Возможность применения карт элементарных геохимических ландшафтов для картографирования содержания тяжелых металлов и металлоидов в городских почвах
https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-105-5-27
Аннотация
Картографирование содержания тяжелых металлов и металлоидов (ТММ) в почвах городских территорий необходимо при оценке рисков для здоровья населения. Из-за трудоемкости и дороговизны анализов шаг опробования обычно велик, по сравнению с характерными интервалами изменчивости свойств на городской территории. В настоящей работе предпринята попытка картографирования коэффициентов концентрации ТММ на базе карты элементарных геохимических ландшафтов (ЭЛ). Территория исследования – г. Дархан (Монголия) – крупный промышленный и транспортный узел. Для анализа на загрязнители: As, Cd, Cr, Cu, Pb, Sb, W, – было отобрано 126 проб почв, расстояние между точками опробования составляло 500–700 м. Для каждой точки были рассчитаны коэффициенты концентрации (EF) каждого из загрязнителей. Карта ЭЛ получена путем морфометрического анализа ЦМР SRTM (размер ячейки 30 м) с привлечением данных о положении объектов гидрографической сети. Итоговые карты коэффициентов концентрации построены методом площадной интерполяции, где в качестве исходных данных использовалась диаграмма Вороного из точек опробования, а в качестве целевых полигонов – контуры ЭЛ. Сравнение результата интерполяции с использованием контуров ЭЛ с результатами интерполяции по методам обратно-взвешенных расстояний (ОВР) и ординарного кригинга показывает, что интерполяция с использованием контуров ЭЛ позволяет получить более достоверный результат, что выражается более низким значением среднеквадратической ошибки. При этом некоторые особенности распределения показателя, полученного в результате интерполяции, скорее всего, возникают как артефакты интерполяции. Тем не менее, показана потенциальная пригодность карт ЭЛ в качестве основы для картографирования загрязнения городских территорий.
Ключевые слова
При поддержке: Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-35-00079\18
Об авторах
А. Л. Энтин
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
географический факультет, кафедра картографии и гоинформатики
119991, Москва, Ленинские горы, 1
И. В. Тимофеев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
географический факультет, кафедра геохимии ландшафтов и географии почв
119991, Москва, Ленинские горы, 1
Список литературы
1. Богданова М.Д., Гаврилова И.П., Герасимова М.И. Элементарные ландшафты как объекты ландшафтно-геохимического картографиро-вания // Вестник Моск. ун-та. Серия 5. География. 2012. №. 1. С. 23–28.
2. Геоморфология Монгольской Народной Республики. М.: Недра, 1982. 256 с.
3. Геостатистика и география почв / отв. ред. П.В. Красильников. Ин-т биологии КарНЦ РАН. М.: Наука, 2007. 175 с.
4. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. Смоленск: Ойкумена, 2002. 288 с.
5. Демьянов В.В., Савельева Е.А. Геостатистика: теория и практика / под ред. Р.В. Арутюняна. М.: Наука, 2010. 327 с.
6. Мурзаев Э.М. Монгольская Народная Республика: Физико-географическое описание. М.: Географгиз, 1952. 472 с.
7. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафтов. М.: Астерия-2000, 2000. 610 с.
8. Полынов Б.Б. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 751 с.
9. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П., Смирнова Р.С., Башаркевич И.Л., Онищенко Т.Л., Павлова Л.Н., Трефилова Н.Я., Ачкасов А.И., Саркисян С.Ш. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.
10. Тимофеев И.В., Энтин А.Л. Построение карты родов элементарных ландшафтов на основе цифровой модели рельефа для территории г. Дархан (Монголия) // Материалы XIII международного симпозиума Проблемы экоинформатики, 2018. С. 171–175.
11. Demetriades A., Birke M. Urban Geochemical Mapping Manual: Sampling, Sample preparation, Laboratory analysis, Quality control check, Statistical processing and Map plotting. Brussels: EuroGeoSurveys, 2015. 162 p.
12. Conrad O., Bechtel B., Bock M., Dietrich H., Fischer E., Gerlitz L., Wehberg J., Wichmann V., Böhner J. System for Automated Geoscientific Analyses (SAGA) v. 2.1.4 // Geoscientific Model Development. 2015. Vol. 8. Iss. 7. Р. 1991–2007. DOI: 10.5194/gmd-8-1991-2015.
13. Farr T.G, Rosen P.A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E., Roth L., Seal D., Shaffer S., Shimada J., Umland J., Werner M., Oskin M., Burbank D., Alsdorf D. The Shuttle Radar Topography Mission // Reviews of Geophysics. 2007. Vol. 45. No. 2. P. RG2004. DOI: 10.1029/2005RG000183.
14. Florinsky I.V. Digital Terrain Analysis in Soil Science and Geology. Amsterdam: Academic Press, 2016. 486 p.
15. Mapping the chemical environment of urban areas / Johnson C.C., Demetriades A., Locutura J., Ottesen R.T. (Eds). Chichester, UK: John Wiley & Sons Ltd, 2011. 616 p.
16. Kosheleva N.E., Timofeev I.V., Kasimov N.S., Sandag E.A. Geochemical transformation of soil cover and woody vegetation in the largest industrial and transport center of Northern Mongolia (Darkhan) // Applied Geochemistry. 2019. Vol. 107. P. 80–90. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2019.05.017.
17. Krivoruchko K., Gribov A., Krause E. Multivariate Areal Interpolation for Continuous and Count Data // Procedia Environmental Sciences. 2011. Vol. 3. P. 14–19. DOI: 10.1016/j.proenv.2011.02.004.
18. Population of Mongolia, by region, aimag and the capital, urban and rural (Population at the end of the year). URL: http://old.1212.mn/statHtml/statHtml.do.
19. Sun X., Rosin P., Martin R., Langbein F. Fast and Effective Feature-Preserving Mesh Denoising // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 2007. Vol. 13. No 5. P. 925–938. DOI 10.1109/TVCG.2007.1065.
20. Timofeev I., Kosheleva N., Kasimov N. Health risk assessment based on the contents of potentially toxic elements in urban soils of Darkhan, Mongolia // Journal of Environmental Management. 2019. Vol. 242. P. 279–289. DOI: 10.1016/j.jenvman.2019.04.090.
Дополнительные файлы
Рецензия
Для цитирования:
Энтин А.Л., Тимофеев И.В. Возможность применения карт элементарных геохимических ландшафтов для картографирования содержания тяжелых металлов и металлоидов в городских почвах. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020;(105):5-27. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-105-5-27
For citation:
Entin A.L., Timofeev I.V. Possible application of elementary geochemical landscapes map for mapping heavy metals and metalloids content in urban soils. Dokuchaev Soil Bulletin. 2020;(105):5-27. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-105-5-27
Просмотров:
677
Послать статью по эл. почте 
