Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
39
зимами, что приводит к адекватному увеличению потерь воднорастворимого углерода с талыми водами. Объем поверхностного стока в многоснежные гидрологические годы в отдельных регионах Западной Сибири не так сильно различается, как в нормальные по снежности годы, что приводит к сближению потерь углерода с поверхностным стоком талых вод в многоснежные годы.
Заметные экологические последствия влечет за собой применение на склоновых землях жидкого навоза, который, вследствие специфики содержания крупного рогатого скота в Сибири на летних пастбищах, вывозится на поля преимущественно зимой. В жидком навозе содержится 0,413 кг/м3 азота, 0,01 - фосфора и 0,2 кг/м3 калия, что превышает допустимую концентрацию по фосфору в 3 - 4 раза, азоту и калию - в
2 раза (Зубаиров, 1988). Жидкий навоз, как правило, не проходит стадии термического обеззараживания, свойственного классическому хранению твердого навоза. Поскольку до 80% снеготалых вод стекает по поверхности склона, основная часть жидкого навоза с растворенными химическими элементами и болезнетворными бактериями уходит с поверхностным стоком, загрязняя и заражая реки и водоемы. Не случайно население Сибири подвергается различным заболеваниям в несколько раз сильнее, чем в европейской части России.
Нашими исследованиями установлено, что вынос водно-растворимого углерода на массивах, где зимой на склоновые земли вывозится жидкий навоз, на порядок выше, чем на участках, где применяется твердый соломистый навоз.
3.2. Потери химических элементов с ирригационными водами
Основная часть осадков (65 - 70%) годовой суммы выпадает в теплый период. В условиях чистой атмосферы при среднем содержании С02 0,030% и температуре 10°С Н.А. Шмидеберг (1990) приводит величину pH дождевых вод, равную 5,60. В загазованной атмосфере реакция среды дождевых вод становится довольно кислой (pH = 3,5 - 4,5). В работах И.С. Шатилова с соавторами (1979, 1990) и Н.А. Шмидеберг (1990) приведены данные о химическом составе кислотных дождей и их влиянии на почвенный покров европейской части России. Подобные данные для Сибири отсутствуют. В случае действия кислотных дождей на почвенную систему важнее общее количество выпадающих осадков, которое способствует закислению почвы, усиливает коррозию и выветривание минералов, определяет скорость ионообменных процессов.
В настоящее время во всех развитых странах функционируют разветвленные системы мониторинга мокрых осадков. В США и Канаде создана единая сеть наблюдений за осадками, в сферу постоянного наблюдения не входит только 6% территории (Заиков и др., 1991). В Сибири с ее спецификой в выпадении атмосферных осадков, с почти полугодовым холодным периодом, сопровождающимся усиленным
40
сжиганием угля, нефтепродуктов и газа в отопительных целях, практически нет подобной системы наблюдений.
Технические возможности человека столь значительны, что позволяют в какой-то мере дополнять природу. Это особенно заметно на примере орошения. Сельскохозяйственные районы Западной Сибири являются зоной неустойчивого земледелия. Здесь довольно часты засухи. Поэтому создание комфортных для растений условий увлажнения требует орошения. Наши данные освещают лишь влияние орошения на химический состав ирригационных вод. Поскольку в Западной Сибири орошением охвачено около 300 тыс. га пашни, значительная часть которой расположена на относительно выровненной местности, влияние поверхностного стока на химический состав речного стока в целом ничтожно, но очаговое влияние существенно.
Анализ отобранных проб ирригационного стока показал щелочную реакцию стекающих вод, величина pH которых в начале и конце стока примерно одинакова (8,82 - 8,72), а в период интенсивного стока достоверно уменьшалась на 0,3 единицы pH (табл. 3.3). Следует отметить, что поливная вода имела практически нейтральную реакцию среды, слабощелочной реакцией среды обладал пахотный слой среднесмытых черноземов. Даже снеготалые воды, имеющие обыкновенно слабокислую реакцию, только в период интенсивного стока были нейтральны, а в начале и конце стока - слабощелочные.
Содержание водно-растворимых катионов и анионов (табл. 3.4) в большей степени определяется фазой поверхностного стока. Максимальное количество катионов и анионов характерно для начальной фазы стока: оно достоверно снижается в период интенсивного стока, когда происходит разбавление исходного высококонцентрированного солевого раствора свежими порциями практически пресной воды, и имеет тенденцию к увеличению количества анионов и катионов к конечной фазе ирригационного стока.
Больше всего с поверхностным стоком поливные воды выносят анион НС03", количество которого превышает суммарное содержание катионов кальция и магния. Следовательно, оставшаяся часть аниона НС03" связывается натрием, образуя соду.
Нашими исследованиями выявлено, что концентрация катионов в ирригационных водах убывает в следующем ряду: Na+^Ca++^Mg++^K+, а анионов: HC03 "^SO^CO^CI". В составе солей бикарбонаты в 2 раза превышают сумму хлоридов и сульфатов (табл. 3.5). Во всех пробах ирригационных вод вне зависимости от фазы поверхностного стока присутствует сода, количество которой в среднем равно примерно 2 мг-экв/л. В составе гидрокарбонатов щелочных земель кальций превалирует над магнием.
