54. Виды мониторинга почвы, воды и воздуха

Эк. мон-г на уровне гос-ва строится по 3-х уровневому варианту: лок-ный, регион-ный, гос-ный.

Лок-ный(санитарно-гигиенич) мон-г предусматривает контроль за содержанием в различный природных объектах вредных для чел-а загрязнителей различ происхождения на местном ур-не, отслеживание влияния на среду конкретных действий чел-а – стройки, фермер. хоз-ва, пром. предп-й. в его разработке учувствуют экологи, химики, почвоведы, систематики и т.д.

Биосферный(глобальный) мон-г представляет систему наблюдений на планетарном ур-не объектов биосферы, осуществляемых в основном в атмо-е и гидро-е, где отслеживается распространение различ загряз-ей на планете. Участвует широкий круг спец-ов.

Региональный(геосистемный) мон-г отслеживает взаимодействие чел-а и природы в процессе использ-я объектов природы с определением прихода и выхода в-в и Е в отдельных сис-мах, проявляющиеся в основном на ландшафтном ур-не. Участвуют гидрометеорологии, сейсмологи, лесоустроители, почвоведы и др.

Иногда выделяют мон-г биотический(биолог-й), абиотический(геофиз-й) с конкретизацией среды наблюдения – вода, почва, воздух.

Специальные виды мон-га: радиационный, озоновый, пестицидный, на ТМ и др.

55. Развитие почвы и почвоподобного тела

Почва представляет собой поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием и формирующий растительный покров планеты; она является самостоятельным биокосным телом, образующимся на основе разрушения поверхности разных горных пород в результате физических и биохимических процессов под воздействием живых и мертвых организмов, влаги, воздуха, температуры. Именно материнские горные породы, климат, растительность, микроорганизмы, рельеф и возраст региона считаются основными факторами почвообразования. Примерно в таком плане рассматриваются вопросы почвообразования на нашей планете во многих научных обобщениях (Глинка, 1904; Докучаев, 1892; Ильин, 1978; Коссович, 1911; Неустроев, 1949). В.Р.

Рассмотрим вопросы почвообразования с точки зрения абиогенной составляющей. Происхождение почв является специфическим процессом, продолжительность которого соотносится, очевидно, с началом химической эволюции на Земле и выпадением на нашу планету абиогенно образующихся в воздухе органических веществ, а также с возникновением первичного океана (Белюченко, 2000). В общих чертах концепция абиогенного начала в формировании почв на нашей планете такова.

Весьма близки к почвам морские, озерные и речные илы, состав которых зависит в основном от термических условий; они размещаются в соответствии с законами зональности, а также расчленяются на вертикальные горизонты. Илы содержат коллоидную фракцию и характеризуются интенсивным протеканием обменных процессов. Они, как и почвы, представлены жидкой и твердой фазами, сменяющимися снизу вверх; они состоят из смеси минеральных и органических веществ с подавляющим преобладанием одного из них и не имеют материнской породы. Илы постоянно увлажнены и роль растений в их судьбе не очень значительна, что и объясняет их относительное однообразие по сравнению с почвами и большую однородность в пространстве.

Илы это биокосные системы; они содержат значительные количества (до 1% и более) органических остатков, в них обитают многие животные (например, илоеды) и микроорганизмы, разлагающие органику. Поэтому илы можно анализировать как неравновесные динамические биокосные системы, относительно богатые свободной энергией. В целом, илообразование можно рассматривать как постоянный процесс разложения органики и прохождения окислительно-восстановительных реакций.

Минеральная часть ила представляет собой в значительной части тонкозернистый осадок, содержащий продукты выветривания гранитов, базальтов, известняков и других скальных пород. Выветривание протекает на нашей планете с начала формирования литосферы, атмосферы и гидросферы, хотя и неравномерно по отдельным геологическим периодам; так, известны древние докембрийские и палеозойские коры выветривания (Маслов, 1968).

Многочисленные гетеротрофные микроорганизмы активно влияли на выветривание горных пород и минералов.

Илы активно формировались на Земле уже с начала образования гидросферы: их минеральная часть являлась результатом выветривания гранитов, базальтов и других скальных пород, а также выбросов вулканического пепла и разливов вулканической магмы; органическая часть представляла собой органические соединения космического происхождения, а также органику, сформированную абиогенным путем в примитивной атмосфере нашей планеты в процессе химической эволюции (Маслов, 1968).

Основу илов, сформированных в мелководьях и болотах при отступлении моря и в равнинных понижениях, куда со всей площади водосбора сносился измельченный минеральный субстрат с биогенами, включающими космическую пыль, составили продукты выветривания горных пород и органика абиотического происхождения.

Существует мнение, что падение относительно крупных небесных тел (планетоидов) на поверхность Земли происходило не только в период формирования планеты. Этот процесс свойственен нашей планете на всем историческом пути её развития. Несмотря на ослабление этого процесса в настоящее время, формирование нашей планеты все еще не закончилось (Wetherill, 1978; Будыко, 1984). Это подтверждается изучением следов падения небесных тел (астероидов, комет и т.д.) на Землю. За счет падения небесных тел и космической пыли масса нашей планеты ежегодно нарастает примерно на 10 млн. тонн при одновременной потере части легких газов (Перебора, 2000).

Падение крупных метеоритов на Землю – явление редкое, но распыленные частицы, которые отделяются от них при близком прохождении от нашей планеты, проходят через атмосферу и оседают на Земле, где они соединяются с пылью и выбросами при извержении вулканов. При этом метеоритные примеси практически невозможно выделить из общей массы атмосферной пыли.

Определенные количества космической пыли обнаружены на снежных просторах в полярной зоне. Предполагается, что в среднем за 200 лет на нашу планету оседает слой космической пыли толщиной 1 мм (Комаров, 1961). По данным Г.С. Ануфриева и Б.С. Болтенкова (2000), слой космической пыли в 1 мм на Земле накапливается за 1000 лет. Хотя масса этой пыли и невелика для конкретного участка территории, но для всей планеты падающая атмосферная пыль ведет к существенному приросту массы. В прошлом такая пыль сносилась ветрами и водой в понижения суши, где и накапливалась в значительных количествах вместе с мелкодисперсными частицами минералов. В связи с накоплением органики (от 1 до 2%) в местах её скопления концентрировались фотосинтезирующие водоросли, способные использовать эти питательные вещества. В болотистых местах содержание органики увеличивалось также за счет нарастания продукции водорослей, которые не полностью поедались живыми организмами, а перерабатывались гетеротрофами и пополняли новыми органическими образованиями придонные отложения. Именно в таких местах концентрировалась органика, что обусловило формирование здесь самых мощных почв и самых продуктивных типов растительности. Наиболее глубокие почвенные слои сформированы на тех площадях, которые в прошлом были заняты морем или речными долинами, ставшими к началу девона сушей.

Иными словами, основу почвенных образований, по нашему убеждению, составляют такие биокосные образования, как илы, сформированные задолго до выхода растений на сушу в мелководьях, болотах и поймах рек. Они концентрировали органику с огромных водосборных территорий, как абиогенного (космического) происхождения, так и переработанных отмерших организмов уже земного происхождения. Илы мелководий были освоены подземными структурами многообразных растений, что привело в последующем к существенному изменению их природы, подняло в их составе долю органики, способствовало образованию гумуса и формированию в разных условиях многообразных типов почв. Почвы плакорных территорий (всхолмления, склоны и другие образования) имеют аналогичную природу, но поскольку они подвергались активным эрозионным процессам, то для них свойственна относительно слабая мощность и в целом высокая уязвимость к любым воздействиям антропогенного (пожары, вырубка леса, вспашка и т.д.) или абиотического происхождения (циклоны, ураганы, ливни).

Завершая анализ начальных этапов почвообразования с точки зрения временного интервала, можно допустить со значительной долей уверенности, что эволюция почвенного покрова на нашей планете столь же древняя, как и эволюция всего органического мира; а начало её формирования и развития соотносится, по крайней мере, с ранним докембрием.

Таким образом, будущие почвы и их функциональные особенности зарождались в сообществах донных илистых отложений литорали и болотистых территорий. На морском дне почва формировалась за счет органики космического происхождения, а также животных и растений; основу почвообразования на суше на первом этапе составляла органика космического происхождения (особенно в низовьях), а также отмерших растений и, в меньшей степени, животных. Концентрация органики на поверхности суши явилась базовой основой возникновения и развития сложных экологических систем, регуляторные механизмы функционирования которых осуществлялись посредством почвы.