¬плив кислотного чинника на с≥рчан≥й, азотн≥й кислотах та њхн≥й сум≥ш≥ на ірунти



ѕрот¤гом останн≥х к≥лькох дес¤тк≥в рок≥в простежуЇтьс¤ щораз б≥льше послабленн¤ життЇздатност≥ деревостан≥в, унасл≥док чого з'¤вл¤ютьс¤ нов≥ хвороби дерев, причини ¤ких дос≥ однозначно не з'¤сован≥. ÷е спричинюЇ зубож≥нн¤ видового складу деревостан≥в, зменшенн¤ њхньоњ б≥олог≥чноњ ст≥йкост≥, зниженн¤ продуктивност≥ й здатност≥ виконанн¤ позапродуктивних функц≥й. Ќай≥мов≥рн≥шою г≥потезою, ¤ка по¤снюЇ причини в≥дмиранн¤ л≥с≥в, уважають ¤вище кислотних дощ≥в.

Ѕлизько 90% кислототворних складник≥в, ¤к≥ м≥ст¤тьс¤ в атмосферному пов≥тр≥, мають антропогенне походженн¤. ¬икиди в атмосферне пов≥тр¤, перш н≥ж ос¤дуть на поверхн≥ ірунту, зазнають впливу атмосферних чинник≥в, унасл≥док чого в≥дбуваЇтьс¤ њхнЇ механ≥чне, ф≥зичне ≥ х≥м≥чне перетворенн¤. “емп ≥ можлив≥сть цих перетворень залежать в≥д шл¤ху проходженн¤, часу перебуванн¤ у довк≥лл≥ та реакц≥њ сполук на д≥њ довк≥лл¤. ¬ результат≥ взаЇмод≥њ, ¤к звичайно, зазнають впливу ¤к субстанц≥њ, що потрапл¤ють у навколишнЇ середовище, так ≥ саме середовище. ѕоживн≥ речовини (б≥отрофи) - кр≥м фосфору - можуть надходити в л≥сов≥ екосистеми разом з забрудненн¤м пов≥тр¤.  ≥льк≥сно переважають кислототворн≥ субстанц≥њ, передус≥м SO2 ≥ Nќx.

” природних умовах окисненн¤ атмосферних опад≥в залежить в≥д на¤вност≥ так званих кислототворних газ≥в (SO2, Nќx та ≥н.) ≥ окиснювач≥в, ¤к≥ м≥ст¤тьс¤ в атмосфер≥ (ќ2, Ќ2ќ2, г≥дроксидна група ќЌ та ≥н.). ѕрактично вм≥ст кислот в атмосферних опадах визначений вин¤тково сильними кислотами (Ќ2SO4, ЌNќ3 та ≥н.). ќписане ¤вище веде до виникненн¤ кислотних дощ≥в. «в≥дси припущенн¤, що, робл¤чи водн≥ розчини на м≥цних кислотах (Ќ2SO4, ЌNќ3) та њхн≥х сум≥шах з певним рЌ ≥ впливаючи ними на ірунт, отримаЇмо ефект, наближений до д≥њ кислотних опад≥в, ¤к≥ утворюютьс¤ у атмосферному пов≥тр≥.

Ўтучн≥ кислотн≥ дощ≥, ¤к ≥ природн≥ опади, впливають на ірунт. ” раз≥ надм≥ру кислоти в ірунт≥ в≥дбуваЇтьс¤ зам≥щенн¤ кат≥он≥в (Ca, Mg, K, Na) ан≥онами (протони Ќ+ ≥

кат≥онов≥ кислоти). ÷е зумовлюЇ зменшенн¤ насиченост≥ основами. «г≥дно з перел≥ком

’офмайстера, у ц≥й реакц≥њ спочатку вив≥льн¤ютьс¤ одновалентн≥ кат≥они (K, Na), пот≥м - двовалентн≥ (Mg, Ca та ≥н.), а дал≥ - тривалентн≥ (наприклад, алюм≥н≥й та ≥н.) [20]. ¬ив≥льнен≥ п≥д час дисоц≥ац≥њ кислот протони призвод¤ть до закисненн¤, ¤кщо не зазнають впливу буферних систем [17].

 ислотний дощ моб≥л≥зуЇ ¤к поживн≥ речовини, так ≥ токсичн≥, зумовлюючи њхнЇ вимиванн¤ з ірунту. ¬чен≥ [14] ви¤вили зниженн¤ рЌ верхн≥х шар≥в субстрат≥в окремих л≥толог≥чних ірунт≥в (п≥сок, глинист≥ ірунти) ≥ зб≥льшенн¤ обм≥нноњ кислотност≥ (дл¤ п≥ску) разом з≥ зростанн¤м кислотност≥ штучних дощ≥в на сум≥ш≥ с≥рчаноњ й азотноњ кислот. ƒосл≥дженн¤ [11] засв≥дчили зм≥ну рЌ на п≥втори одиниц≥ у вертикальному розр≥з≥ ірунт≥в до глибини в≥д 0 до 35 см. –ан≥ше аналог≥чн≥ висновки зробив [18], ¤кий зазначив про зб≥льшенн¤ закисненн¤ ірунт≥в уже через два роки п≥сл¤ п≥дливанн¤ њх кислотними дощами. Ўвидк≥сть цього процесу пов'¤зана з х≥м≥чним складом атмосферних опад≥в.

ќкрем≥ х≥м≥чн≥ властивост≥ субстрату. ’≥м≥чний склад ірунт≥в та вм≥ст м≥кро- ≥ макроелемент≥в Ї результатом впливу низки фактор≥в, з ¤ких до найважлив≥ших зараховуЇмо: м≥неральний склад ірунт≥в, потрапл¤нн¤ поживних речовин з атмосферного пов≥тр¤ ≥ ірунтових вод, ≥нтенсивн≥сть природних та антропогенних процес≥в, що в≥дбуваютьс¤ в екосистем≥. ƒо цих фактор≥в належать ≥ кислотн≥ дощ≥, ¤к≥ можуть значно пришвидшити процес або позитивно впливати на вимиванн¤ луг≥в, тим самим поглиблюючи процес деградац≥њ ірунт≥в.

 ислотн≥сть ірунт≥в. ѕ≥дливанн¤ субстрату штучними кислотними дощами спричинило закисненн¤ ірунт≥в, тод≥ ¤к зрошуванн¤ водою Їмностей, прийн¤тих за точку в≥дл≥ку (Їмност≥ контрольн≥), зумовлювало зростанн¤ реакц≥њ рЌ (вода, застосована дл¤ досл≥д≥в, мала рЌ 7,8).

¬≥д початку експерименту в п≥щаних ірунтах рЌ водне становило 5,9, рЌ сольове -близько 5,0, у глинистих субстратах рЌ водне ≥ сольове, в≥дпов≥дно, - в≥д 5,5 до 7,5 ≥ в≥д 4,6 до 6,9, тод≥ ¤к рЌ водне ≥ сольове торфового субстрату коливалис¤ в≥д 3,2 до 5,4 ≥ в≥д 2,4 до 4,7.

ѕ≥дливанн¤ ірунт≥в кислотними дощами з рЌ 2,5 прот¤гом трьох рок≥в призвело до зм≥ни рЌ водного у п≥щаних субстратах на 0,2-0,8 одиниц≥, сольового - в≥д 0,4 до 1,4 одиниц≥ залежно в≥д того, на ¤к≥й кислот≥ виконано штучн≥ кисл≥ розчини: с≥рчан≥й, азотн≥й чи њхн≥й сум≥ш≥. ÷е стосуЇтьс¤ шару ірунту до глибини 15 см.

« глибини 15 см кислотн≥сть ірунту зм≥нювалась на одиницю п≥д впливом кислотного чинника на азотн≥й кислот≥. ” шарах ірунту нижче 20 см не ви¤влено зм≥н реакц≥њ незалежно в≥д рЌ водних розчин≥в.

Ќайб≥льша розб≥жн≥сть значенн¤ рЌ ви¤влена в раз≥ впливу штучних кислотних дощ≥в на сум≥ш≥ с≥рчаноњ й азотноњ кислот. ѕри рЌ 2,5 кислотного чинника у шар≥ ірунту товщиною 15 см рЌ водне зм≥нилос¤ в межах в≥д 0,5 до 1,5 одиниц≥, сольове - в≥д 1,3 до 1,5 одиниц≥; при рЌ 3,0 кислих водних розчин≥в кислотн≥сть ірунту в шар≥ до 15 см зм≥нювалась в≥д 0,3 до 1,5 одиниц≥ у вод≥ та в≥д 0,3 до 1,1 - у KCl; при рЌ 3,5 кислих водних розчин≥в кислотн≥сть ірунт≥в зм≥нилас¤ на 0,3 (рЌ водне) ≥ 0,2 одиниц≥ (рЌ сольове).  ислотн≥ розчини з рЌ 4,0 ≥ 4,5, а також вода з артез≥анськоњ свердловини (рЌ 7,8) не зумовлювали зниженн¤ рЌ ірунт≥в, а, навпаки, стали причиною њхнього залуженн¤.  ислотн≥ дощ≥ з рЌ 4,0 спричинювали зм≥ну реакц≥њ верхн≥х шар≥в п≥щаного ірунту (до 5 см) на 0,2 одиниц≥.

¬м≥ст макро- ≥ м≥кроелемент≥в. ” проведеному експеримент≥ р≥вень окремих складник≥в залежав в≥д њхньоњ на¤вност≥ в ірунт≥ ≥ потрапл¤нн¤ з водою, ¤ку

використовували дл¤ п≥дливанн¤. ÷ей вплив можна визнати незначним. ѕрийн¤то, що р≥зниц≥ у вм≥ст≥ ≥он≥в окремих елемент≥в, ¤к≥ на¤вн≥ у р≥зних Їмност¤х, були результатом п≥дливанн¤ штучними кислотними дощами з р≥зним значенн¤м рЌ.

–азом з≥ зб≥льшенн¤м глибини ірунтового проф≥лю незначно зростаЇ вм≥ст натр≥ю. ÷¤ тенденц≥¤ особливо виразна на п≥щаних ірунтах ≥ торфах. —еред трьох вид≥в штучних кислих дощ≥в ц¤ залежн≥сть найвиразн≥ша в раз≥ д≥њ сум≥ш≥ с≥рчаноњ й азотноњ кислот, пор¤док незначно зм≥нивс¤ на б≥льше зв'¤заних ірунтах. –≥зниц≥ у вм≥ст≥ натр≥ю в ірунт≥ п≥д д≥Їю розчин≥в с≥рчаноњ й азотноњ кислот незначн≥, тод≥ ¤к у випадку д≥њ сум≥ш≥ кислот H2SO4 i HNO3 вони Ї значно б≥льшими.

¬м≥ст кал≥ю зменшуЇтьс¤ з≥ зб≥льшенн¤м глибини ірунтового проф≥лю в раз≥ д≥њ на нього водних розчин≥в незалежно в≥д х≥м≥чного складу кислотного впливу. “ут Ї виразна залежн≥сть м≥ж зменшенн¤м кислотност≥ ірунт≥в ≥ р≥зновидом кислотних дощ≥в. •рунти, на ¤к≥ д≥¤ли кисл≥ш≥ розчини, мають набагато б≥льший вм≥ст кал≥ю, н≥ж ірунти, на ¤к≥ впливали лужн≥ розчини (контрольн≥ поверхн≥). ÷е ¤вище не простежуЇтьс¤ на глинистих субстратах.

¬м≥ст кальц≥ю формуЇтьс¤ по-р≥зному залежно в≥д р≥зновиду субстрату ≥ х≥м≥чного складу кислотного впливу. «деб≥льшого у верхн≥х шарах ірунтового проф≥лю заф≥ксовано б≥льший вм≥ст —а, що зменшувавс¤ до глибини 25 см ≥ зростав у найнижчому горизонт≥. Ќайвиразн≥ше це ¤вище ви¤влено на торфових субстратах, тод≥ ¤к найб≥льше в≥дхиленн¤ в≥д описаноњ тенденц≥њ Ї на глинах.

Ќе ви¤влено виразноњ тенденц≥њ у розпод≥л≥ вм≥сту магн≥ю залежно в≥д глибини ірунтового горизонту, а також кислотного впливу внасл≥док п≥дливанн¤.

” межах досл≥джуваного ірунтового проф≥лю заф≥ксовано незначне зб≥льшенн¤ вм≥сту зал≥за у верхн≥х шарах, однак цей результат не Ї однозначним. Ѕ≥льш≥ р≥зниц≥ ви¤влено п≥д час п≥дливанн¤ субстрату сум≥шшю с≥рчаноњ й азотноњ кислот. ” випадку д≥њ на ірунти штучних кислотних дощ≥в на основ≥ H2SO4 i HNO3 вм≥ст Fe в ірунтах на 20% менший, н≥ж у раз≥ д≥њ кислотного чинника на основ≥ сум≥ш≥ кислот.

¬м≥ст фосфору в ірунт≥ суттЇво не залежить в≥д кислотност≥ водних розчин≥в ≥ р≥зновиду кислотних чинник≥в. «ареЇстровано виразний зв'¤зок м≥ж його вм≥стом та глибиною ірутового проф≥лю. Ќайменша к≥льк≥сть фосфору Ї у верхньому шар≥ ірунт≥в (кр≥м тих, ¤к≥ перебували п≥д впливом сум≥ш≥ кислот), а найб≥льш≥ - у найнижчому горизонт≥, тобто на глибин≥ близько 35 см. –озм≥щенн¤ –2ќ5 в р≥зних шарах ірунту наближене до розм≥щенн¤ кальц≥ю.

” результат≥ анал≥з≥в ви¤влено незначну р≥зницю вм≥сту загального азоту в ірунтах залежно в≥д складу кислотних дощ≥в. Ќайб≥льший вм≥ст Nзаг мають ірунти з найнижчим рЌ, ¤к≥ перебувають п≥д впливом найкисл≥шого чинника на основ≥ ¤к с≥рчаноњ, так ≥ азотноњ кислот. ѕод≥бну тенденц≥ю ви¤вл¤ють ірунти, п≥длит≥ водними розчинами сум≥ш≥ кислот H2SO4 i HNO3, у цьому раз≥ абсолютн≥ показники Ї дещо вищими.

¬м≥ст вуглецю б≥льший у ірунтах, п≥длитих водними розчинами з нижчою реакц≥Їю рЌ. ÷¤ законом≥рн≥сть простежуЇтьс¤ в раз≥ д≥њ кислотних дощ≥в на основ≥ с≥рчаноњ, азотноњ кислот та њхньоњ сум≥ш≥, у випадку кислотних дощ≥в на основ≥ с≥рчаноњ кислоти р≥зниц≥ були найвиразн≥шими.

 ≥льк≥сть марганцю в окремих шарах ірунтового проф≥лю залежить в≥д виду субстрату. Ќа п≥щаних ірунтах незалежно в≥д складу кислотного чинника б≥льший вм≥ст цього елемента заф≥ксовано в раз≥ п≥дливанн¤ њх розчинами з рЌ 2,5. ™мност≥, п≥длит≥ розчинами з рЌ 3,0 ≥ 3,5, мали найб≥льший вм≥ст Mn, ¤кий зменшувавс¤ з≥ зростанн¤м рЌ штучних кислотних дощ≥в. Ќайнижчий вм≥ст цього складника мали ірунти в

контрольних Їмност¤х, ¤к≥ п≥дливали кислотними дощами з рЌ 7,8. ” межах ірунтового проф≥лю отриман≥ результати не дають змоги ви¤вити точн≥ законом≥рност≥. Ќа торфових ≥ глинистих ірунтах не простежено жодних виразних тенденц≥й. Ќайменший вм≥ст Mn ви¤влено в ірунтах, п≥длитих штучними кислотними дощами з рЌ 2,5 ≥ 3,0, найб≥льший - у межах рЌ 3,5 до 4,5 з наступним зменшенн¤м при рЌ 7,8, тобто в раз≥ п≥дливанн¤ Їмностей чистою водою.

Ќайб≥льший вм≥ст цинку зареЇстровано в ірунтах, п≥длитих кислими водними розчинами з найнижчим рЌ незалежно в≥д р≥зновиду субстрату ≥ типу кислотного чинника. ѕ≥д час анал≥зу розм≥щенн¤ цього елемента в межах ірунтового проф≥лю найб≥льший вм≥ст ви¤влено у глибших шарах (в≥д 25 до 35 см).

ќтриман≥ результати не дають п≥дстав зробити висновки щодо впливу кислотного чинника на розм≥щенн¤ м≥д≥ в межах ірунтового проф≥лю ≥ зм≥ну њњ к≥лькост≥. јнал≥з засв≥дчив т≥льки п≥двищену к≥льк≥сть елемента в досл≥джуваних ірунтах пор≥вн¤но з контрольними.

” б≥льшост≥ анал≥зованих випадк≥в вм≥ст свинцю нижчий у ірунтах, п≥длитих кислотними дощами в межах рЌ в≥д 3,0 до 4,0. ” третин≥ випадк≥в простежено зб≥льшенн¤ вм≥сту цього елемента в ірунтах при рЌ 2,5 кислих розчин≥в щодо контрольних Їмностей. ¬иразна тенденц≥¤, ¤ка пол¤гаЇ у зб≥льшенн≥ вм≥сту свинцю в ірунт≥, заф≥ксована в раз≥ д≥њ водних розчин≥в на основ≥ с≥рчаноњ й азотноњ кислот. јнал≥зом ви¤влено зменшенн¤ вм≥сту свинцю з поглибленн¤м ірунтового проф≥лю.

” випадку д≥њ на ірунти кислотних розчин≥в на основ≥ с≥рчаноњ кислоти та сум≥ш≥ с≥рчаноњ й азотноњ кислот зареЇстровано зб≥льшенн¤ р≥вн¤ кадм≥ю з≥ зростанн¤м кислотност≥ розчин≥в. ÷е стосуЇтьс¤ м≥неральних ≥ торфових ірунт≥в. ”насл≥док впливу кислотного чинника на основ≥ азотноњ кислоти отримано зворотну тенденц≥ю, тобто ірунти мали менший вм≥ст кадм≥ю в раз≥ п≥дливанн¤ њх водними розчинами з нижчим рЌ.

«аконом≥рност≥ м≥ж вм≥стом н≥келю в ірунтах ≥ впливом кислотного чинника, особливо на м≥неральних субстратах, не ви¤влено. Ќевиразна тенденц≥¤ (¤ка порушувалась у багатьох випадках) простежена лише на орган≥чних ірунтах, у ¤ких з≥ зростанн¤м закисленн¤ зменшуЇтьс¤ вм≥ст н≥келю. ¬ межах ірунтового проф≥лю б≥льша к≥льк≥сть цього елемента Ї у верхн≥х шарах ірунт≥в.

¬м≥ст хрому в окремих горизонтах Ї р≥зним, не ви¤влено жодноњ законом≥рност≥. ” багатьох випадках к≥льк≥сть хрому Ї найменша у ірунтах, п≥длитих кислотними дощами з рЌ 2,5. Ќайб≥льший вм≥ст хрому в ірунтах заф≥ксовано в межах рЌ 3,0-4,5 кислих водних розчин≥в. ” вертикальному розр≥з≥ ірунт≥в найб≥льш≥ його значенн¤ зареЇстровано в нижн≥й частин≥ ірунтового проф≥лю.

¬м≥ст орган≥чних речовин. ќбм≥н орган≥чних речовин значно залежить в≥д типу ірунтових субстрат≥в ≥ атмосферних умов. Ќа п≥щаних ≥ глинистих ірунтах найб≥льший вм≥ст орган≥чних речовин Ї в Їмност¤х, п≥длитих кислотними дощами з рЌ 2,5 ≥ 3.0, найменший - при рЌ 3,5-4,5. “а ж тенденц≥¤, т≥льки з вищими абсолютними показниками, ви¤влена на торфових ірунтах.

Ќаведен≥ дан≥ св≥дчать про затримку процесу розкладу орган≥чних речовин на поверхн¤х, п≥длитих кислотними дощами з рЌ 2,5 ≥ 3,5. ÷е ¤вище виразно видно на п≥щаних ірунтах, тод≥ ¤к на глинах ≥ торфах процес розкладу виразно не ви¤влено.

ƒосл≥дженн¤ кислотност≥ на чотирьох р≥вн¤х глибини дали змогу ви¤вити зм≥ну рЌ у межах 0,5-1,0 на п≥щаних ірунтах, ¤к≥ п≥дливали кислими дощами з рЌ в≥д 2,5 до 3,0, тод≥ ¤к кислотн≥ дощ≥ з рЌ понад 3,5 не у вс≥х випадках зумовлювали зм≥ну кислотност≥

ірунт≥в. –ан≥ше под≥бн≥ результати отримано в прац≥ [4]. ѕоказники рЌ ірунт≥в та к≥лькост≥ макро- ≥ м≥кроелемент≥в засв≥дчують, що впродовж трьох рок≥в експерименту виразне закисленн¤ ірунт≥в ≥ зм≥ни к≥лькост≥ макро- ≥ м≥кроелемент≥в в≥дбувалис¤ лише у верхн≥х шарах (в≥д 0 до 10 см) п≥щаних ірунт≥в ≥ торфу та у шар≥ в≥д 0 до 5 см на глинистих ірунтах.

¬ досл≥дженн¤х [16], виконаних у природних умовах, заф≥ксовано, що ірунти у верхн≥х шарах ірунтового проф≥лю ви¤вили нейтральну реакц≥ю незалежно в≥д в≥дстан≥ до промислових п≥дприЇмств. ” багатьох випадках м≥н≥мальн≥ зм≥ни рЌ водного ≥ сольового можуть св≥дчити про насиченн¤ сорбц≥йного комплексу ≥онами лужних метал≥в.

Ќа п≥дстав≥ результат≥в л≥зиметричних досл≥джень [12] визначено зб≥льшенн¤ вилуговуванн¤ кислотними дощами металевих кат≥он≥в. —туп≥нь вилуговуванн¤ значно зростав з≥ зменшенн¤м рЌ кислотних дощ≥в, особливо це стосуЇтьс¤ кальц≥ю. ўодо вимиванн¤ ≥нших складник≥в, то результати експерименту не дали однозначних в≥дпов≥дей. « даних ц≥Їњ прац≥ випливаЇ, що б≥льша частина с≥рки, ¤ку додавали у вигл¤д≥ Ќ2SO4, залишилас¤ у л≥зиметрах, водночас вимиванн¤ кальц≥ю зросло на 25%. ” вод≥ значно зб≥льшивс¤ вм≥ст розчинених сполук.

•рунти, багат≥ на глинист≥ субстанц≥њ й орган≥чн≥ колоњди, повинн≥ бути ст≥йк≥шими до залуженн¤ ≥ закисленн¤, н≥ж п≥щан≥. ÷е п≥дтверджено нашими досл≥дженн¤ми. «акисленн¤ глинистих ірунт≥в у вертикальному розр≥з≥ с¤гало набагато глибше, а р≥зниц≥ у вм≥ст≥ макро- ≥ м≥кроелемент≥в були пом≥тно вужч≥.

ƒощ≥ з≥ слабокислою реакц≥Їю спричинювали менш≥ вилуговуюч≥ ефекти у дуже кислих ірунтах пор≥вн¤но з≥ слабокислими чи нейтральними. «м≥ни к≥лькост≥ Ca, Mg, K за р≥зних значень рЌ можуть св≥дчити, що в≥дносн≥ значенн¤ в раз≥ вимиванн¤ тим б≥льш≥, чим меншим Ї насиченн¤ цих ірунт≥в ≥ обм≥нна Їмн≥сть кат≥он≥в. ÷е ¤вище простежуЇтьс¤ в природних умовах (у л≥сах), однак час триванн¤ експерименту був замалий, щоб могли в≥дбутис¤ так≥ значн≥ зм≥ни.

” багатьох досл≥дженн¤х заф≥ксовано зб≥льшенн¤ к≥лькост≥ азоту в ірунтах територ≥й з сильним промисловим навантаженн¤м [11, 13, 15]. ќтриман≥ нами к≥лькост≥ макро- ≥ м≥кроелемент≥в важко пор≥внювати з л≥тературними даними [10, 7], оск≥льки б≥льш≥сть цих даних походить з господарських л≥с≥в, ¤к≥ ростуть на р≥зних ірунтах (б≥дн≥ та дуже б≥дн≥ умови м≥сцезростанн¤). ƒан≥, отриман≥ у нашому експеримент≥, Ї вищими. —тосовно фосфору в ірунтовому проф≥л≥ заф≥ксовано тенденц≥ю до зменшенн¤ його к≥лькост≥. ÷е п≥дтверджено результатами досл≥джень [2, 6, 8]. —падну тенденц≥ю у ірунтовому проф≥л≥ маЇ к≥льк≥сть кальц≥ю ≥ цинку, зростаючу - магн≥ю, марганцю, зал≥за ≥ кал≥ю, що зб≥гаЇтьс¤ з результатами досл≥джень [21, 22].

ƒосл≥дженн¤ми [16] ви¤влено значний вм≥ст загальноњ м≥д≥ у верхньому шар≥ ірунт≥в навколо промислових п≥дприЇмств (м≥дь у межах 210-2000 Й, свинець - 100-2000 Й). ÷≥ результати значно перевищують дан≥, отриман≥ в наших досл≥дженн¤х, однак вони стосуютьс¤ безпосереднього сус≥дства м≥дноплавильного комб≥нату.

«наченн¤ кислотних опад≥в дл¤ важких метал≥в пол¤гаЇ, кр≥м ≥ншого, в тому, що вони стають б≥льш моб≥льними ≥ доступними дл¤ ≥нших орган≥зм≥в, особливо дл¤ рослин.  ислотн≥ дощ≥ спричинюють також њхнЇ посилене вилуговуванн¤.

Ѕагато праць присв¤чено рухомост≥ марганцю з≥ зб≥льшенн¤м кислотност≥ дощ≥в. «апаси окису марганцю, ¤к звичайно, незначн≥, тому в раз≥ д≥њ на них кислот може д≥йти до вимиванн¤ з верхн≥х шар≥в ірунтового проф≥лю прот¤гом пор≥вн¤но короткого про

м≥жку часу (в≥д к≥лькох до к≥лькох дес¤тк≥в рок≥в). ƒл¤ значень рЌ водних розчин≥в до 4,2 в≥дбуваЇтьс¤ зам≥на марганцю ≥оном алюм≥н≥ю, ≥, можливо, зал≥за з сорпц≥йного комплексу [5, 9]. ÷им можна по¤снити у багатьох випадках меншу к≥льк≥сть марганцю в досл≥джуваних ірунтах.

ƒо розкладу р≥вн¤ макро- ≥ м≥кроелемент≥в в ірунтах з огл¤ду на короткий терм≥н експерименту (три роки) треба ставитис¤ дуже обережно. •рунти мають значн≥ буферн≥ властивост≥, ≥ доки вони д≥ють, не можна спод≥ватис¤ на значн≥ перем≥щенн¤ кат≥он≥в у межах ірунтового проф≥лю. ќпосередковано про це св≥дчить концентрац≥¤ ≥он≥в Ќ+, ¤ка на п≥щаних ≥ торфових ірунтах зб≥льшуЇтьс¤ на 80%, а на глинах - т≥льки на 30% пор≥вн¤но з незакисленими ірунтами. ” цьому процес≥ пор¤д з концентрац≥Їю кислотного чинника першочерговим Ї час.

ƒосл≥дженн¤ вм≥сту азоту ≥ гумусу не дали однозначних результат≥в. ѕереважно зб≥льшенн¤ кислотност≥ водних розчин≥в зумовлюЇ одночасне зростанн¤ р≥вн¤ азоту ≥ вуглецю у верхньому шар≥ ірунту. «аф≥ксовано також протилежн≥ випадки. ¬ л≥тератур≥ також Ї протилежн≥ результати, проте однозначна думка про зменшенн¤ к≥лькост≥ окремих груп м≥кроорган≥зм≥в з≥ зб≥льшенн¤м кислотност≥. јвтор прац≥ [1] ви¤вив невелику к≥льк≥сть NO3- в ≥нф≥льтрат≥ з п≥щано-глинистих ірунт≥в. ”чений наголосив, що пор¤д з м≥нерал≥зац≥Їю вимиванн¤ Ї дуже незначним у ірунтовому проф≥л≥. ÷≥ процеси досить обмежен≥ у кислих ірунтах. «а на¤вност≥ алюм≥н≥ю ≥ важких метал≥в вимиванн¤ обмежене ще б≥льше [19]. ” прац≥ [3] звернуто увагу на те, що м≥нерал≥зац≥¤ азоту ≥ доступн≥сть NH4-N у ірунтах з великим вм≥стом азоту Ї низькими.

Ѕагато експериментальних досл≥джень довод¤ть теоретичн≥ припущенн¤, що кислотн≥ опади спричинюють зм≥ни х≥м≥зму ірунт≥в, ірунтових процес≥в ≥ х≥м≥чного складу рослин. “ак≥ зм≥ни призвод¤ть до зниженн¤ кислотност≥ ірунт≥в ≥ зростанн¤ вилуговуванн¤. ќднак з проведених до цього часу досл≥джень важко зробити к≥нцев≥ висновки, оск≥льки Ї мало довготривалих експеримент≥в. “ому важко стверджувати ≥нтенсивн≥сть ¤вищ, що в≥дбуваютьс¤, а також остаточн≥ њхн≥ напр¤ми.  р≥м того, не вистачаЇ достатньо перев≥рених метод≥в досл≥джень.

ѕ≥д час плануванн¤ цього досл≥дженн¤ ми спод≥валис¤ отримати в≥дпов≥дь на питанн¤, ¤к кислотн≥ дощ≥ впливають на продуктивн≥сть де¤ких елемент≥в екосистеми.

« ц≥Їю метою виконано досл≥дженн¤, прот¤гом ¤кого ірунти п≥ддано впливу штучних кислотних дощ≥в. ќдночасно ми намагалис¤ визначити модиф≥кац≥йну роль ірунту в обмеженн≥ негативного впливу закисненн¤ середовища. јдже ірунт Ї тим чинником, ¤кий збираЇ вс≥ складов≥ частини викид≥в, що ≥н≥ц≥юють напр¤ми зм≥н, ¤к≥ в≥дбуваютьс¤ у ірунтових процесах. ќдночасно ірунт Ї резервуаром поживних речовин дл¤ рослин.

¬одн≥ розчини кислот готували у пластмасових Їмност¤х об'Їмом 30 дм3, додаючи до них визначену к≥льк≥сть с≥рчаноњ чи азотноњ кислот або њхн≥ сум≥ш≥ в об'Їмному сп≥вв≥дношенн≥ 3:1. –≥вень рЌ отриманого розчину перев≥р¤ли потенц≥ометрично щоразу перед застосуванн¤м. “ак отримано три р≥зн≥ розчини (виконан≥ на основ≥ с≥рчаноњ ≥ азотноњ кислот та њхньоњ сум≥ш≥) з≥ значенн¤м рЌ 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5 ≥ 7,8 (останнЇ - значенн¤ у чист≥й вод≥, ¤кою п≥дливали саджанц≥ й ірунти.

≈ксперимент тривав три роки. « метою уникненн¤ впливу атмосферних опад≥в з≥ зм≥нним рЌ Їмност≥ розм≥стили п≥д накритт¤м пол≥мерноњ пл≥вки висотою 2,5 м з в≥дкритими б≥чними, передньою ≥ задньою ст≥нками. ѕоливали Їмност≥ щороку прот¤гом дес¤ти м≥с¤ц≥в з перервою на два зимов≥ м≥с¤ц≥ (с≥чень ≥ лютий), коли нестачу вологи компенсували шл¤хом прикритт¤ Їмностей тонким шаром сн≥гу.

¬плив кислотних дощ≥в оц≥нено шл¤хом вивченн¤ зм≥н х≥м≥чних ≥ б≥олог≥чних властивостей ірунт≥в.

•рунти п≥дливали водними розчинами, отриманими в≥д зм≥шуванн¤ з водою с≥рчаноњ та азотноњ кислот, а також њхньоњ сум≥ш≥.

•рунтов≥ досл≥дженн¤ виконано на п≥дстав≥ загальноприйн¤тих у ірунтознавств≥ анал≥тичних методик. ƒосл≥ди Ї середн≥ми з двох повторень. —ередню пробу отримано вим≥шуванн¤м проб з шести Їмностей.

ќтже, незалежно в≥д виду кислотних дощ≥в прот¤гом трьох рок≥в досл≥дженн¤ рЌ верхн≥х шар≥в ірунт≥в знизилас¤ на 0,2-0,8. ¬ид кислотного впливу не мав суттЇвого значенн¤ дл¤ зростанн¤ закисленн¤ ірунт≥в. ¬иразне закисленн¤ ірунт≥в простежено на глибин≥ до 20 см прот¤гом трьох рок≥в досл≥дженн¤. Ќижче цього р≥вн¤ не заф≥ксовано видимих зм≥н реакц≥њ ірунт≥в. ¬м≥ст азоту в ірунтах зб≥льшивс¤ з≥ зростанн¤м кислотност≥ штучних кислотних дощ≥в, вм≥ст вуглецю зб≥льшивс¤ з≥ зниженн¤м рЌ. ¬м≥ст натр≥ю ≥ кальц≥ю зростав з глибиною ≥ особливо в раз≥ застосуванн¤ дл¤ п≥дливанн¤ сум≥ш≥ с≥рчаноњ й азотноњ кислот. Ќе зареЇстровано виразного впливу щораз б≥льшого закисленн¤ ірунт≥в на вм≥ст кальц≥ю ≥ магн≥ю. Ќайб≥льший вм≥ст м≥кроелемент≥в (кр≥м м≥д≥, н≥келю ≥ хрому) ви¤влено у випадку п≥дливанн¤ ірунт≥в кислотними дощами з рЌ 2,5-3,0. ¬плив кислотних дощ≥в на розм≥щенн¤ м≥д≥, н≥келю ≥ хрому в межах ірунтового проф≥лю не простежено.

Ћ≥тература

Alexander ћ. Effects of Lang range transported air forest // Ecological effects of acid depos≥tion. National Swedish Environmental Protection Board Report PM. - 1980. - N 1636. - P. 191-197.

Bosch C.,Pfannkuch E., Baum U., Renfluess K. Uber die Erkrankung der Fichte (Picea abies Karst.) in den Hochlangen des Bayerishen Waldes. Forstw. - Cbl. 102, 1983.- P. 167-181.

Evans L.J. Chemistry of metal retention by soils // Environ. Sci. Technol.-1989.- N 23. - P. 1046-1056.

Gruszka A. Wplyw symulowanych kwasnych deszczow na sadzonki wybranych gatunkow drzew lesnych // Praca doktorska.- Krakow.- 1991.

Hildebrandt E.E. Zustand in Eutwicklung chemisher Eigenshaffen von Mineralboden aus Standorten mit erkrakten Waldbestanden. KfK-PEF 20. - 1987. - 40 S.

 andler O. Epidemiologishe Bewertung der Waldschadensehrebmurgen in der Bundesrepublik Deutshland 1983- 1987. Allg. Forst- und Jagd - Ztg. - 1988. - 159 p.

Kloke A., Schenke H.D. Quecksielber und Cadmium in Boden und Pflanzen // Kolloquium der Europaishen Gemeinshaften uber "Probleme im Zusannenhong mit der Kontaminationen des Menshen und seiner Unwelt doch Quecksielber und Cadmium". 1973. - P. 48-62.

Malmer N. Acid precipitation // Chemical changes in soil. Ambio. - 1976. - N 5. - P. 231-233.

Matzner E. Der Stoffumsolz zweier Waldokosysteme im Solding // Habilitationsshrift Forstwissenshaftlicher fachbereich Gottigen. - 1987.

Oehme F.W. Toxicity of heavy metals in the environment. Part 1 // Marcel Dekkert Inc. Balyzea. - New Jork, 1978. - P. 25-68.

O?wald W.F. Vergdeichende Untersuchungen der Fichtenerkrankungen in den bayerishen Mittelgebirgen. // Algemeine Forst Zeitschriff. - 1987. - 27/28/29. - P. 693-723.

Overrein L.N. Acid precipitation - effects forest and fish. Final report on the SNSF project 1972-1980. SNSF Project. - Norway, 1980.

Prinz B.G., Krause G.H.M., Stratmann H. Waldschaden in der Bundesrepublik Deutschland, Landesanstalt fur Immissionschutz Nordrhein Westfalen. - Bericht, 28. - 1982.

PrusinkiewiczZ., Kwiatkowska A., Pokojska U. Wstepne wyniki badan nad warunkami rozwoju sadzonek sosny, debu i brzozy na trzech roznych glebach poddanych dzialaniu symulowanych kwasnych deszczow // Wplyw przemyslowego zanieczyszczenia powietrza i innych polutantow na las. SGGW-AR. - Warszawa, 1987. - P. 153-170.

Rehfuess K.E., Bosch C., Pfannkuch E.. Nutrient imbalances in coniferous stands in Southern Germany // Paper pres. at the International Workshop on Growth Disturbances of forest trees. IUFRO/FFRJ-Jyvaskyla/Finland. - 1982. - P. 10-13.

Roshyk E. Zawartosc olowiu i miedzi w glebach i roslinach na terenie dzielnicy Grabiszyn we Wroclawiu // Ocena degradacji naturalnego srodowiska ziem Poludniowo-Zachodnych Polski. -Wroclaw, 1979. - P. 309-316.

Smith R.A. Air and rain // The beginning of chemical climatology. Longmans, Green - London, 1872.

Tamm C. Comparative and Experimental Approoaches to the Study of Acid Deposition Effects on Soils as Substrate for Forest Growth. - Ambio, 1989. - XVII. 3. - P. 184-191.

Tyler G. Reaching of metals from the A- horizon of a spruce forest // Water Air Soil Pollut. - 1981. - N 15. - P. 353-369.

Ulrich B. Lasst sich Schadigung beweisen // Sonderheft der LOLF. Recklinghausen. - Mitteilungen, 1982. - P. 9-11.

Zech W., Popp E. Magnesiummangel // Einer der Grunde fur das Fichten- und Tannensterben in NO-Bayern. Forstw. Cbl. - 1983. - N 102. - P. 50-55.

Zottl Z.-W. Mies E. Die Fichtenerkrankung in Hohenlangen des Sudschwarzwaldes // Allgemeine Forst- und Jagd-Zeitschrift. - 1983. - N 154. - P. 111-114.



Ќа головну



Hosted by uCoz