5.2 Геохимическая классификация ландшафтов

Геохимическая классификация ландшафтов составляется на основе изучения меняющихся внешних (ландшафтно-геохимических) факторов миграции эле­ментов. Классификацию проводят по отдельным таксономическим уровням, на каждом из которых учитываются ландшафтно-геохимические особенности внешних факторов миграции.

Все ландшафты делятся на ландшафты суши и аквальные (водные). Последние подразделяются на ландшафты Океана (океанов и морей) и аквальные ландшафты континентов (рек, водохранилищ, озер и т.д.). Также выделяются межбарьерные геохимические ландшафты – совокупности элементарных ландшафтов, характеризующиеся единым основным типом миграции элементов и расположенные между двумя одинаковыми геохимическими барьерами по ходу миграции.

5.2.1 Ландшафты суши

I классификационный уровень . В зависи­мости от преобладания основного вида миграции все ландшафты объединены в три группы: биогенные, абиогенные и техногенные.

Абиогенные ландшафты отличаются отсутствием (часто толь­ко относительным) непосред-ственного антропогенного воздействия, способного привести к существенному перемещению хими­ческих элементов, и практическим отсутствием биогенной миграции элементов и их биологическо­го круговорота. К таким ландшафтам относятся центральные части Антарктиды и Гренландии, наиболее высокие и покры­тые ледниками хребты и вершины гор. В пределах данных ландшафтов преобладает механическая и физико-химическая миграция элементов, хотя в них могут присутствовать продукты би­ологического круговорота элементов соседних или ранее сущест­вовавших на их месте биогенных ландшафтов: органогенные ко­ренные породы; сравнительно редкие бактерии в приземном воз­духе, воде и на поверхности ледников; кислородная атмосфера. Кроме того, в абиогенные ландшафты все больше эле­ментов попадает за счет продуктов техногенеза. Так, во льдах Антарктиды существенно увеличилось содержание свинца, а дуст был обнаружен даже в печени пингвинов. Даже в самых труднодоступных частях Антарктиды и Гренландии и на высокогорных ледниках начинает все активнее проявляться тех­ногенная (социальная) миграция химических элементов, поскольку здесь увеличилось число различных временных и постоянных науч­ных станций. Т.о., повсеместно начина­ется переход абиогенных ландшафтов в техногенные.

Биогенные (природные) ландшафты характеризуются наличием постоянного биологического круговорота элементов, а главный вид миграции обычно - биогенный. Механическая и физико-химическая миграция в этих ландшафтах, как правило, иг­рают второстепенную роль. Исключение составляют би­огенные ландшафты с крутыми склонами, а также часть примитивно-пустын­ных ландшафтов, где количественно (по массе мигрирующих элементов) механическая миграция может резко преобладать над биогенной. И все же их следует относить к биогенным - по наличию более сложной биогенной миграции элементов. Все большая часть биогенных ланд­шафтов испытывает постоянно возрастающее антропогенное (техногенное) воздействие. Под его влиянием не только постоянно увеличивается техногенное поступление элементов, но идет и их антропогенный вынос из биогенных ландшафтов. Техногенный вынос элементов из биогенных ландшафтов производится или непосредственно, или сопровождает отдельные техногенные процессы. Так, при частичной вырубке лесов ланд­шафты продолжают оставаться биогенными, хотя из них отторгается (вывозится) часть элементов. Кроме того, после вырубки увеличиваются поверхностный и подземный стоки вод, содержащие элементы в виде истинных и коллоидных растворов, то есть техногенный вынос элементов из ландшафтов приводит еще и к усилению процессов природного выноса. Техногенный вынос элементов из почв и илов биогенных ландшафтов бывает связан со сливом кислых шахтных вод на поверхность. Такие воды растворяют многие природные со­единения, в т.ч. карбонаты. Т.о., все яснее представляется общая тенденция к постепенному переходу биогенных ландшафтов в техногенные.

Техногенные ландшафты - биологический кру­говорот элементов в значительной мере нарушен, а определяющим видом миграции является техногенная (социальная), аналогов ко­торой (по комплексу перемещающихся элементов, свойствам их техногенных соединений и дальности миграции) в природе нет. Площади, занимаемые техногенными ландшафтами, непрерыв­но возрастают за счет уменьшения территорий биогенных и аби­огенных ландшафтов. В пределах техногенных ландшафтов не только проживает подавляющая часть населения Земли, но и вы­ращивается подавляющая часть продуктов питания. Техногенные ландшафты являются источниками минерального сырья, добы­ваемого с каждым годом все в больших объемах. Именно состо­янием техногенных геохимических ландшафтов обеспечивается ком­фортность проживания, а во многом и здоровье населения.

II классификационный уровень - ландшафты подразделяются на биогенные и техногенные в зависимости от особенностей основного вида миграции.

Биогенные ландшафты объединяются исходя из особенностей биогенной миграции, определяемых количественной ролью биогенной миграции и скоростью перехода элементов в форму, соответствующую основному виду миграции. В природных ландшафтах — это скорость перехода элементов из водных растворов, газовых смесей и минеральной формы в биогенную. Учитывается и скорость обратного перехода отмирающих организмов. Особое значение имеет разложение растений (их отдельных частей), поступающих после опада и отмирания в почву. Основными показателями для такого учета служат величины общей биомассы (Б) и ежегодной продукции (П). По изменению отношения биомассы к ежегодной продукции среди биогенных ландшафтов выделяются основные группы: 1) леса; 2) степи (луга и саванны);

3) пустыни; 4) тундры и верховые болота; 5) примитивные пустыни. Их формирование и зональность размещения в основном определяются климатом. Эти группы, в свою очередь, под-разделяют в зави­симости от изменения коэффициента К = lgП/ lgБ. Ландшафты с одинаковыми значениями К, но различными величинами еже­годной продукции и общей биомассы образуют семейства. В биогенных ландшафтах их обычно три: северное, среднее и южное.

Техногенные ландшафты, так же как и биогенные, классифицируют с учетом особенностей ведущего вида мигра­ции - техногенной. Отдельные техногенные ландшафты объеди­няют в сельскохозяйственные, промышленные, лесотехнические, ландшафты населенных пунктов (селитебные), искусственных во­доемов, дорожные ландшафты.

1. Сельскохозяйственные ландшафты - земельные участки, используемые в полеводстве, животноводстве (различные помещения и окружающая их территория, выгоны, пастбища), растениеводстве (сады, виноградники, чайные и ягодные плантации и т.д.). Однако во всех этих ландшафтах при преобладающем значении техногенной миграции продолжает существовать биологический круговорот элементов, и его роль иногда доста­точно велика. Элементы, вовлекаемые в биологиче­ский круговорот, находятся в сельскохозяйственных ландшафтах в тех частях культивируемых растений, которые не вывозятся с урожаем (корни, листья, бот­ва и т.п.).

Особенности миграции элементов в сельскохозяйственных ландшафтах, подтверж­дающие ведущую роль техноген­ной миграции:

• Ежегодно с площади 1 га вывозится с урожаем до 10 000 кг различных элементов (в пересчете на сухое вещество).

• Среди постоянно выносимых химических элементов резко преобладают биофильные (О, К, N, P, Ca, Mg, Al, Si, S, Мn, Fe и др.). В небольших количествах вывозятся с урожаем и другие эле­менты, также находящиеся в биогенной форме.

• Ежегодно в сельскохозяйственные ландшафты вносится тех­ногенным путем до 600 кг/га элементов в виде минералов, а ча­сто и в форме техногенных соединений, не имеющих природных аналогов. Среди элементов, наиболее часто вносимых в почву с удобрениями, преобладают N, Р, К; из микроэлементов — В, Мn, Мо и Сu.

• Техногенным путем под отдельные культуры вносится до 40 т/га органических удобрений (навоз, торф, различные компосты). В этих удобрениях значительная часть химических элементов находится не в минеральной, а в биогенной форме.

• Небольшое количество химических элементов постоянно поступает при износе различных машин и инструментов, а также из оставляемых в ландшафтах упаковочных материалов (производ­ственный мусор).

• Масса элементов, вовлекаемых в полный биологический круговорот, в сельскохозяйственных ландшафтах незначительна по сравнению с массой элементов, участвующих в техногенной ми­грации.

• Верхний горизонт почв большинства сельскохозяйственных ландшафтов подвергается постоянному техногенному механиче­скому перемешиванию при перепахивании почв.

Дальнейшее деление сельскохозяйственных ландшафтов проводится с учетом факторов, определяющих особен­ности техногенной миграции элементов:

• содержание и формы нахождения основных химических элементов (и их соединений), ежегодно выносимых за счет техногенеза с определенной площади ландшафтов, а также их соот­ношение с количеством элементов, вовлекаемых в данном ланд­шафте в биологический круговорот;

• содержание и формы нахождения основных химических элементов (и их соединений), поступающих за счет техногенных процессов на определенную площадь ландшафтов;

• техногенное механическое перемещение элементов (приво­дящее к их более равномерному распределению, выносу или кон­центрации) в тех частях сельскохозяйственных ландшафтов, для которых характерно максимальное напряжение геохимических процессов (обычно это почвы).

С учетом указанных факторов, сельскохозяйственные ландшафты делят на: ландшафты, за­нимаемые однолетними культурами, смена кото­рых определяется особенностями севооборота; ландшафты с мно­голетними с/х культурами и животноводческие.

На территории России наибольшую площадь занимают ландшафты с севооборотом однолетних культур. Основная масса элементов из этих ландшафтов удаляется в биогенной форме техногенным путем при уборке урожая. Техногенным путем вносятся в минеральной форме (удобрения) в основном азот, фосфор, калий. В биологический круговорот в ландшафтах с зерновыми культурами вовлекается совсем небольшое количество химических элементов, связанных с корнями растений. В ландшафтах с овощными культурами оно может быть несколько больше, как и общая масса выращенной и вывезенной продукции.

Ландшафты с многолетними сельскохозяйственными культурами - сады, виноградники, чайные, ягодные, ореховые и т.д. плантации. Из них также с урожаем выносятся элементы в биогенной форме, а с удобрениями и средствами химической борьбы с вредителями, болезнями и сорняками вносятся преимущественно в минеральной форме. Химических препаратов для борьбы с вредителями и болезнями растений вносится в 1,5 - 3 раза больше на единицу площади, чем в ландшафтах с однолетними культурами, причем обычно вносится гораздо больше меди и железа. Часть вносимых элементов вовлекается в биологический круговорот, т.к. почвы частично перепахиваются.

Животноводческие ландшафты имеют ряд осо­бенностей. Площадь их, как правило, гораздо меньше, чем ландшафтов с сель­скохозяйственными культурами. Они отличаются край­не быстрой изменчивостью условий, определяющих миграцию элементов в их различных частях, т.к животноводческие ландшафты состоят из разнородных, но связанных между собой в единое целое частей: пастбища, вы­гоны, различные помещения и административные здания. Химические элементы поступают в эти ландшафты в основ­ном в биогенной форме с кормами, а выносятся в биогенной, минеральной формах и в виде водных растворов. Постоян­но в почвы ландшафтов с животноводческими фермами вносят­ся в повышенных концентрациях С, Р, N, S, К, Са, А1, Mg.

Биологический круговорот химических элементов в животно­водческих ландшафтах сравнительно ограничен и характерен лишь для пастбищ (лугов). В эти части ландшафтов значительное количество элементов поступает и в минеральной форме — при внесении удобрений. Почвы на пастбищах иногда подвергаются пе­репахиванию (но не ежегодному).

Изучение особенностей миграции химических элементов в сельскохозяйственных ланд-шафтах показало, что почвы в них (как и в биогенных) продолжают испытывать интенсивное напря­жение геохимических процессов. Но в данных ландшаф­тах отсутствуют геохимически наименее активные почвы, харак­терные для биогенных ландшафтов пустынных районов. Это связано с тем, что при сельскохозяйственном освоении по­ступают дополнительные порции воды. Изменение ранее существовавшего водного режима учи­тывается в классификации: все сельскохозяйственные ландшафты объединяются в мелиори­руемые и немелиорируемые. Наибольшее значение обычно имеет водная миграция. С ее учетом различают ороша­емые, осушаемые и периодически заливаемые ландшафты (рисовые чеки).

На осушаемых землях изменение водного режима часто вызывает смену кислородного режима почвенных горизонтов. В осушенных торфяниках вместо ранее существовавших глеевых начинают преобладать процессы окисления и минерализации органического вещества.

На орошаемых землях объем получаемой ежегодно продукции возрастает в 4—5 раз. Эти земли, составляющие око­ло 13% площади пашен, дают более 50% мирового урожая. Соот­ветственно с них происходит наибольший техногенный вынос эле­ментов, находящихся в биогенной форме. Однако орошение часто приводит к вторичному засолению почв, которому в мире подвержено до 40% всех орошаемых земель. Важную роль в развитии засоления играют сухой климат, небольшая глубина залегания грун­товых вод, повышенная степень их минерализации и т.д. В резуль­тате засоления изменяются геохимические особенности почв, а на­копившиеся в них элементы препятствуют нормальному развитию организмов.

В периодически заливаемых ландшафтах почвы во время по­крытия водой становятся подобны илам или почвам пойм. Но срок залива земель не совпадает с паводками и довольно про-должителен. В эти ландшафты вносится большое количество удобрений в минеральной форме.

Фоновое содержание химических элементов в почвах сельскохозяйственных ландшафтов весьма различно и определя­ется как техногенными, так и природными факторами. Из техно­генных факторов основные - мелиорация и замена одних ландшафтов другими. При­родные факторы - воздушная эрозия, рельеф и состав почвообразующих горных пород. Так, в услови­ях постоянных ветров значительное влияние на распределение ме­таллов в почвах оказывает воздушная эрозия. Ее результатом яв­ляется выдувание наиболее легких частиц почв, не связанных с тяжелыми металлами. При этом происходит обогащение почв час­тицами, сорбировавшими металлы, и, как следствие, увеличение содержания этих металлов в верхнем почвенном горизонте. Вы­дуванию легких частиц способствуют ежегодные перепахивания и большие площади, занятые только пашнями.

2. Промышленные ландшафты: территории, расположенные за пределами населенных пунктов и занятые про­мышленными предприятиями; автозаправочными станциями; ка­рьерами и шахтами с постройками, необходимыми для их эксплуатации; участками добычи нефти, газа, подземных вод; аэропортами; отвалами горных пород у шахт, карьеров и обогатительных фабрик. Роль биологического круговорота элементов в этих ландшафтах минимальна. О нем можно говорить только в двух случаях. Первый из них — нахождение среди промышленных ландшафтов «реликтовых пятен» биогенных ландшафтов, ранее существовавших на этом месте (например, кусочек степи или отдельные деревья на территории горно-обогатительного комбината). Такие реликтовые ландшафты испытывают огромное техногенное воздействие, а занимаемые ими площади составляют максимум несколько процентов от площадей включающих их промышленных ландшафтов. Постепен­но под техногенным воздействием они или исчезают, или пере­ходят в сады, цветники и т.п. - второй случай существования БИК в промышлен­ных ландшафтах, который резко отличается от природного и крайне ограничен. Вывоз элементов, находящихся в биогенной фор­ме, непосредственно из промышленных ландшафтов практически отсутствует.

Т.о., промышленные ландшафты отличаются от всех биогенных ландшафтов по особенностям миграции элемен­тов, а друг от друга — еще по числу и разнообразию т.н. «приоритетных» загрязняющих веществ, а часто и по форме их нахождения. Так, заводы и фабрики, поставляя за пределы ланд­шафта свою продукцию, выделяют в атмосферу целый ряд газооб­разных соединений и аэрозолей. Кроме того, они являются источ­ником многочисленных поллютантов (в том числе и не имеющих природных аналогов), поступающих за пределы ландшафтов с по­верхностным стоком и уже использованными на предприятиях вод­ами. На территории ландшафтов заводов и фабрик химические элементы (их соединения) в разных формах завозятся в виде сырья.

О загрязнении окружающей сре­ды говорят в случаях поступления поллютантов как побочных продуктов производства, но важнейшей проблемой является утилизация самих продуктов производства после из использования. Предприятия можно рассматривать как источ­ники загрязнения среды, удаленной от них на расстояние техногенной и социальной миграции.

В ландшафтах различных шахт, рудников и карьеров ввоз хими­ческих элементов (их соединений) сравнительно мал. Обычно их источником является оборудование, необходимое для функцио­нирования шахт, рудников и т.д. Сами же ландшафты являются поставщиками значительных масс химических элементов, нахо­дящихся преимущественно в минеральной и изоморфной формах (включая нефть). Из этих ландшафтов химические элементы как побочные продукты производства поступают в другие ландшафты в виде водных рас­творов (в основном при откачке вод), в коллоидной (час­тично в виде аэрозолей) и сорбированной формах.

Ландшафты отвалов горных выработок и обогатительных фаб­рик обычно создаются на месте биогенных ландшафтов в резуль­тате перемещения значительных масс минеральных соединений. Во многом они подобны зонам социальных геохимических барь­еров, но в отличие от них в ландшафтах отвалов накапливаются элементы, соответствующие их определенным природным ассоциациям. Многие соединения, по­павшие в отвалы, находятся в условиях, не соответствующих их образованию и возможности существования. Значительная часть минералов, поступающих в отвалы, образовалась в восстановитель­ных условиях. Попав в кислородную обстановку, они начинают окисляться: 2FeS₂ + 7О₂ +2H₂О  2FeSО₄ + 2H₂SО₄,

4FeSО₄ + О₂ +10H₂O  4Fe[OH]₃ + 4H₂SО₄,

Получающаяся в процессе окисления пирита серная кислота начинает реагировать и с породами, составляющими основную часть отвалов, и с сульфидами других металлов. Одним из продуктов этих реакций может быть ядовитый сероводород: FeS₂ + H₂SО₄  FeSО₄ + H₂S+S.

Часть реакций окисления идет с выделением тепла, которого оказывается достаточно для возгорания углистого вещества отвалов. В результате горения отвалов в атмосферу выделяется значит ельное количество ядовитых газов (СО, H₂S и др.) и аэрозолей различного состава.

Наиболее перспективный способ нейтрализации отрицательного воздействия отвалов на соседние ландшафты — создание на них почв и посадка различных растений.

Ландшафты автозаправочных станций занимают небольшие площади, но резко отличаются от рассмотренных ландшафтов по особенностям привноса в пределы их территорий химических элементов и по составу поступающих от них в другие ландшафты загрязняющих веществ. Среди последних резко преобладают углеводороды (и до недавнего времени свинец).

Ландшафты нефте- и газопромыслов по ряду особенностей близки к ландшафтам автозаправочных станций. В них также поступает большое количество углеводородов. Значительная их часть концентрируется в почвах, но, в отличие от ландшафтов автозаправочных станций, здесь остается много металлов от изна­шивания инструментов и механизмов, а также от обилия обычно оставляемых на этих территориях различных сломанных механизмов, труб и другого металлолома.

Т.о., каждый из выделенных промышленных ландшафтов отличается не только по особенностям поступления и удаления за его пределы химических элементов (их соединений), но и по составу самих соединений.

3. Лесотехнические ландшафты объединяют участки площадных лесопосадок, вырубки лесов (лесоразработок), лесных плантаций и лесозащитных полос, находящихся за пределами населенных пунк­тов и промышленных ландшафтов. Несколько обособленно стоят ландшафты лесо­разработок. Они отличаются значительным тех­ногенным вывозом элементов, находящихся в биогенной форме. Кроме того, в почвы этих ландшафтов попадает большое количе­ство различных растительных остатков (ветки, кустарник, лесной подрост), срубленных, но не вывозимых с участков лесоразрабо­ток. За счет этого в биологический круговорот в первые годы вовлекается гораздо больше элементов, чем в ранее существовавших лесах. Однако под воздействием гумусовых кислот, образующихся при разложении растительных остатков, из почв возможен и значительный вынос некоторых соединений. В ландшафты лесоразработок по­ступает определенное количество элементов (их соединений), не характерных и даже чуждых ранее существовавшим лесам: различный производственный мусор, продукты износа машин и механизмов, нефтепродукты и др. В своем дальнейшем развитии ландшафты лесоразработок могут постепенно переходить в био­генные ландшафты болот, степей и лесов.

Ландшафты площадных лесопосадок и ландшафты лесных плантаций (в число которых входят плантации – источники сырья для целлюлозно-бумажных комбинатов и плантации энерге-тических лесов) чаще всего располагаются среди биогенных лесных ландшафтов, т.е. их созданию в большинстве случаев предшествует вырубка ра­нее существовавших лесов и техногенный вынос элементов, на­ходящихся в биогенной форме. Общее количество эле­ментов, вывозимых с площади в 1 га (биомасса), обычно колеб­лется от 100 до 600 т. Основными вывозимыми элементами (кро­ме О, С, и Н) являются N, К, Са, Р, Mg, Si, Al, Mn,.Fe, Na, S, CI. Кроме этих элементов, в зольной части удаляемой биомассы в сотых и тысячных долях процента содержатся Ni, Cu, Ti, V, Zn, Zr, Ba, Sr и др. После вывоза леса производится планировка территории, включающая в себя механическое перемещение почвенных гори­зонтов, а иногда (при создании в горных условиях террас) и почвоподстилающих горных пород. Затем осуществляется посадка нового леса семенами и саженцами, т.е. в ландшафт привносит­ся небольшое количество элементов в биогенной форме. Посад­ка часто сопровождается внесением удобрений (поступление элементов в минеральной форме), после чего процесс интенсивно­го техногенного воздействия на ландшафт прекращается (хотя иногда на протяжении нескольких лет вносятся минеральные подкормки) до созревания леса, которое происходит обычно че­рез десятки лет.

Лесополосы отличаются от ландшафтов площадных лесопоса­док отсутствием предшествующих вырубок, необычным подбором деревьев а главное — небольшой шириной лесопосадок. Отсутствие предшествующих вырубок приводит отсутствию техногенного выноса из ландшафтов элементов, находящихся в биогенной форме. Поэтому в пер­вые годы существования лесопосадок в почвах происходит меньше геохимических изменений, в частности минимален вынос во­дами органических кислот и некоторых элементов. Изменение биологического круговорота элементов связано с появлением новых видов растений. Кроме того, в лесополосах часто встречаются посадки фруктовых деревьев, и из-за ежегодного вывоза химических элементов с плодами биологический круговорот нарушается, а лесополосы по ряду особенностей приближаются к ландшафтам садов. От ландшафтов лесных плантаций лесополосы отличаются в основном отсутствием ежегодной техногенной обработки и специального внесения подкормок. Небольшая ширина лесополос способствует усилению влияния на этот ландшафт соседних ландшафтов, которые могут быть как техногенными, так и природными. В лесополосы, расположенные среди полей, попадают удобрения и пестициды. Существенное влияние на лесополосы оказывают также соседние природные ландшафты. В этом случае в лесополосах наблю­дается большое число растений, «переместившихся» из соседних ландшафтов (своеобразное «остепнение»).

Т.о., имеются существенные от­личия миграции элементов в лесотехнических ландшафтах от миграции во всех остальных техногенных ландшафтах и даже в на­иболее близких к ним ландшафтах садов. В то же время большинство лесотехнических ландшафтов может постепенно переходить в ландшафты обычных лесов.

4. Техногенные дорожные ландшафты объединяют дороги и сопровождающие их дренажные системы. Зоны отчуждения вдоль дорог являются самостоятельными ландшафтами. Они могут относиться к природным (например, степи) или техногенным (огороды), испыты-вающим постоянную и своеобразную техногенную нагрузку. Дороги не имеют никаких природных аналогов и резко отличаются от пересекаемых ими природных и техногенных ландшафтов по набору химических элементов (соединений) и формам их нахож­дения, по морфологическим особенностям и особенностям геохи­мической связи с соседними ландшафтами, а также по миграции элементов в пределах самого ландшафта.

Ландшафты автомобильных и железных дорог различаются между собой 1) по «экранирующему воздействию», т.е. способности препятствовать миграции (обмену элементами) между двумя частями ландшафтов, разделяемых дорогой; 2) по на­бору элементов, «поставляемых» ими в соседние ландшафты. В прак­тике геохимии ландшафта основное внимание пока уделяется не самим дорожным ландшафтам, а их влиянию на соседние ланд­шафты.

5. Ландшафты населенных пунктов (селитебные ландшафты) — это населенные пункты с комплексами жилых зданий, приусадеб­ных участков, городских промышленных предприятий, зон отдыха и рекреации (сады, скверы, парки и др.). Отдельные части ландшафтов имеют много общего с уже выделенными группами техногенных ландшафтов. Так, городские промышленные предприятия во многом подобны как бы несколько уменьшенным промышленным ландшафтам с аналогичными комплексами и механизмом техногенного поступления химиче­ских элементов и их соединений. Са­ды, парки, зоны отдыха и рекреации близки к лесотехническим ландшафтам, а приусадебные участки, по основным закономер­ностям техногенного привноса и выноса элементов подобны огородам и садам, относимым к сельскохозяйственным ланд­шафтам. Однако селитебные ландшафты, отдельные части которых имеют почти полные аналоги среди различных групп техноген­ных ландшафтов, объединить с какими-то другими техногенны­ми ландшафтами невозможно. Ландшафты населенных пунктов обладают рядом при­сущих только им особенностей, которые определяют ход мигра­ции элементов в этих ландшафтах. Так, количество грунтовых вод на единицу площади в населенных пунктах выше, чем в окружающих ландшафтах. Это связано, во-первых, с техногенным поступлением воды (полив улиц, приусадебных участков, парков; про­сачивание и аварийные прорывы питьевых, промышленных и сточных вод), а во-вторых,— с резким уменьшением площадей, с которых возможно непосредственное испарение. Селитебные ландшафты отличаются от окружающих не толь­ко количеством подземных вод, но и их составом, причем харак­терной особенностью состава подземных вод является мозаичность. Так, в подземных водах, отобранных в различных частях крупно­го промышленного центра, общая минерализация изменяется в 3—5 раз, содержание сульфатов — в 100—160 раз, количество суммарного Na⁺ и К⁺ — в 300 раз, а хлоридов — в 10 000 раз. Содержание большинства компонентов в водах в центральной части го­дов увеличивается. Это особенно характерно для старых насе­ленных пунктов, начавших формирование вокруг промышленных предприятий.

Почвы городских ландшафтов отличаются от почв соседних с ними и ранее существовавших на их месте ланд­шафтов: в старых городах первичных почв практически нет вообще (они погребены), а со­временные почвы - смесь при­везенных почв с промышленным, бытовым и строительным му­сором. Содержание в них некоторых элементов (в т.ч. тяжелых металлов) часто повышено; распределение эле­ментов — мозаично. Концентрация определенных элементов в поч­вах различных участков города зависит от количества и состава на­ходящегося в них городского мусора (строительного, бытового, промышленного). Загрязняющие вещества поступают из подзем­ных и поверхностных вод, из атмосферы (прямое выпадение из ды­мов и поступление с атмосферными осадками) и путем просто­го механического перемещения от зон их концентрации.

От соседних ландшафтов отличается и городская растительность, которую обычно подбирают по принципу максимальной выжива­емости в новых ландшафтно-геохимических условиях. Так, во многих южных городах основными деревьями являются тополя, хотя среди соседних природных, биогенных ландшафтов тополе­вые леса практически не встречаются. Городская растительность выделяется и по комплексу концентрирующихся в ней элементов (в золе листьев в десятки раз повышено содержание свинца и т.п.).

В атмо­сферу города в течение суток поступают сотни (и даже тысячи) тонн угарного газа, углеводо­родов, оксидов азота, сернистого ангидрида, различных аэрозолей и других загрязняющих веществ.

Т.о., селитебный ландшафт как единое целое существенно отличается не только от соседних или ранее существовавших на его месте биогенных ландшафтов, но и от всех техногенных ландшафтов. Своеобразные условия миграции химических элементов в ландшафтах населенных пунктов привели к образованию специфического, характерного лишь для селитебных ландшафтов состава почв, вод, растений и приземной атмосферы.

Ландшафты населенных пунктов (по особенностям техногенной миграции элемен­тов) делятся на ландшаф­ты промышленных центров государственного значения; городов регионального (краевого, областного) значения, городов местного значения, поселков, станиц, железнодорожных станций; руд­ников, шахт, обогатительных фабрик; курортов; хуторов. Размер населенного пункта (число жителей) во многом определяет баланс техногенной миграции эле­ментов в ландшафте. Однако количество и состав ввозимого в населенный пункт сы­рья, способы его обработки, объем отходов, форма нахождения эле­ментов зависят от профиля предприятий. Часто профиль основных предприятий оказывает значительное влияние и на систему очистки и способ захоронения отходов со всего города или из его отдельных райо­нов. Т.о., вторым важным фактором, определяющим особенности техногенной миграции элементов в ландшафтах населенных пунктов, является профиль действующих там предприятий.

В ландшафтах промышленных центров государственного значения (города с населением около миллиона и выше) техногенная ми­грация элементов, связанная непосредственно с жизнеобеспече­нием жителей, имеет гораздо больше общего, чем специфических отличий. Состав и количество элемен­тов, попадающих как загрязняющие в городской ландшафт в ре­зультате производственной деятельности, примерно одинаковы при пересчете на одного жителя.

В ландшафтах населенных пунктов регионального значения (города с населением более 300—500 тыс. жителей) развитие определенных предприятий может оказывать ре­шающее влияние на техногенное поступление комплекса элементов, поэтому дальнейшее разделение населенных пунктов регионального значения проводят с учетом преобладающего профиля основных предприятий (например, отдельно следует выделять города, где в основном распространены нефтеперерабатывающие предприятия).

Еще большее влияние на особенности техногенной миграции оказ ывают крупные предприятия в ландшафтах местного значения (поселках, станицах, железнодорожных станциях и городах с населением до 300 тыс. жителей). Поэтому при детальных исследованиях, особенно связанных с решением проблем охраны окружающей среды, такие ландшафты подразделяют по тому же принципу, что и ландшафты городов регионального значения.

В отдельные ландшафты выделяются небольшие населенные пункты, существующие у рудников, шахт, обогатительных фабрик, в которых миграция определяется в значительно большей мере профилем предприятий, чем числом жителей. Сырье, добываемое и перерабатываемое на этих предприятиях, является основным по­стоянным источником химических элементов, поступающих как в рассматриваемые, так и в соседние ландшафты. При подразделении данных ландшафтов учитывают до­бываемое (перерабатываемое) сырье (отдельно выделяются ланд­шафты населенных пунктов у редкометалльных рудников, у обо­гатительных фабрик, перерабатывающих полиметаллические ру­ды, и др.).

Особо рассматриваются ландшафты населенных пунктов, относимых к курортам. В их пределах техногенная миграция в основном оп­ределяется процессами, обеспечивающими нор­мальную жизнедеятельность ограниченного числа жи­телей, и особенностями развития транспорта. Сравнительно большую роль в ми­грации основных элементов играет биологический круговорот.

Ландшафты хуторов занимают среди ландшафтов населенных пунктов наименьшую площадь. Они представ­ляют собой как бы переход от сельскохозяйственных и лесных ланд­шафтов к ландшафтам населенных пунктов с довольно интенсивным биологическим круговоротом элементов. От ландшафтов курортов они отличаются небольшим числом жителей, меньшей ролью транспорта в техногенном привносе элементов и своеобразным развитием биологического круговорота элемен­тов, приближающегося к круговороту в сельскохозяйственных ландшафтах.

III классификационный уровень - ландшафты объединяются в зависимости от особенностей миграции химических элементов непосредст­венно в почвах. В почвах природных ландшафтов наблюдается на­ибольшее напряжение геохимических процессов, причем его мак­симум характерен для гумусового горизонта, который можно счи­тать своеобразным геохимическим центром. Почвы пред­ставляют собой важнейшее звено, связывающее подстилающие по­роды и грунтовые воды (т.е. постоянные и основные природные источники элементов, поступающих в ландшафт) с приземной ат­мосферой и живыми организмами. В техногенных ландшафтах почвы остаются их важнейшей со­ставной частью. В них происходит сложное переплетение процессов природной и техногенной ми­грации элементов. Перемещение элементов в почвах во многом определяется такими факторами, как режим кислорода и серы (окислительные и восстановительные обстановки), щелочно-кислотные условия и набор определенных типоморфных (наиболее подвижных, отли­чающихся большим кларком) элементов. Выделяются три окислительно-восстановительные обстановки: 1) окислительная со свободным кислородом; 2) глеевая, восстановительная без свободного кис­лорода и сероводорода и 3) сероводородная. Щелочно-кислотные условия разделяются на сильнокислые (рН < 3), кислые и слабокислые (рН=3...6,5), нейтральные и слабощелочные (рН=6,5...8,5), сильнощелочные (рН > 8,5).

Т.к. роль элемента в ландшаф­те определяются его содержанием в среде и интенсивностью ми­грации, типоморфные элементы устанавливают­ся в водных вытяжках проб, отобранных из гумусового горизон­та почв.

IV классификационный уровень - при объединении отдельных геохимических ландшафтов имеют значение особенности миграции и концентрация химических элементов (в различных формах их нахождения) в подземных водных растворах.

V классификационный уровень - биогенные и техногенные ландшафты объе­диняются с учетом особенностей воздушной (атмосферной) ми­грации элементов. В некоторых районах на содержание в почвах мно­гих элементов (и в первую очередь токсичных тяжелых металлов) наибольшее влияние оказывает именно атмосферная миграция. С учетом ее особенностей выделяют ландшафты: 1) подверженные воздушной эро­зии; 2) не подверженные воздушной эрозии; 3) с современным отложе­нием эолового материала.

VI классификационный уровень - учитываются факторы миграции, определяемые наличием (или отсутствием) многолетней мерзлоты. Наличие многолетней мерзлоты во многом изменяет ход и скорости миграции химических элементов и в сезонно-талых горизонтах, и в направлении «горные породы — сезонно-талые горизонты». По это­му показателю ландшафты объединяют в группы: 1) с отсутствием мно­голетней мерзлоты;

2) с ее островным развитием; 3) с прерывистым развитием; 4) с широким площадным распространением многолетней мерзлоты.

VII классификационный уровень - с учетом геоморфологических особенностей регионов выделяют ландшафты: 1) равнинных областей, 2) низкогорья и среднегоръя, 3) высокогорных областей. Эти ландшафты различа­ются по интенсивности процессов миграции, определяющейся в основном силами гравитации.

В дальнейшем все выделенные ландшафты клас­сифицируют на элювиальные (водораздельные); трансэлювиальные (верхних частей склонов); трансаккумулятивные (нижних частей скло­нов); транссупераквальные (на участках склонов надводных ланд­шафтов, сюда же относят пойменные ландшафты); супераквалъные (надводные) и субаквальные (подводные). По геоморфологическим особенностям до­полнительно выделяют ландшафты:

1) элювиально-аккумулятивные - в нижних частях склонов и сухих ложбин;

2) аккумулятивно-элювиальные - приуроченные к местным за­мкнутым понижениям с глубоким уровнем грунтовых вод;

3) трансаквальные - реки и проточные озера, во­дохранилища, дельтовые болота;

4) аквальные - непроточные озера и моря.

Эта классификация является общей и для природных, и для техногенных ландшафтов.

VIII классификационный уровень - в основу классификации положены особенности миграции и соотношения между элементами, поступающими в данный ландшафт от постоянного природного источника - кор выветривания почвообразующих и почвопод-стилающих горных пород, служащих главными источниками поступающих элементов. Исключение составляют техногенные ландшафты с искусственно созданным экраном между горными породами и остальными частями ландшафта (например, промышленные отстойники).

Т .о., объ­единение ландшафтов производится с учетом изменения состава коренных горных пород, на которых и под влиянием которых формируются почвы. Все основные оса­дочные породы объединяют в три группы: карбонатные, карбонатно-терригенные и терригенные горные породы. Это обусловлено их большим влиянием на карбонатность и щелочность почв. Магматические породы при классификации ландшафтов разделяют лишь на кислые и основные. Отдельно выделяют интенсивно метаморфизованные породы.

Это объединение практически одинаково для природных и техногенных ландшафтов.