CC BY
165
УДК 624.131:631.4
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЧВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ
© Л.Л. Новых
Ключевые слова: инженерно-экологические изыскания; паспорт почв; классификация почв; техногенные поверхностные образования; структура почвенного покрова.
Рассмотрены проблемы, возникающие при проведении почвенных исследований в рамках инженерноэкологических изысканий в промышленной зоне горнодобывающего комплекса. Установлено наличие проблем нормативно-правового обеспечения таких исследований, связанных с разработкой новой классификации почв России, необходимостью обновления содержания паспорта почв и изменения подходов к выделению структур почвенного покрова.
ВВЕДЕНИЕ
Для осуществления проектирования, строительства и эксплуатации предприятий проводятся инженерные изыскания. Они включают целый ряд видов изысканий, в т. ч. инженерно-экологические. Согласно СП-102-97, инженерно-экологические изыскания выполняются для оценки современного состояния и прогноза возможных изменений окружающей природной среды под влиянием антропогенного воздействия с целью предотвращения, минимизации или ликвидации нежелательных экологических последствий [1]. Обязательным элементом инженерно-экологических изысканий, в соответствии с ГОСТ 17.4.2.03-86, являются почвенные исследования, результатом которых должно стать составление паспорта почвы [2]. При изучении почв требуются сведения об их типах и подтипах, положении в рельефе, о почвообразующих и подстилающих породах, геохимическом составе, неблагоприятных почвенных процессах, видах и степени деградации почв.
Проведение инженерно-экологических исследований является актуальной проблемой для Белгородской области с ее мощным уровнем горнодобывающего комплекса (ГДК), развитие которого сопровождается увеличением площадей техногенных ландшафтов и ухудшением состояния окружающей среды.
При проведении инженерно-экологических изысканий на предприятиях ГДК часто встает проблема снятия плодородного слоя почвы. Согласно ГОСТ 17.5.3.06-85 среди факторов, определяющих мощность снимаемого плодородного и потенциально-плодородного слоев почв, выделяют структуру почвенного покрова [3].
Очевидно, что все упомянутые нормативные документы имеют достаточно длительный срок применения, поэтому их содержание могло устареть. В связи с этим большой интерес представляет новая (актуализированная) редакция СНиП 11-02-96, которая появилась в 2012 г. [4]. Однако ее анализ показывает, что нормативные акты, рекомендуемые для организации и проведения почвенных исследований, остались неизменными.
Наш опыт осуществления подобных работ на территории Белгородской области позволяет говорить о наличии ряда проблем при проведении почвенных исследований в промышленной зоне ГДК, которые требуют решения. В первую очередь, это проблемы нормативно-правового обеспечения. Наиболее острыми из них являются проблемы классификации почв, связанные с разработкой новой классификации почв России, обновления содержания паспорта почв и изменения подходов к выделению структур почвенного покрова.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование включало анализ существующих нормативных актов, посвященных почвенным исследованиям, субстантивно генетической классификации почв России, внедрение которой в практику почвенных исследований активно пропагандируется в настоящее время, а также проведение полевых исследований по изучению почвенного покрова в промышленной зоне предприятий ГДК и составление почвенных картосхем на основе двух почвенных классификаций. Таким образом, в ходе исследования применялись следующие методы: анализ литературы, сравнительный анализ, полевые методы почвенных исследований и картографический.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ содержания паспорта почв показывает, что пункты 5.1 и 5.2 указанного документа требуют дать тип и подтип почвы по национальной классификации [2]. В этом вопросе встает первая из обозначенных проблем: по какой классификации? Известно, что до последнего времени почвенное картографирование в нашей стране, в т. ч. крупномасштабное, проводилось на основе классификационных систем, построенных на факторно-генетической основе, ярким примером которых является «Классификация и диагностика почв СССР» [5]. Такой подход отвечает традиционным представлениям отечественного почвоведения о жесткой детерминированной взаимосвязи факторов, про-
цессов и свойств почв. В настоящее время происходит внедрение субстантивно-генетической классификации почв [6].
Важнейшим ее достижением является рассмотрение и систематизация новых почвенных (антропогенно-преобразованных) и непочвенных образований. Однако по разным объективным и субъективным причинам новая субстантивно-генетическая классификация почв не находит полного признания среди ученых-почвоведов
Почти 20 лет две классификации существуют одновременно. Однако статус новой классификации, несмотря на одобрение Всероссийским съездом почвоведов 2008 г., до сих пор не ясен. Как указывают М.И. Герасимова и С.Ф. Хохлов, в России нет соответствующей организации, которая могла бы принять соответствующее официальное решение и оформить классификацию как стандарт [7].
В 2010-2013 гг. мы проводили почвенные обследования в промышленных зонах горнодобывающих предприятий Белгородской области. В связи с существенной трансформацией почвенного покрова территорий в условиях открытой добычи железорудного сырья нам пришлось обратиться к почвенной классификации 2004 г., которая в большей мере охватывает разнообразие антропогенно-измененных почв и включает систематику техногенных поверхностных образований [6].
В то же время при проведении работ мы столкнулись с наличием почв селитебных ландшафтов, которые не могут быть охарактеризованы в полной мере на основе указанных классификаций [5-6]. Для их описания более подходит классификация городских почв [8]. Более подробно указанная проблема обсуждена нами в работе [9].
Наряду с естественными почвами на исследуемых территориях широко встречаются урбо-почвы (культу-роземы, экраноземы), агро-почвы, техно-почвы, почвоподобные тела (техноземы-конструктоземы) и поверхностные образования различного генезиса (натурфаб-рикаты-литостраты, хемоземы, резектоземы и др.). Новая классификация почв, включив разделы по систематике техногенных поверхностных образований, позволяет дать более полную характеристику исследуемых территорий, но полученный картографический результат, по нашему мнению, правильнее называть не почвенной картой, а картосхемой поверхностных отложений и почв, т. к. на ней преобладают непочвенные образования.
На рис. 1 в качестве примера приведен небольшой фрагмент почвенной карты одного из участков, построенной на основе «традиционной» и новой классификаций почв России [5-6].
Вариант А отражает ситуацию в рамках классификации 1977 г. Выявлено 4 ареала, среди которых лидируют чернозем типичный слабосмытый и выходы пород. В балочных системах на участке представлены чернозем типичный среднесмытый на склонах балок и дерново-намытые почвы на днищах.
Вариант Б построен на основе классификации 2004 г. Здесь выявлено 6 почвенных ареалов, среди которых преобладают агрочернозем переуплотненный и хемозем. Отвалы карьера представлены натурфабри-катами-литостратами. В западной части участка описаны техночерноземы и агрочерноземы. Склоны балок покрыты черноземами миграционно-мицелярными, а днища - стратоземами темногумусовыми.
Очевиден иной подход в новой классификации к названию почв: использование латинских корней. По мнению В.Ф. Валькова и др., этот опыт следует признать удачным для впервые вводимых почв, особенно
Рис. 1. Почвенные картосхемы
Легенда почвенных картосхем
№
ареала
Окраска
Название почвы (комбинации почв)
Картосхема А
1 Чернозем типичный слабосмытый на лессовидном суглинке
2 Чернозем типичный среднесмытый на лессовидном суглинке
3 Дерново-намытая на делювиальном наносе
4 Выходы пород
Картосхема Б
1 V V Агрочернозем переуплотненный на лессовидном суглинке
2 Комплекс техночерноземов и агрочерноземов на лессовидном суглинке
3 Д А Чернозем миграционно-мицелярный среднемелкий на лессовидном суглинке
4 ах Стратозем темногумусовый водноаккумулятивный
5 Хемозем
6 Натурфабрикат-литострат
для антропогенно-преобразованных и техногенных поверхностных образований [2]. В то же время много вопросов по поводу применения новой классификации почв возникает у почвоведов, работающих в черноземной зоне. В частности, представляются дискуссионными проблемы выделения разных типов черноземов. Вместо одного привычного типа черноземов, разделяемого на подтипы, теперь предусмотрено шесть: черноземы глинисто-иллювиальные, черноземы, черноземы текстурно-карбонатные, агрочерноземы глинисто-иллювиальные, агрочерноземы, агрочерноземы текстурно-карбонатные.
В то же время свое «почвенное» место в новой классификации получили дерново-намытые почвы, которые широко представлены в Белгородской области, но ранее относились не к почвам, а к переотложен-ным почво-грунтам. Теперь они соответствуют страто-земам водно-аккумулятивным.
Второй проблемой, озвученной нами выше, является необходимость обновления устаревших пунктов почвенного паспорта. Кроме уже рассмотренных пунктов, связанных с классификацией почв России, в паспорте требуют пересмотра и некоторые другие позиции. Так, пункты 5.4 и 5.5 паспорта почв требуют дать название почвы по классификации ФАО-ЮНЕСКО, а в п. 6.2 необходимо привести обозначение почвенных горизонтов по той же системе. В то же время универсальной системой классификации почв ныне считают мировую коррелятивную базу почвенных ресурсов (ШБЯ), которая в период 1998-2006 гг. приобрела статус официальной системы номенклатуры и классификации почв в европейских странах, придя на смену указанной выше классификации [11].
Применение разных схем классификации потребует и различных обозначений генетических горизонтов почв, поэтому п. 6.1 паспорта почв в случае использования классификации 2004 г. также претерпевает существенные изменения. Например, вместо обозначений дернового и гумусового горизонтов (Аіі и А1), широко представленных в классификации 1977 г., необходимо использование таких индексов, как АУ (серогумусовый), АІ (светлогумусовый), Аи (темногумусовый), Ш (гумусовый слаборазвитый) и т. д. В то же время даже актуализированная редакция СНиП 11 -02-96 [4] рекомендует использовать при почвенных обследованиях общесоюзную инструкцию выпуска 1973 г. [12], в которой такие сложные обозначения почвенных горизонтов не встречаются.
Необходимо также уточнение перечня почвенных характеристик, приводимых в разделе 6 паспорта почв. Например, соотношение углерода и азота (С:Ы), которое требуется приводить, - это важный показатель с научной точки зрения, но он в дальнейшем не используется для оценки степени загрязнения почвы или ее пригодности для рекультивации. Или характеристика состава обменных катионов требует определения обменных форм кальция и магния, а для оценки плодородного слоя необходимо знание содержания обменного натрия.
Третьей проблемой, рассматриваемой нами, является необходимость изменения подходов к выделению структур почвенного покрова (СПП) при исследованиях территорий в промышленной зоне ГДК. Некоторые аспекты данной проблемы мы обсуждали в [13]. Известно, что разным типам местности Белгородской области соответствуют различные СПП, среди которых
преобладают неконтрастные комбинации [14]. На изученных участках нами были выделены фоновые почвы -черноземы, которые в течение длительного времени подвергаются распашке (агрочерноземы). Для них характерно формирование пятнистостей, обусловленное проявлением эрозионных процессов.
Полученные результаты свидетельствуют, что на смену неконтрастным комбинациям почв в промышленной зоне предприятий ГДК приходят контрастные -комплексы и мозаики, особенно это характерно для регионов с открытой добычей железорудного сырья. Большинство комбинаций состоят не из элементарных почвенных ареалов (ЭПА), а из непочвенных образований.
Комбинации непочвенных образований мы назвали мозаиками, что не вполне корректно. Так, пестрота мозаик традиционно связывалась с пестротой почвообразующих пород. Однако для ряда техногенных образований само понятие «почвообразующая порода» потеряло смысл, поэтому дальнейшей разработки требуют вопросы понятийного аппарата и практического применения учения о СПП для районов, существенно преобразованных горнодобывающей деятельностью.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, проведение почвенных исследований на территориях, значительно преобразованных горнодобычей, требует существенных изменений в нормативно-правовом обеспечении. В первую очередь необходимо определение статуса классификации почв, которая должна использоваться в таких исследованиях. В существенной переработке нуждается паспорт почв. Необходима разработка перечня приводимых характеристик для непочвенных образований с указанием методик их определения, а также методических вопросов практического применения учения о структуре почвенного покрова.
ЛИТЕРАТУРА
1. СП-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства. М., 1997.
2. ГОСТ 17.4.2.03-86 Охрана природы. Почвы. Паспорт почв. М., 2004.
3. ГОСТ 17.5.3.06-85 Охрана природы. Почвы. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ. М., 1986.
4. СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М., 2012.
5. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977.
6. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004.
7. Герасимова М.И., Хохлов С.Ф. Классификация почв России: обсуждение на сайте в Интернете // Почвоведение. 2010. № 12.
С. 1449-1455.
8. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В. и др. Антропогенные почвы: Генезис, география, рекультивация / под ред.
Г.В. Доб-ровольского. Смоленск, 2003.
9. Новъых Л.Л., Корнилов А.Г., Колмыков С.Н. и др. Применение современной классификации почв при проведении почвенных исследований для инженерно-экологических изысканий // Проблемы региональной экологии. 2013. № 4. С. 99-103.
10. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Достоинства и недостатки новой классификации почв России // Почвоведение. 2006. № 5. С. 621-626.
11. Таргульян В., Герасимова М. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов. Основа для международной классификации и корреляции почв. М., 2007.
12. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользований. М., 1973.
13. Новъгх Л.Л., Корнилов А.Г., Дроздова Е.А. и др. Структура почвенного покрова в промышленной зоне горнодобывающих предприятий Белгородской области // Вестн. Чуваш. ун-та. 2013. № 3. С. 126-131.
14. Соловиченко В.Д. Плодородие и рациональное использование почв Белгородской области. Белгород, 2005.
БЛАГОДАРНОСТИ: Исследования выполнены в рамках реализации государственного задания Министерства образования и науки РФ Белгородским государственным национально-исследовательским университетом, код проекта: 185.
Поступила в редакцию 11 июля 2014 г.
Novykh L.L. MODERN PROBLEMS OF SOIL RESEARCH AT CARRYING OUT OF ENGINEERING-ECOLOGICAL SURVEY
The problems arising at carrying out soil research in the framework of engineering and environmental survey in the industrial zone of the mining complex are observed. The presence of the problem of the normative-legal support of such research related to the development of a new classification of soils of Russia, the need to update the content of the passport of soils and approaches to the selection of soil cover structure is determined
Key words: engineering-ecological survey; passport of soils; soil classification; man-made surface formations; structure of the soil cover.
Новых Лариса Леонидовна, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, г. Белгород, Российская Федерация, кандидат биологических наук, доцент кафедры географии и геоэкологии, e-mail: [email protected]
Novykh Larisa Leonidovna, Belgorod State National University, Belgorod, Russian Federation, Candidate of Biology, Associate Professor of Geography and Geoecology Department, e-mail: [email protected]
