Лекция Топырақ жамылғысы жағдайының мониторингі
жүктеу/скачать 29,02 Kb.
|
лекция 9
|
Лекция 9. Топырақ жамылғысы жағдайының мониторингі. Топырақ - құрлықтағы тірі заттардың негізгі массасынан түзілетін табиғи дене. Ол үлкен көлемді геохимиялық жұмысты атқарады, биосфера жағдайын теп – теңдікте ұстайды. Химиялық ластаушы заттар көбінесе топырақтың жоғарғы экологиялық нәзік горизонтына шөгеді. Топыраққа түскен техногенді химиялық заттардың тағдыры әртүрлі. Берілген биоклиматтық және топырақ – геохимиялық жағдайда көбінесе тұрақтысы аз жылжымалы жағдайда болады (аккумуляция үрдісі). Басқалары химиялық алмасу қатарына шыдап және топырақтың органикалық және минералды қосылыстарымен реакцияға түсіп, оның қасиетін өзгертеді немесе қозғалмалы қосылыс түрін, сақтап, қолайлы жағдай тудырады (трансформация үрдісі). Соңында, химиялық қосылыстың үшінші тобы - өте қозғалмалы, олар коллоидты немесе шынайы ерітінді. Топырақ - өнеркәсіп орындарынан шығатын улы заттарды бірқатар деңгейде залалсыздандыратын және сіңіретін өзіндік сүзгі болып табылады. Топырақта жүретін химиялық реакциялар мен микробиологиялық процестер улы қосылыстардың трансформациясы мен аз қозғалатын формада бекітілуін қамтамассыз етеді. Топырақта токсиканттар мен олардың минерал және органикалық компоненттері арасындағы өзара байланыс оның өзгеруіне әкеліп соғады. Сонымен қатар, топырақтағы заттардың микробиологиялық трансформация активтілігі өзгереді [3]. Осындай өзгерістер нәтижесінде топырақтың өзі өсімдіктің өсіп, дамуы үшін улы орта болып қалыптасуы мүмкін, ол биосфераның басқа компонеттерін, яғни бірінші кезекте биотаны, жер беті, жер асты суларын, ауаның жер бетіне жақын қабатын өнеркәсіп қалдықтарымен ластаушы және олардың өнімдерін трансформациялаушы көзі болады. Өнеркәсіп қалдықтары топыраққа атмосфералық жауын-шашынмен, шаң қалдықтарымен, келіп түсуі нәтижесінде және өсімдіктердің атмосферадан сіңіріп, оларда шоғырланып, шірінді арқылы берілуімен де жинақталады. Сырттан әсер етуші факторлар – бұлар элементтер миграциясы жүретін жағдайлар: температура, ылғалдылық, рН мөлшері, иондық потнециал мөлшері, органикалық заттың құрамы және т.б. болып табылады. Топырақ құраушы жыныстар ауыр металдарды сулы ерітінділерден сорбция және адсорбция процестері нәтижесінде жинақтайды. Топырақ қабатындағы ауыр металдардың миграциясы мен жинақталуын қараған кезде геохимиялық кедергі ұғымы енгізіледі. Бұл терминді Перельман жер бетіндегі аз қашықтықта химиялық элементтердің миграциясының күрт азайып, соның әсерінен олардың концентрциялануы (аккумуляциясы) жүретін аймақты атауды ұсынды. Бұндай геохимиялық кедерлілер, ландшафтар мен топырақтар және біртұтастар биосфераға да тән. Олар ерітінділердің субвертикалық қозғалысы (жоғарыдан төмен және төменнен жоғары) және заттардың жан-жаққа қозғалысы кезінде пайда болады . Топырақтың жоғары қабатына техногенез өнімдірінің таралу сипаты тек геохимиялық факторлар ғана емес, бірқатар ластану көздерінің топографиялық және метеорологиялық ерекшеліктеріне де тәуелді . Техногенез өнімдерінің жер бетіне таралуына макро- және мезорельеф, өсімдіктер түрлері мен топырақтың ендік ерекшеліктері де біршама әсер етеді. Техногенез өнімдері топырақ қасиеттерін әжептәуір өзгертіп, элементтер миграциясына әсер етеді, осылайша топырақтың рН ортасы өзгереді, сіңіру комплексі бұзылады. Осыған байланысты топырақтың физикалық қасиеттері өзгеріп, өсімдіктер зардап шегеді де, делювиальды процесс пен топырақ эрозиясы күшейеді. Ластанған топырақ өзіндік құрамы, су өткізгіштік қабілеті төмендеп, топырақтың су-ауа режимі нашарлайды. Кейбір жағдайларда көп жылдар бойы атмосферадан келіп түскен ластаушы заттар әсерінен топырақтың жоғары қабаты аэрозольдардың шаңды түйіршіктері, күл, шлак аралас қоспа түрінде қалыптасады. Осылайша геохимиялық провинциялар, облыстар, аномалиялар пайда болады, олар миграцияланатын қосылыстардың белгілі бір құрамымен, орта реакциясының жағдайларымен және тотығу-тотықсыздану режимімен, жиналуымен немесе ауыр металдардың шығуымен сипатталады. Қоршаған ортаның қорғаудың маңызды моменті және ауыр металдардың экологиялық сипаттамаларының біреуі болып олардың топырақтағы қалыпты құрамы мен оның мүмкін техногенді өзгерістері болып табылады, бұл топырақ қабатының жағдайына бақылау жасауға, оның ауыр металдар мен ластану деңгейі және қарқынын анықтауға мүмкіндік береді. Көбіне, топырақтың қалыпты жағдайдағы ауыр металдар құрамының маңызын айтқанда, оның жоғары тамыр ұстайтын қабатындағы құрамын түсінуге болады (0-10, 0-20 см). Көптеген металдар негізінен сол қабатта жинақталады және органикалық заттың құрамымен корреляциялана отырып, онымен өзара байланысады . Литосферадағы әртүрлі химиялық элементтердің сандық құрамын алғашқы рет 1909 жылы Ф. Кларк анықтаған болатын . Олардың орташа мәні кларкты мәні немесе кларк деп аталатын болды. Жер қыртысындағы элементтің орташа мөлшері пайызбен беріле отырып (кларктер), әртүрлі тау жыныстарындағы, сулардағы, тірі заттағы, ауадағы химиялық элементтердің құрамын онымен салыстыру үшін абсолютті эталон болып табылады. Топырақтың ауыр металдармен техногенді ластануларының сапалы және сандық сипаттамасы ластаушы көздер мен олардың ара қашықтығына байланысты болады . Топырақтың экологиялық функциялары топырақ түзілу мен даму нәтижесінде қалыптасқан табиғи көрсеткіштері және қасиеттерімен сипатталады. Олар экожүйелердің дамуы мен биотүрлердің түзілуіне үлкен әсерін тигізеді. Топырақтың экологиялық функциялары қара шіріндінің құрамы мен қасиеті, сіңірілген негіздер, жоғарғы молекулалақ қосылыстар, pH ортасы, механикалық, минералогиялық құрамы мен құрылымын және т.б. қосқандағы генетикалық қасиеттер жиынтығымен анықталады. Топырақ түзілу үрдісіне әсер ететін негізгі факторлар және антропогенді әсерді қосқанда жалпы көрсеткіш – топырақ морфологиясы. Генетикалық қабаттардың айқындау дәрежесі тереңдігі мен топырақ түзілу үрдісіне антропогенді әсердің күшімен анықталады, қорта айтқанда топырақтың сыртқы күштерге тұрақтылығын сипаттайды. Әсіресе, топырақтың буферлі көрсеткіштері, яғни топырақтың кескіндерінің антропогенді бұзылуына қарсыласуы мен тірі организмдер сіңірілмейтін немесе аз сіңіретін улы элементтерді аз қозғалатын қосылыстарға байланыстыру қабілеті өте маңызды. Зерттеулер аз қара шірінділі құрылымсыз топырақтарға қарағанда мұнай өнімдерінің, ауыр металдардың, улы химиялық элементтердің, фенол және т.б. көрсеткіштердің топыраққа түсу барысында антропогенді ықпалдың мүмкіндік деңгейі қара шіріндіде, құрылымды топырақтарда біршама жоғары екенін көрсетті, яғни көптеген топырақтың органикалық қосылыстары олармен тұрақты кешендер түзеді. Демек, топырақтың табиғи құнарлылық деңгейі неғұрлым жоғары болса, антропогенді ықпалдың әсер етуі шығу түрлеріне қарамастан соғұрлым экологиялық функциялары тұрақты болады, И.М.Гаджиев пен М.И.Дергачевтың (1995) өзгермеліклік- тұрақтылық қасиеттері, топырақ үрдістерінің түрлі генезистері бойынша жүргізген жиырма жылдық экспериментті зеттеулері топырақтың органикалық және минералды бөлігінің өзгеруі әр түрлі жылдамдықта, қарқындылықта жүретінін және олардың тегіне тәуелділігін көрсетті, сондай-ақ қайта түзілу үрдістері қарқынды және жылдам жүріп топырақ құрамы мен қасиеттерін сапалы өзгеріске әкелетін минералды бөлікке қарағанда топырақ қара шіріндісі ұзақ уақыт аралығында тұрақты болып табылған. Сондықтан топырақтың экологиялық функцияларын арттыратын антропогенді күштер, топырақтың тозуына және олардың улылық дәрежесіне тәуелсіз топырақ жамылғысының шөлейттенуіне әкеліп соқтырады. Антропогенді тозу, адамның шаруашылықтағы тиімсіз әректтерінің нәтижесінен морфо-генетикалық кескінінің өзгерістеріне, топырақ түзілу табиғи факторларына бағытталған ықпал әсерінен топырақтың құнарлылығы мен өнімділігінің жоғалуына әкелетін топырақ жамылғыларының кез келген бұзылу формаларын сипаттайды. Анторопогенді бұзылу негізгі топырақ түзілу факторларының қарқынын бәсеңдете отырып, топырақ жамылғысының тозуы мен шөлейттенуіне алып келі. Бірақ кез келген қарқынды антропогенді әсерлер негізгі топырақ түзілу әрекеті мен топырақ түзілу үрдістерінің жалпы бағытын өзгерте алмайды. Топырақ өздігінен қалпына келу, өздігінен даму мен эволюциялық қабілеттерге ие. Топырақтың антропогенді өзгеруінің классификациясының ғылым негіздері аз зерттелген. Көп жағдайларда олар экологиялық және антропогенді бұзылу себеп салдарына тәуелсіз сызба түрінде көрсетіледі. Қарастырып отырған аймақтың антропогенді бұзылған топырақтарының классификациясының негігі ұстанымдары генетикалық кескіннің топыраққа қатысты өзгерісінің сандық-сапалық бағалауға негізделген морфогенетикасымен қабылданған. Осыған орай бұрын ұсынылған топтастырулар антропогенді бұзылған топырақтар класына бөлінеді, яғни зоналық типтер мен типшелерге біріктіріледі, олардың ішінде топырақ жамылғысының өзгеру дәрежесіне байланысты тектер мен түрлерге бөлінеді. Техногенді бұзылу морфологиялық кескіннің қозғалмалы механизмдер мен шаңдану, ұсақ топырақтардың шаңды желмен ұшырылуы нәтижесінде бұзылуымен, соның салдарынан шірінді қабаттың қалыңдығының азаюымен сипатталады. Әлсіз техногенді бұзылу дәрежесінен топырақ кескіні 5 см-ден аз, орташа -5-10, күшті -10-15 және өте күшті -15см-ден жоғары тереңдікке өзгереді. жүктеу/скачать 29,02 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|