Виктория Баландис, аспирант Института геологии СО РАН, Новосибирский учебно-методический центр по ГИС и ДЗ, balandis@uiggm.nsc.ru
Изначально Новосибирский Академгородок планировался и застраивался как экополис — городское поселение, находящееся в экологическом равновесии с окружающей средой. Основным вопросом нашего исследования является: «Сохранил ли Академгородок свойства экополиса, несмотря на длительное (более 40 лет) антропогенное воздействие»? При получении ответа на этот вопрос в понятиях экогеохимии ландшафтов использовалось представления о динамическом экологическом равновесии. Задача заключалась в оценке соответствия территории исследования условию геохимической устойчивости. Работа выполнена в лаборатории экогеологии Института геологии СО РАН и Новосибирском ГИС-центре СО РАН. Научные руководители: д.г.-м.н. Птицын Алексей Борисович, к.г.-м.н. Зольников Иван Дмитриевич. В 2001 году она заняла первое место на Международной научной студенческой конференции (Новосибирск МНСК XXXIX) в секции «геохимия».
Геоинформационная модель
Для анализа пространственного распределения геохимических характеристик в пределах Новосибирского Академгородка создана геоинформационная модель этой территории с использованием программных средств ArcInfo, Easy Trace, ERDAS IMAGINE, ArcView. Она включает цифровую модель рельефа и серию производных от нее компьютерных карт, а также перспективных изображений, подчеркивающих главные ландшафтные особенности территории (рис. 1). На ее основе разработана схема геохимического опробования почв Академгородка. В соответствии со схемой отобрано 264 образца из гумусового горизонта почв (первые 10 см), которые проанализированы атомно-абсорбционным методом на Cr, Ni, Co, Mn, Zn, Cu, Be, Pb, Sr, Ba, Li, Rb, Cs, V.
Рис. 1. Перспективный вид на территорию Академгородка с юга. Вертикальный масштаб увеличен в 10 раз.
Первоначальная планировка Академгородка представляла собой экологически продуманный проект, для которого характерно эффективное сочетание жилой застройки и научно-исследовательского комплекса, оптимально встроенных в геоландшафтное окружение. Новосибирский Академгородок выстроен на поверхности, полого наклонной с востока на запад. Институтский комплекс расположен на восточной половине рассматриваемой территории, южная и северная части заняты жилой застройкой, в западной размещен студенческий городок, остальное пространство занято природным лесным массивом (рис. 2). При анализе экологических свойств изучаемой территории становится очевидным, что изначальная планировка Академгородка была продумана с учетом рельефа местности и уклона территории. Основная часть жилой застройки и институтский комплекс полукругом охватывают верхнюю часть наклонной поверхности делювиального генезиса. Поэтому все загрязнения от институтского комплекса обычно переносятся поверхностными водами (талыми и дождевыми) не в сторону жилой зоны, а внутрь лесного массива. То же касается и бытовых загрязнений жилой застройки.
Рис. 2. Почвенная карта Академгородка.
Анализ
При анализе микроэлементного состава различных типов почв на территории Академгородка были выявлены четкие зависимости содержания микроэлементов от типов почв, которые, в свою очередь, зависят от геолого-геоморфологических особенностей и почвообразующего субстрата. Данные закономерности соответствуют фоновым природным ландшафтам. Для выявления закономерностей распределения микроэлементов, связанных с антропогенными факторами, была построена схема кумулятивного эффекта по 11 микроэлементам: Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Pb, Mn, Ba, Sr, Li, Be (рис. 3). Эффект определялся по сумме отношений концентрации загрязнения по отдельным элементам к фоновым значениям по этим элементам.
Рис. 3. Кумулятивный эффект 11 микроэлементов на территории Новосибирского Академгородка в единицах фона.
Оказалось, что загрязнение имеет локальный характер на территории жилой застройки (разрозненные мелкие пятна, показанные красным цветом, см. рис. 3). Это обусловлено тем, что средние значения концентрации микроэлементов на этой территории не превышают ПДК. Однако, в 7 из 85 проб, отобранных в пределах жилой застройки, содержание хотя бы одного из трех элементов (Pb, Zn и Cu) превышает ПДК до 2 раз. Эти семь проб приурочены к автомагистралям и автостоянкам. На территории природного окружения Академгородка было отобрано 177 проб, и только в трех пробах выявлено аномально высокое, превышающее ПДК, содержание Co (1 проба), Sr (1 проба) и V (1 проба).
Для сопоставления экологической обстановки в Академгородке с природными и урбанизированными ландшафтами был проведен сравнительный анализ средних значений микроэлементов в почвах Академгородка с природным фоном и городскими территориями. Средние их содержания в почвах Академгородка превышают природный фон района г. Новосибирска только по Zn и Pb. В то же время, средние содержания по Новосибирску превышают фоновые значения по Cr, Zn, Cu, Pb и V. а средние значения по Москве значительно превышают средние по Новосибирску по Ni, Cu, Zn и Pb.
Рис. 4. Содержание Cu, Ni, Pb, Zn в почвах города Новосибирска.
Кроме того, был проведен сравнительный анализ среднего содержания разных микроэлементов по районам Новосибирска (рис. 4). В целом, средние значения по Академгородку ниже, чем по другим районам, только содержание цинка и свинца сравнимо с районами с наиболее низкими значениями.
Выводы
На основе проведенного анализа можно сделать вывод, что территория Академгородка, несмотря на долговременное воздействие техногенных факторов, сохраняет относительно благоприятное экологическое качество среды. Типовые экогеохимические обстановки Академгородка ближе к природным, а не к урбанизированным ландшафтам. Проанализированные литературные данные показывают, что, в отличии от других городов, для территории Новосибирского Академгородка не характерно загрязнение почв, связанное с промышленными зонами или старыми жилыми застройками. Исключение составляют локальные аномалии, связанные с повышенным содержанием цинка и свинца и приуроченные к «оживленным» участкам автомагистралей и автостоянкам.
Таким образом, Академгородок по критерию геохимической устойчивости по-прежнему можно считать экополисом.
