ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Клименко Тетяна Карлівна

УДК 574.3 + 579.834

Біоекологічні особливості розподілу важких металів в урбосистемах
промислового дніпродзержинська

03.00.16 – екологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Дніпропетровськ – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Дніпропетровському національному університеті
Міністерства освіти і науки України, м. Дніпропетровськ.

Науковий керівник – доктор біологічних наук, професор

Цвєткова Ніна Миколаївна,

Дніпропетровський
національний університет,

професор кафедри
геоботаніки, ґрунтознавства

та екології

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Узбек Іван Харлампійович,

Дніпропетровський державний
аграрний

Університет, завідувач
кафедри загального

землеробства

кандидат біологічних наук

Орлова Лариса Дмитрівна,
Полтавський

державний педагогічний
університет ім.

В.Г.Короленка, доцент
кафедри ботаніки

Захист відбудеться „12” грудня 2007 року о 10:00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 08.051.04 для захисту дисертацій на
здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук у Дніпропетровському
національному університеті за адресою: 49050, м. Дніпропетровськ, вул.
Наукова, 13, біолого-екологічний факультет, корпус 17, ауд. 611.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці
Дніпропетровського національного університету за адресою: 49050,

м. Дніпропетровськ, вул. Казакова, 8.

Автореферат розісланий „9” листопада 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук, доцент
А.О. Дубина

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. У числі проблем урбанізації середовища надзвичайно
важливе місце посідає екологічний аспект, який набуває особливого
значення в агломераціях. Екологічні проблеми агломерацій, сформованих
навколо таких ядер, як Донецько-Придніпровське, Запорізьке,
Дніпропетровсько-Дніпродзержинське (Герасимов, Козлов, Лаппо та ін.,
1971), обумовили необхідність еколого-біологічних досліджень
закономірностей акумуляції і розподілу важких металів у системі
ґрунт?рослина. Одержані матеріали використовуються як своєрідні свідки і
тести інтенсивності забруднення окремих компонентів природних і штучних
біогеоценозів.

Згідно з класифікацією міст (Перцик, 1991, Посацький, 2001)
Дніпродзержинськ належить до групи міст з перевагою промислових функцій.
На його території можна виділити відносно сталі матеріально-енергетичні
сукупності ? урбосистеми (промислові, транспортні, складські, селитебні,
рекреаційні), функціональні особливості яких найбільш повно
характеризують якість і інтенсивність антропогенного впливу (Барабаш,
1986; Виноградов, 1981; Григорян, 1986; Гюльметова, 1988; Мильков, 1996;
Тютюнник, 1990).

Багаторічне надходження до природних компонентів середовища великих
обсягів забруднень призвело до створення в м. Дніпродзержинську вкрай
несприятливої екологічної ситуації, яка наразі набула масштабів
екологічної кризи. У зв’язку з цим у 1997 році було видано Розпорядження
Президента України № 235 / 97-рп від 11 червня 1997 року “Про
еколого-економічний експеримент у містах Кривий Ріг, Дніпродзержинськ,
Маріуполь і Запоріжжя”, а також Постанова Кабінету Міністрів України
від 28 квітня 1999 року № 715 з цього питання, згідно з якими було
прийнято „Програму виходу з екологічної кризи міста Дніпродзержинська на
2000–2005 рр.”.

Дослідження рівнів забруднення ґрунтів і рослин важкими металами та
процесів розподілу цих полютантів у системі ґрунт–рослина набувають
важливого значення у питаннях оцінки екологічного стану урбоекосистеми в
цілому та вдосконалення заходів з покращення екологічної ситуації у
м. Дніпродзержинську, тому їх проведення наразі є актуальним.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження
проведені згідно з планами науково-дослідних робіт кафедри геоботаніки,
ґрунтознавства та екології Дніпропетровського національного університету
в рамках комплексної теми „Антропогенна трансформація лісів степової
зони України, відновлення, раціональне використання в умовах нових форм
власності” (д/б 3-038-032 (№ 0103 U000557), 2003-2005 рр.).

Мета і задачі роботи. Метою даної роботи є з’ясування біоекологічних
особливостей розподілу важких металів в урбосистемах м.
Дніпродзержинська та оцінка рівня забруднення ґрунтів і рослин цими
полютантами.

Для досягнення даної мети були поставлені наступні задачі:

провести вивчення фізико-хімічних властивостей ґрунтів в урбосистемах
різного функціонального призначення;

дослідити вміст важких металів у ґрунтах м. Дніпродзержинська, визначити
вплив фізико-хімічних властивостей ґрунтів на просторову неоднорідність
вмісту в них важких металів;

провести оцінку рівнів забруднення ґрунтів урбосистем важкими металами з
використанням різних методичних підходів, визначити склад і структуру
геохімічних аномалій у ґрунтах, а також джерела їх виникнення, оцінити
буферну здатність ґрунтів у відношенні до забруднень важкими металами;

провести оцінку рівнів забруднення трав’янистої рослинності урбосистем
важкими металами, визначити особливості процесу перерозподілу металів у
системі ґрунт–рослина, дослідити можливість використання рослин видів
Taraxacum officinale та Poa angustifolia в якості індикаторів
забруднення ґрунтів важкими металами;

провести класифікацію урбосистем м. Дніпродзержинська за рівнем
забруднення важкими металами і за буферною здатністю ґрунтів.

Об’єкт дослідження – компоненти урбосистем міста: ґрунти і трав’янисті
рослини видів Taraxacum officinale і Poa angustifolia.

Предмет дослідження – біоекологічні особливості розподілу і
трансформації важких металів у ґрунтах урбосистем, вплив буферних
властивостей ґрунтів на ці процеси, рівні забруднення ґрунтів і
трав’янистої рослинності залізом, марганцем, міддю, цинком, нікелем,
свинцем і кадмієм.

Методи дослідження. Дослідження проводили польовими,
ландшафтно-геохімічними, лабораторно-аналітичними методами. Фізичні,
фізико-хімічні та хімічні властивості ґрунтів досліджувались на базі
лабораторій кафедри біотехнології та екології Дніпродзержинського
державного технічного університету загальноприйнятими методами. Вміст
важких металів в ґрунтах і рослинах визначався методом
атомно-абсорбційної спектрофотометрії. Одержані результати обробляли
методами математичної статистики з використанням кореляційного,
регресійного, кластерного і факторного аналізів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено різноманіття
ґрунтового покриву міста, фізико-хімічні, хімічні і фізико-механічні
властивості ґрунтів, проведено оцінку їх стійкості до забруднень важкими
металами. Виявлено вміст і особливості розподілу валових кількостей і
рухомих форм Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Cd і Fe в ґрунтах, встановлений зв’язок
між особливостями розподілу металів і властивостями ґрунтів, їх буферною
здатністю, а також їх ландшафтним положенням; визначено геохімічні
аномалії і проаналізовано джерела їх виникнення, проведено оцінку рівнів
забруднення ґрунтів і трав’янистої рослинності важкими металами;
запропоновано класифікацію ґрунтів і урбосистем за рівнем забруднення
важкими металами і буферними властивостями ґрунтів.

Практичне значення отриманих результатів. Результати проведених
досліджень можуть бути використані природоохоронними і
санітарно-епідеміологічними службами для вдосконалення системи заходів
щодо покращення екологічної ситуації в м. Дніпродзержинську, для
підвищення ефективності моніторингових досліджень стану довкілля, для
складання прогнозу ймовірного екологічного ризику і розрахунку розмірів
завданих міській громаді збитків. Отримані дані в якості прикладів
можуть використовуватися в навчальному процесі при викладанні курсів
„Загальна екологія”, „Урбоекологія”, „Рекультивація земель” для
студентів, які навчаються за спеціальністю „Екологія та охорона
навколишнього середовища” в Дніпродзержинському державному технічному
університеті. Аналіз стану міських ґрунтів може бути корисним для служб
озеленення міста.

Особистий внесок. Дисертація є особистою науковою працею автора.
Опрацювання літературних джерел, розробка програми досліджень, обробка
експериментального матеріалу, аналіз і узагальнення отриманих
результатів, теоретичне обґрунтування матеріалу, а також висновки, що
представлені в даній дисертації, проведено автором особисто впродовж
2001-2006 рр.

Апробація результатів роботи. Результати досліджень доповідались на І
Всеукраїнському з’їзді екологів (Вінниця, 2006), ХІІ з’їзді Українського
ботанічного товариства (Одеса, 2006), Міжнародній конференції „Екологія
кризових регіонів України” (Дніпропетровськ, 2001), Всеукраїнській
науково-методичній конференції „Екологія і інженерія” (Дніпродзержинськ,
2004, 2006).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 11 наукових робіт, 4
з них – статті в фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого
ВАК України (2 самостійно, 2 у співавторстві).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 8
розділів, висновків, списку використаних літературних джерел (351
найменувань, у тому числі 67 іноземних). Загальний обсяг роботи – 218
сторінок, з них основний текст викладений на 142 сторінках, робота
ілюстрована 30 таблицями, 38 рисунками.

Подяки. Автор щиро вдячна за підтримку, допомогу і цінні поради
науковому керівнику д.б.н., професору Цвєтковій Н.М., к.ф.-м.н., доценту
Кармазіній В.В., а також працівникам кафедри геоботаніки, ґрунтознавства
та екології Дніпропетровського національного університету.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ ДОСЛІДЖЕНЬ

(ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

На підставі огляду літературних джерел розглянуто історію розвитку
напрямку в урбоекології – вивчення особливостей міських ґрунтів, їх ролі
в функціонуванні урбоекосистеми, їх сучасна класифікація. Докладно
розглянуто умови існування, структуру і стан урбофітоценозів. Розглянуто
особливості функціонування міських едафотопів в умовах техногенного
надходження важких металів, основні джерела забруднення, особливості
розподілу важких металів у ґрунтах та форми їх знаходження, вплив
забруднення цими полютантами на властивості ґрунтів. Висвітлено головний
напрямок сучасних моніторингових досліджень у цьому питанні і
обґрунтовано доцільність проведення досліджень.

КОРОТКИЙ НАРИС ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНИХ УМОВ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ
ДЖЕРЕЛ ТЕХНОГЕННИХ НАВАНТАЖЕНЬ м. ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКА

В розділі на основі літературних джерел, а також даних місцевої
гідрометеостанції розглянуто геоморфологічні особливості території
міста, геологічну будову основних геоморфологічних елементів, кліматичну
характеристику, подано відомості про зональні ґрунти.

На основі літературних даних проаналізовано основні джерела полютантів,
обсяги і інтенсивність їх надходження до урбосистем м.
Дніпродзержинська. Розглянуто основні питання, пов’язані із екологічним
станом навколишнього середовища міста.

Умови та методика проведення досліджень

За особливостями антропогенних навантажень на території міста було
виділено наступні зони: в правобережній частині міста – 1) Західну
(вплив машинобудівельної промисловості), 2) Центральну (металургійний
комплекс, будівельна промисловість, металообробка), 3) Східну (комплекс
хімічних підприємств); в лівобережній частині ? 4) Лівобережну (житлова
забудова). Досліджувалися наступні урбосистеми: промислові (ПУС),
транспортні (ТУС), складська (СКУС), селитебні (СУС), рекреаційні (РУС),
які розрізнялись за особливостями впливу на них провідних антропогенних
факторів, відповідно, промислові урбосистеми – за галузевою
приналежністю (чорна металургія (Ч), машинобудування (МБ), коксохімія
(К), цементне виробництво (Б), лакофарбувальне виробництво (ХЛ),
металообробка (МО), енергетика (Е), хімічне виробництво (Х)),
транспортні – за відмінністю впливу авто- (А) і залізничного (З)
транспорту, рекреаційні – за ступенем антропогенного впливу на
формування і підтримку життєдіяльності біогеоценозу ? штучні (Ш) і
природні (П). Таким чином, вивчались наступні урбосистеми: в Західній
зоні – транспортна (ТУС-А-1), промислова (ПУС-МБ-1), селитебна (СУС-1),
рекреаційна (РУС-П-1), в Центральній зоні – транспортні – (ТУС-А-2,
ТУС-З-2), промислові (ПУС-Ч-2, ПУС-К-2, ПУС-Б-2, ПУС-Х-2, ПУС-МО-2,
ПУС-Е-2), селитебна (СУС-2), рекреаційні (РУС-Ш-2, РУС-П-2), в Східній
зоні – транспортні (ТУС-А-3, ТУС-З-3), промислові (ПУС-Х-3, ПУС-К-3),
складська (СКУС-3), селитебна (СУС-3), рекреаційна (РУС-П-3), в
Лівобережній зоні – транспортна (ТУС-А-4), селитебна (СУС-4),
рекреаційні (РУС-Ш-4, РУС-П-4).

Згідно з сучасною класифікацією міських ґрунтів, запропонованою
Строгановою М.Н. із співавторами (1992), на території міста було
виділено наступні ґрунти: в природних рекреаційних урбосистемах –
урбогрунти (урбочорноземи, урбоалювіальні-дернові), в штучних
рекреаційних – культуроземи, в селитебних – власне урбаноземи, в
промислових, складських і транспортних – індустриземи.

Антропогенний вплив призвів до суттєвих змін рослинного покриву міста.
Спостерігається уніфікація рослинності. Синантропізація, насамперед,
проявляється у домінуванні рудеральних рослин.

Методи дослідження. Проби ґрунту і рослинні зразки відбиралися протягом
2002-2005 років в вегетаційний період на ключових ділянках з урахуванням
рельєфу місцевості. Відбиралися змішані ґрунтові зразки з глибини 0-10
см методом конверту, розмір ділянок обумовлювався границями фітоценозу.
Для вивчення розподілу важких металів у ґрунтовому профілі проби
відбиралися агрохімічним буром до глибини 160 см. Зразки рослин
відмивалися дистильованою водою. Обробка і підготовка до аналізу
рослинного матеріалу і ґрунтових зразків проводилася за стандартними
методиками. Визначення вмісту ВМ проводилось методом атомно-абсорбційної
спектрофотометрії. В ґрунтах і рослинах визначався валовий вміст Fe, Mn,
Zn, Ni, Cu, Pb і Cd. Визначення вмісту рухомих форм важких металів
проводилось з використанням в якості екстрагента 1 н розчину НCl.
Визначення вмісту доступних для рослин форм важких металів проводилось з
використанням ацетатно-амонійного буферного розчину з рН 4,8. В пробах
ґрунту згідно з традиційними методами визначалась об’ємна вага, вміст
органічного вуглецю і карбонатів, ємність поглинання, сума поглинутих
основ, рН водяної витяжки, гранулометричний склад. Складання картосхем
розподілу важких металів у ґрунтах і рослинах міста проводилось з
використанням пакету прикладних програм АrcGIS-9. Для оцінки рівня
забруднення ґрунтів ВМ використовувались наступні показники: коефіцієнт
концентрації (відношення вмісту елементу в досліджуваному компоненті до
його вмісту у фоновому аналогові), сумарний показник забруднення – СПЗ
(сума перевищень концентрацій досліджуваних елементів над їх фоновим
умістом), рослинно-ґрунтовий коефіцієнт (відношення вмісту елементу у
рослині до його вмісту у ґрунті), елювіально-акумулятивний коефіцієнт
(відношення вмісту елементу у поверхневому шарі 0-10 см до його вмісту у
ґрунтоутворюючій породі), які були запропоновані Смирновою і Ревичем
(1985), Перельманом (1966).

Фізико-хімічні властивості ґрунтів урбосистем м.
Дніпродзержинська

Переважно всі досліджувані ґрунти характеризуються низьким умістом
гумусових речовин і класифікуються як слабкогумусовані (уміст гумусу
< 4%), лише в Східній зоні міста ґрунти містять порівняно більші кількості гумусу (4-7%) і можуть бути віднесені до мало- та середньогумусних. За ступенем карбонатності переважну більшість досліджуваних ґрунтів можна віднести до середньокарбонатних (3-8% СаСО3), за винятком ґрунтів Лівобережної зони, де вміст карбонатів не перевищує 1% . Надходження до ґрунтів будівельного сміття, яке містить вапно, а також деяких речовин у складі промислових викидів призводить до підлуження ґрунтового розчину. В більшості урбосистем значення рН водяної витяжки з ґрунтів коливались в межах 7,8-8,2. В Лівобережній зоні ґрунти містять підвищені кількості піщаних фракцій і характеризуються піщаним і супіщаним гранулометричним складом, в правобережній частині міста переважно визначаються суглинисті ґрунти. Дія всього комплексу антропогенних чинників призводить до погіршення фізичних властивостей ґрунтів – майже в усіх урбосистемах правобережної частини міста спостерігалось переущільнення ґрунтів. уміст важких металів у ґрунтах урбосистем м.Дніпродзержинська Особливості розподілу валових форм важких металів у ґрунтах урбосистем м.Дніпродзержинська. Уміст Mn в ґрунтах коливається в значних межах: найбільший вміст цього металу визначався в зоні дії промислових підприємств (близько 3000 мг/кг ґрунту), найменший – у ґрунтах Лівобережної зони (200-300 мг/кг). Спостерігається значне коливання концентрації міді у ґрунтах міста від 5 мг/кг у Лівобережній зоні до 300-500 мг/кг в ґрунтах деяких промислових і залізничних транспортних урбосистем. Практично в усіх ґрунтах досліджуваних урбосистем, за винятком Лівобережної зони, концентрація Zn сягає значних величин (до 1250 мг/кг), що обумовлено накладенням ореолів викидів усього комплексу промислових підприємств міста. Ґрунти селитебних і рекреаційних урбосистем містять близько 10-20 мг/кг Ni, однак в ґрунтах промислових урбосистем його концентрація підвищується до 100-200 мг/кг. В умовах інтенсивного транспортного руху реєструються дещо вищі концентрації Pb (близько 100 мг/кг), однак його максимальні кількості (до 600 мг/кг) були виявлені в ґрунтах промислових урбосистем, де відбувається накладення техногенних потоків – промислових і автотранспортних. Ґрунти всіх досліджуваних нами правобережних урбосистем містять істотні концентрації Cd (до 10 мг/кг). Також в ґрунтах міста визначено достатньо великі кількості Fe (30000-75000 мг/кг ґрунту). За абсолютним вмістом у ґрунтах важкі метали розташовуються у наступний ряд: Fe > Mn > Zn > Pb >
Cu > Ni > Cd.

Для оцінки впливу ґрунтових властивостей на розподіл валових форм важких
металів (Св) був проведений многофакторний регресійний аналіз, де в
якості факторів, які обумовлюють варіювання вмісту металів,
використовувались: вміст гумусу (Н), карбонатів (крб), заліза (Fе),
вміст фізичної глини (фг) і рН водяної витяжки (рН). На розподіл важких
металів у ґрунтах в тій чи іншій мірі позитивно впливає вміст
карбонатів, валового заліза, а також фізичної глини, зворотний
кореляційний зв’язок між значенням рН водяної витяжки визначено для
вмісту валових форм міді, цинку, свинцю та кадмію (табл. 1).

Варіювання валового вмісту важких металів у ґрунтах міста є досить
істотним. Найбільша варіабельність вмісту у ґрунтах спостерігається для
міді (коефіцієнт варіації ? 95%), свинцю (83%) та цинку (74%). Дещо
нижча варіабельність визначена відносно вмісту нікелю (66%), кадмію
(70%) та марганцю (61%).

Таблиця 1

Результати багатофакторного регресійного аналізу впливу ґрунтових
властивостей на розподіл важких металів у ґрунтах

Елемент Показники

рівняння коефіцієнт множинної кореляції

Mn Св = 589 · 10-7 + 0,322 Fе + 0,191 крб + 0,148фг 0,51

Cu Св = 254·10-7+0,253крб+0,245Fe+0,170фг–0,186рН 0,47

Zn Св = 224·10-7 + 0,311крб + 0,204 Fе + 0,2фг–0,208рН 0,50

Ni Св = 106·10-6 + 0,387 Fe + 0,229крб 0,53

Pb Св = –93·10-7+0,288 Fe+ 0, 206крб + 0,181фг–0,097рН 0,49

Cd Св = 2·10-6 + 0, 362крб + 0,195 Fe + 0,161фг–0,259рН 0,51

Майже у всіх досліджуваних ґрунтах міста підвищені кількості металів
визначались у верхніх корененасичених горизонтах. В ґрунтах, які не
зазнають механічних втручань, або ж вони мінімальні, спостерігається
поступове зниження вмісту металів у ґрунтовому профілі (рис. 1, а), якщо
ж ці втручання мають постійний характер, то горизонти з підвищеними
концентраціями металів можуть змінюватися горизонтами з їх істотно
меншими кількостями (рис. 1, б).

а
б

Рис. 1. Розподіл Zn (суцільна лінія) і Pb (пунктирна лінія) у ґрунтовому
профілі в:

а) штучній рекреаційній урбосистемі (РУС-Ш-2) та б) селитебній
урбосистемі (СУС-2)

Використання піщано-сольової суміші для боротьби з ожеледдю взимку також
змінює характер вертикального розподілу елементів в ґрунтах транспортних
урбосистем – більш високі концентрації металів визначались в горизонтах
20-40 см. Розподіл важких металів у ґрунтовому профілі більш тісно
пов’язаний з умістом фракцій фізичної глини (r = 0,83). На глибину
проникнення металів техногенного походження також впливає природа самих
елементів – підвищений вміст більш рухомих Zn, Cu та Cd визначався на
більшій глибині, ніж Pb та Ni.

Уміст рухомих і доступних для рослин форм важких металів у ґрунтах
урбосистем м.Дніпродзержинська. Ґрунти міста, особливо його
правобережної частини, характеризуються високим умістом рухомих форм Mn
(до 2200 мг/кг), Zn (до 870 мг/кг), Pb (до 530 мг/кг) та Cd (до 4,7
мг/кг), ґрунти більшості урбосистем характеризуються помірним вмістом
рухомих Cu і Ni, однак в деяких промислових і в залізничних транспортних
урбосистемах їх концентрація майже на порядок вища. Уміст рухомого Fe в
ґрунтах міста коливається від 1000 до 17000 мг/кг. На концентрації
рухомих форм важких металів впливають їх валовий вміст, вміст валового
Fe, гумусу (на концентрацію Cu, Zn і Pb), карбонатів (на концентрацію
Cu, Zn, Ni і Cd), фізичної глини (Zn і Ni), кислотно-лужні умови (на Ni
та Cd). За абсолютним вмістом у ґрунтах м. Дніпродзержинська рухомі
форми важких металів можна розташувати в наступний ряд: Mn > Zn > Pb >
Cu > Ni > Cd. Варіабельність вмісту рухомих форм важких металів у
ґрунтах порівняно з валовими дещо нижча, однак коефіцієнти варіації все
ж таки сягають суттєвих значень: Mn (55,9%); Zn (77,8%); Pb (65,8%); Cu
(93,0%); Ni (49,7%); Cd (73,3%).

Середній вміст доступних для рослин форм Mn в ґрунтах міста дорівнював
173,8 мг/кг, Cu – 1,20 мг/кг, Zn – 26,2 мг/кг, Ni – 1,52 мг/кг, Pb –
6,88 мг/кг, Cd – 0,171 мг/кг, Fe – 20,2 мг/кг ґрунту. Максимальний вміст
доступних для рослин форм важких металів було визначено в ґрунтах
промислових урбосистем.

РІВНІ ЗАБРУДНЕННЯ ВАЖКИМИ МЕТАЛАМИ ґрунтів УРБОСИСТЕМ м.
ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКА

Коефіцієнти концентрації та сумарний показник забруднення ґрунтів
урбосистем м. Дніпродзержинська. Геохімічні аномалії важких металів, які
були виявлені в ґрунтах м. Дніпродзержинська за походженням є змішаними.
Вони формуються, насамперед, за рахунок випадів з атмосферного повітря,
а також безпосереднього потрапляння твердих відходів промисловості,
будівництва тощо. В акумулятивних ландшафтах у формуванні аномалій також
приймають участь тимчасові водні потоки. Мінімальне перевищення вмісту
валових форм важких металів у ґрунтах над фоном було визначено в ґрунтах
урбосистем в Лівобережній зоні (рис. 2), максимальне ? в ґрунтах
залізничної транспортної урбосистеми в Східній зоні, промислових
урбосистем на території металургійного комбінату і метизного заводу в
Центральній зоні, складської урбосистеми в Східній зоні міста.

Найбільшим рівнем забруднення (надзвичайно сильним) характеризуються
ґрунти промислової урбосистеми на території металургійного комбінату в
Центральній зоні міста (СПЗ = 153), мінімальним – ґрунти рекреаційних і
селитебної урбосистем в Лівобережній зоні міста (СПЗ < 3). В ґрунтах деяких урбосистем було виявлено від’ємні аномалії Mn, Cu, Ni, Pb та Cd. За допомогою пакету прикладних програм АrcGIS-9 було складено картосхему полів забруднення ґрунтів і рослин важкими металами. Схема полів забруднення ґрунтів представлена на рис. 3. Рис. 2. Сумарний показник забруднення ґрунтів урбосистем м. Дніпродзержинська Активне забруднення ґрунтів урбосистем м. Дніпродзержинська. Відомості про вміст рухомих форм дають можливість оцінити „активне” („актуальне”) забруднення ґрунтів. Оцінку активного забруднення ґрунтів проведено з використанням в якості кількісної міри техногенних асоціацій сумарного показника актуального забруднення (Zа), який розраховується аналогічно з СПЗ і є адитивною сумою перевищень коефіцієнтів концентрації рухомих форм металів над фоновими. Надзвичайно сильним рівнем активного забруднення характеризуються ґрунти промислових урбосистем на території металургійного комбінату (Zа=190,2) і метизного заводу (Zа=160,7) в Центральній зоні, а також залізничної транспортної урбосистеми (Zа=173,7) в Східній зоні міста. Дуже слабким рівнем активного забруднення характеризуються ґрунти урбосистем в Лівобережній зоні міста (Zа не перевищує 6,7), що пояснюється, насамперед, їх легким гранулометричним складом і віддаленістю потужних джерел надходження полютантів. Рис. 3 Рівні забруднення ґрунтів урбосистем м.Дніпродзержинська ВМ за значеннями СПЗ ae e e i i J < >

I

//iiiiaaaaai******aaaiiii

? f$b)*,f/1x1N2?3ae5V8R9N:~ Mn > Zn > Cu = Pb > Ni = Cd (Taraxacum
officinale), Fe > Mn > Zn > Cu > Pb > Ni > Cd (Poa angustifolia).
Порівняно більша варіабельність вмісту важких металів виявлена у
кульбаби лікарської, ніж у тонконога вузьколистого.

Інтенсивність поглинання Fe, Mn, Cu, Zn і Ni згідно значень
рослинно-ґрунтового коефіцієнту (РҐК) рослинами обох видів відрізняється
неістотно, проте у кульбаби лікарської значення РҐК Pb та Cd істотно
вищі (0,2 проти 0,05; 0,4 проти 0,1 відповідно). Тіснота кореляції між
вмістом цих металів у рослинах і концентрацією у ґрунтах більше виражена
у кульбабі лікарській.

Максимальним рівнем забруднення важкими металами кульбаби лікарської
характеризується промислова урбосистема на території металургійного
комбінату в Центральній зоні і залізнична транспортна урбосистема в
Східній зоні міста. Мінімальним рівнем забруднення рослин цього виду
характеризуються урбосистеми в Лівобережній зоні і селитебна урбосистема
в Західній зоні міста (рис. 5). Забруднення тонконогу вузьколистого в
урбосистемах м. Дніпродзержинська не перевищувало середнього рівня (рис.
6).

Рис. 5. Сумарний показник забруднення рослин виду Taraxacum officinale
урбосистем м.Дніпродзержинська

Рис. 6. Сумарний показник забруднення рослин виду Poa angustifolia
урбосистем м.Дніпродзержинська

Пропонується використовувати Taraxacum officinale в якості
рослини-монітору в пасивному моніторингу забруднення міських ґрунтів і
середовища в цілому. Рослини виду Poa angustifolia проявляють більшу
стійкість до забруднення ВМ, ніж Taraxacum officinalе.

Специфіка формування аномалій важких металів в компонентах урбосистем
різного типу

Ґрунти промислових урбосистем істотно забруднені важкими металами,
рівень їх забруднення змінюється від сильного до надзвичайно сильного. В
асоціаціях геохімічних аномалій перші позиції займають Pb і Zn, які
присутні у викидах всіх без винятку промислових підприємств.
Підприємства, виробничі цикли яких пов’язані з металообробкою, стають
джерелом надходження до природних компонентів Ni, Mn, з гальванікою –
Cu, спалюванням вугілля – Cd. В ґрунтах всіх промислових урбосистем
виявлено перевищення вмісту ряду металів над фоновим на порядок.
Провідним фактором, який впливає на розподіл металів у ґрунтах
промислових урбосистем, є техногенний. Встановлено накопичення кульбабою
лікарською істотних концентрацій Mn, Cu, Cd, Pb і значно менших
концентрацій Ni і Zn. Порівняно меншу інтенсивність поглинання рослинами
Ni обумовлюють конкуренція і антагонізм з боку Mn, а Zn – антагонізм до
нього Cu.

Рівень забруднення ґрунтів залізничних транспортних урбосистем значно
перевищує рівень забруднення автотранспортних урбосистем і
характеризується як сильний і дуже сильний. В ґрунтах урбосистем цього
типу виявлено перевищення вмісту ряду металів над фоновим на порядок. В
складі аномалій важких металів в ґрунтах залізничних транспортних
урбосистем переважають Pb, Zn, Ni і Cu. В ґрунтах автотранспортних
урбосистем виявлено порівняно невисокий рівень забруднення ґрунтів
важкими металами, що пояснюється легким гранулометричним складом через
використання протиожеледних піщано-сольових сумішей. Таким чином,
відбувається винесення металів із поверхневих горизонтів. В складі
геохімічних аномалій, які визначались в ґрунтах урбосистем цього типу,
переважають Pb і Zn. Вплив ґрунтових властивостей на розподіл ВМ у
ґрунтах цих урбосистем більш виражений, ніж у промислових. В
транспортних урбосистемах виявлено накопичення кульбабою лікарською
переважно Cu, Mn, Pb та Cd. Встановлено, що рослини цього виду в усіх
транспортних урбосистемах, за винятком Лівобережної зони,
характеризуються сильним, дуже сильним і максимальним рівнем забруднення
важкими металами.

Ґрунти урбосистеми на території міського звалища характеризуються
сильним рівнем забруднення. В складі асоціації аномалій були присутні
Pb, Zn, Cd, Ni і Cu. В цій урбосистемі виявлено сильний рівень
забруднення кульбаби лікарської важкими металами. В рослинах цього виду
визначено підвищені концентрації Mn, Cu, Zn, Pb, Ni і Cd.

Ґрунти селитебних урбосистем характеризуються слабким і дуже слабким
рівнем забруднення, за винятком селитебної урбосистеми в Центральній
зоні міста, де виявлено помірний рівень забруднення ґрунтів. Аномальний
вміст Zn визначався в ґрунтах всіх урбосистем цього типу, в ґрунтах
селитебних урбосистем в правобережній частині міста в складі асоціацій
аномалій були присутні Pb, Ni, Mn і Cu. Виявлено мінімальний рівень
забруднення кульбаби лікарської в селитебних урбосистемах Західної і
Лівобережної зон, на відміну від селитебних урбосистем в Центральній і
Східній зонах міста, де рівень забруднення рослин цього виду
характеризується відповідно як сильний і середній. В рослинах селитебних
урбосистем в Центральній і Східній зонах виявлено підвищені концентрації
Cu, Ni, Cd, Mn і Zn.

Рівні забруднення ґрунтів важкими металами рекреаційних урбосистем
залежать від розташування їх на території міста. Дуже слабким рівнем
забруднення відрізняються ґрунти рекреаційних урбосистем в Лівобережній
зоні і природної рекреаційної урбосистеми в Центральній зоні, порівняно
більшим рівнем забруднення (помірним) – ґрунти природних рекреаційних
урбосистем в Західній і Східній зонах, а також штучної рекреаційної
урбосистеми в Центральній зоні міста, у ґрунтах яких в складі асоціацій
аномалій важких металів присутні Pb, Zn і Cd. Ґрунти рекреаційних
урбосистем в підпорядкованих ландшафтах характеризуються досить високою
варіабельністю вмісту важких металів. Рівні забруднення кульбаби
лікарської в урбосистемах цього типу різко відмінні – в природній і
штучній рекреаційних урбосистемах в Лівобережній зоні і природній
рекреаційній урбосистемі в Центральній зоні виявлено мінімальний і
слабкий рівень забруднення, за рахунок підвищених концентрацій Cd і Cu,
в природних рекреаційних урбосистемах в Західній і Східній зонах, а
також в штучній рекреаційній урбосистемі в Центральній зоні міста
виявлено сильний рівень забруднення рослин важкими металами, вони
характеризувались підвищеним вмістом у кульбабі лікарській Cu, Pb, Ni і
Cd.

На основі проведеного кластер-аналізу запропоновано класифікацію
урбосистем м. Дніпродзержинська за вмістом у ґрунтах важких металів, за
рівнем забруднення рослин важкими металами, а також за буферними
властивостями ґрунтів. Виділено 8 груп, які об’єднують подібні за
процесами надходження і перерозподілу ВМ урбосистеми. Ця класифікація
має практичне значення, адже дозволяє визначити пріоритетні напрямки в
плануванні природоохоронних заходів і вдосконалити їх координацію.

ВИСНОВКИ

1. Ґрунтовий покрив м. Дніпродзержинська набув значних перетворень:
переважно всі досліджувані ґрунти характеризуються низьким вмістом
гумусу, лужною і слабко-лужною реакцією, підвищеною щільністю, середнім
ступенем карбонатності. В правобережній частині міста ґрунти за
гранулометричним складом переважно суглинисті, в лівобережній – піщані і
супіщані. Встановлено, що більш високою буферною здатністю у відношенні
до забруднень важкими металами характеризуються ґрунти Східної зони,
дещо нижчою – Центральної і Західної, низькою буферною здатністю
характеризуються ґрунти Лівобережної зони.

2. Встановлено, що за абсолютним вмістом у ґрунтах міста важкі метали
розташовуються у такий ряд: Fe > Mn > Zn > Pb > Cu > Ni > Cd.
Максимальний вміст валових, рухомих і доступних для рослин форм ВМ
визначено в ґрунтах Східної і Центральної зон міста, мінімальний – в
ґрунтах Лівобережної зони міста. Просторова неоднорідність вмісту важких
металів в ґрунтах м. Дніпродзержинська обумовлена особливостями
розташування промислових об’єктів, потужністю і складом їх атмосферних
викидів, геоморфологічними особливостями території міста, відмінностями
ґрунтових властивостей і природою самих металів. Найбільша
варіабельність вмісту притаманна вмісту валових форм Cu, Zn і Pb,
рухомих форм Cu, Zn і Cd.

3. Встановлено, що на розподіл валових форм важких металів впливають
вміст валового заліза, карбонатів, фізичної глини, а також
кислотно-лужні умови. На розподіл рухомих форм впливають їх валовий
вміст, вміст валового заліза, карбонатів і кислотно-лужні умови.
Характер розподілу важких металів у профілі ґрунтів залежить від
напрямку та інтенсивності їх механічних перетворень, а також від
гранулометричного складу ґрунтів. Підвищені кількості всіх досліджуваних
металів було виявлено у верхніх корененасичених горизонтах ґрунтів.

4. В ґрунтах м. Дніпродзержинська виявлено концентрації валових і
рухомих форм Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Cd і Fe, які перевищували фонові. В
промислових, залізничних транспортних і складській урбосистемах було
зафіксовано перевищення вмісту у ґрунтах валових і рухомих форм Cu, Zn,
Ni, Pb та Cd відносно фону на один порядок. В ґрунтах урбосистем в
Лівобережній зоні виявлено від’ємні аномалії валових і рухомих форм Mn,
Cu, Ni, Pb та Cd.

5. Встановлено, що найбільшим рівнем забруднення (надзвичайно сильним)
характеризуються ґрунти промислової урбосистеми на території
Дніпровського металургійного комбінату (СПЗ = 153), мінімальним – ґрунти
рекреаційних і селитебної урбосистем в Лівобережній зоні (СПЗ < 3). Надзвичайно сильним рівнем активного забруднення характеризуються ґрунти промислових урбосистем на території металургійного комбінату (Zа=190,2) і ЗАТ „Метиз” (Zа=160,7) в Центральній зоні, а також залізничної транспортної урбосистеми (Zа=173,7) в Східній зоні міста. 6. Встановлено, що буферні властивості ґрунтів впливають на співвідношення у ґрунтах валових і рухомих форм Mn, Cu, Zn, Pb та Fe. Запропоновано для порівняльної оцінки рівня забруднення ґрунтів в межах міста використовувати інтегральний показник забруднення, який враховує буферні властивості ґрунтів. Інтегральний показник забруднення ґрунтів дає змогу виявити реальне забруднення ґрунтів, особливо з низькою буферною здатністю. Показано, що в якості критерію оцінки забруднення міддю, цинком, свинцем та кадмієм ґрунтів, які не зазнають істотних механічних втручань, можна використовувати значення елювіально-акумулятивного коефіцієнту. 7. Визначено вміст і розподіл важких металів в трав’янистих рослинах видів Taraxacum officinale і Poa angustifolia, які є найбільш поширеними в урбосистемах м. Дніпродзержинська. Ряди накопичення металів рослинами мають вигляд: Fe > Mn > Zn > Cu = Pb > Ni = Cd (Taraxacum officinale),
Fe > Mn > Zn > Cu > Pb > Ni > Cd (Poa angustifolia). Кульбаба лікарська
накопичує порівняно більші кількості Pb та Cd. Виявлено відносно більшу
варіабельність вмісту важких металів у кульбабі лікарській, ніж у
тонконозі вузьколистому. Встановлено, що тіснота кореляції між вмістом
цих металів у рослинах і ґрунті більше виражена у кульбабі лікарській.

8. Максимальний рівень забруднення важкими металами кульбаби лікарської
виявлено в промисловій урбосистемі на території Дніпровського
меткомбінату в Центральній зоні та в залізничній транспортній
урбосистемі в Східній зоні міста. Забруднення тонконогу вузьколистого не
перевищувало середнього рівня. Мінімальним рівнем забруднення важкими
металами рослин обох видів характеризуються урбосистеми в Лівобережній
зоні. Показано, що рослини виду Taraxacum officinale можна
використовувати в якості індикаторів у пасивному моніторингу забруднення
міського середовищаважкими металами.

9. Встановлено, що провідними факторами, які впливають на розподіл
металів у ґрунтах промислових і транспортних урбосистем, є антропогенні,
селитебних і рекреаційних – природні. Найбільшим вмістом важких металів
у ґрунтах і рослинах характеризуються промислові, залізничні транспортні
і складська урбосистеми, найменшим – селитебні урбосистеми. Рівні
забруднення рекреаційних урбосистем залежать від розташування їх на
території міста. Запропоновано класифікацію урбосистем м.
Дніпродзержинська за вмістом в ґрунтах важких металів, за рівнем
забруднення рослин-індикаторів і за буферними властивостями ґрунтів.

10. Отримані результати можуть бути використані природоохоронними і
санітарними службами м. Дніпродзержинська для підвищення ефективності
моніторингових досліджень стану міського середовища, а також службами
озеленення міста для покращення стану урбофітоценозів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Клименко Т.К. Техногенез, як провідний фактор ґрунтоутворення в
урболандшафтах (на прикладі м. Дніпродзержинська) // Питання степового
лісознавства та лісової рекультивації земель. – Дніпропетровськ: ДДУ,
2001. – С. 164-169.

2. Клименко Т.К. Особливості розповсюдження важких металів в ґрунтах
урбоекосистем Придніпровського регіону (на прикладі
м.Дніпродзержинська). // Вісн. Дніпроп. ун-ту. Сер. Біологія, екологія.
– 2004.- Вип. 12. ? № 1.– С. 72-75.

3. Цвєткова Н.М, Клименко Т.К., Журавльова А.В. Закономірності
розповсюдження свинцю в ґрунтах урбоекосистем в умовах інтенсивних
техногенних навантажень (на прикладі м.Дніпродзержинська) // Питання
степового лісознавства та лісової рекультивації земель. –
Дніпропетровськ: ДДУ, 2004. – С. 258–266. Сформульовано мету, зібрано і
проаналізовано матеріал, зроблено висновки, оформлено роботу – 70 %.

4. Цвєткова Н.М., Клименко Т.К. Техногенні аномалії важких металів у
ґрунтах урболандшафтів степового Придніпров’я (на прикладі м.
Дніпродзержинська) // Ґрунтознавство. – 2005. – Т. 6, № 1-2. – С. 45–52.
Сформульовано мету, проведено польові та лабораторні дослідження,
зроблено висновки, оформлено роботу – 70 %.

5. Клименко Т.К., Михайліченко М.М. Особливості ґрунтів урбанізованих
ландшафтів // Вісн. нац. техн. ун-ту „ХПІ”. Тематичн. вип. – 2004.- №
29. – С. 23-26. Сформульовано мету, зібрано матеріал, оформлено роботу –
90 %.

6. Сорокин Е.В., Клименко Т.К., Рябошапка С.И. Состояние воздушного
бассейна г. Днепродзержинска // Екологія та інженерія. Стан, наслідки,
шляхи створення екологічно чистих технологій: Мат. ІІІ Всеукр.
наук.-метод. конф. Дніпродзержинськ, 2000. – С. 14-15. Сформульовано
мету, зібрано матеріал, оформлено роботу – 80 %..

7. Клименко Т.К. Роль почвенных исследований в системе мониторинга
состояния городской среды // Екологія кризових регіонів України: Тези
доп. Міжнародн. конф., м. Дніпропетровськ, 2001. – С. 28.

8. Клименко Т.К., Цвєткова Н.М. Специфіка накопичення важких металів
трав’янистою рослинністю промислового міста // Мат. ХІІ з’їзду
Українського ботанічного товариства, Одеса, 2006. – С. 118.
Сформульовано мету, проведено лабораторні дослідження, оформлено роботу
– 85 %.

9. Клименко Т.К., Кармазіна В.В. Вплив ґрунтових властивостей на
розподіл важких металів у ґрунтах міських екосистем // Мат. І Всеукр.
з’їзду екологів, м. Вінниця, 2006. – С. 257. Сформульовано мету,
проведено лабораторні дослідження, оформлено роботу – 80 %.

10. Клименко Т.К., Кармазіна В.В. Розподіл рухомих і потенційно-рухомих
форм важких металів у ґрунтах урболандшафтів м. Дніпродзержинська //
Екологія та інженерія. Стан, наслідки, шляхи створення екологічно чистих
технологій: Мат. VІ Всеукр. наук.-метод. конф., м.Дніпродзержинськ,
2006. – С. 78-79. Сформульовано мету, проведено лабораторні дослідження,
оформлено роботу – 80 %.

11. Клименко Т.К. Особливості розподілу важких металів в трав’янистій
рослинності урболандшафтів м. Дніпродзержинська // Екологія та
інженерія. Стан, наслідки, шляхи створення екологічно чистих технологій:
Мат. VІ Всеукр. наук.-метод. конф. Дніпродзержинськ, 2006. – С. 80.

Клименко Т.К. Біоекологічні особливості розповсюдження
важких металів в урбосистемах промислового Дніпродзержинська. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за
спеціальністю 03.00.16 – екологія. Дніпропетровський національний
університет Міністерства освіти і науки України, Дніпропетровськ, 2007.

Досліджено біоекологічні особливості розподілу важких металів в
урбосистемах м. Дніпродзержинська. Проведено вивчення особливостей
компонентів урбосистем різного функціонального призначення: властивостей
ґрунтів, особливостей формування рослинного покриву. Досліджено вміст
важких металів в поверхневому шарі ґрунтів міста та їх
внутрішньопрофільний розподіл, визначено вплив властивостей ґрунтів на
просторову неоднорідність вмісту в них важких металів. Проведено оцінку
рівнів забруднення ґрунтів урбосистем важкими металами з використанням
різних методичних підходів, визначено склад і структуру геохімічних
аномалій у ґрунтах, а також джерела їх виникнення, визначено буферну
здатність ґрунтів у відношенні до забруднень їх важкими металами.
Проведено оцінку рівнів забруднення рослин видів Taraxacum officinale та
Poa angustifolia важкими металами, визначено особливості процесу
розподілу металів у системі „ґрунт – рослина”, досліджено можливість
використання рослин виду Taraxacum officinale в якості індикаторів
забруднення ґрунтів важкими металами і толерантність рослин виду Poa
angustifolia до забруднення ґрунтів цими полютантами. Проведено
класифікацію ґрунтів і урбосистем м. Дніпродзержинська за рівнем
забруднення їх компонентів важкими металами і за буферною здатністю
ґрунтів.

Ключові слова: важкі метали, міські ґрунти, валові і рухомі форми важких
металів, рівні забруднення, буферність ґрунтів, геохімічні аномалії.

Клименко Т.К. Биоэкологические особенности распределения тяжелых
металлов в урбосистемах промышленного Днепродзержинска. – Рукопись.

Диссерация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по
03.00.16 – экология. Днепропетровский национальный университет
Министерства образования и науки Украины, Днепропетровск, 2007.

Исследованы биоэкологические особенности распространения тяжелых
металлов в урбосистемах г. Днепродзержинска. Исследованы особенности
урбосистем разного функционального назначения: свойства почв,
особенности формирования растительного покрова, проведена классификация
почв города. Исследовано содержание тяжелых металлов в поверхностном
слое почв города и их внутрипрофильное распределение, определено влияние
свойств почв на пространственную неоднородность содержания в них тяжелых
металлов.

По абсолютному содержанию в почвах города тяжелые металлы располагаются
в следующий нисходящий ряд: Fe > Mn > Zn > Pb > Cu > Ni > Cd.
Пространственная неоднородность содержания тяжелых металлов в почвах
города обусловлена особенностями размещения промышленных объектов,
мощностью и составом их атмосферных выбросов, геоморфологическими
особенностями городской территории, отличиями в почвенных свойствах и
природой самих металлов. На распределение валовых форм тяжелых металлов
влияют содержание карбонатов и валового железа, гранулометрический
состав почв и их кислотно-щелочные условия. На распределение подвижных
форм тяжелых металлов, помимо вышеперечисленных свойств, влияет их
валовое содержание. Проведена оценка уровней загрязнения почв урбосистем
тяжелыми металлами с использованием разных методических подходов,
определены состав и структура геохимических аномалий в почвах, а также
источники их возникновения, определена буферная способность почв в
отношении к загрязнениям их тяжелыми металлами. Максимальным уровнем
загрязнения тяжелыми металлами характеризуются почвы Центральной и
Восточной зон города.

Проведена оценка уровней загрязнения растений видов Taraxacum officinale
и Poa angustifolia тяжелыми металлами, определены особенности процесса
распределения элементов в системе «почва — растение». Исследована
возможность использования растений вида Taraxacum offіcіnale в качестве
индикаторов загрязнения почв тяжелыми металлами, выявлена толерантность
растений вида Poa angustіfolіa к загрязнению почв этими поллютантами.
Проведена классификация почв и урбосистем г.
Днепродзержинска по уровню загрязнения их компонентов тяжелыми металлами
и по буферной способности почв.

Ключевые слова: тяжелые металлы, городские почвы, валовые и подвижные
формы тяжелых металлов, уровни загрязнения, буферность почв,
геохимические аномалии.

Klimenko Т.К. Bioecological Peculiarities of Heavy Metals Spreading in
Urban Systems of Industrial Dneprodzerzhinsk. — Manuscript.

Thesis for candidate degree of biological sciences. Specialization
03.00.16 — Ecology. Dnepropetrovsk National University, Dnepropetrovsk,
2007.

Bioecological peculiarities of heavy metals spreading in urban systems
of Dneprodzerzhinsk have been investigated. The peculiarities of urban
systems of different functional purposes, such as soil characteristics,
features of vegetable cover have been researched. The content of heavy
metals in the upper layer of town soils and their profile distribution
has been considered. The influence of soil characteristics on spatial
heterogeneity of heavy metals content was determined. The estimation of
soil contamination levels of urban systems with heavy metals using
different methodological approaches has been carried out. The
composition and structure of geochemical anomalies and also the sources
of their origin have been determined; buffer soil capability in relation
to their contamination with heavy metals has been defined. The
estimation of contamination levels of grassy vegetation of urban systems
with heavy metals has been carried out, the peculiarities of
redistribution process of elements in system «soil ? plant» have been
defined, the possibility of using the plants of Taraxacum officinale
type as indicators of soil contamination with heavy metals and tolerance
of plants of Poa angustіfolіa type to soil contamination with these
pollutions has been investigated. The classification of urban systems of
Dneprodzerzhinsk on contamination level of their components with heavy
metals as well as on buffer soil capability has been made.

Key words: heavy metals, urban systems, town soils, gross and rolling
forms heavy metals, level of contamination, geochemical anomalies,
buffer soil capability.

PAGE 21

Похожие записи