Геоэкология почвенных покровов позднего голоцена Южного Приладожья

Актуальность темы

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

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

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

Предметом исследования являются процессы геоэкологической эволюции почвенных образований в голоцене.

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

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

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

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

— определить закономерности геоэкологической эволюции в голоцене;

— характеризовать методологические основы и* методы геоэкологического мониторинга:

На защиту выносятся следующие основные положения:

— почвенные покровы голоценаюжной части Приладожского геоэкологического 1 района^ обладают специфической памятью1 уточняющей геоэкологические параметры" отношений: окружающая среда — человек, человек — окружающая среда;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Практическая значимость. Результаты работы позволяют реконструировать особенности геоэкологической? эволюции окружающей? среды в голоцене. Полученные данные могут служить, основойгеоэкологического мониторинга окружающей среды и природоохранных мероприятий. Материалыполученные авторомиспользуютсянаучными", и производственными организациями, внедрены в учебный процесс РГПУ им: А.И.1'ерцена, включены внаучно-производственные отчеты кафедры, геологии и геоэкологии по ее договорам и грантамв которых автор принимала непосредственное участие как ответственный* исполнитель и исполнитель (ИИМК РАН, ВСЕРЕИ, ВНИГРИ, Комитет по природопользованию. СПб и др.).

Составлены авторские картосхемы^содержания тяжелых металлов дгш исследуемого регионавыявлены геохимические особенностиповерхностных почвенныхгоризонтов в пределах Санкт-Петербургаосуществлено? зонирование территории по величине коэффициента суммарного загрязненияосуществлено функциональное ранжирование территории1 археологического памятника «Охта» на* основании геохимических параметров.

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

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

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

Соискателем использовано более 1300 образцов для цитологического, минералогического, геохимического' (более 10 000 элементоопределений) и радиоуглеродного анализа (получено 15 радиоуглеродных дат). Отбор и подготовка проб к анализу проводились в соответствии1* с официально утвержденными и разработаннымиметодиками (ГОСТ 17.4.4.02−84- ГН 2.1.7.2041;06: ГН 2.1.7.2042;06). Экспериментальная m аналитическая" часть работ выполнена в лаборатории Геохимии окружающей' среды им. А. Е. Ферсмана кафедры, геологии, и геоэкологии РГПУ им. А. И. Герцена. Обработка, аналитических данных производилась с применением пакетов программ Statistica 6.0, Surfer 7.0 и др.

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

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

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