Агроэкологическая оценка геохимических условий

Геохимическая характеристика ландшафта предусматривает оценку всех факторов, влияющих на трансформацию, миграцию, и аккумуляцию веществ, выявление неблагоприятных участков (ЭАА) в геохимическом отношении (участки повышенной миграции, возможного загрязнения и т.п.) и обоснование систем мероприятий, обеспечивающих благоприятный геохимический режим ландшафта.

К показателям, влияющим на геохимическую характеристику ландшафта и подлежащим оценке относятся: климатические условия (показатели тепло- ивлагообеспеченности, ветровой режим). С учетом их дифференциации в зависимости от рельефа и литолого-почвенных условий; состав, свойства и режимы пород и почв, характеризующие условия мобилизации, трансформации веществ и миграции воды (растворов); условия рельефа, как

фактора дифференциации тепла влаги, тепла и потоков веществ в ландшафте: характер использования территории (вид угодья, применение мелиораций и химизации и т.д.), вид и степень техногенного загрязнения ландшафта.

Главными агентами абиотической миграции веществ в ландшафтах является вода и ветер.

Миграция веществ в природных водах в основном определяется щелочно-кислотными, окислительно-восстановительными условиями, содержанием водорастворимых органических веществ и их составом.

По щелочно-кислотным и окислительно-восстановительным условиям выделяют следующие классы вод (Приложение 8).

Для таежных и тундровых ландшафтов характерны кислые и слабокислые природные воды (рН 3-4,5) с повышенным содержанием водорастворимыx органических веществ (ВОВ), сильнокислые воды могут создаваться в техногенных ландшафтах при сбросе точных вод предприятиями.

Для лесостепной, степных зон и пустынь характерны нейтральные и слабокислые воды (рН 6,5-8,5) с низким содержанием в них ВОВ (особенно в степных и пустынных зонах).

Сильнощелочные воды (рН>8,5) присущи лесостепным ландшафтам, а также встречаются в глубоких горизонтах артезианских бассейнов; их сильнощелочная реакция обусловлена присутствием соды.

Приложение 8

Основные геохимические классы вод (по А.И. Перельману, 1979)

О формах водной миграции элементов в определенной степени можно судить по следующей их группировке (С.В. Крайнев, В.М. Швец, 1980):

1-я группа катионные элементы (литий, натрий, калий, цезий, кальций, стронций барий, мигрирующие в основном в форме кальцитов);

2-я группа элементы комплексообразователи с подразделением на:

а) 8 электронные элементы (элементы - гидролизаты - магний, цирконий, ниобий, тантал, мигрирующие как в катионной форме, так и в анионной в виде разнообразных комплексных соединений;

б) 18 электронные элементы (тяжелые металлы - медь, цинк, кадмий, ртуть, свинец, серебро); в кислой среде могут мигрировать в виде комплексов с органическими веществами; в щелочной в связи с незначительным присутствием в воде ВОВ ведут себя как катионогенные элементы;

в) переходные элементы (Mn, Fe, Co, Ni и др) могут мигрировать в той и другой формах.

Некоторые данные об условиях, благоприятствующих повышенной миграцииотдельных, приведены в приложении 9.

Осаждение элементов и их аккумуляция на путях миграции связаны с наличием геохимических барьеров то есть участков в почвах, породах или в водных средах, где на коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции химических элементов под влиянием различных причин (сорбция, изменение щелочно-кислотных или ОВ-условий и др.).

В зависимости от факторов, определяющих аккумуляцию элементов выделяют следующие три типа геохимических барьеров – механические физико-химические и биогеохимические.

Механические возникают на участках замедления скорости движения воды или воздуха (изменение рельефа, смена слоев почвогрунтов с разным Кф., лесные массивы и т.п.).

Наиболее разнообразен тип физико-химических барьеров. В нем выде- ляют следующие классы: окислительный, восстановительный (глеевый и сероводородный), щелочной, кислый, сульфатный, карбонатный, адсорбционный, испарительный и термодинамический.

Биогеохимические барьеры обусловлены биогенным поглощением элементов. К этому типу относят помимо живых организмов (растительность, микроорганизмы, почвенная фауна) также и органогенные (торфяные и подстилочные) и гумусовые горизонты. Часто возникают совмещенные ГБ (комплексные) - при одновременном действии нескольких механизмов аккумуляции (адсорбционный и окислительный и т.п.). Некоторые показатели особенностей миграции и аккумуляции веществ для Нечерноземья даны в таблицах 3 и 4.