Том 2

Потенциал самоочищения ландшафтов от минеральных и органических веществ

Под геохимической устойчивостью понимается способность ландшафта к «самоочищению» от продуктов техногенеза, определяемая следующими группами факторов: 1) скоростью разложения продуктов техногенеза в почвах и атмосфере; 2) вероятностью осаждения загрязняющих веществ на геохимических барьерах разного типа; 3) возможностью очистки ландшафтов от продуктов техногенеза путем рассеяния водными и воздушными потоками.

Распределение этих факторов на земной поверхности диктуется, в первую очередь, общими зонально-климатическими особенностями распределения тепла и влаги, строением литогенной основы ландшафта, а также интенсивностью поверхностного и подземного стоков. В соответствии с этим основным объектом изображения на карте являются группы ландшафтов, обладающих сходной степенью потенциальной устойчивости к химическому загрязнению. Такие группы выделяются по комплексу признаков, характеризующих зональные и региональные особенности распределения геохимических ландшафтов.

Ведущим признаком при оценке геохимической устойчивости ландшафта является сочетание обстановок водной миграции и особенностей биологического круговорота, определяющее способность ландшафта к самоочищению. Свойства почв контролируют скорость разложения и особенности миграции различных, загрязняющих веществ в ландшафте. Обладая активной микрофлорой и системой химических и физико-химических равновесий, почва определяет особенность трансформации поступающих в нее загрязняющих веществ и закрепления их в почвенной толще.

Приводимые на карте характеристики потенциала самоочищения ландшафта определены с помощью матрицы, где по горизонтали показаны относительная скорость разложения вещества, режим биологического круговорота и окислительно-восстановительные условия в почвах, а по вертикали — обстановки водной миграции, водный режим почв, сорбирующая способность и механический состав почв. Почвы, имеющие сходные условия разложения и миграции продуктов техногенеза, т. е. характеризующиеся одинаковым или близким набором свойств и признаков, располагаются в одних и тех же клетках матричной легенды и имеют близкий потенциал самоочищения. Предложенный матричный способ анализа свойств ландшафта позволил разделить всю совокупность исследуемых почв по способности к самоочищению.

Выделяется пять градаций природного потенциала самоочищения почв от органических веществ, который определяется главным образом скоростью разложения и режимом биологического круговорота: очень низкий; ниже среднего, средний, выше среднего, очень высокий.

С некоторой долей условности приводится разделение исследуемых почв и соответствующих ландшафтов по потенциалу самоочищения от минеральных веществ. Эта способность определяется, в первую очередь, величиной годового стока, а для почв — особенностями водного режима. Внутри каждой геохимической обстановки величина потенциала изменяется в зависимости от сорбционной емкости почв. Всего выделено пять градаций значений потенциала: очень низкий, ниже среднего, средний, выше среднего, очень высокий.

В приведенной группировке хорошо прослеживаются зональные закономерности в распределении почв субаэральных ландшафтов. Очень низкий потенциал самоочищения имеют мерзлотные разности почв арктической и тундровой зон – арктические, арктотундровые, тундровые глеевые и некоторые другие.

Однако, на крайнем северо-западе Евразийской полярной области, на Кольском полуострове, под влиянием моря потенциал самоочищения от минеральных веществ повышен. Почвы подзолистого типа — разновидности подзолистых и дерново-подзолистых почв, характерные для таежных ландшафтов Европейско-Западно-Сибирской области, обладают низким и ниже среднего потенциалом самоочищения от органических веществ, высоким и очень высоким от минеральных. Близкими значениями потенциала характеризуются подзолы иллювиально-гумусовые и буротаежные почвы таежных ландшафтов Дальневосточной таежно-лесной области. В таежных ландшафтах Восточной Сибири, в связи с развитием многолетней мерзлоты и континентальностью климата, понижаются значения потенциала очищения от минеральных веществ.

Серые лесные почвы и выщелоченные чернозёмы лесостепной зоны отличаются сочетанием средних значений потенциалов. Типичные бурозёмы, лесные и луговые подбелы хвойно-широколиственных лесов Дальневосточной лесной области также обладают средним значением обоих потенциалов.

Максимальные значения обоих потенциалов свойственны краснозёмам и желтозёмам влажных лесов субтропической влажно-лесной области.

В супераквальных ландшафтах способность к самоочищению обычно понижена по сравнению с субаэральными ландшафтами соответствующих зон и подзон. Наименьшие значения обоих потенциалов характерны, с одной стороны, для тундрово-болотных, болотно-торфяных, болотно-мерзлотных, болотных перегнойно-торфянисто-глеевых почв тундровой и таежной зон, с другой — для солонцов, солончаков и гипсовых солончаковых почв, распространенных в семиаридных и аридных ландшафтах лесостепной, степной и полупустынной зон.

Почвы горных территорий по особенностям самоочищения от органических веществ обычно соответствуют своим равнинным аналогам: потенциал самоочищения этих почв от минеральных веществ относительно повышен по сравнению с почвами равнин — за счет уменьшения сорбционной способности при легком механическом составе.

Таким образом, наиболее устойчивы к загрязнению ландшафты влажных субтропиков Восточного Причерноморья. Эти экосистемы являются наиболее энерго- и влагообеспеченными, с преобладанием в почвах легкого хрящевато-щебнистого механического состава и широким развитием окислительных условий, способствующих скорому разложению и выносу загрязняющих веществ из ландшафта.

Средние оптимальные условия самоочищения ландшафтов от загрязняющих веществ характерны для ландшафтов южной тайги и северной лесостепи.

Наибольшая опасность длительного загрязнения продуктами техногенеза при пониженной устойчивости к техногенному воздействию создается на северо-востоке Русской равнины и на большей части Западно-Сибирской низменности. Условия разложения химических веществ в почвах и выноса их из ландшафта здесь крайне неблагоприятны в связи с широким развитием процессов мерзлотного оглеения, тиксотропии, криогенной метаморфизации солевых растворов при высокой способности оторфованных горизонтов болотных почв к поглощению токсичных веществ и продуктов их трансформации.

В целом опасность остаточного накопления продуктов техногенеза органического происхождения возрастает с юга на север, а опасность аккумуляции в почвах минеральных веществ, не способных к разложению, увеличивается с севера на юг. В пределах же ландшафтных зон и провинций экологическая опасность увеличивается от горных районов и возвышенных равнин к низменностям, от субаэральных ландшафтов — к супераквальным, от песчаных почв — к суглинистым и глинистым.