Эколого-биогеохимические особенности промышленных и рекреационных зон г. Самары

• Автор: Морозова, Наталья Андреевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

1. ЭКОЛОГО-БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УРБОЭКОСИСТЕМ :

1Л. Город как экосистема

1.2. Почвенный покров крупных промышленных городов

1.3. Растительность крупных промышленных городов

1.4. Антропогенное воздействие на природную среду урбоэкосистем.

1.5. Химическая трансформация природных компонентов городской среды

1.6. Тяжелые металлы и азот в почвенном покрове городов

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Физико-географическая характеристика района исследования
2.2. Условия и объекты исследований
2.3. Методы исследования
2.3.1. Полевые исследования
2.3.2. Лабораторные исследования
2.4. Математическая обработка данных
3. ДИНАМИКА ОСНОВНЫХ АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЧВ РЕКРЕАЦИОННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОН Г. САМАРЫ
4. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОН Г. САМАРЫ
5. СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА И АКТИВНОСТЬ АЗОТОБАКТЕРА В ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОН Г. САМАРЫ
6. ЭКОЛОГО-БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КЛЕНА ЯСЕНЕЛИСТНОГО В РЕКРЕАЦИОННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОНАХ
Г. САМАРЫ
Выводы
Список использованных источников и литературы
«ПРИЛОЖЕНИЯ»

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Техногенная миграция и аккумуляция макро- и микроэлементов изменяет естественные биогеохимические характеристики экосистем и может приводить к деградации почвенного и растительного покрова на достаточно обширных территориях, что особенно остро проявляется в урбоэкосистемах. В этой связи особое значение приобретает количественная оценка эколого-биогеохимической трансформации урбосреды, результаты которой необходимы для научно-обоснованной организации экологического мониторинга и разработки адекватных мер по снижению загрязнения ее природных компонентов конкретными поллютантами (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Битюцкий, 2005), в том числе тяжелыми металлами и соединениями азота.
В ближайших к промышленным предприятиям зонах, возле транспортных магистралей содержание тяжелых металлов часто значительно превышает ПДК, изменяются их нормальные соотношения, что может стать причиной деградации растительного покрова, усиленной эрозии и дефляции почв (Горышина, 1991, Горохов, 2005). Несмотря на активное изучение этих эколого-биогеохимических проблем, закономерности накопления и распределения тяжелых металлов в почвах и растениях конкретных городов достаточно индивидуальны и не раскрыты в должной мере (Безносов и др., 2005; Кулагин, Шагиева, 2005).
Еще одной эколого-биогеохимической проблемой селитебных зон является распространение азота и его соединений в соотношениях, не свойственных естественным природным условиям. Роль азота для процессов жизнедеятельности общеизвестна, но в настоящее время в его биогеохимии наметились опасные для человека тенденции. Химизация сельского хозяйства, быстрое развитие индустрии, транспорта, животноводства, птицеводства, рыбного хозяйства, увеличение доли зернобобовых в посевах значительно увеличили поступление азота в воздух, воды и почвы. Возникла угроза

локального и регионального повышения концентрации соединений азота до токсичных для человека уровней (Ковда, 1985).
Недостаточная изученность данных эколого-биогеохимических проблем для крупных промышленных городов Самарской области определяет актуальность настоящего исследования.
Цель исследования — сравнительный анализ эколого-биогеохимических особенностей промышленных и рекреационных (парковых) зон г. Самары.
Задачи исследования:
1) провести сравнительный анализ уровней накопления, пространственной и временной динамики содержания тяжелых металлов, нитратных и нитритных форм азота в почвах промышленных и рекреационных зон г. Самары;
2) осуществить оценку микробиологической активности почв разных функциональных зон города на основе изучения бактерий рода азотобактер (Аго1оЬас1ег Веиеппск, 1901);
3) выявить особенности фитоаккумуляции тяжелых металлов в промышленных и рекреационных зонах г. Самары.
Научная новизна работы. Получены некоторые новые данные о накоплении и динамике содержания тяжелых металлов в почвах и растениях промышленных и рекреационных зон г. Самары. Впервые для Самарской области исследована динамика накопления соединений азота в городских почвах и осуществлена оценка их микробиологической активности в отношении бактерий рода азотобактер в зависимости от функциональной принадлежности городских территорий. Проанализированы возможные связи круговорота тяжелых металлов и азота в городских почвах.
Теоретическое значение. Материалы, изложенные в диссертации, дополняют эколого-биогеохимические аспекты урбоэкологии, вносят определенный вклад в экологическую геохимию и биогеохимию, а также в экологию микроорганизмов. Они расширяют представления об эколого-биогеохимических свойствах городских почв и растений, об особенностях

57% общего техногенного поступления. Следует отметить, что около 1 млн. т никеля (99% в нашем столетии) рассеялось в окружающей среде в результате промышленной деятельности человека (Черных, Сидоренко, 2003).
Медь (Си). Атомная масса 63,55; плотность 8,96 г/см3. Массовая доля меди в земной коре относительно невелика и составляет 0,005-0,01%, однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины. В настоящее время известно около 170 медьсодержащих минералов (Черных, 1995).
К факторам, увеличивающим содержание меди в почве, относятся: высокое содержание минералов тяжелой фракций и глинистых минералов, тяжелый механический состав, богатство коллоидами, наличие органического вещества. Распределение меди по почвенному профилю определяется типом почвы. Профиль чернозема характеризуется более или менее равномерным распределением элемента по горизонтам. В подзолистых и серых лесных почвах отмечен вынос Си и накопление ее в иллювиальной толще (Черных, Сидоренко, 2003).
Медь - один из наименее подвижных тяжелых металлов. В кислой среде он более подвижен, суммарная растворимость катионных и анионных форм Си понижается при pH около 7. По имеющимся оценкам, при pH < 7 наиболее существенные формы меди — это продукты гидролиза СиОЬГ и Си2(ОН)22+, тогда как при pH > 8 становятся важными анионные оксикомплексы Си. Растворимость меди в виде комплекса СиСОз° не зависит от pH, и это соединение, вероятно, является главной неорганической растворенной формой Си в нейтральных и щелочных почвенных растворах. Доля комплексов с нитратом, хлоридом и сульфатом в почвенных растворах незначительна. Однако наиболее важная форма меди в почвенных растворах - это ее растворимые органические хелаты, преобладающие в широком диапазоне pH (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).