Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Балансовыми исследованиями, проведенными на ландшафтной основе, установлено, что немногим более 15% твердого стока поступает в речную сеть (Старостина, 1972). Основная масса его переотлагается в пределах обрабатываемых массивов, образуя новые формы рельефа и новый почвенный покров существенно худшего качества, чем разрушаемые почвы.
Особо важно подчеркнуть экспериментально установленный факт выноса значительного количества водно-растворимых органических веществ, обменного кальция и магния даже из ненарушенных почв умеренных склонов дождевыми осадками, усиливающегося при орошении и в условиях кислотных дождей.
Это явление, названное авторами (Танасиенко, Путилин, 1994) геохимической миграцией, приводит к ослаблению связей между почвенными агрегатами и последующему выносу их водами с высокой кинетической энергией потока, что ведет впоследствии к эрозионному разрушению почв.
Новый подход к пониманию процесса эрозии дает возможность разработать современные противоэрозионные технологии обработки и использования земельного фонда.
При определении же экологических последствий эрозии в агроландшафтах возникает проблема оценки влияния эрозионных процессов на окружающую среду. Что брать в качестве диагностических
31
признаков этих последствий - величину отчуждаемой твердой фазы почвы, концентрацию биогенных элементов в поверхностном стоке вод различного генезиса, количество химических элементов, отчуждаемых жидким и твердым стоками вод, массу почвы, поступающую в гидрографическую сеть того или иного порядка, величину снижения количества и качества урожая возделываемых культур на эродированных землях? Предпочтительнее, скорее всего, комплексная оценка экологических последствий эрозионных процессов. Для Сибири пока что подобной оценки не существует.
3.1. Вынос химических элементов талыми водами
Наибольшему техногенному воздействию на современную окружающую среду в Западной Сибири подвержена Кемеровская область с ее значительными людскими и природными ресурсами. Ведущее значение в антропогенной нагрузке на окружающую среду принадлежит Кузбассу -крупному району черной металлургии страны. Быстрому и устойчивому росту производства черных металов во многом способствовало значительно выгодное экономико-географическое положение и удачное сочетание природных условий и ресурсов: близость богатейших запасов малосернистых коксующихся углей, месторождения железной руды, известняка, доломита и другого сырья, необходимого для производства черных металлов.
Металлургическая промышленность Кузбасса представлена такими крупнейшими предприятиями, как Кузнецкий металлургический комбинат (КМК), Западно-Сибирский металлургический комбинат (Запсиб), Кемеровский коксохимический, Кузнецкий ферросплавный, Новокузнецкий алюминиевый и Беловский цинковый заводы.
Добыча угля в Кузбассе, достигшая в 1989 г. 159 млн тонн, ведется всеми технологическими способами. Важнейшими потребителями кузбасского угля, кроме вышеперечисленных, являются также многочисленные теплоэлектростанции (ТЭС) Новосибирска.
Интенсивный рост черной металлургии Кузбасса и сжигание угля на ТЭС привели к немалым осложнениям экологической обстановки. Металлургические предприятия и ТЭС заметно влияют на загрязнение окружающей среды. Суммарные выбросы в атмосферу Кузбасса составляют 775 тыс. тонн или 244 кг/год на одного жителя области. Особую тревогу вызывает повышенная концентрация в этих выбросах свинца.
При сжигании угля в атмосферу выбрасываются в основном оксид серы и оксиды азота (Mackenzie, El-Ashry, 1989). Эти соединения захватываются атмосферными осадками и возвращаются на поверхность почвы. Значительное очищение воздушного бассейна происходит при выпадении снега. Снежные хлопья абсорбируют из атмосферы большое количество загрязняющих веществ, в том числе кислотообразующих газов и аэрозолей. Снежный покров в Западной Сибири, как известно, лежит в течение 165 дней в году, достигает максимальной мощности к третьей
32
декаде марта и в течение нескольких месяцев служит аккумулятором загрязняющих веществ. P. Addison (1989) полагает, что со снегом выпадает до 20 кг/га сульфатов и 15 кг/га нитратов. В период снеготаяния всего за несколько дней эти вещества поступают в почву, способствуя выщелачиванию многих химических элементов из оттаявшего почвенного слоя, нанося существенный вред окружающей среде.
До недавнего времени химические процессы, происходящие в снежном покрове, практически не исследовались. В основном определяли, какие вещества поступают в снег и сбрасываются в водоемы с талыми водами. Даже при этих исследованиях возникали трудности, связанные с отбором представительных проб падающего снега. В одном и том же пункте отбора проб химический состав снега, выпадающий в разное время, заметно отличается.
Снежный покров, содержащий мало воды в жидкой фазе, принимает с сухими выпадениями небольшие объемы диоксида серы. За несколько дней до начала снеготаяния снег уплотняется, под воздействием положительных температур снежные кристаллы начинают таять и содержание воды в снежном покрове возрастает. В результате этих процессов происходит резкое увеличение накопления в талых водах высоко растворимого сернистого ангидрида, поступающего с сухими выделениями из атмосферы. В начальной фазе стока концентрация растворимых солей довольно большая. Данное явление называется эффектом концентрирования (Addison, 1989). Уровень концентрирования растворимых примесей в начальную фазу стока нередко в 10 раз выше, чем в снеге.
