CC BY
16Поволжский экологический журнал. 2011, № 1. С. 8792.
8. Рубин А.Б. Биофизические методы в экологическом мониторинге // Соросовский образовательный журнал. 2000, №4. С. 7-13.
УДК 630 (470.53)
А.А. Щелчкова A.A. Shelchkova
Пермский государственный национальный Perm State University
исследовательский университет 15, Bukireva st., Perm, 614990
614990, Пермь, Букирева, 15
e-mail: [email protected]
ПРИРОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИРЕНСКОГО КАРСТОВОГО РАЙОНА
В статье рассматриваются природная характеристика Иренского карстового района на территории Пермского края.
Ключевые слова: проблемы карст; Иренский карстовый район; Пермский край.
NATURAL FEATURE IRANSKOGO KARST AREA
The article deals with the natural characteristics of the Irene karst area in the Perm region. Key words: problems of karst; karst Irenski district; Perm Krai.
Иренский карстовый район занимает правобережную часть бассейна р. Ирень. С востока он ограничен карбонатными породами филипповского горизонта кунгурского яруса. Западная граница проводится но левобережью р. Ирени, где иренский горизонт погружается на запад и перекрывается Соликамским, а затем терригенным шешминским горизонтом. На севере за границу с Нижнесылвинским карстовым районом условно принимается широтный отрезок р. Ирени (рис. 1) [2].
В административном отношении Иренский карстовый район находиться на территории Уинского, Ординского, Кунгурского, Октябрьского муниципальных районов[1].
Рельеф. Территория Иренского карстового района относится к Предуральской возвышенно -всхолмленной расчлененной долинами рек, озерами и логами. Своеобразной отличительной чертой рельефа района является широкое распространение карстовых форм, представленных впадинами и воронками блюдцеобразной и конусообразной формы величиной до 100 м и глубиной до 15 м. Зачастую в нижней части воронок наблюдаются поноры, сообщающиеся с подземными полостями, часть впадин превращены в карстовые озера. В крутых склонах речных долин встречаются устья пещер различной протяженности [1].
Климат. В природно - климатическом отношении район расположен в южной зоне, которая характеризуется как теплая, незначительно засушливая. Среднегодовая температура воздуха составляет + 1,3°С. Самым теплым месяцем является июль (+17,8°С), самым холодным - январь (-15,6°С). Средняя продолжительность периода с отрицательными температурами составляет 168 дней и продолжительность безморозного периода 113
© Щелчкова А.А., 2018
дней; первый мороз в среднем бывает 17 сентября и последний - 26 мая.
Средняя глубина промерзания грунтов, фиксируемая по скважинам, пробуренным в конце зимнего периода, колеблется около 0,81 м. на интенсивно закарстованных участках, где распределение снегового покрова отличается неравномерностью, глубина промерзания от 0 до 0,5м. Снежный покров является хорошей защитой растений от вымерзания. Высота снега более 40 см уже достаточна для предохранения посевов. В Кунгурском районе средняя высота снежного покрова на полях составляет 50-60 см, но из-за ветров и метелей она неравномерна [1].
Почвы. Территория района сложена разнообразными материнскими породами. Это лессовидные покровные глины и суглинки; элювий пермских глин и известняков; современные аллювиальные и делювиальные отложения. Территория Иренского карстового района в основном расположена в зоне Кунгурской лесостепи, где зональными являются серые лесные почвы и черноземы [1].
Геологические условия развития карста. Район расположен на восточной окраине ВосточноЕвропейской платформы[1]. Он находится на границе двух крупных структур: Башкирского свода и Бымско-Кунгурской впадины, осложненных средними и мелкими структурами[1]. Зона активного водообмена и карстообразовапия слагается породами кунгурского яруса. В основании залегает филипповский горизонт плитчатых доломитов, нередко нзвест ковистых, оолитовых, прослоями мелоподобпых, местами кавернозных. Каверны заполнены гипсом и ангидритом. Большей частью они мелкие, но отдельные достигают 5 см. Доломиты обнажаются в верховьях долин рек Медянки, малого Телеса, Ария мощность горизонта 40—90 м[2].
Рис. 1 Распространение карстующихся пород и карстовых районов Пермского края (по К. А.
Горбуновой) [3]
Иренский горизонт включает 7 пачек (снизу вверх): ледяно-пещерскую гипсово-ангидритовую (мощность 30—85 м), неволинскую доломитовую (до 9 м), шалашнинскую гипсово-ангидритовую (20—25 м), елкинскую известняковую (до 6 м), демидковскую ангидритовую (25—30 м), тюйскую известняковую (10—15 м), лунежскую гипсово-ангидритовую (60— 70 м). Наиболее выдержаны по мощности и простиранию тюйская и лунежская пачки. В западной части иренский горизонт перекрыт Соликамским горизонтом уфимского яруса, представленным известняками, мергелями, песчаниками, глинами, доломитами с прослоями ангидритов, реже — гипсов. В восточной части на границе филипповского и иренского горизонтов распространена карстовая брекчия [2].
Гидрогеологические условия. К зоне активного водообмена приурочены грунтовые воды элювиальных, элювиально -делювиальных,
аллювиальных отложении, воды спорадического распространения Соликамского горизонта и ольховскоп карстовой брекчии, водоносный комплекс иренского горизонта кунгурского яруса[2].
В соликамском горизонте спорадичность распространения вод обусловлена нарушенностью карстом иренских гипсов и ангидритов. На нарушенных карстом участках появляется скрытый перелив вод из Соликамского горизонта в иренский [2].
Иренский водоносный комплекс приурочен к сильно закарстованным гипсово-ангидритовым и
карбонатным пачкам. Иренские гипсы по мере погружения на запад под более молодые отложения выполняют роль регионального водоупора. В иренском горизонте развиты как разобщенные карстовые водотоки, так и водоносные горизонты. Лунежский водоносный горизонт подстилается тюйскими известняками и залегает на глубине 10—43 м. Обводненность ею неравномерная, дебиты родников составляют 0,1— 40 л/с, в некоторых случаях достигают 100 л/с. На участках, где тюйские известняки приподняты над реками и закарстованы, лунежская пачка безводна или обводнена спорадически. В нижней части иренских отложений, как правило, формируются разобщенные карстовые водотоки, что подтверждается наличием безводных скважин и высокодебитных родников. Состав вод сульфатно-кальциевый, их минерализация 2—3 г/л. Спорадически обводненные карстовые брекчии распространены в восточной части района, на границе с карбонатами филипповского горизонта[2].
Вывод: Карст Иренского карстового района отличается высокой интенсивностью, многообразием карстовых форм, глубинной закарстованностью и большой частотой провалов. Совокупность всех природных явлений территории создает сложное инженерно-геологические условия для развития муниципальных районов Пермского края.
Библиографический список
1. Атлас Пермского края/ под общ. Ред. Тартаковского А.М./ПГНИУ. Пермь, 2012. 124 с.
2. Горбунова К.А. Карст и пещеры Пермской области / К.А. Горбунова, В.Н. Андрейчук, В.П. Костарев и др. Пермь, 1992. 200 с.
3. Катаев В.Н. Типы карста Пермского края / В. Н. Катаев, Н. Г. Максимович, О. Ю. Мещерякова // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2013. Вып. 1. С. 56-66.
УДК[504.43+504.73].054: 547.912
Е.В. Яковлева, Д.Н. Габов E.V. Yakovleva, D.N. Gabov
Институт биологии Коми научного центра Institute of Biology, Komi Science Centre, Ural
Уральского отделения Российской академии наук Division, Russian Academy of Sciences 167982, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28 28, Komunisticheskaya str., Siktivkar, 167982
e-mail: [email protected]
МЕХАНИЗМЫ НАКОПЛЕНИЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ ТУНДРОВОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ КОМИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДОБЫЧИ И СЖИГАНИЯ УГЛЯ
Исследованы механизмы накопления полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в почвах и растениях тундровой зоны. Установлено, что почвы, лишайники и мхи в большей степени загрязнены ПАУ в зонах воздействия угольных шахт по сравнению с ТЭС. Для кустарничков и кустарников в зонах действия исследованных источников обнаружены сходные уровни загрязнения. Пик распространения ПАУ в зоне действия шахты приходился на 0,5 км расстояния, в зоне действия ТЭС на расстоянии в 1 км от предприятия. Показаны сходные закономерности накопления ПАУ почвами и растениями разных групп под действием процессов добычи и сжигания угля. В качестве индикаторов загрязнения тундровых фитоценозов от различного рода источников ПАУ рекомендуется использовать мох Pleurozium schreberi в условиях длительного воздействия и листья Betula nana для оценки краткосрочных изменений в содержании полиаренов.
Ключевые слова: тундра, почвы, растения, полициклические ароматические углеводороды, угольные шахты, ТЭС.
ACCUMULATION OF POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS IN SOILS AND PLANTS OF THE TUNDRA ZONE (KOMI REPUBLIC) AFFECTED BY COAL MINING AND BURNING
The accumulation mechanisms of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils and plants of the tundra zone have been surveyed. Soils, lichens, and mosses better accumulate PAHs in impact zones of coal mining as compared with electric power station. Dwarf shrubs and shrubs accumulate PAHs regardless of pollution source. High pollution level of soils and plants is observed at a distance of 0,5 km from mine and 1 km from power station. There exist similar accumulation mechanisms of PAHs produced by coal mining and burning by soils and different plants. The moss of Pleurozium schreberi id recommended to be used as a pollution indicator of tundra phytocenoses with different PAHs and leaves of Betula nana - for assessment of short-time changes in content of polyarenes.
Key words: tundra, soils, plants, polycyclic aromatic hydrocarbons, coal mining, electric power station.
Тундровые экосистемы наряду с высоким ресурсным потенциалом характеризуются низкой устойчивостью к антропогенным воздействиям. В тундровой зоне Республики Коми широко распространена добыча и использование в качестве топлива каменного угля, что ведет к негативным изменениям в почвенном и растительном покрове. Основными загрязнителями, образующимися при добыче и сжигании угля, являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) [2, 8, 9, 12]. ПАУ характеризуются канцерогенными, токсичными и мутагенными свойствами по отношению к живым организмам [6; 7; 12]. ПАУ поступающие в атмосферу из разных источников попадают на поверхность растений, активно аккумулируясь в них, и в дальнейшем мигрируют и накапливаются по всей пищевой цепи. В качестве биомониторов содержания органических загрязнителей, в природных
© Яковлева Е.В., Габов Д.Н., 2018
экосистемах часто используются разные виды мхов. В мониторинговых исследованиях загрязнения местности Кампания (южная Италия) был использован мох Hypnum cupressiforme. Авторы показали, что уровни техногенной нагрузки в исследованной местности были довольно высоки, и поглощение ПАУ мхом не зависело от точки размещения [5]. Сходные исследования были проведены в Неаполе и Лондоне с использованием мхов Sphagnum capillifolium (Ehrh.) Hedw. и Hypnum cupressiforme Hedw. Было установлено, что Sphagnum capillifolium отличается большей способностью к биоаккумуляции ПАУ [11]. Исследования Hylocomium splendens и Pleurozium schreberi в районах Южной и центральной Польши позволили выявить, что Hylocomium splendens в большей мере накапливал ПАУ, чем Pleurozium schreberi. Авторы отмечают большое влияние на аккумуляцию ПАУ во мхах топографических особенностей и метеорологических факторов (осадков, инсоляции и
