Градски почви и замърсяване на почвата. Градски почви Как може да се определи почвеното плодородие?
Всеки регион на нашата страна има свои собствени видове почви. Тяхното формиране е повлияно не само от климата и релефа, но и от флората и фауната. Днес ще говорим за видовете почви и какви култури могат да се отглеждат върху тях.
Какво е почва?
Първият, който започна да изучава въпроса за изучаването на почвата, беше съветският учен В. В. Докучаев. Той установи, че всеки регион има свои собствени видове почви. След много изследвания ученият стигна до заключение как теренът, растителността, животните и подпочвените води влияят върху плодородието на земята в определен регион. И въз основа на това той предложи своя собствена класификация. Дадено им е пълно описание на почвите.
Разбира се, всяка страна се ръководи от международната или собствената си местна таблица на диференциация на горния слой на земята. Но днес ще разгледаме класификацията на Докучаев.
Видове почви и подходящи за тях растения
Характеристики на песъчливо-глинести почви
Друг вид почва, която е благоприятна за отглеждане на култивирани растения, са песъчливо-глинестите почви. Какви са характеристиките на този вид земя?
Благодарение на леката си структура, такава почва идеално пропуска въздух и вода през нея. Също така си струва да се отбележи, че задържа добре влагата и някои минерали. По този начин песъчливо-глинестите почви могат да обогатят всички растения, растящи в тях.
По време на дъждове или напояване такава почва бързо абсорбира вода и не образува кора на повърхността си.
Пясъчните глинести почви се затоплят бързо. Така още в началото на пролетта те могат да се използват като почва за засаждане на семена или засаждане на резници.
За да направите земята си по-плодородна, се препоръчва да добавите торф към нея. Това ще помогне за подобряване на структурата на тази почва. Що се отнася до хранителните вещества, за да се обогати земята с тях, е необходимо да се добави компост или оборски тор. Това трябва да се прави често. По правило летните жители изсипват приготвен хумус, разреден с вода, върху корените на растенията, което осигурява бърз растеж и обогатяване с минерали и хранителни вещества.
Как можете да определите плодородието на почвата?
Вече разбрахме, че всички видове почви се различават един от друг не само по състав, но и по отношение на тяхната пригодност за отглеждане на определени растения в тях. Но възможно ли е сами да определите плодородието на почвата във вашата дача? Да, възможно е.
На първо място, трябва да разберете, че количеството хранителни минерали в почвата зависи от киселинността. Следователно, за да се реши дали е необходимо да се подобри съставът му или не чрез добавяне на торове, е необходимо да се знае неговата киселинност. Нормата за всички почви е pH 7. Такава почва перфектно абсорбира необходимите хранителни вещества и обогатява с тях всички растения, които растат в нея.
Така че, за да определите pH на почвата, трябва да използвате специален индикатор. Но, както показва практиката, понякога този метод не е надежден, тъй като резултатът не винаги е верен. Ето защо експертите препоръчват да се събере малко количество почва от различни места в дачата и да се занесе в лабораторията за анализ.
Градска екология
Лекция №4
Градски пейзаж.
1. Почви в градските райони.
2. Индикатор за общо замърсяване.
3. Градска флора и фауна.
4. Ролята на флората и фауната в градската екосистема
5. Начини на формиране на флората и фауната на градовете.
6. Антропогенен и градски ландшафт.
7. Класификация на антропогенния ландшафт.
Почви в градските райони.
Разнообразие природни условияна Земята доведе до образуването на разнородна почвена покривка с определен модел на промяна на видовете почви в природните зони. Във всяка точка на района почвата е разнородна и се характеризира с диференциация на профила в повече или по-малко ясно определени генетични хоризонти. Пример за диференциран почвен профил е показан на фиг. 4.1.
Формирането на определен тип почва и почвен профил се влияе от климата, основни скали, които са в основата му, релефа, естеството на водообменните процеси, вида на естествената растителност, характерна за дадена климатична зона, животни и микроорганизми, живеещи в почвата. . Типични за Украйна са черноземи, сиви и кафяви горски, кестенови и дерново-подзолисти почви.
През последните векове човешката дейност се е превърнала във важен фактор в образуването на почвата. В урбанизираните територии, в сравнение с естествените, антропогенният фактор в почвообразуването може да се счита за водещ.
Градовете се характеризират с т.нар техноземи- почви, създадени от човека в процеса на рекултивация на обекти или икономическо развитие на земни парцели. Те се характеризират с липса на ясно изразени хоризонти, често мозаечен цвят, повишена плътност и съответно по-ниска порьозност.
Пълнопрофилни почви, близки до естествените, могат да бъдат запазени в града в района на горски паркове и стари паркове.
Независимо от вида на почвата, основното свойство, по което се оценяват, е плодородието. Плодородие на почватапоради наличието на органични и минерални хранителни елементи в състава им, определени структурни параметри, които поддържат нормалния газо- и водообмен, и физикохимични характеристики (концентрация на водородни йони и солев режим), които поддържат нормалното протичане на физиологичните процеси в растенията.
Използването на почвата в градовете обикновено е неселскостопанско . Най-важната посока на тяхното използване- създаване на паркове, площади, тревни площи, настилки за спортни съоръжения.
Тревен слойпочвен профил се използва за обезопасяване на откоси при изграждане на транспортни изкопи, насипи и др.
Неплодородни почвиЗаедно с глинести и други почвени материали, те се използват за основи при строителството на сгради. Поради високата си абсорбционна способност, почвата действа като филтър за пречистване на повърхностния отток.
Глини и глиниизползвани за непромокаеми екрани на депа за изхвърляне на битови и промишлени отпадъци.
Замърсяване на почвата. В градските райони почвите са обект на замърсяване, което може да се раздели на механично, химично и биологично.
Механично замърсяванесе състои от запушване на почвата с едър материал под формата на строителни отпадъци, счупено стъкло, керамика и други относително инертни отпадъци. Това оказва неблагоприятно влияние върху механичните свойства на почвите.
Химическо замърсяванепочви е свързано с проникването в тях на вещества, които променят естествената концентрация химически елементидо ниво над нормата, което води до промяна във физичните и химичните свойства на почвите.
Биологично замърсяванесвързани с въвеждането в почвената среда и размножаването в нея на опасни за човека организми. Бактериологичните, хелминтологичните и ентомологичните показатели за състоянието на почвите в градските райони определят нивото на тяхната епидемиологична опасност.
1 | | | | |
Развитието на градските екосистеми, за разлика от естествените, се определя не толкова от природните процеси, колкото от човешката дейност. Следователно в града има значителна трансформация на всички почвообразуващи фактори (климат, релеф, почвообразуващи скали, растителност). Естествената почвена покривка в повечето съвременни градове е унищожена.
Разликите между основните компоненти на градските екосистеми и техните естествени аналози са проучени доста добре. Нека представим някои резултати от изследвания на градски еколози, за да си представим спецификата на градската среда. Повечето от данните се отнасят за големи градове като Москва.
Специфика на климата. Човекът, който е построил големи градове, е имал активно влияние върху ландшафта и по този начин върху първоначалния климат. Някои изследователи настояват за необходимостта от разграничаване на такъв тип климат като градски.
Разликите в климата на града и околностите му понякога достигат до изместване на географската ширина с 200-300 km на юг. В атмосферата се създават острови от топлина и прах, които оказват значително влияние върху температурата на въздуха и валежите. Центърът на града е средно по-топъл от покрайнините и околните райони. Дневните температурни колебания в града не са толкова изразени, колкото в околностите. Така температурата на въздуха в Париж е по-висока, отколкото в околностите, средно с 2°C годишно, в Ню Йорк (на моменти) с 10-15°C. Увеличаването на плътността на застрояване и настилката от 20 на 50% увеличава разликата в максималните летни температури в центъра и околностите на града от 5 до 14°C. Гореща точка над града се отбелязва и в минималните дневни температури.
Благодарение на "запечатаната" повърхност повечето отвалежите заобикалят почвеното тяло, а интензивното нагряване на асфалтови повърхности и градски структури допринася за прегряване на почвата.
Повишената конвекция в атмосферата на града, както и техногенният прах водят до увеличаване на броя на гръмотевичните бури над града, увеличаване на интензивността на душовете и общото количество на валежите. Зимните валежи могат да достигнат 150%, летните - 115% от нормата. Годишните количества на валежите са се увеличили в Москва с 25%, което е съизмеримо с ефекта от умишленото въздействие върху облачността. Повърхностният отток на една урбанизирана територия е два пъти по-висок. Всички тези обстоятелства правят индустриалните градове центрове на равнинна и дерева ерозия, дори там, където не се е появявала преди.
Ориз. 10.3.
В градовете понякога има липса на снежна покривка или рязка промяна във времето на нейното образуване. В градовете снежната покривка се променя значително в сравнение с естествената снежна покривка. На различни места в града снегът се премахва, утъпква и натрупва извън нормата от самия човек или от ветровете. Така се създават райони (микроландшафти) със специфичен микроклимат, често без аналог в околната почвено-географска зона. В райони, изложени на сняг, възникват сухи и студени пустинни условия, които в естественото си състояние съответстват на скелетни, примитивни, дефлирани почви и рядка растителност във форми на „мащаб“ и „възглавница“. В райони с излишък от сняг, особено в сенчести райони, микроклиматът и сезонният режим (фенофази) се създават в близост до горските и горско-ливадните ландшафти, предизвиквайки характерните за тях почвообразуващи процеси.
В зависимост от литоложките и топографските условия могат да се засилят процесите на издигане на замръзналата почва и солифлукционно свличане.
По-голямото затопляне и овлажняване на въздуха и почвите в градската зона в сравнение с околната среда подобрява условията на живот на сухоземната растителност и почвената фауна и увеличава вегетационния период, въпреки че в някои случаи в града се наблюдават противоположни явления (фиг. 10.3) .
Всички тези климатични характеристики присъстват във всеки голям градобаче техният ефект се увеличава с увеличаване на размера на агломерацията.
облекчение. Човешките икономически и строителни дейности в продължение на много векове значително са променили естествения релеф. Случва се:
- изравняване на повърхността;
- изчезване на долинно-деревата мрежа;
- създаване на нов релеф (например терасиране или изрязване на дебелината на повърхността);
- засипване на фина ерозионна мрежа.
Известно е, че на територията на древните градски селища има забележимо повишаване на нивото на земната повърхност, наречено „тел“. Тялото се издига на 8-10 м над околността, образувано е в резултат на систематичното въвеждане на различни видове субстрати върху градската повърхност на земята. Според Н.С. Касимов и А.И. Перелман (1995), топографията на града засяга не само водата, но и въздушната миграция на замърсители.
В градовете често се наблюдава карстово-суфозионно слягане и слягане на дебелината на почвата в резултат на нарастващото потребление на подземни артезиански води, намаляване на обема на почвено-почвената маса, причинено от измиването на разтворими соли и вар. Слягания се появяват в почвите за насипване след строителството и по време на изравняване на почвата, както и на повърхността под формата на затворени вдлъбнатини: чинии, вдлъбнатини, фунии и пукнатини. В резултат на отрицателното въздействие на карстово-суфозионните процеси често настъпва деградация на почвено-растителния комплекс.
Почвообразуващи скали. Почвообразуващите скали в градовете могат да бъдат:
- естествени субстрати, срещащи се in situ;
- културен пласт;
- насипни почви;
- алувиални почви.
Ориз. 10.4.
Културен пласте исторически развита система от слоеве, образувани в резултат на човешката дейност. Дебелината или дебелината на културния слой може да варира от няколко сантиметра до десетки метри (в Саратов до 12 м, в Москва до 22 м) и се характеризира с разнообразие дори в рамките на малки площи.
Образуването на културен слой става чрез повърхностно натрупване на различни видове материал в резултат на стопанската дейност на човека или чрез трансформиране на горния естествен слой по време на строителство и озеленяване, с въвеждането на чужди материали в естествената почва.
Културният пласт в съвременните градове включва голямо разнообразие от примеси - натрошени тухли, камъни, строителни отпадъци, различни предмети от бита, основи на изоставени сгради, мазета, кладенци, дървени и дъсчени настилки, калдъръмени и асфалтови настилки. Сред тези депа обикновено преобладават строителните отпадъци. Пластовете на културния пласт в различни исторически времена са могли да послужат като почва и да придобият характеристиките на неговата структура. Така културният пласт представлява система от различни по възраст заровени градски почви (фиг. 10.4).
Ориз. 10.5.
Разрастването на градските райони става постепенно. Отначало крепостните стени служеха като граница на града, след това фрагментарното развитие на предградията се превърна в непрекъснато, границите на градасе разширява и градът се сдобива с нови предградия (фиг. 10.5).
Фигура 10.6 илюстрира етапите на нарастване на територията в Москва. Фигурата показва, че централните райони са били под натиска на градското развитие от векове. През 20 век Скоростта на разширяване на градската територия се е увеличила многократно. Следователно територията на древните главни градове, като Москва, Новгород, Киев и др., могат да бъдат разделени според естеството на субстратите на две основни зони: зона на древно селище с дебел културен пласт и зона на млади сгради със слабо развит културен пласт , пресни и стари почви, върху които се образуват естествени почви с различна степен на нарушеност и слаби, слаборазвити градски почви.
почви.Цялата гама от рохкави седименти и скали, често срещани в околностите, също се намират в града. В градовете има дълбока промяна в почвите. По този начин дълбочината на основите за наземни конструкции се простира до 35 м, за метрото до 60-100 м. Това не само води до смесване на почвата, но и променя посоката на потока на подпочвените води.
По този начин може да възникне образуването на градски почви:
- върху културния пласт;
- върху естествени почви с различен генезис, състоящи се от органоминерален почвен материал и останки от естествени почви („почва върху почва“);
- върху естествени и създадени от човека насипни или алувиални почви („почва върху почва“).
Ориз. 10.6.
1 - Кремъл, 1156 г.; 2 - граница на Белия град, 1593 г.; 3 - Камер-Колежски вал през 1742 г.; 4 - граница от 1917 г.; 5 - граница по ОУП от 1935 г.; 6 - МКАД, 1960 г.; 7 - съвременни граници на града. (От книгата "Москва - Париж. Природа и градоустройство", 1997 г.)
Растителна покривка. Градската флора не губи напълно зоналните си характеристики, а процесът на антропогенизация на ландшафта в градовете се контролира от зоналните климатични условия. В градовете на горската зона обаче растителността е придобила по-южен вид поради по-топлите и сухи условия.
Градската флора се формира от местни местни видове и въведени, въведени, чужди видове. Характеристики на градската флора (Кавтарадзе, Игнатиева, 1986) са:
- богатство на флористичния състав, първоначално поради ефекта на екотона;
- флористична разнородност на града, поради неговата екологична, географска и възрастова разнородност. От покрайнините на града до неговия център броят на видовете във флористичния състав естествено намалява.
Д.Н. Кавтарадзе и М.И. Игнатиева (1986), М.И. Игнатиева (1993) разработва класификация на градските растителни съобщества, използвайки термина „градска фитоценоза” (UFC). Основава се на произхода на UFC и доминиращата форма на живот на растенията. Таблица данни 10.2 дават представа за разнообразието от финансови центрове.
Таблица 10.2
Урбанофитоценози и техните комплекси (Игнатиева, 1993)
|
Съобщества, доминирани от дървета и храсти |
Общности тревиста растения |
Ландшафтни комплекси, т.е. комбинация от фрагменти от дървесна, храстова и тревиста растителност |
|
А. Естествен произход |
|
|
|
1. Залесени площи на горски паркове и паркове |
|
|
|
B. Изкуствено sfo |
подсилени |
|
|
|
|
|
Б. Спонтанно възникнали |
||
|
1. Свободни земи |
||
Екологичните разлики между градските природни комплексимного значимо. Свойствата на природните комплекси се наблюдават най-пълно в градските гори, лесопаркове и стари паркове, в които естественият биологичен цикъл е запазен, макар и регулиран от човека. Останалите видове UFC се характеризират като правило с изкуствено формирани растителни съобщества, а тяхното екологично функциониране до голяма степен се определя от човешкия принос: отстраняване на паднали листа, прилагане на органични и минерални торове и др. Най-лошите условия за отглеждане се характеризират с дървета в дупки, заобиколени от всички страни с асфалт. Изгарянето на маргиналните листа, намалената декоративност и промените в морфологичната структура са свързани с неблагоприятни въздушни и особено почвени условия.
Токсичните вещества, намиращи се в самата почва, имат по-голям ефект върху растителността, отколкото газовите емисии от транспорта и промишлените предприятия в атмосферата. Увреждането на дървета и храсти може да бъде отговор на токсичността на околната среда. Като резултат:
- ускорена смърт на клони на основната част на короната;
- намаляване на линейния растеж на оста на ствола и клоните;
- отслабване на образуването на издънки поради смъртта на пъпките;
- промяна в навика на младите дървета и др.
По този начин увреждането на дървета и храсти може да бъде отговор на токсичността на околната среда.
Когато въздухът в града е много прашен голямо значениеима способността на зелените площи да улавят прах и аерозоли. През вегетационния период дърветата улавят 42% от въздушния прах, а през безлистния период - 37%. Люлякът и брястът имат най-добри прахозащитни свойства, дъбът (до 56 t/ha) и смърчът (32 t/ha) абсорбират по-малко прах.
Насажденията влияят положително на топлинния режим както на прилежащите територии, така и на вътрешноблоковото застрояване. Вътре в сградата температурата е по-висока, отколкото в околните зелени площи, като разликата понякога достига 2-3°C.
Зелените площи могат да повишат влажността на въздуха. Изпарителната повърхност на листата на дърветата и храстите, стъблата и цветята е 20 или повече пъти по-голяма от площта на почвата, заета от тази растителност.
Зелените площи също абсорбират тежки метали от въздуха, което донякъде намалява концентрацията им. Така повече олово усвояват тополата и белият клен, а сярата – дребнолистната липа и белият клен. Короната на иглолистните дървета абсорбира олово, цинк, кобалт, хром, мед, титан и молибден.
Земеползването като фактор на градоустройството. Структурата и характерът на земеползването са формиращ фактор за развитието на почвите в града. Един от важни факторипочвообразуването е типът функционално използване на земята: жилищно застрояване, промишлена зона, горски парк и др.
Градската територия представлява разнообразие от типове терени с различно функционално предназначение. Всеки тип, заедно с общите показатели, има свои собствени характеристики, уникални за него.
Във всеки голям градРазграничават се следните категории земя:
- земи от градско и селско застрояване - жилищна част (дворни пространства, обществени градини, детски градини и училища, тревни площи покрай транспортни магистрали);
- обществени земи - индустриални зони (заводи и фабрики, моторни превозни средства, ТЕЦ, складове, бензиностанции, станции и аерационни полета, магистрали, летища, железниции т.н.);
- земи на природни зони за отдих и околната среда (градски гори, горски паркове, паркове, булеварди, площади, природни паметници и др.);
- земи за земеделско ползване (обработваеми земи, ферми, разсадници, опитни полета);
- резервати (пустеещи земи, сметища, кариери, неудобства).
Всяка от горните категории градска земя се състои от:
- а) запечатани зони (непроходими) под жилищни сгради, пътища, тротоари, складове и производствени помещения и други сгради и комуникации. Тези земи са лишени от естествен обмен на вода и въздух;
- б) открити, неуплътнени (пропускливи) територии, които са почви, почвени тела с различна степен на антропогенно нарушение. Това са незапечатаните градски земи, които изпълняват санитарни, хигиенни, екологични и биосферни функции, които са толкова важни за пълноценното качество на живот на градското население.
От своя страна откритите незапечатани територии могат да бъдат разделени на:
- а) зелени площи, покрити с растителност, с покривни почви, запазващи екологични функции (площади, паркове, лесопаркове, тревни площи и др.);
- б) незастроени или слабо почистени площи, растителността върху които е разпространена фрагментарно и е представена предимно от рудерални видове или плевели (пустеещи, дворни пространства и др.). Екологичните функции на развитите там почви са трансформирани, деградирали или силно нарушени. Такива територии има във всички категории земя.
Почвите носят отпечатъка на качеството и начина на използване на земята. Това предполага, че типът земеползване е формиращ JljНай-важният фактор в еволюцията на почвите в градски и промишлени райони. IIIГрадският метод на земеползване влияе върху всички фактори Ю>почвообразуващи тори. От друга страна, функционалното използване на територията пряко определя интензивността и характера на въздействието върху почвения профил.
Специфични фактори за почвообразуване в градските почви са:
- структура и характер на стопанското земеползване в града;
- специален градски микроклимат, еквивалентен на изместване на ширина от 200-300 km;
- масивни естествени подложки и културен пласт и наличие на строителни и битови включения в тях;
- промени в растителността, свързани с характеристиките на градския микроклимат;
- аерозолно и почвено замърсяване.
Градските почви са антропогенно модифицирани почви, които имат повърхностен слой с дебелина над 50 cm, създаден в резултат на човешка дейност, получен чрез смесване, изсипване или заравяне на материали от градски произход, включително строителни и битови отпадъци.
Общи характеристики на градските почви са:
- основна скала - насипни, алувиални или смесени почви или културен пласт;
- включване на строителни и битови отпадъци в горните хоризонти;
- неутрална или алкална реакция (дори в горска зона);
- високо замърсяване с тежки метали (ТМ) и петролни продукти;
- специални физични и механични свойства на почвите (намален капацитет на влага, повишена обемна плътност, уплътняване, каменистост);
- нарастване на профила нагоре поради постоянното въвеждане на различни материали и интензивно еолово разпръскване.
Спецификата на градските почви се състои в комбинацията от изброените свойства. Градските почви се характеризират със специфичен диагностичен хоризонт „урбик” (от думата urbanus – град). „Градският” хоризонт е повърхностен органоминерален масив, смесен хоризонт, с градско-антропогенни включвания (повече от 5% строителни и битови отпадъци, промишлени отпадъци), с дебелина над 5 cm (Федорец, Медведева, 2009).
В резултат на антропогенното въздействие градските почви имат значителни разлики от естествените почви, основните от които са следните:
- образуване на почви върху насипни, алувиални, смесени почви и културен пласт;
- наличие на включения от строителни и битови отпадъци в горните хоризонти;
- промени в киселинно-алкалния баланс с тенденция към алкализиране;
- високо замърсяване с тежки метали, петролни продукти, компоненти на емисии от промишлени предприятия;
- промени във физико-механичните свойства на почвите (намален капацитет на влага, повишена плътност, каменистост и др.);
- растеж на профила поради интензивно пръскане.
Могат да се разграничат някои групи градски почви: естествени ненарушени, запазващи нормалното възникване на естествени почвени хоризонти (почви на градски гори и горски паркове); трансформирана естествено-антропогенна повърхност, чийто почвен профил е променен в слой с дебелина под 50 cm; антропогенни дълбоко преобразувани почви, образувани върху културния пласт или насипни, алувиални и смесени почви с дебелина над 50 cm, в които е настъпило физико-механично преструктуриране на профили или химично преобразуване поради химическо замърсяване; градските техноземи са изкуствени почви, създадени чрез обогатяване с плодороден слой, смес от торф и компост от насипни или други свежи почви. В град Йошкар-Ола, в Заречната част на града, е построен цял микрорайон върху изкуствена почва - пясък, измит от дъното на реката. Malaya Kokshaga, дебелината на почвата достига 6 m.
Почвите в града съществуват под въздействието на същите почвообразуващи фактори като естествените ненарушени почви, но в градовете антропогенните почвообразуващи фактори преобладават над естествените фактори. Характеристиките на процесите на почвообразуване в градските райони са следните: нарушаване на почвата в резултат на движението на хоризонтите от естествените места, деформация на структурата на почвата и реда на подреждане на почвените хоризонти; ниско съдържание органична материя– основният структурообразуващ компонент на почвата; намаляване на размера на популацията и активността на почвените микроорганизми и безгръбначни в резултат на недостиг на органична материя.
Значителна вреда за градските биогеоценози причинява премахването и изгарянето на листата, в резултат на което се нарушава биогеохимичният цикъл на почвените хранителни вещества; Почвите непрекъснато обедняват, а състоянието на растящата върху тях растителност се влошава. Освен това изгарянето на листата в града води до допълнително замърсяване на градската атмосфера, тъй като отделя същите вредни замърсители във въздуха, включително тежки метали, които са сорбирани от листата.
Основните източници на замърсяване на почвата са битовите отпадъци, автомобилният и железопътният транспорт, емисиите от ТЕЦ, промишлени предприятия, отпадъчни води и строителни отпадъци.
Градските почви са сложни и бързо развиващи се природно-антропогенни образувания. Екологичното състояние на почвата се влияе отрицателно от производствените съоръжения чрез емисии на замърсители във въздуха и поради натрупване и съхранение на производствени отпадъци, както и емисии от превозни средства.
Резултатът от дългогодишното излагане на замърсен атмосферен въздух е съдържанието на метали в повърхностния слой на градските почви, свързано с промени в технологичния процес, ефективността на прахо- и газоуловяване, влиянието на метрологични и други фактори.
Градските почви са антропогенно модифицирани почви, които имат повърхностен слой с дебелина над 50 cm, създаден в резултат на човешка дейност, получен чрез смесване, изсипване или заравяне на материали от градски произход, включително строителни и битови отпадъци.
Общи характеристики на градските почви са:
- основна скала - насипни, алувиални или смесени почви или културен пласт;
- включване на строителни и битови отпадъци в горните хоризонти;
- неутрална или алкална реакция (дори в горска зона);
- високо замърсяване с тежки метали (ТМ) и петролни продукти;
- специални физични и механични свойства на почвите (намален капацитет на влага, повишена обемна плътност, уплътняване, каменистост);
- нарастване на профила нагоре поради постоянното въвеждане на различни материали и интензивно еолово разпръскване.
Спецификата на градските почви се състои в комбинацията от изброените свойства. Градските почви се характеризират със специфичен диагностичен хоризонт „урбик” (от думата urbanus – град). „Градският” хоризонт е повърхностен органоминерален масив, смесен хоризонт, с градско-антропогенни включвания (повече от 5% строителни и битови отпадъци, промишлени отпадъци), с дебелина над 5 cm (Федорец, Медведева, 2009).
В резултат на антропогенното въздействие градските почви имат значителни разлики от естествените почви, основните от които са следните:
- образуване на почви върху насипни, алувиални, смесени почви и културен пласт;
- наличие на включения от строителни и битови отпадъци в горните хоризонти;
- промени в киселинно-алкалния баланс с тенденция към алкализиране;
- високо замърсяване с тежки метали, петролни продукти, компоненти на емисии от промишлени предприятия;
- промени във физико-механичните свойства на почвите (намален капацитет на влага, повишена плътност, каменистост и др.);
- растеж на профила поради интензивно пръскане.
Могат да се разграничат някои групи градски почви: естествени ненарушени, запазващи нормалното възникване на естествени почвени хоризонти (почви на градски гори и горски паркове); трансформирана естествено-антропогенна повърхност, чийто почвен профил е променен в слой с дебелина под 50 cm; антропогенни дълбоко преобразувани почви, образувани върху културния пласт или насипни, алувиални и смесени почви с дебелина над 50 cm, в които е настъпило физико-механично преструктуриране на профили или химично преобразуване поради химическо замърсяване; градските техноземи са изкуствени почви, създадени чрез обогатяване с плодороден слой, смес от торф и компост от насипни или други свежи почви. В град Йошкар-Ола, в Заречната част на града, е построен цял микрорайон върху изкуствена почва - пясък, измит от дъното на реката. Malaya Kokshaga, дебелината на почвата достига 6 m.
Почвите в града съществуват под въздействието на същите почвообразуващи фактори като естествените ненарушени почви, но в градовете антропогенните почвообразуващи фактори преобладават над естествените фактори. Характеристиките на процесите на почвообразуване в градските райони са следните: нарушаване на почвата в резултат на движението на хоризонтите от естествените места, деформация на структурата на почвата и реда на подреждане на почвените хоризонти; ниско съдържание на органично вещество - основният структурообразуващ компонент на почвата; намаляване на размера на популацията и активността на почвените микроорганизми и безгръбначни в резултат на недостиг на органична материя.
Значителна вреда за градските биогеоценози причинява премахването и изгарянето на листата, в резултат на което се нарушава биогеохимичният цикъл на почвените хранителни вещества; Почвите непрекъснато обедняват, а състоянието на растящата върху тях растителност се влошава. Освен това изгарянето на листата в града води до допълнително замърсяване на градската атмосфера, тъй като отделя същите вредни замърсители във въздуха, включително тежки метали, които са сорбирани от листата.
Основните източници на замърсяване на почвата са битовите отпадъци, автомобилният и железопътният транспорт, емисиите от ТЕЦ, промишлени предприятия, отпадъчни води и строителни отпадъци.
Градските почви са сложни и бързо развиващи се природно-антропогенни образувания. Екологичното състояние на почвата се влияе отрицателно от производствените съоръжения чрез емисии на замърсители във въздуха и поради натрупване и съхранение на производствени отпадъци, както и емисии от превозни средства.
Резултатът от дългогодишното излагане на замърсен атмосферен въздух е съдържанието на метали в повърхностния слой на градските почви, свързано с промени в технологичния процес, ефективността на прахо- и газоуловяване, влиянието на метрологични и други фактори.
Както показват резултатите от редица изследвания (Воскресенская, 2009), съдържанието на тежки метали - олово, кадмий, мед и цинк е неравномерно разпределено в град Йошкар-Ола (Таблица 5-6). Анализирайки данните от изследванията, трябва да се отбележи, че концентрацията на тежки метали в града като цяло няма ясно дефинирана посока, а има мозаечно разпределение.
Таблица 5 - Съдържание на тежки метали в почвата на град Йошкар-Ола
(Воскресенская, 2009)
| № | Учебен район, улици | Съдържание на тежки метали, mg/kg |
|||
| водя | кадмий | мед | цинк | ||
| Лесопарк зона |
|||||
| 1 | SPNA "Pine Grove" | 4,2±0,01 | 0,9±0,01 | 2,2±0,01 | 21,5±0,03 |
| Промишлени и жилищни зони |
|||||
| 2 | Красноармейская | 146,5±8,46 | 1,6±0,06 | 45,6±2,63 | 169,6±9,79 |
| 3 | съветски | 28,1±1,33 | 1,2±0,01 | 22,7±1,08 | 173,7±8,87 |
| 4 | Луначарски | 47,0±2,13 | 0 | 20,8±1,09 | 141,3±7,58 |
| 5 | Машинни инженери | 35,0±0,05 | 0,5±0,01 | 104,9±0,96 | 37,5±0,01 |
| 6 | Воини на интернационалистите | 22,5±0,02 | 0,7±0,01 | 37,5±0,31 | 96,7±0,02 |
| 7 | Докоснете | 27,5±0,01 | 0,5±0,03 | 25,0±0,03 | 13,8±0,01 |
| 8 | Пушкин | 34,2±0,02 | 2,0±0,01 | 35,2±0,03 | 12,7±0,01 |
| 9 | Панфилова | 25,0±0,02 | 0 | 86,5±0,05 | 33,8±0,01 |
| 10 | Карл Маркс | 30,7±0,02 | 0 | 21,0±0,06 | 82,2±3,02 |
| 11 | Ленински проспект | 51,7±0,01 | 0,5±0,01 | 82,7±0,02 | 112,5±8,42 |
| 12 | Киров | 40,0±0,03 | 0 | 25,5±0,03 | 38,2±0,03 |
| 13 | Димитрова | 29,2±0,03 | 0,9±0,02 | 25,5±0,06 | 33,7±0,01 |
| 14 | Комунист | 32,4±0,03 | 0 | 21,7±0,03 | 98,0±7,01 |
| 15 | Ешкинина | 36,7±0,03 | 0 | 35,2±0,03 | 94,2±0,51 |
| 16 | Ешпая | 34,2±0,04 | 0 | 38,0±0,06 | 92,3±3,01 |
| 17 | Ивана Кирли | 93,5±0,04 | 0 | 92,5±0,05 | 232,5±7,02 |
| 18 | Карл Либкнехт | 51,4±0,09 | 0,4±0,01 | 38,3±0,12 | 72,3±1,12 |
| Средно съдържание за града, без защитените територии | 48,5 | 0,5 | 42,3 | 96,2 | |
| MPC (брутно съдържание) | 130,0 | 2,0 | 132,0 | 220,0 | |
Таблица 6 - Стойности на комплексния индекс на замърсяване на почвата, Zc
(Воскресенская, 2009)
| № | Учебна област | Zc | Оценка на нивото на замърсяване |
| 1 | Красноармейская | 24,97 | умерено опасен |
| 2 | съветски | 13,62 | приемливо |
| 3 | Луначарски | 11,51 | приемливо |
| 4 | Машинни инженери | 34,94 | опасно |
| 5 | Воини на интернационалистите | 24,79 | умерено опасен |
| 6 | Докоснете | 7,03 | приемливо |
| 7 | Пушкин | 11,37 | приемливо |
| 8 | Панфилова | 28,08 | умерено опасен |
| 9 | Карл Маркс | 8,54 | приемливо |
| 10 | Ленински проспект | 31,34 | умерено опасен |
| 11 | Киров | 8,41 | приемливо |
| 12 | Димитрова | 8,36 | приемливо |
| 13 | Комунист | 9,52 | приемливо |
| 14 | Ешкинина | 13,99 | приемливо |
| 15 | Ешпая | 4,75 | приемливо |
| 16 | Й. Кирли | 22,79 | умерено опасен |
| 17 | К. Либнехт | 44,31 | опасно |
| 18 | Парк на XXX годишнината на Комсомола | 4,92 | приемливо |
| 19 | Завод НП "Искож" | 12,37 | приемливо |
| 20 | OJSC "Марбиофарм" | 22,47 | умерено опасен |
| 21 | ЗАО "Месопреработвателно предприятие" | 5,47 | приемливо |
| 22 | ОКТБ "Кристал" | 11,47 | приемливо |
| 23 | OJSC "MMZ" | 21,13 | умерено опасен |
Въпреки хетерогенността на градските почви, получените резултати позволяват да се определи степента на антропогенно влияние върху съдържанието на метали в почвите на град Йошкар-Ола. Анализът показа, че съдържанието на олово в градската почва е 11,5, медта е 19,2, а цинкът е 4,5 пъти по-висок, отколкото в лесопарка Сосновая роща. Като цяло трябва да се отбележи, че в изследваните почви на град Йошкар-Ола не са открити значителни превишения на максимално допустимата концентрация за брутното съдържание на тежки метали, но все още остава доста високо ниво на съдържание на HM по протежение на магистрали и в индустриалната част на града.
При изследване на замърсяването на градските почви с радионуклиди (Voskresensky, 2008) е установено, че в антропогенно замърсените райони се наблюдават по-високи съдържания на 40K, 226Ra, 232Th и 90Sr, което се обяснява с факта, че в град Йошкар-Ола до 30% от територията е заета от почви със силна степен на нарушение на профила, чиято структура съдържа обемни хумусни слоеве с дебелина от 18 до 30 cm, както и погребани органоминерални (понякога торфени) хоризонти. Известно е, че нивата на радионуклиди в почвите до голяма степен се определят от съдържанието им в почвообразуващите скали. Като цяло съдържанието на радионуклиди в почвите на град Йошкар-Ола може да се класифицира като незначително, по-високото ниво на замърсяване на градските почви с радиоактивни елементи е свързано с антропогенна дейност. Като цяло, замърсяването на почвата с основните дозообразуващи радионуклиди не предизвиква безпокойство; средната стойност за град Йошкар-Ола е много по-ниска, отколкото за Русия (Държавен доклад ..., 2007, 2008, 2009).
По този начин почвите на Йошкар-Ола имат ниско ниво на замърсяване, което показва, че въпреки високото антропогенно натоварване градските почви са запазили способността си да се самопречистват. В допълнение, замърсяването на почвата със соли на тежки метали не е така действителен проблем, тъй като на територията на града няма химически, металургични, нефтохимически и други предприятия, които са източници на замърсяване на въздуха и почвата.
Почвата влияе пряко върху местообитанието и качеството на живот на населението. Ето защо проблемите на събирането, съхранението, отстраняването и обезвреждането на отпадъците от производство и потребление, подобряването и санитарното поддържане на населените места продължават да бъдат един от приоритетите за осигуряване на санитарно-епидемиологичното благосъстояние на хората.
Рециклиране. Отпадъците се отнасят до остатъци от суровини и полуготови продукти, генерирани по време на производствения процес и които са загубили, изцяло или частично, потребителските свойства на оригиналния материал; продукти от физична и химическа преработка на суровини, както и добив и обогатяване на полезни изкопаеми, чието производство не е цел на съответния производствен процес и които могат да се използват в производството като суровини за преработка, гориво и др. Отпадъците се отнасят до материални обекти, които могат да имат висока потенциална опасност за околната среда и общественото здраве.
Отпадъците се делят на битови (битови) и промишлени (производствени отпадъци). От своя страна битовите и промишлени отпадъци могат да бъдат разделени на две групи: твърди (отпадъци от метали, дърво, пластмаси, прах, боклук и др.) и течни (утайка). Отпадъчни води, утайка и др.). Отпадъци според степента на възможно вредно въздействие върху заобикаляща средасе делят на изключително опасни (клас 1), силно опасни (клас 2), умерено опасни (клас 3), леко опасни (клас 4) и практически неопасни (клас 5). Класовете на опасност от отпадъци са въведени с Федерален закон № 309-FZ от 30 декември 2008 г.
Количеството натрупан боклук на планетата расте, като всеки жител на града произвежда от 150 до 600 кг боклук годишно. На гражданин Руска федерацияима 300-400 кг/годишно битови отпадъци (в Москва - 300-320 кг).
Основните нерешени проблеми в областта на санитарното почистване на населените места са: наличието на нерегламентирани сметища, водещи до замърсяване на почвата, подпочвените води, атмосферния въздух и представляващи храна за мишевидните гризачи; повишено натрупване на отпадъци, промени в тяхната структура, включително такива с дълъг период на разлагане; незадоволителна организация на събиране, съхранение и извозване на отпадъците. Такива проблеми са най-характерни за град Йошкар-Ола. Площадките за събиране на боклук, изградени предимно преди 30-40 години за натрупване на до 1 m3 отпадъци на жител, сега се използват при норма от 1,25 m3. Всъщност, като се вземат предвид големи отпадъци, включително сложен комбиниран състав под формата на продукти, които са загубили потребителските си свойства (стари мебели, домакински уреди, домакински уреди, детски колички, опаковки, отпадъци от ремонт на дома и др.), Тази норма надвишава 1,45 м3, а в централната част на града е около 2 м3. Откриването на значителен брой нови организации за търговия на дребно, обществено хранене, обекти за обществено обслужване и офис помещения продължава да влошава проблема (Годишен отчет..., 2010 г.).
В момента има няколко начина за изхвърляне на отпадъци. Според технологичната същност методите за обезвреждане на отпадъците могат да бъдат разделени на: 1) биотермични (депа за отпадъци, оран, складови площи, компостни полета и биотермична компостираща инсталация); 2) термични (изгаряне без използване, изгаряне на отпадъци като енергийно гориво, пиролиза за производство на запалим газ и подобни на нефт масла); 3) химически (хидролиза); 4) механични (пресоване на отпадъци в строителни блокове). Но най-разпространени са биотермалните и термичните методи. В Русия системата за сортиране на отпадъци на сметищата е лошо организирана.
Анализът на фракционния състав на твърдите битови отпадъци (ТБО), пристигащи на депото за твърди битови отпадъци в град Йошкар-Ола, показа, че хранителните отпадъци са 40-42%, хартията - 31-33, дървесината - 4,6-5,0, полимерни материали - 3,5-5,0, текстил - 3,5-4,5, трошено стъкло - 2,0-2,5, камъни и керамика - 1,5-2,0, черни и цветни метали - 0,5-0,6, кости - 0,3-0,5, кожа и каучук - 0,5- 1,0, въглища и шлака - 0,8-1,5 и отпадане - 11,0-20,0% (таблица 7).
Таблица 7 - Състав на твърди битови отпадъци в Руската федерация и град Йошкар-Ола, %
(Екология на град Йошкар-Ола, 2007 г.)
Места за изхвърляне на отпадъци.Депото за отпадъци е специална инженерна структура, която елиминира отрицателното въздействие върху околната среда по време на процеса на обезвреждане на отпадъците. Проектът за организиране и изграждане на депо включва създаването на непроницаеми многослойни екрани, които предотвратяват изтичането на филтрат в почвите и водоносните хоризонти. Заедно с това инфилтратът се събира и пречиства на депото. Организацията и изграждането на депото се извършва в съответствие със законодателството в областта на опазването на околната среда и управлението на отпадъците, санитарно-епидемиологичното и градоустройственото законодателство, както и при наличие на положително заключение от държавната експертиза за строителния проект .
Модерно депо за твърди отпадъци е комплекс от екологични структури, предназначени за централизирано събиране, неутрализиране и обезвреждане на твърди отпадъци, предотвратявайки навлизането вредни веществав околната среда, замърсяване на атмосферата, почвата, повърхностните и подпочвените води, разпространение на гризачи, насекоми и патогени.
В градския район "Град Йошкар-Ола" има две съоръжения за изхвърляне на отпадъци: едното за изхвърляне на твърди битови отпадъци, а второто - за промишлени отпадъци. Депото за твърди битови отпадъци е предназначено за съхранение на твърди битови отпадъци и осигурява постоянна, макар и много продължителна обработка на отпадъците с участието на атмосферен кислород и микроорганизми.
Депото за промишлени отпадъци в Йошкар-Ола приема промишлени отпадъци от клас на опасност 3-4 (утайки, съдържащи соли на тежки метали, киселини, основи и др.), Генерирани по време на производството в промишлените предприятия на града.
Съгласно Федералния закон от 08.08.2001 г. № 128-FZ дейностите по събиране, използване, неутрализиране, транспортиране и обезвреждане на отпадъци от клас на опасност I - IV подлежат на лицензиране. Не подлежат на лицензиране дейностите по натрупване на отпадъци от I - V клас на опасност, както и дейностите по събиране, използване, обезвреждане, транспортиране и обезвреждане на отпадъци от V клас на опасност (с измененията). Федерален законот 30 декември 2008 г. N 309-FZ).
