CC BY
4
. 4. Mammedov K.Sh., Mammedov S.Z., Shabanov S.A. Erosion and soil protection. Baku: Nauka, 2009. 340 p.
5. Mustafaev H.M., Shekuri V.Y. Soil erosion. Baku: 1991, 94 p.
6. Suleymanov M.A. Geographical patterns of natural and anthropogenic landscapes of Azerbaijan. Baku: "Abilov, Zeynalov and sons", 2005. 248 p.
7. Kolbovsky E.Y. Landscape studies. M.: Academy, 2008, 480 p.
8. Kuchinskaya I.Ya. Landscape and ecological differentiation of mountain geosys-tems (on the example of the northern slope of the Southeastern Caucasus). Baku: Victory, 2011. 195 p.
9. Gadzhieva G.N., Gadzhieva A.Z., Jafarova F.M. Environmental problems related to the soil cover of the Greater Caucasus and important aspects of effective use. The revival of the University and Sociedad // Scientific works of the University of Cienfuegos. 2023. Vol. 15. No. 1. pp. 277-284.
УДК 631.4
ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЮГА РОССИИ
В.В. Дьяченко, В. А. Туркин
Анализируется техногенная эколого-геохимическая трансформация и результат мониторинга химических элементов в почвах ландшафтов юга Российской Федерации. Проведен анализ ландшафтной структуры Южного федерального округа и Северо-Кавказского федерального округа, включающий оценку природной дифференциации и специфики техногенной трансформации биосферы. Отмечен высокий уровень техногенного преобразования региона, в результате которого из 232 видов, выделенных в масштабе 1:1000000 ландшафтов, только 54 являются естественными, природными, а все остальные в той или иной степени преобразованы хозяйственной деятельностью, либо созданы человеком. В итоге, техногенно преобразованные ландшафты занимают более 70 % территории юга Европейской части Российской Федерации, что снижает экосистемную устойчивость региона. Исследования проводились на протяжении более 30 лет, что позволило неоднократно опробовать почвы различных регионов и сформировать базу данных из более 10000 проб. Результаты исследований свидетельствуют о росте концентраций химических элементов в почвах в результате как глобального загрязнения, так и влияния конкретных техногенных объектов и сельскохозяйственных технологий в целом. Особенно интенсивно повышаются концентрации в почвах таких элементов как Сг, Ag, Ж, М, РЬ и Си.
Ключевые слова: Юг Российской Федерации, почвы ландшафтов, концентраций химических элементов, техногенные объекты, сельскохозяйственные технологии, влияние.
Введение
Почва представляет собой динамическую систему, способную улавливать потенциально токсичные элементы (включая тяжелые металлы и металлоиды), предотвращая их попадание в более чувствительные среды,
76
такие как гидросфера и биосфера. Таким образом, почва действует как защитный барьер, иммобилизуя и накапливая потенциально токсичные микроэлементы. Способность улавливать их зависит от свойств почвы, а также от физических и химических состояний окружающей среды. Когда почва достигает критических концентраций элементов, ее можно считать загрязненной. Оценка загрязнения почвы имеет первостепенное значение для защиты экологических функций почвы и для сельского хозяйства [1].
Микроэлементы могут накапливаться в почвах как в результате природных, так и антропогенных процессов. Присутствие литогенных микроэлементов в почвах во многом определяется их подвижностью, которая определяется долей общего содержания химического элемента или соединения в горном материале, которая может быть высвобождена в поверхностную или приповерхностную среду в результате механических, химических или биологических процессов. Геодоступные микроэлементы обычно попадают в почву, когда они высвобождаются из материнской породы в результате выветривания. Самые высокие содержания микроэлементов в почвах, которые унаследованы от материнской породы, обычно образуют О-, Mn и №, за которыми следуют Со, Си, Zn и Pb. As, Cd и Щ обычно присутствуют в очень низких концентрациях. Тем не менее, в некоторых случаях литохимический вклад в почвы может достигать 20% от общего количества [1].
Антропогенные потоки микроэлементов попадают в почву в результате воздушного осаждения, дренажа шахт, газопылевых выбросов металлургии, применения удобрений и пестицидов, неочищенных сточных и поливных вод и некоторых видов городской деятельности. Одним из основных источников загрязнения почвы является добыча полезных ископаемых, которая во всем мире рассматривается как проблема глобального масштаба.
Различие между литогенными и техногенными потоками микроэлементами имеет первостепенное значение для определения того, загрязнена ли почва. Антропогенный вклад имеет первостепенное значение в формировании загрязнения почвы, так, как только они юридически считаются истинными загрязнителями. С другой стороны, литогенные элементы обычно находятся ниже пороговых значений (за пределами месторождений), и, даже если эти уровни превышены, они обычно имеют низкую концентрацию, что снижает риск токсичности.
Различить вклад литогенных и антропогенных источников не всегда легко, особенно в горнодобывающих районах. Хороший и практичный методологический подход для оценки геогенного вклада в почву, загрязненную потенциально токсичными элементами, был недавно предложен [2]. В этой статье также обсуждаются ограничения других «классических» подходов, предложенных для оценки антропогенного вклада по сравнению с
фоном, а именно коэффициента загрязнения (ОБ), коэффициента обогащения (ББ) и индекса геоаккумуляции (^ео).
Потенциально токсичные микроэлементы могут быть внесены физическими, химическими и биологическими переносчиками, и они могут покидать почвы в результате улетучивания, растворения, выщелачивания или эрозии. Когда потенциально токсичные микроэлементы находятся в биодоступной (то есть относительно растворимой) форме, они могут проникать в организмы людей и животных [3]. Таким образом, загрязнение микроэлементами представляет собой одну из наиболее значительных экологических потенциальных опасностей для здоровья, а оценка загрязнения почвы является одной из важнейших экологических проблем.
В настоящее время большинство методов оценки загрязнения почвы микроэлементами основано на химическом анализе. Когда общее содержание потенциально токсичных микроэлементов в почве превышает общий референтный уровень (ОЯЬ) (обычно называемый уровнем скрининга), то есть концентрацию элемента в почве, ниже которой не ожидается никакой опасности, почва считается потенциально загрязненной и опасной, анализ почвы является обязательным [4].
Однако общее содержание не является значимой величиной с токсикологической точки зрения, поскольку микроэлементы в почвах взаимодействуют с другими компонентами и тем самым изменяют свою активность, подвижность и производные от них эффекты. Даже «суммарное» или псевдосуммарное содержание микроэлементов в почвах (измеренное на растворах царской водки), которые используются ЕС в качестве индикаторов экологической политики, не представляют точной информации о доступных фракциях этих элементов. Вместо этого они часто представляют наихудшую возможную ситуацию и переоценивают реальный риск. Кроме того, каждый регион рассчитывает свой собственный ОЯЬ, используя разные подходы, что приводит к очень разным значениям. С другой стороны, классические «анализы рисков» могут быть неэффективны при оценке загрязнения микроэлементами из-за ландшафтно-геохимических особенностей конкретного района, а наиболее часто применяемые программы могут давать необоснованные результаты [1].
Поэтому, официальные нормативы, основанные на перечисленных выше критериях, не подходят для выявления загрязнения почвы микроэлементами, так как критерии не очень научно обоснованы. В связи с этим предлагается новый подход к управлению почвой, загрязненной потенциально токсичными элементами. Хорошая методология должна учитывать подвижность микроэлементов в почве и долю биодоступной фракции потенциально токсичных компонентов, а также информацию о естественных уровнях концентраций микроэлементов в почвах различных ландшафтов [5, 6] и техногенных факторах их трансформации [7]. Эти данные также
крайне важны для прогнозирования потенциального опасности здоровью людей и необходимости рекультивационных мероприятий.
Согласно отчетам Environmental Protection Agency (EPA), такие микроэлементы как Pb, Cd, Ni, As, Hg, Cr и Cu, могут оказывать наибольшее токсическое воздействие на экосистемы. Мышьяк и кадмий являются несут самые распространенные риски для пищевой цепи во всем мире [8].
Воздействие высоких концентраций металлов и металлоидов в почве оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека. Например, действие свинца может заключаться в нарушении биосинтеза гемоглобина, расстройствах центральной нервной системы, кровеносной системы, поражении почек, невынашивании беременности, значительном воздействии на механизмы, вызывающие рак, снижении способности к обучению, повышении артериального давления, повышении риска болезни Альцгеймера, заболеваниях легких. и рак почки и поведенческие расстройства у детей. Воздействие кадмия вызывает аденокарциному легких, дисфункцию почек, рак легких и потерю костной массы. Воздействие мышьяка также может привести к гиперкератозу, поражениям кожи и раку мочевого пузыря и почек. Недавно Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) приняла резолюцию, призывающую к срочным действиям и сотрудничеству для решения проблемы загрязнения почвы и управления ею в контексте устойчивого развития. Эта резолюция, принятая более чем 170 странами, является четким свидетельством глобального значения загрязнения и их готовности предоставить конкретные решения для решения проблем загрязнения. Оценка пространственного распределения микроэлементов в почве может быть учтена при оценке риска для здоровья. Геохимическая статистика является одним из наиболее важных методов моделирования в исследованиях загрязнения и управления почвенными ресурсами [8].
В предлагаемом исследовании дается анализ техногенной эколого-геохимической трансформации и результатам мониторинга химических элементов в почвах ландшафтов юга Российской Федерации. Произведен анализ ландшафтной структуры Южного федерального округа (ЮФО) и Северо-Кавказского федерального округа (СКФО), включающий оценку природной дифференциации и специфики техногенной трансформации биосферы.
Состояние проблемы и методы исследования
Активное хозяйственное освоение юга России привело к тому, что в настоящее время естественные ландшафты в равнинной части практически уничтожены. Более 75 % площади распахано и всего лишь 15 % территории, условно, могут быть отнесены к биогенным ландшафтам или их антропогенным модификациям. Даже в горной части к природным ландшафтам можно отнести не более 35 % площади.
Результаты картографирования [5], показывают, что только 59 из 232 ландшафтов юга РФ относятся к природным, а остальные в той или иной степени нарушены или созданы человеком. Десятки в недалеком прошлом крупных, естественных ландшафтов являются исчезающими или уже исчезли. Для юга России и особенно Краснодарского края давно актуально создание Красной книги биогеоценозов (ландшафтов).
На основании ландшафтно-геохимического картографирования, изучения космоснимков и старых топографических карт нами установлено, что площадь природных ландшафтов Краснодарского края - основного рекреационного региона России, только за последние 50 - 60 лет уменьшилась не менее, чем на 7000 км2 или на 30 %. Основными направлениями трансформации природных ландшафтов являются:
- создание рисоводческих систем;
- замещение суши аквальными ландшафтами (водохранилищами);
- увеличение площади селитебных, промышленных и рекреационных ландшафтов (в основном за счет природных), особенно широко в причерноморской зоне.
Наиболее пострадавшими от техногенной экспансии являются следующие территории и ландшафты Краснодарского края:
- лугово-болотные комплексы приазовских плавней;
- лугово-болотные и лугово-степные ландшафты пойм малых рек и р. Кубань;
- леса влажных субтропиков Черноморского побережья на участке Туапсе - Адлер;
- леса сухих субтропиков Черноморского побережья на участке Анапа - Геленджик;
- широколиственные леса по всему периметру горной части;
- леса среднегорий в зоне строительства олимпийских объектов;
- степи Тамани.
Техногенная трансформация биосферы меняет и химию окружающей нас среды. Мониторинг содержаний химических элементов в почвах обнаруживает существенное изменение концентраций микроэлементов в течение последних десятилетий. Наиболее динамично (в 1,2 - 2,4 раза) во всех регионах и во всех ландшафтах увеличились концентрации 7и, Сг, РЬ, N1. Повышение концентраций V, Би, Бг, Со, Ag, Си менее интенсивно (в 1,1 - 1,5 раза). Р, Мо, Ми, V характеризуются контрастной динамикой в различных ландшафтах (где-то снижение, а где-то интенсивное повышение содержаний) [6, 7].
Не должны вводить в заблуждение не очень значительные изменения концентраций некоторых элементов. Данные закономерности выявлены на основе анализа динамики их фоновых содержаний в верхней части почвенного профиля крупной биосферной структуры за сравнительно ко -
роткий срок (30 -40 лет в разных регионах). Поэтому увеличение концен -трации даже на 10... 20 % означает накопление в почвах десятков и сотен тысяч тонн тяжелых металлов, металлоидов и других химических элементов. Учитывая загрязнение нижележащих почвенных горизонтов, а также более высокий уровень содержаний в зонах интенсивного техногенного воздействия и в городах, мы оцениваем динамику загрязнения юга РФ как близкую к катастрофической.
Результаты и обсуждение результатов
Загрязнение, «металлизация» почв характерны для всего Земного шара и проявляются в изменении даже таких консервативных величин как кларки почв. Если кларки и субкларковые величины, рассчитанные различными авторами, расположить по времени их реального определения, то обнаружится, что концентрации наиболее технофильных микроэлементов с 50-х годов увеличиваются (15 из 25 рассмотренных) и многих практически последовательно - 7п, Си, РЬ, Ва, Со, Бе и других. Хотя в последние годы данная тенденция ослабевает, она ярко проявляется только в наиболее тех-ногенно трансформированных регионах с высоким содержанием гумуса в почвах (Краснодарский край), как это показано в таблице.
Сравнение среднего содержания химических элементов в почвах юга России __с кларками почв мира и регионов (п103 %)_
Кларки почв
Эле- Почвы Почвы Почвы Почвы Почвы Почвы Почвы
мент мира [9] мира [10] США [11] мира [7] Северного Кавказа [7] Краснодарского края [12] юга России [12]
Ва 50,0 21,0-63,0 58,0 50,0 72,0 73,4 68,0
2п 5,00 6,00 6,00 6,00 10,6 12,4 10,3
Си 2,00 2,0-3,0 2,50 2,30 5,10 6,00 5,16
РЬ 1,00 2,50 1,90 2,00 3,50 3,90 3,35
Со 0,80 0,85 0,91 0,90 2,01 2,20 2,00
0,13 0,07-0,27 0,12-0,25 0,10 0,22 0,27 0,22
Загрязнение почв происходит не только за счет промышленных предприятий. Оно может формироваться и вследствие применения некоторых сельскохозяйственных технологий. Например, в Краснодарском крае к загрязнению 7п, N1, РЬ, обнаруженному в 80-х годах в почвах рисовников, спустя 10-15 лет добавились аномалии Т1, Мо, Бе, Мп, Бп, а в садах и виноградниках - к аномалиям Мо, Со и Си добавились Ве, Л§, Бп, Бе, Т1, Мп (отчасти это результат расширения перечня анализируемых элементов за счет Бе и Ве).
Растет площадь, контрастность и комплексность аномалий в почвах вокруг города Краснодара, населенных пунктов Черноморского побережья.
Очевидно, что агрохимические мероприятия по повышению урожайности, интенсификация обработки почв, особенно интродуцированных культур [7], не проходят бесследно и приводят к загрязнению, «металлизации» окружающей среды. В работе [13] установлено, что только за счет внесения минеральных удобрений концентрации некоторых («балластных», плохо поглощаемых растениями) элементов в почвах могут удваиваться через 20 - 30 лет. Химический состав загрязнения обусловлен не просто сельским хозяйством, промышленностью и транспортом, а современным этапом развития науки и технологий, определяющих технофиль-ность химических элементов [14 - 16].
Вследствие высокой плотности населения, большого количества отдыхающих, применения интенсивных сельскохозяйственных технологий, большого объема транспорта Краснодарский край является территорией с очень высокой техногенной нагрузкой. Это отражается и на загрязнении почв (см. табл. 1). Наиболее активное накопление (за 25 лет) характерно для РЬ (15 - 20 %) и Ва (30 - 40 %) в почвах Сочинской агломерации, что обусловлено увеличением масштабов строительства при подготовке к Олимпиаде и потока отдыхающих.
Изучение почв сельскохозяйственных ландшафтов позволило установить, что они существенно отличаются от природных по концентрации многих химических элементов и в том числе тяжелых металлов. Почвы сельскохозяйственных ландшафтов в целом обогащены:
Си (в 1,28 раза) > N1 (1,25) > Мо (1,21) > Р (1,16) > V (1,15) > Сг (1,12) > 7п (1,10) > " Со (1,09) > А^ 7г, Ы (1,07) > Оа, Бс (1,06) > Бп (1,04) > РЬ, Ва (1,03) > Ое, У (1,00).
Почвы сельскохозяйственных ландшафтов обеднены: Мп (в 1,31 раза) > Ве (1,17) > Бг (1,11) > N (1,06) > Т1, УЬ (1,04). Антропогенное преобразование ландшафтов юга России приводит к увеличению разнообразия и расширению интервала колебаний средних содержаний химических элементов в почвах, то есть их дивергенции. Вследствие накопления в почвах произошло увеличение интервалов колебаний Си - в 7,5 раза, Р - в 2,7 раза, Сг - в 2,3 раза, Мо - в 2,1 раза, Т1 - в 2,0 раза, N1 - в 1,8 раза, Оа - в 1,7 раза, РЬ в - 1,5 раза. Увеличение разброса содержаний Мп в 1,7 раза и Ве в 1,3 раза произошло в результате агрогенного снижения их концентраций в почвах. Особенно значительный вклад в трансформацию ландшафтов региона вносят интенсивные сельскохозяйственные технологии, размещенные без учета ландшафтно-геохимических особенностей территорий.
Наибольший вклад геохимическую трансформацию естественных ландшафтов вносит выращивание интродуцированных культур или на краю ареала (чай, рис). Они требуют более точного соблюдения технологии, активной химизации, селекционной работы, что приводит к значи-
тельным экологическим и экономическим издержкам. Поэтому, наибольшей техногенной трансформацией почв отличаются агроландшафты нехарактерные для наших природных условий (самый «северный чай», самый «северный рис») или образовавшиеся в результате деградации местных ландшафтов (опустыненные пастбища). Насилие над природой не проходит бесследно.
В итоге, по степени усиления преобразования природных ландшафтов, проявляющегося в изменении рельефа, гидрологического режима, химизма почвенных растворов, содержаний и соотношений химических элементов в почвах, применяемые на юге России агротехнологии образуют следующий ряд: Пастбищные луговостепные < Богарные однолетние < Орошаемые однолетние < Пастбищные на полупустынях < Виноградные < Садовые < Рисовые < Чайные. Причем трансформация геохимического спектра почв заключается в изменении не только валового содержания химических элементов, но и их доли, приходящейся на подвижную и водорастворимую формы нахождения [7, 17].
Заключение
В результате выполненных исследований отмечен высокий уровень техногенного преобразования региона, в результате которого из 232 видов, выделенных в масштабе 1:1000000 ландшафтов, только 54 являются естественными, природными, а все остальные в той или иной степени преобразованы хозяйственной деятельностью, либо созданы человеком.
В итоге, техногенно преобразованные ландшафты занимают более 70 % территории юга Европейской части Российской Федерации, что снижает экосистемную устойчивость региона.
Исследования проводились на протяжении более 30 лет, что позволило неоднократно опробовать почвы различных регионов и сформировать базу данных из более 10000 проб. Результаты исследований свидетельствуют о росте концентраций химических элементов в почвах в результате, как глобального загрязнения, так и влияния конкретных техногенных объектов и сельскохозяйственных технологий в целом. Особенно интенсивно повышаются концентрации в почвах таких элементов как Сг, Л§, N1, РЬ и Си.
Антропогенное преобразование ландшафтов юга России приводит к увеличению разнообразия и расширению интервала колебаний средних содержаний химических элементов в почвах. Вследствие накопления в почвах произошло увеличение интервалов колебаний Си - в 7,5 раза, Р - в 2,7 раза, Сг - в 2,3 раза, Мо - в 2,1 раза, Т1 - в 2,0 раза, N1 - в 1,8 раза, Оа - в 1,7 раза, РЬ в - 1,5 раза. Увеличение разброса содержаний Мп в 1,7 раза и Ве в 1,3 раза произошло в результате агрогенного снижения их концентраций в почвах. Особенно значительный вклад в трансформацию ландшаф-
тов региона вносят интенсивные сельскохозяйственные технологии, размещенные без учета ландшафтно-геохимических особенностей территорий.
Этот процесс усиливается за счет газопылевой эмиссии из судовых энергетических установок [18, 19, 20] в бухте Новороссийска, характеризующейся интенсивным судоходством (более 6000 судозаходов в год).
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 1942-230004 и 19-45-230009.
Список литературы
1. Methodological approach for the evaluation of soil pollution by potentially toxic trace elements / E. Galan, A.J. Romero-Baena, P. Aparicio, I. A. Gonzalez // Journal of Geochemical Exploration. 2019. V. 203. P. 96-107.
2. A methodological approach to estimate the geogenic contribution in soils potentially polluted by trace elements / E. Galan, I. Gonzalez, A. Romero, P. Aparicio // Journal of Soils and Sediments. 2014. V. 14. P. 810-818.
3. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton: CRC Press, 2011. 505 p.
4. Carlon C. (Ed.). Derivation Methods of Soil Screening Values in Europe. A Review and Evaluation of National Procedures towards Harmonization // European Commission. Joint Research Centre (Ispra EUR 22805-EN). 2007.
5. Dyachenko V.V., Matasova I.Yu., Dyachenko L.G. Mapping of Geochemical Landscapes in the South of Russia (Some Aspects of Practical Implementation) // Geography and Natural Resources. 2019. V. 40(3). P. 205-214.
6. Dyachenko V., Matasova I., Ponomareva O. The Trace Elements Concentrations Dynamics in the Soil Landscapes of the Southern Russia // Universal Journal of Geoscience. 2014. V. 2(1). P. 28-34.
7. Девисилов В.А. Науки о земле. M.: НИЦ ИНФРА-М, 2019. 345 c.
8. Pollution assessment and spatial distribution of trace elements in soils of Arak industrial area, Iran: Implications for human health / A. Taati [and others] // Environmental Research. 2020. V. 187. P. 109577.
9. Виноградов А.П. Геохимия pедких и рассеянных химических элементов в почвах. M.: Изд-во АН СССР, 1957. 327 c.
10. Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace Elements in the Biological Environment. Warsaw: Wyd. Geol., 1979. 300 p.
11. Shacklette Н.Т., Boerngen J.G. Element concentration in soils and other surfificial materials of the conterminous United States U.S. Geological Survey Prof. P. 1984. 1270 p.
12. Dyachenko V.V., Matasova I.Y. Regional clarkes of chemical elements in soils of southern European Russia // Eurasian Soil Sc. 2016. V. 49-10. P. 1091-1098.
13. Сает Ю.Е., Ревич В.Я., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. M.: Недра, 1990. 335 с.
14. Перельман А.И. Геохимия. M.: Высшая школа, 1975. 423 с.
15. Касимов Н.С., Власов Д.В. Технофильность химических элементов в конце XX начале XXI веков. Геохимия ландшафтов и география почв. 100 лет со дня рождения М.А. Глазовской. M.: АПР, 2012. C. 143156.
16. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. M.: Высшая школа, 1998. 413 с.
17. Добровольский В.В. Биогеохимия мировой суши. Избранные труды. Том 3. M.: Научный мир, 2009. 440 с.
18. Turkin V.A., Sarychev I. A., Ignatenko G.V. Monitoring pollution from ship power plants with laser technologies // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 867 (1). P. 012177.
19. Ways to reduce harmful emissions from the operation of power plants in special environmental control areas / M.A. Modina [and others] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 867(1). P.012104.
20. Bioindication and biomonitoring assessment of the state of atmospheric air and soil in the study area / M.A. Modina [and others] // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 867. P. 012072.
Дьяченко Владимир Викторович, д-р географ. наук, проф., [email protected], Россия, Краснодарский край, Новороссийск, Новороссийский политехнический институт (филиал) Кубанского государственного технологического университета,
Туркин Владимир Антонович, д-р техн. наук, проф., [email protected], Россия, Краснодарский край, Новороссийск, Государственный морской университет имени адмирала Ф. Ф. Ушакова
LANDSCAPE AND GEOCHEMICAL PROBLEMS OF AGRICULTURAL TRANSFORMATION IN THE SOUTHERN OF RUSSIA
V.V. Dyachenko, V.A. Turkin
The article is devoted to the analysis of technogenic ecological-geochemical transformation and the results of monitoring chemical elements in soils of landscapes in the south of the Russian Federation. An analysis of the landscape structure of the Southern Federal District (SFD) and the North Caucasus Federal District (NCFD) was carried out, including an assessment of natural differentiation and the specifics of the technogenic transformation of the biosphere. A high level of technogenic transformation of the region was noted, as a result of which, out of232 species identified on a scale of 1:1,000,000 landscapes, only 54 are natural, and all the rest were, to one degree or another, transformed by economic activity or created by man. As a result, technogenically transformed landscapes occupy more than 70% of the territory of the south of the European part of the Russian Federation, which reduces the ecosystem stability of the region. The research was carried out over more than 30 years,
85
which made it possible to repeatedly test the soils of various regions and create a database of more than 10,000 samples. Research results indicate an increase in the concentrations of chemical elements in soils as a result of both global pollution and the influence of specific man-made objects and agricultural technologies in general. The concentrations of such elements as Cr, Ag, W, Ni, Pb and Cu in soils increase especially intensively.
Key words: South of the Russian Federation, landscape soils, concentrations of chemical elements, man-made objects, agricultural technologies, influence.
Dyachenko Vladimir Viktorovich, doctor of geographical sciences, professor, [email protected], Russia, Krasnodar region, Novorossiysk, Novorossiysk Polytechnic Institute (branch) of the Kuban State Technological University,
Turkin Vladimir Antonovich, doctor of technical sciences, professor, [email protected]. Russia, Krasnodar region, Novorossiysk, Admiral Ushakov Maritime State University
Reference
1. Methodological approach to the assessment of soil pollution with potentially toxic trace elements / E. Galan, A.J. Romero-Baena, P. Aparicio, I. A. Gonzalez // Journal of Geo-chemical Research. 2019. Vol. 203. pp. 96-107.
2. A methodological approach to assessing the geogenic contribution to soils potentially contaminated with trace elements / E. Galan, I. Gonzalez, A. Romero, P. Aparicio // Journal of Soils and Sediments. 2014. Vol. 14. pp. 810-818.
3. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. Bock-Raton: CRC Press, 2011. 505 p.
4. Karlon S. (ed.). Methods for determining the values of soil screening in Europe. Review and evaluation of national harmonization procedures // European Commission. Joint Research Center (Ispra EUR 22805-RU). 2007.
5. Dyachenko V.V., Matasova I.Yu., Dyachenko L.G. Mapping of geochemical landscapes of Southern Russia (some aspects of practical implementation) // Geography and natural resources. 2019. Vol. 40(3). pp. 205-214.
6. Dyachenko V., Matasova I., O Ponomareva. Dynamics of concentrations of trace elements in soil landscapes of Southern Russia // Universal Journal of Earth Sciences. 2014. Vol. 2(1). pp. 28-34.
7. Devisilov V.A. Earth Sciences. M.: NIIGRA-M, 2019. 345 p.
8. Bankrupt pollution and the expanded use of microchains in the purification of the polluted Arak zone, Iran: a consequence for human health / A. Taati [et al.] // Biological research. 2020. V. 187. P. 109577.
9. Vinegradov A.P. Geochemistry of pegcux and dispersed chemicals in Russia. Moscow: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1957. 327 p.
10. Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace elements in the biological environment. Varhava: The view. Geol., 1979. 300 p.
11. Shacklett H.T., Berngen J.G. Concentration of elements in soils and other surface materials of the contiguous United States U.S. Geological Survey Prof. P. 1984. 1270 p.
12. Dyachenko V.V., Matasova I.Yu. Regional characteristics of chemical elements in soils of the south of the European part of Russia // Soil Science of Eurasia. 2016. Vol. 4910. pp. 1091-1098.
13. Satanovsky.E., Revich V.Ya., Yanin E.P. Geochemistry of the environment. M.: Nedra, 1990. 335 p.
14. Perelman A.I. Geochemistry. M.: Higher School, 1975. 423 p.
15. Kasimov N.S., Vlasov D.V. Theoretical and methodological approaches in the late XX-early XXI centuries. Alchemy of soils and geography of soils. 100 years since the birth of M.A. Glazovskaya. M.: APR, 2012. pp. 143-156.
16. Dobrovolsky V.V. Fundamentals of biogeochemistry. M.: Higher School, 1998.
413 p.
17. Dobrovolsky V.V. Biogeochemistry of the world's land. Selected works. Volume 3. M.: Scientific world, 2009. 440 p.
18. In Turkin.A., And Sarychev.A., Ignatenko G.V. Monitoring pollution from marine power plants using laser technologies // Conferences of the IOP Series: Science of the Earth and the environment. 2021. V. 867 (1). P. 012177.
19. Ways to reduce harmful emissions during operation of power plants in areas of special environmental control / M.A. Modina [et al.] // Conferences of the IOP Series: Science of the Earth and the environment. 2021. V. 867(1). P. 012104.
20. Bioindication and biominitoring ecumene from the side of the brain and kidneys in the study area / M.A. Modina [et al.] // IOP Conf. Series: Information about the earth and the environment. 2021. V. 867. P. 012072.
УДК 502.6
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ЛАНДШАФТОВ ЮЖНОГО СКЛОНА ЮГО-ВОСТОЧНОГО КАВКАЗА
С.М. Зейналова, С.Ю. Кулиева
Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов требуют детального изучения и выявления закономерностей развития окружающей среды, а также постоянного мониторинга за динамическими естественно-антропогенными процессами. В этом отношении одним из перспективных направлений в современной физической географии является индикационное ландшафтное исследование. На исследуемой территории, несмотря на слабое народно-хозяйственное освоение, в связи с аридностью климатических условий происходит интенсивная деградация ландшафтов, что обуславливает необходимость индикационного исследования ландшафтов, выявления особенностей их формирования и тенденция развития.
Ключевые слова: ландшафт, индикация, аридный климат, грязевой вулкан, опустынивание, засоление.
Ландшафт представляет собой естественный экологический район со специфическим комплексом условий жизни населения и природных ресурсов для развития производства. Обостряющаяся проблема рационального использования при родных ресурсов требует детального изучения развития ландшафта, его экологического потенциала. Ландшафт обладает определенным экологическим потенциалом, т.е. способностью обеспечивать живущих в нем людей необходимыми условиями существования: теп-
