Г. М. Борликое, Л. X. Сангаджиева - Картографические аспекты изучения экосистем Северо-Западного Прикаспия

Аннотация

Г. М. Борликое, Л. X. Сангаджиева - Картографические аспекты изучения экосистем Северо-Западного Прикаспия Достаточно многочисленные сведения о техногенном загрязнении сельхозугодий позволили перейти от экспертной его оценки по ограниченному кругу элементов, контролируемых санэпиднадзором к картографическому анализу загрязнения сельскохозяйственных земель по очень широкому (по сути неограниченному) спектру элементов. В основу эко-логического картографирования, выдвинутого Ю.Е.Саетом, положена возможность применения этого важнейшего методического приёма прикладной геохимии для решения задач охраны окружающей среды.

Содержание работы

Проблема эколого-аналитического контроля в Республике Калмыкия характеризуется следующими объективными факторами:

большими площадями засоленных, эродированных и опустыненных земель;
высоким темпом роста количества новых загрязнителей;
сложностью аналитических задач вследствие большого разнообразия и широкого диапазона показателей;
отсутствием ПДК для многих и особенно новых загрязнений, выявленных на территории республики.

Достаточно многочисленные сведения о техногенном загрязнении сельхозугодий позволили перейти от экспертной его оценки по ограниченному кругу элементов, контролируемых санэпиднадзором к картографическому анализу загрязнения сельскохозяйственных земель по очень широкому (по сути неограниченному) спектру элементов. В основу экологического картографирования, выдвинутого Ю.Е.Саетом [5], положе-на возможность применения этого важнейшего методического приёма прикладной геохимии для решения задач охраны окружающей среды.

Для изучения экосистем Северо-Западного Прикаспия подготовлены и изданы 3 карты в масштабе 1:500000:

Карта почвообразующих пород,
Геохимическая карта;
Карта микроэлементного состава экосистем Калмыкии.

При составлении карт использованы опубликованные и личные материалы авторов, характеризующие содержание металлов в почвах Калмыкии.

Образование почвенного покрова Северо-Западного Прикаспия во многом зависело от Каспийского моря, миграция которого наложила отпечаток на химический состав и местоположение почвообразующих по-род. Это создало своеобразную пестроту и мелкоконтурность почвенных комплексов и химизма засоления почв республики. Этот фактор был уч¬тен при составлении карты почвообразующих пород, в основу которой были положены результаты анализа четвертичных отложений, а также карт эколого-ландшафтных и строительных материалов.

На карте показаны участки с ненормально высоким содержанием микроэлементов в почвах, что обусловлено близким залеганием геохимических специфических почвообразующих пород. Поэтому она может слу¬жить надёжной основой для разработки общего плана коренного улуч¬шения почв на основе применения агроруд не только для оптимизации физико-химических свойств почв, но и баланса в них микроэлементов.

Загрязнение почв часто приводит к непоправимым в экологическом отношении последствиям, грозящим превратить многие районы респуб-лики в зоны экологического бедствия. Это обстоятельство определяет почвенно-растительный покров в качестве важнейшего объекта эколого-геохимических исследований.

Наиболее напряжённая экологическая обстановка создаётся в райо¬нах Сарпинской низменности, Западного Маныча, Чёрных Земель, где на природные геохимические аномалии накладываются техногенная и агрогенная нагрузки. К тому же они совпадают с глубинными разлома¬ми, прогибами, к которым приурочены геопатогенные зоны над залежа¬ми нефти и газа, с которыми связаны радиогеохимические аномалии.

Научно обосновано, что над залежами нефти и газа под воздействием вертикальной миграции углеводородов происходит горизонтальная миграция радиоактивных элементов и тяжёлых металлов, изменяющая их концентрацию в почвах.

Для выяснения характерных сочетаний различных почв в их комп-лексах и взаимосвязи физико-химических свойств почв с химическим составом почвообразующих пород была составлена геохимическая кар¬та почв и почвообразующих пород Калмыкии. Карта отражает состав и распределение микроэлементов (МЭ) по профилям почв и пород. Она oтличается от других почвенных карт более детальной легендой, что важно для познания почв и структуры почвенного покрова не только в научных, но и в практических целях.

При составлении карты использована легенда для почв, разработанная академиком С.В.Зонн [3] и дополненная авторами. Легенда включает 5 разделов:

типы почв;
почвообразующие породы;
геохимическая характеристика почв и почвообразующих пород;
агрохимическая характеристика почв;
строительные материалы и агрономические руды.

В условиях сухого климата с периодическим высыханием всего почвенного профиля, с низким содержанием в почвах гумуса и преобладанием в его составе фульвокислот миграционная способность микроэле¬ментов значительно понижается, особенно в почвах с тяжёлым грануло¬метрическим составом. С утяжелением гранулометрического состава в почвах возрастает общее содержание микроэлементов. При этом особо выделяются легко- и средне-суглинистые почвы, где все микроэлементы имеют концентрации выше фоновых. Эти разновидности почв в основ¬ном развиты на карбонатных суглинках морского происхождения.

Песчаные почвы отличаются резко выраженным дефицитом большинства микроэлементов на фоне повышенной концентрации меди и цинка. Поведение микроэлементов в зависимости от ландшафгно-геохимической обстановки можно проследить в круговых диаграммах почв и пород.

На «Карте микроэлементного состава экосистем Калмыкии» рассматриваются особенности биогеохимии МЭ в отдельных компонентах ланд¬шафтов Ставропольской и Ергенинской возвышенностей и Прикаспийской низменности - почвогрунтах, водах, растительности (как части пи¬щевой цепи). Авторы опирались на основные положения геохимии ландшафтов в применении к изучаемой территории, сформулированных М.А.Глазовской rарта-схема распределения МЭ прилагается.

Сравнение результатов со средними данными по А.П.Виноградову [1] выявило повышенное содержание ванадия (кларк концентрации 1,48), близкое к средним - титана (0,85), марганца (0,42), кобальта (0,67), низ¬кое - цинка (0,42), меди (0,31), молибдена (0,36). На Ергенинской возвы-шенности коэффициент концентрации выше, чем в Прикаспийской низ-менности для марганца, меди, цинка, кобальта, обратная картина наблю-дается для бора, молибдена. Оценка содержания микроэлементов по И.В.Ковальскому [4] говорит о значительном дефиците валовых и под-вижных форм кобальта, меди, молибдена.

По полученным данным для всех хозяйств Республики Калмыкия оп-ределена нуждаемость в микроэлементах в зависимости от типа почв и агропроизводственного назначения.

Особенности химического состава почвообразующих пород нашли своё отражение в химическом составе питьевых и минеральных вод. Высокая минерализация и специфические компоненты (йод, бром, угле-кислый газ, сероводород, металлы) позволяют использовать их в бальне-ологических целях. Для питьевых вод характерен дефицит фтора, йода, избыток хлора, сульфатов, железа, бария. Содержание суммы металлов в питьевых водах достигает 6-11 мг/л. Общая жёсткость воды превышает ПДК практически для всех районов республики. В поверхностных водах озёр, рек, оросительных каналах минерализация выше, чем в питьевых фунтовых водах в 5-12 раз. В отстойниках, сбросных каналах, русле ка-нала «Волга-Чограй» минерализация воды достигает 20-50 г/л весной и 40-90 г/л осенью, во всех водах этого типа содержится много сульфатов и гидрокарбонатов и меньше карбонатов.

При рекультивации земель для обезвреживания их от токсичных ве-ществ целесообразно применять растения, концентрирующие эти веще¬ства или элементы. В качестве последних для извлечения из почв урана можно использовать полынь, лебеду, солянку и астрагал, поглощающие уран до 80 г/т золы; для извлечения стронция - подмаренник мягкий, якорцы стелющиеся; свинца - подмаренник и вейник наземный; кадмия - якорцы и сушеницу топяную.

Сопоставление аналитических данных, полученных в результате эколого-геохимического обследования почвенного покрова с медико-статистическими, позволило на примере Республики Калмыкия выявить при¬чинно-следственные связи между содержанием в почвах микроэлемен-тов и уровнем заболеваемости населения.

Как показали результаты многомерного корреляционного анализа, в районах с пониженным содержанием в почвах эссенциальных (бор, мар-ганец, кобальт, никель) и с повышенным соединением токсичных эле-ментов (стронций, хром, мышьяк, кадмий) отмечается высокий уровень заболеваний костно-мышечной, эндокринной, мочеполовой систем и зло-качественных образований. Кроме того, на карте показаны местополо-жения главных карьеров, где добываются пески, глины и другие породы четвертичного и более древнего возраста.

Негативное воздействие многих факторов на практике привело к тому, что в условиях острого недостатка пригодных для ведения сельского хо-зяйства земель площади их в расчёте на одного жителя в Республике Кал-мыкия постоянно уменьшаются. Немалую роль в этом играет и загрязне-ние земель. В то же время территория республики настолько обширна, что при умелом и рациональном использовании земель могут быть все-сторонне обеспечены потребности всех отраслей народного хозяйства, а также обеспечены необходимые условия для жизни и отдыха населении. Полого-геохимическое обследование геологической среды и почвенного покрова в сочетании с комплексными методами его окультуривания и рекультивации создают основу для решения чрезвычайно важной и актуальной проблемы - выделения площадей для производства биологически полноценной и экологически чистой продукции. При этом возни-т реальные предпосылки для получения продуктов с повышенным содержанием белков и витаминов, обладающих заранее запрограммиро-ванным микроэлементным составом и лечебными свойствами.

Список использованной литературы

1. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах.- М., 1957.
2. Глазовская М.А., Макунина А.А. и др. Геохимия ландшафтов и по¬иски полезных ископаемых на южном. Урале,- М.: Издательство МГУ, 1961.
3. Зонн С.В. Опустынивание природных ресурсов аграрного произ-водства Калмыкии за последние 70 лет и меры борьбы с ним //Биота иприродная среда Калмыкии: Сб. статей//Под редакцией И.С.Зонна - М.: ТОО «Коркис», 1995. С. 19-52.
4. Ковальский В.В., Андрианова ГА. Микроэлементы в почвах СССР. - М.: Наука, 1970.