CC BY
83
□ □
УДК 631.48
П.П. Данилов, Я.Б. Легостаева, Г.Н. Саввинов
ТЕХНОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЕСТЕСТВЕННЫЙ ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ
Из запасов Гослесфонда неофициально ежегодно выходят из обращения сотни тысяч гектаров естественных почвенно-расти-тельных ресурсов. В данной работе приведены и обобщены площадные данные нарушенных земель на территории Западной Якутии. Рассмотрена динамика роста площадей нарушенных земель и степень их воздействия на прилегающие природные ландшафты.
Широко известен факт слабой устойчивости северных экосистем к различным формам антропогенной деятельности, что предопределено низким уровнем биоразнообразия, слабой биологической продуктивностью и обеднен-ностью трофических связей.
В результате активной промышленной деятельности на территории Республики Саха (Якутия), интенсивно продолжающейся в течение более полувека, почвенные ресурсы в разной степени нарушены и деградированы, а значительные площади естественных природных почв полностью уничтожены. Под нарушенными понимают земли со снятым или перекрытым гумусовым горизонтом и непригодные для использования без предварительного восстановления плодородия, т.е. земли, утратившие в связи с их нарушением первоначальную ценность [1]. По характеру воздействия нарушенные земли подразделяются на площадные, линейные и локальные.
Общая площадь нарушенных земель на территории Республики Саха (Якутия), по данным на 2002 г., составляет порядка 37180 га земли [2]. Значительные нарушения земель произошли в результате разработки месторождений полезных ископаемых, переработки и проведения геоло-горазведочных работ - 30,4 тыс. га (81,8 %), а так же при строительстве - 6,7 тыс. га (18,1%). Наибольшие площади нарушенных земель сформированы в Мирнинс-ком (10,7 тыс. га), Нерюнгринском (8,6 тыс. га) и Алданском (7,5 тыс. га) районах, где сконцентрированы предприятия цветной металлургии (включая алмазодобычу) -24,5 тыс. га (66,0% от общей площади нарушенных земель), геологоразведки - 4,8 тыс. га (13,0 %) и угольной промышленности - 4,6 тыс. га (12,3%). На строительство автодорог на территории республики приходится порядка 0,9 тыс. га (2,3% от общей площади нарушенных земель).
Динамика непрерывного роста площадей нарушенных земель и уровень их качественного состояния в настоящее время вызывают усиленный интерес и беспокойство
со стороны не только научных, но и общественных организаций. За пять лет (1997-2002 гг.) площадь нарушенных земель по Республике Саха увеличилась на 88%, уничтожено практически 179 тыс. м3 (табл. 1).
По данным Министерства охраны природы РС (Я), только за период с 1981 по 1990 годы в Мирнинском районе промышленными организациями было нарушено порядка 10960 га и отработано 1361,1 га земель. По официальным данным Госкомзема РС (Я), на 2001 г. [3] общая площадь нарушенных земель в Мирнинском районе составляла 7334 га (рис. 1). При анализе данных Госкомзема РС (Я) последних лет наблюдается ежегодное увеличение прироста площади нарушенных земель в среднем на 8% (570 га земли ежегодно).
Таблица 1
Площадь нарушенных и рекультивируемых земель на территории РС (Я) за период с 1997-2002 годы
Годы За отчетный год (в га) Плодородный слой почвы (тыс. м3)
Нарушено земель Отработано земель Рекультивиро вано земель Снято за год Использовано за год Стало всего
1997 1424 1380 1797 23 42 410
1998 1942 875 2486 45 49 406
1999 1644 1725 3191 32 36 402
2000 3110 2360 2319 36 51 387
2001 6575 2779 1601 21 15 386
2002 12089 668 1915 22 52 356
□ 1998
□ 1999
□ 2000 □ 2001
Рис. 1. Динамика изменения нарушенных земель в Мирнинском районе
В соответствии с классификацией нарушенных земель по площади территория Мирнинского ГОКа относится к крупноплощадным [4]. К разряду площадных нарушений почвенного покрова относятся территории карьеров, полигонов, отвалов, хвостохранилищ и т.д., за исключением автодорог и трубопроводов, которые относятся к участкам линейного воздействия. Площадь воздействия последних по сравнению с площадными незначительная, но имеет ярко выраженный прогрессирующий характер, который проявляется в развитии эрозионных процессов.
Локальные воздействия, к ним относятся геолого-раз-ведочные скважины, мелкие полигоны, небольшие строительные карьеры и т.д., площади которых обычно не фиксируются и не рекультивируются, подвергаясь процессам самовосстановления.
Таким образом, образовавшиеся на территории Западной Якутии в результате горно-добывающих работ техногенные поверхностные образования (ТПО) на сегод-
няшний день занимают огромные площади, в основном, водораздельных пространств. К ним относятся отвалы пустых пород, недействующие хвостохранилища, полигоны и т.п. По официальным данным маркшейдерской службы АК «АЛРОСА», по состоянию на 1996 год площадь только отвалов пустых пород составляла более 11 тыс. га. Техногенные поверхностные образования характерны для ландшафтов, сформированных на территории работы Мирнинского, Айхальского и Удачнинского горнообогатительных комбинатов.
При площадном техногенном изменении рельефа местности нарушается гидрологический режим почв и происходит сильное заболачивание прилегающих к отвалам территорий. Кроме заболачивания, наблюдается механическое перемещение илистой фракции субстрата, образовавшегося на поверхности отвала, водными и воздушными потоками. Имея в своем составе широкий спектр макро- и микроэлементов, высокие концентрации токсичных солей, субстраты отвалов негативно влияют на состояние природного почвенно-растительного покрова прилегающих к отвалам территорий, образуя широкие полосы «мертвого леса», окаймляющие отвалы пустых пород (рис. 2).
Северо-западная часть Мирнинского района характеризуется доминированием в естественном почвенном покрове криоземов гомогенных глееватых остаточно-карбонатных, сформированных под лиственничником голубич-но-, мохово-лишайниковым редкостойным с елью. Почвенный материал преимущественно тяжелосуглинистого состава, влажный, комковато-зернистой структуры. В почвенном профиле четко выражена горизонтально-волнистая граница между генетическими горизонтами.
Рис. 2. «Мертвый лес», сформированный вблизи Западного отвала Удачнинского ГОКа (* линией показана граница «мертвого леса»)
На прилегающих к отвалам и насыпям автодорог территориях морфологические свойства почв изменяются. В почвенном профиле зафиксировано более сильное увлажнение почвенного материала, появляются признаки тик-согропности и заболачивания. Например, разрез, заложенный на участке леса между Западным отвалом на территории промышленной площадки Удачнинского ГОКа и пунктом переэкскавации, в 250 м на северо-восток от Западного отвала, т.е. на границе живого и «мертвого» леса. Растительность: елово-лиственничныйлес, кустарники -ива, кустарнички - голубика, шикша. В естественном ненарушенном состоянии микрорельеф бугорковато-запа-
динный, высота бугорков до 55-60 см. На вершинах бугорков - багульник, голубика, редко белозер, овсяница. По склонам бугорков - шикша. Мох преимущественно занимает микроповышения. Лишайник - цитрария -сформирован по западинам. Западины заполнены сухими ветками и лиственнично-еловыми опадами. Разрез заложен на вершине небольшого холма, на участке живого леса (рис. 3). Возобновление преимущественно лиственничное. Бугорок размером 70x50 см, разрез заложен на бугорке до глубины 52 см, далее льдистая мерзлота . От 10% НС1 вскипает неравномерно, слабое вскипание с глубины 38 см.
0-3 см
3-10 см
10-37(38)
см
37(38)-52
см
Рис. 3. Почвенный профиль криоземов гомогенных глееватых остаточно-карбонатных почв
Морфологические свойства описанного выше разреза типичны для естественных почв природных ландшафтов. Мохово-лишайниковая подушка не нарушена, границы генетических горизонтов четко выражены и имеют природный характер, почвенный материал уплотнен на уровне минерального горизонта В, признаки оглеения присутствуют по всему почвенному профилю, что соответствует природным признакам почв с развитием глее-вых процессов. Но в подошве почвенного профиля уже проявляются признаки тиксотропности, влияние которых усиливается с приближением к отвалу.
В разрезе, заложенном на участке «мертвого» леса, признаки тиксотропности проявляются уже на глубине 21 см. Участок «мертвого» леса расположен между насыпью автодороги и Западным отвалом. В микропонижениях скапливается талая и дождевая вода, образуя потоки, которые текут от отвалов и насыпи дороги вниз по склону. Лес погиб, возможно, после отсыпки отвалов и дороги, т.к. изменился естественный режим влажности почв. Уча-
Мохово-лишайниковая подушка, с примесью растительного неразложившегося опада, переход постепенный, граница перехода условная, зафиксированы представители люмбрикофауны.
Темный до черного, рыхлый, сырой, органогенный горизонт, состоящий из одернованного слабо разложившегося растительного опада, пронизан корнями растений, граница перехода горизонтальноволнистая, переход четкий по цвету. Светло-коричневый, тяжелый суглинок, мелкокомковатый, сырой, уплотнен, не вскипает от НСІ, пронизан корнями растений до глубины 32 см, включения мелкой хорошо окатанной гальки до 15%, переход четкий по влажности и острукту-ренности, граница перехода горизонтально-волнистая.
Светло-коричневый, влажный, глинистый, бесструктурный, с признаками тиксотропности, слабо вскипает от НСІ, с примесью крупного щебня карбонатных пород, с глубины 52 см льдистая мерзлота.
сток «мертвого» леса находится по краям отвала Западный и по обоим сторонам ручейка, стекающего от дороги. Разрез пройден на глубину 55 см, ниже плитняк подстилающих пород, в разрез быстро поступает вода (рис. 4). От 10% НС1 вскипают неравномерно. Слабое вскипание отмечено с глубины 21 см и вниз по профилю. Описанный профиль характеризует почвы средней степени нарушенное™ [1]. Мохово-лишайниковый покров подавлен, местами полностью разрушен в результате химического загрязнения.
Органогенный горизонт по морфологическим свойствам не выражен цветом, но при определении значений потери при прокаливании в горизонте 0-6 см выявлено достаточно высокое содержание органики (до 28,9%). Следовательно, до произведенного воздействия в почвенном профиле гумусово-ор -галогенный горизонт был сформирован. Вероятно, произошла пропитка водными растворами, загрязненными мелкодисперсными частицами грунтов отвала, поэтому верхний горизонт приобрел нехарактерный серовато-желтый цвет.
72 -а
0-6 см
6-21 см
21-40 см
Рис. 4. Техногенно-трансформированный 40-55 СМ почвенный профиль криозема гомогенного глееватого остаточно-карбонатного
В почвенном профиле этого разреза границы между генетическими горизонтами выражены нечетко, что в принципе характерно для почв северо-таежной подзоны. Но в данном случае размытость и условность границ между генетическими горизонтами еще раз подтверждает техногенную трансформацию почвенного профиля, т.к. в предыдущем разрезе, менее подвергнутом воздействию продуктов выветривания пород отвала, границы между генетическими горизонтами выражены достаточно четко.
В данном почвенном профиле наиболее сильно выражены процессы оглеения и тиксотропности.
Таким образом, даже по морфологическим признакам почв, можно сделать вывод о негативном влиянии отвалов на почвенный покров прилегающих территорий.
По физико-химическим свойствам почвы прилегающих к отвалам территорий характеризуются повышенным содержанием микроэлементов, которые типоморфны породам, слагающим отвалы. На территории промышленной площадки Удачнинского ГОКа отвалы пустых пород формируют полиэлементные шлейфы, в составе которых доминируют хром, никель, кобальт, ванадий и марганец. Вмещающие породы трубки «Удачная» характеризуются наличием высоюминерализованных рассолов с примесью лития и висмута. Следовательно, в составе техногенных полиэлементных аномалий, формирующихся в почвенном покрове территорий, прилегающих к ТПО, опосредованно участвуют и элементы, типоморфные кимберлитам, и элементы, характерные для состава высокоминерализованных рассолов, и микроэлементы, составляющие геохимическую специализацию подстилающих пород исследуемой территории. Почвенный покров прилегающих к отвалам территорий характеризуется тяжелым гранулометрическим составом, высокой влажностью почвенного материала, слабокислой или нейтральной реакцией
Мертвая мохово-лишайниковая подушка, остатки кустарничков, темно-серого цвета, сухая, уплотнена, органогенный горизонт не выражен, растительные остатки перемешаны с тяжелосуглинистым материалом, влажным, не вскипающим от НС1, бесструктурным, пронизанным мертвыми корнями растений, переход постепенный по увеличению содержания суглинка, граница перехода горизонтально-волнистая.
Желто-коричневый, тяжелосуглинистый, сильно влажный, но без признаков тиксотропности, пронизан мертвыми корнями растений, не вскипает от НС1, переход постепенный по вскипанию, граница перехода условная.
Желто-коричневый, сильно влажный, бесструктурный, глинистый. Тиксотропный, пронизан мертвыми корнями растений до глубины 39 см, с глубины 21 см отмечено слабое вскипание, переход четкий по наличию щебня, граница перехода размытая. Светло-коричневый, сильно влажный, вскипает от НС1, до 40% включения крупного щебня карбонатных пород. В разрез быстро поступает вода.
среды и достаточно высоким содержанием грубоперегнойной органики. Все это свидетельствует об относительно высокой сорбционной способности естественных почв исследуемой территории и, следовательно, об относительно сильной опасности загрязнения почв подвижными биохимически активными элементами (по шкале Глазовской) [5], что подтверждает значение коэффициента суммарного загрязнения почв 2с (рис. 5). По значению этого коэффициента построена карта-схема на всю площадь Удачнинского ГОКа, включая селитебную территорию, где согласно методике оценки суммарного загрязнения почвенного покрова отображено влияние состава почв и почво-грунтов на здоровье населения [6].
В среднем, значения 2с составляют от 17 до 23, что говорит, в целом, об удовлетворительном состоянии почвенного покрова. Но участки хвостохранилищ, карьера и отвалов характеризуются высокими коэффициентами суммарного загрязнения 2с = 67-106.
На участке «мертвого» леса коэффициент суммарного загрязнения равен 61,7.
В 250 м от Западного отвала значение коэффициента суммарного загрязнения составляет уже 2с = 49,3.
А в 3 км на северо-запад, т.е. по направлению розы ветров, значение коэффициента суммарного загрязнения снижается до 17,3.
Следовательно, зафиксированная полиэлементная аномалия носит не природный, а техногенный характер и сформирована локально под влиянием отвалов пород.
Таким образом, влияние отвалов на почвенный покров прилегающих территорий выражено не только в изменении мерзлотного и водного режимов, механическом нарушении и уплотнении почвенного профиля, ноив опосредованном химическом загрязнении. В результате чего
не только деградируют почвы, но гибнет растительность и остальная биота.
Как правило, при инвентаризации территории проводят учет непосредственно ТПО, к сожалению, не обращая внимания на земли, подвергшиеся опосредованному воздействию. В настоящее время не ведется учет вышеназванных загрязненных земель, и эти территории не включаются в проекты по рекультивации и ремидиации.
Таким образом, из запасов Гослесфонда неофициально ежегодно выходят из обращения сотни тысяч гектаров площадей естественных почвенно-растительных ресурсов.
Литература
1. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель. Разработана Управлением охраны почв и земель-
ных ресурсов Минприроды России и Управлением мониторинга земель и охраны почв Роскомзема, утвержденная Минприроды России 11.07.94 г., Роскомземом 08.07.94 г. и согласованная с Минсельхозпродом России, Россельхозакадемией. http://www.ecocom.ru/arhiv/ecocom/Ecocontro1/KM-08.htm
2. О состоянии и об охране окружающей среды в РС (Я) в 2002 году: Гос. докл. / Упр. природ. ресурсов и охраны окружающей природ. среды МНР России по РС (Я). М-во охраны природы РС (Я). Якутск: Сахаполиграфиздат, 2003. 128 с.
3. Годовой отчет Госкомзема РС (Я), за 1998-2001 гг.
4. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. М.: Колос, 2000. 96 с.
5. Орлов Д.С. Химия почв: Учебник. М.: Изд-во Моск. унта, 1985. 376 с.
6. Методические рекомендации по геохимическим исследованиям для оценки воздействия на окружающую среду проектируемых горно-добывающих предприятий. М.: Изд-во ИМГРЭ, 1986. 99 с.
P.P. Danilov, Ya.B. Legostaeva, G.N. Savvinov
Technogenic landscapes and their influence on natural soil cover
of Western Yakutia
Unofficially, hundreds of thousands hectares of natural soil-vegetation resources are lost annually from the State forest fund. The given work represents generalized data on area of degraded lands on the territory of Western Yakutia. Dynamics of degraded lands area increase and their impact on adjacent natural landscapes have been studied.
УДК 911
Ф.П. Соловьев, Г.А. Иванов
РОЛЬ ГЕОГРАФИИ В СТАНОВЛЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА КАК НОВОГО КОМПОНЕНТА МЕТОДОЛОГИИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
В статье показана междисциплинарность решения проблем современной экологии. Раскрыта лидирующая роль географии в становлении экологического подхода как нового компонента методологии современного научного познания. Выявлено, что экологический подход наряду с методологическим содержанием обладает еще и мировоззренческим аспектом. И на этом основании аргументирован философский статус понятия «экологический подход».
Вопросы взаимодействия человека и природы в настоящее время чрезвычайно актуальны. Экологическая проблематика начинает оказывать ощутимое влияние на все сферы человеческой деятельности: производство и политику, воспитание и здравоохранение, экономику и энергетику, градостроительство и создание новых технологий, быт и международные отношения, формирование обыденного и теоретического сознания, основных мировоззренческих ориентаций современного человека, а также на развитие научного познания, во многом определяя стиль его мышления. Поэтому отчетливо выраженная потребность в создании концептуального и понятийного аппарата современной экологии, сводящего все многочисленные данные, полученные различными науками, в единую
систему и определяет главное направление поисков этого научного направления. Искомая система должна адекватным образом отражать действительные связи между многообразными явлениями реального мира, разделенными по различным «ведомствам» вследствие дисциплинарной организации научных исследований. В этом весь смысл междисциплинарности проблем современной экологии.
Ярким примером такого междисциплинарного комплексного направления является современная экология. Она принадлежит к числу наук, которые возникли на стыке многих научных дисциплин, и отражает как глобальность современных задач, так и многообразие форм интеграции методов и направлений научного поиска. Эффективное взаимодействие различных научных дисциплин
U 75
