Экологическое состояние почвенного покрова города Баку и пути улучшения его качества

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ 
ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ГОРОДА 

БАКУ И ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ 

ЕГО КАЧЕСТВА

С.И. НАДЖАФОВА
Н.М. ИСМАИЛОВ

Москва

ИНФРА-М

2018

МОНОГРАФИЯ

УДК 504.5(075.4)
ББК 40.3
 
Н17

Наджафова С.И. 

Н17  
Экологическое состояние почвенного покрова города Баку и пути 

улучшения его качества : монография / С.И. Наджафова, Н.М. Исмаилов. — М. : ИНФРА-М, 2018. — 173 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс; Режим доступа: http://www.znanium.com]. — (Научная мысль). — www.dx.doi.org/10.12737/monography_5a7db8721b4d78.
50855550.

ISBN 978-5-16-013476-5 (print)
ISBN 978-5-16-106175-6 (online)
В книге дана оценка экологического состояния городских почв Баку 

и показаны пути улучшения их биологических качеств с использованием 
вторичных региональных биоресурсoв. Рассмотрена возможность оптимизации микробиологической и био химической активности и повышения 
самоочищающей способности почвенного покрова г. Баку от нефти и нефтепродуктов путем использования биопрепаратов на основе вторичных региональных биоресурсoв. 

Монография адресована широкому кругу специалистов, занимающихся 

вопросами охраны природной среды, осуществляющих подготовку проектов рекультивации и озеленения городских территорий, а также может 
быть применена в сфере образования при подготовке специалистов — микробиологов, почвоведов, экологов.

УДК 504.5(075.4)

ББК 40.3

ISBN 978-5-16-013476-5 (print)
ISBN 978-5-16-106175-6 (online)

Материалы, отмеченные знаком 
, доступны 

в электронно-библиотечной системе Znanium.com

© Наджафова С.И., 

Исмаилов Н.М., 2018

Р е ц е н з е н т ы:

Бабаев М.П. — доктор сельскохозяйственных наук, профессор, 

действительный член Национальной академии наук Азербайджана;

Исмайлов А.И. — профессор, член-корреспондент Национальной 

академии наук Азербайджана 

Список условных обозначений

ОУ
— общие углеводороды

ОС
— окружающая среда

БПК
— биологическое потребление кислорода

ТМ
— тяжелые металлы

рН
— водородный показатель

НРБ-99
— нормы радиационной безопасности 

ZС
— суммарный показатель загрязнения 

ПДК
— предельно допустимая концентрация

ОДК
— оптимально допустимая концентрация

АТФ
— аденозинтрифосфорная килота

ДНК
— дезоксирибонуклеиновая кислота

РНК
— рибонуклеиновая кислота

ЭДТА 
— хелатирующий агент

ЭГТА 
— хелатирующий агент

ОЧМ
— общая численность микроорганизмов

УОМ
— углеводородокисляющие микроорганизмы

ОУ
— содержание остаточных углеводородов.

Eh
— показатель окислительно-восстановительных процессов

ПАВ
— поверхностно активные вещества

АИ
— активный ил

ИАИ
— избыточный активный ил 

МПА
— мясопептоный агар

КОЕ
— численность колониеобразующих единиц 

КАА
— крахмало-аммиачная среда

СА
— сусло-агар

ГНКАР
— государственная нефтяная компания Азербайджана

НГДУ
— нефтегазодобывающие управление

ОСВ
— осадки сточных вод 

СОПО
— сырые осадки первичных отстойников 

ДТ
— дизельное топливо 

ММ
— моторное масло

ГАС
— гоусанинская аэраторная станция

СЭ
— среда Эшби

Введение

В мире под воздействием человека произошли экологические 

изменения глобального масштаба, которые изменили почти все 
экосистемы планеты, оказали негативное воздействие на все 
страны мира (232). Земля была и остается важнейшим ресурсом человечества, включая и городские ландшафты. Именно в урбоэкосистемах особенно остра проблема рационального использования 
земель, их охраны, однако это возможно осуществить только при 
научном описании свойств городских почв (164). 

Согласно имеющимся данным (оценка Исполкома ЮНЕП), 

общая площадь земель, занятая под городами, примерно составляет 60 млн  гектаров — это всего 0,46% от всей площади земель 
в мире. Согласно имеющейся информации, население в городах 
динамично растет: если в 1900 г. городские жители составляли 
около 14%, то уже в 1905 г. — 29%, 1990 г. — 45%, а к 2000 г. оно 
составило 50% от всей численности людей в мире. По имеющейся 
информации, ежегодно численность жителей городов растет на 
50 млн  (104). 

Крупные жилые постройки, прежде всего крупные городские 

территории, оказывают на окружающую среду влияние на расстоянии в 40–50 раз больше, чем их собственный радиус (33; 79). 
Это и является одной из важных причин того, что экологическое 
положение урбанизированных территорий является объектом внимания ученых, работающих в области общей и частной экологии 
(41;88;165). 

Процессы урбанизации являются одним из важных антропо
генных факторов изменения ландшафтов, и именно эти процессы 
являются причиной глобальных экологических проблем. Происходит сложный и часто безостановочный процесс замещения естественных ландшафтов искусственными. Процесс замещения природных ландшафтов так называемыми городскими все более расширяется, углубляется, охватывая все большие площади природных 
ландшафтов, не только ухудшая их качественное состояние, но зачастую и уничтожая их полностью для улучшения качества жизни 
людей, проживающих на них. Наряду с возникновением и расширением городских построек формируются и обостряются их экологические проблемы (4; 30; 38). 

Каковы основные черты современного города? Это картина, 

«рисуемая» современным человеком, где:
• больше 60% выхлопных газов автотранспорта;
• суммарное годовое количество выхлопных газов каждого авто
мобиля равно его весу;

• каждый горожанин вдыхает за год 48 кг канцерогенных веществ;
• от заболеваний, к которым приводят выхлопные газы в Европе, 

ежегодно умирают 225 тысяч человек.

• продолжительность жизни современного горожанина на четыре 

года меньше по сравнению с жителями деревень и т.д. 
Урбанизированные территории являются своеобразными типами 

ландшафтов. Они накапливают в себе максимально возможное разнообразие видов техногенного и антропогенного воздействия человека на почвенный покров. Это делает особо актуальной проблему 
изучения урбаноземов в пространстве и времени, степень их организационной и функциональной нарушенности (57). 

Территория города — это единая, целая и неделимая экологи
ческая система. В этой единой системе именно благодаря почвенному покрову обеспечивается продуктивность городских ландшафтов. Именно способность почвенного покрова обеспечивать 
функциональность почвенной биоты является определяющим фактором санитарно-гигиенического состояния городских ландшафтов 
(122). Однако для того чтобы судить о биологическом состоянии 
почвенного покрова, необходимо иметь систематические и максимально полные данные о фактическом их состоянии (44;50). Биологическое и в целом экологическое состояние почв того или иного 
населенного пункта во многом зависит от размера занимаемой территории, климатических особенностей, степени антропогенного 
и техногенного давления (33). Все возрастающая степень антропогенности и техногенности как результат человеческой деятельности во всех населенных пунктах вне зависимости от их размеров 
и занимаемой территории приводит к преобладанию техногенных 
процессов над природными, что не может не сказываться на качественном составе почвенного покрова. Даже искусственные сады 
и парки имеют сравнительно с естественными ландшафтами значительно меньшую рекреационную ценность, в них совсем иной 
круговорот биологических веществ и энергии, в них значительно 
меньшая степень биологического разнообразия, зачастую в почве 
возрастает численность вредных микроорганизмов (41; 191). 

Одно из важных направлений исследований урбанизированных 

территорий — комплексное исследование качественного состояния 
почвенного покрова. Это связано с тем, что именно почвенный покров в населенных пунктах по сравнению с почвенным покровом 
природных ландшафтов подвергается более интенсивному антропогенному и техногенному воздействию. Несмотря на то, что в последние годы и появляются работы в области микробиологии и биохимии урбаноземов, воздействие роста городов на качественные 
и количественные показатели почв остается малоизученной проблемой (44; 109; 154; 167). Основное внимание уделяется или мик

робиологии, или же ферментативной активности урбаноземов. 
Вероятно, что динамика показателей микробиологической и биохимической составляющих урбаноземов могут быть индикаторами 
трендов негативных изменений биологической активности почв. 
С одной стороны, микроорганизмы разных физиологических групп 
определяют содержание биогенных элементов, а почвенные ферменты отвечают за круговорот этих элементов в сложных процессах 
их окисления—восстановления. Важность исследований в этих направлениях связана еще с тем, что можно наблюдать много случаев, 
когда жители населенных пунктов выращивают на территориях 
вдоль автотранспортных трасс сельскохозяйственные продукты, 
которые затем ими же употребляются в пищу или же реализуется 
на рынках. Но какова степень биологической безвредности этих 
продуктов? К тому же выявление биологической активности городcких почв имеет и важное прикладное значение, так как и в городах жители сажают овощи и фрукты, которые затем используют 
в пищевом рационе. Несомненно, важно исследовать свойства почв 
при антропогенном и техногенном воздействии: в состоянии ли она 
выполнять полноценно свои функции и, как следствие, не составляют ли выращенные продукты угрозу для здоровья людей? Исследование этих процессов в комплексе даст возможность проанализировать направленность и скорость биологических процессов 
в урбаноземах, а результаты комплексного анализа могут быть использованы в биомониторинге. 

В этой связи приобретают все большее значение разработка 

методов и проведение биомониторинга, биодиагностики и биоиндикации почвенного покрова городов. Это может явиться основой получения достоверных данных о фактическом положении, 
прогнозировании и разработке путей и программ улучшения качества почвенного покрова городов с тем, чтобы их биологические 
свойства минимально отличались от свойств природных ландшафтов (24; 192). Проведение таких комплексных исследований 
в области биоиндикации и биомониторинга почвенного покрова 
городов, подвергающихся сильному и сложному антропогенному 
давлению, приобретает научную и практическую значимость (112). 
Это делает вопросы, затрагиваемые в данной работе, весьма актуальными в теоретическом и практическом отношении. 

Баку — столица Азербайджанской республики, один из круп
нейших и к тому же древнейших городов бывшего СССР. Это крупнейший промышленный, культурный и научный центр, наиболее 
крупный порт на Каспийском море (приложение 1, рис. П1). В настоящее время принято различать «Большой Баку» и собственно 
г. Баку (82). «Большой Баку» занимает обширную, более 2 тыс. км2, 
территорию. Он представляет собой городскую агломерацию, зани

мающую весь Апшеронский п-ов и примыкающие участки морских 
и наземных нефтепромыслов и включающую в себя острова Бакинского и Апшеронского архипелагов. Помимо собственно города 
Баку, в него входит 5 поселков городского типа. Баку — крупный 
промышленный центр, в котором наряду с добычей нефти и газа 
получили развитие нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, 
машиностроительная, металлообрабатывающая, строительная 
и другие отрасли промышленности. Баку располагает рядом ТЭЦ 
и является крупным транспортным узлом (рис. 1).

6 
 

же употребляются в пищу или же реализуется на рынках. Но какова степень биологической  безвредности этих 
продуктов? К тому же, выявление биологической активности городcких почв имеет и важное прикладное 
значение, так как и в городах, т.е. на ее территориях жители сажают овощи и фрукты, которые затем используют в 
пищевом рационе. Несомненно, важно исследовать свойства почв при антропогенном и техногенном воздействии, 
в состоянии ли она выполнять полноценно свои функции и, как следствие,  не составляют ли выращенные 
продукты угрозу для здоровья людей. Исследование этих процессов в комплексе даст возможность 
проанализировать направленность и скорость биологических процессов в урбаноземах, а результаты 
комплексного анализа могут быть использованы  в биомониторинге.  
В этой связи приобретают все большее значение  разработка методов и проведение биомониторинга, 
биодиагностики и биоиндикации почвенного покрова городов. Это  может явиться основой получения 
достоверных данных о фактическом положении, прогнозировании и разработки путей и программ улучшения 
качества  почвенного покрова городов, с тем, чтобы их биологические свойства минимально отличались от 
свойств природных ландшафтов (24; 192). Проведение таких комплексных  исследований в области биоиндикации 
и биомониторинга почвенного покрова городов, подвергающихся  сильному  и сложному антропогенному 
давлению,  приобретает научную и практическую значимость (112). Это делает вопросы, затрагиваемые в данной 
работе, весьма актуальными в теоретическом и практическом отношении.  
Баку - столица Азербайджанской республики, один из крупнейших, и, к тому же, древнейших городов 
бывшего СССР. Это крупнейший промышленный, культурный и научный центр, наиболее крупный порт на 
Каспийском море (Приложение 1, рис.1). В настоящее время принято различать «Большой Баку» и собственно 
г.Баку (82). «Большой Баку» занимает обширную, более 2 тыс. кв. км территорию. Он представляет собой 
городскую агломерацию, занимающую весь Апшеронский п-ов и примыкающие участки морских и наземных 
нефтепромыслов и включающую в себя острова Бакинского и Апшеронского архипелагов. Помимо собственно 
города Баку, в него входит 5 поселков городского типа. Баку - крупный промышленный центр, в котором, наряду 
с добычей нефти и газа получили развитие нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, машиностроительная, 
металлообрабатывающая, строительная и другие отрасли промышленности. Баку располагает рядом ТЭЦ и 
является крупным транспортным узлом (рис.1). 
 

 
Рис.1. Единая взаимодействующая экосистема г.Баку  

Почвенный покров г. Баку  – основной аккумулятор всех типов загрязнений – органических 
и неорганических 

 Рис. 1. Единая взаимодействующая экосистема г. Баку 

На рис. 1 изображено следующее. 
1. В г. Баку высокая численность населения — при числен
ности населения около 3 млн  человек, плотность населения составляет свыше 1030 человек на 1 км2.

2. В городе более 1 млн  разного типа автотранспорта: каждый 

из них в год выпускает в городскую атмосферу массу загрязняющих 
веществ, равную их весу; даже если принять вес одного автотран

спорта за 300 кг, то в год в атмосферу г. Баку выбрасывается свыше 
300 000 тонн загрязняющих веществ. 

3. Непосредственно в черте города находится ряд месторож
дений нефти и газа (Баил, Раманы, Сабунчи, Сураханы и др.) — 
фактически город окружен со всех сторон нефтяными месторождениями, которые оказывают сильное техногенное воздействие 
на все элементы городских ландшафтов — зеленые насаждения, 
атмосферу и почвенный покров.

4. Плoщадь нефтезагрязнeнных земель превышает 10 000 га.
5. Ландшафты г. Баку подвергаются техногенному воздей
ствию не только за счет внутренних техногенных источников, но и 
внешних — со стороны промышленных предприятий г. Сумгаита.

6. Все загрязняющие вещества подвергают антропогенному 

стрессу растительность, атмосферный воздух и почвенный покров 
г. Баку.

7. Норма зеленых насаждений общего пользования 25 м2 на од
ного жителя (47). Зеленые насаждения г. Баку не обеспечивают 
норму насаждений на одного человека, в то же время подвергаются 
огромной техногенной нагрузке, участвуя в процессах аккумуляции 
и обезвреживании органических загрязнений. В связи с этим роль 
растений в самоочищении очень слабая.

8. Городские почвы — урбаноземы — подвергаются укладке 

асфальтом и плитками, уплотнению, снятию или механическому 
уплотнению верхнего плодородного слоя, в то же время в силу 
своих физико-химических свойств являются основной зоной аккумуляции всех загрязнений — органических, например нефтяных 
углеводородов, газов, и неорганических — свинца и др. металлов. 

Как видно из рис. 2, г. Баку окружен со всех сторон 6 нефтедо
бывающими предприятиями, что делает экологию города «заложником» этих предприятий. 

Площадь, занятая НГДУ, составляет 22 045 га, т.е. 10,3% от общей 

площади г. Баку (2130 км2), площадь нефтезагрязненных земель занимает 9916 га, или 7% от всей площади г. Баку. Это является мощным 
фактором, воздействующим на все компоненты экосистем региона: 
атмосферу, почву, воду и т.д.

Наряду с этим развитие прoмышленности также привoдит 

к основательным эколoгическим прoблемам. В атмосферу г. Баку 
поступает более 120 загрязняющих веществ, выбрасываемых 
из 1177 источников, зарегистрировано более 728 тыс. автомобилей, 
на долю которых приходится более 80% всех выбросов (161). Достаточно высока интенсивность движения по железной дороге на всех 
направлениях. 

Стремительный рост территории Баку и его населения, высокая 

степень концентрации промышленности и увеличение количества 

наземного транспорта остро поставили проблему сохранения здоровой среды обитания человека в этом городе. Один из важных элементов этой проблемы — сохранение живой природы в городской 
среде.

 
 

7 
 

Легенда:  
1. 
В г. Баку высокая  численность населения – при численности населения около 3млн. человек,  плотность 
населения составляет свыше 1030 человек на 1 км2; 
2. 
В городе более 1 млн. разного типа автотранспорта: каждый из них  в год выпускает в городскую атмосферу 
загрязняющих веществ, равную их весу; даже если принять вес одного автотранспорта за 300 кг, то в год в 
атмосферу г.Баку  выбрасывается  свыше  300 000 тонн загрязняющих веществ;  
3. 
Непосредственно в черте города находится ряд месторождений нефти и газа (Баил, Раманы, Сабунчи, 
Сураханы и др.) – фактически город окружен со всех сторон нефтяными месторождениями, которые оказывают 
сильное техногенное воздействие на все элементы городских ландшафтов - зеленые насаждения, атмосферу и 
почвенный покров; 
4. 
Плoщадь нефтезагрязнeнных  земель превышает 10000 га; 
5. 
Ландшафты  г.Баку подвергаются техногенному воздействию не только за счет внутренних техногенных 
источников, но и внешних- со стороны  промышленных предприятий г.Сумгаита; 
6. 
Все загрязняющие вещества подвергают антропогенному стрессу растительность, атмосферный воздух и 
почвенный покров г.Баку; 
7. 
Норма  зеленых насаждений общего пользования 25м2  на одного жителя (47).  Зеленые насаждения г.Баку не 
обеспечивают норму насаждений на одного человека, в то же время подвергаются огромной техногенной 
нагрузке, участвуя в процессах аккумуляции и обезвреживании органических загрязнений. В связи с этим роль 
растений в самоочищении очень слабая. 
8. 
Городские почвы - урбаноземы – подвергаются укладке асфальтом и плитками, уплотнению, снятию или 
механическому уплотнению верхнего  плодородного слоя, в то же время в силу своих физико-химических свойств 
являются основной зоной аккумуляции всех загрязнений – органических, например, нефтяных углеводородов, 
газов, и неорганических - свинца и др. металлов.  
Как видно из рис .2 г. Баку окружен со всех сторон 6 нефтедобывающими предприятиями, что делает 
экологию города «заложником» этих предприятий.  
 

Рис. 2. Экологическая карта Апшеронского полуострова.

 — Т — территории, занятые под нефтегазодобывающие предприятия 

(НГДУ)

Для решения этой проблемы необходим системный ком
плексный мониторинг состояния почвенного покрова, прежде 
всего — пределов устойчивости и равновесия его биологических 
и других функций. 

Все это делает актуальным оценку биологических свойств почв 

г. Баку, выявление основных закономерностей функционирования 
основных групп микроорганизмов в городских почвах. Особое внимание при загрязнении почвенного покрова тяжелыми металлами 
(ТМ) и нефтепродуктами уделяют подбору биоиндикаторов загрязнения почв этими соединениями, которые эффективны при мониторинге экологической ситуации в городах с различными уровнями 
загрязнения. Результаты этих исследований необходимы в качестве 
теоретической базы для научно-обоснованной организации экологического мониторинга, а также разработок или выбора соответствующих мероприятий для снижения загрязнения компонентов 
городской экосистемы конкретными поллютантами, в том числе 
нефтью, нефтепродуктами и ТМ.

В свете изложенных фактов исследование популяций микро
организмов в системе «почвенный покров — растение» при за

грязнении почв нефтепродуктами и ТМ, считающимися одними 
из основных загрязнителей городской среды, представляет особый 
интерес.

Все это делает крайне актуальными исследования по оценке 

экологического состояния природных компонентов городской экосистемы г. Баку и нахождению пути улучшения их качественного 
состава.