Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
В почвенном мониторинге сложились определенные наборы показателей ранней, текущей и долгосрочной диагностики, которые позволяют оценивать изменения почв на разных стадиях и этапах техногенного воздействия. К показателям ранней диагностики, определяемым несколько раз за сезон и позволяющим выявить начальные стадии изменений почв, относятся: показатели биологической активности почв, численный и видовой состав микроорганизмов и беспозвоночных, их биомасса; ферментативная активность почв, интенсивность выделения СО2; характеристики кислотно-основного, ионно-солевого режимов почв и рН.
Показатели текущего контроля и среднесрочной диагностики определяются с периодичностью от одного раза за сезон до одного раза в 2-5 лет. К ним относятся показатели катионообменных свойств почв; содержание доступных для растений элементов; мощность и запасы подстилки; состав гумуса. Для долгосрочной диагностики показатели контролируются один раз за 5-10 лет и более. К ним относятся: валовый состав почв, включая содержание тяжелых металлов, минеральный состав; содержание и запасы гумуса; показатели структуры и физических свойств почв.
Таблица 21
Контролируемые показатели почвенного мониторинга (по Э.Н. Гапонюк и С.Г. Малахову, 1989)
Оцениваемые показатели Основные показатели Дополнительные показатели Степень загрязнения Общее содержание загрязняющих веществ в почве, мг/кг Коэффициенты накопления Физико-химические РН, еН
Гидролитическая кислотность, мг • экв/100 г Титруемая щелочность, мг «экв/100 г Содержание карбонатов (бикарбонатов) Содержание окисленных и восстановленных форм элементов с переменной валентностью Общие показатели Сумма поглощенных оснований, мг • экв/100 г
Микроагрегатный и гранулометрический составы Удельная электропроводность,
1/ом • см Емкость катионного обмена, мг • экв/100 г Степень засоления, % Сухой остаток, % Степень эродирован-ности, % Миграционные Содержание экстрагируемых форм химических элементов,
мг/л
Транслокация в растения Испарение
Миграция по профилю Подвижность орган о-
минеральных компонентов, мг/л Буферные Устойчивость гумуса Устойчивость почвенного пог- • лощающего комплекса Устойчивость кислотно-основных свойств
Устойчивость ферментативной активности Обобщенный показатель реакции почвы на загрязнение Агрохимические Общее содержание гумуса, % Общее содержание азота, фосфора, калия, % Групповой состав гумуса
Содержание водорастворимых органических веществ, мг/100 г Содержание подвижных форм азота, фосфора, калия, мг/кг Токсические Активность дегидрогеназ, мкл Нг/г в сут
Дыхание почвы (по выделению СОг или поглощению О2, % Фитотоксичность (по изменению энергии прорастания), % Общая каталитическая
активность (разложение перекиси)
Активность ферментов в циклах углерода, азота и фосфора
Влажность завядашия, % Содержание токсичных форм элементов
В зависимости от распространения почв в пределах различных ландшафтов (лесных экосистем, сельскохозяйственных угодий разных типов, городских и парковых, садовых и т.д.) организация системы мониторинга имеет свои особенности как по структуре, так и по контролируемым показателям, что обусловлено, прежде всего, разным характером техногенных воздействий в пределах этих ландшафтов.
Например, мониторинг почв лесных экосистем связан в основном с контролем загрязнений, образующихся в результате глобальных выпадений из атмосферы химических веществ или глобальных климатических изменений. Техногенное воздействие на почвы лесных экосистем связано с последствиями вырубки лесов, прокладкой дорожных магистралей, продуктопроводов, линий связи и ЛЭП, собственно антропогенной нагрузкой. По мнению многих ученых, наибольший ущерб биосфере планеты наносится именно вырубкой лесов, которые являются продуцентами органического вещества и кислорода на планете, выполняют климатообразующую, водоохранную, противо-эрозионную и санитарную функции. Леса в значительной степени определяют не только сохранение экологического равновесия, нормальное функционирование биосферы, но существенно влияют и на компоненты геологической среды, во многом обусловливая гидрогеологические, геокриологические и инженерно-геологические условия территории. По разным данным за исторический период человеком уничтожено от 15 до 67% первоначальной площади лесов (каждую минуту в мире уничтожается 20 га леса). Тропические леса вырублены на 50% площади, а в умеренной зоне площадь лесов сократилась на 30-40%, при этом в Великобритании осталось всего 5% первоначальной площади лесов, в Центральной и Южной Европе — 8-20, в Финляндии и Швеции — 50-65, в США — 50%.
Наибольшее количество загрязнителей в почвы лесных экосистем поступает из атмосферы в виде глобальных и региональных выпадений. Среди них наиболее опасны сера и ее соединения (802 и др.), оксиды азота и углерода, тяжелые металлы, микроэлементы, фториды, озон, углеводороды. Глобальные выпадения серы связаны с выбросами ее в атмосферу в результате функционирования топливно-энергетической промышленности, формирующей так называемые сернистые ландшафты (рис. 41). Из атмосферы соединения серы в результате соединения с водяными каплями облаков и дождя выпадают чаще всего в виде так называемых "кислотных дождей", рН которых снижается до 3,0-5,5, что намного ниже по сравнению с обычными (рН=5,6-5,7). В Западной Европе зарегистрированы отдельные кислотные дожди с рН=2,0-3,0, В России закисление осадков характерно для всей западной части европейской территории (рН=4,5-4,9). Фоновые поступления в почву соединений серы с осадками составляют по разным данным от 2 до 10 кг на 1 га за год. В промышленных
