3. Экологические функции городских почв

В связи с ростом урбанизации на планете повысилось внимание к городским почвам. Отличие городских почв от почв природных ландшафтов в том, что их свойства формируются под влиянием антропогенных факторов. Но, как и природные, городские почвы являются биокосной многофазной гетерогенной системой, состоящей из твер­дых, жидких и газообразных компонентов, находящейся во взаимосвязи с сопредельными средами.

В городской среде почвы выполняют практически те же функции, что и в природных экосистемах (табл. 2.1).

С участием почв в антропоэкосистемах города про­текают биогеохимические циклы различных химических веществ (природного и техногенного происхождения), в них происходит преобразование культурного насыпного слоя, трансформация поверхностных вод в грунтовые, они являются питательным субстратом для выращиваемых растений.

Таблица 2.1

Экологические функции городских почв (Почва, город, экология, 1997)

Воздействие на компоненты урбаноэкосистемы
Вода	Почва	Воздух	Биота
Перевод поверхност­ных сточных вод в грунто­вые и их очи­щение Защитный сорбционный барьер от загрязнения речных вод и водоемов	Защитный барьер от вер­тикального проникновения химического и биологического загрязнения Биогеохи- мическое пре­образование грунтов, мусо­ра и свалок	Газопоглоти­тельный барьер антропогенных газовых примесей: от автотранспорта, ТЭЦ, заводов Регулирование газового состава атмосферы и ее очищения (выде­ление и поглоще­ние почвой газов)	Среда обитания макро-, микро-, ме- зобиоты Основа биопро­дуктивно­сти Сани­тарный барьер

Утилитарное значение имеют плодородие этих почв, при­годность их для произрастания зеленых насаждений, почвы служат банком для семян, регулятором газового обмена.

Особую значимость в урбанизированных ландшафтах приобретает протекторная функция почвы (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Протекторные функции почвы в городской экосистеме (Почва, город, экология, 1997)

Благодаря специфическим биогеохимическим свойст­вам и огромной активной поверхности тонкодисперсной части почва превращается в «депо», задерживающее за­грязняющие вещества, и одновременно становится одним из важнейших биогеохимических барьеров для многих из них (ТМ, пестицидов, нефтепродуктов и т. д.) на пути их миграции из атмосферы города в грунтовые воды и реч­ную сеть.

4. Особенности почвы как объекта мониторинга

Методология мониторинга любой природной среды определяется как специфическими свойствами каждой из сред, так и ее экологическими функциями. Для всех природных сред, и почв в том числе, взаимосвязь всех выполняемых ими функций естественнат Значимость эко­логических функций почв, как уникального базового при­родного объекта, который занимает центральное положение в биосфере, обусловливает специфические особенности экологического мониторинга почв, его отличие от мони­торинга других природных сред.

Почвенный мониторинг должен обеспечить прежде все­го контроль выполнения почвой ее утилитарных функций. А они у почвы, как уже отмечалось, уникальны. Незаменима функция почвы — ее плодородие. Соответственно, конт­роль сохранения в условиях антропогенного воздействия почвами физических, химических, биологических свойств, которые обеспечивают их плодородие, — это одна из важ­нейших специфических задач почвенного экологического мониторинга.

Также уникальна протекторная экологическая функция почвы. Выполняется она почвами благодаря их способ­ности поглощать и удерживать загрязняющие вещества, защищая от них воду, воздух и растения. Соответственно, контроль эффективности почвы в ограничении миграции загрязняющих веществ в техногенно нарушенных ланд­шафтах — это одна из важнейших специфических задач почвенного экологического мониторинга. Однако ограни­чить миграцию загрязняющих веществ почва может лишь путем поглощения и прочного закрепления этих веществ почвенными компонентами. При оценке способности почв выполнять эту функцию имеем в виду, что при непрочном удерживании поллютантов они могут вызвать ухудшение плодородия почв. Следовательно, контроль выполнения почвой и функции плодородия, и защитной функции дол­жен быть комплексным.

Медико-экологическая функция различных природ­ных сред, т. е. природных вод, воздуха и почв, состоит в том, чтобы обеспечить поддержание качества жизни для всех организмов, в том числе для человека. Но механизмы влияния на здоровье человека свойств воды и воздуха, с одной стороны, и свойств почв, с другой стороны, раз­личны. Эти обстоятельства обеспечивают как общие, так и специфические черты методологии мониторинга раз­ных природных сред. Общим является то, что контроль экотоксикологического состояния всех природных сред направлен на выявление ситуаций (явлений, причин), когда содержание контролируемых химических веществ в этих средах может быть опасным для живых организмов. Но контролируемые химические вещества потребляются живыми организмами из воды и воздуха непосредственно, а из почвы — через посредство контактирующих с почвой воды и воздуха. Влияние же свойств почвы на экологиче­ское состояние взаимодействующих с ней воды и воздуха зависит непосредственно от прочности удерживания пол- лютантов почвенными компонентами. Прочность удержи­вания, в свою очередь, зависит от разнообразия видов связи химических веществ с этими компонентами, в чем проявляется экологическое значение полидисперсности, многофазности и гетерогенности почвенной системы.

Обнаруживается некоторое противоречие в оценке выполнения почвой ее разных экологических функций. Но это противоречие кажущееся. Оно состоит в следующем. С одной стороны, почва, защищая от загрязнения воду и воз­дух, поглощает загрязняющие вещества. С другой стороны, поглощенные почвой вещества могут отрицательно влиять как на количество получаемого урожая (на плодородие почв), так и на качество (загрязнение) урожая. Устранить такое противоречие можно, если принять во внимание разнообразие соединений контролируемых химических веществ (прочно и непрочно связанных). То есть с эколо­гической точки зрения важно оценивать не только то, как много почва удерживает загрязняющих веществ, но и как прочно она их удерживает. Прочная фиксация поллютантов обеспечивает выполнение почвой ее защитной функции в отношении и вод, и воздуха, и растений. Непрочное удерживание загрязняющих веществ почвенными компо­нентами может вести к созданию опасной экотоксиколо- гической обстановки. Если при мониторинге вод и воздуха эффективны показатели общего содержания загрязняющих веществ в их составе, то при почвенном мониторинге не­обходимо оценивать как общее содержание этих веществ, так и содержание их подвижных (водно-миграционных и воздушно-миграционных) соединений.

Все вышесказанное говорит о том, что при экологиче­ском мониторинге почв комплексным должен быть контроль выполнения почвой всех названных функций почвы.ГЛАВА 3

ПОЧВЕННЫЕ РЕСУРСЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ