О формировании потоков веществ в аэротехногенно трансформированном лесном ландшафте

Автор: Евтюгина Зинаида Анатольевна, Копылова Юлия Григорьевна, Гусева Наталья Владимировна

Журнал: Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu

Рубрика: Биоэкология

Статья в выпуске: 2 т.21, 2018 года.

Бесплатный доступ

Проведен ретроспективный анализ формирования потоков веществ в техногенном еловом редколесье по результатам опробования атмосферных, почвенных и ручьевых вод в окрестностях комбината "Североникель". Сравнивается состав вод ручья, дренирующего аэротехногенно трансформированный ландшафт в период наибольших объемов выбросов комбината (1987-1990 гг.), с химическим составом вод этого же ручья в 2014 и 2016 гг. Современный состав водотока определен с использованием методов ионной хроматографии, потенциометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Показано влияние лесной подстилки разных стадий разложения на формирование состава вод, инфильтрующихся в минеральные горизонты почв. Снижение концентраций Ni в водах подстилки на валеже по сравнению с Ni в атмосферных осадках не является достоверным, однако поток (мг/м2) Ni из подстилки снижен. Поток Cu из подстилки на валеже почти в восемь раз меньше атмосферного потока Cu. В зоне интенсивного воздействия выбросов при отсутствии застойного увлажнения органический материал может быть источником питательных веществ для растительности, даже если содержание Cu и Ni в водах, просачивающихся через этот материал, в сотни раз превышает их фоновые показатели, но при условии многократного доминирования концентрации Са над содержанием Cu и Ni в этих водах. На крутых склонах, где почва эродирована до минеральных горизонтов, а влага не может удерживаться в биологически активной области ландшафта, без мелиоративных мероприятий развитие растительности невозможно. Рекогносцировочное обследование территории показало, что в зоне разрушенных лесов и техногенных пустошей, на участках, где есть проточная вода и существуют выходы подземных вод в виде родников, развивается растительность, начинается возобновление лиственных и хвойных пород деревьев. В водах ручья, дренирующего аэротехногенно трансформированный ландшафт, после снижения объемов пылегазовых выбросов снизились концентрации SO42-, Cl- и K, увеличились - HCO3- и Si. Содержание Ni и Cu, а также Al, Fe, Mn согласно критерию Манна - Уитни не изменилось, возможно, из-за увеличения размеров техногенных пустошей в автономных позициях дренируемого ландшафта.

Еще

Комбинат "североникель", сухостой, почвенные воды, ручей, подстилка, трансформированный лесной ландшафт

Короткий адрес: https://readera.org/142215080

IDR: 142215080   |   DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-2-185-198

Список литературы О формировании потоков веществ в аэротехногенно трансформированном лесном ландшафте

  • Горная энциклопедия: в 5 т./редкол. Е. А. Козловский (гл. ред.) . М.: Советская энциклопедия, 1984. Т. 2: Геосферы -Кенай. 1986. 575 с.
  • Пименова Е. В. Химические методы анализа в мониторинге водных объектов. Пермь: Пермская ГСХА, 2011. 138 с.
  • Шварцев С. Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М.: Недра, 1998. 367 с.
  • Shvartsev S. L. Geochemistry of groundwater in the main landscape zones of the Earth//Geochemistry International. 2008. V. 46, Iss. 13. P. 1285. DOI: https://doi.org/10.1134/S0016702908130016.
  • Глазовская М. А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование//Устойчивость геосистем: сб. статей. М.: Наука, 1983. С. 61-78.
  • Гуревич В. И., Дейч А. Е., Чижиков В. В., Яковлева Т. В. Некоторые новые способы и методы опробования, анализа и интерпретации результатов при гидрогеохимических поисках сульфидного медно-никелевого оруденения/Вопросы геологии, минералогии и геохимии изверженных и метаморфических комплексов Кольского полуострова: (Расшир. тезисы докладов на сессии Учен. совета Геол. ин-та, посвящ. 80-летию со дня рождения С. М. Кирова. 28-30 марта 1966 г.). Апатиты: , 1967. С. 121-130.
  • Нежданова И. К., Свешников Г. Б., Суетин Ю. П. Опыт гидрогеохимических исследований в Мончегорском районе//Вопросы геофизики. 1969. (Ученые записки Ленингр. гос. ун-та; № 346. Сер. физических и геологических наук; Вып. 19). С. 94-106.
  • Poznyakov V. Ya. The "Severonikel" smelter complex: History of development//Aerial pollution in the Kola Peninsula: Proceedings of the international workshop/Eds. Kozlov M. V., Haukioja E., Yarmishko V. T. April 14-16, 1992, St. Petersburg. Apatity: KSC, 1993. P. 16-19.
  • Евдокимова Г. А., Калабин Г. В., Мозгова Н. П. Содержание и токсичность тяжелых металлов в почвах зоны воздействия воздушных выбросов комбината "Североникель"//Почвоведение. 2011. № 2. С. 261-268.
  • Evtyugina Z. A., Guseva N. V., Kopylova J. G., Vorobeva D. A. Chemical composition of natural waters of contaminated area: The case for the Imandra Lake catchment (the Kola Peninsula)//All-Russian Scientific Conference with International Participation on Contemporary Issues of Hydrogeology, Engineering Geology and Hydrogeoecology in Eurasia. Tomsk, 23-27 November 2015. Tomsk, 2016. V. 33. Conference Series: Earth and Environmental Science. URL: http://toc.proceedings.com/30271webtoc.pdf.
  • Лукина Н. В., Никонов В. В. Состояние еловых биогеоценозов Севера в условиях техногенного загрязнения/под ред. А. И. Уткина. Апатиты: КНЦ РАН, 1993. 134 с.
  • Кашулина Г. М. Аэротехногенная трансформация почв европейского субарктического региона = Aerotechnogenic transformation of soils in Subarctic European region: в 2 ч./под ред. В. Н. Переверзева. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. 2 ч.
  • Евтюгина З. А. Роль еловых биогеоценозов Кольского полуострова в формировании кислотности и состава природных вод в условиях промышленного воздушного загрязнения: автореф. дис.. канд. биол. наук: 03.00.16. СПб., 1997. 25 с.
  • Лукина Н. В., Никонов В. В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения = Biogeochemical cycles in the Northern forests subjected to air pollution: в 2 ч./под ред. С. В. Зонна. Апатиты: КНЦ РАН, 1996. 2 ч.
  • Манаков К. Н., Никонов В. В. Биологический круговорот минеральных элементов и почвообразование в ельниках Крайнего Севера. Л.: Наука: Ленингр. отд-ние, 1981. 196 с.
  • Пономарева В. В. Условия водноминерального питания растений, типы растительности и почвообразование//География, генезис и плодородие почв: сб. науч. трудов. Вып. V. Л.: Колос, 1972. С. 24-57.
  • Ушакова Г. И. Биогеохимическая миграция элементов и почвообразование в лесах Кольского полуострова. Апатиты: КНЦ РАН, 1997. 150 с.
  • Никонов В. В., Лукина Н. В., Кашулина Г. М. Запас подстилки ельников кустарничково-зеленомошных в зоне влияния горно-металлургического производства//Изучение целинных и окультуренных почв Мурманской области/отв. ред. В. Н. Переверзев. Апатиты: Кол. фил. АН СССР, 1987. С. 5-15.
  • Кожина В. С., Семиколенных А. А. Скорости и характерные времена разложения древесного отпада в темнохвойных лесах Северного Урала (Печеро-Илычский заповедник)//Разнообразие лесных почв и биоразнообразие лесов: сб. материалов V Всерос. конф. по лесному почвоведению с междунар. участием (памяти проф. Л. О. Карпачевского и проф. А. С. Владыченского), Пущино, 24-27 сентября 2013 г. Пущино: ИФХ и БПП РАН, 2013. С. 78-80.
  • Лизиметр цилиндрический: пат. на полезную модель 127090 Рос. Федерация/Евтюгина З. А. № 2012136605/13; заявл. 27.08.2012; опубл. 20.04. 2013, Бюл. № 11.
  • Переверзев В. В. Современные почвенные процессы в биогеоценозах Кольского полуострова. М.: Наука, 2006. 149 с.
  • Резников А. А., Муликовская Е. П., Соколов И. Ю. Методы анализа природных вод. 3-е изд., доп. и перераб. М.: Недра, 1970. 488 с.
  • Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши/под ред. А. Д. Семенова. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 541 с.
  • Пономарева В. В. К вопросу о кислотно-основных свойствах лизиметрических вод в подзолистых почвах//Почвоведение. 1973. № 5. С. 128-134.
  • Горшков Г. П., Якушова А. Ф. Общая геология. 3-е изд. М.: МГУ, 1973. 592 с.
  • Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях/ред. Ю. Е. Сает. М.: Мир, 1989. 436 с.
  • Евдокимова Г. А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера/отв. ред. В. Н. Переверзев. Апатиты: КНЦ РАН, 1995. 268 с.
  • Евтюгина З. А., Асминг В. Э. Особенности формирования состава инфильтрационных вод в условиях аэротехногенного загрязнения//Вестник МГТУ. 2013. Т. 16, № 1. С. 73-80.
  • Евтюгина З. А., Горбачева Т. Т. Тяжелые металлы в родниковых водах на территории воздействия выбросов предприятия цветной металлургии//Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 т. Семей, 4-8 октября 2012 г. Семей: Семипалатинский государственный педагогический ин-т, 2012. Т. II. С. 76-78.
Еще
Статья научная