Геоэкология почвенных покровов позднего голоцена Южного Приладожья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат географических наук Маркова, Мария Александровна

• Маркова, Мария Александровна
• кандидат географических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат географических наук Маркова, Мария Александровна

Введение.

Глава 1. Характеристика окружающей среды южной части Приладожского геоэкологического района и методы исследований.

1.1. История развития окружающей среды региона исследования в голоцене.

1.2. Общая физико-географическая характеристика региона исследования.

1.3. Источники загрязнения окружающей среды региона исследования.

1.4. Методы сбора и обработки информации.

1.4.1. Полевые и лабораторные исследования.

1.4.2. Статистическая обработка результатов.

Глава 2. Геоэкологические особенности погребенных поверхностей' позднего голоцена в устье реки Охты.

2.1. Реконструкция палеогеографических событий эпохи неолита-энеолита.

2.1.1. Определение гранулометрического состава отложений.

2.1.2.0пределение геохимического состава отложений.

2.1.3. Реконструкция«ландшафтно-климатических условий.

2.2. Погребенные почвы неолита устья реки Охта.

2.3. Реконструкция функциональных зон на неолитическом памятнике «Охта» по данным геохимического анализа палеопочв и грунтов.

2.4. Погребенные почвы позднего средневековья устья реки Охты.

2.5.Геохимическое картирование отложений крепости Ландскрона

Глава 3. Поведение тяжелых металлов в почвах и почвогрунтах в условиях современного техногенеза.

3.1. Геохимические особенности позднеголоценовых отложений Лахтинского разлива.

3.2. Закономерности поведения экологически опасных элементов в почвах береговой зоны северо-восточной части Финского залива.

3.3. Тяжелые металлы в почвах и почвогрунтах южной части Приладожского геоэкологического района.

3.3.1. Содержание тяжелых металлов в почвах и почвогрунтах Ленинградской области по результатам профильной съемки.

3.3.2. Содержание тяжелых металлов в почвогрунтах центральной части Санкт-Петербурга по результатам площадной съемки.

3.3.3. Содержание тяжелых металлов в почвах территории геостанции Железо по результатам площадной съёмки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геоэкология почвенных покровов позднего голоцена Южного Приладожья»

Актуальность темы диссертации обусловлена необходимостью уточнения известных и установления новых закономерностей геохимической эволюции почвенных покровов голоцена, влияния антропогенной деятельности на состояние почв и грунтов для решения вопросов геоэкологии; археологии, эволюционной географии, детализации природных изменений» в прошлом и. настоящем, а также недостаточной) степенью изученности этих вопросов для территории Северо-Запада Европейской^ частиРоссии.

Для исследуемой территории не существует детальных реконструкций» эволюции окружающей среды, выполненных на основе изучения экогеохимии почв. Почвенные покровы, среди других природных архивов, являются «летописями, в которых записана и сохранена информация (память) о современных и прошлых геоэкологических обстановках местного, регионального и общепланетарного уровня. Известный ряд климатических и палеогеографических реконструкций эволюции окружающей среды (Хотинский, 1977; Величко, 1989 и- др.) не раскрывает в полной мере голоценовую историю Северо-Запада России. В последние годы уделяется все-большее внимание проблеме ландшафтно-климатической изменчивости, а также факторам, приводящим к сменам палеогеографических параметров окружающей среды.

Объектом исследования являются почвы и почвогрунты среднего и позднего голоцена южной части Приладожского геоэкологического района.

Предметом исследования являются процессы геоэкологической эволюции почвенных образований в голоцене.

Цель исследования заключается в выявлении особенностей* геохимии почвенных покровов как основы реконструкции геоэкологических обстановок в голоцене и совершенствовании методов геоэкологического мониторинга окружающей среды.

Для достижения поставленной цели были поставлены и. решены следующие задачи:

- изучить геохимические особенности' почв и почвогрунтов голоцена южной части Приладожского геоэкологического района;

- через геохимические индикаторы выявить черты палеоэкологических обстановок прошлого и их влияние на поведение человека;

- определить закономерности геоэкологической эволюции в голоцене;

- характеризовать методологические основы и* методы геоэкологического мониторинга:

На защиту выносятся следующие основные положения:

- почвенные покровы голоцена- южной части Приладожского геоэкологического 1 района^ обладают специфической памятью1 уточняющей геоэкологические параметры» отношений: окружающая среда — человек, человек — окружающая среда;

- пространственно-временной геоэкологический^ анализ почвенных образований различных территорий южной части Приладожского геоэкологического района позволил- установить ряд закономерностей, отражающих, как высокую, так и крайне низкую степень корреляции загрязнений, связанных с многоаспектным влиянием антропогенной деятельности.на экологическое состояние региона;

- уникальное сочетание различных географических* компонентов окружающей среды в среднем-позднем голоцене сформировало, в нижнем течении реки Охты экологическую нишу, благоприятную для жизнедеятельности, человека неолита — раннего металла и позднего средневековья;

- в ходе установленной нами внутрилиториновой трансгрессии деятельность человека на изучаемой территории временно была прекращена вследствие неблагоприятных геоэкологических условий;

- геоэкологические исследования почвенных образований" голоцена южной части Приладожского геоэкологического района являются основой для разработки концепции геоэкологического мониторинга окружающей среды.

Теоретической и методологической, основой диссертации являются конструктивные идеи и результаты исследований отечественных и зарубежных специалистов в области географии, геологии и геохимии: Е.И.Александровской", А. Л. Александровского,- Х.А.Арсланова,

Э.И.Гагариной, К.К.Маркова, Н.Н.Верзилина; Е.М.Нестерова, Д1А.Субетто, Г.И.Клейменовой, А.В'.Маслова, М.А.Спиридонова, В.А.Шахвердова, Е.М.Емельянова, Э.А.Александровой, О.А.Чичаговой, П.Е.Сорокина, М.А.Кульковой, Ф.Я:Сапрыкина, E.M.Bridges, Н.Р.В1ише, и др. Научная новизна работы состоит в том, что:

- впервые выполнена детальная геохимическая характеристика почв и почвогрунтов голоцена южной части Приладожского геоэкологического района с использованием! новых авторских данных, послуживших основой для палеогеоэкологических реконструкций развития окружающей среды;

- натосновании!комплексного анализа почвенных покровов.южной'части Приладожского геоэкологического района выявлены^ пространственно-временные закономерности геоэкологической эволюции окружающей среды в голоцене и ее связь с природно-климатическими* и антропогенными процессами;

- на исследуемой территории выявлена резкая смена условий седиментогенеза (внутрилиториновая трансгрессия), которую автор рассматривает как катастрофическое природное явление регионального масштаба;

- выполненные геоэкологические исследования почвенных образований голоцена показали их перспективность и необходимость развития этого направления как нового инструмента для реконструкций палеогеографических обстановок прошлого.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в выявлении ряда геоэкологических закономерностей эволюции; почвенных покровов, территории исследования в голоцене № дальнейшей? разработки теории, эволюции окружающей среды на основе междисциплинарного подхода.

Практическая значимость. Результаты работы позволяют реконструировать особенности геоэкологической? эволюции окружающей? среды в голоцене. Полученные данные могут служить, основой; геоэкологического мониторинга окружающей среды и природоохранных мероприятий. Материалы; полученные автором- используются; научными», и производственными организациями, внедрены в учебный процесс РГПУ им:А.И.1'ерцена, включены в; научно-производственные отчеты кафедры, геологии и геоэкологии по ее договорам и грантам- в которых автор принимала непосредственное участие как ответственный* исполнитель и исполнитель (ИИМК РАН, ВСЕРЕИ, ВНИГРИ, Комитет по природопользованию. СПб и др.).

Составлены авторские картосхемы^содержания тяжелых металлов дгш исследуемого региона; выявлены геохимические особенности; поверхностных почвенных- горизонтов в пределах Санкт-Петербурга; осуществлено? зонирование территории по величине коэффициента суммарного загрязнения; осуществлено функциональное ранжирование территории1 археологического памятника «Охта» на* основании геохимических параметров.

Обоснованность иг достоверность, результатов исследования* базируется на большом объеме количественных, ш качественных исходных материалов, применении сертифицированных методов исследования вещества на современном оборудовании с использованием новейших компьютерных технологий обработки аналитических материалов, ГИС технологий, а также анализе отечественных и зарубежных литературных источников и публикаций по исследуемой проблеме.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации легли результаты исследований почвенного покрова южной части Приладожского геоэкологического района, береговой зоны Финского залива (от г.Санкт-Петербурга до г.Хамина в Финляндии), полученные автором в течение полевых сезонов- 2006-2010 гг., а также материалы ВСЕГЕИ' им. А.П.Карпинского, любезно предоставленные

В.А.Шахвердовым, данные Северо-Западного института Наследия, техническая документация проектных организаций.

Соискателем использовано более 1300 образцов для цитологического, минералогического, геохимического' (более 10000 элементоопределений) и радиоуглеродного анализа (получено 15 радиоуглеродных дат). Отбор и подготовка проб к анализу проводились в соответствии1* с официально утвержденными и разработанными- методиками (ГОСТ 17.4.4.02-84; ГН 2.1.7.2041-06: ГН 2.1.7.2042-06). Экспериментальная m аналитическая« часть работ выполнена в лаборатории Геохимии окружающей' среды им. А.Е. Ферсмана кафедры, геологии, и геоэкологии РГПУ им.А.И. Герцена. Обработка, аналитических данных производилась с применением пакетов программ Statistica 6.0, Surfer 7.0 и др.

Апробация'исследования; Результаты исследований были доложены, на VIII Межвузовской4 молодежной научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования»- (СПбГУ, Санкт-Петербург, 2007 г.); LX Межвузовской конференции «Герценовские чтения» (РГПУ им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, 2007 г); VIII-X Международных семинарах «Геология, геоэкология, эволюционная география» (РГПУ- им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, 2008-2010 гг.); IX Международном форуме «День Балтийского моря» (ХЭЛКОМ, Санкт-Петербург, 2008 г.); VI Международной конференции «Геология в школе и вузе: Геология и цивилизация» (РГПУ им. А.И.Гёрцена, Санкт-Петербург,

2009 г.); Международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие и геоэкологические проблемы Балтийского региона» (НГУ им. Я.Мудрого, В.Новгород, 2009 г.); I Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П.Карпинского (ВСЕГЕИ им. А.П.Карпинского, Санкт-Петербург, 2009); VI Международной научной конференции студентов и аспирантов «Геология, геоэкология, геология: опыт научных исследований» (ДГУ, Днепропетровск, 2009 г.).

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и двух приложений. Цитированная литература содержит 146 названий. Объем работы 189 страниц машинописного текста, включая 35 таблиц и 60 рисунков.