Почва – один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе – почвенном плодородии.

В последние десятилетия наблюдается возрастание негативных антропогенных воздействий на окружающую среду, поэтому для сохранения почвенного покрова и биосферы в целом необходимо познание процессов самоочищения и механизмов устойчивости почв. Однако при этом возникает целый ряд проблем теоретического и прикладного характера [4, 7, 8].

На самоочищение почвенного покрова оказывают влияние две большие группы факторов: физико- химические свойства почв и физико-географические условия местности.

К физико-химическим свойствам почв  относятся: гранулометрический состав, органическое вещество почвы, буферность почвы, почвено-поглотительная способность почв и микроорганизмы. Каждый из этих факторов по-своему оказывает влияние на самоочищение почвы. Например, органическое вещество почвы непосредственно влияет на образование гумуса. Гумус выполняет и санитарно-охранную функцию: ускоряет разложение пестицидов, закрепляет загрязняющие вещества. Поэтому, чем больше мощность гумусового горизонта в почве, тем меньшей способностью к самоочищению она обладает. От гранулометрического состава также зависит самоочищение почвы: почвы с тяжелым гранулометрическим составом имеют меньшую способность к самоочищению, в отличие от почв с легким.

Почва нейтрализует внешнее воздействие без разрушения токсичного агента. При этом в почве происходит накопление токсичных вещества и, как следствие, изменение химического состава. Поэтому на самоочищение буферность влияет отрицательно, препятствуя почве избавляться от ее загрязнителей. Способность почвы поглощать и задерживать различные органические вещества, разлагать их на простые соединения имеет огромное значение. Без этой способности и без использования процесса самоочищения для обезвреживания органических отбросов жизнь на земле была бы невыносима. При самоочищении почвы от органических отбросов и внесенных с ними не свойственных ей бактерий деятельность почвенного микронаселения имеет решающее значение [2, 3, 5].

К физико-географическим условиям местности, влияющих на способность почв к самоочищению относятся: климат, рельеф, геологическое строение. Большое влияние на способность почвы к самоочищению оказывает климат. С  ним связано  обеспечение почвы энергией (теплом) и водой. Именно  они определяют гидротермический режим почвы. Рельеф является одним из главных факторов, определяющих потенциальную способность почв к самоочищению. Так положение в ландшафте и крутизна склона определяют скорость миграции загрязняющих веществ. Эти показатели положительно влияют на способность почвы к самоочищению. Геологическое строение играет значительную роль в процессе самоочищения почвы, оно определяет гранулометрический состав и химические свойства почв [6].

Нами была проведена оценка потенциальной способности почв Республики Мордовия к самоочищению и по результатам составлена карта потенциальной способности почвенного покрова Республики Мордовия к самоочищению (Рисунок 1). Оценка проводилась по методике, предложенной учеными Московского университета Алябиной И.О., Урусевской И.С. и др. [1], которая выполнялась посредствам экспертной балльной оценки. Для количественной бальной оценки потенциальной способности почв к самоочищению при химическом загрязнении неорганическими веществами

были использованы шесть параметров: емкость катионного обмена, мг-экв/100 г почвы; мощность гумусового горизонта, см; тип водного режима; положение в ландшафте; крутизна склона, градус; интенсивность биогенного круговорота. Проведенная оценка показала, что максимальной способностью к самоочищению обладают подзолистые почвы, характеризующиеся низкой емкостью катионного обмена и малой мощностью гумусового горизонта, легким гранулометрическим составом, формирующиеся при периодически промывном и промывном водном режиме. Следовательно, данные почвы обладают низкой способностью к накоплению вредных веществ и высокой скоростью самоочищения после окончания техногенного воздействия. Их площадь в республике Мордовия составляет 6,4 % [10]. Распространены в западных и северо-западных районах республики и занимают большие массивы в Теньгушевском, Темниковском, Зубово-Полянском, Ельниковском, Ковылкинском, Краснослободском, Атюрьевском, Торбеевском районах. Как правило, расположены на невысоких водоразделах и зандровых равнинах (см. Рисунок 1).

Минимальной потенциальной самоочищающей способностью обладают черноземы, а также гидроморфные почвы (болотные перегнойно-торфяно-глеевые, торфяные, торфяно-глеевые почвы). Черноземы характеризуются значительной мощностью гумусового горизонта, высокой емкостью катионного обмена, непромывным и периодически промывным водным режимом, тяжелым гранулометрическим составом. Данные свойства почв указывают на их высокую способность к поглощению и удерживанию загрязняющих веществ, что отрицательно сказывается на способности почв к самоочищению. В  Мордовии черноземы занимают порядка 35% [10] и встречаются почти повсеместно. Однако, следует выделить два наиболее крупных массива: первый занимает значительные площади левобережья Мокши в пределах Вадско-Мокшанского водораздела и включает большую часть землепользований Торбеевского, Атюрьевского, Краснослободского, Ковылкинского районов; второй распространен в центральной и восточной частях республики и включает землепользования Рузаевского, Лямбирского, Ромодановского, Ичалковского, Атяшевского, Ардатовского, Кочкуровского районов.

Почвы болотного ряда, как и черноземы, характеризуются высокой емкостью катионного обмена, а также значительным содержанием органического вещества и низкой интенсивностью биогенного круговорота. Все эти свойства, а также распространение указанных почв в пониженных формах рельефа, способствуют накоплению загрязняющих веществ и препятствуют самоочищению почв. Данные почвы имеют распространение в Зубово- полянском, Теньгушевском, Темниковском районах.

Одним из наиболее распространенных типов почв в республике являются серые лесные почвы, которые занимают 38 % площади сельскохозяйственных угодий. Способность данных почв к самоочищению зависит от физико-химических свойств почвы. Наиболее низкая способность к самоочищению у темно-серых лесных почв, серые и светло-серые почвы характеризуются средней самоочищающей способностью. В западных районах Мордовии широко распространены светло-серые и серые, в восточных – серые и темно-серые почвы.

Аллювиальные почвы распространены в хорошо разработанных поймах наиболее крупных рек Мордовии: Мокши, Сивини, Вада, Суры, Алатыря, Инсара и занимают около 10 % от общей площади сельскохозяйственных угодий. Данные почвы весьма разнообразны по своим свойствам, а, следовательно, обладают разной способностью к самоочищению [9]. Аллювиальные дерновые почвы прирусловой поймы характеризуются низким содержанием гумуса, слабовыраженным гумусовым горизонтом, легким гранулометрическим составом и низкой способностью катионного обмена. Все это указывает на высокую способность к самоочищению. Аллювиальные луговые почвы центральной поймы и лугово-болотные почвы притеррасной поймы характеризуются низкой способностью к самоочищению. Таким образом, самоочищающая способность аллювиальных почв в пределах поймы уменьшается в направление прирусловая-центральная-притеррасная пойма.

Особенности самоочищающей способности почв к техногенным воздействиям должны учитываться при планировании структуры землепользования и мониторинге состояния окружающей среды.

 

Список литературы

1.     Алябина И.О. Почвенный покров России и его способность к самоочищению / И.О. Алябина, И.С. Урусевская, И.А. Мартыненко, П. П. Кречетов // Доклады по экологическому почвоведению 2008. № 1, вып. 7. С. 1-23.

2.     Кочуров Б.И. Анализ эколого-хозяйственного состояния территории муниципального образования / Б. И. Кочуров, П.И. Меркулов, С. В. Меркулова // Проблемы региональной экологии. - 2004. - № 1. - С. 46-59.

3.     Макаркин Н.П. Геоэкологический анализ территории этногенеза мордовского народа (на примере муниципального образования «Ковылкино») / Н. П. Макаркин, П. И. Меркулов, С. В. Меркулова. – Саранск: Изд-во Морд. ун-та, 2003. – 156 с.

4.     Меркулов П. И. Динамика самоочищающей способности атмосферы и биоклиматическая характеристика города Саранска / П.И. Меркулов, С.В. Меркулова, К.О. Колокотрони // Проблемы региональной экологии. - 2009. - № 5. - С. 192-198.

5.     Меркулов П.И. Пространственно-временная изменчивость режима увлажнения и ее влияние на здоровье населения республики Мордовия / П. И. Меркулов, С. В. Меркулова, С.Е. Хлевина, С.В. Сергейчева // Проблемы региональной экологии. - 2012. - №5. - С. 132-138.

6.     Меркулова С.В. Динамика климатического режима и его региональные аспекты (на примере Республики Мордовия) / С.В. Меркулова, П.И. Меркулов, С.В. Сергейчева // Региональные эффекты глобальных изменений климата (причины, последствия, прогнозы). – Воронеж: Изд-во «Научная книга». - 2012. - С. 153-155.

7.     Меркулова С.В. Тенденции изменения состояния атмосферного воздуха города Саранска в первое десятилетие XXI века / С.В. Меркулова, С.Е. Хлевина, П.И. Меркулов // Академический журнал Западной Сибири. - 2014. - Т. 10. - № 2. - С. 26-27.

8.     Михайлов Н.Н. Радиоуглеродное датирование голоценовых отложений горных районов южного обрамления СССР / Н.Н. Михайлов, Е.В. Максимов, М.Г. Козырева, С.И. Ларин, П.И. Меркулов, С.Б. Чернов // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7: Геология. География. - 1989. - № 1. - С. 57-62.

9.     Стульцева Н. Н. Оценка потенциальной способности почв Республики Мордовия к самоочищению / Н.Н. Стульцева, В. В. Кондрашова // Социально-гуманитарные и естественно-научные исследования: теория и практика взаимодействия. – Саранск: Ковылк.тип. - 2012. - С. 174-177.

10. Щетинина А. С. Почвенный покров и почвы Мордовии / А. С. Щетинина. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. - 1988. – 200 с.