Relationship between landscape self‐regulation potential and topsoil additive contamination by trace elements in Vilnius city

Abstract

The aim of investigation was to find out the distribution and relationships between the urban landscape sensitivity to chemical pollution (S) and topsoil additive contamination Zd in the urbanized nucleus of Vilnius taking into account different functional zones. Zd was calculated according to concentration coefficients of 13 chemical elements, and the scores of S were based on integrated evaluation of 7 criteria. Comparison of indices was based on sampling sites. As S indicates the degree of the influence of the load of elements‐pollutants in an urban environment, it can only modify, but not predetermine Zd. The linear relationship between lg(Zd) and S is indirect and can be explained by relationship of Zd with percentage of a built‐up area. The strict correspondence of the categories of Zd and S is observed only in a small part of sites, and according to percentage of sites with unfavourable categories, Zd exceeds S. In urban territories S is not a reliable indicator of Zd, the significance of S is greater in relatively natural parts of the city. Analysis of both indices reveals the location of contaminated and sensitive to chemical pollution sites. Their highest percentage is in industrial, in‐frastructural, old town public, old town residential and centre functional zones.

Ryšys tarp kraštovaizdžio savivalos potencialo ir paviršinio dirvožemio suminio užterštumo mikroelementais Vilniaus mieste

Santrauka. Tyrimų tikslas buvo išaiškinti miesto kraštovaizdžio jautrumo cheminei taršai (S) ir paviršinio dirvožemio suminio užterš-tumo (Zd) pasiskirstymą ir ryšį urbanizuotame Vilniaus miesto branduolyje, atsižvelgiant į įvairias funkcines zonas. Zd skaičiuotas pagal 13 cheminių elementų koncentracijos koeficientus, o S balai buvo pagrįsti integruotu 7 kriterijų įvertinimu. Rodikliai buvo lyginami pagal ėminių rinkimo vietas. Kadangi S rodo teršiančių elementų apkrovos įtakos laipsnį urbanizuotoje aplinkoje, jis gali tik modifikuoti, bet ne lemti Zd. Tiesinis ryšys tarp lg(Zd) ir S yra netiesioginis, jį galima paaiškinti Zd sąsaja su užstatymo procentine dalimi. Griežtas Zd ir S kategorijų atitikimas yra tik nedaugelyje vietų, o pagal vietų su nepalankiomis kategorijomis procentinę dalį Zd lenkia S. Urbanizuotose teritorijose S nėra patikimas Zd indikatorius,  S  reikšmingumas  yra  didesnis  santykinai  gamtinėse  miestų  dalyse.  Abiejų  rodiklių  analizė  atskleidžia  užterštų  ir  jautrių  cheminei  taršai  vietų  išsidėstymą.  Didžiausia  jų  procentinė  dalis  yra  pramoninėse,  infrastruktūros,  senamiesčio visuomeninėse, senamiesčio gyvenamosiose ir centro funkcinėse zonose. 

Reikšminiai žodžiai: miestų kraštovaizdis, miestų dirvožemiai, sunkieji metalai, suminio užterštumo rodiklis, savivalos potencialas, jautrumas cheminei taršai.

Связь между потенциалом самоочищения ландшафта и суммарным показателем загрязнения поверхностной почвы в городе Вильнюсe

Резюме. Целью исследования было выявление зависимости между чувствительностью городского ландшафта к химическому загрязнению (S) и суммарным показателем загрязнения поверхностной почвы (Zd) в урбанизированном ядре города Вильнюса с учетом разных функциональных зон. Расчет Zd проводился по коэффициентам концентрации 13 химических элементов, а показатель химического загрязнения S в баллах – на основании интегрированной оценки 7 критериев. Индексы сравнивались с учетом мест опробования. Поскольку S показывает степень влияния нагрузки загрязняющих элементов в урбанизированной окружающей среде, он способен только модифицировать, но не предопределять Zd. Линейная зависимость между lg(Zd) и S является косвенной, ее можно объяснить связью Zd с процентной частью застроенности. Строгое соответствие между категориями Zd и S наблюдается только на небольшой части мест, а по процентной части точек с неблагоприятными условиями Zd обгоняет S. На урбанизированных территориях S не является надежным индикатором Zd, значимость S увеличивается в сравнительно более природных частях городов. Анализ обоих показателей выявляет расположение загрязненных и чувствительных к загрязнению мест. В основном эти места находятся в индустриальных, инфраструктурных, общественных и жилых функциональных зонах старого города и центре.

Ключевые слова: городской ландшафт, городская почва, тяжелые металлы, суммарный показатель загрязнения, потенциал самоочищения, чувствительность к химическому загрязнению.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : urban landscape, urban topsoils, heavy metals, additive contamination index, self-regulation potential, sensitivity to chemical pollution