Почвы Рязанской области и их экологическая оценка

Низинные болота возникают при грунтовом увлажнении и зарастании озер. Эти болота являются эутрофными, отличаются значительным содержанием минеральных веществ, приносимых грунтовыми водами. Поэтому состав растений-торфообразователей низинных болот более разнообразный: осоки, тростник, рогоз, ольха, береза, ель, сосна. Торфяные почвы низинных болот отличаются повышенной зольностью (более 6 %), слабокислой и нейтральной реакцией среды (рН = 5 -- 7), хорошей водопропускной способностью. Для низинных болот Мещеры характерно накопления болотной руды (скопления лимонита). Заболачивание жесткими грунтовыми водами способствует отложению мергеля, как это наблюдается, например, в пойме Оки и ее притоков. При наличии минеральных примесей (лимонита, мергеля) зольность низинного торфа может возрастать до 20 -- 30 %. Формирование болот и болотных почв в первую очередь связано с образованием и накоплением торфа, составляющего органогенный горизонт. Отложение торфа является результатом замедленного разложения растительных остатков в анаэробной среде, свойственной субаквальным ландшафтам. В средней и южной тайге европейской территории России рост торфяного горизонта почв происходит очень медленно -- со скоростью 1 см в год. За тысячелетие па поверхности минерального дна болота образуется слой торфа около 1 м.

Под торфяным горизонтом в болотных почвах находится минеральный глеевый горизонт. Поэтому профиль болотных почв имеет простое строение T-G. В зависимости от мощности торфяного слоя различают болотные почвы на мелких торфах (менее 100 см), на средних торфах (100 -- 200 см) и на мощных торфах (более 200 см). Болотные почвы могут эволюционировать при изменении условий водного питания и под влиянием сукцессий растений-торфообразователей. В настоящее время при описании почвенного покрова используется действующая классификация и созданная на ее основе почвенная карта Рязанской области масштаба 1:200 000, что нашло отражение в таблице наиболее распространенных почв.

Рисунок 7 - Схематическая почвенная карта Рязанской области (генетическая характеристика

1. Торфяно-подзолисто-глеевые. 2. Светло-серые лесные. 3. Черноземы выщелоченные. 4. Темно-серые лесные. 5. Черноземы оподзоленные. 6. Серые лесные. 7. Аллювиальные (пойменные). 8. Дерново-среднеподзолистые. 9. Дерново-сильноподзолистые. 10. Дерново-подзолисто-глеевые. 11. Перегнойно-глеевые. 12. Дерново-слабоподзолистые. 13. Перегнойно-торфяные. 14. Торфяные. 15 Лугово-черноземные. 16. Черноземы тучные мощные.

4. Экологическая оценка состояния почв района исследований

4.1 Классификация почв района по загрязненности

В разных участках земной поверхности поступление загрязнителей существенно различается. Максимальным оно будет в местах концентрации промышленного производства, добычи полезных ископаемых, работы теплоэлектростанций.

Основными источниками загрязнения экосистемы в Рязанской области являются 132 предприятия. Главные источники загрязнения ТМ - предприятия теплоэнергетики. Промышленные предприятия Рязанской области по количеству выбрасываемых в атмосферу вредных веществ расположились в следующий ряд: нефтехимические, станкоинструментальные, металлургические, машиностроительные заводы и др. В их выбросах содержатся такие высокотоксичные элементы, как свинец, мышьяк, кадмий, медь, и менее токсичные: олово, молибден, кобальт и др.

Антропогенная нагрузка в районах области неоднородна. При ее оценке учитывались все работающие предприятия районов области. При наличии на территории административного района промышленных предприятий (за каждое давался 1 балл) суммировались все баллы. В результате получились совокупные баллы суммарной антропогенной нагрузки в целом по области. По данной методике выработана шкала антропогенной нагрузки и составлена схема ее распределения по территории административных районов Рязанской области.

В пяти южных районах области (Александро-Невском, Сараевском, Ухоловском, Сапожковском и Чучковском) и в трех восточных районах (Пителинском, Кадомском, Ермишинском) антропогенная суммарная нагрузка на биосферу очень низкая. Небольшая нагрузка воздействия промышленности наблюдается в таких районах как Клепиковский, Рыбновский, Захаровский, Пронский, Старожиловский, Кораблинский, Милославский, Ряжский, Шацкий. Остальные агроландшафты области испытывают существенную локальную техногенную нагрузку. Наибольшими загрязнителями экосистем являются промышленные комплексы г. Рязани (более 20 баллов), заводы г. Касимова, Спасска-Рязанского, Михайлова (16-20 баллов), Сасово (11-15 баллов) и др. В составе выбросов работающих предприятий имеется большой спектр химических загрязнителей, которые, попадая в воздушные потоки, загрязняют ТМ атмосферные осадки. Дождевые осадки, выпадающие на территории Рязанской области, загрязнены ТМ более значительно, чем снег. Среднегодовые нагрузки химических элементов с атмосферными выпадениями на агроландшафт региона приведены ниже (таблица 17).

Таблица 17 - Выпадение тяжелых металлов с атмосферными осадками на территории агроландшафта Рязанской области (г/га в год)

Величины поступления ТМ с осадками варьируют, что связано как с метеорологическими условиями сезона, так и с различным влиянием неровностей земной поверхности. Максимальные поступления с пылевыми выпадениями были отмечены по цинку, свинцу, кадмию, а с жидкой фракцией - по меди.

Одним из основных загрязнителей агроландшафта Рязанской области являются промышленные комплексы Рязани, на территории которой располагаются следующие предприятия: тепловой энергетики (Дягилевская и Ново-Рязанская ТЭЦ), нефтепереработки и нефтехимии (АО «РНПЗ», АО «Виско-Р»), цветной металлургии (завод «Рязцветмет»), машиностроения и металлообработки (Рязанский завод автоагрегатов, АО «Тяжпрессмаш», АООТ «Центролит» и другие). По данным Городского комитета охраны окружающей среды, на долю перечисленных отраслей производства приходится 99% всех загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу города.

Территориальное расположение промышленных предприятий позволяет выделить в городе несколько промышленных зон: северо-западную, центральную, южную и восточную. Особенностью структуры города Рязани является периферийное размещение площадок промышленных предприятий. Исключительно высокой насыщенностью предприятиями химической, металлургической, энергетической промышленности характеризуется южная промышленная зона. В результате проведенной Городским комитетом охраны окружающей среды комплексной эколого-медицинской оценки было установлено, что на долю южного промышленного комплекса приходится почти 85% общего количества вредных выбросов по г. Рязани, суммарный индекс загрязнения в данном районе равен 35,6. Если учесть, что именно в этом районе сосредоточены предприятия теплоэнергетики, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, то, естественно, территория южного промышленного комплекса подвержена загрязнению тяжелыми металлами.

Другой центр скопления предприятий, являющихся крупными источниками техногенных выбросов в атмосферу города, расположен на северо-западе Рязани. Здесь расположены предприятия теплоэнергетической, машиностроительной и станкоинструментальной промышленности. Атмосферный воздух здесь загрязняется в основном теми же соединениями, что и в юго-восточной зоне, но в значительно меньших объемах. Суммарный индекс загрязнения атмосферного воздуха составил 19,8.

Статистические данные ежегодных Государственных докладов о состоянии окружающей среды отражают информацию о выбросах промышленных предприятий в атмосферу за 2013-2015 гг. и свидетельствуют о постоянном сокращении их объемов. Результаты анализа выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, выполненный С.В. Гальченко, представлен на рисунке 8. Однако данный факт обусловлен не столько проведением природоохранных мероприятий, сколько общим спадом в экономике страны. В 2016 году на фоне незначительного экономического роста сразу же наметилась тенденция к увеличению выбросов техногенных веществ в атмосферу.

Рисунок 8 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу г. Рязани от стационарных источников.

Наибольшее количество загрязняющих веществ поступает в атмосферу города Рязани от предприятий теплоэнергетики, цветной металлургии, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Современный транспорт - особый источник воздействия на природу и человека . Он относится к так называемым передвижным источникам загрязнения окружающей среды. Из всех видов транспорта в наибольшей степени загрязняет окружающую среду автомобильный транспорт. На долю автотранспорта в суммарном объеме техногенных выбросов г. Рязани приходится более 50 %. Кроме того, если в условиях экономического спада наблюдается некоторое уменьшение выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников, то процент вклада от передвижных источников постоянно растет (рисунок 9). Это связано прежде всего с ростом количества единиц автотранспорта и концентрацией его в городах. По данным Городского комитета по охране окружающей среды, в Рязани количество автомашин только с 2013 по 2016 год возросло более чем в 2 раза.

Рисунок 9 - Доля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г.Рязани от стационарных и передвижных источников

Автомобильный парк в городе сильно изношен, его эксплуатация часто сопряжена с нарушениями экологической безопасности. Появление на городских улицах старых автомобилей, в том числе и зарубежного производства, способствует еще большему загрязнению воздушного бассейна.

Для Рязани, как и для большинства старинных русских городов, характерно слабое развитие уличной городской сети, плохое состояние дорожного покрытия улиц, что приводит к частому использованию режима принудительного холостого хода и малой скорости движения автотранспорта. Известно, что при малых скоростях движения и при режиме холостого хода в атмосферу выбрасывается гораздо больше выхлопных газов (наиболее опасным веществом в них является свинец), чем при других режимах работы автомобильного двигателя. С 2013 г. в Рязани запрещено распространять этилированные бензины, но на территории города могут находиться и иногородние автомашины, которые не следуют этому запрету. Переход на использование неэтилированных бензинов не решает полностью проблему предотвращения загрязнения городской среды высокоопасными токсикантами - тяжелыми металлами. Исследованиями последних лет установлено, что в составе самих нефтей и продуктов их переработки содержится более 50 ТМ. В составе бензинов и дизельного топлива находятся такие элементы, как медь, цинк, бром, свинец, кадмий, марганец, ванадий, никель и др. Период полувыведения тяжелых металлов из почв в среднем составляет для свинца - от 740 до 5900 лет, для кадмия - 13-100 лет, цинка - 70-510, меди - 310-1500 лет. Тяжелые металлы автотранспортного происхождения поступают в окружающую среду не только в результате работы собственно автотранспортных средств, но и в результате эксплуатации автодорожного покрытия.

Таким образом, г.Рязань является крупным источником ТМ, которые, включаясь в атмосферную миграцию, становятся загрязнителями культурных ландшафтов территории области.

Таблица 18 - Классификация почв по загрязненнности

4.2 Рекомендации по улучшению состояния почв и их рациональному использованию

Система почвозащитных мероприятий базируется на совокупности агротехнических, агрохимических, агрофизических и специальных действий на основе проектов внутрихозяйственного землеустройства с противоэрозионной организацией территории.

Агротехнические приемы являются ведущими в комплексе почвозащитных мероприятий. К ним относятся создание почвозащитных севооборотов, поясное размещение культур, буферных полос, гребневых террас, промежуточных и совмещенных посевов, кулис, мульчирование, противоэрозионная обработка почв и т.д.

Агрохимические приемы в первую очередь предусматривают, особенно на склоновых и эродированных землях, увеличение норм внесения всех видов органических, некоторых минеральных (азотных, фосфорных, калийных), а также бактериальных удобрений, мелиорирующих добавок и микроудобрений. Установлено, что эффективность использования всех этих веществ на смытых почвах выше, чем на несмытых.

Действенный агрохимический прием увеличения плодородия эродированных почв и защиты их от эрозии, особенно на смытых почвах, - возделывание на них культур на зеленое удобрение. В разных зонтах России для этого используют однолетний и многолетний люпин, люцерну, клевер), кормовые бобы, горчицу белую, вику и др. Эффект достигается три запашке зеленой массы, когда повышается водопроницаемость и влагоемкость почв, усиливаются микробиологические процессы, улучшаются агрофизические свойства земель.

Агрофизические приемы ориентированы прежде всего на обработку почвы полимерами - структурообразователями типа полиакриламида и полимерных пен. Содержание водопрочных агрегатов увеличивается таким образом в 5-6 раз. В состав пен могут включаться простые и сложные удобрения. Используют также химические препараты, создающие на поверхности почвы пленки, защищающие ее от сдувания. В этом качестве применяют битумные эмульсии, синтетические латексы, отходы нефтяной, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности.

Специальные приемы практикуют для задержания снега и регулирования снеготаяния. К ним в первую очередь относятся валкование и полосные прикатывание и зачернение снега; задержание его с помощью кулис, щитов и др. Задачи задержания и регулирования поверхностного стока талых и ливневых вод, снижения эрозии почв решают также мелиоративные мероприятия. Они предусматривают оптимизацию влажности земель путем их осушения и увлажнения (гидромелиорация), создание защитных лесных насаждений (гидролесомелиорация) и пр.

Определенную специфику имеют также мероприятия, препятствующие деградации степных пастбищ и способствующие их восстановлению. К ним относятся: ограничение и запрещение ранневесеннего выпаса скота за счет создания дополнительных запасов кормов; при предельных нагрузках исключение одновременного использования пастбищ различными видами скота; запрещение длительного выпаса на одном и том же месте; ускоренное восстановление травостоя за счет подсева трав, рыхления почв в сочетании с полным прекращением выпаса (на срок 1-2 года).

Увеличение запасов органического вещества в почве. Простейшим приемом, известным с древних времен, является внесение в почву навоза и компостов. Содержащееся в навозе и компостах органическое вещество и особенно вспышка жизнедеятельности почвенных микроорганизмов после внесения навозного удобрения приводят к образованию в почве структурных и микроструктурных агрегатов

Другим древнейшим способом обогащения почвы органическим веществом и улучшения ее структурного состояния является оставление старопахотной почвы в залежь на 15--20 лет. В течение этого периода на поле происходит постепенная смена сорняков пыреем и наконец растительностью, свойственной целине (злаки, ковыль, типчак, разнотравье). Обильная, корневая система, активная деятельность микроорганизмов, повышение запасов органического вещества приводят со временем к увеличению водопрочных структурных агрегатов и к восстановлению почвенного плодородия. Однако этот способ улучшения структуры почвы, как крайне экстенсивный, не может быть использован в условиях социалистического земледелия. Наиболее рациональным современным способом обогащения почвы органическим веществом и улучшения ее структурного состояния является культура многолетних трав в правильном севообороте.

Изменение состояния почвенных коллоидов. Органические и минеральные почвенные коллоиды могут дать устойчивый структурообразующий эффект в случае их необратимой коагуляции.

Обработка почв в состоянии физической спелости. Механическая обработка почв является необходимым приемом регулярного воздействия на физическое состояние пахотного слоя почвы и на его структуру.

Заключение

Значительная часть Рязанской области находится в пределах лесостепной зоны Русской равнины. Для рельефа Рязанской области характерно чередование возвышенностей с плоскими низменностями, что обусловливает живописность и разнообразие ее природных ландшафтов. В пределах области выделяют три геоморфологических района. Первый, самый высокий (максимальные отметки 200-240 м над уровнем моря), вытянут меридиально вдоль западных границ области. Здесь проходит восточный склон Среднерусской возвышенности. Он пересечен руслами рек, оврагами и балками. Второй -- юго-восточная лесостепная заокская часть области. Третий район -- это Рязанская Мещера, самая лесистая и заболоченная часть Рязанского края. Весь район Мещеры покрыт хвойными и смешанными лесами.

Основные особенности климата Рязанской области определяются ее положением в средней части Русской равнины. Сравнительная удаленность от Атлантики и арктических морей определяют умеренную континентальность климата, проявляющуюся в 30-градусной разнице температур между зимой и летом. Средняя температура января -10°С, июля +20°С. В год в среднем выпадает 500 мм осадков (25-30% -- в виде снега).

В Рязанской области 103,5 га особо охраняемых природных территорий, в том числе: Окский государственный биосферный заповедник, Национальный природный парк «Мещерский», 47 заказников, 57 памятников природы, одно водно-болотное угодье международного значения.

Почвы преобладают подзолистые, серые лесные и черноземные, Леса занимают около четверти территории области; расположены, в основном, в Мещёре, где преобладают хвойные, а к югу от Оки - лиственные породы деревьев.

В результате выполнения курсовой работы мною были решены следующие задачи:

· описано географическое положение района исследований и его эколого-ландшафтное районирование;

· выявлены причины образования почв Рязанской области;

· описан почвенный покров Рязанской области и дана его характеристика;

· отображена экологическая оценка почвенного покрова Рязанской области;

· выдвинуты предложения по улучшению состояния почв и окружающей среды.

Список использованных источников

1. Справочник: Агроклиматические ресурсы Рязанской области, Л., Гидрометеоиздат 1978 г.

2. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. - М.: Колос, 2000. - 325 с.

3. Муравьев А.Г., Каррыев Б.Б., Ляндзберг А.Р. Оценка экологического состояния почвы. Практическое руководство. изд. 2-е, перераб. и дополн. - СПб.: Крисмас+, 2008. --216 с

4. Муха В.Д., Карамышев Н.И., Кочетов И.С., Муха Д.В. Агропочвоведение. - М.: Колос, 1994. - 250 с.

5. Экология и охрана природы. Словарь-справочник. Отв. ред. В. Снакин. - Пущино: Академия, 2000.

6. Аграрная интернет-энциклопедия. [электронный ресурс]: URL: http://www.agrien.ru (дата обращения 09.01.18).

7. Общие сведения о Рязанской области [Электронный ресурс]: М., 2017. URL: http://rznp.ru/category/priroda-ryazani/ekologiya (дата обращения 09.01.18)

8. Карты Рязанской области [Электронный ресурс]: М., 2017. URL: http://www.hge.pu.ru/mapgis/subekt/ryazanskaya/ryazanskaya.html (дата обращения 09.01.18)

9. Официальный сайт Правительства Рязанской области [Электронный ресурс]: М., 2017. URL: http://ryazangov.ru (дата обращения 09.01.18)

10. Единый Государственный реестр почвенных ресурсов России. [электронный ресурс]: URL: http://atlas.mcx.ru/materials/egrpr/content/adm/adm62.html (дата обращения 09.01.18)

Размещено на Allbest.ru