Состояние ландшафтных систем и их охрана в зоне Белореченского химзавода

В почвах природной зоны валовое содержание железа, титана, кобальта и меди по максимальным показателям несколько выше, чем в аграрной зоне. Средние уровни валового содержания кобальта, свинца, цинка и марганца в почвах природной зоны и лесополос ниже по сравнению с аграрной зоной. По остальным элементам (мышьяк, хром и др.) различия в их содержании незначительные. Некоторые расхождения между

агрозоной и лесными полосами по содержанию металлов связаны с выносом отдельных элементов (кобальт, цинк, марганец) из нижних слоев почвы в верхний древесной растительностью с более мощной корневой системой по сравнению с травянистой.

Почвы урбозоны по средним показателям загрязнения тяжелыми металлами мало отличаются от агрозоны. Различия касаются в основном минимальных и максимальных уровней концентрации отдельных элементов. Содержание подвижных форм основных элементов в почвах урбозоны находится на уровне других территорий.

Проведена обработка данных на выявление статистических зависимостей между определяемыми показателями. Были вычислены парные коэффициенты корреляции между уровнями загрязнения почв тяжелыми металлами, для которых выбраны наиболее заметные по превышению ПДК пробы, и установлены закономерности распределения концентраций металлов в зависимости от расстояния до предприятия, их миграции в почвенном слое, физических и химических свойств почв. Значительной корреляции между ними не отмечено, и их зависимости не имеют закономерного характера, что, возможно, свидетельствует о нелинейности связей между ними или даже отсутствии таковых. На основе множественного корреляционно-регрессионного анализа были установлены сила и направление корреляционных связей между концентрацией каждого из рассматриваемых загрязнителей (Y) и основными физическим и химическими свойствами почв – содержанием органического вещества (Х1) и физической глины (Х3), а также кислотностью почвы (Х2). Полученные результаты свидетельствуют о наличии прямой связи средней степени зависимости между включаемыми в модель показателями. Наибольшее значение коэффициента множественной корреляции с основными свойствами почв отмечено для содержания подвижного кадмия (R=0,68), а наименьшее – для валового кадмия (R=0,33).

Оценка доли вклада каждой независимой переменной Xi, i = 1,2,3 в суммарное влияние всех факторов на результативную переменную Y путём анализа нормированных коэффициентов регрессии показала совокупное воздействие основных физических и химических свойств верхнего слоя почвы на концентрацию и распределение тяжелых металлов в разных природно-хозяйственных зонах.

Оценка загрязнения почв радионуклидами. Пробы почв в окружающих химзавод ландшафтах для определения содержания радионуклидов были отобраны по 6 трансектам и по горизонтам разрезов в 2005 г. Максимальные и минимальные концентрации радионуклидов в пробах почв, отобранных по первой трансекте, колеблются весьма значительно. Коридор разброса минимальных и максимальных уровней удельной активности радионуклидов в почвах второй трансекты несколько уже. Почвы третьей трансекты отличаются повышенной удельной активностью некоторых радионуклидов, что, очевидно, связано в основном с их техногенным происхождением. Особенно это касается цезия, наличие которого в почве, по всей видимости, обусловлено Чернобыльским следом. В образцах почв четвертой трансекты местами отмечено некоторое повышение содержания радиоактивных изотопов цезия, калия и тория. Заметное количество активных радионуклидов цезия и калия определено в почвах пятой трансекты. Содержание радионуклидов некоторых элементов (цезий, калий, торий) выше фонового отмечено в образцах почв шестой трансекты. Определение удельной активности радионуклидов по слоям показало, что только в верхнем слое почвы отмечена повышенная концентрация 137Cs. В ниже расположенных слоях почвы концентрация радионуклидов заметно меньше фоновых, что указывает на техногенное загрязнение почв радиоактивными элементами; природное происхождение загрязнителей исключается.

4. Экологическое состояние растительного покрова

Растительность участков, прилегающих к заводу, представлена залежами разного возраста – пастбищами; сельскохозяйственными угодьями, занятыми полевыми и пропашными культурами, природными лесными фитоценозами, лесонасаждениями, синантропной травянистой растительностью. Видовой состав многолетних залежей указывает на то, что восстановление растительного покрова нарушенных местообитаний идет через пырейные (Elytrigia repens (L.) Nevski) или вейниковые (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.) сукцессии; вейниково-разнотравные залежи пятнами встречаются по всем трансектам; в молодых залежах, возникших после перепахивания сельскохозяйственных полей, были отмечены повсеместно Setaria glauca (L.) Beauv., Erigeron annuus (L.) Pers., E.canadensis L., реже мелколепестник канадский. Зарегистрированы участки с интенсивным разрастанием Ambrosia artemisiifolia L. На второй и третий год в составе таких залежей появлялись Daucus carota L., Cirsium arvense (L.) Scop., Cichorium intybus L., Lactuca serriola L.

Лесонасаждения в районе Белореченского химзавода занимают не более 20% площади изучаемой территории в радиусе 10 км от завода. Они чаще всего носят характер лент и со всех сторон окружены залежными и сельскохозяйственными землями. На равнинных водораздельных пространствах в виде небольших массивов и полезащитных полос распространены смешанные леса из дуба черешчатого (Quercus robur L.) и ясеня высокого (Fraxinus excelsior L.) в качестве основных пород при участии Ulmus laevis Pall., Acer campestre L., Crataegus monogyna Jacg. По водосборам в лесных массивах, сопровождающих днища балок и русла малых рек, преобладает ясень. Русла крупных рек формируют у берегов ивовотополевые леса из Salix alba L., S. fragylis L., Populus canescens (Ait) Smith, которые сменяются в пойме сообществами из кленов (Acer campestre, A.tataricum L.) и боярышников (Crataegus pentagyna Waldst. et Kit, C. mononogyna).

Изучение растительного покрова в радиусе 5 км от предприятия позволило составить общий список видов района, флора которого представлена 282 видами растений, из них 281 вид – высшие сосудистые растения из 43 семейств и 1 вид относится к отделу Хвощеобразные (Equisetophyta), семейству Equisetaceae (Equisetum ramosissimum). В это число вошли сорные и заносные виды, а также виды культурных растений, возделываемых на сельхозугодьях. Спектр 10 ведущих семейств образуют Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Lamiaceae, Brassicaceae, Cyperaceae, Scrophulariaceae, Salicaceae, Apiaceae, насчитывающие больше половины (64,2%) всех видов флоры исследуемой территории. По принадлежности к жизненным формам растения исследуемого района представлены фанерофитами (40 видов, 14,1%), криптофитами и гемикриптофитами (186 видов, 66,0%) с преобладанием последних и терофитами (56 видов, 19,9%).

В растениях ландшафтов завода накапливаются практически все тяжелые металлы, но наибольшей концентрацией выделяются цинк, стронций и марганец. В растительной массе травяного покрова высокие концентрации отмечены для цинка (177), стронция (151) и кадмия (0,9 мг/кг), что позволяет предположить избирательность растений в поглощении отдельных элементов. Следует указать на высокие выносы стронция в некоторых трансектах, что связано с его накоплением в надземных органах лесных видов. Растения характеризуются также значительным выносом кадмия, никеля и меди, особенно травянистые виды. По этому признаку четко выделяется трансекта юго-западного направления, где продолжительность ветров доходит до месяца в году и они отличаются большой силой; растительные образцы на этой трансекте выделяются высоким содержанием стронция; много накапливают стронция в пределах этой трансекты и культурные растения - подсолнечник, сахарная свекла и картофель (в среднем свыше 100, а в некоторых пробах свыше 290 мг/кг). Обращает на себя внимание также повышенное накопление растениями марганца (свыше 95 мг/кг сухой массы), никеля (до 5,7) и меди (свыше 10).

 Скачать реферат