Наряду с природными миграционными процессами следует отметить вейстогенные процессы, которые связаны с твердыми отходами производства и потребления. Вместе с тем свалки и мусор одновременно являются депонирующей средой, в которой происходит своеобразная миграция химических элементов. На свалках происходят сложные химико-физические процессы, характеризующиеся переходом химических соединений в новые химические состояния.
Для каждого из них характерна своя подвижность, транспортировка и концентрированность и стадии перехода в неподвижное состояние. Несанкционированные свалки не учитывают геохимические барьеры, в пределах свалок образуются специфические миграционные потоки и формируется своеобразная цель распространения загрязняющих веществ. Такой тип миграции получил название химически-трансформационная миграция, т.к. в местах скопления техногенного хозяйственно-бытового мусора происходит процесс перемещения в окружающей среде, взаимодействие с природными элементами, с другими физическими техногенными элементами.
Для геоэкологического обоснования размещения и утилизации отходов на территориях южных районов Воронежской области необходимо дать оценку природным процессам, преобладающим на данной территории. Преобладающими ландшафтными породами являются меловые отложения, коренные отложения четвертичного периода, состоящие из суглинка и покровных глин, имеющих выход по склонам овражно-балочной сети. Преобладающий в южных районах области меловой карст образовал большое количество бессточных котловин, воронок, западин, провалов и цирковидных балок. Преобладающими процессами являются растворение меловых пород водой, обогащенной органическими кислотами. Карстовые процессы, в зависимости от сочетания факторов, протекают с разной интенсивностью. Мощность меловых и мергелевых отложений составляет от 100 до 150 м, в некоторых местах плотность карста достигает более 50 карстовых форм на квадратный километр [1,3].
Основными материнским породами служат четвертичные глины и палеогеновые суглинки и супеси. По механическому составу относятся к глинистым мелко-суглинистым и суглинистым разностям. В геоморфологическом отношении исследуемая территория относится к южно-меловому району. Амплитуда неотектонических движений составила 200 м ежегодно. Территория испытывает тенденцию к поднятию до 5 мм в год. Для территории района характерно проявление современных геоморфологических процессов: поверхностный смыв почв, развитие эрозии, эрозионных борозд, рытвин, оврагов, образования овражных конусов выноса, образование мелей и перекатов в руслах рек, заиления прудов, подмыв берегов рек, оползни, карстовые процессы, суффозионное развевание песков, образование осыпей и делювиальных шлейфов.
Хозяйственная деятельность человека усиливает эрозионную деятельность, а также оказывает влияние и приносит глубокий вред речным долинам и лессовидным суглинкам, которые легко разрушаются. Долины рек ассиметричных оврагов имеют протяженность от 200-300 м до 5-7 км. Густота овражного расчета 2,5-3,0 км/км2. Преобладают овраги и балки большой протяженности с глубоким укороченным северным склоном и растянутым террасовидным южным склоном. Водоразделы представляют собой слабоволнистое плато [1,3].
Район приурочен к Кантемировскому неотектоническому поднятию, следует отметить Кантемировский район - самый южный район Воронежской области, расположен в степной зоне. Лето - жаркое сухое, зима - холодная. Средняя t января составляет -8,5°С, июля +22°С. Среднегодовая t 7°. Продолжительность безморозного периода 186 дней. По схеме ботанико-геоморфологического районирования район относится к Причерноморской (Понтийской провинции), к Богучарской подпровинции разнотравно типчаково-ковыльной степей. К негативным процессам следует отнести смыв почвы паводковыми водами - с 1 га составляет 8-40 т/га, при обильных ливнях 100-200 т/га. Содержание гумуса в почве сократилось на 40%. Пастбище на балочных склонах составляет 16,66%, урожайность 25-40 ц/га. Скотопрогонные тропы занимают высоту 0,5-0,7 м, ширину 0,5-1 м, длину 500-1200 м, каждые 10 м приходится 10-12 троп [5].
Степная среднерусская провинция - Богучарский правобережный степной район. Кристаллический фундамент залегает неглубоко. Преобладающими породами являются известняки, пески, песчаники. Общая мощность карбонатных пород достигает 200 м. Мощность белого писчего мела составляет 15-20 м. На правом берегу расположены обвально-оползневые эрозионно-меловые стенки и характерны флювиогляциальные отложения. В геоморфологическом отношении регион представлен сильно расчлененными речными долинами и овражно-балочной сетью. Бровка долины Дона расположена на высоте 80 м, водоразделы не превышают 237 м. Долины рек хорошо разработаны и ассиметричны. Овражная расчлененность колеблется от 0,5 до 1,2 км/км2.
Типичны останцы, карстовые формы рельефа и карстовые озера. Здесь проявляется активно плоскостная и линейная эрозия, а также оползневые суффозионно-карстовые процессы. Летом здесь обычны засухи. Река Дон в пределах района имеет ширину 100 м, глубину 8-10 м, годовой сток 333 м3/с. Река Богучарка имеет месячный расход 0,6 м3/с, средняя скорость течения 0,2 м/с. Большинство малых рек летом пересыхают, а зимой промерзают до дна. Для почвенного покрова характерна мозаичность, распространены смытые до 40% слабосолонцеватые и засоленные почвы. Преобладают степные ландшафты, особо следует отметить Хрипунскую степь. Ландшафтная структура района следующая: плакорный - 38,2%, склоновый - 50,3%, надпойменно-террасовый - 1,5%, останцово-водораздельный - 3,3%, пойменный - 6,7%.
Южно-Калачский степной район. Расположен на восточном крыле Воронежской антиклизы, кристаллические породы залегают неглубоко, тектонические движения составляют 2-4 мм/год. Выходят на поверхность древние породы: известняки, песчаники, аргиллиты девона. На большей части плакоров залегают меловые мергельные отложения, а также проходит граница максимального четвертичного оледенения, преобладают бурые валунные и лессовидные желтовато-бурые суглинки. На юге района характерны аллювиальные, деллювиальные, суглинисто-песчанные отложения. Хорошо выражен структурно-денудационный ступенчатый рельеф, бугристо-западинные террасовые поверхности. Максимальное расчленение района 70 м, средняя густота овражно-балочной сети 0,5-0,8 км/км2.
Водообеспеченность не превышает 30-40 тыс. л/с км2,слой стока - 60 мм. Водоносными является мело-мергельные, турон-коньякские, подземные воды. Модуль подземного стока 0,3 л/с. Невысока водность рек, расход воды Дона 250-320 м3/с. В районе преобладают обыкновенные черноземы. На левобережье Дона распространены степи, сосновые боры, дубравы. Современная ландшафтная структура представлена плакорным типом местности, который занимает 41,3% междуречно-недринированный тип местности - 2,9%, склоновый - 35,5%, надпойменно-террасовый - 5,2%, пойменный - 15,1% [1,4,5].
Таким образом, физико-географические условия области различны и при взаимосвязи с объектами РТЭС по разному влияют на процесс миграции загрязняющих веществ и в различных регионах по разному будет выражена степень опасности.
К природно-антропогенным факторам влияющим на миграционные процессы полютантов можно отнести следующие: Х1- площади земель с крутизной склонов более 5°, %; Х2 - содержание гумуса в почвах, %; Х3 - распаханность территории, %; Х4 - облесенность территории,%; Х5 - величина фильтрации атмосферных осадков,%; Х6 - слой весеннего стока, мм.
Таблица 1
Природно-антропогенные факторы проявления миграционных процессов [2,7]
|
Административные районы |
Основные показатели |
|||||
|
Х1 |
Х2 |
Х3 |
Х4 |
Х5 |
Х6 |
|
|
Богучарский |
10,7 |
4,0 |
54,5 |
5,6 |
5,0 |
17 |
|
Кантемировский |
15,2 |
4,8 |
62,6 |
3,6 |
7,0 |
15 |
|
Ольховатский |
20,2 |
5,3 |
52,8 |
4,6 |
7,0 |
14 |
|
Петропавловский |
7,0 |
4,0 |
59,1 |
8,9 |
7,0 |
12 |
|
Россошанский |
19,8 |
5,0 |
56,5 |
4,1 |
7,0 |
11 |
По крутизне склонов скорость миграционных потоков наибольшая в Ольховатском районе и Россошанском районах. Водные миграционные процессы в период весеннего половодья преобладают в Кантемировском и Богучарском районах, по величине фильтрации атмосферных осадков колеблется в пределах 5-7%, минимальные показатели - в Богучарском районе. К депонирующим факторам относятся облесенность территории, наибольшая характерна для Петропавловского района 8,9%, минимальная 3,6% - для Кантемировского района. По содержанию гумуса диапазон колебаний незначительный - от 4% до% в Россошанском районе. Ускоряет миграционные процессы распаханность территории, максимальные показатели, более 60%, характерны для Кантемировского района.
Миграционный потенциал взвешенных растворенных веществ находится во взаимосвязи с площадью речных бассейнов. Водно-ресурсный и земельный потенциал речных бассейнов юга Воронежской области представлен в таблице 2.
Таблица 2
Водно-ресурсный и земельный потенциал бассейнов рек юга Воронежской области [6]
|
№ |
Водосбор |
Площадь водосбора, км2 |
Площадь с. х. угодий, тыс.га |
Прямые затраты, тыс. руб. |
|
1 |
Ольховатка |
710 |
57,47 |
43644,7 |
|
2 |
Россошь |
1570 |
124,30 |
51160,1 |
|
3 |
Черная Калитва |
3470 |
293,77 |
88571,9 |
|
4 |
Богучар |
2130 |
179,77 |
95538,4 |
|
5 |
Левая Богучарка |
110 |
151,28 |
74379,2 |
|
6 |
Дон |
12164 |
889,98 |
22894,7 |
Особенности проявления миграционных процессов в речных бассейнах под влиянием природных антропогенных факторов даны в таблице 3.
Таблица 3
Природно-антропогенные факторы, влияющие на миграционные процессы речных бассейнов [7]
|
Водосборы рек |
I |
II |
III |
Природные и техногенные факторы |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||
|
Ольховатка |
2,09 |
0,67 |
0,95 |
0,25 |
0,07 |
0,47 |
0,21 |
|
Россошь |
2,16 |
0,54 |
0,80 |
0,17 |
0,16 |
0,08 |
0,17 |
|
Черная Калитва |
1,77 |
0,86 |
0,80 |
0,21 |
0,16 |
0,00 |
0,25 |
|
Богучар |
1,55 |
0,52 |
0,72 |
0,23 |
0,07 |
0,03 |
0,31 |
|
Левая Богучарка |
1,32 |
0,43 |
0,78 |
0,24 |
0,12 |
0,00 |
0,32 |
|
Дон |
1,02 |
2,19 |
2,30 |
0,14 |
0,20 |
0,00 |
0,06 |
I - природные условия; II - антропогенная нагрузка; III - последствия хозяйственной деятельности человека. Факторы: 1 - плоскостной эрозии почв; 2 - овражной эрозии; 3 - оползневых процессов; 4 - естественной убыли населения.
Интегральная оценка влияния природных антропогенных факторов и последствий хозяйственного воздействия определила, что наиболее высокий природный потенциал характерен для бассейнов рек Ольховатки и Россоши. Антропогенная нагрузка в бассейне Ольховатки и негативные последствия в наибольшей степени также выявлены в бассейне Ольховатки. Природные миграционные процессы в наибольшей степени выражены в бассейне рек Левая Богучарка и Ольховатка. Проведенные исследования свидетельствуют о невысокой природной устойчивости бассейна.
Таким образом, было проведено исследование ландшафтно-геохимических особенностей региона изучения различных форм миграционных потоков с целью осуществления эколого-геохимического мониторинга состояния природно-территориальных комплексов и выявления конкретных последствий антропогенного воздействия от несанкционированных свалок.
Изучение оценки масштабов и форм нахождения хозяйственно-бытовых отходов на территории муниципальных районов является перспективным направлением организации геоэкологического мониторинга. Использование сопряженных подходов проявления миграционных и депонирующих процессов позволит дать объективную оценку влияния техногенных потоков отходов производства и потребления на природно-ресурсный потенциал территории.
Исследование проведены при финансовой поддержке РГНФ в рамках научно-исследовательского проекта № 14-02-00472 «Экономическая оценка потенциала при формировании кластерно-логистической структуры туристско-рекреационной системы маргинальных территорий урбанизированных районов».
Рецензенты:
Русинов П.С., д.г.н., профессор кафедры экологического образования ФГБО ВО «Воронежский государственный педагогический университет», г. Воронеж;
Верзилина Н.Д., д.с.-х.н., профессор кафедры географии и туризма ФГБО ВО «Воронежский государственный педагогический университет», г. Воронеж.