Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Авере Джиеки. Оценка состояния городской среды методами биоиндикации (На примере Санкт-Петербурга) : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.36 : СПб., 2004 156 c. РГБ ОД, 61:05-11/100

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Ведение 4
ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ

СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ 1 о
ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

  1. Современные подходы к оценке «состояния антропогенно измененной природной среды 10

  2. Области применения и методы биоиндикационных 17 исследований

ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ 35 САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

  1. Географическое положение и история формирования 35 города

  2. Геологическая среда и рельеф 41

  3. Особенности климата и состояние атмосферного воздуха 42

  4. Характеристика природных вод 4

  5. Растительный и животный мир 58

2.6 Состояние городских почв 63
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 73

  1. Полевые исследования 73

  2. Методы камеральных исследований 78

  1. Биотестирование 79

  2. Определение биологической активности почв 84

  3. Определение биохимических свойств почв 85 ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СОСТОЯНИЯ

ГОРОДСКИХ ПОЧВ ВАСИЛЕОСТРОВСКОГО РАЙОНА

И ЕЛАГИНА ОСТРОВА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Ъ8

4.1 Биотестирование городских почв 88

*

  1. Использование в качестве тест-объекта инфузории- 8 туфельки

  2. Использование в качестве тест-объекта кресс-салата 90

4.2 Биологическая активность городских почв 93

  1. Целлюлозолитическая активность городских почв 93

  2. Интенсивность почвенного дыхания 97

  3. Ферментативная активность почв 99

  1. Физико-химические характеристики городских почв 106

  2. Зависимость биологической активности городских почв от содержания в них тяжелых металлов 119 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127 Выводы 139 Литература 141

Введение к работе:

Актуальность темы диссертации. Городская среда является специфическим образованием, возникшим в результате взаимодействия существовавших ранее природных ландшафтов и городской структуры. Развитие городов преобразует естественный (природный) ландшафт, приводя к формированию новых - урбанизированных экосистем. В результате процессов формирования и развития города в значительной степени изменяется состояние атмосферного воздуха и природных вод, происходят микроклиматические изменения, вместо естественных почв формируются специфические образования - урбаноземы (Куприянов, 1977; Владимиров, Микулина, Яргина, 1986; Урбанизация и экология, 1990; Касимов, Перельма, 1995; Добровольский, 1997). Растительный покров городов обычно представлен "культурными насаждениями", поэтому структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Развитие зеленых насаждений городов протекает во многом в искусственных условиях, что приводит к сильному угнетению их функционального состояния (Лунц, 1975). Перечисленные изменения в формирующейся городской среде нередко создают острые экологические ситуации, за развитием которых следят при использовании физико-химических и биологических методов оценки состояния среды обитания человека.

Ряд исследователей (Уфимцева, Терехина, 2000) считает, что одним из перспективных подходов к оценке экологического состояния городской среды является биоиндикация, т.к. она обеспечивает, по их мнению, получение комплексной информации о состоянии среды и может стать основой принятия превентивных мер по оптимизации городской среды в выделенных по биоиндикаторным критериям «зонах экологического риска» (рассматривается риск для здоровья населения). Однако, далеко не всегда выводы, сделанные на основании биоиндикационных и физико-химических (опирающихся в своих

оценках на нормативные показатели) исследований совпадают; кроме того, насколько нам известно, отсутствуют и работы по выявлению степени сопряженности биоиндикационных и медико-демографических оценок качества городской среды.

Неоднозначность оценок развивающихся экологических ситуаций на различных городских территориях, указывает на актуальность проведения исследований по выявлению допустимых областей применения методов биоиндикации в геоэкологии. Важным этапом рассмотрения применимости методов биоиндикации в геоэкологических исследованиях является установление характера связей индикационных показателей с физико-химическими критериями антропогенных изменений городской среды, познание закономерностей их трансформации в зависимости от геоэкологических условий.

Работы, направленные на рассмотрение степени сопряжения биоиндикационных показателей не только с уровнем химического загрязнения среды, но и с антропогенным изменением других важных для живых организмов экологических факторов единичны. Что же касается оценки состояния, процессов трансформации и формирования городских почв, то не смотря на актуальность для геоэкологии этих исследований, работы в этом плане только начинаются.

Хотя в последние время наблюдается интенсивная разработка теоретических основ учения о городских экосистемах и роли городских почв в формировании урбоэкосистем (Vink, 1983; Crual, 1992; Касимов, ЇІерельман, 1995; Добровольский, 1997), сведений об изменениях свойств почв, позволяющих лучше понять механизмы функционирования антропогенно измененных природных комплексов, недостаточно.

Определение областей применения экспресс-методов биоиндикации (широко используемых при оценке состояния -естественных, - т.«е. природных, комплексов) для решения специфических задач мониторинга городской «среды

является важным этапом обоснования программ геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий, а также изучения механизмов функционирования измененных урбанизацией природных экосистем и их компонентов.

Наибольшее значение такие подходы имеют при изучении крупных городов России (например, Санкт-Петербурга), где происходят существенные изменения природной среды, вызванные концентрацией промышленного потенциала, транспорта и населения. Однако, экологические проблемы урбанизации возникают не только на территориях промышленно развитых стран. В настоящее время они остро ощущаются и в Западной, а также в Центральной Африке. Поэтому разработка современных подходов к оценке состояния городской среды имеет большое значение и для решения экологических проблем ряда африканских государств.

Цель и задачи исследования. Цель - определение сопоставимости оценок состояния городской среды методами биоиндикации и покомпонентного физико-химического анализа ее качества, а также выявление показателей биологической активности почв, отражающих продолжительность, характер освоения городских территорий и уровень их химического загрязнения.

В связи с поставленной целью решались следующие задачи:

1. На основании анализа литературных данных и результатов собственных

исследований рассмотреть сопряженность оценок состояния городской среды, проведенных экспресс-методами біиоиндикации и методами физико-химического анализа.

2. При использовании распространенных в экологических исследованиях

методов биотестирования оценить состояние городских почв на территориях Санкт-Петербурга, различающихся уровнем химического загрязнения (по данным физико-химического анализа) и функционального состояния произрастающих там зеленых насаждений.

3. На примере территорий Санкт-Петербурга, различающихся

продолжительностью и характером их освоения, изучить особенности биологических и физико-химических свойств урбаноземов.

4. Изучить влияние загрязнения тяжелыми металлами на основные показатели

биологической активности городских почв.

Объект и предмет исследования. Объект исследования - территории крупных промышленных городов, в качестве модели которых выбран город Санкт-Петербург. Предмет исследования - состояние городской среды, оцениваемое биологическими методами диагностики.

Методология исследования. Выполненная работа 'базируется на методологических положениях геоэкологии, в основе которых лежат представления санкт-петербургской научной школы о том, что геоэкология -наука, изучающая экологически значимые (т.е. значимые для живых организмов, включая человека) изменения в геосистемах, подверженных антропогенному воздействию. Эти представления созвучны с положениями, лежащими в основе формулы специальности 25.00.36 - Геоэкология, утвержденной ВАКом РФ.

Научная новизна и значимость полученных результатов. Впервые проведен сравнительный анализ результатов исследований состояния городской среды при использовании экспресс-методов биоиндикации и методов физико-химического анализа, показавший принципиальные различия в оценках качества среды, осуществляемых на основе данных методических подходов. Выявлены закономерности в изменениях свойств урбаноземов в процессе формирования городского ландшафта. Установлены показатели биологической активности городских почв, отражающие продолжительность и характер освоения территорий города, а также уровень их химического загрязнения.

Практическая значимость полученных результатов. Представленные в работе данные позволяют создать адекватную задачам геоэкологии программу мониторинга состояния городской среды и осуществить корректную интерпретацию результатов исследований ее состояния. Сведения о физико-химических и биологических свойствах городских почв различных участков Василеостровского района и Елагина острова могут быть использованы Садово-парковым Управлением Санкт-Петербурга при проведении мероприятий по рекультивации городских почв, направленной на улучшение функционального состояния зеленых насаждений, которые выполняют в условиях города важную санитарно-гигиеническую, средообразующую и эстетическую функции.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Применение в геоэкологических исследованиях экспресс-методов
биоиндикации и физико-химических критериев, используемых для расчета
интегральных показателей качества компонентов природных комплексов,
приводит к неоднозначным оценкам состояния городской среды.

2. Использование в качестве биоиндикаторных признаков
морфологических характеристик зеленых насаждений позволяет
классифицировать городские территории, в первую очередь, не по степени их
химического загрязнения (часто рассматриваемого с точки зрения риска для
здоровья человека), а по степени антропогенного изменения целого комплекса
экологических факторов, играющего решающую роль в формировании
специфических свойств городской почвы, которые в конечном итоге влияют на
их биологическую активность.

3. К числу показателей биологической активности почв, отражающих
продолжительность, характер освоения городских территорий и уровень их
химического загрязнения относятся целлюлозолитическая активность, активность
почвенного дыхания, а также активность почвенных ферментов уреаза и инвертаза.

При этом в зависимости хуг рассматриваемого фактора антропогенной трансформации природной среды значимость перечисленных показателей меняется.

Личный вклад соискателя. Соискателем самостоятельно проведены: сбор данных по применению физико-химических и биологических методов оценки состояния городской среды, отбор и физико-химический, а также биологический анализ проб городских почв Санкт-Петербурга, статистическая обработка и анализ полученных материалов.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертации освещались на Международной научной конференции «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2002); Научно-практической конференции «Геоэкологический мониторинг: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2003).

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка используемой литературы, включающего 161 наименования. Общий объем работы - 156 страниц, в том числе: 21 рисунков и 10 таблиц.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 работы.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю В.Н. Мовчану за многолетнюю помощь в работе, а также Н.В. Алексеевой-Поповой, А.Д. Горбовской, Ф.Е. Максимову, В.Ю. Третьякову, Н.А. Шейерман, В.М. Щербакову, С.А. Апостолов, И.В. Дроздова за помощь в овладении использованных в работе методов исследования.

Подобные работы
Мельников Алексей Владимирович
Комплексная оценка воздействия защитных сооружений от наводнений на состояние окружающей среды Санкт-Петербурга
Бахнов Владимир Леонидович
Комплексная оценка состояния и разработка методов защиты окружающей среды при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов
Федоров Петр Михайлович
Мониторинг геоэкологической системы "полигон твердых бытовых отходов" на примере г. Санкт-Петербурга
Грачева Ирина Владимировна
Геоэкологическая оценка состояния природной среды Владимирской области
Мусихина Елена Алексеевна
Исследование влияния фактора времени на оценку состояния окружающей среды в условиях работы горнодобывающих предприятий
Шурова Майя Владимировна
Эколого-геохимическая оценка состояния природной среды в районе рудника "Веселый" (Республика Алтай)
Аксютин Олег Евгеньевич
Оценка состояния окружающей среды и разработка экологического контроля при эксплуатации подземных хранилищ газа (На примере Северо-Ставропольского ПХГ)
Юшкова Ольга Викторовна
Комплексная оценка состояния окружающей среды по параметрам функционирования паразитарной системы
Почечун Виктория Александровна
Геоэкологическая оценка состояния окружающей среды районов меднорудной промышленности : На примере Кировоградского промузла Среднего Урала
Борисова Ирина Германовна
Оценка экологического состояния природной среды в угледобывающих районах Амурской области

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net