Геохимические принципы эколого-географической систематики городов

Геохимические принципы имеют ведущее значение при эколого-географической классификации городов. Однако пока базовая классификация не разработана, рационально рассмотреть система­тику городов с чисто геохимических позиций. Она должна быть основана на количественных и качественных показателях, характе­ризующих природную и техногенную ситуации городов (количество выбросов, стоков, уровни загрязнения, природные особенности). Такая геохимическая информация имеется для многих городов, но в далеко неполном объеме.

Можно выделить два уровня геохимической систематики урбанизированных территорий: первый - систематика городов как целостных природно-техногенных систем, второй - систематика собственно городских ландшафтов внутри города. Оба подхода опираются на близкие, но не полностью совпадающие принципы.

Селитебные, в том числе и городские ландшафты, относятся таксономическому уровню "отряд антропогенных ландшафтов". В основе его выделения лежит ведущая роль техногенной миграции веществ, наличие искусственного рельефа (строения), концентрации населения. В качестве первого приближения этот таксон целесообразно разделить на таксономические единицы, выделяемые по техногенным и природным особенностям миграции и концентрации химических элементов (табл. 1).

Разряды городов. Между содержанием вредных веществ в атмосфере и размером города существует довольно четкая зависимости что позволяет использовать число жителей в качестве одного из оснований геохимической классификации городов. Но так как существуют крупные города с относительно небольшим количеством выбросов и, наоборот, малые и средние города с большими объемами выбросов, более информативным показателем степени загрязнения является коэффициент эмиссионной нагрузки Е, показывающий количество выбросов на одного жителя в год ( Е = Р / N, где Р -количество выбросов, тыс. т/год, а N - число жителей, тыс. чел.).

Таблица 1

Основные таксономические единицы геохимической систематики городов

Наименование единицы	Критерии выделения
Отряд	Ведущая роль техногенной миграции, искусственный рельеф, концентрация населения (селитебные ландшафты)
Разряд	степень техногенного воздействия на население и городскую среду
Группа	группа природных геохимических ландшафтов
Тип	тип природного геохимического ландшафта
Семейство	особенности воздушной миграции продуктов техногенеза
Класс	класс водной миграции продуктов техногенеза
Род	геохимическая специализация литогенного субстрата

В крупных городах с населением более 500 тыс. жителей, Е ме­няется от 0,1 до 0,7 с максимальными значениями (>0,3) в городах с преобладанием химической и нефтехимической промышленности (Баку, Омск, Ярославль, Уфа, Тольятти) и тяжелым машиностроени­ем (Челябинск, Тула). Для Москвы Е составляет 0,12 т/чел год. Как и любой средний показатель Е не отражает все особенности загрязнения городов. По другим данным, загрязнение Москвы более значительно. В малых и средних промышленных городах Е изменяется от 0,2-0,3 до более 10. Среди наиболее загрязненных явно преобладают города с черной и цветной металлургией. По значениям коэффициента Е города можно отнести к градациям, обозначаемым буквенными индексами:

L до 0,3 т/чел год - многие крупные и средние города с

машиностроительной специализацией;

М 0,3 - 1 т/чел год - крупные города с нефтехимической и

химической промышленностью и другие промышленные центры;

N 1 - 2 т/чел год - города с черной и цветной металлургией, тяжелым

машиностроением, химической промышленностью (Липецк, Нижний Тагил, Краснотурьинск, Ангарск, Фергана,

Днепродзержииск, Лисичанск);

Р 2 - 3 т/чел год - четыре города: Новотроицк, Красноперекопск, Череповец и Магнитогорск;

R 3 - 5 т/чел год - только г. Темиртау (E=4,4)

S >5 т/чел год - уникальная нагрузка характерна для Норильска, где на одного человека в год приходится 12-13 т выбросов вредных веществ.

Сочетание эмиссионной суммарной нагрузки выбросов на одного жителя в год (Е ) с известными показателями уровней загрязнения (Z_c и др ) депонирующих сред - почв и снега - можно использовать в качестве оснований для выделения геохимических разрядов городов, которые обозначаются буквенно-числовыми индексами (табл.2) и оцениваются в баллах. Между выбросами на одного жителя и уровнями загрязнения почв нет прямой зависимости. Так, города с черной металлургией и. особенно большим количеством выбросов, например Темиртау (население 228 тыс. чел., выбросы 1000 тыс. т в год E=4,4; Z_c почв= 17-21) относятся к разряду R2 (10 баллов), а города с цветной металлургией - Чимкент (389 тыс. чел., 180 тыс. т в год, E=0,46; Z_c = 220-1300) с меньшими, но более токсичными выбро­сами тяжелых металлов могут относиться к разрядам с более высо­кими баллами загрязнения - МЗ-М4, NЗ-N4 и т.д. На этих же принципах может быть основана систематика городов с радионуклидным загрязнением (Чернобыль и др.).

Важной эколого-геохимической характеристикой городов явля­ется структура загрязнения. Она может учитываться отдельно для макрополлютантов (оксиды и диоксиды азота, серы, углерода, пыль), на долю которых приходится более 90-95% от общего объема выбросов, и микрополлютантов, объемы выбросов которых малы, но велики уровни концентрации в выбросах и токсичность (тяжелые металлы, хлор органические соединения, углеводороды и др.). Так, среди крупных городов мира по средним концентрациям в воздухе выделяются "серные" города - Тбилиси, Тегеран, Милан, Сеул и др.; "азотные" - Донецк, Ташкент, Тель-Авив, Одесса, Москва и др.; "углеродные" - Париж, Сантьяго, Ереван, Мадрид и др.

Таблица 2