Ландшафтно-геохімічна деструкція територій інтенсивного будівництва

Abstract

Резюме. Актуальність дослідження: зумовлена інтенсивним техногенним впливом будівельної діяльності на ландшафтно-геохімічні процеси, що спричиняє порушення функціональної цілісності природних компонентів ландшафту. Осмислення характеру та масштабів ландшафтно-геохімічних трансформацій у зонах інтенсивного будівництва є необхідним для розроблення науково обґрунтованих методик екологічного моніторингу та заходів із відновлення порушених природних екосистем. Предметом дослідженняє ландшафтно-геохімічні зміни інертних і живих компонентів територій інтенсивного будівництва, зокрема трансформації хімічного складу ґрунтів, кислотно-лужного балансу та просторової структури екосистем. Особлива увага приділяється аналізу взаємодії між геологічними, ґрунтовими та біотичними елементами ландшафту в умовах техногенного навантаження. Мета дослідження:визначення характеру й масштабів ландшафтно-геохімічних трансформацій у зонах інтенсивного будівництва м. Києва, а також оцінення порушень взаємодії між інертними та живими компонентами ландшафту.Об’єктом дослідження є ділянки інтенсивного будівництва міста Києва, які піддаються трансформаціям унаслідок впливу будівельної діяльності.Методологія дослідження: біоіндикація, хімічний аналіз ґрунтів і просторове моделювання в ГІС із застосуванням статистичних методів просторової автокореляції (Moran’s I), кластерного аналізу та багатовимірного регресійного моделювання. Результати дослідження: концентрації свинцю (Pb), міді (Cu) та цинку (Zn) у ґрунтах будівельних майданчиків перевищують безпечні нормативи, індекс забруднення (Zc) у зоні радіусом до 300 метрів від джерела становить понад 12, що свідчить про високий рівень техногенного впливу. Просторовий аналіз із застосуванням методів автокореляції та кластерного аналізу виявив закономірності розподілу зон антропогенного тиску. Практичне значення: отримані результати необхідні для врахування ландшафтно-геохімічних трансформацій під час планування просторового розвитку, імплементації екологічного зонування, рекультивації та створення буферних зон з метою забезпечення функціональної цілісності екосистем в умовах інтенсивного будівництва. Це підтверджує суттєві трансформації природних компонентів у зонах інтенсивного будівництва, що проявляються в підвищеному рівні техногенного забруднення та деградації рослинного покриву. Висновки: ландшафтно-геохімічні дослідження зафіксували перевищення гранично допустимих концентрацій важких металів у ґрунтах зон інтенсивного будівництва. Просторовий аналіз виявив статистично значущі кластери техногенного впливу в межах 300 метрів від будівельних майданчиків. За досліджуваний період індекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) знизився на 31%, що свідчить про деградацію живих компонентів ландшафту. Результати автокореляції і кластерного аналізу підтвердили просторову неоднорідність розподілу забруднень і зон екологічного ризику.Перспектива подальших досліджень: актуальним є проведення комплексного ландшафтно-геохімічного моніторингу на рівні всієї Київської агломерації з метою виявлення просторових закономірностей порушення структурно-функціональної цілісності ландшафту під впливом будівництва, з використанням NDVI, індексу забруднення ґрунтів (Zc), показників просторової автокореляції та методів багатовимірного аналізу.

Abstract. Research relevance: The study is driven by the intensive technogenic impact of construction activities on landscape-geochemical processes, leading to the disruption of the functional integrity of natural landscape components. Understanding the nature and scale of landscape-geochemical transformations in intensive construction zones is essential for developing scientifically grounded methodologies for environmental monitoring and restoration of disturbed natural ecosystems. The subject of the research: landscape-geochemical changes in the inert and biotic components of intensive construction areas, particularly transformations in soil chemical composition, acid-base balance, and the spatial structure of ecosystems. Special attention is paid to the interaction between geological, soil, and biotic elements of the landscape under technogenic pressure. Research objective: to determine the nature and extent of landscape-geochemical transformations in intensive construction zones of Kyiv and to assess disruptions in the interaction between inert and biotic components of the landscape. Object of the research: areas of intensive construction within the city of Kyiv, undergoing transformations due to construction-related impacts. Research methodology: bioindication, soil chemical analysis, and spatial modeling in GIS, applying statistical methods such as spatial autocorrelation (Moran’s I), cluster analysis, and multivariate regression modeling. Research results: Concentrations of lead (Pb), copper (Cu), and zinc (Zn) in the soils of construction sites exceed permissible safety limits. The pollution index (Zc) within a 300-meter radius from the sources exceeds 12, indicating a high level of technogenic impact. Spatial analysis using autocorrelation and cluster analysis revealed patterns in the distribution of anthropogenic pressure zones. Practical significance: The obtained results are essential for considering landscape-geochemical transformations in spatial development planning, implementing ecological zoning, land reclamation, and the creation of buffer zones to ensure the functional integrity of ecosystems under intensive construction conditions. This confirms significant transformations of natural components in construction zones, manifested in elevated levels of technogenic pollution and degradation of vegetative cover. Conclusions: Landscape-geochemical studies recorded concentrations of heavy metals in construction zone soils that exceed maximum permissible levels. Spatial analysis revealed statistically significant clusters of technogenic impact within 300 meters of construction sites. During the study period, the NDVI index decreased by 31%, indicating degradation of the living components of the landscape. Results of autocorrelation and cluster analysis confirmed the spatial heterogeneity of pollution distribution and ecological risk zones. Prospects for further research: It is relevant to conduct a comprehensive landscape-geochemical monitoring study across the entire Kyiv agglomeration to identify spatial patterns of structural and functional landscape integrity disruption caused by construction activities, using NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), soil pollution index (Zc), spatial autocorrelation metrics, and multivariate analytical methods.