«Владимирский государственный университет Владимирский государственный университет Владимир 2001 г. Министерство образования Российской Федерации Владимирский государственный университет ЭКОЛОГИЯ ВЛАДИМИРСКОГО РЕГИОНА ...»

ЭКОЛОГИЯ

ВЛАДИМИРСКОГО

РЕГИОНА

Сборник материалов

юбилейной научно-практической конференции

Владимирский государственный университет

Владимирский государственный университет

Владимир

2001 г.

Министерство образования Российской Федерации

Владимирский государственный университет

ЭКОЛОГИЯ ВЛАДИМИРСКОГО РЕГИОНА

Сборник материалов юбилейной научно-практической конференции 23 декабря 2000 г.

г. Владимир Под общей редакцией профессора Т.А. Трифоновой Владимир 2001 УДК 634.; 631.95; 577.4; 658.567; 37.01 Э 40 Редакционная коллегия Т.А. Трифонова, ответственный редактор, д-р биолог. наук

, профессор Н.В. Селиванова, заместитель ответственного редактора, канд. техн.

наук, доцент А.Н. Краснощёков, член редколлегии Печатается по решению редакционно-издательского совета Владимирского государственного университета Юбилейная научно-практическая конференция «Экология Владимирского региона» посвящена 10-летию со дня открытия кафедры экологии во Владимирском государственном университете.

В представленных материалах освещены вопросы экологии почв и речных бассейнов, результаты исследований и оценки состояния окружающей среды, проблемы твердых бытовых и промышленных отходов, экологического образования.

Исследования на кафедре экологии ВлГУ выполнены в составе федеральных целевых программ: ФЦП «Интеграция», «Университеты России», РФФИ, «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» и др.

Сборник создан при финансовой поддержке внебюджетных экологических фондов Владимирской области и г. Владимира.

Предназначен для широкого круга специалистов, занимающихся проблемами экологии.

УДК 634.; 631.95; 577.4; 658.567; 37. © Владимирский государственный ISBN 5-89368-276- университет,

СОДЕРЖАНИЕ

I. ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ И РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ

Алексеев С.А. Особенности реформирования экологической инфраструктуры на современном этапе с учетом концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. …………………...... Трифонова Т.А., Амелин В.Г., Гришина Е.П., Староверов Д.А. Оценка техногенной трансформации экосистем рек Рпень и Клязьма методами экологического мониторинга. ……………………….……..... Мищенко Н.В., Трифонова Т.А. Экологическая оценка землепользования и биопродуктивности различных типов природно-территориальных комплексов. ………………………………………………………...……... Баринова К.Е., Иванова В.Ф., Шалашова Л.А. Агроэкологический мониторинг. ……………………………………………………………………….. Гришина А.В., Беликова Т.А. Токсикологическое обследование почв сельхозугодий Владимирской области. ………………...………………. Трифонова Т.А., Прокошев В.Г., Рощин С.В., Духанов А.В.,Краснощёков А.Н.

ГИС-технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии (анализ и оптимизация использования посевных площадей Владимирского Баринова К.Е., Иванова В.Ф., Шалашова Л.А. Инвентаризация источников загрязнения окружающей среды в бассейне р. Нерль. ………………… Шеин Е.В., Мазиров М.А., Бутылкина М.А., Буева Ю.Н. Педогенетическая характеристика и пространственная изменчивость физических свойств комплексного почвенного покрова Владимирского Ополья.... Вахромеев И.В., Давыдова С.Н., Белоусов Н.Д., Корсаков А.А. Особоохраняемые природные территории области – новые подходы в Вильдяев В.М., Жиров А.В. Информационное и интеллектуальное сопровождение управления водными ресурсами. …………..…...…......

II. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Чеснокова С.М., Трифонова Т.А., Дюков В.В. Интегральная оценка состояния окружающей среды в г. Владимире методами Яцков И.К., Зуйкова Л.В., Батыгина Р.И., Андрианов Н.А. Состояние атмосферного воздуха г. Владимира. …………..….……..……………... Краснощёков А.Н., Трифонова Т.А. Моделирование техногенного загрязнения атмосферы с применением ГИС-технологий. ……...…...... Баженов Ю.В., Овчинников В.П. Проблемы обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств в г. Владимире. ……...……... Терентьев В.И., Щуко С.А. Дорожная экология требует большого внимания. Трифонова Т.А. Региональные аспекты медицинской экологии. ……...……... Курзанов А.М., Вертиев В.В., Буренков В.Н., Трифонова Т.А., Андрианов Н.А. Медико-экологические предпосылки создания и функционирования системы социально-гигиенического мониторинга Игнатичев А.В., Буренков В.Н., Вертиев В.В. Языковые средства отбора данных и формирования отчетов в подсистеме ведения регистров инфекционной заболеваемости. …………...………….…….………….... Сташевская Л.В., Трифонова Т.А., Федоров А.В. Радиационно-защитные свойства фильтрующих материалов. ………...……………………….….

Мочалов Н.А., Шиманов А.Е., Федоров А.В. Экология заводу не помеха..….. Вильдяев В.М., Любимова О.С. Проблемы мониторинга поверхностных водных объектов в России. ………………………….………………...….

III. ПРОБЛЕМЫ ОТХОДОВ

Потапова Е.П., Милкин А.Н. Муниципальная политика в области управления обращением с твердыми бытовыми отходами.

Владимирский опыт. …………………...……...…………………………. Ильина М.Е. Системный анализ состояния проблемы твердых бытовых и приравненных к ним промышленных отходов с целью их рационального вторичного использования. …..……………………..…. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А., Селиванова Н.В. Тяжелые металлы в системе “промышленные отходы – почва”. ……………………………….…...… Ширкин Л.А. Техногенная миграция токсичных компонентов промышленных отходов в почве: факторы и кинетика. ……………….. Селиванова Н.В., Трифонова Т.А. Утилизация шламовых отходов, содержащих тяжелые металлы. ………..…………..…………….………

IV. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Трифонова Т.А., Чеснокова С.М. Система и стратегия экологического образования Владимирского государственного университета в XXI веке. ……………………………………………..………..……………….. Сахно О.Н., Трифонова Т.А. Экологическое образование, его особенности, цели и пути их достижения. ………………………………………...….... Чеснокова С.М., Сняткова Г.В. Практическая природоохранная работа – важнейший компонент экологического воспитания и образования школьников. …………………………………………….……...…………. Сахно О.Н., Трифонова Т.А., Федотова С.В. Экологическая деятельность учащихся как важнейшая составляющая системы непрерывного экологического образования. ………………………………...……….…. Амелин В.Г. Экологическое образование школьников. Тестовые методы анализа объектов окружающей среды. ……………………..…….….…. Разумовская Т.В., Виноградов В.В. Программа развития экологического образования в средней школе № 15 г. Владимира. ………...…………... Репкин В.В., Лебедева Л.И. Создание модели экологического образования на базе Второвской основной общеобразовательной школы в рамках концепции экологического образования и воспитания школьников. … Степанович Н.М. Концептуальные основы построения непрерывного экологического образования. ……………….…………………………… ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир

I. ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ И РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ

УДК 634; 631. С.А. АЛЕКСЕЕВ (Управление природопользования администрации Владимирской области)

ОСОБЕННОСТИ РЕФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

ИНФРАСТРУКТУРЫ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ С УЧЕТОМ КОНЦЕПЦИИ

ПЕРЕХОДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ К УСТОЙЧИВОМУ РАЗВИТИЮ

На основе рекомендаций Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жайнеро, 1992 г.), определяющих принципы согласованной политики устойчивого развития мирового сообщества и сохранения экосистемы Земли, в России разработаны основополагающие документы, в том числе утвержденная Указом Президента РФ «Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию».

Все эти документы нацелены на сбалансированное решение задач социально-экономического развития на перспективу и сохранения благоприятного состояния окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения жизненных потребностей населения.

Для достижения этих целей принято более 30 федеральных законов и 41 федеральная целевая программа (ФЦП), основными из которых для Владимирской области являются ФЦП «Возрождение Волги» и ФЦП «Питьевая вода».

В развитие федерального законодательства во Владимирской области за 1997 – 2000 г. вступили в силу 218 новых нормативных правовых актов по вопросам природопользования и охраны окружающей среды, разработано 8 областных целевых экологических программ.

Благодаря принимаемым мерам, несмотря на рост объемов промышленного производства и старение основных природоохранных фондов, удалось сохранить позитивные тенденции стабилизации состояния окружающей среды.

Проблемой промышленных предприятий Владимирской области, да и всей России в целом являются вопросы компенсационных платежей и санкций за загрязнение окружающей среды и нерациональное использование природных ресурсов. Тяжелейшее финансовоэкономическое положение абсолютного большинства предприятий заставляет инженерную мысль работать не на вопросы снижения загрязнения окружающей среды, не на вопросы рационального использования природных ресурсов, а на поиск путей ухода от ответственности. Когда стоит вопрос о выживании: быть или не быть заводу, комбинату, фабрике, то руководителям, обычно, бывает не до экологии.

Мы прекрасно понимаем, что за годы реформ износились основные природоохранные фонды, что природные ресурсы десятилетиями брались, практически даром и это выработало определенную потребительскую психологию наших людей. Но уж если мы заговорили о рынке, то пусть он не превращается в базар в вопросах бережного отношения к окружающей среде. Рыночные законы будут применяться и в экологической сфере.

Впереди грядут институциональные преобразования, затрагивающие природоохранную деятельность, совершенствование природоохранительного законодательства, экономических инструментов, новых механизмов принятия решений, обеспечивающих достижение поставленных целей. А цель у всех одна: повышение эффективности производства при минимальном ущербе для окружающей природной среды.

Должна возрасти роль тесного взаимодействия природоохранных организаций с другими органами исполнительной власти, предприятиями, экологически ориентированными общественными организациями и деловыми кругами. Нельзя допустить, чтобы отношения «природопользователь – контролер» строились на принципе боязни одного и недоверия другого. Здесь должны быть нормальные экономические отношения.

1. Минерально-сырьевая база Владимирская область в полной мере обеспечивает себя основными общераспространенными природными ресурсами.

Минерально-сырьевая база имеет широкий ассортимент сырья для производства строительных материалов: глин кирпичных, керамзитовых и для цемента; песков строительных, силикатных, для стекольной и металлургической промышленности; песчано-гравийных материалов;

карбонатных пород – извести, флюса и известковой муки.

С 1997 г. имеется тенденция к увеличению на 20 % его добычи для производства строительных материалов, которая сохраняется и в 2001 г.

Для снижения стоимости жилья внедряется механизм уменьшения стоимости реализованного сырья для организаций, ведущих строительство.

Геохимическими исследованиями последних лет, проведенными по федеральной и областной программам, на территории области выявлены аномалии золота, никеля, бария, марганца, углеводородных и других полезных ископаемых, являющихся нетрадиционными для Владимирской области. В целом с 1997 г. на разведку минерально-сырьевых ресурсов области затрачено 9,2 млн руб. федеральных и областных средств.

Основным природным богатством области являются ее леса, которые по своей продуктивности занимают одно из первых мест в Российской Федерации. Расчетная лесосека области составляет 1 млн 616,7 тыс. м3, в том числе 719 тыс. по хвойному хозяйству. Фактическое ее освоение по главному пользованию снизилось по сравнению с 1999 г. с до 60 %. Более половины лесов на 45 участках лесного фонда с запасом древесины 815 тыс. м3 передано в аренду лесопользователям.

На протяжении ряда лет (начиная с 1994 г.) из-за отсутствия технологий и оборудования по глубокой переработке древесины расчетная лесосека по лиственному хозяйству ежегодно не осваивается в объеме тыс. м3. На сегодняшний день лесопользователями области вообще не востребовано 257 тыс. м3 лиственных пород.

Выход из создавшегося положения видится в реструктуризации лесопромышленного комплекса в соответствии с основными направлениями его развития на 2000 – 2005 г. Проектом программы действий администрации Владимирской области в социальноэкономической сфере на 2001 г. предусмотрены мероприятия по освоению лиственной, в том числе низкосортной древесины, имеющие как нормативное, так и прикладное значение.

К сожалению, мы не можем привести точные цифры по объемам расчетной лесосеки лесов, ранее находившихся в ведении сельскохозяйственных организаций. Она была утверждена более 15 лет назад и за это время претерпела значительные изменения. В прошлом году завершилась передача этих лесов в безвозмездное пользование сельскохозяйственным организациям в объеме 170,7 тыс. м3. В ближайший год–два необходимо закончить проведение лесоустройства в сельских лесах и представить материалы на согласование в администрацию области.

В последние годы значительно уменьшилось количество пожаров и пройденная огнем площадь. Не допущено крупных пожаров.

В 2000 г. продолжалась работа по совершенствованию механизма использования объектов животного мира. В соответствии с требованиями Федерального закона «О животном мире» принято постановление главы администрации области от 18.08.99 № 529 «О порядке предоставления в пользование объектов животного мира с целью охоты на территории Владимирской области». Объявлен конкурс, на который было выставлено 110 охотничьих участков.

С целью развития охотничьих хозяйств, повышения ответственности охотопользователей, увеличения вложения средств на воспроизводство и охрану животного мира разработаны рекомендации по усредненному оптимальному ведению охотничьего хозяйства, которые будут использоваться для оценки претендентов и выявления победителей конкурса.

Основными оценочными критериями рекомендаций стали квалификация и наличие в достаточном количестве специалистов охотничьего хозяйства, материальные, технические и финансовые возможности претендентов. Установлен минимальный уровень вложения финансовых средств по обеспечению биотехнических, охранных и воспроизводственных мероприятий.

Финансирование природоохранного строительства В соответствии с Программой социально-экономического развития Владимирской области на 2000 г. из всех источников финансирования на природоохранные мероприятия направлено 99,6 млн руб. По сравнению с 1999 г. вложения увеличились на 30 млн руб. (44 %). Из них около 80 % пошли на природоохранное строительство.

Завершаются пуско – наладочные работы на Центре демеркуризации ртутьсодержащих отходов.

В 2000 г. в рамках создания Центра технического захоронения отходов для г. Владимира, Петушинского и Собинского районов продолжались работы по организации мусоросортировочного комплекса.

На проектные работы и приобретение основного технологического оборудования для участка сортировки из федерального и областного экофондов было выделено более 2,5 млн руб.

Из федерального бюджета профинансированы работы по берегоукреплению рек Ока (700 тыс. руб.) и Колокша (100 тыс. руб.).

Государственный экологический фонд оплатил мероприятия по строительству областного Дома природы, реконструкции и расширению очистных сооружений городов Коврова, Кольчугино, завершению строительства, пуску и наладке очистных сооружений СПК им. Ленина Собинского района.

Однако в деле природоохранного строительства остается много нерешенных проблем. Основная из них заключается в том, что на объекты, требующие срочного восстановления и реконструкции, нет проектносметной документации. Это не позволяет подать заявку на финансирование за счет федеральных целевых программ. Именно поэтому в федеральном бюджете на 2001 г. появился один единственный объект – Кольчугинские очистные сооружения – с финансированием 2 млн руб.

Наиболее значимой для области проблемой в вопросах экологической безопасности продолжает оставаться загрязнение окружающей среды и в первую очередь промышленными и бытовыми отходами. У нас ежегодно образуется 1 – 1,3 млн т токсичных и около 1 млн м3 нетоксичных отходов 323 наименований.

Если переработка промышленных отходов в соответствии с законодательством возлагается на организации, их образующие, то бытовым мусором должны заниматься муниципальные образования, а это не всегда получается.

По состоянию на 01.01.2000 в области зарегистрировано 260 свалок из них несанкционированных – 187, санкционированных (т.е. имеющих постоянного владельца, земельный отвод и разрешение на размещение отходов) – 61. Общая площадь, занимаемая свалками и полигонами, составляет более 400 га.

Санитарное и экологическое состояние санкционированных свалок вызывает серьезную озабоченность. Предприятия ЖКХ, эксплуатирующие свалки, имеют разрешения на размещение отходов и лицензии на осуществление деятельности по обращению с отходами, тем не менее состояние данных объектов, их обустройство, технология эксплуатации не соответствуют требуемым природоохранным нормам.

Мероприятия по обустройству и эксплуатации свалок носят декларативный, бессистемный характер. Обязательные технологические осуществляются от случая к случаю, контроль за качественным составом отходов не ведется, специальные требования по приему и размещению промотходов, разрешенных для размещения на свалках, не выполняются.

Свалки не имеют ограждений. Имеют место частые возгорания.

В части оценки влияния промышленных и бытовых отходов на водные источники отмечается наличие мест их размещения, приближенных к водным объектам. Например, золошлакоотвал Владимирской ТЭЦ (р.

Клязьма), карты шламоудаления с гальванического производства ОАО «Кольчугцветмет» (р. Беленькая). Среди санкционированных свалок расположены в водоохранных и санитарно-защитных зонах населенных пунктов.

Ежегодные мероприятия по санитарной очистке хотя и способствуют улучшению внешнего облика городов и поселков, но не способны кардинально решить проблему отходов. Несанкционированные свалки остаются неизменными нашими спутниками, располагаясь в оврагах, отработанных карьерах, лесах и на обочинах дорог.

Лишь в Кольчугинском административном округе дела обстоят более-менее благоприятно. В остальных – эта проблема остается на первом плане, и особенно в городах Владимире, Коврове, Муроме, Собинском, Петушинском, Ковровском и некоторых других районах из-за отсутствия специализированных предприятий по обезвреживанию, переработке и захоронению отходов. Построить такие предприятия в каждом районе проблематично как в экологическом, так и в финансовом плане.

Поэтому «Областной программой переработки, обезвреживания и захоронения отходов» предусматривается строительство 5 межрайонных центров захоронения и создание участков по переработке конкретных видов промышленных отходов непосредственно на предприятиях.

В частности, на 2001 г. запланирована организация на ОАО «Муромтепловоз» участка переработки шламовых отходов гальванических и травильных производств предприятий области с получением грунтовки.

Два крупных города Владимир и Муром с целью снижения количества отходов, направляемых на захоронение, и использования в качестве вторичных ресурсов приняли решение о строительстве мусороперерабатывающих комплексов. По предварительным данным это будут высокоэффективные, быстро окупаемые производства.

2. Радиационная обстановка В 2000 г. введена система учета радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, который ведется по количеству, объему, активности, радионуклидному составу, местам их нахождения, хранению и основывается на данных первичного учета и оперативной информации, поступающей с предприятий, осуществляющих деятельность с радиоактивными источниками излучения.

Для оценки вредного воздействия радиационного фактора на население, планирования и проведения мероприятий по радиационной безопасности проводится обязательная ежегодная радиационногигиеническая паспортизация организаций области, составляется радиационно-гигиенический паспорт, что позволяет вести учет воздействия источников ионизирующего излучения природного и техногенного характера и планировать мероприятия по его снижению.

По данным наблюдений государственных надзорных органов и анализа паспортизации радиационная обстановка на территории области признана удовлетворительной.

Не мене важной остается задача очистки промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. Пришли в негодность и работают не в проектных параметрах очистные сооружения в городах Камешково, Покров, Петушки, Лакинск, Собинка, Вязники и в некоторых других населенных пунктах.

В результате 97 % стоков, что составляет 190 млн м3, отводятся в водные объекты неочищенными или недостаточно очищенными.

Несмотря на снижение сбросов загрязняющих веществ, обусловленное в основном предшествующим спадом производства, экологическая обстановка на водных объектах области по-прежнему остается напряженной.

Качество воды большинства водотоков не отвечает нормативным требованиям. По данным гидрохимического мониторинга около 1/3 из числа контролируемых створов имеют воду 5 – 7-го классов качества по семибалльной шкале индекса загрязнения вод, характеризуясь как грязная, очень грязная и чрезвычайно грязная.

Отрицательно сказалась передача сельских очистных сооружений на баланс организаций жилищно-коммунального хозяйства, где большинство из них находятся в аварийном состоянии. В населенных пунктах области из-за несовершенства технологии очистки, низкого уровня эксплуатации, неудовлетворительного состояния очистных сооружений и недогрузки их по гидравлике (а в ряде случаев перегрузке) не обеспечиваются проектные показатели очистки сточных вод.

С участием областного финансирования намечено продолжение реконструкции очистных сооружений биологической очистки в городах Коврове, Кольчугине и Лакинске в общем объеме порядка 7 – 8 млн руб.

Одновременно прорабатывается вопрос проведения пусконаладочных работ на сельских очистных сооружениях силами городских водопроводно-канализационных предприятий с последующей передачей им этих сооружений в оперативное управление.

К сожалению, темпы восстановительных работ явно недостаточны, а проблема сельских очистных сооружений стала иметь чрезвычайный характер и требует незамедлительного решения, которое невозможно без совместных усилий областных и местных органов исполнительной власти, природоохранных структур, эксплуатирующих организаций и финансирования из всех возможных источников.

4. Питьевое водоснабжение Оценка состояния водных объектов – источников питьевого водоснабжения показывает, что ситуация с обеспечением населения качественной питьевой водой постоянно ухудшается. Практически ни один из городов и районов области не обеспечивается в течение года питьевой водой, качество которой отвечало бы санитарно-гигиеническим требованиям по физико-химическим, органолептическим и микробиологическим показателям. Более половины городских и поселковых водопроводных сетей имеют физический износ от 50 до 100% и находятся в аварийном состоянии.

Решение задач по улучшению качества питьевой воды, восстановлению, реконструкции и строительству систем водоснабжения, укреплению производственно-эксплуатационной базы предприятий водопроводно-канализационного хозяйства, охране и улучшению состояния водных объектов призвана осуществить принятая Законодательным собранием Владимирской области в 1999 г.

региональная программа "Обеспечение населения Владимирской области питьевой водой с 1999 по 2010 годы" с общим объемом финансирования более 1,7 млрд руб.

Организация исполнения и контроль за реализацией программы возложены на региональную комиссию. Однако из-за отсутствия финансовой поддержки бюджетов всех уровней программа практически не реализуется, к этому ведет также отсутствие проектно-сметной документации по объектам, включенным в программу.

Законо- и нормотворческая деятельность В настоящее время в земельном и градостроительном законодательстве Российской Федерации сложилась ситуация, когда субъекты федерации не могут в полном объеме воспользоваться своим конституционным правом в части владения, пользования и распоряжения землей (статья 72 Конституции РФ), несмотря на имеющиеся полномочия по принятию решений о строительстве объектов недвижимости регионального значения.

Выдача разрешений на строительство (в том числе объектов федерального и областного значения) отнесена к предметам ведения местного самоуправления. Однако их интересы не всегда могут совпадать с интересами региона, что позволяет блокировать строительство, несмотря на наличие всех необходимых согласований и положительных заключений экспертизы. Пример тому – местный референдум в Петушинском районе по строительству центра технического захоронения отходов для города Владимира и прилегающих к нему районов.

Разрешение ситуации возможно только при внесении необходимых изменений в федеральное законодательство: Земельный и Градостроительный кодексы РФ.

Наделение органов государственной власти субъектов федерации правом изъятия и предоставления земельных участков для строительства объектов регионального и межрегионального значения позволит ликвидировать возникшие противоречия в законодательной базе, в связи с чем администрацией области подготовлены проекты соответствующих федеральных законов для внесения их в порядке законодательной инициативы в Государственную Думу РФ.

Решение задач улучшения состояния окружающей природной среды должно осуществляться путем совершенствования действующих, разработки и внедрения новых механизмов экологической политики (включая нормативную правовую базу, экономическую и финансовую системы, государственные экологические мониторинг и контроль, экологическую экспертизу), а также проведением научных исследований в целях более глубокого понимания экологических проблем и поиска путей их решения, формирования общественного экологического сознания.

Получено: 05.02.01.

ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир Т.А. ТРИФОНОВА, В.Г. АМЕЛИН, Е.П. ГРИШИНА, Д.А. СТАРОВЕРОВ (ВлГУ)

ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭКОСИСТЕМ

РЕК РПЕНЬ И КЛЯЗЬМА МЕТОДАМИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Проблема экологического мониторинга рек, являющихся основными путями аккумуляции и транзита загрязняющих веществ, является весьма актуальной для индустриальных регионов, к которым относится Владимирская область.

Река Клязьма – основная водная артерия Владимирской области.

Качество воды в р. Клязьма формируется под влиянием нескольких факторов: значительного негативного воздействия промышленных предприятий Московской области в верхнем течении реки; сброса недостаточно очищенных сточных вод предприятиями Владимирской области; смыва загрязняющих веществ поверхностными и ливневыми стоками с территории водосборного бассейна.

По данным гидрохимического мониторинга в последние десятилетия р. Клязьма была подвержена сильному антропогенному загрязнению на всем своем протяжении. Качество воды в реке и ее притоках характеризовалось от «загрязненной» до «чрезвычайно грязной». К характерным загрязнителям относятся биогенные элементы, нефтепродукты, тяжелые металлы, особенно медь и цинк. При этом наиболее высокие кратности превышения ПДК наблюдаются в створе на границе с Московской областью, ниже по течению качественный состав реки улучшается за счет самоочищения и разбавления более чистыми водами притоков.

Значительное количество загрязняющих веществ поступает в Клязьму в черте г. Владимира с водами ее притока – р. Рпени, испытывающей значительную техногенную нагрузку. Площадь бассейна р.

Рпень составляет 273 км2, из них около 55 км2 (или 20 %) занимает г.

Владимир. 77 % площади г. Владимира находится в бассейне р. Рпень.

Бассейн подвергается интенсивному антропогенному вмешательству в южной, устьевой части, а также в пределах притока р. Содышка.

Водоотведение использованных вод в бассейне р. Рпень осуществляется в канализацию г. Владимира и в реки бассейна р. Рпень.

Воды либо недостаточно очищенные, либо сбрасываются без очистки. В реку Рпень непосредственно или через впадающие овражки в последние годы сбрасывали стоки после локальных очистных сооружений промышленные предприятия города: ОАО НПО «Магнетон»; ОАО © Трифонова Т.А., Амелин В.Г., Гришина Е.П., Староверов Д.А., «ВЭМЗ»; ОАО «Электроприбор»; ОАО «ВТЗ»; ФГУП ВПО «Точмаш»;

комбинат «Тепличный»; ТЭЦ; ОАО «Владимирэнерго», ОП «Тепловые сети». В истоке р. Содышка имеются очистные сооружения двух птицефабрик – «Юрьевецкой» и «Центральной». Во время весенних паводков и дождей происходит загрязнение водохранилища р. Содышка стоками с прилегающей территории у автомобильной магистрали Москва – Нижний Новгород.

Химические анализы качества вод свидетельствуют о том, что концентрации загрязняющих веществ в реках бассейна р. Рпень превышают ПДК для рыбохозяйственных водоемов в 2 – 30 раз по железу, тяжелым металлам, нефтепродуктам и др. и с течением времени не уменьшаются [1, 2].

Возможность оценки изменений, происходящих под действием техногенных факторов, дает комплексное использование методов экологического мониторинга: химического анализа воды и донных осадков, изучения видового разнообразия в экосистеме, исследования микроэлементного состава гидробионтов [3]. Ценную информацию о характере загрязнения может дать также использование методов дистанционного зондирования [4].

Проведенное нами изучение транзитного загрязнения территории бассейна реки Рпень с использованием данных космофотосъемки показало, что вдоль долины р. Рпень проходит основное направление распространения загрязняющих веществ выбросов промышленных предприятий г. Владимира с воздушными массами и осаждение основной массы загрязнений происходит на водосборной территории р. Рпень [5].

Атмосферное загрязнение, таким образом, усугубляет загрязнение реки сточными водами промышленных предприятий.

Полученные нами данные гидрохимического мониторинга р. Рпень на всем ее протяжении показывают значительное ухудшение качества воды в черте г. Владимира и максимальное загрязнение при впадении в р.

Клязьма. Об этом свидетельствует увеличение электропроводности воды и резкое повышение концентраций железа (III), меди, цинка и хлоридов.

Уровень загрязнения характеризуется превышением ПДК для водохозяйственных водоемов по меди в 80 – 100 раз, цинку – в 2 – 30 раз, железу (III) – в 8 – 15 раз (табл.1).

Загрязнение воды реки Рпень приводит к заметному снижению видового разнообразия фауны реки (табл.2). Класс качества воды по биотическому индексу [6] соответствует « 2 » – « 3 » за пределами города Владимира и далее изменяется до « 4 » – « 5 » в черте города и устье реки.

Результаты химического анализа и измерения Поскольку известно, что техногенное загрязнение практически всегда проявляется в накоплении целого ряда химических элементов в различных объектах окружающей среды и биоте, с целью определения уровня накопления тяжелых металлов было проведено исследование микроэлементного состава гидробионтов в реке Рпень, а также в реке Клязьме выше и ниже города Владимира.

С целью определения уровня накопления загрязнителей в гидробионтах р. Рпень был исследован микроэлементный состав беспозвоночных индикаторных организмов, обнаруживаемых в створах, и рассчитаны коэффициенты накопления элементов в гидробионтах (табл.3).

В целом полученные данные свидетельствуют об увеличении коэффициентов накопления с ростом концентрации загрязнителя в речной воде. Однако, реакция различных гидробионтов на увеличение содержания тяжелых металлов в воде неодинакова. Для одних индикаторных организмов (беззубки, перловицы, прудовик-катушка) наблюдается увеличение коэффициентов накопления по мере повышения концентрации поллютанта в среде до определенного предела, превышение которого делает среду непригодной для существования данного вида; для других гидробионтов (большая и малая ложноконские пиявки) фиксируется уровень загрязнения среды, при котором происходит уменьшение коэффициента накопления токсикантов, что вероятно свидетельствует об адаптационных возможностях для выживания вида в условиях высокого загрязнения среды.

Устье р. Сдеришка, Губка (речная бодяга), плоские пиявки Устье р. Содышка, Губка (речная бодяга), личинки ручейников р. Рпень, пос. Сновицы, Губка (речная бодяга), личинки ручейников ниже устья р. Содышка (риакофила, нейреклипсис, анаболия), личинки р. Рпень, а/мост трассы Личинки ручейников (гидропсиха, анаболия), Москва – Нижний личинки стрекозы (дедка), прудовик катушка, ул. Фрунзе, г. Владимир ложноконские), личинки мошек Накопление тяжелых металлов в организмах гидробионтов определяется сложными процессами их поглощения, распределения, детоксикации и выведения. Наблюдаются значительные различия как в накоплении металлов в организмах рыб разных видов, так и в различных органах и тканях рыб одного вида, что, очевидно, связано с различными условиями обитания, особенностями питания и особенностями метаболизма. Вне зависимости от вида преимущественное накопление меди происходит в печени рыб, накопление цинка происходит как в печени, так и в жабрах и чешуе, никель и свинец преимущественно депонируются в чешуе. Характерно отсутствие накопления хрома в органах и тканях рыб даже при весьма высоком его содержании в абиотических средах, не обнаруживается также заметного накопления в мышцах и органах рыб кадмия [7, 8, 9] Коэффициенты накопления химических элементов в гидробионтах Полученные нами результаты определения содержания тяжелых металлов в образцах рыб из р. Клязьма (табл. 4) свидетельствуют о невысоком в целом содержании тяжелых металлов в мышцах рыб, не превышающем в большинстве случаев ПДК для рыбных продуктов.

Сравнение содержания тяжелых металлов в органах и тканях одновозрастных рыб, отловленных на различных участках реки Клязьма, показывает, что в точках отбора проб выше и ниже города Владимира по течению реки разница в содержании тяжелых металлов в гидробионтах незначительна. Учитывая достаточно однородный характер фотоизображения водной поверхности на космоснимках, полученных при дистанционном зондировании, можно заключить, что характер загрязнения данной части реки в большей степени определяется техногенной нагрузкой в верхнем ее течении, чем непосредственным влиянием города.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что особенности техногенного загрязнения рек, выявленные методами химического анализа воды, проявляются в изменении видового разнообразия речной фауны, накоплении ряда тяжелых металлов в организмах гидробионтов, а также находят отражение в изменении характера фотоизображения водной поверхности на космоснимках.

Содержание тяжелых металлов в органах и тканях леща, отловленного в р. Клязьма (мг/кг сырой массы) ЭлеТкани и органы Выше г. Владимира Ниже г. Владимира Комплексное использование методов гидрохимического, биологического и дистанционного мониторинга позволяет оценить техногенную нагрузку на водные экосистемы и степень их деградации.

1. О состоянии окружающей среды и здоровья населения Владимирской области в 1997 году. Ежегодный доклад / Под ред. С.А. Алексеева; – Владимир, 1998. – 149 с.

2. Никаноров А.М., Жулидов А.В., Покаржевский А.Д. Биомониторинг тяжелых металлов в пресноводных экосистемах. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 144 с.

3. Аэрокосмический мониторинг окружающей среды и лазерное дистанционное зондирование: Учеб. пособие / Т.А. Трифонова, Л.Т.

ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир Сушкова, С.М. Аракелян; Владим. гос. техн. ун-т. – Владимир, 1995. – Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Гришина Е.П.. Индикация атмосферного техногенного загрязнения по материалам космофотосъемки. // Известия РАН. Сер. География. 1997. – №3. – С. 126 – 133.

ГОСТ 17.13.07-82. Система качества вод СЭВ, 1982 г. Санитарноэкологическая оценка качества вод, 1990 г. – М.: Изд-во стандартов.

Лукин А.А., Даувальтер В.А., Кашулин Н.А., Раткин Н.Е. Влияние аэротехногенного загрязнения на водосборный бассейн озер субарктики и рыб // Экология. – 1988. – №2. – С. 109 – 115.

Дж. В. Мур, С. Рамамурти. Тяжелые металлы в природных водах. – М.:

Т.А. Трифонова, В.Г. Амелин, Е.П. Гришина и др. Биомониторинг р.

Клязьма с использованием космической фотоинформации // Мониторинг, безопасность жизнедеятельности. – 1997. – №1. – С. 22 – 24.

Получено: 24.12.00.

Н.В. МИЩЕНКО, Т.А. ТРИФОНОВА (ВлГУ)

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ

И БИОПРОДУКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПРИРОДНОТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Обычно экологические проблемы связаны со слабой разработкой научных принципов эффективного природопользования и управления природными ресурсами. Представляется актуальным поиск интегральных характеристик, позволяющих оценить последствия воздействия человека на структуру ландшафта.

Продуктивность растительного покрова – одна из важнейших характеристик состояния и функционирования как локальных экосистем, так и биосферы в целом, активность продукционных процессов в значительной мере определяет структуру энергетических потоков и интенсивность основных круговоротов в биосфере, а долговременная динамика продуктивности ландшафтов необходима для оценки баланса углерода. В связи с этим показатели продуктивности различных типов экосистем и биомассы могут быть использованы для расчетов индекса устойчивости экосистем.

В настоящей работе представлены результаты анализа различных подходов к оценке структуры землепользования. При этом особое внимание уделено взаимосвязям изменения площадей, занимаемых различными угодьями с показателями продуктивности и запасами фитомассы различных природно-территориальных комплексов (ПТК).

В основу исследования положены три подхода, учитывающие в сравнении различные ПТК: административный район, природный ландшафт и водосборный бассейн. Для анализа была выбрана территория правобережья р. Клязьмы в пределах Владимирской области. Первый вариант включает исследования по двум административным районам (Гусь-Хрустальный и Судогодский); второй вариант – по четырем природным ландшафтам (Судогодское высокоречье, Центральная приозерная Мещера, Гусево-Колпьское междуречье и Окско-Цнинский вал), третий вариант базировался на исследованиях в пределах водосборного бассейна р. Судогда.

Методический подход основан на оценке продуктивности экосистем по показателям запасов фитомассы живых растений и годичной продукции с учетом надземной и подземной частей растений.

В структуре землепользования были выделены основные типы угодий: леса, сельскохозяйственные угодья, болота, луга. Данные об изменении занимаемых ими площадей были получены из архивных материалов комитета по землеустройству, а также с выполненной нами карты. Продукция каждой экосистемы определялась через сумму продукций угодий, входящих в ее состав.

Важным этапом выполняемой работы явилось картографирование.

Составленная нами карта современной структуры землепользования стала базовой для последующих экологических оценок, расчетов запасов фитомассы и продукции различных ПТК.

Оценка землепользования и продуктивности угодий по территориям административных районов Для экологической оценки землепользования по административным подразделениям выбраны два соседних района Владимирской области:

Судогодский и Гусь-Хрустальный, где проанализированы динамика изменения площадей, запасов фитомассы и биопродукции районов за период с 1933 по 1997 г. Более детально данные показатели рассмотрены для периода с 1970 по 1997 гг., когда не изменялись административные границы.

На отрезке времени с 1970 по 1990 гг. запасы фитомассы и продукция Судогодского района почти не изменялись (рис. 1) Однако, если оценить вклад угодий в общие показатели по району (рис. 2), то здесь такой однозначности нет. В этот период плавно увеличиваются площади лесов в районе, и следовательно, увеличивается их вклад в общую фитомассу и продукцию. Площадь же лугов и их продукция уменьшаются.

Но рост продукции лесов как бы скомпенсировал падение продукции лугов, и это привело к стабильности продукции и фитомассы в 1970 – гг. в общем по району. За период с 1990 по 1997 г. в районе отмечалось снижение лесных площадей, продолжалось уменьшение площадей лугов, незначительно возросла площадь сельскохозяйственных угодий, но в целом по району все перечисленные изменения в структуре землепользования привели к общему снижению продукции и запасов фитомассы (см. рис. 1).

Рассмотрим динамику изменения площадей основных угодий, запасов фитомассы и годичной продукции Гусь-Хрустального района (см.

рис. 1, 2). Запасы фитомассы и годичной продукции района в целом за период с 1970 по 1997 г. оставались примерно неизменными (см. рис. 2).

Важно отметить, что при стабильности общих показателей по району внутри угодий имели место разнонаправленные изменения. Так, пропорционально площадным показателям увеличивалась годичная продукция лесов, снижалась продукция лугов; продукция сельскохозяйственных угодий была примерно постоянной, в целом снизилась продукция болот (см. рис. 2). Относительную стабильность районных показателей продуктивности обеспечили леса. Незначительное снижение продуктивности к 1997 г. связано с тем, что за период с 1990 по 1997 г. площадь леса не увеличилась, а площадь наиболее продуктивных угодий, какими являются луга, продолжала уменьшаться.

Изменения фитомассы и продукции в целом по району позволяют дать общую экологическую оценку землепользования. Для того, чтобы понять и проанализировать причины этих изменений, необходимо оценить структуру по различным угодьям и их вклад в общую продукцию района.

В Гусь-Хрустальном районе различные изменения в структуре землепользования, которые произошли за рассматриваемый период, не повлекли за собой значительного снижения общей продукции и запасов фитомассы. Это говорит об общей устойчивости ПТК. В то же время в Судогодском районе в последние годы наметилась тенденция к снижению запасов фитомассы и продукции за счет сокращения площадей, занимаемых лесами и лугами. Это, несомненно, должно послужить сигналом к анализу и пересмотру структуры землепользования.

Рис. 1. Динамика фитомассы (т) и годичной продукции (т/г.):

Рис. 2. Годичная продукция основных угодий, т/г.:

Если сопоставить тенденции в изменении фитомассы и продукции в Судогодском и Гусь-Хрустальном районах с данными по области в целом, то можно отметить, что Судогодский район по основным динамическим характеристикам близок к области в целом. Так, за период с 1970 по гг. во Владимирской области не было значительных изменений в запасах фитомассы и продуктивности, а за промежуток с 1990 – 1997 гг.

произошло небольшое их снижение, хотя диапазон колебаний в Судогодском районе больше, чем в масштабах области. Однако в целом по области не отмечалось снижения площадей, занимаемых лесами, как в Судогодском районе. Негативная тенденция к сокращению фитомассы и продукции лугов отмечается как в масштабах области в целом, так и в обоих районах.

В результате чрезмерного выпаса многие луга находятся в стадии деградации. В области отмечается ухудшение состояния растительности лугов в поймах рек Клязьмы, Оки и их притоков, что связано с многолетним интенсивным использованием их в качестве стационарных летних пастбищ. Повсеместно происходит смена и вырождение коренных типов природных пастбищ, уничтожение растительного покрова, приводящее к потере пастбищ как источников кормов.

Актуальной проблемой является зарастание продуктивных кормовых угодий кустарником и мелколесьем. В условиях Владимирской области происходит в основном зарастание малоценными древесными породами и кустарниками. Качество травостоя на зарастающих угодьях, как правило, низкое.

Оценка землепользования и продуктивности угодий в пределах естественных природных ландшафтов Следующим этапом работы явилась экологическая оценка землепользования Судогодского и Гусь-Хрустального районов в пределах естественных природных ландшафтов. Очевидно, что оценка землепользования лишь в рамках административных районов с экологической точки зрения недостаточно информативна, поскольку при создании административных границ не учитываются те естественные экосистемные процессы, которые происходят в окружающей среде и определяют границы естественных природных ландшафтов.

На анализируемой территории расположено четыре природных ландшафта: Судогодское высокоречье, Окско-Цнинский вал, Центральная приозерная Мещера, Гусево-Колпьское междуречье, которые занимают неодинаковые площади в административных границах. По всем анализируемым показателям (площадь, запасы фитомассы, удельная продукция, общая продукция) ведущее место принадлежит природному ландшафту Центральной приозерной Мещеры, где в почвенном покрове доминируют гидроморфные почвы (торфянисто-подзолистые, болотные и лугово-болотные).

На втором месте по площади, общей и удельной продукции находятся Судогодское высокоречье и Гусево-Колпьское междуречье и значения указанных параметров у них примерно одинаковые. Однако по запасам фитомассы Судогодское высокоречье уступает Гусево-Колпьскому междуречью. В почвенном покрове этой территории преобладают дерновоподзолистые почвы. Окско-Цнинский вал из четырех природных районов занимает самую меньшую площадь и характеризуется наименьшими значениями запасов фитомассы и продукции, здесь расположены преимущественно дерновоподзолистые и дерново-карбонатные почвы.

Оценка землепользования и продуктивности угодий В последнее время большое внимание уделяется развитию бассейнового подхода в исследованиях. Под речным бассейном понимается часть земной поверхности с учетом толщи почвогрунтов, откуда происходит сток вод в определенную реку или речную систему.

Сток, таким образом, играет роль интегрирующего фактора. В границах бассейна удобно анализировать характер взаимодействия человека с природой в процессе ее освоения, так как именно водный фактор оказывает существенное влияние на развитие и размещение производства, расселение людей, распространение загрязнений. Кроме того, бассейн представляет реальную геосистему, границы которой однозначно выделяются на картах и на местности.

Нами были проанализированы запасы продукции и фитомассы в бассейне реки Судогда. Рассматриваемый бассейн включает три природных ландшафта: Судогодское высокоречье, Окско-Цнинский вал и Гусево-Колпьское междуречье. В целом продукция бассейна составляет 1190 тыс.т в год. Наибольший вклад в общую продукцию вносит Судогодское высокоречье, так как именно этот ландшафт занимает большую часть бассейна. Процент вклада продукции каждого ландшафта в общую продукцию бассейна показан в таблице. Однако по удельной продуктивности, на первое место в пределах бассейна выходит Окско-Цнинский вал.

Рассмотрим, какой вклад в общую продукцию бассейна вносят различные угодья. Лесами на территории бассейна покрыто 1433,7 км (68%) территории. Нами проведен анализ запасов продукции различных типов лесов в бассейне реки, включая леса сосновые, еловые, березовые, осиновые. Так, сосновые леса играют значительную роль в обеспечении данной экосистемы и всей природной территории биопродукцией, так как именно они преобладают на рассматриваемой территории. Их продукция составляет 44 % от продукции всех лесов бассейна, процент продукции березовых лесов 15,5 %, еловых 5 %, осиновых 2,2 %.

Продукция природных ландшафтов бассейна р. Судогда Продукция, тыс. т в год 650 (55 %) 310 (26 %) 230 (19 %) По абсолютным показателям самое большое количество лесов сосредоточено в Судогодском высокоречье. Они дают половину запаса фитомассы и общей продукции бассейна реки. Почти в два раза меньше лесов на Окско-Цнинском валу и самая меньшая площадь лесов приходится на Гусево-Колпьское междуречье.

Луга были разграничены на суходольные и заливные, при этом суходольные луга вносят больший вклад в общую продукцию по сравнению с заливными. Это объясняется значительным превышением площади суходольных лугов над заливными в рассматриваемом районе, хотя среднее значение продуктивности заливных лугов выше, чем суходольных.

Наиболее освоенным также является Судогодское высокоречье.

Продукция сельскохозяйственных угодий в этом ландшафте составляет 7,3 % от всей продукции бассейна, в Гусево-Колпьском междуречье 2,2 %, на Окско-Цнинском валу 1,9 %.

Таким образом, занимая 76 % территории бассейна реки Судогда, природный ландшафт Судогодского высокоречья дает самый большой вклад продукции и фитомассы, отличается самой большой распаханностью земель.

Таким образом, при экологической оценке землепользования необходимо принимать во внимание не только изменение площадных показателей различных угодий, но и динамику общей продукции и ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир фитомассы на изучаемой территории. Поскольку данные показатели в интегрированном виде характеризуют структуру и функционирование экосистем, именно они могут определять устойчивость экосистем.

Оценивая землепользование, следует наряду с административными районами учитывать и другие типы природно-территориальных комплексов, такие как природные ландшафты и водосборные бассейны.

Антропогенное воздействие на почвы в пределах административного района, кажущееся незначительным, способно, однако, существенно повлиять на функционирование отдельного ландшафта. Это определяется тем, что антропогенная нагрузка (в частности сельскохозяйственная) в районах распределена неравномерно и зависит от особенностей ландшафтной структуры территории.

Получено: 22.01.01.

К.Е. БАРИНОВА, В.Ф. ИВАНОВА, Л.А. ШАЛАШОВА (Государственный центр агрохимической службы «Владимирский»)

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Основной задачей земледелия является удовлетворение потребностей человечества в качественных продуктах питания. Эта проблема продолжает оставаться одной из наиболее острых. Человечество вечно будет зависеть от сельского хозяйства в отношении продуктов питания. Сельскохозяйственная наука, ученые должны многое сделать в этом направлении.

Рост продуктивности посевов – важный фактор в решении продовольственной проблемы. Все факторы, за счет которых формируется урожай, равнозначны и незаменимы. Однако среди них есть такие, опираясь на которые можно достичь очень высоких результатов.

Увеличение продуктивности возможно за счет селекции, семеноводства, внесения удобрений, гербицидов, фунгицидов и инсектицидов, причем за счет комплекса средств химизации в значительно большей степени. При комплексном внесении средств химизации создаются комфортные условия для роста и развития растений, формирования урожая. Общепризнано, что одним из решающих факторов интенсификации выступает химизация земледелия и регулярное водоснабжение посевов.

Главное внимание следует обратить на то, чтобы наше традиционное земледелие, которое кормит и долго ещё будет кормить народ, сделать более безопасным для окружающей среды и человека, основанном на научной основе и строгом соблюдении регламентов проведения всех работ.

До настоящего времени в нашей стране не было единой системы контроля агроэкологической ситуации на территориях, используемых в земледелии, которая позволила бы всесторонне и глубоко оценить как положительное, так и негативное воздействие средств химизации и агротехники как непосредственно на агроэкосистему, так и за её пределами.

Такой системой регулярных наблюдений состояния окружающей среды в земледелии является агроэкологический мониторинг. Основной целью агроэкомониторинга считается создание высокоэффективных экологически сбалансированных агроценозов на основе воспроизводства почвенного плодородия, поддержания важнейших функций почвенного покрова, климатических ресурсов, рационального использования средств химизации.

Основными принципами агроэкологического мониторинга являются:

– комплексность, позволяющая иметь показатели, характеризующие сезонные и долгосрочные изменения агроэкосистемы;

– непрерывность и четкая периодичность наблюдений;

– единая программа наблюдений под общим научно-методическим руководством Центрального научно-исследовательского института агрохимического обслуживания (ЦИНАО), г. Москва;

– систематичность исследований агроэкосистемы (почва – растения – – достоверность и точность исследований;

– одновременность наблюдений по системе объектов.

Агроэкологический мониторинг включает три взаимосвязанные составные части:

1. Наблюдения за состоянием почв и почвенного покрова и оценка их изменений во времени и пространстве.

2. Прогноз изменения состояния почв и почвенного покрова.

3. Научно обоснованные рекомендации по направленному потенциального и эффективного плодородия земель, урожайности сельскохозяйственных культур, сохранения и улучшения экологических условий.

Агроэкологический мониторинг предусматривает системный анализ по изучению продуктивности земледелия, созданию высокоплодородных почв, производству экологически безопасной продукции и охране окружающей среды от загрязнения токсическими веществами, тяжёлыми металлами и радиоактивными элементами. От традиционных почвенноагрохимических исследований мониторинг отличается прежде всего комплексностью и непрерывностью во времени исследований, объединённых едиными целями в рамках общей программы.

Государственный центр агрохимической службы “Владимирский” в соответствии с “Государственной программой мониторинга земель Российской Федерации”, утвержденной постановлением правительства РФ от 15.07.92 и постановлением Главы администрации Владимирской области “О мониторинге земель” № 345 от 17.12.92 проводит мониторинг земель сельскохозяйственного назначения как составную часть мониторинга окружающей среды согласно “Методическим указаниям по проведению локального мониторинга на реперных участках” (ЦИНАО, Москва, 1993 г.).

В системе локального агроэкологического мониторинга в 1993 г. в каждом районе области организованы постоянные (реперные) участки для проведения исследований по широкому набору показателей. Отбор образцов и выполнение химических анализов проводятся по соответствующим ГОСТам и ОСТам.

За 8 лет отобрано 12391 проб, в том числе: почвы – 10141, растений – 781, воды – 1198, снега – 271. Проведено около 165 тыс. анализов.

Аналитические работы выполняются в испытательной лаборатории почв, агрохимикатов, кормов, сельскохозяйственной и пищевой продукции государственного центра агрохимической службы “Владимирский”.

Лаборатория соответсвует требованиям системы аккредитации аналитических лабораторий, предъявляемым к ним, и аккредитована на техническую компетентность и независимость при проведении всех видов аналитических работ, в том числе для целей сертификации (зарегистрирована в Государственном реестре под номером РОСС Р.V.

0001.510024).

информационно-вычислительная система на ЭВМ агроэкологического мониторинга. Вся информация по каждому реперному участку вносится в паспорт, который подлежит бессрочному хранению.

Результаты мониторинга земель используются при разработке программы воспроизводства и повышения плодородия почв, при оценке качества сельхозпродукции, при составлении ежегодного обзорного доклада о состоянии окружающей природной среды Владимирской области и Центрального региона России.

За годы интенсивной химизации сельского хозяйства Владимирской области произошло значительное улучшение плодородия почв.

Государственный центр агрохимической службы “Владимирский” располагает огромным информационным материалом, позволяющим проследить динамику плодородия наших почв.

Результаты 6 циклов сплошного агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий нашей области показывают, что отмечается хотя и медленная, но устойчивая тенденция к улучшению почвенного плодородия благодаря целенаправленной работе по известкованию, фосфоритованию, внесению органических и минеральных удобрений.

Содержание гумуса в почвах области стабилизировалось и имело некоторую тенденцию к повышению. Этому способствовал довольно высокий объем применения органических удобрений (8 – 10 т/га), который был близок к уровню, обеспечивающему бездефицитный баланс гумуса.

Но в настоящее время ситуация критическая, так как гектарная доза резко снизилась до 1 т и менее.

Эффективное известкование способствовало снижению кислотности почв во всех районах области. Известкование является коренным приемом повышения плодородия кислых почв, оказывая многостороннее действие на улучшение питания растений.

Ещё один прием в повышении плодородия – фосфоритование почв дал хороший результат, отмечалась четкая тенденция увеличения содержания исключительно важного биогенного элемента – фосфора.

Также заметно сократились площади пашни, низкообеспеченные обменным калием. Уровень применения удобрений был близок к расчетному. Владимирскую область в то время можно было отнести к регионам с хорошими показателями работы со средствами химизации, но сейчас мы вышли на уровень 60-х годов. В настоящее время произошло резкое снижение объемов известкования, фосфоритования и внесения удобрений, что ведет к безусловному падению плодородия почв.

Систематические наблюдения и комплексные исследования на реперных участках агроэкологического мониторинга за 1993 – 2000 гг.

позволили оценить экологическую ситуацию на сельхозугодьях Владимирской области и сделать следующие выводы:

1. Оперативный контроль выявил общие тенденции изменения состояния почвенного покрова при данном виде использования сельскохозяйственных земель. В настоящее время в отсутствии последовательной аграрной политики и вследствие резкого сокращения объемов агрохимических работ плодородие почв падает: повышается кислотность, уменьшается запас питательных веществ в почве.

Проводимая оценка почв по системе почвенно-экологического индекса (ПЭИ), служащего показателем уровня плодородия, выявила устойчивую тенденцию к снижению: агрохимический показатель (А) за 8 лет снизился с 1,31 до 1,25; величина почвенно-экологического индекса с 58 до 54, в том числе ПЭИ серых лесных и пойменных почв с 67 до 61, дерновоподзолистых – с 54 до 51.

2. Потеря плодородия – это угроза для продовольственной безопасности страны. Нужно находить и реализовывать все имеющиеся традиционные и нетрадиционные способы сохранения плодородия почв.

Для этого необходимо систематическое известкование и внесение в оптимальных дозах органических и минеральных удобрений.

3. Содержание в почвах контролируемых тяжелых металлов низкое, по годам варьирует незначительно и находится на уровне I группы эколого-токсикологической оценки. Степень загрязнения почв реперных участков характеризуется как слабая и допустимая, что безопасно для возделывания всех сельскохозяйственных культур.

4. Ведение сельского хозяйства, базируемое на научно-обоснованном применении средств химизации, не представляет опасности загрязнения почв тяжелыми металлами.

5. Ежегодные данные по радиологическим показателям отличаются стабильностью. Мощность дозы гамма-излучения не превышает естественных природных значений. Почвы реперных участков относятся к I группе по содержанию долгоживущих радионуклидов и не представляют опасности.

6. В связи со значительным снижением объемов применения пестицидов в сельском хозяйстве области остаточное их количество в почве и растениях не было обнаружено или отмечалось в отдельных случаях в минимальных следовых концентрациях.

7. Из-за сокращения работ по химической обработке гербицидами резко возросла засоренность полей.

8. Степень возможного загрязнения почв аэрозольными частицами определяется по анализу снега и дождевой воды. Кислотность осадков колеблется в пределах рН 5,8 – 7,2, содержание тяжелых металлов незначительное.

ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир 9. Формирование урожая сельскохозяйственных культур в области происходит за счет потенциального плодородия почв, последействия ранее внесенных удобрений. Качество сельскохозяйственной продукции с реперных участков соответствует санитарно-гигиеническим нормам и критериям безопасности.

10. Обнаруженное количество токсикантов в агроценозах не представляет опасности для здоровья людей и животных.

Поскольку почва представляет собой активную буферную систему, в которой существенные аналитически определяемые изменения многих её свойств и режимов наступают по истечении продолжительного времени, то контроль за их состоянием должен проводиться постоянно. Ценность результатов тем выше, чем длительнее исследования.

Получено: 05.03.01.

А.В. ГРИШИНА, Т.А. БЕЛИКОВА (Государственный центр агрохимической службы «Владимирский»)

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ПОЧВ СЕЛЬХОЗУГОДИЙ

ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Прогресс человечества резко усилил техногенную нагрузку на биосферу. Главным доминирующим процессом является круговорот химических элементов.

В биосферу поступает свыше 500 тыс. разновидностей загрязняющих химических веществ, среди них значительное место занимают тяжелые металлы, большая часть которых накапливается в почве.

Основными загрязнителями являются промышленные и топливноэнергетические предприятия, автомобильный и железнодорожный транспорт. Только от металлургических предприятий на поверхность земли ежегодно поступает, т: меди – не менее 154650, никеля – 12000, ртути – 30,5, цинка 121500, кобальта – 765, свинца – 89000, молибдена – 1500.

Вследствие сжигания угля и нефти ежегодно выпадает, т: ртути – 1600, цинка – 7000, свинца – 3600, никеля – 3700, меди – 2100.

Выхлопные газы автотранспорта привносят на поверхность земли 260000 т свинца ежегодно.

Тяжелые металлы относятся к числу наиболее опасных. Результаты их действия проявляются не столь очевидно, как другие виды загрязнения почв, но тяжелые металлы передаются по трофическим цепям с выраженным кумулятивным эффектом. Максимальную опасность эти элементы представляют для человека, находящегося на вершине цепи питания, где он может получать продукты с концентрацией токсикантов в 100 -1000 раз более высокой, чем в почвах.

Тяжелые металлы, поступающие из различных источников, в конечном итоге попадают на поверхность почвы, химические и физические свойства которой могут существенно влиять на их судьбу либо усиливая токсичность, либо переводя в малоактивную форму, безопасную для сельскохозяйственных растений и почвенной биоты. Поступление тяжелых металлов в растения обусловлено физиологическими особенностями растения.

Однако фитотоксичность тяжелых металлов во многом определяется свойствами самих металлов.

За предыдущие 6 лет (1994 – 1999 гг.) сотрудниками отдела охраны токсикологическое обследование почв сельхозугодий во всех районах области на содержание тяжелых металлов и остаточных количеств пестицидов.

Результаты анализов показали, что содержание тяжелых металлов и остаточных количеств пестицидов в почве находится на уровне регионального фона. Но это нас не должно успокаивать, т.к. не исключена возможность локального загрязнения почвы. А примеры такие уже появились.

Так, в 1994 г. в Кольчугинском районе нами был обнаружен сенокосный участок, загрязненный тяжелыми металлами. Этот участок площадью 54 га расположен в пойме р. Пекша, рядом с г. Кольчугино и принадлежит ТОО “Раздолье”.

Результаты анализов в 1994 г. показали, что в почвах участка содержатся повышенные концентрации меди и цинка, превышающие ПДК соответственно в 3,7 и 1,4 раза.

В последующие годы продолжались исследования почвы этого участка. Сравнивая ежегодные данные, можно сделать вывод о том, что содержание этих элементов (медь, цинк) в почве участка с каждым годом возрастает.

Среднее содержание меди в 1999 г. превышает ПДК почти в 7 раз, цинка – почти в 2 раза. Это говорит о наличии постоянных источников загрязнения, способствующих накоплению тяжелых металлов в почве.

Основными загрязнителями рек Пекша и Беленькая являются предприятия цветной металлургии и жилищно-коммунальное хозяйство г.

Кольчугино.

По результатам анализов ежегодно рассчитывается суммарный показатель химического загрязнения. Данные представлены в табл. 1.

исслед. химич. загрязнения Zc загрязнения загрязнения Как видно из табл. 1, суммарный показатель химического загрязнения Zc, повышаясь с каждым годом, значительно вырос в 1998 – 1999 гг. Величина его соответствует сильной степени загрязнения, тогда как в предыдущие годы степень загрязнения была средней.

Увеличение этого показателя происходит за счет постоянного накопления содержания меди и цинка в почве участка.

Ежегодно в период начала снеготаяния на участке отбирались пробы снега, в которых также определялось содержание тяжелых металлов.

Результаты анализов представлены в табл. 2, которые показывают, что содержание тяжелых металлов в снежном покрове не могло увеличить загрязнение почвы до такого уровня.

Результаты исследований были переданы в администрацию Кольчугинского района, районный комитет по земельным ресурсам и землеустройству, районный комитет охраны природы, областной комитет охраны природы.

ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир Содержание тяжелых металлов в снежном покрове, мг/л Из всего вышесказанного следует:

– необходимо разработать мероприятия по снижению загрязнения почвы тяжелыми металлами;

– требуется дальнейшее агроэкологическое обследование поймы р.

Пекши и близлежащих территорий для выявления источников загрязнения и определения юридической и финансовой ответственности предприятий за нанесенный ущерб природе.

Получено: 05.03.01.

Т.А. ТРИФОНОВА, В.Г. ПРОКОШЕВ, С.В. РОЩИН, А.В. ДУХАНОВ, А.Н. КРАСНОЩЁКОВ (ВлГУ)

ГИС-ТЕХНОЛОГИИ В АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ

(АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ

ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ)

Одним из важнейших направлений развития информационных технологий является внедрение геоинформационных систем (ГИС) в экологические региональные структуры и службы, а также такие сферы человеческой деятельности, в которых традиционно информационные системы использовались недостаточно широко. В качестве примера можно привести систему землепользования. До последнего времени применение информационных технологий в земледелии было минимальным, хотя они позволяют организовать сельскохозяйственное производство более эффективно. Речь идет о построении имитационной компьютерной модели системы земледелия.

В настоящее время актуальным вопросом является коренное изменение самого процесса формирования агрономических решений на основе внедрения экологически сбалансированных систем земледелия с широким привлечением возможностей современной техники, в том числе компьютерной. В условиях общего дефицита ресурсов особое значение приобретает их рациональное использование, привлечение наукоемких технологий.

Особое место в современной аграрной науке имеет развитие адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ), учитывающих:

– общественные потребности в продукции сельского хозяйства, – агроэкологические параметры земель (природно-ресурсный – агроэкологические требования сельхозкультур, их адаптивный потенциал и средообразующее влияние и др.

В настоящей работе сделана попытка учета всех этих достаточно разнообразных требований в рамках одной вербальной, а затем и математической модели, которая реально обеспечивает оптимизацию системы земледелия на конкретном хозяйственном примере.

Сущность адаптивно-ландшафтной системы заключается в эффективном хозяйственном использовании земель с учетом их дифференциации по агроэкологическим группам в соответствии с конъюнктурой рынка, наличия природных и производственных ресурсов, обеспечивающих устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия.

Этапы построения реальной адаптивно-ландшафтной системы земледелия включают в себя агроэкологическое картирование земель на единой концептуальной основе, разработку проекта землеустройства, создание и внедрение банка данных, максимально характеризующих объект управления – агробиоценоз, учет в целостной оптимизационной модели всех ограничений и проверку адекватности модельных решений при производственном внедрении.

Проект по созданию автоматизированной системы планирования посевных площадей предполагает разработку и построение автоматизированной информационно-аналитической системы, состоящей из следующих функциональных блоков:

– электронная почвенно-ландшафтная карта всей территории Владимирского ополья, которая должна включать информацию по агроэкологическим ресурсам территории, а также информацию о транспортных путях, постройках и др.;

– электронная база данных, связанная с объектами электронной карты, которая включает всю необходимую атрибутивную информацию, а также содержит статистику урожайности за последние несколько лет;

– экспертный модуль для анализа показателей продуктивности для различных культур за прошедший период;

– экспертный модуль, обеспечивающий поддержку принятия решений по краткосрочному планированию землепользования агроэкологических ресурсов Владимирского ополья (сроком от одного до трёх лет);

– экспертный модуль, обеспечивающий поддержку принятия решений при долгосрочном планировании землепользования агроэкологических ресурсов Владимирского ополья (сроком от – интерфейсный модуль информационно-аналитической системы, обеспечивающий взаимодействие с конечным пользователем системы (агрономом, экспертом ВНИИСХ) без необходимости обеспечения технической поддержки со стороны разработчика информационно-аналитического комплекса.

информационно-аналитической системы выполнялась как отдельный этап проекта. При этом в процессе разработки и реализации каждого блока проводился детальный анализ адекватности его реальным условиям с целью обеспечения наилучших параметров качества работы всей системы.

Создание электронной агроэкологической карты исследуемой территории В основу агроэкологического картирования заложена агроэкологическая классификация, включающая прежде всего определение групп земель по основным почвенно-экологическим факторам и подгрупп – по интенсивности их проявления. Основными факторами дифференциации здесь выступают степень гидроморфизма и эродированность. Следует отметить, что различия между подгруппами могут быть настолько велики, что определяют необходимость применения различных систем земледелия.

Далее агроэкологические подгруппы разделяются на классы по характеру почвообразующих пород; затем на подклассы по их гранулометрическому составу. Классификация предусматривает подразделения земель по особенностям мезорельефа, крутизне и экспозициям склонов, что позволяет идентифицировать выделенные контуры с аналогичными микроклиматическими условиями.

С учетом всех перечисленных показателей специалистами была составлена комплексная детальная карта опытного участка.

Построение электронной карты территории Владимирского ополья производилось на основе составленной специалистами ВНИИСХ карты почвенных ареалов и посевных площадей, содержащих информацию об элементарных ареалах агроэкологического ландшафта (АЭЛ).

Под каждым таким ареалом понимается однородный почвенный контур, участок на элементе мезорельефа, характеризующийся одинаковыми геологическими, литологическими и микроклиматическими условиями.

Из элементарных ареалов агроландшафта формируются агроэкологические типы земель, которые в отличие от пространственно фиксированных ареалов по природным условиям представляют собой систему, зависящую от адаптивных возможностей культур, условий интенсификации. В свою очередь, все ареалы классифицируются с учетом возможностей преодоления сельскохозяйственной культурой лимитирующих факторов среды.

Формирование почвенно-географических слоёв карты При построении электронной ГИС-карты были выделены семь самостоятельных слоёв:

– почвы – для хранения информации об элементарных ареалах агроэкологического ландшафта (ЭАЛ);

– почвы1 – для хранения информации об ЭАЛ, информация по (вспомогательный слой);

– дороги – для хранения информации о дорожно-транспортных путях, которая необходима при планировании посевных – заселённые – для хранения информации о заселённых территориях;

– реки – для хранения информации о речных каналах;

– другие – для хранения информации об объектах других категорий;

– водоёмы – для хранения информации о водных бассейнах.

Реализация электронной версии карты производилась средствами программного продукта ArcView GIS версии 3.1.

Основной слой карты ГИС содержит около полутора тысяч региональных элементов, каждый из которых соответствует одному элементарному ареалу (ЭАЛ) с одинаковыми агроэкологическими параметрами.

Естественно, что на формирование посевных территорий большое лимитирующее влияние оказывают не только элементы естественного рельефа (реки, овраги, водоёмы), но и расположение населённых пунктов, транспортных путей и т.д.

Формирование информационных слоев карты Следующим после создания географических слоёв этапом в процессе создания электронной карты Владимирского ополья является этап формирования информационного слоя карты.

Для идентификации к каждому отдельно взятому ЭАЛ на электронной карте географической информационной системы, то есть каждому объекту слоя «Почвы», были привязаны собственные номера и строки, содержащие кодировку для отдельного элементарного участка.

Каждому ЭАЛ присвоен уникальный номер на всей территории карты (_ID) и строка параметров (EALCODE). Строка EALCODE включает в себя исчерпывающую информацию об агроэкологических параметрах элементарного ареала.

Указанный набор характеристик каждого элементарного ареала карты ГИС позволяет выполнять различного вида анализ пригодности выбранной посевной территории для той или иной сельскохозяйственной культуры.

Создание информационного слоя карты ГИС и привязка атрибутивной информации к каждому из объектов слоя «Почвы»

позволяет воспроизводить различные варианты тематических закрасок карты Владимирского ополья, для визуальной оценки преобладания элементарных ареалов с теми или иными наборами агроэкологических параметров.

Анализ рельефа земель сельхозугодий с применением ArcView GIS 3. Анализ рельефа проводился в 3 этапа:

– оцифровка контуров рельефа и точек с высотами с карты масштабом 1:50 000;

– построение TIN-слоя по рельефу с нанесением слоев характеристик земель в ГИС ArcView 3.1;

– построение GRID-поверхности рельефа с применением модуля 3D Analyst в ArcView 3.1.

В ArcView 3.1 по контурам рельефа был создан TIN-слой, на который были наложены слои с характеристиками земель. По TIN-слою с применением дополнительного модуля Spatial Analyst была проведена проверка на адекватность элементарных ареалов земель. Для этого были построены по рельефу линии стоков и по ним определялась адекватность (пример показан на рис. 1).

После этого в ArcView 3.1 по точкам с высотами с применением дополнительного модуля 3DAnalyst методом интерполяции создана трехмерная GRIDповерхность рельефа, к которой привязаны все основные слои (дороги, водоемы, населенные пункты) и наложены слои с характеристиками земель (пример показан на рис. 2).

слои: GRID-проверхность, населенные пункты, дороги, речные бассейны, ЭАЛ.

Экспертный модуль информационно-аналитической системы Как уже сказано ранее, информационно-аналитический комплекс включает несколько аналитических модулей, предназначенных для выполнения анализа посевных территорий, а также для поддержки принятия решений при планировании распределения культур по различным производственным участкам:

– экспертный модуль для краткосрочного планирования;

– экспертный модуль для долгосрочного планирования.

Такое разделение аналитического блока системы обусловлено тем, что при решении задач планирования на длительный период необходим учёт ряда дополнительных параметров. Так, при долгосрочном планировании возникает необходимость более детального анализа севооборотов как для однолетних, так и для многолетних культур.

Каждый из экспертных модулей имеет доступ к базе данных, содержащей результаты анализа предоставленного ВНИИСХ статистического материала по урожайности для различных культур на протяжении нескольких десятков лет деятельности института. Так, в результате проведённого анализа получены ориентировочные данные продуктивности для различных культур в зависимости от типа почв, технологий интенсификации, вида культур, произраставших на производственном участке ранее, а также метеорологических параметров.

информационно-аналитической системы является оптимальное распределение сельскохозяйственных культур по производственным участкам (рис.3). При этом пользователю комплекса предлагаются количественные оценки урожайности, а также ряда экономических параметров.

Рис. 3. Экспертный модуль информационно-аналитической системы для оптимального распределения сельскохозяйственных культур по производственным участкам.

Кроме отчета с результатами анализа каждый из экспертных модулей обновляет информацию электронной карты территории, которая, в свою очередь, отображает слой карты с производственными участками, засеянными оптимальным образом.

Таким образом, проведено подробное многокомпонентное картирование агроландшафта, что позволило идентифицировать по сочетанию различных признаков более тысячи элементарных почвенных ареалов. Последние, в свою очередь, комплектовались в агроэкологические типы земель для научно-обоснованной планировки распределения сельскохозяйственных культур и выбираемого уровня технологии.

Созданный блок географической информационной системы явился базовым для дальнейшей разработки программных пакетов технологий возделывания районированных культур для трех возможных уровней интенсификации производства. Это позволило включить «агрономический блок» в экономико-математическую модель оптимизации деятельности сельскохозяйственного предприятия как субъекта рыночной экономики.

В результате работы экспертного модуля информационноаналитической системы агроном получает фактически готовый план распределения культур по имеющимся производственным участкам и прогноз урожайности как отдельно по каждому участку, так и в сумме по всей территории ополья. Вся эта информация отображается на экране компьютера в любом масштабе в виде электронной карты с окраской соответственно полученному оптимальному расположению культур. При наличии соответствующего оборудования (принтер, плоттер) может также быть получена твердая копия карты с любым сочетанием слоёв и в любом масштабе.

Совместные испытания и внедрение созданной геоинформационной системы в производство на примере деятельности ВНИИСХ показали, что система не только предоставляет отличные возможности хранения и обработки статистической информации в геоинформационной системе по урожайности, но и представляет собой мощный инструмент для поддержки принятия решений при планировании использования агроэкологических ресурсов территории.

Получено: 09.02.01.

ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир К.Е. БАРИНОВА, В.Ф. ИВАНОВА, Л.А. ШАЛАШОВА (Государственный центр агрохимической службы «Владимирский»)

ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В БАССЕЙНЕ Р. НЕРЛЬ

Охрана окружающей природной среды – единственный путь устойчивого развития человечества. Она обозначает использование почвы, воды, воздуха, биологических и минеральных ресурсов таким образом, чтобы они не деградировали и не истощались, а их качество и запасы сохранялись для будущих поколений.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб водным объектам и почвам. Загрязняющие вещества рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на почву непосредственно идет поток отходов.

Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Загрязняются и подземные воды - важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде.

Вода – неоценимое природное богатство. В естественном состоянии она никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, взвешены твердые частички. Даже пресной мы называем воду с содержанием растворенных солей до 1 г на литр. Откуда же берется и никогда не иссякает мировой родник пресной воды? Ведь почти все запасы мировой воды – это соленые воды Мирового океана и подземных кладовых. Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды.

Владимирская область обеспечена ресурсами поверхностных вод неравномерно и недостаточно. Областной центр – крупнейший среди населенных пунктов области потребитель воды.

Основными источниками питьевого водоснабжения г. Владимира являются реки Клязьма, Нерль и подземные воды Судогодского водозабора. Проблема питьевого водоснабжения напрямую связана с загрязнением рек. Реки всегда были источниками пресной воды, но в настоящее время они стали транспортировать отходы.

Клязьма – одна из грязных рек центральной России. Нерль также периодически загрязняется. Город Владимир испытывает большие затруднения с питьевой водой. Руководство ищет пути решения этой проблемы. Вот уже функционирует Судогодский водовод, подавая владимирцам ежедневно несколько тысяч кубометров чистейшей воды.

Жители города Владимира также используют родниковую воду. Она не раз спасала горожан в дни природных и техногенных аварий.

Трудно пришлось бы владимирцам, не будь у них альтернативных водных источников. Поэтому сохранение качества грунтовых вод в нынешних условиях промышленно-хозяйственной деятельности – общая забота властей, природоохранных органов и самих жителей.

Владимир стоит на высоком левом берегу Клязьмы, рассеченном оврагами и долинами речек Лыбеди, Рпени, Содышки. Их отличают плоские водораздельные пространства, крутые склоны. Поверхностные воды бегут с большой скоростью по крутым склонам, уклоны их фильтрации значительны, а пути коротки, поэтому воды не успевают достаточно очиститься. К тому же площадь города сильно загрязнена, известно 13 опасных очагов загрязнения. Поверхностные воды улавливают загрязняющие вещества. В формировании основных водотоков участвуют малые реки и ручьи, которые привносят загрязнение, попадающее в них с поверхностным стоком дождевых, талых вод с городских территорий, с сельскохозяйственных угодий, с аварийными выпусками неочищенных сточных вод, животноводческих ферм и комплексов.

Река Нерль протекает по территории Суздальского района, недалеко от устья расположен водозабор города Владимира. В бассейне р. Нерль в Суздальском районе находятся 15 крупных сельскохозяйственных предприятий, в которых потенциальными загрязнителями, взятыми на учет агрохимцентром “Владимирский”, являются 26 животноводческих ферм крупного рогатого скота, 3 свинокомплекса, 8 навозохранилищ, площадок компостирования навоза, 1 птицефабрика, поля орошения стоками на комплексе крупного рогатого скота, 24 летних лагеря скота, складов ГСМ, 11 скотомогильников, 9 моек автотранспорта, 10 складов минеральных удобрений.

Инвентаризацию источников загрязнения осуществляли специалисты отдела охраны окружающей среды Государственного центра агрохимической службы “Владимирский” в присутствии представителей сельскохозяйственных предприятий.

По результатам инвентаризации каждого объекта заполняется инвентаризационная карта, которая содержит информацию о месте расположения объекта, благоустройстве территории, соблюдении санитарных норм, выполнении природоохранных требований и его характеристику.

В заключении по результатам инвентаризации отмечается необходимость проведения лабораторного контроля за загрязнением почв, растениеводческой продукции, водных объектов и даются замечания и предложения по устранению недостатков. Мы не просто фиксируем источник загрязнения, а совместно с хозяйством решаем, как его устранить.

Актуальна также проблема залповых загрязнений реки в сопредельных областях. Одна из этих ситуаций связана со сбросом навозных стоков с комплекса крупного рогатого скота “Петровский” Ивановской области в 1994 г., которая надолго оставила целый район города Владимира без питьевой воды. С 1995 г. агрохимцентр “Владимирский” осуществляет гидрохимический контроль р. Нерль и ее притоков. Два раза в год в течение дня от границы Владимирской и Ивановской областей вниз по течению до устья Нерли отбираются пробы воды: 11 из реки Нерль, 13 - из ее притоков. Это количество створов наблюдения за качеством воды дает возможность точнее определить долю загрязнения каждого сельскохозяйственного предприятия и конкретный источник.

Аналитические работы выполняются в испытательной лаборатории агрохимцентра “Владимирский”, которая соответствует требованиям системы аккредитации аналитических лабораторий и аккредитована на техническую компетентность и независимость при проведении аналитических работ (зарегистрирована в Государственном реестре под № РОСС RU 0001.510024).

В воде определяется концентрация нитратов, нитритов, аммония, хлоридов, мышьяка, фтора, сульфатов и тяжелых металлов (свинца, кадмия, меди, цинка, кобальта, марганца, никеля, железа, ртути). При обработке результатов анализов используется перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей.

Анализ качества воды показал, что загрязнителями ее являются соединения азота, меди, цинка, никеля, марганца и железа, особо нужно отметить постоянное присутствие ионов железа и марганца во всех пробах и в любое время года. Весной 1998 г. протекая по территории нашей области, река ухудшила качество воды по аммиаку в 2,4 ПДК на границе с Ивановской областью до 2,6 ПДК у водозабора г. Владимира и по меди соответственно с 9,5 ПДК до 13 ПДК.

Максимальная концентрация меди зафиксирована в пробе воды в с. Ославское (0,026 мг/л – 26 ПДК). За все время наблюдений самая ISBN 5-89368. Экология Владимирского региона. Владимир грязная вода была в р. Соловуха, в бассейне которой расположен свинокомплекс ММ “Технология”. Содержание хлоридов, сульфатов, мышьяка, фтора, свинца, кобальта, кадмия, ртути за период наблюдений не превышало ПДК.

Источниками загрязнения биогенными элементами воды в реке Нерль являются неканализованные стоки населенных пунктов, неисправные очистные сооружения, сельскохозяйственные предприятия:

ММ “Технология”, АО “Торчино”, АО “Суздальское”, ТОО “Мордыш”, ТОО “Нерль”, ОПХ ВНИИСХ, АО “Спасское”, ТОО “Порецкое”, ТОО “Суворовское” Суздальского района, ТОО “Родина” Камешковского района.

С результатами наших исследований ознакомлены представители сельскохозяйственных предприятий, материалы представлены в районный комитет охраны природы.

Разработанный и утвержденный проект “Зоны санитарной охраны Нерлинского водозабора” реализуется территориями с большими трудностями, причины которых отсутствие достаточного финансирования.

Проводимые водоохранные мероприятия носят локальный характер и не оказывают существенного влияния на охранную обстановку. В настоящее время имеется острая необходимость в систематическом контроле качества вод, устранении причин загрязнения водных объектов, ужесточении требований к загрязнителям.

Получено: 05.03.01.

Е.В. ШЕИН (МГУ им. М.В. Ломоносова, г.Москва) М.А. МАЗИРОВ, М.А. БУТЫЛКИНА, Ю.Н. БУЕВА (ВНИИСХ, г. Суздаль)

ПЕДОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНОГО

ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ

Уплотнение почв в большинстве случаев рассматривается как универсальный антропогенный процесс, который интенсивно развивается на всех обрабатываемых полях (Бондарев, Медведев, 1980; Berli в al, 1998) и при котором отмечается уменьшение урожая сельскохозяйственных культур. Кроме того, увеличение антропогенной нагрузки нередко приводит к увеличению варьирования почвенных свойств и соответственно к росту “пестрополья”. Изменение строения почвенного профиля, появление уплотненных участков и слоев должно привести и к иному протеканию почвенно-генетических процессов. По-видимому, одна из причин недостаточного внимания к изучению такого рода пространственных процессов в почвенном покрове – это “точечная” (на основании одиночных разрезов) оценка природной ситуации, не использующая пространственные масштабные подходы и методы анализа.

Цель работы состоит в исследовании педогенетических характеристик, пространственного распространения физических свойств и возможных процессов в почвенном покрове Владимирского ополья.

Задачи: исследовать педогенетические особенности почвенного покрова на длинномерных траншеях; детально изучить физические свойства (плотность, порозность, водопроницаемость) по почвенным слоям с малым шагом опробования и выявить особенности педогенетических свойств и протекающих процессов в почвенном покрове в связи с повышенной антропогенной нагрузкой на почвенный покров Владимирского ополья.

Пространственное распространение почвенных горизонтов и физических свойств было исследовано на почвенных траншеях длиной 40– 46 м. Траншеи располагались на полях Владимирского института сельского хозяйства: первая траншея (Т1) длиной 46 м имела направление с запада на восток, причем ее западная часть (около 5 – 7 м) принадлежала крупной западине. Эта западина простиралась далее в западном направлении на 50 – 60 м и характеризовалась заболоченностью в своей центральной части. Такие западины – явление чрезвычайно характерное для условий Владимирского ополья. На 24 м Т1 пересекала границу между сельскохозяйственными угодьями: восточный участок (24,00 – 46,00 м) был занят производственными посевами пшеницы, луговая растительность западного участка используется в качестве естественного сенокоса и пастбища. На рис. 1 приведена схема генетических горизонтов Т1. Вторая траншея (Т2) длиной около 40 м и глубиной более 2 м была заложена в июле 1998 г. параллельно рядкам производственных посевов зерновых (посевы овса). Траншея располагалась в направлении с юга на север в южной наиболее высокой части территории. Строение почвенного покрова исследованной траншеи Т2 представлено в виде графического изображения основных почвенных горизонтов (рис. 3). Среди физических свойств, исследованных по траншеям с шагом опробования 25 см, представлены плотность почвы (буровой метод) и водопроницаемость (метод трубок с переменным напором). Были рассчитаны отношения логарифма водопроницаемости к порозности почвы, которые отражают способность почвы проводить потоки влаги: чем он выше, тем интенсивнее потоки влаги в этом участке почвы. Это позволило нам назвать это отношение "коэффициентом потенциальной проводимости".

AE HBCK

Рис. 1. Морфологические особенности почвенно-генетических свойств почвенного покрова (основные горизонты) по траншее 1: H0 – поверхность почвы; Hвск – глубина вскипания от HCl; HT – дно траншеи, HGr – уровень грунтовых вод the ground water table Горизонты: Апах – пахотный, А1 – гумусово-аккумулятивный, AE – гумусово-элювиальный (второй гумусовый горизонт, EB – переходный горизонт, Bh,f,g – иллювиальный горизонт, содержащий гумусовожелезистые конкреции, железисто-глинистые кутаны и признаки оглеения, Bh,f – иллювиальный горизонт с гумусовыми и железисто-глинистыми кутанами, В1 – иллювиальный горизонт, Bk – карбонатный горизонт.

На рис. 1 представлено распространение почвенных горизонтов Т1.

Напомним, что левая часть этой траншеи (до 24-го м) не была затронута растительностью). Это заметно отразилось на распределении плотности почвы и коэффициента потенциальной проводимости (см. рис. 2 и 3). На рис.3 особенно заметны различия в распространении этих свойств по траншее: горизонтальное (слоистое) дифференцирование почвы в отношении физических свойств в части Т1, находящейся под сельскохозяйственными воздействиями, и, напротив, вертикальные направления в распределении свойств в части траншеи под естественной растительность. Это указывает и на различие в направлении почвенных процессов на этих двух участках траншеи. По всей видимости, в зоне траншеи под травами преобладают вертикальные потоки, нет элементов застоя влаги, движение веществ в основном нисходящее. Напротив, слоистое распределение почвенно-физических свойств на участке траншеи под обработкой указывает на возможные периоды застоя влаги, локального переувлажнения, возникающие во время снеготаяния, обильных осадков, когда на слоях почвы с низкими коэффициентами потенциальной проводимости возникает застой влаги. Все это указывает на смену водновоздушного режима этих почв, заметные изменения протекания почвенных процессов под действием сельскохозяйственных орудий.