Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Подобная ситуация создается при воздействии двух факторов: физических процессов, происходящих при уплотнении снежного покрова и вызывающих в нем перераспределение загрязняющих примесей, а также в результате присутствия в снежном покрове слоев, имеющих различную степень загрязнения.
В процессе таяния снега химические вещества переходят в талые воды с различной скоростью. В первую очередь освобождаются ионы сульфатов и нитратов. Это явление редко отражается в химическом составе речных вод, которые принимают талые воды со склонов различной экспозиции, где мощность снежного покрова также бывает различной. Дело в том, что в реки поступают талые воды из разных зон и слоев снежного покрова, которые тают с неодинаковой скоростью. Зачерненный угольной пылью снежный покров тает быстрее, чем совершенно чистый снег. Кроме того, происходит взаимодействие между снеготалыми водами, содержащими растворенные серную, соляную или азотную кислоты, и почвой. В результате этого контакта слабокислые талые воды выщелачивают из оттаявшего слоя почвы значительное количество химических элементов кальция, магния, калия, фосфора, углерода.
Одним из относительно хорошо распространенных продуктов техногенных выбросов является цементная пыль. Влияние ее на почву неоднозначно. Вследствие несущественного количества диоксида серы, а также высокого содержания щелочных и щелочноземельных катионов, доля которых в составе пыли достигает 70%, происходит значительное подщелачивание талых вод, заметно влияющих на вынос органического
33
вещества почвы (Колчаков, Файтонджиев, 1982; Ворон, 1984). Кроме того, известно (Ивонин, Уваров, 1982), что специальное внесение цемента в пахотный слой способствует его оструктуриванию при условии достаточного увлажнения.
В условиях Западной Сибири при глубоком промерзании почв снеготаяние идет, главным образом, по замерзшей почве. При этом большая часть оснований цементной пыли, накопленной снегом за зимний период, с талыми водами попадает в гидрографическую сеть, но некоторое количество этих оснований задерживается на поверхности почвы и нисходящим током после оттаивания черноземов перемещается вглубь профиля. Летом аккумулированная на поверхности почвы цементная пыль частично смывается ливневыми водами. Таким образом, в целом цементная пыль на почву оказывает двоякое действие: прямое, когда перемешивается с пахотным слоем, и опосредованное - через подщелачивание стоковых вод, также влияющих на интенсивность выноса химических элементов из обрабатываемого слоя склоновых земель.
Наблюдения за химическим составом талых вод проведено на водосборах двух рек - Иня и Бердь - характеризующихся различным уровнем антропогенной нагрузки на ландшафт, химическим составом техногенных выбросов, а также почвенным покровом и степенью расчленения территории.
Водосбору Ини характерны кислые выбросы в атмосферу металлургическими предприятиями Кузбасса. Длительность техногенных воздействий на окружающую среду здесь превышает 50 лет. Почвенный покров представлен эталоном эрозионной стойкости - черноземами выщелоченными тучными тяжелосуглинистыми.
Водосбор Берди испытывает влияние щелочных техногенных выбросов
- цементной пыли Чернореченского цементного завода. Длительность очагового техногенного воздействия составляет более 40 лет; в последние годы цементный завод переведен на газообразное топливо и оборудован эффективными пылеуловителями. Поэтому техногенные выбросы заметно сократились. Почвенный покров данного водосбора представлен преимущественно черноземами оподзоленными среднегумусными среднесуглинистыми средней эрозионной стойкости.
В качестве экологического эталона служила территория Приобья, где широко распространены черноземы обыкновенные среднегумусные среднесуглинистые с интенсивно протекающими эрозионными процессами из-за их низкой эрозионной стойкости, но, вследствие значительной удаленности от центров урбанизации, они не испытывают техногенного давления.
Наблюдения за химическим составом речных вод (Гидрологический ..., 1967 - 1979) показали, что в третьей декаде марта реки Иня и Бердь, текущие в зоне распространения черноземов, выносят в различные по снежности гидрологические годы от 4 до 7 кг/га растворенных солей. Когда снеготаянием охвачены в основном склоны южной экспозиции (первая декада апреля), т. е. в начале снеготаяния, поверхностный сток идет преимущественно по замерзшей поверхности почвы и лишь иногда -по талой на 2 - 5 см, в засушливые годы вынос анионов и катионов в талых
34
водах заметно увеличивается (в 5 - 7 раз в сравнении с третьей декадой марта), резко (в 11 - 15 раз) - в нормальные и очень резко (в 25 - 30 раз) -во влажные годы. Среди катионов превалирует кальций, количество которого, в зависимости от снежности гидрологического года и, следовательно, величины поверхностного стока, варьирует от 4 до 18 кг/га. Суммарное количество водно-растворимого калия и натрия равно примерно кальцию. Среди анионов преобладает НС03", вынос которого варьирует в пределах 15-90 кг/га. В начальную фазу поверхностного стока талые воды выносят ничтожное количество хлора и нитратов.
