Роль лесных биогеоценозов в формировании химического состава подпочвенных вод при техногенном загрязнении атмосферы

Ср = (Сп·Xn + Cв·(100 – Xn)) / 100 %, 
где Хn – количество (%) воды, поступающей из подзолистой почвы, при расчете "баланса концентраций" 
применяются отдельно концентрации меди (n – Cu) и никеля (n – Ni); Ср – содержание меди (или никеля) 
в водах ручья; Св – то же в водах, поступающих из лесной подзолистой почвы; Сп – в водах пустоши 
техногенной. 
XCu = (СрCu – CвCu) / (СпCu – CвCu) 100 %, 
аналогично рассчитываем XNi. 
Рис. 2. Схема формирования вод микроручья

---

Евтюгина З.А., Асминг В.Э. Особенности формирования состава инфильтрационных… 
76 
Вычисления 
показали: 
содержание меди в водах ручья 
(12 мкг/л) может быть получено 
смешением 92 % воды, посту-
пающей из подзолистой почвы, и 
8 % – из пустоши. Для никеля в 
ручье (концентрация 54 мкг/л) 
получаются близкие значения: 
95 % воды, поступающей из 
собственно почвы, и 5 % – из 
разрушенной почвы – техногенной 
пустоши. Это вполне согласуется с 
результатами 
картирования 
напочвенного покрова, которое 
выполнялось 
при 
изучении 
биопродукционных 
процессов 
(Лукина, Никонов, 1996): на долю 
пустоши в техногенном редколесье 
приходилось около 10 %.
Лесной 
биогеоценоз 
начальной стадии техногенного 
разрушения. 
Это 
ельник 
на 
возвышенной части небольшого 
холма в 36 км в южном 
направлении от комбината (рис. 1, индекс 4а, "слабо поврежденные леса"). Здесь отбирали атмосферные 
осадки, воды органогенного горизонта подзолистых почв – лесной подстилки (Ао) и воды, просочившиеся 
через органогенный и минеральные горизонты почвы (Ао – ВС) в целом. Опробовались также высачивания 
вод на склоне холма и ручей, дренирующий территорию, на которой расположен ельник.
В инфильтрационных водах, поступающих за границу переходной зоны иллювиального 
горизонта почв и почвообразующей породы, содержание катионов, по сравнению с составом 
атмосферных осадков, увеличивается. Различие не столь существенное, как в техногенном редколесье 
(7 км от комбината), где происходит разрушение БГЦ. В ельнике начальной стадии разрушения растения 
активно поглощают элементы-биофилы: кальций, магний и калий. Почвенные воды по значению pH 
относятся 
к 
категории 
слабокислых 
(5.44-6.14), 
в 
них 
появляется 
гидрокарбонат-ион 
(SO
4
52Cl33HCO
3
11NO
3
4), который достигает наибольших значений в ручье, дренирующем лесной 
ландшафт (SO
4
68HCO
3
18Cl13NO
3
1). Появление в этих водах гидрокарбонат-иона связано с процессами 
минерализации органического вещества, и конечным продуктом минерализации, как известно, является 
вода и СО
2
. Концентрация HCO
3
-
в почвенной воде в БГЦ (36 км) намного превышает содержание этого 
компонента в инфильтрационных водах техногенного редколесья (7 км от источника пылегазовых 
выбросов).
Медь и никель, поступающие с дождями в этот биогеоценоз, сорбируются почвой. При 
содержаниях в атмосферных осадках 19 мкг/л и 13 мкг/л соответственно в почвенных водах содержится 
Cu – 2 мкг/л; Ni – 5.1 мкг/л. Примерно такие же, как и в почвенных водах, – концентрации тяжелых 
металлов в водах ручья (табл. 3). Таким образом, почва в летний период (период выпадения жидких 
атмосферных осадков) защищает поверхностные и, очевидно, подземные воды от проникновения 
тяжелых металлов (Евтюгина, Горбачева, 2012). Концентрация меди и никеля в этих водах меньше