ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. Юрія Федьковича

Картава Олена Феодосіївна

УДК 911:502

Еколого-гідрогеохімічний аналіз урбанізованих територій

(на прикладі м. Луцька)

Спеціальність 11.00.11 – конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук

Чернівці-2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі екології та БЖД Луцького державного технічного університету.

Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор географічних наук, професор

Мольчак Ярослав Олександрович

Луцький державний технічний університет,

завідувач кафедри екології та БЖД

Офіційні опоненти: доктор географічних наук, професор

Будз Маркіян Дмитрович

Рівненський державний технічний університет,

завідувач кафедри гідрології та гідрогеології

кандидат географічних наук, доцент

Ющенко Юрій Сергійович

Чернівецький національний університет

імені Юрія Федьковича,

доцент кафедри гідроекології, водопостачання та водовідведення

Провідна установа: Львівський національний університет імені Івана Франка, кафедра конструктивної геогра-фії та картографії

Захист відбудеться 16 січня 2002 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К. 76.051.04 у Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2, географічний факультет, ауд. 24.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Чернівецького на-ціонального університету імені Юрія Федьковича (58012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2).

Автореферат розісланий “ 12 ” грудня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

к. г. н., доц. Рибак І. П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми

Розвиток промисловості, недосконалість транспортних засобів, надмірне ущільнення забудови, нераціональне використання природних ресурсів, незначне фінансування на сучасному етапі природоохоронних програм – все це негативно вплинуло на навколишнє середовище і призвело до екологічної кризи. Не дивлячись на погіршення екологічної ситуації, урбанізація не припиняється, а, навпаки, прогресує.

Урбанізація – це соціальне явище, так як місто є наслідком суспільного розвитку і цивілізації нації. Місто – це невелика автономна екогеосистема, що являє собою відкриту систему, елементи якої пов'язані між собою і з зовнішнім середовищем потоками енергії, речовини та інформації. Місто використовує природні ресурси у вигляді викопного палива, їжі, води, а також інформаційних ресурсів, що надходять ззовні. Результат функціонування міської системи проявляється не тільки у виробництві матеріальних і духовних цінностей, але і в накопиченні та викиді відходів, що є забруднювачами навколишнього природного середовища і негативно впливають на стан здоров'я людей.

Стан і стійкість урбосистеми, включаючи її здатність до само-очищення, залежить від розмірів міської території і її особливостей (характеру ландшафту, міської забудови, наявності відкритих просторів, водойм, зелених насаджень, кліматичних умов, кількості забруднень, що надходять).

У міських поселеннях перетворення природно-територіальних комплексів досягає свого максимального рівня. Земна поверхня в місцях розміщення житлово-промислових агломерацій, а разом з нею і речовинно-енергетичні потоки, зазнають змін в результаті процесів, які направлені на задоволення потреб людства.

Не дивлячись на спільність рушійних сил, що змінюють земну поверхню в місцях проживання людей, територія будь-якого міста не є однорідною в ландшафтному відношенні. В різних зонах міста, які виділяють за основними видами землекористування, ступінь перетво-рення природних елементів і насиченість техногенними об'єктами різна.

В умовах інтенсивного природокористування проведено дослід-ження еколого-гідрогеохімічних змін урбанізованих територій на прик-ладі м. Луцька.

Стан житлово-промислових агломерацій в умовах техногенних навантажень характеризується багатогранністю антропогенних факторів, які є функцією господарської діяльності людини. Це досить актуальна проблема сьогодення, яка для умов реформування економіки України, має велике народногосподарське значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконувалась згідно з держбюджетною тематикою кафед-ри екології та безпеки життєдіяльності Луцького державного технічного університету: “Охорона природних ресурсів Волині та їх раціональне використання” в 1996-2001 роках, а також співпрацею з державним управлінням екології та природних ресурсів у Волинській області.

Мета і завдання досліджнення полягають у вивченні, аналізі та оцінці методики еколого-гідрогеохімічного дослідження урбанізованих територій для стабілізації і покращення умов життєдіяльності людей.

Для досягнення цієї мети були поставлені наступні завдання:

- здійснити аналіз існуючих теоретико-методологічних розробок з даного питання;

- вивчити ступінь забруднення атмо-, літо- і гідросфери в умовах техногенного впливу;

- оцінити роль господарсько-екологічних передумов у форму-ванні сучасного екологічного стану житлово-промислових агломерацій;

- встановити закономірності динаміки сучасних гідрогеохімічних характеристик;

- з'ясувати вплив техногенних факторів на біотичні компоненти міських урбоекосистем;

- визначити екологічну значимість досліджуваних показників:

- провести еколого-географічне районування території м. Луцька.

Предмет дослідження – комплекс факторів, які визначають еколого-географічний стан урбанізованих територій.

Об'єкт дослідження – частина географічної оболонки, обмежена міською територією в умовах техногенних навантажень.

Міська агломерація Луцька вибрана, як модель, на прикладі якої відпрацьовується методика моніторингу для досягнення екологічної безпеки урбанізованих територій. У цьому випадку особливе значення набуває якість вихідних гідрогеохімічних матеріалів.

Використані матеріали. В основу дисертаційного дослідження покладені власні результати еколого-гідрогеохімічних досліджень, які проводились протягом 1998-2000 років. Використані архівні та літературні матеріали, звіти геологорозвідувальних експедицій, крупно-масштабні топографічні карти, звіти обласних статистичних управлінь, охорони здоров'я, Укрводгоспу, дані лабораторій державного управління екологічної безпеки у Волинській області.

На захист виносяться такі питання:

·

· система оцінки екологічного стану урбанізованих територій на основі існуючих гідрогеохімічних характеристик.

Наукова новизна дослідження полягає:

·

· в обґрунтуванні гідрогеохімічних змін міського середовища та вивченні причин, що їх зумовлюють;

· у виявленні прямого та зворотного взаємозв'язку між змінами гідрогеохімічних характеристик і біотою;

· у здійсненні районування території м. Луцька за сприят-ливістю умов для життєдіяльності людини;

· у проведенні районування території міста за потенціалом екологічної комфортності.

Практичне значення одержаних результатів. На основі еколо-го-гідрогеохімічного аналізу стану міських агломерацій розроблені карти, які можуть бути використані для проведення соціальних, медичних, біологічних та інших досліджень. Виконаний гідрогеохімічний аналіз дозволяє вирішити питання планування архітектури міста, розміщення рекреаційних зон.

Результати виконаних робіт, завдяки узагальненню гідрогеохі-мічних досліджень і картографуванню території, дають можливість розробити програму оздоровлення навколишнього середовища міської агломерації.

Дослідження використовуються в державних установах, а також у навчальному процесі Луцького державного технічного університету та Волинського державного університету ім. Лесі Українки при написанні курсових і дипломних робіт.

Особистий внесок здобувача:

·

· вивчені морфологічні зміни властивостей ґрунтів, повітря і вод міських агломерацій;

· проведені еколого-географічні дослідження території м. Луць-

ка за групою антропогенних факторів, які визначають еколо-гічний стан міста;

·

· проведено еколого-географічне районування досліджуваної території на основі показника екологічної комфортності.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисерта-ції доповідались і обговорювались на наукових конференціях, симпо-зіумах, з'їзді (VIII з'їзді Українського географічного товариства м. Луцьк, 2000., І та ІІ Міжнародному симпозіумі “Проблеми інтеграції і науково-освітнього потенціалу в державотворчому процесі” Севастополь-Тернопіль 2000., 2001., V Всеукраїнській науково-практичній конфе-ренції “Науково-методичне забезпечення стандарту вищої освіти наукового напрямку 0708 екологія” м. Харків, 2000., І Міжнародному симпозіумі “Сучасні проблеми інженерної механіки” м. Луцьк, 2000., науково-практичних конференціях “Бізнес і екологія” м. Донецьк, 2001., “Географічні проблеми розвитку України в ХХІ ст.” м. Мелітополь, 2000) та щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Луцького державного технічного університету.

Публікації. За темою дисертації автором та з його участю опубліковано 8 статей, які повністю відображають зміст дисертації.

Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота викладена на 162 сторінках машинописного тексту і складається з вступу, чотирьох розділів та висновків. У роботі представлено 18 малюнків, 19 таблиць і додатки. Список використаних джерел складається з 207 найменувань. Загальний обсяг роботи 193 сторінки.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми дисертаційної роботи, визначено мету й завдання, наукову новизну досліджень та їх практичне значення.

У першому розділі “Фізико-географічна характеристика і екологічна ситуація м. Луцька та його околиць” проведено аналіз природно-територіального комплексу міста Луцька, обґрунтовано ландшафтно-гідрогеохімічні особливості житлово-промислової агломера-ції, виділено ключеві інтегральні фактори, які характеризують географічну оболонку міського середовища.

Луцьк – одне з древніх міст України – нині адміністративний, економічний і культурний центр Волинської області. Сліди проживання людини на території міста сягають нового кам'яного віку, неоліту (IV-VI тисячоліття до н. е.).

Вперше місто згадується в Іпатіївському літописі в зв'язку з описом боротьби в 1085 р. Володимир-Волинського князя Ярополка Ізяславовича (одного з внуків Ярослава Мудрого) проти великого князя Київського Всеволода Ярославовича. На той час це було крупне місто, яке називали Лучеськ Великий.

Місто Луцьк, як одне з прикордонних міст України, безперервно переходило зі складу однієї держави в іншу.

Найбільші темпи урбанізації і антропогенного впливу припадають на ІІ половину ХХ століття, що й призвело до виникнення сучасних екологічних проблем – забруднення повітряного басейну, підземних і поверхневих вод, ґрунтового покриву, погіршення здоров'я людей і стану природного середовища.

Місто Луцьк має вигідне географічне положення: відстань до державного кордону з Республіками Польщею і Білорусією не перевищує відповідно 85 і 150 км; місто знаходиться на перехресті автомобільних доріг Луцьк-Ковель-Брест, Луцьк-Київ, Луцьк-Львів, Луцьк-Чернівці, Луцьк-Ягодин-Хелм, Луцьк-Люблін, а також залізниці Київ-Варшава, Київ-Берлін, Київ-Львів, Київ-Брест та інші.

Територія м. Луцька розташована в межах Волинської височини і входить у морфоструктуру Луцько-Рівненського лесового пасма, де широко розповсюджені техногенні форми рельєфу, що значно ускладнюють геоморфологічні умови території.

Сучасний Луцьк розміщується на першій надзаплавній терасі (правій і лівій) і на місцевості, яка прилягає до долини. Основна частина міста, в тому числі і центр, знаходяться на правому березі р. Стир.

Гідрографічна мережа міської агломерації належить до басейну р. Стир. Річкова сітка добре розвинена. Густота її в середньому складає 0,3 км/км2. Основними притоками тут є: праві – р. Конопелька (поза межами міста), р. Сапалаївка, ліві – р. Чорногузка, р. Омеляник, струмки Жидувка та Зміїнець.

Територія м. Луцька розташована в лісостеповій зоні типових чорноземів і сірих опідзолених ґрунтів. Ґрунти в межах Луцька за довгу історію неодноразово трансформувались, штучно насипались, осушу-вались. Вони містять багато хімічних забрудників і побутового сміття.

Природно-територіальні комплекси житлово-промислових агло-мерацій Волині зазнали значних змін, особливо змінився біогео-ценотичний покрив міста, мезорельєф, мікроклімат і ґрунтовий покрив. Показником, що характеризує антропогенний вплив, є рівень забруд-нення міста. Процес урбанізації зумовив злиття міста Луцька з прилег-лими селами: Зміїнець, Прилуцьке, Теремно, Струмівка та іншими і вплинув на створення мікроклімату, що зумовлений забрудненням повіт-ряного басейну шкідливими речовинами, інтенсивним будівництвом, покриттям вулиць і т. д.

Дослідження показують, що сучасний рівень техногенезу м. Луцька характеризується збільшенням забруднення, як промислових, так і сільськогосподарських зон, і посиленням його негативної дії на довкілля, рослинний і тваринний світ, а головне – на стан здоров'я людини. Все це сприяє формуванню техногенних гідрогеохімічних аномалій, в яких концентруються токсичні та канцерогенні речовини. Такі аномалії утворюються, як правило, на ділянках, що оточують промислові підприємства, а також вздовж транспортних магістралей. Аналізуючи господарсько-екологічний стан міста, можна зробити висновок, що за останні десятиріччя інтенсивність забруднення довкілля промисловими викидами і відходами досягли загрозливих розмірів, що може привести до непередбачених наслідків.

У розділі ІІ “Вивченість питання та теоретико-методичні основи еколого-гідрогеохімічних досліджень урбанізованих терито-рій” висвітлені теоретичні та методичні аспекти проблеми, яка розгляда-ється.

Проблема взаємодії природи і суспільства набула дисцип-лінарного характеру в першій половині ХХ століття. Ріст чисельності населення, процеси міграції сприяли розвитку міст. Міську систему необхідно розглядати, як екосистему, що зазнає техногенних навантажень і є складовою соціоекосистеми.

Еколого-гідрогеохімічні дослідження набули актуального характеру у 1940-1950 роках ХХ століття, так як техногенне навантаження викликало загострення взаємовідносин людини і оточуючого середовища. Активне вивчення урбоекологічних питань припадає на другу половину ХХ століття і пов'язане з науково-технічною революцією. Зростання промислових підприємств та збільшення транспортних засобів зумовили формування значної кількості факторів, які погіршили навколишнє середовище житлово-промислових агломерацій. Місто – це складна динамічна, природно-антропогенна система, що охоплює соціальні, техногенні і природні підсистеми, які перебувають під впливом соціально-техногенних факторів. Воно розвивається як за природними, так і соціальними законами. Створення соціально-екологічної моделі, з метою збереження в ній екологічної рівноваги, є одним із напрямків урбоекологічних досліджень.

Вивченню цих питань присвячена значна кількість робіт: В. Кучерявого (1991), І. Ковальчука, Я. Качалова, Р. Сливки (2000), А. Ільченка (1991), М. Чернявського (1992), А. Берлянда (1988), Я. Миколаша (1983), К. Гофмана (1977), П. Шищенка (1988), М. Гродзинського (1993), N. Petoussi (1991), A. Pobertor (1992), Я. Мольчака (2000), А. Мельника (1997) та інших.

Урбоекосистема являє собою міську соціосистему, яка вивчає міські агломерації з метою їх оптимізації. Людина – важливий суб'єкт даної системи, тому для її життєдіяльності необхідно створити сприятливі умови. Оскільки ми розглядаємо міську агломерацію, як середовище, створене в результаті діяльності людини, то еколого-гідрогеохімічні дослідження дають змогу оцінити реальний стан міста за умовами сприятливими для життєдіяльності людини.

Одним із головних завдань урбоекології є оцінка екологічного стану урбоекосистем. Для співставлення негативних і позитивних характеристик автор провів еколого-ландшафтно-геохімічне районування міських урбосистем з відображенням їх дійсного стану.

Основними методами поглибленої оцінки забруднення міських територій хімічними елементами є метод геохімічного картування, що дає можливість вивчити просторовий розподіл забруднюючих речовин, враховуючи ступінь забруднення довкілля в умовах техногенних навантажень.

Використаний автором еколого-гідрогеохімічний аналіз дозволяє комплексно оцінити екологічний стан урбанізованих територій з враху-ванням рівня забруднення складових навколишнього середовища.

У розділі ІІІ “Закономірності просторово-часової зміни техно-генних навантажень та їх роль у формуванні екологічного стану урбосистем” здійснено аналіз і оцінку якості природного середовища в межах житлово-промислових агломерацій.

Техногенне навантаження формує міську систему і визначає рівень забруднення навколишнього середовища. Забруднення поши-рюється на всі складові природного територіального комплексу. Атмо-сфера є середовищем накопичення газоподібних відходів виробництва та автотранспорту. Повітряна оболонка забруднюється механічними (пил) та хімічними компонентами. Якісний вміст забрудників в ній визна-чається складом промислової сировини і палива, специфікою виробни-чого процесу (технологією і масштабами виробництва), ефективністю роботи очисних (пило-газовловлюючих) споруд.

Під час аналізу динаміки викидів токсичних речовин від стаціонарних джерел в атмосферне повітря чітко спостерігається тенденція до їх зменшення у порівнянні з початком 90-х років. Об'єм викидів шкідливих речовин зменшувався синхронно розвитку екологічної кризи (зокрема, скороченню промислового виробництва). Однак в струк-турі забруднення зросла частка викидів від автотранспорту: якщо в 1990 р. вона становила 61,4 %, то в 2000 р. – 80,0 %.

Сьогодні надзвичайно гостро стоїть питання боротьби з забруд-ненням атмосфери викидами від автотранспорту, кількість яких в м. Луцьку з кожним роком зростає. Причому у структурі автотранспорту зменшується частина державного транспорту 1999 р. – 42,6 %, а в 2000 р. – 22,9 %, і збільшується частина приватного: відповідно з 57,4 % до 77,1 %.

Крім стаціонарних і мобільних джерел забруднення, існує забруд-нення, спричинене поверхнею міської території, а особливо еманацією і випаровуванням токсичних речовин з дорожнього покриття. Про це свідчить підвищений вміст формальдегіду в повітрі (1,4 ГДК).

Проаналізовано рівень забруднення атмосфери м. Луцька за п'ятьма компонентами (NO2, NO, SO2, CO, формальдегід), які здатні спричинити екологічні катастрофи.

Для атмосфери характерний процес самоочищення. Важливу роль в цьому процесі відіграють атмосферні опади, які знижують концен-трацію токсичних сполук у повітрі. Атмосферні опади впливають на хімічний склад вод та ґрунтів. Для дослідження була вибрана асоціація важких металів (Pb, Zn, Cr, Cu, Ni, Mn, Fe), які здатні викликати ряд захворювань і характеризуються віддаленими наслідками дії.

Результати аналізу показують, що в окремих пробах концентрація свинцю в 1,3 рази перевищує ГДК. Територіально забруднена площа належить до району Розвилки (транспортна розв'язка на Рівне і Дубно). Підвищений вміст свинцю в атмосферних опадах зумовлений викидами автомобілів.

Забруднення атмосферних опадів цинком (3,5 ГДК), хромом (1,7 ГДК), марганцем (1,6 ГДК) пов'язані з промисловими викидами галь-ванічних дільниць.

Велику небезпеку становить забруднення поверхневих водойм важкими металами, які характеризуються кумулятивним ефектом. Особливу стурбованість викликає забруднення р. Стир в точках, розта-шованих нижче місця скиду води міськими каналізаційно-очисними спорудами.

Концентрація свинцю в річці Стир становить 1,4 ГДК, цинку – 2 ГДК; нікелю і міді – 1,5 ГДК, заліза – 1,46 ГДК, хрому – 2,6 ГДК.

Вміст нафтопродуктів повсюди перевищує ГДК в 2,5-5 разів. Це пояснюється змивом нафтопродуктів з території міських вулиць, автобаз, АЗС дощовими, талими та поливо-миєчними водами.

Важкі метали, особливо їх гідроокиси, мають здатність осідати на дно водойм, забруднюючи їх. З метою більш детального аналізу екологічного стану міських територій нами були проведені дослідження донних відкладів на вміст в них важких металів. Саме донні відклади є найбільш стабільним компонентом водних систем, які здійснюють природний розподіл мікроелементів в межах водного басейну. Донні відклади в значній мірі визначають екологічний стан водних об'єктів, акумулюючи забруднювачі. Оцінка ступеня забруднення водних систем проводиться за сумарним показником забруднення донних відкладів і вмісту токсичних елементів у поверхневих водах. Значне забруднення донних відкладів р. Стир (СПЗ = 37,9) спостерігається в районі спуску вод МКОС, яке характеризується вмістом цинку (5 ГДК), марганцю (2 ГДК), свинцю, міді і хрому (2-5 ГДК).

Ґрунти – найбільш стійкі компоненти ландшафту. Просторовий розподіл техногенних потоків в умовах міста чітко фіксується за зміною хімічного складу ґрунтів, які надовго депонують поступаючі токсичні сполуки. Серед комплексу забруднюючих ґрунт речовин, що потрап-ляють з атмосфери за рахунок скиду стічних вод і накопичення твердих промислових і побутових відходів, найнебезпечнішими є важкі метали та їх сполуки, які характеризуються низькою міграційною здатністю і акумулюються в верхньому шарі ґрунту.

Високий вміст важких металів в ґрунтах обумовлює виникнення геохімічних аномалій. Станом на 2001 рік на території м. Луцька виділяється 2 геохімічні аномалії, які характеризуються вмістом свинцю 100-200 мг/кг (ГДК – 30 мг/кг), міді 60-80 мг/кг (ГДК – 53 мг/кг), нікелю 100-120 мг/кг (ГДК – 85 мг/кг), цинку 200 мг/кг (ГДК – 100 мг/кг).

Механізм забруднення ґрунтів в місті пов'язаний з накопиченням твердих відходів, кількість яких щорічно становить близько 279 тис. м3.

Потужним джерелом фізичного забруднення на території міста є автомобільний і залізничний транспорт. Рівень шуму, зумовлений автотранспортом в години “пік”, коливається від 60 до 86 дБ. Шумове забруднення характерне для автомагістральних вулиць та транспортних розв'язок.

Всі види забруднення, які властиві для території міста, об'єднані в узагальнений фактор – забрудненість. Аналіз даного фактора дає можливість вивчити вплив техногенного навантаження на екологічний стан урбанізованих територій і здоров'я людини.

Особливістю природного середовища є здатність його до самоочищення. Процес самоочищення атмосфери виражено числовим

Умовні позначення:

потенціал самоочищення:

Атмосфери: Гідросфери: Грунтів:

> 0,59 - знижений - високий

0,58-0,59

0,57-0,58 - низький - середній

0,56-0,57

0,55-0,56 - катасрофічний - низький

< 0,55

- Витрати води:

в 1 см діаграми – 6 м3/с

4

1 - Кількість днів на рік з туманами

2 - - // - з швидкістю вітру С ? 1 м/с

1 МС 2 3 - - // - з швидкістю вітру С ? 6 м/с

4 - - // - з опадами.

3

Рис. 1. Карта-схема процесу самоочищення складових навколиш-нього середовища м. Луцька.

значенням метеорологічного потенціалу. Оцінку самоочищення поверх-невих вод проведено за двома показниками – за температурою і середньою багаторічною витратою води. Потенціал самоочищення ґрунтів здійснено за біологічною продуктивністю. Картосхема (рис. 1) свідчить, що потенціал самоочищення складових навколишнього середовища м. Луцька невисокий, тому для створення сприятливих умов для життєдіяльності людини необхідно розробити ряд заходів для покращення стану довкілля.

У розділі IV “Еколого-географічна оцінка техногенних тери-торій та прогнозування їх екологічного стану” дана характеристика територіально-виробничого комплексу міста, розглянуто його існуючі екологічні проблеми і здійснено еколого-географічне районування території м. Луцька за потенціалом екологічної комфортності та сприятливістю умов для життєдіяльності людини.

В процесі еколого-гідрогеохімічного аналізу урбосистеми встановлено ряд факторів, що формують її екологічний стан і створюють певні умови для життя і діяльності людини. Саме ці умови визначають стан здоров'я і тривалість життя населення. Людина є складовою частиною біоти. Автор виконав дослідження впливу техногенних навантажень на стан здоров'я людей. Забруднення міського середовища токсичними речовинами підвищує рівень захворюваності (для міського населення він значно вищий, ніж для жителів села).

Вивчення техногенного впливу на біоту проводилось також на рослинах, які мають здатність поглинати з ґрунту токсичні речовини. Спостерігається прямий зв'язок між концентрацією забруднювачів в ґрунтах і вмістом їх в рослинах. Різні види рослин мають неоднакову здатність до поглинання і накопичення. Так, поширений клен добре вбирає з ґрунту свинець (Кд = 7,1), верба є поглиначем марганцю (Кд = 7,3) і цинку (Кд = 6,9). Акація характеризується великою здатністю до поглинання багатьох токсичних елементів. Показниками поглинаючої здатності рослин є розраховані коефіцієнти біологічного поглинання (Кд).

Дослідження проводились на рослинах, які мають неглибоку кореневу систему. Найбільш інформативними для екологічних дослід-жень є береза, вільха, тополя, верба, клен.

Рослини не тільки поглинають токсичні речовини з атмосфери, ґрунту та водного середовища, але й знижують рівень шуму в межах міста.

Використовуючи методичні розробки Т. Гарниди (1992), Т. Меліхової (2000), Є. Сорокіної (1983), Б. Котляра (1990), В. Потапенка (1995) та інших, автором розроблені критерії оцінки якості міського середовища (потенціал екологічної комфортності). В основу розрахунку покладено бальний принцип критеріїв оцінки для кожного з 11 районів м. Луцька. Оцінка проводилась за сукупністю 29 показників сучасного соціально-екологічного стану м. Луцька, які об'єднані в 11 груп.

У процесі аналізу враховувались фактори несприятливої дії (забруднення повітря, води, ґрунту, шум, вібрація), компенсуючі (озеленення вулиць, наявність водних просторів і т.д.) та факультативні (планування регіонів, щільність забудови і т.д.).

Інтенсивність прояву кожного показника оцінювалася за чотири-бальною шкалою: 1 бал – найменший прояв несприятливих факторів (найбільший компенсуючих), 4 бали – вкрай несприятливі умови з най-меншим проявом компенсуючих факторів. Результатом узагальнення і просторового трактування матеріалів є створення картосхеми райо-нування території м. Луцька за потенціалом екологічної комфортності.

Дослідження урбосистеми виконувалось для виявлення в місті територій різного ступеня сприятливості з метою поліпшення умов життя мешканців.

Просторово виявити зміни екосистем під впливом техногенних навантажень і кількісно оцінити їх можна завдяки системі, яка повинна виражатись у формі районування і картографування території.

У результаті інтегративної еколого-гідрогеохімічної та еколого-географічної оцінки було виділено 4 типи районів за сприятливістю умов для життєдіяльності людини, а саме: слабозмінені з помірносприят-ливими екоумовами; середньозмінені з задовільними екоумовами; сильнозмінені з погіршеними екоумовами та критичнозмінені.

Кінцевим результатом еколого-гідрохімічного аналізу житлово-промислової агломерації м. Луцька стало картографування території за сприятливістю умов для життєдіяльності людини (рис. 2).

Виконання картографування реалізувалось за схемою: розробка шкали-оцінки екологічного стану міської території; обчислення і опис факторів, які впливають на стан урбосистеми; визначення районів з різним екологічним станом і здійснення районування території, яке відображає реальні умови життя мешканців м. Луцька.

Картографування здійснено на основі накладання картосхеми районування території міста за потенціалом екологічної комфортності та картосхем, які відображають рівень забруднення атмосфери, гідросфери, ґрунтів. Були також використані результати дослідження шумового забруднення та дослідження впливу зон зелених насаджень на екологіч-

Умовні позначення:

·

· середньозмінні із задовільними екоумовами;

· сильнозмінні з погіршеними екоумовами;

· критичнозмінні.

Промислові зони:

1 – північно-східна; 2 – південно-східна;

3 – західна; 4 – південно-західна.

Рис. 2. Карта-схема формування екологічного стану за сприятли-вістю умов для життєдіяльності людини.

ний стан міста.

Виконані нами розрахунки показують, що 41,3 % площі міської території знаходиться у погіршених екоумовах. Сюди відносяться райони, розташовані поблизу промислових підприємств, діяльність яких негативно впливає на стан довкілля.

Прискорені темпи індустріалізації та урбанізації змінили природні ландшафти м. Луцька і створили райони сильнозмінені та критичнозмінені з погіршеними екоумовами.

ВИСНОВКИ

Виконані дослідження екологічного стану урбанізованих терито-рій переконливо свідчать, що за останні десятиріччя рівень забруднення довкілля промисловими відходами, викидами автомобільного транспорту, скидами комунально-побутових і сільськогосподарських об'єктів досяг загрозливих розмірів. Аналіз і оцінка стану міських урбоекосистем на прикладі м. Луцька дозволяє зробити наступні висновки:

1. Стан і стійкість урбоекосистеми, включаючи її здатність до самоочищення, залежить від розмірів міської території і її особливостей (характер ландшафту і міської забудови, наявність відкритих просторів, водойм, зелених насаджень), кліматичних умов, кількості забруднень, що надходять.

2. Використана автором методика еколого-гідрогеохімічного ана-лізу дала можливість провести комплексну оцінку міських агломерацій в умовах техногенних навантажень, узагальнити існуючі методи, оцінити сучасний стан міських урбоекосистем, поєднуючи ландшафтні, екологіч-ні, географічні та гідрогеохімічні концепції.

3. Боротьба з шумовим забрудненням у центральній частині міста серйозно ускладнюється щільністю забудови. Зниження рівня шуму від автомобільного та залізничного транспорту можливе за рахунок збільшення насаджень дерев.

Зелені насадження мають здатність поглинати забруднюючі речовини з атмосфери, ґрунту і водного середовища. Тому наявність у місті парків, скверів, посадок дерев відіграє не тільки естетичну роль, але й сприяє процесу самоочищення навколишнього середовища.

4. Встановлена чітка залежність між викидами забруднюючих речовин у навколишнє середовище і станом здоров'я населення. Темпи росту захворюваності невпинно зростають. Для жителів м. Луцька вони значно вищі, ніж для сільського населення (Луцького району).

5. Для виявлення закономірностей динаміки гідрогеохімічних характеристик і визначення їх ролі у формуванні екологічного стану міських агломерацій запропоновано системну модель для оцінки і прогнозу екологічного стану міських територій в умовах техногенних навантажень.

6. У результаті еколого-гідрогеохімічної та географічної оцінки, що здійснена на основі географо-гідрогеохімічного аналізу, виконано районування міського середовища за сприятливістю екологічних умов для життєдіяльності людини.

7. Внаслідок комплексного техногенного впливу, обумовленого промисловими підприємствами, транспортом, діяльністю природо-господарських об'єктів, утворюються техногенні гідрогеохімічні анома-лії, в межах яких концентрується значна кількість токсичних речовин.

8. Суттєве поліпшення екологічного стану урбосистем пов'язане з підвищенням загальної лісистості територій і розвитком рекреаційного комплексу, як в місті, так і на прилеглих до нього територіях. Перспективи вирішення цієї проблеми потребують більш поглибленої розробки прикладних питань стійкості ландшафтно-географічних комплексів до техногенних навантажень та обґрунтування коротко- і довгострокових прогнозів.

ПУБЛІКАЦІЇ

1. Картава О. Ф. Екологічні зміни стану ґрунтів урбанізованих територій // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету. Серія: географія – 2000. – № 2(7). – С. 98-102.

2. Картава О. Ф. Вплив техногенних навантажень на ландшафтно-геохімічний стан міських агломерацій // Людина і довкілля: Проблеми неоекології. – Харків (ХДУ), 2001. – № 2. – С. 170-172.

3. Картава О. Ф. Ландшафтно-екологічні зміни урбанізованих територій в умовах інтенсивного природокористування // Проблеми ра-ціонального використання соціально-екологічного та природно-ресурс-ного потенціалу регіону; фінансова політика та інвестиції. Серія: При-родокористування та ресурсозбереження. Збірник наукових праць. Випуск VI, № 4 – Луцьк: Надстир'я, 2000. – С. 33-38.

4. Картава О. Ф. Вплив розвитку машинобудування на форму-вання екологічного стану міських агломерацій // Наукові нотатки: Міжвузівський збірник (за напрямком “Інженерна механіка”). Луцьк ЛДТУ, 2000. – № 7. – С. 102-105.

5. Картава О. Ф., Мисковець І. Я. Еколого-геохімічний аналіз ґрунтового покриву міських агломерацій в умовах техногенних навантажень // Бизнес и экология: материалы Украинской научно-практической конференции. – Донецк (ГПНИИ), 2001. – С. 39-42.

6. Картава О. Ф. Ландшафтно-гідрохімічний аналіз території міських агломерацій // Географічні проблеми розвитку півдня України у ХХІ столітті: Збірник наукових праць. – Одеса-Мелітополь, 2000. – Частина 1. – С. 107-111.

7. Мольчак Я., Картава О., Мисковець І. Еколого-географічні дослідження ерозії ґрунтів в умовах інтенсивних антропогенних наван-тажень // Україна та глобальні процеси: Географічний вимір. – Київ-Луцьк, 2000. – Том 2. – С. 127-129.

8. Картава О. Ф. Еколого-гідрохімічне районування території за умов техногенних навантажень. // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету. Серія: географія. – 2001. – № 1. – С. 85-88.

АНОТАЦІЯ

Картава Олена Феодосіївна. Еколого-гідрогеохімічний аналіз урбанізованих територій (на прикладі м. Луцька). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геог-рафічних наук за спеціальністю 11.00.11 – конструктивна географія та раціональне використання природних ресурсів – Чернівецький на-ціональний університет ім. Юрія Федьковича, Чернівці, 2001.

Дисертація присвячена актуальним питанням сучасності – вив-ченню екологічного стану урбанізованих територій з населенням 200-500 тис. осіб.

Урбанізація – це соціальне явище, яке є наслідком суспільного розвитку і цивілізації нації. В умовах інтенсивного природо-користування автором здійснені дослідження еколого-гідрогеохімічних змін стану урбанізованих територій на прикладі одного з обласних цент-рів України – м. Луцька.

Використовуючи еколого-географічний підхід, проведено оцінку і аналіз території міста з врахуванням рівня забруднення атмосфери, ґрунтів, підземних та поверхневих вод. Дослідження дали можливість здійснити комплексний аналіз території міста і виділити групу факторів, які формують екологічний стан агломерацій. Дисертантом на основі польових та камеральних досліджень, розроблені критерії якості міського середовища в умовах техногенних навантажень і здійснене районування та картографування територій м. Луцька за сприятливістю умов для життєдіяльності людини. Результати еколого-гідрогеохімічних дослід-жень є основою для розробки і впровадження заходів з метою оптимізації використання природних ресурсів і попередження негативних еколо-гічних явищ.

Ключеві слова: забрудненість, комфортність, техногенне наван-таження, урбоекосистема, екологічний стан, природно-територіальний комплекс, еколого-гідрогеохімічний аналіз, природокористування.

АННОТАЦИЯ

Картава Елена Феодосьевна. Эколого-гидрогеохимический ана-лиз урбанизированных территорий (на примере г. Луцка). – рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата геогра-фических наук по специальности 11.00.11 – конструктивная геогра-фия и рациональное использование природных ресурсов. – Черно-вицкий национальный университет им. Юрия Федьковича, Черновцы, 2001.

Диссертация посвящена актуальным вопросам современности – изучению экологического состояния урбанизированных территорий с населением 200-500 тыс. человек.

Урбанизация – это социальное явление, которое является следствием общественного развития и цивилизации нации. Автором осуществлены исследования эколого-гидрогеохимических изменений состояния урбанизированных территорий в условиях интенсивного природопользования на примере одного из областных центров Украины – г. Луцка.

В диссертационной работе осуществлена оценка загрязнённости атмосферного воздуха, подстилающей поверхности, а также поверх-ностных и подземных вод. Отмеченное позволило осуществить комплексный анализ территории города выделить группу основных техногенных факторов, которые формируют экологическое состояние урбанизированных территорий. В работе автором сделана удачная попытка усовершенствования методики определения пригодности городской среды для нормальной жизни в ней человека.

Используя методические разработки Т. Гарниди (1992), Т. Мелиховой (2000), Е. Сорокиной (1983) и других, автором разработаны критерии определения качества городской среды (потенциал эколо-гической комфортности). В основе расчёта положен бальный принцип оценки для каждого из 11 районов г. Луцка. Оценка проводилась за совокупностью 29 показателей современного социально-экологического состояния города.

Изучение эколого-гидрогеохимических изменений, морфоло-гических особенностей и физико-химических свойств почв, воздуха и вод городских агломераций в комплексе с ландшафтно-экологическими исследованиями территории г. Луцка по группе антропогенно-техно-генных факторов, которые изменяют экологическое, состояние города, дали возможность выполнить оценку и осуществить районирование территории города за условиями, благоприятными для проживания людей.

Пространственно выявить изменения экосистем под воздействием техногенных нагрузок и количественно оценить их можно благодаря системе, которая должна выражаться в форме районирования и карто-графирования территории.

В результате интегративной оценки было выделено 4 типа районов исходя из благоприятности условий для жизнедеятельности людей, а именно: слабоизменённые с умереноблагоприятными экоус-ловиями; среднеизменённые с удовлетворительными экоусловиями; сильноизменённые и критичноизменённые с ухудшенными екоусло-виями.

Конечным результатом эколого-гидрогеохимического анализа жилищно-промышленной агломерации г. Луцка стало составление карты-схемы города по благоприятности условий для жизнедеятельности людей.

Картографирование осуществлялось на основании положения картосхем районирования территории города за потенциалом эколо-гической комфортности и картосхем, отражающих уровень загрязнения атмосферы, гидросферы и почвы.

Результаты эколого-гидрогеохимических исследований являются основанием для разработки и внедрения мероприятий с целью оптимизации использования природных ресурсов и предупреждения отрицательных экологических явлений.

Ключевые слова: загрязнённость, экологическое состояние, при-родно-территориальных техногенный комплекс, эколого-ландшафтный анализ, суммарный показатель загрязнения, территориально-производ-ственный комплекс.

ANNOTATION

Kartava Olena Feоdociyivna. Ecological and hydro-geo-chemical analysis of urbanizational territories (on the example of. Lutsk) – manuscript.

The defence of a thesis of a scicntific on competition of a scientific degrec of the candidate of geographical sciences candidate on a speciality 11.00.11 – constructive geography and rational use of natural resources. Chernivtsy national university by the name of Yuri Fedkovich.

The dissertation is devoted to urgent questions of present – use of urbanizational territories with the population of 200-500 thousand people.

Urbanization is a social phenomenon, as the city is a consequence of public development and civilization of a nation. In conditions of intensive use of nature the author carries out researches of landscape and ecological changes of urbanizational territories on the example of one of the regional centres of Ukraine – Lutsk.

In this thesis the estimation of pollution of atmospheric air, spreading surface and also superficial and underground waters is done.

This allowed to carry out the complex analysis of town territory, to choose the group of basic tehnogenic factors, which form the ecological state of urbanizational territories.

The stady of ecological and hudrochemical changes of morphological peculiarities and physical and chemical soil, air and water properties of urban aglomerations in a complex with landscape and ecological researches of Lutsk territory concerning the group of anthropogenic and technogenic factors which change the ecological state of the town have enabled to fulfil the estimation and to carry out mapping of town areas under the conditions which are suitable for people living.

Key words: pollution, ecological condition, natural and territorial technogenic complex, landscape and ecological analysis, total parameter of pollution, territorial – industrial complex.