Средняя концентрация рассеянных элементов в грунтовых водах бореальных и суббореальных ландшафтов Сибири, мкг/л

(по С.Л.Шварцеву, 1978)

Экспериментальное изучение миграционных форм тяжелых металлов в водах лесных ландшафтов показало важное значение комплексных органических соединений металлов, а также частиц коллоидных размеров, не проходящих через полунепроницаемую перегородку типа органических мембран. Формы простых ионов железа, участвующие в водной миграции в северотаежных ландшафтах, имеют подчиненное значение, а органические соединения достигают 80 % от общего количества водорастворимого металла в почвах. С уменьшением степени бореальности ландшафтов содержание этих форм уменьшается. Заболоченность ландшафта, наоборот, способствует увеличению их содержания.

Имеющиеся факты позволяют предполагать, что интенсивность водной миграции рассеянных элементов в лесных ландшафтах тесно связана с биогеохимической деятельностью микроорганизмов, в частности с образованием в почвах водорастворимых комплексных органических соединений, главным образом фульвокислот и их производных. Благодаря этому процессу в водную миграцию вовлекаются значительные массы рассеянных элементов, особенно тяжелых металлов. В южной части лесной зоны интенсивность вовлечения металлов в водную миграцию уменьшается.

Выше отмечалось, что заболачивание ландшафтов способствует накоплению мертвого органического вещества, увеличению концентрации растворимых органических соединений и связанных с ними элементов. По этой причине коэффициент водной миграции К_в одного и того же элемента в воде болот больше, чем в поверхностных и грунтовых водах незаболоченных, хорошо дренируемых лесных ландшафтов. Сопоставление имеющихся данных по Восточной Сибири показывает, что величина К_в рассеянных элементов в водах верховых болот больше, чем в речных.

В процессе водной миграции происходит закономерное перераспределение рассеянных элементов в элементарных экогеосистемах, последовательно сменяющихся от водораздела к депрессиям рельефа. В зоне бореальных лесов типичными геохимически подчиненными ландшафтами являются низинные болота. Наиболее характерные для лесной зоны миграционные формы металлов, связанные с растворимым органическим веществом, достигают в условиях низинных болот наибольшей концентрации. Более 90 % железа, близкие количества марганца, меди, цинка, никеля, хрома, ванадия в водах низинных болот присутствуют в форме растворимых органических соединений металлов и коллоидных растворов. Участие каждого рассеянного элемента в геохимическом сопряжении очень индивидуализировано и зависит от свойств их миграционных форм и конкретных ландшафтно-геохимических условий.

В целом в водах низинных болот концентрация большей части тяжелых металлов выше, чем в верховых. Это хорошо видно из данных для болотных вод центральной части Западно-Сибирской низменности (табл. 12.11).

Таблица 12.11