Московский экономический журнал 4/2017

image_pdfimage_print

УДК 551.521.5:577.4.621.03

Bezymyannyj-12

Маркелов Данила Андреевич

Доктор технических наук, профессор

Шаповалов Дмитрий Анатольевич

Доктор технических наук, профессор

Хуторова Алла Олеговна

Кандидат географических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Минеева Надежда Яковлевна

Доктор географических наук, профессор

Акользин Андрей Павлович

Доктор технических наук, профессор

ООО «КАРТЭК», г. Москва

Григорьева Марина Александровна

Кандидат географических наук, доцент

Чукмасова Екатерина Андреевна

ФГБОУ ВПО Бурятский государственный университет, г.Улан-Удэ

Нямдаваа Гэндэнжавын

Кандидат географических наук, профессор

Департамент управления окружающей среды и природными ресурсами Министерства окружающей среды и туризма Монголии, г. Улан-Батор, Монголия

Markelov Danila Andreevich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Shapovalov Dmitry Anatolyevich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Khutorova Alla Olegovna

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning, Moscow

Mineeva Nadezhda Yakovlevna

Doctor of Geographical Sciences, Professor

Akolzin Andrey Pavlovich

Doctor of Technical Sciences, Professor

KARTEK LLC, Moscow

Grigoryeva Marina Alexandrovna

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor

Chukmasova Ekaterina Andreevna

FGBOU VPO Buryat State University, Ulan-Ude

Nyamdavaa Gendenhavin

Candidate of Geographical Sciences, Professor

Department of Environment and Natural Resources Management, Ministry of Environment and Tourism of Mongolia, Ulaanbaatar, Mongolia

ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ТЕРРИТОРИИ КАК ОСНОВА ФОРМИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ДИЕТЫ  В УСЛОВИЯХ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ

LANDSCAPE-GEOCHEMICAL STRUCTURE OF THE TERRITORY AS THE BASIS FOR THE DEVELOPMENT OF THE REGIONAL DIET IN THE CONDITIONS OF IMPORT REPLACEMENT

Аннотация

Принципы санитарно-гигиенического нормирования, предлагая защищать каждого отдельного человека, и только генофонд в природных сообществах, подразумевают: высокую устойчивость экосистем, и безграничность биосферы и природных систем. Очевидно, что эти принципы сопряжены с риском быстрого исчерпания емкости среды, а действующие стандарты качества среды не гарантирует сохранности и функционирования природных систем как единых сообществ. Действующий принцип санитарно-гигиенического нормирования «если защищен человек, то защищена и природа», должен быть заменен на принцип: «человек может быть здоров только в здоровой окружающей среде». В статье рассмотрены разработка и внедрение этнических диет для социумов с учетом геохимической формулы ландшафта проживания.

Summary

The principles of sanitary and hygienic regulation, suggesting the protection of each individual, and only the gene pool in natural communities, imply: the high stability of ecosystems, and the infinity of the biosphere and natural systems. Obviously, these principles entail the risk of a rapid depletion of the capacity of the environment, and the current environmental quality standards do not guarantee the preservation and functioning of natural systems as single communities. The current principle of sanitary and hygienic rationing “if a person is protected, then nature is protected”, should be replaced by the principle: “a person can be healthy only in a healthy environment”. The article considers the development and implementation of ethnic diets for societies taking into account the geochemical formula of the landscape of residence.

Ключевые слова

Санитарно-гигиеническое нормирование; этнические диеты; геохимическая формула ландшафта.

Keywords

Sanitary and hygienic standardization; ethnic diets; geochemical formula of the landscape.

Введение

Природопользование в мире осуществляется на основе санитарно – гигиенического нормирования, принятого для защиты людей и предусматривающего обязательную защиту и безопасность каждого человека.

Критерием нормирования является отсутствие в настоящем и будущем состоянии человека отклонений от нормы. Принципы санитарно-гигиенического нормирования, предлагая защищать каждого отдельного человека, и только генофонд в природных сообществах, подразумевают: 1) высокую устойчивость, в том числе радиоустойчивость, экосистем, и 2) безграничность биосферы и природных систем. Очевидно, что эти принципы сопряжены с риском быстрого исчерпания радиоэкологической емкости среды, а действующие стандарты качества среды не гарантирует сохранности и функционирования природных систем как единых сообществ. Действующий принцип санитарно-гигиенического  нормирования  «ЕСЛИ ЗАЩИЩЕН ЧЕЛОВЕК, ТО ЗАЩИЩЕНА И ПРИРОДА», должен быть заменен на принцип: «ЧЕЛОВЕК МОЖЕТ БЫТЬ ЗДОРОВ ТОЛЬКО В ЗДОРОВОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ». В настоящем исследовании предлагается концептуальная модель геоинформационного обеспечения геоэкологической и в том числе радиоэкологической безопасности, которая построена на единственном основополагающем постулате: биопотенциал территории не должен быть исчерпан [1-13].

Объект и методика

Реальный механизм обеспечения защиты человека и территории состоит в: оздоровлении окружающей среды, природных систем, рекультивации земель, дезактивации загрязненных территорий и т.д., оздоровлении промышленной среды; оздоровлении среды обитания человека (жилища, производственные помещения, места отдыха и досуга, пляжи, парки, стадионы, здания культурно-массовых зрелищ); оздоровлении образа жизни населения в целом, и отдельных групп повышенного профессионального риска; организации и обеспечении рекомендациями по рациональному сбалансированному питанию.

Методика – биоиндикация геохимического состояния тестовых экосистем [5-7]

Тяжелые металлы – это химические элементы, обладающие свойствами металлов и металлоидов. Показано, что тяжелые металлы отрицательно действуют на живое вещество даже при небольших концентрациях. Выделяют три категории опасности (токсичности) тяжелых металлов: высоко опасные – мышьяк (As), кадмий (Cd), ртуть (Hg), селен (Se), свинец (Pb), цинк (Zn), умеренно опасные – бор (B), кобальт (Co), никель (Ni), молибден (Mo), медь (Cu), сурьма (Sb), хром (Cr), мало опасные – барий (Ba), вольфрам (W), ванадий (V), марганец (Mn), стронций (Sr).

Главные источники поступления тяжелых металлов в биосферу следующие: промышленные предприятия, автотранспорт, фосфорные удобрения, пестициды, сапропель, шлаки, бытовой мусор. Тяжелые металлы попадают в организм человека как с воздухом и питьевой водой, так и пищей, причем до 60 % тяжелых металлов поступает в организм с растительной пищей. В растительную пищу – злаковые и овощные культуры – тяжелые металлы поступают из почвы. Поэтому почвенно-растительные условия любой местности имеют первостепенное значение в миграции тяжелых металлов.

Биотичность элемента определяется как отношение содержания в живом организме к кларку биосферы. С этим же показателем сопоставим и коэффициент биологического поглощения, оцениваемый как отношение содержания в растении к содержанию в почве.

Рассмотрим особенности содержания тяжелых металлов в почве и растениях фоновых экосистем Иволгинской котловины.

Ртуть (Hg). Серебристо-белый металл, жидкий. А-200,59. В природных водах содержится в количествах 0,00003 – 0, 0028 мг/л. Пороговая концентрация, определяемая органолептически – 5 мг/л. Смертельная доза 75-300 мг/сутки с питьевой водой. Является кумулятивным ядом, мутаген. Ртуть и ее производные относятся к числу 17 наиболее опасных химических веществ в окружающей среде. Ртуть вызывает мутации у растений, насекомых и млекопитающих. ПДК в питьевой воде не нормируется. ПДК в питьевой воде по Европейскому стандарту – 0,01 мг/л. ПДК для вод хозяйственно-бытового назначения -0,005 мг/л. ПДК в почве по валовому содержанию – 2,1 мг/кг, ПДК в почве свинец + ртуть – 20,0+1,0 мг/кг. Биотичность ртути не определяется. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 0,02-0,82 мг/кг, в растениях – 0,006-0,056 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы лугово-каштановые степных экосистем, дерново-таежные сосновых лесных экосистем; виды растений – хвощ, брусника, коротконожка перистая, астрагал, сосна; экосистемы лесные сосновые и типично степные осоково-ковыльные.

Кадмий (Cd). Серебристо белый металл. А-112,40. Концентрации в воде 0,0013 мг/л. Суточное потребление с водой составляет 0,003 мг/л. Органолептически определяется при концентрации 2 мг/л – мутный цвет, 25 мг/л вяжущий привкус. Содержание в воде 28 мг/л вредно для сахарной свеклы. Хлорид, нитрат, сульфат кадмия в концентрации 50 мг/л токсичен для растений при поливе. Кадмий и его производные относятся к числу 17 наиболее опасных химических веществ в окружающей среде. Кадмий вызывает мутации у микроорганизмов, растений, насекомых и млекопитающих. ПДК в питьевой воде – 0,01 мг/л. ПДК для кратковременного орошения – 0,05 мг/л, ПДК для длительного орошения – 0,005 мг/л.ПДК в атмосфере –  0,0003 мг/м3.Биотичность не определяется. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 0,12-0,70 мг/кг, в растениях – 0,05-0,52мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы дерново-таежные сосновых лесных экосистем; виды растений – донник лекарственный, цимбария даурская, брусника, камнеломник колючий, карагана гривистая, сосна; экосистемы лесные сосновые и березово-осиновые.

Свинец (Pb). Голубовато-серый металл. А-207,2. В природных водах содержится в количествах 0,001-0,023 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 2 мг/л – металлический привкус. Увеличивает токсичность других металлов и подозрителен по мутагенному воздействию. Хлорид свинца в концентрации 0,01-1,0 мг/л приводит к гибели флоры и фауны водоемов.Свинец аккумулируется растениями и почвой. Для растений токсичен в количестве 5 мг/л, для растений соединения свинца вредны во всех концентрациях. Свинец и его производные относятся к числу 17 наиболее опасных химических веществ в окружающей среде. Свинец вызывает мутации у растений, насекомых и млекопитающих. ПДК для питьевой воды не установлена. ПДК в почве валовое содержание – 30,0мг/кг – общесанитарный критерий. ПДК в почве валовое содержание – 35 мг/кг – транслокационный критерий. ПДК в почве свинец+ртуть – 20,0+1,0 – транслокационный критерий. Биотичность свинца составляет в тундре-0,17, в лесной зоне 0,13-0,18, в степной зоне – 0,2, в пустыне – 0,22. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах   15-52   мг/кг, в растениях – 0,35-3,3 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы лугово-каштановые, горные дерново-таежные; виды растений – брусника, осина, хвощ луговой, астрагал приподнимающийся, донник лекарственный, чина приземистая, прострел раскрытый; экосистемы степная осоково-ковыльная с караганой малой, лесная осиново-сосновая, лесные осиновые типы.

Цинк (Zn). Серебристо-белый металл. А-65,38. В природных водах содержится в количествах 0,0001-5,77 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 2 мг/л – металлический привкус. Малотоксичен, вода с концентрацией 0,1-1 мг/л вредно сказывается на сельскохозяйственных культурах. ПДК в питьевой воде – 5,0 мг/л.ПДК в водах хозяйственно-бытового назначения – 1,0 мг/л.ПДК в почве – 23,0 мг/кг.Биотичность в тундре –0,13, в лесной зоне 0,16-0,9, в степи- 0,28, в пустыне – 0,12. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 30-84 мг/кг, в растениях – 2-126 мг/кг.  Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, лугово-каштановая, виды растений- брусника, костяника, грушанка круглолистная, астрагал приподнимающийся, донник лекарственый, чина приземистая; экосистемы лесные сосновые, лиственнично-сосновые, осиновые, степная тонконогово-чабрецово-лапчатковая.

Медь (Cu). Металл красного цвета. А-63,55. В природных водах содержится в количествах 10-3 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 0,5 мг/л – окрашивает воду. Вода с концентрации 0,1 мг/л токсична для растений. Концентрация в воде 0,17-0.20 мг/л токсична для сахарной свеклы, 0,5 мг/л – сильно токсична для льна, 1,0 мг/л – корни гороха, ячменя приостанавливают рост. ПДК для питьевой воды – 0,02 мг/л– рекомендована. ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л–установлена – европейский стандарт. ПДК для питьевой воды в СССР – 1,0 мг/л. ПДК для вод, используемых для орошения сельскохозяйственных культур, – 0,2-5,0 мг/л.  ПДК в почве (подвижные формы) – 3,0 мг/кг. Биотичность меди составляет в тундре-0,27, в лесной зоне 0,29-0,43, в степной зоне – 0,34, в пустыне – 0,82. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 20-60 мг/кг, в растениях – 1,6-16,3 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, луговые каштановые; виды растений – брусника, осина, осока стоповидная, костяника, горноколосник, грушанка круглолистная, цимбария даурская, астрагал приподнимающийся, донник лекарственный, сосна кедровая, чина приземистая; экосистемы лесная осиновая коротконожковая, лиственнично-сосновая, степная осоково-ковыльная с караганой малой.

Хром (Cr). Серый металл. А-52,0. В природных водах содержится в количествах 10-2 – 10-3 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 1 мг/л – горький привкус. Сульфат хрома в концентрации 2 мг/л окрашивает воду в голубой цвет. Характеризуется как токсикант, канцероген, аллерген. Концентрации 1,8-5,0 мг/л при длительном использовании токсичны. Воздействие в концентрации 2,3 мг/л сразу приводит к гибели живых организмов. ПДК для питьевой воды не установлена в СССР. ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л. установлена ВОЗ. ПДК для водоемов – 0,1 мг/л. ПДК в почве подвижные соединения –  6,0 мг/кг – общесанитарный критерий. ПДК в почве валовое содержание – 0,05 мг/кг – общесанитарный критерий. Биотичность хрома составляет в тундре-0,06, в лесной зоне 0,022-0,08, в степной зоне – 0,12, в пустыне – 0,039. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах   42-91   мг/кг, в растениях –  0,07 – 0,95  мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, виды растений – береза, осока стоповидная, осока большехвостая, чина приземистая, коротконожка перистая, орляк, осина, астрагал повислоплодный, астрагал приподнимающийся, тырса, спирея извилистая, хвощ луговой, звездчатка раскидистая, грушанка мягкокрасная, грушанка круглолистная, камнеломник колючий, кермек Гмелина; экосистемы лесная березово-осиновая осоково-коротконожково-ирисовая, лесная осиновая коротконожковая, сосновая чиново-коротконожковая, осиновые коротконожковые варианты.

Ванадий (V). Металл светло-серого цвета. А-59,94. В природных водах содержится в количествах 0,0002-0,040 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации ванадата аммония 30 мг/л – вода желтого цвета.Токсичен, увеличивает содержание холестерина в живых организмах.Концентрации в воде 10 мг/л токсичны для растений, 10-20 мг/л тормозит рост и развитие льна, сахарной свеклы и других сельскохозяйственных культур, орошаемых водой, содержащей ванадий. ПДК для питьевой воды не установлена. ПДК в водоемах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования – 0,1 мг/л.ПДК в почве   – 150,0 мг/кг, общесанитарный критерий. ПДК в почве марганец+ванадий – 1000,+100,0 общесанитарный критерий. Биотичность ванадия составляет в тундре-0,055, в лесной зоне 0,03-0,1, в степной зоне – 0,1, в пустыне – 0,08. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 50-120 мг/кг, в растениях – 0,07 –  0,55 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные; виды растений – береза, костяника, рододендрон даурский, осока стоповидная, брусника, чина приземистая, коротконожка перистая, прострел раскрытый, мятлик кистевидный, лиственница сибирская, цимбария даурская, астрагал приподнимающийся, пырей ползучий, осина; экосистемы лесная осиново-березовая хвощево-боровая, лесная осиновая коротконожковая, лесная кустарниковая, осиново-сосновая, лиственнично-сосновая.

Мышьяк (As). Металл сероватого цвета. А-74,92. В природных водах содержится в количествах 0,064 мг/л. В связи с широким применением соединений мышьяка в качестве ядохимикатов в сельском и лесном хозяйстве обнаруживается в природных водах в больших количествах. Органолептически не проявляется даже при концентрации 100 мг/л, не окрашивает воду, не изменяет ее прозрачность. Все соединения мышьяка ядовиты. Концентрация 0,3-1,0 мг/л токсична и опасна. Мышьяк способен к кумуляции в организме, канцероген. Мышьяк кумулируется почвой. На растения губительно действует мышьяк в концентрации      3 мг/л. Мышьяк токсичен для растений при поливе при концентрации 0,5-1,0 мг/л. ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л. ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования – 0,05 мг/л. ПДК для воды, используемой для орошения сельскохозяйственных культур, –   1 мг/л. ПДК в почве валовое содержание – 2,0 мг/кг – общесанитарный критерий. Биотичности нет. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 2,8-15 мг/кг, в растениях – 0,04-2,6 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, лугово-каштановые; виды растений –осина, сосна, чина приземистая, коротконожка перистая, брусника, астрагал повислоплодный, горноколосник колючий, келерия тонкая, звездчатка раскидистая, подмаренник северный, ель сибирская, мятлик кистевидный, лапчатка вильчатая, астра альпийская, лилия приземистая; экосистемы лесные сосново-осиновые, осиновые, сосновые.

Серебро (Ag). Металл белого цвета. А-107,87. В природных водах содержится в количествах 0,0001-0,085 мг/л. В питьевой воде –0,0008 мг/л. Органолептически не проявляется. В повышенных концентрациях в питьевой воде оказывает токсичное действие на живые организмы. Смертельная доза для человека 10 г нитрата серебра. Концентрация 0,01 мг/л, применяемая для стерилизации воды, не оказывает на людей токсического действия, не раздражает слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, не изменяет вкуса воды. Многие соли серебра при концентрации 1 г вызывают аграрию – окрашивание в голубовато-серый цвет кожи, глаз, слизистых оболочек. Канцероген. ПДК для питьевой воды не установлена.ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л в США.ПДК для водоемов 0,05 – рекомендована.ПДК в почве нет. В дождевой воде 2,9-3,18 мг/л, удобрениях 50 мг/кг, Биотичность серебра составляет в степной зоне – 0,42, в пустыне – 0,3. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 0,05-0,40 мг/кг, в растениях – 0,03-0,90 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные; виды растений – осока большехвостая, брусника, орляк, костяника, ирис русский, чина приземистая, хвощ луговой, осока вздутая, астра альпийская, лук тонкий, грушанка мягкокрасная, цимбария даурская, астрагал приподнимающийся, лилия приземистая; экосистемы лесные осиново-березовая и сосново-лиственничная.

Стронций (Sr). Серебристо-белый  металл. А-87,62. В природных водах содержится в количествах 0,06- 5,0 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации хлорида стронция -13,0 мг/л, нитрата стронция – 12 мг/л, запах ощущается при концентрациях в 20 – 30 раз больших. При поступлении в организм в больших концентрациях оказывает общетоксическое действие, характеризуется как нервный и мышечный яд. Гидроксид стронция вызывает ожоги слизистой оболочки глаза. Соли стронция при приеме внутрь вызывают понос и паралич. В концентрации 42 мг/л снижает воспроизводство дафний. ЛД50 для дафний –75 мг/л. На растения токсичное воздействие оказывает при концентрации 100 мг/л воды. ПДК для питьевой воды – 2 мг/л установлена. ПДК для водоемов –2 мг/л. ПДК в почве нет. Кларк – 3,7 ·10-2 % . Норма содержания стронция в почве – 600 мг/кг, избыточное содержание 600-1 000 мг/кг вызывает уровскую болезнь. В растениях содержание стронция 1-10 000 мг/кг, обычное –10-150 мг/кг. Например, в клевере содержится до 219 мг/кг, в люцерне – 662 мг/кг, в луке –50 мг/кг, салате – 74 мг/кг. Биотичность стронция составляет в тундре-0,036, в лесной зоне 0,055- 0,24, в степной зоне – 0,6, в пустыне – 1-6.В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 180-720 мг/кг, в растениях – 8-1300 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные; виды растений – чина приземистая, брусника, астрагал повислоплодный, орляк, карагана карликовая, люцерна серповидная, лук тонкий, цимбария даурская; экосистемы лесные сосново-осиновые и лситвеннично-сосновые. Максимальные накопители – чина приземистая и астрагал приподнимающийся.

Барий (Ba). Серебристо-белый металл. А-137,34. В природных водах содержится в количествах 10-1 – 10-3 мг/л. Органолептически проявляется при концентрациях: при 4,0 мг/л –цвет мутный, при 4,0 мг/л хлорида бария и 5 мг/л карбоната и нитрата бария – ощущается привкус. Летальная доза 550 – 600 мг/кг массы тела. При поступлении в организм в больших концентрациях оказывает общетоксическое действие, вызывает отравление, характеризуется как токсикант. Токсические концентрации для людей с питьевой водой: ацетат 2,0 мг/л, карбонат – 1,0 мг/л и цианид – 0,01 мг/л. Концентрация 10,0 мг/л вызывает гибель элодеи канадской. ПДК для питьевой воды в СССР не нормируется.ПДК для питьевой воды в США – 0,05 мг/л. ПДК для водоемов –4,0 мг/л.ПДК в почве нет. Избыточное содержание в почве 600 – 1000 мг/кг. Кларк – 4,7 ·10-2 %. Содержание бария в почвах России (мг/кг): гистосоли и другие органические почвы – 84, подзолы и песчаные почвы – 220, суглинистые и глинистые – 240, флювисоли – 240, черноземы – 525, лесные – 560, лесные и пылеватые – 960. В аридных условиях количество бария значительно увеличивается.  В растениях содержание бария (мг/кг): злаки –160, (зерно 5,5), клевер – 170, люцерна – 100, фасоль стручки – 7, бобы –8, капуста –5, салат – 10, морковь – 13, лук –12, картофель – 5. Помидоры –2 , яблоки – 2. В деревьях и кустарниках отмечалось больше 10 000 мг/кг. Биотичность бария составляет в тундре – 1,5, в лесной зоне 2,1 – 14, в степной зоне – 1,4, в пустыне – 1,6. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах   190-620   мг/кг, в растениях –  8,9 – 160 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются горные дерново-таежные; виды растений – чина приземистая, астрагал повислоплодный, брусника, карагана карликовая, ирис русский, пырей сибирский, мятлик кистевидный, цимбария даурская, келерия тонкая; экосистемы лесные осиновые, сосново-лиственничные.

Никель (Ni). Серебристо-белый металл. А-58,70. В природных водах содержится в количествах 0,0008- 0,0056 мг/л. В источниках водоснабжения обнаружен в концентрации 0,0117 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации сульфата и хлорида никеля 50,0 мг/л –металлический привкус, окрашивает воду в концентрации 1000 мг/л, 1 мг/л увеличивает мутность воды.Смертельная доза для теплокровных животных 34 мг/кг массы. Токсичен и вызывает аллергию. По некоторым данным канцероген и мутаген. Сульфат никеля в концентрации 2,5 мг/л в воде вызывает гибель растений Хлороз овса – 1 мг/л, задержка роста – 2,5 мг/л. Концентрации в воде 15,9-29,4 мг/л задерживают рост сахарной свеклы, помидоров, картофеля, овса. ПДК для питьевой воды не установлена. ПДК для водоемов –0,1 мг/л установлена. ПДК для речной воды – 0,13 мг/л – рекомендована. ПДК в почве подвижные формы 4,0 мг/кг. Биотичность никеля составляет в тундре-0,21, в лесной зоне 0,026- 0,066, в степной зоне – 0,062, в пустыне – 0,059. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 18-44 мг/кг, в растениях – 0,12- 0,85 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, лугово-каштановые; виды растений – береза, осока большехвостая, брусника, костяника, чина приземистая, коротконожка перистая, орляк, астрагал повислоплодный, астрагал приподнимающийся, хвощ луговой, купырь лесной, полынь обыкновенная, келерия тонкая, чабрец минусинский, ирис русский, карагана карликовая,  пырей сибирский, осина, кермек Гмелина, горноколосник колючий; экосистемы лесная осиново-березовая, осиновая, степная осоково-ковыльная с караганой малой.

Оценка накопительной способности растений по отношению к тяжелым металлам позволила проследить следующие особенности формирования биогеохимической ситуации в Иволгинской котловине.По превышению максимальных содержаний элемента над минимальным выделяются несколько групп тяжелых металлов.

В почве: первая группа превышений в 2-3 раза включает Pb, Zn, Cu, Cr, V, Ni; вторая группа превышений в 4-5 раз включает As, Sr, Ba; третья группа превышений в 6-8 раз включает Cd, Ag; особняком стоит резко контрастный в 41 раз Hg.

В растениях превышения значительно выше, чем в почве: так первая группа превышений в 7-9 раз включает Ni, Hg, Pb, V; вторая группа превышений в 10-20 раз включает Cd, Zn, Cu, Cr, Ba; третья группа превышений в 30 раз включает Ag; четвертая группа превышений в 65-72 раза включает As, Sr. То есть по контрастности накопления растениями выделяются Ag, As, Sr что индицирует наличие природных аномалий этих элементов в геокомплексах: серебра, мышьяка, стронция.

Максимальной зональной биотичностью   характеризуется барий – 1,4, затем стронций –0,6, далее серебро –0,42. Для Иволгинской котловины выявлен следующий ряд биотичности тяжелых металлов: серебро –2,3, стронций – 1,8, цинк – 1,5, свинец –0,64, медь –0,271, барий –0,258. Мышьяк и ртуть не охарактеризованы показателем биотичности в зональном аспекте, поэтому они не вошли в составленный ряд.  Выявленные ряды совпадений зональной и провинциальной биотичности тяжелых металлов подтвердили действие закона географической зональности, правильность методики исследования, репрезентативность заложенных пробных площадей и создали базис для экстраполяции результатов. Более высокая провинциальная биотичность по сравнению с зональной у таких элементов, как серебро (почти в 6 раз), стронций (в 3 раза), индицирует наличие природных аномалий этих элементов в геокомплексах. 

Таким образом, биоиндикация геохимической обстановки в геокомплексах Иволгинской котловины позволила выявить виды накопители тяжелых металлов, на основании коэффициентов накопления установить ряды биотичности и констатировать наличие природных аномалий тяжелых металлов.

Полученная информация составила базу данных для разработки сценариев щадящего земледелия в условиях импортозамещения.

Результаты исследования

Основу проекта составляет карта Геохимические ландшафты [14].

Концепция защиты состоит в принципе адаптации жизни и функционирования биосферы к геохимическим ландшафтам в соответствии с законами и правилами.

  1. Правило экологической индивидуальности Л. Г. Раменского: каждый вид специфичен по экологическим возможностям адаптации, двух идентичных видов не существует.
  2. Аксиома адаптированности, или экологическая аксиома Ч. Дарвина: каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него совокупности условий существования – экологической нише.
  3. Закон относительной независимости адаптации: высокая адаптированность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организмов).
  4. Экологическое правило С. С. Шварца: каждое изменение условий существования прямо или косвенно вызывает соответствующие перемены в способах реализации энергетического баланса организма; чем выше уровень систематической категории или больше их классификационное различие, тем значительнее отличие в энергетических процессах. 
    Таким образом:

– Вся жизнь в биосфере развивается по единым законам во взаимосвязи.

– Все закономерности, характерные для живого, имеют адаптивный характер.

– Каждый организм, вид, популяция, сообщество выступают индикатором окружающей среды.

То есть, куда мы ни шагнём – попадём в закон необратимости эволюции Л. Долло. Куда мы ни взглянем – попадём в правило конструктивной эмерджентности (надёжная система может быть сложена из ненадёжных элементов или подсистем, не способных к индивидуальному существованию). Попадём в принцип Ле Шателье –Брауна (при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.)

В биосфере механизм осуществления принципа Ле Шателье – Брауна основывается на функционировании систем живого.

Функционирование систем живого служит основным регулятором общеземных процессов (Вернадский).

Из этого следует, что необходимо знать геохимический ландшафт, как метку своего адаптационного синдрома.

На карте каждый ландшафт охарактеризован геохимической формулой: Типоморфные элементы / Дефицитные элементы / Избыточные элементы. Эта формула и определяет адаптационный синдром биоты и человека.

Вода, пища, воздух – составляющие энергетического баланса и принципа Ле Шателье – Брауна.

Индикаторы нарушения принципа – болезни.

Сценарии принятия решений – ликвидировать болезни путём составления этнических диет в соответствии с геохимией ландшафта (пример – йодированная соль в СССР повсеместно).

Выводы

  1. Функционирование биоты и человека адаптировано к окружающей среде, а именно, к геохимической формуле ландшафта. (15-24)
  2. Нарушения в функционировании популяций и социумов, как болезни, определяются принципом Ле Шателье – Брауна – потеря устойчивого равновесия.

Практические рекомендации

  1. Разработка этнических диет для социумов с учетом геохимической формулы ландшафта проживания.
  2. Внедрение этнических диет, как профилактики эндемичных заболеваний.
  3. Внедрение этнических диет в системы питания на производстве.
  4. Внедрение этнических диет как систем питания в службы рынка и маркетинга.
  5. Внедрение карты с геохимической формулой ландшафта в каждый магазин, клуб, спортзал, библиотеку, ресторан, столовую, рынок,

Литература

  1. Маркелов Д.А., Шаповалов Д.А.. Актуальные проблемы развития инновационных технологий с позиций геоэкологической безопасности АПК // Электронный журнал: наука, техника и образование (ISSN 2413-6220)- СВ1/2016 (8) (специальный выпуск МЭФ г. Калуга) –  С.1-9. http://nto-journal.ru/uploads/articles/17394bd7f47dd5f3192c7b83555a90b7.pdf-Электронный журнал: наука, техника и образование. НТО. Выпуск СВ1/2016 (8) (специальный выпуск МЭФ г. Калуга) http://nto-journal.ru/issues/9/
  2. Маркелов Д.А. Радиоэкологическое состояние территорий. Оценка, диагностика, прогнозирование. – М.: Интернет-издательство «Prondo.ru», 2011. – 240 с. http://prondo.ru/radioekologicheskoje-sostojanije-territorij.-ocenka-diagnostika-prognozirovanije.html
  3. Маркелов Д.А., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Природный радиационный фон / Природный радиационный фон. Радионуклиды в биосфере. – М.: Интернет-издательство «Prondo.ru», 2011. – С.1-48. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
  4. Маркелов Д.А., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Радионуклиды в биосфере / Природный радиационный фон. Радионуклиды в биосфере. – М.: Интернет-издательство «Prondo.ru», 2011. – С. 49-108. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
  5. Григорьева М.А., Маркелов Д.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Геохимическое состояние Иволгинской котловины. – М.: «Папирус ПРО», 2001. 48с.
  6. Григорьева М.А., Маркелов Д.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Радиоэкологическое состояние Иволгинской котловины. – М.: «Папирус ПРО», 2001. 60с.
  7. Григорьева М.А., Маркелов Д.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Природные условия Иволгинской котловины и оценка их роли в формировании радиоэкологической обстановки. – М.: «Папирус ПРО», 2001. 48с.
  8. Маркелов Д.А., Григорьева М.А. Экономика природопользования с учетом биосферного потенциала земель. Вестник Бурятского университета. Сер 3. География, геология. Вып.7. — Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2006. С. 162-171
  9. Маркелов Д.А., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Соболев А.И., Акользин А.П. Инновационные технологии обеспечения экологической безопасности // Вестник Российской академии естественных наук. – Т.11.- № 5. – 2011. – С. 50-52.
  10. Маркелов Д.А., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Собо­лев А.И., Акользин А.П. Геоэкологическая типология земель как элемент геоэкологического стандарта территорий // Вестник Российской академии естественных наук. – Т.11.- № 5. – 2011. – С. 74-77.
  11. Григорьева М. А., Маркелов Д. А., Маркелов А. В., Минеева Н. Я., Полынова О. Е., Акользин А. П. Технологии распознавания территории по образу на карте, космо-, аэрофотоснимке, фотографии (ГИС-технологии «с одного взгляда») //Вестник бурятского государственного университета. 2015. – Выпуск 4(1) – Биология, география – С. 169-176. http://www.bsu.ru/ content/page/1454/biologiya-4(1).pdf
  12. https://geoecostd.com/ru/projects/ Проекты
  13. https://geoecostd.com/ru/technologies/ Технологии
  14. Геохимические ландшафты //http://geochemland.ru/uchebnye-materialy/fgam – Физико-географический атлас мира. Москва, 1964. СССР. Геохимические ландшафты
  15. Груздева Л.П., Шаповалов Д.А., Груздев B.C. Биотестирование токсичности почв в радиусе действия техногенных выбросов металлургического комбината //Земледелие. –  – № 4. – С. 16-17.
  16. Шаповалов Д.А., Груздев В.С. Влияние техногенных выбросов на почву и растительность на примере ОАО «Северсталь» //Экология и промышленность России. – 2008. – № 7. – С. 32-35.
  17. Белорусцева Е.В., Шаповалов Д.А. Оценка динамики и прогноз развития негативных процессов на землях сельскохозяйственного назначения калужской области с применением ГИС-технологий // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. – 2009. – № 9 (57). – С. 34-43.
  18. Щербаков А.Ю., Карев С.Ю., Абрамцев В.С., Прохоров И.С., Шаповалов Д.А., Скибарко А.П. Вопросы подготовки и контроля качества искусственно созданных грунтов для озеленения Московских газонов // Экологические системы и приборы. – 2012.- № 10. – С. 28-33.
  19. Маркелов Д.А., Минеева Н.Я., Полынова О. Е., Григорьева М.А., Акользин А.П.,   Nyamdavaa G. Очистка и реабилитация водоемов, почв, земель, загрязненных радиоактивными отходами уранодобывающих предприятий на территории Российской Федерации, Монголии, Казахстана, Узбекистана и других государств (Проект) // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st international conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – С. 48-52.
  20. Маркелов Д.А., Минеева Н.Я.,   Полынова О. Е.,   Григорьева М.А., Акользин А.П., Голубчиков Ю.Н.,   Nyamdavaa G. Ландшафтно-зональные портреты (образы) территорий как нормативы жизнеобеспечивающего функционирования биосферы // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st international conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – С. 90-98
  21. Маркелов Д.А, Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Акользин А.П., Шаповалов Д.А., Хуторова А.О.. Устойчивость как механизм защиты биосферы (биобарьерная концепция защиты). // “Проблемы региональной экологии”- №5. – 2016. – С.
  22. Д.А. Маркелов, А.В. Маркелов, Н.Я. Минеева, М.А. Григорьева, А.П, Акользин, Д.А. Шаповалов, А.О. Хуторова. Экологический контроль территории на основе бинарной биоиндикации “Экоморфа-радиотолерантность”  //”Проблемы региональной экологии” – №4 – 2016 – С. 62-68 http://www.ecoregion.ru/annot/pre-N4-2016.pdf, http://www.ecoregion.ru/ journal.php?jrn=pre&jrs_page=1&pre_page=1&eut_page=1&tpe_page=1&lng=rus&num=77
  23. Маркелов Д.А., Кочуров Б.И., Голубчиков Ю.Н., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Акользин А.П., Шаповалов Д.А., Хуторова А.О. геоэкологический стандарт территории и стратегия «геополитики коршуна»//Проблемы региональной экологии. 2017. № 2. С. 32-44.
  24. Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Крючкова Г.А., Маркелов Д.А., Даниленко Е.А., Петров А.С., Григорьева М.А., Прокуронов И.Б., Титов В.Н., Малышева Н.Н., И.А. Соболев, С. А. Дмитриев. Разработка биомониторинга природопользования при обращении с РАО в лесной зоне / Материалы международного симпозиума «Инженерная экология-2003». М., 2003. – С. 95-100

References

  1. Markelov DA, Shapovalov DA Actual problems of development of innovative technologies from positions of geoecological safety of agribusiness // Electronic Journal: Science, Engineering and Education (ISSN 2413-6220) – СВ1 / 2016 (8) (special issue of the IEF of Kaluga) – P.1-9. http://nto-journal.ru/uploads/articles/17394bd7f47dd5f3192c7b83555a90b7.pdf-Electronic Journal: Science, Technology and Education. NTO. Issue CB1 / 2016 (8) (special issue of the Ministry of Economic Development of the city of Kaluga) http://nto-journal.ru/issues/9/
  2. Markelov DA Radioecological state of territories. Evaluation, diagnosis, forecasting. – M.: Internet-publishing house “Prondo.ru”, 2011. – 240 p. http://prondo.ru/radioekologicheskoje-sostojanije-territorij.-ocenka-diagnostika-prognozirovanije.html
  3. Markelov DA, Grigorieva MA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Natural radiation background / Natural radiation background. Radionuclides in the biosphere. – M.: Internet-publishing house “Prondo.ru”, 2011. – P.1-48. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
  4. Markelov DA, Grigorieva MA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Radionuclides in the biosphere / Natural radiation background. Radionuclides in the biosphere. – M.: Internet-publishing “Prondo.ru”, 2011. – P. 49-108. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
  5. Grigorieva MA, Markelov DA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. The geochemical state of the Ivolginskaya basin.- M .: Papirus PRO, 2001. 48s.
  6. Grigorieva MA, Markelov DA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Radioecological condition of the Ivolginsky basin. – M.: “Papyrus PRO”, 2001. 60s.
  7. Grigorieva MA, Markelov DA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Natural conditions of the Ivolginsky basin and assessment of their role in the formation of radioecological conditions. – M.: “Papyrus PRO”, 2001. 48s.
  8. Markelov DA, Grigorieva MA Economics of nature management, taking into account the biosphere potential of lands. Bulletin of Buryat University. Ser 3. Geography, geology. Issue 7. – Ulan-Ude: Publishing house of the Buryat State University, 2006. pp. 162-171
  9. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Polynova OE, Sobolev AI, Akolzin AP Innovative technologies for ensuring environmental security / / Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. – T.11.- № 5. – 2011. – P. 50-52.
  10. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Polynova OE, Sobolev AI, Akolzin AP Geoecological land typology as an element of the geo-ecological standard of territories // Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. – T.11.- No. 5. – 2011. – P. 74-77.
  11. Grigorieva MA, Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N. Ya., Polynova OE, Akolzin AP Technologies of terrestrial recognition by the image on the map, cosmos, aerial photography, photography (GIS-technology “at a glance”) // Herald of the Buryat State University. 2015. – Issue 4 (1) – BIOLOGY, GEOGRAPHY – P. 169-176. http://www.bsu.ru/content/page/1454/biologiya-4(1).pdf
  12. https://geoecostd.com/en/projects/ Projects
  13. https://geoecostd.com/en/technologies/ Technologies
  14. Geochemical landscapes //http://geochemland.ru/uchebnye-materialy/ fgam – Physical-geographical atlas of the world.Moscow, 1964.SSR.Geochemical landscapes
  15. Gruzdeva LP, Shapovalov DA, Gruzdev B.C. Biotestirovanie toxicity of soils in the radius of action of technogenic emissions of the metallurgical combine // Zheradelie. – 2008. – No. 4. – P. 16-17.
  16. Shapovalov DA, Gruzdev VS The impact of technogenic emissions on soil and vegetation on the example of OAO Severstal // Ecology and Industry of Russia. – 2008. – No. 7. – P. 32-35.
  17. Belokortseva EV, Shapovalov DA Estimation of the dynamics and forecast of the development of negative processes on the lands of agricultural designation of the Kaluga region using GIS-technologies // Land management, cadastre and land monitoring. – 2009. – No. 9 (57). – P. 34-43.
  18. Shcherbakov A.Yu., Karev S.Yu., Abramtsev VS, Prokhorov IS, Shapovalov DA, Skibarko A.P. The questions of preparation and quality control of artificially created soils for planting of Moscow lawns // Ecological systems and devices. – 2012.- No. 10. – P. 28-33.
  19. Markelov DA, Mineeva N.Ya., Polynova OE, Grigorieva MA, Akolzin AP, Nyamdavaa G. Cleaning and rehabilitation of water bodies, soils, lands contaminated with radioactive waste of uranium mining enterprises at The territory of the Russian Federation, Mongolia, Kazakhstan, Uzbekistan and other countries (Draft) // Natural condition and terriorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st in-ternational conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – P. 48-52.
  20. Markelov DA, Mineeva N.Ya., Polynova OE, Grigorieva MA, Akolzin AP, Golubchikov Yu.N., Nyamdavaa G. Landscape-zonal portraits (images) of territories as standards of life-supporting functioning of the biosphere // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st interna-tional conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – P. 90-98
  21. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Akolzin AP, Shapovalov DA, Khutorova AO. Stability as a mechanism for protecting the biosphere (biobarrier protection concept). // “Problems of regional ecology” – №5. – 2016. – S.
  22. D.A. Markelov, A.V. Markelov, N.Ya. Mineeva, MA Grigorieva, A.P., Akolzin, D.A. Shapovalov, A.O. Khutorov. Ecological control of the territory on the basis of binary bioindication “Ecomorf-radio-tolerance” // “Problems of regional ecology” – №4 – 2016 – P. 62-68 http://www.ecoregion.ru/annot/pre-N4-2016. pdf, http://www.ecoregion.ru/journal.php?jrn=pre&jrs_page=1&pre_page= 1&eut_page=1&tpe_page=1&lng=rus&num=77
  23. Markelov DA, Kochurov BI, Golubchikov Yu.N., Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Akolzin AP, Shapovalov DA, Khutorova A.O. geoecological standard of the territory and the strategy of the “geo-policy of the kite” // Problems of regional ecology. 2017. № 2. P. 32-44.
  24. Markelov AV, Mineeva N.Ya., Kryuchkova GA, Markelov DA, Danilenko EA, Petrov AS, Grigorieva MA, Prokuronov IB, Titov V.N., Malysheva N.N., I.A. Sobolev, S. A. Dmitriev. Development of biomonitoring of nature management in the treatment of radioactive waste in the forest zone / Materials of the international symposium “Engineering Ecology-2003”. M., 2003. – P. 95-100