Глава 21. ГОРОДА И ГОРОДСКИЕ ЛАНДШАФТЫ

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Заключение

Эколого-геохимические исследования во многих городах страны и за рубежом показали, что экологическая ситуация в городах определяется соотношением природных и техногенных факторов. Поэтому оценки экологического состояния городов и городских ландшафтов должны основываться на анализе природно обусловленной ландшафтно-геохимической обстановки в городе — условий миграции загрязняющих веществ, положения городских ландшафтов в каскадных миграционных системах, особенностей загрязнения и самоочищения природных сред и др. техногенных факторов — геохимической специализации источников загрязнения, физико-химических свойств поллютантов и т.д. На этих же принципах должна быть основана геохимическая систематика городов и городских ландшафтов.

Кроме загрязнения под влиянием техногенных выбросов происходит геохимическая трансформация условий миграции поллютантов. Наиболее сильное трансформирующее воздействие оказывают объекты теплоэнергетики, поставляющие в окружающие ландшафты большое количество карбонатной пыли, нейтрализуемой кислотными выбросами. В результате в городах страны установлено широко развитое явление — подщелачивание городских почв и формирование в их верхних горизонтах щелочного (карбонатного) геохимического барьера, ослабляющего миграционную способность многих тяжелых металлов, лучше мигрирующих в кислой среде. Этот процесс лучше выражен на фоне кислых почв таежных ландшафтов (Москва, Иновроцлав, Новгород и др.). В городах степной и пустынной зон техногенное подщелачивание почв неразличимо на естественном нейтральном и щелочном фоне зональных почв.

Влияние природных ландшафтно-геохимических факторов на геохимию городского ландшафта изучено еще недостаточно. Но уже сейчас можно выделить два основных его вида: аккумулирующее, связанное, например, с положением города в конечных бассейнах местного стока (Новгород, Ногинск), тяжелым гранулометрическим составом почв и почвообразующих пород и высоким природным фоном тяжелых металлов, развитием поверхностного переувлажнения и оглеения (Дрогобыч, Борислав), щелочным фоном почв (Магнитогорск, Улан- Батор) и мобилизующее, вызванное кислым выщелачиванием металлов из почв, особенно хорошо выраженное на почвообразующих породах легкого гранулометрического состава (Череповец).

В промышленных городах существует два основных вида поведения загрязняющих веществ в окружающей среде. Первый — сопряженный, когда сохраняется известное соотношение между атмотехногенной поставкой вещества и загрязнением почв, растений и донных осадков, лежащее в основе применения концепции депонирующих сред при эколого-геохимических оценках городов. Второй — диссонансный, когда это сопряженное соотношение нарушается в ту или иную сторону. Такое явление названо нами техногенным геохимическим диссонансом.

Выделяются две разновидности такого диссонанса. Аккумулятивный геохимический диссонанс возникает в том случае, когда природные и природно-техногенные факторы миграции усиливают относительно небольшое по контрастности и объему выбросов атмотехногенное загрязнение. Примером такого диссонанса является г. Новгород, где вещества, поступающие из атмосферы, концентрируются на территории города, расположенного на Ильменской озерной низине — конечном звене местного поверхностного и подземного стока. Ослабляющий диссонанс характерен для городов, где воздействие мощных атмосферных выбросов минимизируется кислым выщелачиванием металлов из таежных почв легкого гранулометрического состава, имеющих к тому же очень низкий природный фон (Череповец). Это приводит к тому, что формирующиеся техногенные аномалии металлов в почвах, даже имеющие высокую контрастность, отличаются сравнительно низкими абсолютными содержаниями тяжелых металлов, далеко не достигающими ПДК. В этом случае высокие значения широко применяемого в России суммарного показателя загрязнения (Zc) не указывают на опасный уровень загрязненности почв и методика использования этого критерия требует уточнения. Сходный биогеохимический диссонанс наблюдается в центрах черной металлургии, где преобладание труднодоступных форм металлов в атмосферных выбросах не способствует формированию техногенных биохимических аномалий, адекватных по контрастности мощности выбросов.

Все сказанное позволяет высказать два методических положения.

1.         Как и в природной незагрязненной или слабозагрязненной среде, территории городов дифференцированы на участки со сходными свойствами и структурой слагающих компонентов — грунтов, почв, природного и техногенного рельефа, условий стока и т.д. Сочетание природно обусловленных и вновь приобретенных техногенных свойств, в первую очередь характера и состава загрязнителей, сходных ответных реакций организмов на техногенное воздействие определяет формирование на территории города особых природно-техногенных комплексов — городских экосистем или городских ландшафтов, по-разному реагирующих на однотипные техногенные воздействия.

Городские ландшафты должны служить подсистемами для зонирования и районирования территории города для различных прикладных задач архитектурно-планировочных, для организации мониторинга, рекреации и т.д. Требуется разработка их систематики на различных уровнях организации городского пространства.

2.         Организация мониторинга состояния городской среды пока еще не основана на учете концепции ландшафтно-экологической дифференцированности городской среды. В первую очередь это относится не к фиксации выбросов и стоков, что в той или иной мере осуществляется имеющейся системой мониторинга. Главное — это понять, какова дальнейшая судьба загрязняющих веществ в городской среде, где они могут мигрировать, а где аккумулироваться. Какова опасность этих вторичных концентраций, насколько большие массы загрязнителей уже успели накопиться, и не сможет ли какое-либо изменение внешних факторов — климатических, гидрологических, геохимических привести как бы к взрыву этих химических бомб замедленного действия.

Из этого следует, что на территории такого города, как Москва, расположенного в пределах трех природных районов — северного, западного и юго-западного и восточного, имеющих к тому же различную техногенную специализацию, необходима организация по крайней мере трех природно- техногенных стационаров. На этих стационарах должны проводиться глубокие системные исследования динамики поведения широкого набора поллютантов в различных средах — их биогеохимических циклах в атмосфере, растениях, почвах, поверхностных, грунтовых и подземных водах. Идеальной территорией для одного из таких стационаров мог бы быть Национальный парк "Лосиный остров".

Такие исследования только на первый взгляд можно назвать чисто научными.

На самом деле они имеют важнейшее прикладное значение. Без них нельзя интерпретировать данные экологического мониторинга, а сами стационары по сути будут являться станциями экологического мониторинга наиболее полного профиля. Без таких стационаров невозможно оценить степень устойчивости природных и природно-техногенных экосистем к существующим и дальнейшим антропогенным воздействиям.

Контрольные вопросы

1.         В чем состоят геохимические принципы эколого-географической систематики городов? Назовите основные таксоны.

2.         Приведите примеры городов, относящихся к разным группам и разным типам в пределах одной группы.

3.         Почему кроме геохимической систематики городов необходима самостоятельная геохимическая систематика городских ландшафтов?

4.         На чем основаны эколого-геохимические оценки состояния городов. Приведите пример такой оценки.

5.         Какова роль атмосферных выпадений в загрязнении среды городов, приведите пример сильно загрязненного города.

6.         Сколько тяжелых металлов накапливается в снежном покрове города?

7.         В чем опасность накопления ПАУ в ландшафтах города?

8.         В чем своеобразие геохимии почв городов? Сколько в них накапливается тяжелых металлов, какие наиболее опасны? Сколько ПАУ?

9.         Охарактеризуйте загрязнение растительности городов, как оно зависит от промышленной специализации города, приведите пример.

10.       Расскажите о геохимии городских техногенных потоков.

11.       Как используется геохимическая информация для индикации загрязнения городских ландшафтов?

12.       Что такое геохимический диссонанс?

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов