Solurile urbane și poluarea solului. Solurile orașelor Cum poate fi determinată fertilitatea solului
Fiecare regiune a țării noastre are propriile sale tipuri de sol. Formarea lor a fost influențată nu numai de climă, relief, ci și de floră și faună. Astăzi vom vorbi despre tipurile de sol, despre ce culturi pot fi cultivate pe ele.
Ce este solul?
Primul care a început să se ocupe de problema studiului solului a fost omul de știință sovietic V.V. Dokuchaev. El a descoperit că fiecare regiune are propriile sale tipuri de sol. După multe cercetări, omul de știință a concluzionat cum terenul, vegetația, animalele, apele subterane afectează fertilitatea pământului unei anumite regiuni. Și, pe baza acesteia, și-a propus clasificarea. Li s-a oferit o descriere completă a solului.
Desigur, fiecare țară este ghidată de un tabel internațional sau propriu, local, de diferențiere a stratului superior al pământului. Dar astăzi vom lua în considerare tocmai clasificarea lui Dokuchaev.
Soiuri de sol și plante potrivite pentru ele
Caracteristicile solurilor nisipoase
Solurile lut nisipoase sunt un alt tip de sol care este favorabil culturilor. Care este natura acestui tip de teren?
Datorită structurii sale ușoare, un astfel de pământ trece perfect aerul și apa prin el însuși. De asemenea, este de remarcat faptul că reține bine umiditatea și unele minerale. Astfel, solurile nisipoase lutoase pot îmbogăți toate plantele care cresc în ele.
În timpul ploilor sau udării, un astfel de pământ absoarbe rapid apa și nu formează o crustă la suprafața sa.
Solurile nisipoase se încălzesc rapid. Astfel, deja la începutul primăverii pot fi folosite ca pământ pentru plantarea semințelor sau plantarea butașilor.
Pentru ca pământul tău să devină mai fertil, se recomandă să-i adaugi turbă. Va ajuta la îmbunătățirea structurii acestui sol. În ceea ce privește substanțele nutritive, pentru a îmbogăți pământul cu aceștia, este necesar să adăugați compost sau gunoi de grajd. Acest lucru trebuie făcut frecvent. De regulă, locuitorii de vară adaugă humus preparat și diluat cu apă la rădăcinile plantelor, ceea ce asigură creșterea rapidă și îmbogățirea cu minerale și substanțe nutritive.
Cum se poate determina fertilitatea solului?
Ne-am dat seama deja că toate tipurile de soluri diferă unele de altele nu numai prin compoziție, ci și prin adecvarea pentru creșterea anumitor plante în ele. Dar este posibil să determinați singur fertilitatea pământului din casa dvs. de țară? Da este posibil.
În primul rând, trebuie să înțelegeți că cantitatea de minerale nutritive din pământ depinde de aciditate. Prin urmare, pentru a determina dacă este necesară îmbunătățirea compoziției acestuia sau nu prin adăugarea de îngrășăminte, este necesar să se cunoască aciditatea acestuia. Norma pentru toate solurile este pH-ul 7. Un astfel de teren absoarbe perfect nutrienții necesari și îmbogățește toate plantele care cresc în el cu ele.
Deci, pentru a determina pH-ul solului, este necesar să folosiți un indicator special. Dar, după cum arată practica, uneori această metodă nu este de încredere, deoarece rezultatul nu este întotdeauna adevărat. Prin urmare, experții recomandă colectarea unei cantități mici de sol în diferite locuri ale daciei și ducerea acesteia la laborator pentru analiză.
Urboecologie
Prelegerea #4
Peisaj urban.
1. Solurile zonelor urbane.
2. Indicator total de poluare.
3. Floră și fauna urbană.
4. Rolul florei și faunei în ecosistemul urban
5. Modalități de formare a florei și faunei orașelor.
6. Peisaj antropogen și urbanizat.
7. Clasificarea peisajului antropic.
Solurile zonelor urbane.
Diversitate conditii naturale pe Pământ a condus la formarea unei acoperiri de sol eterogene cu un anumit model de schimbare a tipului de sol în zonele naturale. În orice punct al terenului, solul este eterogen și se caracterizează prin diferențierea profilului în orizonturi genetice mai mult sau mai puțin clar definite. Un exemplu de profil de sol diferențiat este prezentat în fig. 4.1.
Formarea unui anumit tip de sol și a profilului de sol este influențată de climă, rocile părinte care stau la baza acestuia, relief, natura proceselor de schimb de apă, tipul de vegetație naturală caracteristică unei anumite zone climatice, animalele și microorganismele care trăiesc în sol. . Tipic pentru Ucraina sunt cernoziomurile, pădurile cenușii și brune, castanii și solurile sod-podzolice.
În ultimele secole, activitatea umană a devenit un factor important în formarea solului. În teritoriile urbanizate, în comparație cu cele naturale, factorul antropic în formarea solului poate fi considerat principal.
Orașele se caracterizează prin așa-numitele tehnozime- soluri create de om în procesul de valorificare a obiectelor sau de dezvoltare economică a terenurilor. Ele sunt caracterizate prin absența unor orizonturi clar definite, adesea o natură mozaică a culorii, o densitate crescută și, în consecință, o porozitate mai mică.
Solurile cu profil complet, apropiate de cele naturale, pot fi conservate în oraș în zona parcurilor forestiere și a vechilor plantări de parc.
Indiferent de tipul de sol, principala proprietate prin care sunt evaluate este fertilitatea. fertilitatea solului datorită prezenței nutrienților organici și minerali în compoziția lor, anumitor parametri structurali care susțin schimbul normal de gaze și apă, caracteristici fizico-chimice (concentrația ionilor de hidrogen și regimul de sare) care susțin derularea normală a proceselor fiziologice la plante.
Utilizarea solului în orașe tinde să fie non-agricol . Cea mai importantă direcție de utilizare a acestora- realizarea de parcuri, scuaruri, peluze, acoperiri pentru instalatii sportive.
strat de gazon profilul solului este utilizat pentru fixarea pantelor în construcția de excavații de transport, terasamente etc.
solurile infertile alaturi de lut si alte materiale de sol, sunt folosite pentru fundatii in constructia cladirilor. Datorită capacității sale mari de absorbție, solul acționează ca un filtru pentru scurgerea de suprafață.
Argile și argile folosit pentru ecranele impermeabile ale depozitelor de deșeuri pentru eliminarea deșeurilor menajere și industriale.
Poluare a solului. Pe teritoriul orașelor, solurile sunt supuse poluării, care pot fi împărțite în mecanice, chimice și biologice.
Poluarea mecanică Constă în colmatarea solului cu material cu granulație grosieră sub formă de resturi de construcție, sticlă spartă, ceramică și alte deșeuri relativ inerte. Acest lucru are un efect negativ asupra proprietăților mecanice ale solurilor.
poluare chimică solurile este asociată cu pătrunderea în ele a unor substanțe care modifică concentrația naturală elemente chimice la un nivel care depășește norma, rezultând o modificare a proprietăților fizico-chimice ale solurilor.
poluare biologică este asociată cu introducerea în mediul solului și reproducerea în acesta a organismelor periculoase pentru om. Indicatorii bacteriologici, helmintologici și entomologici ai stării solurilor din mediul urban determină nivelul pericolului epidemiologic al acestora.
1 | | | | |
Dezvoltarea ecosistemelor urbane, spre deosebire de cele naturale, este determinată nu atât de procesele naturale, cât de activitatea umană. Prin urmare, în oraș are loc o transformare semnificativă a tuturor factorilor de formare a solului (clima, relief, roci formatoare de sol, vegetație). Acoperirea naturală a solului în majoritatea orașelor moderne a fost distrusă.
Diferențele dintre principalele componente ale ecosistemelor urbane și omologii lor naturale sunt bine studiate. Să prezentăm câteva rezultate ale cercetării ecologiștilor urbani pentru a ne imagina specificul mediului urban. Majoritatea datelor se referă la orașe mari precum Moscova.
Specificul climatic. Omul care a construit orase mari, a avut un impact activ asupra peisajului și, prin urmare, asupra climei inițiale. Unii cercetători insistă asupra necesității de a identifica o astfel de varietate de climă ca urbană.
Diferențele de climă a orașului și a împrejurimilor sale sunt uneori echivalente cu o deplasare latitudinală de 200-300 km spre sud. În atmosferă se creează insule de căldură și praf, care afectează semnificativ temperatura aerului și precipitațiile. Centrul orașului este în medie mai cald decât periferiile și suburbiile sale. Variația zilnică a temperaturii în oraș nu este la fel de pronunțată ca în zona înconjurătoare. Astfel, temperatura aerului în Paris este mai mare decât în zona înconjurătoare, în medie pe an cu 2 ° C, în New York (uneori) cu 10-15 ° C. O creștere a densității clădirilor și a asfaltării de la 20 la 50% crește diferența de temperaturi maxime de vară în centru și în jurul orașului de la 5 la 14°C. Centrul de căldură deasupra orașului se observă și în minimele zilnice de temperatură.
Datorită suprafeței „etanșate”. majoritatea precipitațiile ocolesc corpul solului, iar încălzirea intensă a suprafețelor asfaltice și a structurilor urbane contribuie la supraîncălzirea solului.
Creșterea convecției în atmosfera orașului, precum și a prafului tehnogen, duc la creșterea numărului de furtuni peste oraș, la creșterea intensității averselor și a cantității totale de precipitații. Precipitațiile de iarnă pot ajunge la 150%, de vară - 115% din normă. Precipitațiile totale anuale sunt crescute la Moscova cu 25%, ceea ce este proporțional cu efectul influenței intenționate asupra nebulozității. Scurgerea de suprafață a zonei urbanizate este de două ori mai mare. Toate aceste circumstanțe fac din orașele industriale focare de eroziune plană și de rigole, chiar și acolo unde nu a fost niciodată văzută până acum.
Orez. 10.3.
În orașe, uneori există o lipsă a stratului de zăpadă sau o schimbare bruscă a momentului de formare. În orașe stratul de zăpadă se modifică semnificativ în comparație cu cel natural. În diferite locuri ale orașului, zăpada este îndepărtată, călcată în picioare, turnată peste norma de către persoana însuși sau de vânturi. Se creează astfel zone (micropeisaje) cu un microclimat specific, adesea fără egal în zona sol-geografică înconjurătoare. În zonele expuse zăpezii, apar condiții de deșert rece arid, care în starea lor naturală corespund solurilor scheletice, primitive, dezumflate și vegetației rare în forme de „scantă” și „pernă”. În zonele cu exces de zăpadă, în special în zonele umbrite, se creează un microclimat și un regim sezonier (fenofaze) apropiate de peisajele de pădure și pădure-lunca, determinând procese de formare a solului caracteristice acestora.
În funcție de condițiile litologice și topografice, se pot intensifica procesele de înălțare a solului în permafrost și de prăbușire și soliflucție a solului.
Încălzirea și umezirea mai mare a aerului și a solurilor din mediul urban comparativ cu zona înconjurătoare îmbunătățește condițiile de viață ale vegetației terestre și ale faunei solului și măresc perioada de vegetație, deși în unele cazuri se întâmplă contrariul în oraș (Fig. 10.3).
Toate aceste caracteristici ale climei sunt prezente în oricare oraș mare, efectul lor crește însă odată cu dimensiunea aglomerării.
Relief. Activitățile economice și de construcție ale omului timp de multe secole au schimbat semnificativ relieful natural. Se întâmplă:
- nivelarea suprafeței;
- dispariția rețelei de grindă de vale;
- crearea unui nou relief (de exemplu, terasarea sau tăierea stratului de suprafață);
- rambleul unei rețele fine de eroziune.
Se știe că pe teritoriul vechilor așezări urbane are loc o creștere notabilă a nivelului suprafeței pământului, numită „tel”. Telul se ridică la 8-10 m deasupra împrejurimilor, s-a format ca urmare a introducerii sistematice a diferitelor tipuri de substraturi pe suprafața urbană a pământului. Potrivit lui N.S. Kasimov și A.I. Perelman (1995), relieful orașului afectează nu numai apa, ci și migrația aerului a poluanților.
În orașe se observă deseori tasarea carstică-suffuzie, tasarea stratului de sol ca urmare a debitului în creștere al apelor arteziene subterane, o scădere a volumului solului și a masei solului cauzată de levigarea sărurilor solubile și a varului. Așezările apar în solurile vrac post-construcții și în timpul planificării lucrărilor la sol, precum și la suprafață sub formă de depresiuni închise: farfurioare, depresiuni, pâlnii și fisuri. Ca urmare a impactului negativ al proceselor de sufocare carstică, are loc adesea degradarea solului și a complexului vegetal.
Roci care formează sol. Rocile care formează sol în orașe pot fi:
- substraturi naturale care apar in situ;
- stratul cultural;
- soluri în vrac;
- soluri aluviale.
Orez. 10.4.
stratul cultural este un sistem de straturi stabilit istoric, format ca urmare a activității umane. Grosimea sau grosimea stratului cultural poate varia de la câțiva centimetri la zeci de metri (în Saratov până la 12 m, la Moscova până la 22 m) și se caracterizează prin variație chiar și în zone mici.
Formarea stratului cultural are loc prin acumularea la suprafață a diferitelor tipuri de materiale ca urmare a activităților gospodărești umane sau prin transformarea stratului natural superior în timpul construcției și amenajării teritoriului, cu introducerea de materiale străine în solul natural.
Stratul cultural din orașele moderne include o mare varietate de impurități - cărămizi sparte, piatră, deșeuri de construcții, diverse obiecte de uz casnic, fundații de clădiri abandonate, pivnițe, fântâni, bușteni și trotuare, pavaje pietruite și asfaltate. Resturile de construcție predomină de obicei printre aceste depozite. Straturile stratului cultural în diferite momente istorice ar putea juca rolul de sol, dobândind trăsăturile structurii acestuia. Astfel, stratul cultural este un sistem neuniform de vechime de soluri urbane îngropate (Fig. 10.4).
Orez. 10.5.
Creșterea teritoriului orașelor s-a produs treptat. La început, zidurile cetății au servit drept graniță a orașului, apoi dezvoltarea fragmentară a suburbiilor s-a transformat într-una solidă, limitele orașului s-a extins, iar orașul a dobândit noi suburbii (Fig. 10.5).
Figura 10.6 ilustrează etapele de creștere a teritoriului Moscovei. Figura arată că regiunile centrale au fost sub presiunea genezei urbane de secole. În secolul XX. rata de expansiune a zonei urbane a crescut de multe ori. În consecință, teritoriul marilor orașe antice, cum ar fi Moscova, Novgorod, Kiev etc., poate fi împărțit în două zone principale, în funcție de natura substraturilor: zona unei așezări antice cu un strat cultural gros și zona de clădire tânără cu strat cultural subdezvoltat, soluri proaspete și vechi, pe care se păstrează soluri naturale de diferite grade de perturbare și se formează soluri urbane subțiri, subdezvoltate.
Solurile.Întregul spectru de depozite sedimentare afânate și roci comune în zona înconjurătoare se găsește și în oraș. În orașe, există o schimbare profundă a solului. Astfel, adâncimea de așezare a fundațiilor structurilor de sol se extinde până la 35 m, subteranul până la 60-100 m. Acest lucru nu numai că duce la amestecarea solului, ci modifică și direcția curgerii apei subterane.
Astfel, se poate produce formarea solurilor urbane:
- pe stratul cultural;
- pe soluri naturale de geneza diferita, formate din material organo-mineral de sol si resturi de soluri naturale („sol pe sol”);
- pe soluri naturale și artificiale în vrac sau aluvionare („sol pe sol”).
Orez. 10.6.
1 - Kremlin, 1156; 2 - hotarul Orașului Alb, 1593; 3 - Puțul Kamer-Kollezhsky în 1742; 4 - hotar din 1917; 5 - hotar conform Planului general din 1935; 6 - MKAD, 1960; 7 - limitele moderne ale orașului. (Din cartea „Moscova – Paris. Natură și urbanism”, 1997)
Acoperire cu vegetație. Flora urbană nu își pierde complet caracteristicile zonale, iar procesul de antropogenizare a peisajului din orașe este controlat de condițiile climatice zonale. Cu toate acestea, în orașele din zona forestieră, vegetația capătă un aspect mai sudic datorită condițiilor aride mai calde.
Flora urbană este formată din specii autohtone autohtone și specii străine introduse, importate. Caracteristicile florei urbane (Kavtaradze, Ignatieva, 1986) sunt:
- bogăția compoziției floristice, datorată inițial efectului de ecoton;
- eterogenitatea floristică a orașului, datorită eterogenității sale ecologice, geografice și de vârstă. De la marginea orașului până în centrul acestuia, numărul speciilor din compoziția floristică scade în mod natural.
D.N. Kavtaradze și M.I. Ignatieva (1986), M.I. Ignatieva (1993) a elaborat o clasificare a comunităților de plante urbane folosind termenul de „fitocenoză urbană” (UFC). Se bazează pe originea UVC și pe forma de viață dominantă a plantelor. Date din tabel. 10.2 oferă o idee despre diversitatea UFC-urilor.
Tabelul 10.2
Fitocenoze urbane și complexele lor (Ignatieva, 1993)
|
Comunități dominate de arbori și arbuști |
Comunitățile ierboasă plantelor |
Complexe de grădinărit peisagistic, de ex. o combinatie de fragmente de vegetatie lemnoasa, arbustiva si erbacee |
|
A. Origine naturală |
|
|
|
1. Masive arborescente de parcuri si parcuri forestiere |
|
|
|
B. Sfo artificial |
armat |
|
|
|
|
|
B. Spontană |
||
|
1. Pământuri pustii |
||
Diferențele ecologice în mediul urban complexe naturale sunt foarte semnificative. Proprietățile complexelor naturale sunt observate cel mai pe deplin în pădurile urbane, parcurile forestiere și parcurile vechi, în care ciclul biologic natural este păstrat, deși este reglementat de om. Tipurile rămase de UFC sunt de obicei caracterizate de comunități de plante formate artificial, iar funcționarea lor ecologică este în mare măsură determinată de aportul uman: îndepărtarea frunzelor căzute, aplicarea de îngrășăminte organice și minerale etc. Cele mai proaste condiții de creștere sunt caracterizate de copaci în gropi, înconjurați pe toate părțile de asfalt. Arderea marginilor frunzelor, scăderea efectului decorativ, modificarea structurii morfologice sunt asociate cu condițiile nefavorabile ale aerului și mai ales ale solului.
Substanțele toxice găsite în sol afectează vegetația într-o măsură mai mare decât emisiile de gaze de la întreprinderile de transport și industriale în atmosferă. Daunele aduse copacilor și arbuștilor pot fi un răspuns la toxicitatea mediului. Rezultatul este:
- moartea accelerată a ramurilor părții principale a coroanei;
- scăderea creșterii liniare a axei trunchiului și ramurilor;
- slăbirea formării lăstarilor din cauza morții rinichilor;
- modificarea habitusului arborilor tineri etc.
Astfel, daunele aduse copacilor și arbuștilor pot fi un răspuns la toxicitatea mediului.
Cu un conținut puternic de praf din aerul din oraș mare importanță are capacitatea spațiilor verzi de a capta praful și aerosolii. În timpul sezonului de vegetație, copacii captează 42% din praful de aer, iar în perioada fără frunze - 37%. Liliac și ulm au cele mai bune proprietăți de rezistență la praf, stejarul (până la 56 t/ha) și molid (32 t/ha) absorb mai puțin praful.
Plantațiile au un efect pozitiv asupra regimului termic atât al teritoriilor adiacente, cât și asupra dezvoltării intra-sferice. În interiorul clădirii, temperatura este mai mare decât în spațiile verzi din jur, iar diferența ajunge uneori la 2-3°C.
Zonele plantate pot crește umiditatea aerului. Suprafața de evaporare a frunzelor copacilor și arbuștilor, a tulpinilor de pietriș și flori este de 20 de ori sau mai mare decât suprafața de sol ocupată de această vegetație.
Spațiile verzi absorb și metalele grele din aer, ceea ce le reduce oarecum concentrația. Deci, mai mult plumb este absorbit de plop și arțar de Norvegia, iar sulful - de teiul cu frunze mici și de artarul de Norvegia. Coroana copacilor de conifere adsorb plumb, zinc, cobalt, crom, cupru, titan, molibden.
Utilizarea terenului ca factor de pedogeneză urbană. Structura și natura utilizării terenului este un factor de modelare în dezvoltarea solurilor din oraș. Unul dintre factori importanți formarea solului este un tip de utilizare funcțională a terenului: dezvoltare rezidențială, zonă industrială, parc forestier etc.
Zona urbană este o varietate de tipuri de terenuri cu diferite scopuri funcționale. Fiecare tip, împreună cu indicatorii generali, are propriile sale caracteristici specifice numai acestuia.
În orice oras important se disting următoarele categorii de terenuri:
- terenuri de dezvoltare urbană și rurală - parte rezidențială (spații de curte, piețe, grădinițe și școli, gazon de-a lungul autostrăzilor);
- teren public - zone industriale (instalații și fabrici, flote, centrale termice, depozite, benzinării, stații și câmpuri de aerare, autostrăzi, aeroporturi, căi ferate si etc.);
- terenuri din zone naturale de agrement și de protecție a naturii (păduri urbane, parcuri forestiere, parcuri, bulevarde, piețe, monumente ale naturii etc.);
- terenuri de uz agricol (teren arabil, ferme, pepiniere, terenuri experimentale);
- terenuri de rezerva (deşeuri, gropi de gunoi, cariere, inconveniente).
Fiecare dintre categoriile de teren intravilan de mai sus este formata din:
- a) zone etanșe (impermeabile) sub clădiri rezidențiale, drumuri, trotuare, depozite și unități de producție și alte clădiri și comunicații. Aceste terenuri sunt lipsite de schimb natural de apă și aer;
- b) teritorii deschise nesigilate (permeabile), care sunt soluri, corpuri asemănătoare solului cu diferite grade de perturbare antropică. Terenurile urbane nesigilate sunt cele care îndeplinesc funcțiile sanitaro-igienice, ecologice și biosferice care sunt atât de importante pentru un standard de calitate de trai cu drepturi depline pentru populația urbană.
La rândul lor, teritoriile deschise nesigilate pot fi împărțite în:
- a) zone amenajate acoperite cu vegetație, cu soluri care le acoperă care păstrează funcții ecologice (piațe, parcuri, parcuri forestiere, peluze etc.);
- b) teritorii vacante sau slab cultivate, unde vegetația este fragmentată și reprezentată în principal de specii ruderale sau buruieni (păștini, spații de curte etc.). Funcțiile ecologice ale solurilor dezvoltate acolo sunt transformate, degradate sau grav perturbate. Astfel de teritorii se găsesc pe toate categoriile de terenuri.
Solurile poartă amprenta calității și tipului de utilizare a terenului. Aceasta sugerează că tipul de utilizare a terenului - formare - Jlj factor cheie în evoluția solurilor din zonele urbane și industriale. III Modul urban de utilizare a terenului afectează toți factorii Yu> formarea solului tori. Pe de altă parte, utilizarea funcțională a teritoriului determină direct intensitatea și natura impactului asupra profilului solului.
Factorii specifici ai formării solului în solurile urbane sunt:
- structura și natura utilizării economice a terenurilor în oraș;
- microclimat urban special echivalent cu o deplasare latitudinala de 200-300 km;
- substraturi naturale în vrac și stratul cultural și prezența incluziunilor de clădiri și gospodării în acestea;
- modificări ale vegetației asociate cu caracteristicile microclimatului urban;
- poluarea cu aerosoli și intrasol.
Solurile urbane sunt soluri modificate antropogenic care au un strat superficial de peste 50 cm grosime creat ca urmare a activitatii umane, obtinut prin amestecarea, turnarea sau ingroparea materialului de origine urbana, inclusiv a deseurilor de constructii si menajere.
Caracteristicile comune ale solurilor urbane sunt următoarele:
- rocă-mamă - soluri în vrac, aluvionare sau mixte sau strat de cultură;
- includerea deșeurilor din construcții și menajere în orizonturile superioare;
- reacție neutră sau alcalină (chiar și în zona pădurii);
- poluare ridicată cu metale grele (HM) și produse petroliere;
- proprietăți fizice și mecanice speciale ale solurilor (capacitate redusă de umiditate, densitate în vrac crescută, compactare, pietros);
- cresterea profilului ascendent datorita introducerii constante a diverselor materiale si a pulverizarii intense eoliene.
Specificul solurilor urbane este combinarea proprietăților enumerate. Solurile urbane se caracterizează printr-un orizont de diagnostic specific „urbik” (de la cuvântul urbanus - oraș). Orizontul „urbic” este un vrac organo-mineral de suprafață, orizont mixt, cu incluziuni urboantropice (mai mult de 5% deșeuri de construcții și menajere, deșeuri industriale), cu grosimea de peste 5 cm (Fedorets, Medvedeva, 2009).
Ca urmare a impactului antropic, solurile urbane au diferențe semnificative față de solurile naturale, dintre care principalele sunt următoarele:
- formarea solurilor pe soluri vrac, aluvionare, mixte și stratul de cultură;
- prezența incluziunilor de deșeuri de construcții și menajere în orizonturile superioare;
- modificarea echilibrului acido-bazic cu tendință de alcalinizare;
- poluare ridicată cu metale grele, produse petroliere, componente ale emisiilor de la întreprinderile industriale;
- modificări ale proprietăților fizice și mecanice ale solurilor (capacitate redusă de umiditate, densitate crescută, pietros etc.);
- cresterea profilului datorita depunerii intensive.
Se pot distinge unele grupe de soluri urbane: soluri naturale netulburate care păstrează apariția normală a orizonturilor naturale de sol (solurile pădurilor urbane și ale parcurilor forestiere); suprafață natural-antropică transformată, al cărui profil de sol este modificat într-un strat mai mic de 50 cm grosime; soluri antropice profund transformate formate pe stratul de cultură sau în vrac, soluri aluviale și mixte cu grosimea mai mare de 50 cm, în care s-a produs rearanjarea fizică și mecanică a profilelor sau transformarea chimică prin poluare chimică; urbotechnozems sunt soluri artificiale create prin îmbogățirea cu un strat fertil, amestec turbă-compost de vrac sau alte soluri proaspete. În orașul Yoshkar-Ola, în partea Zarechnaya a orașului, a fost construit un întreg microdistrict pe pământ artificial - nisip, care a fost spălat de pe fundul râului. Malaya Kokshaga, grosimea solului ajunge la 6 m.
Solurile din oraș există sub influența acelorași factori de formare a solului ca și solurile naturale nederanjate, dar în orașe, factorii antropici de formare a solului prevalează asupra factorilor naturali. Caracteristicile proceselor de formare a solului din mediul urban sunt următoarele: perturbarea solului ca urmare a deplasării orizonturilor din locurile naturale de apariție, deformarea structurii solului și aranjarea orizonturilor de sol; întreținere redusă materie organică- principala componentă structurală a solului; o scădere a numărului de populații și a activității microorganismelor din sol și a nevertebratelor ca urmare a unui deficit de materie organică.
Daune semnificative aduse biogeocenozelor urbane sunt cauzate de îndepărtarea și arderea frunzișului, drept urmare ciclul biogeochimic al nutrienților din sol este perturbat; solurile devin din ce în ce mai sărace, starea vegetației care crește pe ele se deteriorează. În plus, arderea frunzelor în oraș duce la o poluare suplimentară a atmosferei orașului, deoarece în acest caz aceiași poluanți nocivi intră în aer, inclusiv metalele grele care au fost absorbite de frunze.
Principalele surse de poluare a solului sunt deșeurile menajere, transportul rutier și feroviar, emisiile de la termocentrale, întreprinderi industriale, canalizare, resturi de construcții.
Solurile urbane sunt formațiuni naturale și antropice complexe și se dezvoltă rapid. Starea ecologică a acoperirii solului este afectată negativ de instalațiile de producție prin emisiile de poluanți în aerul atmosferic și datorită acumulării și depozitării deșeurilor de producție, precum și a emisiilor vehiculelor.
Rezultatul expunerii pe termen lung la aerul atmosferic poluat este conținutul de metale în stratul de suprafață al solurilor urbane, asociat cu o schimbare a procesului tehnologic, eficiența colectării prafului și gazelor, influența factorilor metrologici și a altora.
Solurile urbane sunt soluri modificate antropogenic care au un strat superficial de peste 50 cm grosime creat ca urmare a activitatii umane, obtinut prin amestecarea, turnarea sau ingroparea materialului de origine urbana, inclusiv a deseurilor de constructii si menajere.
Caracteristicile comune ale solurilor urbane sunt următoarele:
- rocă-mamă - soluri în vrac, aluvionare sau mixte sau strat de cultură;
- includerea deșeurilor din construcții și menajere în orizonturile superioare;
- reacție neutră sau alcalină (chiar și în zona pădurii);
- poluare ridicată cu metale grele (HM) și produse petroliere;
- proprietăți fizice și mecanice speciale ale solurilor (capacitate redusă de umiditate, densitate în vrac crescută, compactare, pietros);
- cresterea profilului ascendent datorita introducerii constante a diverselor materiale si a pulverizarii intense eoliene.
Specificul solurilor urbane este combinarea proprietăților enumerate. Solurile urbane se caracterizează printr-un orizont de diagnostic specific „urbic” (de la cuvântul urbanus – oraș). Orizontul „urbic” este un vrac organo-mineral de suprafață, orizont mixt, cu incluziuni urboantropice (mai mult de 5% din deșeurile de construcții și menajere, deșeuri industriale), cu o grosime de peste 5 cm (Fedorets, Medvedeva, 2009).
Ca urmare a impactului antropic, solurile urbane au diferențe semnificative față de solurile naturale, dintre care principalele sunt următoarele:
- formarea solurilor pe soluri vrac, aluvionare, mixte și stratul de cultură;
- prezența incluziunilor de deșeuri de construcții și menajere în orizonturile superioare;
- modificarea echilibrului acido-bazic cu tendință de alcalinizare;
- poluare ridicată cu metale grele, produse petroliere, componente ale emisiilor de la întreprinderile industriale;
- modificări ale proprietăților fizice și mecanice ale solurilor (capacitate redusă de umiditate, densitate crescută, pietros etc.);
- cresterea profilului datorita depunerii intensive.
Se pot distinge câteva grupe de soluri urbane: soluri naturale netulburate care păstrează apariția normală a orizonturilor naturale de sol (solurile pădurilor urbane și ale parcurilor forestiere); natural-antropic, transformat superficial, al cărui profil de sol este modificat într-un strat mai mic de 50 cm grosime; soluri antropice profund transformate formate pe stratul de cultură sau în vrac, soluri aluviale și mixte cu grosimea mai mare de 50 cm, în care s-a produs rearanjarea fizică și mecanică a profilelor sau transformarea chimică prin poluare chimică; urbotechnozems sunt soluri artificiale create prin îmbogățirea cu un strat fertil, amestec de turbă-compost de vrac sau alte soluri proaspete. În orașul Yoshkar-Ola, în partea Zarechnaya a orașului, a fost construit un întreg microdistrict pe pământ artificial - nisip, care a fost spălat de pe fundul râului. Malaya Kokshaga, grosimea solului ajunge la 6 m.
Solurile din oraș există sub influența acelorași factori de formare a solului ca și solurile naturale netulburate, dar în orașe factorii antropici de formare a solului prevalează asupra factorilor naturali. Caracteristicile proceselor de formare a solului din mediul urban sunt următoarele: perturbarea solului ca urmare a deplasării orizonturilor din locurile naturale de apariție, deformarea structurii solului și aranjarea orizonturilor de sol; conținut scăzut de materie organică - principala componentă structurală a solului; o scădere a numărului de populații și a activității microorganismelor din sol și a nevertebratelor ca urmare a unui deficit de materie organică.
Daune semnificative aduse biogeocenozelor urbane sunt cauzate de îndepărtarea și arderea frunzișului, drept urmare ciclul biogeochimic al nutrienților din sol este perturbat; solurile devin din ce în ce mai sărace, starea vegetației care crește pe ele se deteriorează. În plus, arderea frunzelor în oraș duce la o poluare suplimentară a atmosferei orașului, deoarece în acest caz aceiași poluanți nocivi intră în aer, inclusiv metalele grele care au fost absorbite de frunze.
Principalele surse de poluare a solului sunt deșeurile menajere, transportul rutier și feroviar, emisiile de la termocentrale, întreprinderi industriale, canalizare, resturi de construcții.
Solurile urbane sunt formațiuni naturale și antropice complexe și se dezvoltă rapid. Starea ecologică a acoperirii solului este afectată negativ de instalațiile de producție prin emisiile de poluanți în aerul atmosferic și datorită acumulării și depozitării deșeurilor de producție, precum și a emisiilor vehiculelor.
Rezultatul expunerii pe termen lung la aerul atmosferic poluat este conținutul de metale în stratul de suprafață al solurilor urbane, asociat cu o schimbare a procesului tehnologic, eficiența colectării prafului și gazelor, influența factorilor metrologici și a altora.
După cum au arătat rezultatele unui număr de studii (Voskresenskaya, 2009), conținutul de metale grele - plumb, cadmiu, cupru și zinc este distribuit inegal pe teritoriul orașului Yoshkar-Ola (Tabelele 5-6). Analizând datele cercetării, trebuie remarcat că concentrația de metale grele în orașul în ansamblu nu are o direcție clar definită, mai degrabă are o distribuție mozaică.
Tabelul 5 - Conținutul de metale grele din solul orașului Yoshkar-Ola
(Voskresenskaya, 2009)
| № | Zona de studiu, străzi | Conținut de metale grele, mg/kg |
|||
| conduce | cadmiu | cupru | zinc | ||
| zona de parc forestier |
|||||
| 1 | PA "Pine Grove" | 4,2±0,01 | 0,9±0,01 | 2,2±0,01 | 21,5±0,03 |
| Zone industriale si rezidentiale |
|||||
| 2 | Krasnoarmeyskaya | 146,5±8,46 | 1,6±0,06 | 45,6±2,63 | 169,6±9,79 |
| 3 | sovietic | 28,1±1,33 | 1,2±0,01 | 22,7±1,08 | 173,7±8,87 |
| 4 | Lunacharsky | 47,0±2,13 | 0 | 20,8±1,09 | 141,3±7,58 |
| 5 | constructori de masini | 35,0±0,05 | 0,5±0,01 | 104,9±0,96 | 37,5±0,01 |
| 6 | Războinicii Internaționaliștilor | 22,5±0,02 | 0,7±0,01 | 37,5±0,31 | 96,7±0,02 |
| 7 | Apă de la robinet | 27,5±0,01 | 0,5±0,03 | 25,0±0,03 | 13,8±0,01 |
| 8 | Pușkin | 34,2±0,02 | 2,0±0,01 | 35,2±0,03 | 12,7±0,01 |
| 9 | Panfilova | 25,0±0,02 | 0 | 86,5±0,05 | 33,8±0,01 |
| 10 | Karl Marx | 30,7±0,02 | 0 | 21,0±0,06 | 82,2±3,02 |
| 11 | Leninsky Prospekt | 51,7±0,01 | 0,5±0,01 | 82,7±0,02 | 112,5±8,42 |
| 12 | Kirov | 40,0±0,03 | 0 | 25,5±0,03 | 38,2±0,03 |
| 13 | Dimitrova | 29,2±0,03 | 0,9±0,02 | 25,5±0,06 | 33,7±0,01 |
| 14 | comunist | 32,4±0,03 | 0 | 21,7±0,03 | 98,0±7,01 |
| 15 | Ashkinin | 36,7±0,03 | 0 | 35,2±0,03 | 94,2±0,51 |
| 16 | Eshpaya | 34,2±0,04 | 0 | 38,0±0,06 | 92,3±3,01 |
| 17 | YvanaKyrli | 93,5±0,04 | 0 | 92,5±0,05 | 232,5±7,02 |
| 18 | Karl Liebknecht | 51,4±0,09 | 0,4±0,01 | 38,3±0,12 | 72,3±1,12 |
| Conținut mediu în oraș, fără arii protejate | 48,5 | 0,5 | 42,3 | 96,2 | |
| MPC (conținut brut) | 130,0 | 2,0 | 132,0 | 220,0 | |
Tabelul 6 - Valorile indicelui complex de poluare a solului, Zc
(Voskresenskaya, 2009)
| № | Zonă de studiu | Zc | Evaluarea nivelului de poluare |
| 1 | Krasnoarmeyskaya | 24,97 | moderat periculos |
| 2 | sovietic | 13,62 | admisibilă |
| 3 | Lunacharsky | 11,51 | admisibilă |
| 4 | constructori de masini | 34,94 | periculos |
| 5 | Războinicii Internaționaliștilor | 24,79 | moderat periculos |
| 6 | Apă de la robinet | 7,03 | admisibilă |
| 7 | Pușkin | 11,37 | admisibilă |
| 8 | Panfilova | 28,08 | moderat periculos |
| 9 | Karl Marx | 8,54 | admisibilă |
| 10 | Leninsky Prospekt | 31,34 | moderat periculos |
| 11 | Kirov | 8,41 | admisibilă |
| 12 | Dimitrova | 8,36 | admisibilă |
| 13 | comunist | 9,52 | admisibilă |
| 14 | Ashkinin | 13,99 | admisibilă |
| 15 | Eshpaya | 4,75 | admisibilă |
| 16 | Y. Kyrli | 22,79 | moderat periculos |
| 17 | K. Liebnecht | 44,31 | periculos |
| 18 | Parcul celei de-a XX-a aniversări a Komsomolului | 4,92 | admisibilă |
| 19 | Planta NP "Iskozh" | 12,37 | admisibilă |
| 20 | SA „Marbiopharm” | 22,47 | moderat periculos |
| 21 | CJSC „Myasokombinat” | 5,47 | admisibilă |
| 22 | OKTB "Crystal" | 11,47 | admisibilă |
| 23 | SA „MMZ” | 21,13 | moderat periculos |
În ciuda eterogenității solurilor urbane, rezultatele obținute fac posibilă identificarea gradului de influență antropică asupra conținutului de metale din solurile orașului Yoshkar-Ola. Analiza a arătat că în solurile orașului conținutul de plumb este de 11,5, cuprul este de 19,2, iar zincul este de 4,5 ori mai mare decât în parcul forestier Pine Grove. În general, trebuie remarcat că în solurile studiate ale orașului Yoshkar-Ola nu s-au găsit excese semnificative ale MPC pentru conținutul brut de metale grele, cu toate acestea, există încă un nivel destul de ridicat de conținut de HM de-a lungul autostrăzilor. si in zona industriala a orasului.
La studierea contaminării solurilor urbane cu radionuclizi (Voskresensky, 2008), s-a constatat că un conținut mai mare de 40K, 226Ra, 232Th și 90Sr a fost observat în zonele contaminate antropic, acest lucru se datorează faptului că în orașul Yoshkar- Ola până la 30% din teritoriu este ocupată de soluri cu gradul de perturbare a profilului, în structura cărora există straturi de humus în vrac cu o grosime de 18 până la 30 cm, precum și orizonturi organo-minerale (uneori turbă) îngropate. . Se știe că nivelurile de radionuclizi din sol sunt în mare măsură determinate de conținutul lor în rocile care formează solul. În general, conținutul de radionuclizi din solurile orașului Yoshkar-Ola poate fi clasificat ca nesemnificativ; un nivel mai ridicat de contaminare a solurilor urbane cu elemente radioactive este asociat cu activitățile antropice. În general, contaminarea solului cu principalii radionuclizi formatori de doză nu provoacă îngrijorare, valoarea medie pentru orașul Yoshkar-Ola este mult mai mică decât pentru Rusia (raportul guvernului ..., 2007, 2008, 2009).
Astfel, solurile din Yoshkar-Ola au un nivel scăzut de poluare, ceea ce indică faptul că, în ciuda încărcăturii antropice mari, solurile urbane și-au păstrat capacitatea de auto-purificare. În plus, poluarea solului cu săruri de metale grele nu este o problemă urgentă, deoarece în oraș nu există întreprinderi chimice, metalurgice, petrochimice și alte surse de poluare a aerului și a solului.
Solul afectează direct habitatul și calitatea vieții populației. Așadar, problemele de colectare, depozitare, îndepărtare și eliminare a deșeurilor de producție și consum, îmbunătățirea și întreținerea sanitară a zonelor populate continuă să fie una dintre domeniile prioritare în asigurarea bunăstării sanitare și epidemiologice a unei persoane.
Reciclare. Deșeurile sunt înțelese ca resturi de materii prime și semifabricate formate în procesul de fabricare a produselor și care și-au pierdut total sau parțial proprietățile de consum ale materiei sursă; produse de prelucrare fizică și chimică a materiilor prime, precum și extracția și îmbogățirea mineralelor, a căror producție nu este scopul procesului de producție în cauză și care pot fi utilizate în producție ca materii prime pentru prelucrare, combustibil etc. Deșeurile se referă la obiecte materiale care pot prezenta un pericol potențial ridicat pentru mediu și sănătatea publică.
Deșeurile sunt împărțite în menajere (municipale) și industriale (deșeuri de producție). La rândul lor, deșeurile menajere și industriale pot fi împărțite în două grupe: solide (deșeuri de metale, lemn, materiale plastice, praf, gunoi etc.) și lichide (precipitații). Ape uzate, nămol etc.). Deșeuri în funcție de gradul de posibile efecte nocive asupra mediu inconjurator se împart în extrem de periculoase (clasa 1), foarte periculoase (clasa 2), moderat periculoase (clasa 3), ușor periculoase (clasa 4) și practic nepericuloase (clasa 5). Clasele de pericol pentru deșeuri sunt introduse prin Legea federală nr. 309-FZ din 30 decembrie 2008.
Cantitatea de gunoi acumulată pe planetă este în creștere, în timp ce pentru fiecare locuitor al orașului există între 150 și 600 kg de gunoi pe an. Pentru un singur cetățean Federația Rusă reprezintă 300-400 kg/an de deșeuri menajere (la Moscova - 300-320 kg).
Principalele probleme nerezolvate în domeniul curățării sanitare a zonelor populate sunt: prezența haldelor neautorizate care duc la contaminarea solului, a apelor subterane, a aerului atmosferic și constituie bază alimentară pentru rozătoarele asemănătoare șoarecilor; creșterea acumulării deșeurilor, modificarea structurii acestora, inclusiv a celor cu o perioadă lungă de descompunere; organizarea nesatisfăcătoare a colectării, depozitării și eliminării gunoiului. Astfel de probleme sunt cele mai tipice pentru orașul Yoshkar-Ola. Locurile de colectare a gunoiului, construite în principal cu 30-40 de ani în urmă pentru acumularea a până la 1 m3 de deșeuri pe locuitor, sunt acum utilizate în proporție de 1,25 m3. De fapt, luând în considerare deșeurile de dimensiuni mari, inclusiv o compoziție complexă combinată sub formă de produse care și-au pierdut proprietățile de consum (mobilier vechi, electrocasnice, electrocasnice, cărucioare, ambalaje, deșeuri de reparații la domiciliu etc.), acest lucru rata depășește 1,45 m3, iar în zona centrală a orașului este de aproximativ 2 m3. Deschiderea unui număr semnificativ de noi organizații de comerț cu amănuntul, alimentație publică, facilități de servicii publice, spații de birouri continuă să agraveze problema (Raport anual..., 2010).
În prezent, există mai multe modalități de a elimina deșeurile. După esența tehnologică, metodele de eliminare a deșeurilor pot fi împărțite în: 1) biotermale (depozite, terenuri de arat, spații de depozitare, câmpuri de compost și o instalație de compost biotermal); 2) termică (ardere fără utilizare, ardere a deșeurilor ca combustibil energetic, piroliză pentru a produce gaz combustibil și uleiuri asemănătoare petrolului); 3) chimic (hidroliza); 4) mecanic (comprimarea deșeurilor în blocuri de construcție). Dar cele mai utilizate metode biotermale și termice. Pe teritoriul Rusiei, sistemul de sortare a deșeurilor la gropile de gunoi este prost organizat.
O analiză a compoziției fracționate a deșeurilor solide municipale (DSM) care intră în depozitul de deșeuri solide municipale din orașul Yoshkar-Ola a arătat că deșeurile alimentare reprezintă 40-42%, hârtie - 31-33, lemn - 4,6-5,0, polimeri materiale - 3,5-5,0, textile - 3,5-4,5, calcin - 2,0-2,5, pietre și ceramică - 1,5-2,0, metale feroase și neferoase - 0,5- 0,6, oase - 0,3-0,5, piele și cauciuc - 0,5-1,0 , cărbune și zgură - 0,8-1,5 și cerne - 11,0-20,0% (tabelul .7).
Tabelul 7 - Compoziția deșeurilor solide municipale în Federația Rusă și Yoshkar-Ola, %
(Ecologia orașului Yoshkar-Ola, 2007)
Depozite pentru eliminarea deșeurilor. Un depozit pentru eliminarea deșeurilor este o structură inginerească specială care exclude impactul negativ asupra mediului în procesul de eliminare a deșeurilor. Proiectul de organizare și construcție a gropii de gunoi prevede realizarea unor ecrane multistrat impermeabile care împiedică scurgerea levigatului în sol și acvifere. Odată cu aceasta, la depozitul de gunoi se formează colectarea și tratarea levigatului. Organizarea și construcția gropii de gunoi se realizează în conformitate cu legislația în domeniul protecției mediului și gestionării deșeurilor, legislației sanitar-epidemiologice și de urbanism, precum și în prezența unei concluzii pozitive a expertizei de stat privind construcția. proiect.
Un depozit modern de deșeuri solide este un complex de structuri de mediu conceput pentru colectarea centralizată, neutralizarea și eliminarea deșeurilor solide, prevenind Substanțe dăunătoareîn mediu, poluarea atmosferei, a solului, a apelor de suprafață și subterane, răspândirea rozătoarelor, insectelor și agenților patogeni.
Există două instalații de eliminare a deșeurilor în districtul urban Yoshkar-Ola: una pentru eliminarea deșeurilor solide municipale și a doua pentru deșeurile industriale. Depozitul de deșeuri solide municipale este destinat depozitării deșeurilor solide, asigură procesarea constantă, deși pe termen foarte lung a deșeurilor, cu participarea oxigenului atmosferic și a microorganismelor.
Depozitul de deșeuri industriale Yoshkar-Ola acceptă deșeuri industriale din clasa de pericol 3-4 (nămol care conține săruri ale metalelor grele, acizi, alcalii etc.) generate în timpul producției la întreprinderile industriale ale orașului.
Conform Legii federale din 08.08.2001 nr. 128-FZ, activitățile de colectare, utilizare, neutralizare, transport și eliminare a deșeurilor din clasele de pericol I-IV sunt supuse licenței. Activitățile de acumulare a deșeurilor din clasa de pericol I - V, precum și activitățile de colectare, utilizare, neutralizare, transport, eliminare a deșeurilor din clasa de pericol V nu fac obiectul licenței. lege federala din 30 decembrie 2008 N 309-FZ).
