают контроль основных токсикантов и оценку полученных данных на базе использования ПДК и фоновых значений. Почва рассматривается исключительно как субстрат без учета выполняемых ею экологических функций. Такая ситуация характерна практически для всех исследований, проводимых в рамках государственных программ, осуществляемых Росгидрометом. Основной проблемой является отсутствие систематизированных банков почвенных исследований.

Целью настоящей работы является выработка критериев оценки качества городских почв и почвоподобных образований с целью создания банков данных качества почв урбанизированных территорий.
задачи:
1. Изучить историю создания банков данных почв, современные методы и нормативно-правовую базу по данному направлению;
2. Разработать теоретико-методологическое обоснование создания банка качества почв урбанизированных территорий;
3. Разработать модели оценки качества почв и банка данных почв урбанизированных территорий;
4. Провести исследования морфологии, физико-химических свойств санитарно-эпидемиологических показателей почв;
5. Составить карты-схемы урбанизированных почв как основу создания банка данных.

Проблема - отсутствие банков почвенных исследований как основы получения данных для использования в принятии управленческих решений при определении направления развития городских территорий, а также для разработки программ и методов охраны и защиты почв в городе.

Объектом исследования являются почвы урбанизированных территорий.

Предмет исследования – оценка качества почв и установление критериев оценки качества почв урбанизированных территорий с использованием существующей методологической и нормативно-правовой базы с целью создания банков данных качества почв.

Работа по оценке качества почв урбанизированных территорий является первым этапом разработки научного подхода к сбору, накоплению данных и созданию банков данных.

 

Для исследований были отобраны пробы почв на участках, репрезентативных с точки зрения существующего и перспективного использования: 1) существующая жилая застройка в западной части территории города, испытывающие значительную антропогенную нагрузку; 2)промышленная зона  – в непосредственной близости от территории промпредприятий; 3) зона транспорта (в непосредственной близости от железной дороги общего пользования); 4) зона перспективной жилой застройки – северная часть территории, практически не испытывающая антропогенной нагрузки); 5) территория объектов повышенного риска (проектируемые детские сады – восточная  и западная части города); 6) зона садово-огородных участков.

В работе использовалась методика полевых наблюдений и лабораторного эксперимента.

Методика полевых наблюдений включала оценку морфологических признаков почвы.

Лабораторный эксперимент предусматривал изучение ионного состава, кислотности почв , поглотительной способности, определение количества гумуса (по методу И.В.Тюрина),  нитратного азота (метод Грандваля-Ляжу),  содержания подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова , подвижные формы тяжелых металлов  и др., а также определении индекса бактерий группы кишечных палочек (БГКП),  индекса энтерококков,  наличие патогенных бактерий, в т.ч. сальмонелл.

Статистический анализ результатов иследования заключался в корреляционном анализе. В работе использовался GPS-навигатор, а также прогрмное обеспечение mapinfo professional

Почвы Кургана сформированы в одних природно-климатических и морфологических условиях, подстилающие породы представлены аллювиальными и озерно-аллювиальными четвертичными отложениями, подстилаемыми глинами палеогена на различной глубине. Отсюда единообразие морфологических признаков, структуры, окраса, мощности почвенных горизонтов. Близкое залегание подземных вод (до 5 метров) ввиду близкого залегания толщи глин палеогена. Континентальный тип климата с недостаточным увлажнением, засухи. Активные процессы выветривания из-за равнинности рельефа. Лесостепная зона с небогатой растительностью.

Из результатов морфологических исследований  можно сделать вывод о преимущественно естественном (природном) происхождении почв в районах пробных площадок. Антропогенная нарушенность почв проявляется, в основном, в загрязнении почв бытовым и строительным мусором, что особенно ярко наблюдается в пробах, отобранных на площадках сложившейся жилой застройки.

По результатам анализа морфологического строения почв почвы города Кургана в местах расположения пробных площадок могут быть отнесены к природно-техногенным почвам (урбопочвам), отличающимся относительно слабой нарушенностью, при которой изменению, главным образом механического характера, подвергается лишь верхний горизонт почвы в пределах мощности гумусового горизонта, а характерное для исходной почвы строение профиля в средней и нижней частях сохраняется.

Почвы на всей территории города имеют повышенную щелочность - от 6,8 до 8,2 единиц рН. Содержание гумуса составляет от 0,3 до 3,6 %, почвы в основном относятся к среднегумусным. Данные почвы имеют повышенную минерализацию (засоленность), что объясняется расположением данных пробных площадок в понижениях, на местах высохших озер. Для выращивания растений без проведения землевания такие почвы не пригодны.

В целом почвы города в основном пригодны для выращивания растений, т.е. для озеленения. Значения показателей плодородия незначительно отличаются от референсных значений, характерных для лесостепной зоны.

Почвы города загрязнены химическими веществами в небольшой степени. Во всех отобранных пробах содержание химических загрязнителей – азота нитратного, мышьяка, цинка, никеля, кадмия, меди, ртути, свинца, нефтепродуктов, бенз(а)пирена - не превышает предельно-допустимых концентраций, установленных санитарными правилами для населенных мест. Суммарный показатель загрязнения Zс определенный в соответствии с требованиями, составляет от 1,7 до 3,4, что соответствует категории загрязнения «допустимая». Согласно результатам исследований по санитарно-эпидемиологическим бактериологическим и паразитологическим показателям почвы города можно отнести к категории «чистая».

Агрофизические методы исследования почв. М: Наука, 1966.
Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв, 1970, МГУ.
Биогеохимические основы экологического нормирования/Башкин В. Н. и др. – М.: Наука, 1993.
Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест: Методические указания. МУ 2.1.7.730-99.
Гигиенические нормативы. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почвах (ГН 2.1.7.2041-06).
Гигиенические нормативы. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве (ГН 2.1.7.2511-09).
Снакин В.В. и др. Экологический мониторинг: М.: РЭФИА, 1996.
Природные ресурсы и охрана окружающей среды Курганской области в 2012 году. Доклад. – Курган, 2013.
Пузаченко Ю. Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004.
Федеральный закон "Об охране окружающей среды"

Urban soil quality research is done only for the purpose of sanitary and hygienic characteristics of territories that affects the formation of the research program. In most cases the program include monitoring and evaluation of the major toxicants data obtained on the basis of use of MPC and background values. Soil is seen solely as a substrate excluding its ecological functions performed. This situation is typical for almost all research conducted within the framework of state programs implemented by Roshydromet. The main problem is the lack of systematic studies of soil banks.