CC BY
73
ют основным, пространственно организующим элементом, обладающим высокой устойчивостью, продолжительностью действия и значительным фотомелиора-тивным эффектом, способствующим поддержанию количественных и качественных параметров других компонентов ландшафта (почвы, воды, воздуха) на оптимальном экологическом уровне. Они образуют единую парагенетическую систему в ландшафте, в которой восстанавливается экологическое равновесие. Мелиоративное влияние насаждений проявляется в экологических функциях, к основным из которых относятся водорегулирующая (в том числе и снегораспределительная), водоохранная и противоэрозионная. Ландшафтно-экологический подход при создании автомагистралей должен базироваться на оптимальной организации территории с учетом регулирования равновесия в природе, экологической экспертизе состояния современных ландшафтов и природных ресурсов, соблюдения экологических ограничений и размещения объектов, охраны геологической среды, воздушного бассейна, водных и земельных ресурсов, заповедного фонда. В процессе строительства и эксплуатации автодорог подлежат рекультивации все нарушенные земли, в которых произошли изменения, выражающиеся в нарушении почвенного покрова, образование новых форм рельефа, изменение гидрогеологического режима территории, засоление почвы и загрязнение ее промышленными отходами. Развитие рекультивационных мероприятий должно вестись в двух направлениях:
1) составление кадастра техногенных ландшафтов;
2) выявление наиболее информативных и управляемых показателей почвенного плодородия, воздействие на которые осуществляется с помощью агротехнических или мелиоративных приемов. Ускоряется формирование экологически стабильных почвенных ценозов.
Рекультивационные мероприятия должны проводиться в три этапа:
1. Подготовительный - проводятся исследовательские работы (обследование и типизация нарушенных территорий, изучение специфики условий нарушенных земель, составление технико-экономического обоснования).
2. Технический - подготовка территорий к различным видам целевого использования, которое проводится на основание проектов, разработанных на первом этапе. Включает в себя рациональное формирование поверхности отвалов, карьеров с учетом требований целевого использования.
3. Биологический - в него входит окончательное восстановление биологической продуктивности нарушенных земель, а также создание сельскохозяйственных и лесных угодий.
Разработка реальных планов рекультивации и их успешное выполнение во многом зависят от знания нарушенных земель. Качественная же оценка нарушенных земель проводится с помощью научных исследований, она может служить основой для прогнозирования и рекультивационных работ.
АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ В ВЕРХНЕЙ ОБИ
л
Ю.Н. Акуленко
Настоящее время воздействие на водные ресурсы огромны, а масштабы их загрязнения в отдельных регионах угрожают системам жизнеобеспечения.
Одним из основных показателей качества природных вод являются ионносолевой состав и органические вещества. Знание ионно-солевого состава необходи-
мо при оценке питьевых, технических и оросительных свойств воды.
В процессе развития народного хозяйства вовлекаются все компоненты природной среды, что ведет к изменению ландшафтов, загрязнению почв, атмосферы, гидросферы.
Современные масштабы техногенеза показал В.А. Ковза [1], сравнивая массы транспортируемого в природе вещества (сток рек и атмосферная взвесь) с массами антропогенного происхождения. Так, при общем природном транспорте вещества водами в 19 • 10° т/год антропогенный вклад составляет 2 * 1(Р т/год (около 10%).
Характерным примером урбанизированной территории является бассейн Верхней Оби. Здесь развиты машиностроительная, химическая, металлургическая, горная промышленности, оросительные мелиорации.
Поверхностные воды используются для хозяйственно-питьевого, производственного водоснабжения, орошения земель. Вместе с тем речные системы служат для приема коммунально-бытовых и промышленных сточных вод. Со сточными водами и с поверхности водосборов в реки поступают соединения сульфатов и хлоридов натрия, кальция, магния, органические вещества. Поступление различных химических соединений ведет к изменению природного состава речных вод.
Территория Алтая характеризуется высотно-ландшафтной структурой, которая проявляется большим разнообразием во многих частях гор. С изменением высоты наблюдаются следующие типы горных ландшафтов: горно-степной, горно-таёжный и высокогорный. В лесной и горнотаёжной зоне господствуют парковые лиственные леса, на северо-востоке распространена темно-хвойная и типичная черневая тайга из ели, пихты и кедра.
На Алтае развиты высокогорные ландшафты с господством тундры, субальпи-ческих и альпических лугов. ЕХяциально-нивальный комплекс занимает верхний
33
экран гор. По площади оледенения (909 кв. км) и числу ледников (1402) Алтай занимает первое место в России. Лёд широко распространен на Катунском, Северо-Чуйском, Южно-Чуйском хребтах. Общий объем льда учтенных ледников составляет более 57 куб. км, а вода, заключенная в ледниках, - 52 куб. км.
В горном Алтае преобладают подземные воды в трещиноватых породах протерозоя, палеозоя, обводненность которых зависит от степени трещиноватости пород протерозоя, палеозоя, литологического состава и увлажненности территории. Подземные воды разгружаются многочисленными источниками из горных массивов и межгорных впадин.
В горных массивах источники связаны со следующими типами подземных вод: трещинными водами коры выветривания, трещинными водами зон тектонических нарушений и трещинно-карстовыми водами. В межгорных котловинах выходы источников приурочены к трещинным водам и порогим водам рыхлых отложений. Большой водообильностью отличаются закарстованные массивы протерозоя, кембрия и силура. Дебит источников колеблется от 0,5 до 100 л/сек.
Карстовые источники проявляются в различных гидродинамических зонах: вертикальной нисходящей циркуляции, подвешенных карстовых вод, зоны горизонтальной циркуляции, зоны сифонной циркуляции и подрусловой циркуляции. Воды источников гидрокарбона гные кальциевые, средней минерализации.
В бассейне р. Чуй вблизи поселка Чаган-Узун отмечены выходы сульфатногидрокарбонатных магниево-кальциевых вод и сульфатно-гидрокарбонатных натриево-магниевых вод повышенной минерализации.
Согласно [4] водовмещающие породы аллювиального горизонта представлены песками разной зернистости, гравийно-галечниковыми, расположены в долинах рек Чарыша в районе слияния Бии и Ка-туни, а также в поймах рек Бии и Кату-
ни, на террасах и поймах рек Алея, Ануя. Песчаная.
Бассейн р. Алей оценивается как относительно бедный подземными водами.
Гидрогеологические условия района водозаборов г. Барнаула характеризуются наличием многоэтажной системы взаимодействующих водоносных горизонтов, на всю мощность дренируемых р. Обыо, присутствием напорной и безнапорнюй зон фильтрации. В Алтайском крае (Барнаул, Бийск, Рубцовск) действует более 100 скважин.
-•р Источники поступления загрязняющих веществ.
Бытовые сточные воды представляют собой сточные воды городов и других населенных пунктов, состоящие из канализационных стоков жилых помещений, коммунальных предприятий, дождевых (ливневых), снеговых вод, стекающих ПО населенной местности. Бытовые сточные воды могут вносить в водные объекты значительное количество органических и минеральных загрязнений. В сточных водах больших городов количество взвешенных и растворенных веществ на одного жителя в среднем составляет 100 г/сут.
Производственные сточные воды отличаются большим разнообразием как по объему загрязняющих веществ, так и по составу. Количество производственных сточных вод зависит от удельных норм водоотведения на единицу продукции или сырья, технологии основного производства.
Производственные сточные воды можно выделить в три группы: 1) загрязнение преимущественно минеральными веществами (рудники, машиностроение, стройиндустрия и т.д.); 2) загрязнение преимущественно органическими веществами (пищевая, некоторые виды легкой и химической промышленности); 3) загрязнения в сельскохозяйственном производстве удобрениями и пестицидами.
Поверхностный сток с городской территории. Он формируется при выпадении осадков в виде дождя и снега. Степень загрязнения городских поверхностных вод
сильно зависит от санитарной обстановки города. Мусор с проезжей части содержит значительное количество органики, био-генов, солен тяжелых металлов.
Дополнительной составляющей поверхностного стока городской территории является сток с промышленных площадок предприятий, расположенных в городской застройке. Так, по данным Б.Н. Лузгина [2, 3] в хвостохранилищах Алтайского горнообога гитсльного комбината скопилось до 20 млн. т отходов, при ежегодном приросте около 700 тыс. г в отвалах Золотушинского рудника и Семеновского карьера хранится до 1 млн. г отходов.
Максимальная концентрация органических загрязнений наблюдается в стоках территорий предприятий пищевой и легкой п ромышленности.
В поверхностных стоках золоотвалов ТЭЦ содержатся фенолы, смолистые вещества.
Сточные воды животноводческих комплексов.
Животноводческие стоки играют значительную роль в загрязнении поверхностных вод. Животноводческие комплексы расположены в основном в поймах рек.Так, по данным [(5], только в бассейне р. Чарыш с отходами животноводческих ферм в поверхностные воды поступает азота 9,83, аммиака 2,75, фосфора 4,65, кальция 10,83 тыс. т ежедневно.
Поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий.
На современном этапе сельское хозяйство является одним из наиболее крупных загрязнителей гидросферы в связи с выносом в природные воды большого количества азотосодержащих органических соединений, органических и неорганических, фосфора, а также токсических веществ и прежде всего пестицидов. Наиболее подвижными являются нитраты, находящиеся в почвенном растворе и составляющие преобладающую форму азота, поступающего в водоем. Органические и неорганические соединения в большинстве случаев плохо растворимы.
Неорганические соединения представлены фосфатами, железом и алюминием, а в щелочных почвах фосфатами калия - почти не растворимы. Поступление большого количества фосфора с поверхностным стоком с территории водосборов, особенно в условиях развитых эрозионных процессов, связано с выносом его малорастворимых соединении в составе взвешенных частиц почвы.
Согласно исследованиям Ф.И.Тютю-новои [ч5], исчезновение пестицидов из почвы - процесс весьма сложный. В этом процессе участвуют фитодеградация, улетучивание с парами воды, частичное просачивание растворимых пестицидов в более глубокие слои почвы, усвоение растениями. Но решающую роль в разрушении пестицидов играют почвенные микроорганизмы, активность которых возрастает с повышением температуры и влажности среды.
Наряду с пестицидами значимое загрязнение водотоков связано со сливами с сельскохозяйственных полей минеральных и органических удобрений, внесение которых, как правило, происходит без должного учета. Величина выноса удобрений зависит от рельефа территории, от расположения сельхозугодий по отношению к водотоку, эрозионным формам.
В поверхностные водотоки кальций поступает со сточными водами, образующимися в результате производства соды, серной и азотной кислоты, капролактама, минеральных удобрений. Кальций содержится в сточных водах теплоэлектростанций (ТЭС), поступающий из систем гидрозолоудаления и очистки паровых котлов. На территории сельскохозяйственного производства источником поступления кальция в поверхностные воды являются минеральные удобрения и отходы животноводческих комплексов.
Источниками поступления магния в поверхностные воды являются хвосты рудообогатительной промышленности, золы теплоэнергетики.
Натрий привносится в речные системы со сточными водами предприятий,
производящих капролактам, химические волокна. Жидкая фаза пульпы горнообогатительных комбинатов содержит натрий флотоагентов, в качестве которых применяют карбонат и бикарбонат натрия, сульфид натрия. Химический состав сточных вод предприятий машиностроительной отрасли во многом определяется технологией обработки металлов с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей. ; V ’
Калий в значительном количестве содержится в сточных водах содового производства, предприятий машиностроительной отрасли. Калийные удобрения являются источниками поступления калия в поверхностные воды.
Сульфаты содержатся в сточных водах химической теплоэнергетической промышленности, производства минеральных удобрений. Сульфаты вымываются также поверхностными водами с засоленных почв.
Хлориды содержатся в сточных водах практически всех отраслей промышленности. Одним из характерных источников поступления хлоридов в поверхностные водотоки являются пруды-отстойники.
Рост антропогенного воздействия на гидросферу приводи! к преобразованию природных вод.
Анализ изменения ионно-солевого состава по сезонам года показывает увеличение содержания сульфатов во время весеннего половодья по сравнению с зимней меженью. Рост относительного содержания иона сульфата в речных водах во время весеннего половодья связан с накоплением кислотообразующих соединений в снежном покрове.
Во время продолжительной зимней межени идет рост содержания магния, натрия и калия, что обусловлено поступлением в речные системы стоков промышленных предприятий.
Внутригодовое распределение стока органических веществ характеризуется увеличением его в зимний и летне-осен-ний сезон. Изменение перераспределения стока органических веществ по сезонам
года во многом обусловлено технологи-ческими условиями сброса сточных вод промышленных предприятий.
Распределении стока минеральных веществ зависит в основном от сельскохозяйственного производства.
В распределении стока органических веществ проявляется сложное влияние физико-географических условий бассейнов и хозяйственной деятельности. Значительную величину стока органических веществ имеют бассейны рек, расположенные на волнисто-увалистой равнине Приобского плато, Бие-Чумышской возвышенности, Предалтайской лесостепи. Показатель стока органических веществ здесь изменяется от 1,6 до 1,87 тонн с 1 кв. км в год.
Таким образом, качество природных вод определяется формированием солевого состава, режимом растворенного кислорода, органическими примесями и нефтепродуктами с фенолами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ковза В.А. Биогеохимия почвенного покрова. - М.: Наука, 1985. - 264 с.
2. Лузгин Б.Н., Комаров С.А. Антропогенные металлические загрязнения Рубцовского Горно-рудного района на Алтае//География и природопользование Сибири. - Барнаул, 1997. - С. 192-201.
3. Лузгин Б.Н. Экологические проблемы учения о рудных полезных ископаемых // География и природопользование Сибири. - Барнаул, 1999. - С. 3-23.
4. Ресурсы пресных и мало-минерализованных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна. - М: Недра, 1991.-258 с.
5.Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. ~ М: Наука, 1987. - 334 с.
6. Чураков Д.С., Дорощенков О. П., Игнатович А.И. Водные ресурсы и состояние водоохранных зон бассейна р. Чарыша // Экологические проблемы использования водных и земельных ресурсов на юге Западной Сибири. - БарнауХ, 1997. - С. 25-50.
АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПОЧВЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ Д ДОРОГ И ВЛИЯНИЕ ЕГО НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Д.В. Балацкий, А.Я. Швецов
■ При сооружении дорог и их эксплуатации оказывается значительное воздействие на почвы. Изменения почв имеют в основном механический и химический характер и лишь в слабой степени - бактериологический.
В процессе строительства автодорог почвы подвергаются механическому воздействию: перед началом работ они снимаются (до глубины, где плотность почв достигает 1400 кг /м3) с поу\осы постоянного отвода, с территорий под временные автодороги, сосредоточенные резервы грунта, со стройплощадок и с полос движения построечного транспорта. Снятый почвенный слой сдвигается в кавальеры для временного хранения до
рекультивационных работ. По завершении строительства почва надвигается на спланированную поверхность временно нарушенных земель, планируется и засевается многолетними травами.
В процессе снятия и перемещения почвенного слоя происходит разрушение структуры почвы и перемешивание почвенных горизонтов. При этом почва не теряет своих плодородных свойств, и при засеве ее травами отмечается их большая всхожесть.
Существенным недостатком указанного процесса строительных работ является то, что между периодом снятия почвы и рекультивацией проходит, как правило, несколько месяцев. За это время почвы
