Геохтмические разряды городов

Уровни загрязнения Zc, пылевая нагрузка P	Количество выбросов на 1 жителя (т/чел./год)
	E <0,3		E =0,3-1		E =1-2		E =2-3		E=3-5
Низкий Zc, Р= 200	L 1	1	M 1	2	N 1	3	P 1	4	R1	5
Средний умеренно опасный Zc: почвы 16-32, снега 64-128, Р=250-450	L 2	6	M2	7	N 2	8	P 2	9	R2	10
Высокий опасный Zc: почвы 32-128, снега 128-256, Р=450-800	L 3	11	M 3	12	N 3	13	P 3	14	R3	15
Очень высокий чрезвычайно опасный Zc: почвы > 128, снега >256, Р >800	L 4	16	M4	17	N 4	18	P 4	19	R4	20

Примечание: Z_c – суммарный показатель загрязнения, условные единицы; Р – величины пылевой нагрузки, кг/км²/сутки;

числа в клетках - баллы, характеризующие опасность загрязнения.

Подобная геохимическая специализация существует и для микропримесей вредных веществ, особенно в депонирующих средах - почвах, растениях и донных отложениях. Наиболее высокие кларки концентрации ТМ в загрязненных почвах городов бывшего СССР имеют кадмий, свинец, цинк и медь, а наиболее контрастные локальные техногенные аномалии образуют никель, кадмий, цинк, медь и ртуть (рис.1). Их максимальные содержания достигают десятков и даже сотен кларков концентрации (кадмий, свинец).

Каждый промышленный город имеет свою геохимическую специализацию, которую можно учитывать при выделении, например. подразрядов городов:

Норильск - Сu, Ni, Pb;

Тольятти - Cr, Мо, Ni, Pb, Cu;

Братск - 3,4-бензпирен, Al, F, Zn, Ве, Pb;

Чернобыль - Pu, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr.

Наряду с "серными" и "азотными" выделяются "медные", "фторные", "плутониевые" и другие города, т.е. геохимическая специализация и загрязнение городов изображаются на экологиче­ских ландшафтно-геохимических картах в виде формул из символов приоритетных загрязняющих поллютантов, например, коэффициен­ты аномальности в атмосферных выпадениях, снеге (числитель) и почвах (знаменатель), если необходимо и растениях (рядом с дро­бью), а также суммарные показатели загрязнения (перед дробью).

Рис. 1. Тяжелые металлы в почвах тридцати наиболее загрязненных каждым элементом городов России: 1 - среднее содержание: 2 - аномальное содержание (цифры - контрастность аномалий над средним)

Рие.2. Влияние механических барьеров на распределение свинца: 1 - кривая распределения Pb в единицах К_с, 2 - механические барьеры (деревья, бровки тротуара, заборы здания и др.)

Группы и типы городов выделяются по группам и типам природ­ных ландшафтов, в которых сформировался антропогенный город­ской ландшафт. Так, города в тундре, тайге и пустыне существенно отличаются друг от друга. С этих же позиций следует различать, например, в лесной группе типы городов - города влажных тропиков и тайги, в пустынной группе - города тропических и бореальных пустынь и т.д. С зональных позиций геохимические особенности ландшафтов городов еще не анализировались. Это, несомненно, связано как с определенной ландшафтно-геохимической уникальностью каждого города, так и с отсутствием исследований типа: "азотные", "свинцовые" города в разных природных зонах или, наоборот, их разной геохимической специализации в одной зоне.

Семейства городов определяются особенностями воздушной миг­рации продуктов техногенеза, положением города в бассейнах атмосферного переноса и региональными особенностями загрязнения и самоочищения атмосферы. Важное значение имеет соотношение сильных и штилевых ветров, наличие инверсий, определяющих появление смога, рельеф и т.д. Критерии выделения семейств требуют уточнения. Многое из этих факторов отражены в геомор­фологическом положении города. Поэтому выделяются семейства: равнинное (Москва), горно-котловинное и горно-долинное (Улан-Батор, Тбилиси), предгорное (Алма-Ата), приморское (Санкт-Петербург) и др. Известно, что приморские города характеризуются высокой очищаемостью атмосферного воздуха от загрязнителей. Поэтому среди крупных промышленных городов мира только они (Копенгаген, Осака, Токио, Нью-Йорк, Ванкувер, Мельбурн, Торон­то) отличаются наименьшими средними концентрациями взве­шенных в воздухе частиц, наоборот, горно-котловинные и предгорные города при прочих равных факторах имеют самые высокие показатели загрязнения.

Классы городов выделяются по условиям водной миграции продук­тов техногенеза и положению в каскадных ландшафтно-геохимических системах. Как и в природных ландшафтах, имеются глеевые, кальциевые и прочие классы, отличающиеся интенсив­ностью миграции и характером разложения техногенных веществ. Для города в целом целесообразно указывать пространственную структуру преобладающих по площади классов в автономных и подчиненных позициях, что определяет особенности концентрации загрязняющих веществ на геохимических барьерах. По существу это классы наиболее типичных почвенно-геохимических катен. Число классов может быть достаточно велико, но в почвах и донных отложениях наиболее типичны по-видимому 8-10 основных сочета­ний окислительно-восстановительных и щелочно-кислотных усло­вий, лежащих в основе выделения классов. Исследования в Тольятти показали, что существующие там кислые и нейтральные классы ландшафтов существенно различаются не только условиями водной миграции поллютантов, но и уровнями загрязнения, дифференцируя его в зависимости от миграционных особенностей тех или иных ассоциаций химических элементов.

Роды городов определяются геохимической специализацией лито-генного субстрата. Все города по уровням содержания токсичных элементов и соединений в коренных, почвообразующих породах и почвах можно разделить на три рода: I - фоновые ландшафты с околокларковыми содержаниями большинства элементов (многие города на четвертичных рыхлых отложениях); II - субаномальные ландшафты с повышенными содержаниями отдельных элементов в литогенной основе; III - города с природно-аномальными литогеохимическими условиями, т.е. построенные на участках рудных, уголь­ных, нефтяных и газовых месторождений, где высокие природно-обусловленные концентрации токсичных элементов создают доста­точно высокий уровень загрязнения городского ландшафта. Примерами последних могут служить города на хром-никелевом место­рождении (Моа на Кубе) и в нефтеносных районах (Баку) и др. Добыча и переработка полезных ископаемых в этих случаях вносит дополнительную техногенную нагрузку, что увеличивает опасность экологической ситуации.

Возможны и другие подходы к систематике городских ландшаф­тов, например, в большей степени учитывающие устойчивость городских ландшафтов к загрязнений), медико-гигиенические и медико-геохимические показатели и т.п. Но это проблема дальней­ших исследований или создания классификаций городов, основанных на других, негеохимических признаках. Предложенные принципы геохимической систематики городов учитывают главные факторы -интенсивность и характер техногенной нагрузки и природную (природно-техногенную) геохимическую обстановку, в которой в дальнейшем мигрируют и трансформируются загрязняющие вещества.