Рассеивание и миграция примесей в почве: комплексный анализ механизмов, факторов и экологических последствий

Свыше 80% всех заболеваний человека связаны с экологическими факторами. Этот шокирующий факт, указывающий на прямую зависимость нашего благополучия от состояния окружающей среды, остро подсвечивает критическую важность изучения почвенных процессов. Почва, будучи фундаментом жизни на Земле, выступает не только источником питания, но и мощным геохимическим барьером, способным поглощать и трансформировать до 95% антропогенных загрязнителей. Однако это поглощение не бесконечно, и при превышении определенных порогов примеси начинают активно рассеиваться и мигрировать, проникая в грунтовые воды, растения, а затем и в организм человека, создавая угрозу как продовольственной безопасности, так и здоровью в целом. И что же из этого следует? Чем сильнее загрязнение, тем выше риски для здоровья и продовольственной безопасности, что требует немедленных и комплексных решений.

Настоящая курсовая работа посвящена всестороннему анализу процессов рассеивания и миграции примесей в почве, а также в зоне аэрации – той критически важной области, которая отделяет поверхность земли от водоносных горизонтов. Под «рассеиванием» мы понимаем пространственное распространение примесей от источника загрязнения, тогда как «миграция» описывает направленное перемещение этих веществ в почвенном профиле под воздействием различных сил. «Примеси» в данном контексте – это любые химические соединения, радионуклиды или микроорганизмы, присутствие которых в почве в концентрациях, превышающих фоновые, может привести к неблагоприятным экологическим или токсикологическим последствиям. «Зона аэрации» – это ненасыщенная водой толща пород между поверхностью почвы и уровнем грунтовых вод, играющая роль фильтра и регулятора миграции.

Цель данной работы – провести комплексный анализ механизмов, факторов и экологических последствий рассеивания и миграции примесей в почве, основываясь на современном научном знании и академических требованиях. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Детально рассмотреть химический и механический состав почв, их физико-химические свойства, определяющие сорбционные и фильтрационные характеристики, с акцентом на их роль в миграции примесей.
2. Раскрыть физико-химические и биологические процессы, лежащие в основе различных видов миграции примесей в почвенных горизонтах и зоне аэрации.
3. Проанализировать природные и антропогенные факторы, влияющие на интенсивность и направление рассеивания и миграции примесей.
4. Рассмотреть существующие математические модели миграции загрязнителей в почве и зоне аэрации, их применимость и ограничения.
5. Представить методы оценки защищенности подземных вод от загрязнения через зону аэрации и принципы экологического мониторинга почв.
6. Проанализировать негативное влияние загрязнения почв на агроэкосистемы, продовольственную безопасность и здоровье человека.

Структура работы построена таким образом, чтобы последовательно раскрыть каждую из поставленных задач, переходя от фундаментальных основ почвоведения к сложным процессам миграции, моделированию и, наконец, к глобальным экологическим последствиям.

Теоретические основы: Состав и свойства почв как детерминанты миграционных процессов

Почва – это не просто инертный субстрат, а сложнейший природный реактор, где происходит непрерывный круговорот веществ и энергии. Именно её многокомпонентный состав и динамичные свойства определяют, как примеси будут взаимодействовать с окружающей средой: будут ли они прочно связаны, медленно трансформироваться или же активно мигрировать, создавая угрозу для подземных вод и биосферы. Очевидно, что без глубокого понимания этих базовых принципов, любые попытки управлять загрязнением обречены на провал.

Многофазность и химический состав почвы

По своей сути, почва представляет собой многофазное тело, которое можно сравнить с живым организмом, непрерывно «дышащим» и «питающимся». Она состоит из четырех взаимосвязанных фаз:

1. Твердая фаза – каркас почвы, составляющий от 50 до 60% её общего объема. Эта фаза делится на:
   • Минеральную часть (85–98% в верхних горизонтах, до 100% в глубоких). Она состоит из разрушенных горных пород (первичные минералы: кварц, полевые шпаты, роговые обманки, слюды, пироксены) и продуктов почвообразования (вторичные минералы: карбонаты кальция, натрия, магния, гипс; гидроксиды и оксиды кремния, железа, алюминия). Особое значение имеют глинистые минералы, такие как каолинит (двухслойная кристаллическая решетка) и монтмориллонит (трехслойные пакеты), которые обладают высокой сорбционной способностью и определяют многие физико-химические свойства почвы.
   • Органическую часть (2–15%). Она формируется за счет растительных и животных остатков, а также продуктов их разложения.
2. Жидкая фаза – почвенный раствор, который заполняет поры и капилляры. Это динамическая среда, в которой растворены ионы, органические кислоты и другие соединения, обеспечивающие питание растений и служащие средой для миграции растворенных примесей.
3. Газообразная фаза – почвенный воздух, заполняющий свободные поры. Его состав значительно отличается от атмосферного и важен для аэробных микроорганизмов и газовой миграции.
4. Живая фаза – микроорганизмы, корни растений, почвенная фауна, которые играют ключевую роль в трансформации органического вещества и биогенной миграции элементов.

Химический состав неорганической (минеральной) части почвы чрезвычайно богат и включает практически все известные химические элементы. Однако восемь элементов – кислород (O), кремний (Si), алюминий (Al), железо (Fe), кальций (Ca), магний (Mg), калий (K) и натрий (Na) – составляют более 98% массы земной коры, и, соответственно, являются доминирующими в минеральной части почвы. Взаимодействие минеральных и органических соединений приводит к образованию сложных органо-минеральных комплексов, которые в значительной степени определяют поглотительную способность почвы.

Механический состав и водные свойства почв

Механический, или гранулометрический, состав почвы – это распределение частиц по размеру, что напрямую влияет на её структуру, водные и воздушные свойства, а следовательно, и на процессы миграции примесей. Традиционно выделяют следующие фракции:

• Физический песок: частицы диаметром более 0,01 мм.
• Физическая глина: частицы диаметром менее 0,01 мм.

Различные соотношения этих фракций формируют типы почв:

• Песчаные почвы: хорошо пропускают воду, но плохо её удерживают (низкая влагоемкость). Это способствует быстрой инфильтрации загрязнителей в глубокие слои и грунтовые воды.
• Глинистые почвы: хорошо удерживают влагу, но плохо пропускают избыток воды (низкая водопроницаемость). Это может приводить к поверхностному стоку загрязненных вод или, наоборот, к пролонгированному удержанию примесей в верхних слоях.
• Суглинистые почвы (легкие и средние): считаются оптимальными по механическому составу. Их зернисто-комковатая структура обеспечивает баланс между водопроницаемостью и влагоемкостью, легкость обработки и высокую естественную плодородность. Для большинства сельскохозяйственных культур оптимальная плотность почвы составляет 1,0–1,2 г/см³, что достигается именно в суглинистых почвах. Такая структура обеспечивает оптимальный водный и воздушный режимы, что косвенно влияет на скорость и характер миграции примесей.

Например, в песчаных почвах из-за низкой сорбционной способности и высокой водопроницаемости токсичные вещества могут быстро достигать подземных вод. В то же время, глинистые почвы, обладая высокой сорбционной способностью, могут накапливать загрязнители, становясь их долговременным источником.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) и его функции

В сердцевине почвенного функционирования, особенно в контексте взаимодействия с примесями, находится Почвенный Поглощающий Комплекс (ППК) – совокупность нерастворимых в воде, мелкодисперсных минеральных, органических и органо-минеральных соединений, которые являются ключевыми регуляторами миграции. ППК выступает своего рода губкой, способной удерживать и обменивать ионы, тем самым контролируя подвижность различных химических элементов в почве.

Состав ППК многообразен:

• Минеральная часть: представлена соединениями SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, а также продуктами синтеза их коллоидных гидратов.
• Органическая часть: включает гумусовые вещества – сложные органические соединения, такие как гуминовые и фульвокислоты, которые могут находиться как в свободном, так и в связанном состоянии.
• Органо-минеральная часть: образуется при взаимодействии органических и минеральных компонентов, формируя хелатные соединения и адсорбционные комплексы гуминовых и фульвокислот с глинистыми минералами.

Ключевую роль в поглотительной способности почвы играет коллоидная фракция ППК (частицы диаметром менее 0,1 мкм). Чем выше дисперсность почвы, тем больше её удельная поверхность и поверхностная энергия, что напрямую коррелирует с химической активностью и емкостью обмена. Фракции от 0,1 до 5 мкм имеют меньшее значение для ионного обмена, а частицы крупнее 5 мкм практически не участвуют в этом процессе.

Емкость катионного обмена (ЕКО) – это важнейшая характеристика ППК, отражающая его способность обменивать катионы с почвенным раствором. ЕКО выше в почвах тяжелого гранулометрического состава (глинистых, суглинистых) по сравнению с легкими (песчаными). При этом органические коллоиды обладают значительно более высокой ЕКО, чем минеральные. Например, ЕКО органического вещества твердой фазы почвы в 10–30 раз выше, чем у минеральной части. При содержании гумуса 5–6% на его долю может приходиться более 50% общей ЕКО. Типичные значения ЕКО (в мг-экв/100 г почвы) варьируются от 3–6 для песчаных дерново-подзолистых почв до 30–70 для тяжелосуглинистых черноземов. Глинистые минералы, особенно монтмориллонит, также демонстрируют большую ЕКО по сравнению с каолинитом и гидрослюдами.

ППК является не просто «губкой», а ключевым геохимическим барьером для катионов-загрязнителей, таких как тяжелые металлы и радионуклиды. Обменные катионы ППК (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, H⁺, Al³⁺, K⁺, NH₄⁺, Fe³⁺) активно участвуют в процессах почвообразования и плодородия:

• Ca²⁺ способствует формированию агрегатов (оструктуриванию), гумусообразованию, поддержанию кислотно-основной буферности и доступен для растений.
• Al³⁺ участвует в формировании потенциальной кислотности, перераспределении веществ и образовании труднодоступных фосфатов, а также может быть токсичен для растений в концентрациях более 2 мг/л.
• Особое внимание следует уделить вермикулитам, которые обладают высокой селективностью к крупным слабо гидратированным катионам (K⁺, NH₄⁺, Rb⁺, Cs⁺), фиксируя их в межпакетных позициях. Это означает, что при наличии вермикулита в почве значительная часть калия и аммония из удобрений может прочно связываться, становясь недоступной для растений, или, наоборот, замедляя миграцию этих элементов.

Состояние коллоидной массы почвы (гель или золь) детерминирует её физические характеристики: структурность, плотность, воздухоемкость, влагоемкость и поведение почвенной воды. Экологически оптимальное физическое состояние почвы для большинства организмов достигается, когда 99,9% коллоидов находятся в состоянии геля и лишь 0,1% – золя. Это равновесие является залогом стабильности и эффективности почвенного барьера.

Реакция почвенного раствора (pH)

Реакция почвенного раствора, или pH, является одним из наиболее значимых экологических факторов, определяющих биологическую активность почвы, доступность питательных веществ для растений и, что крайне важно, подвижность и токсичность многих примесей. pH влияет на растворимость минералов, активность микроорганизмов и стабильность органических соединений.

Почвы классифицируются по pH следующим образом:

• Кислые: pH < 7
• Нейтральные: pH = 7
• Щелочные: pH > 7

Оптимальный уровень кислотности для большинства растений колеблется в диапазоне от 5,5 до 7,5 (слабокислая-нейтральная). Например, для большинства овощей оптимальным считается pH 6,0–6,8. Картофель и репа предпочитают более низкий pH, тогда как сахарная свекла и бобовые нуждаются в pH 6,0–6,8.

Влияние pH на миграцию примесей:

• Кислые почвы (низкий pH): Часто способствуют увеличению растворимости и подвижности тяжелых металлов (таких как кадмий, свинец, цинк, медь), что повышает риск их миграции в грунтовые воды и накопления в растениях. В этих условиях также увеличивается подвижность алюминия, который может быть токсичен для растений.
• Щелочные почвы (высокий pH): Обычно снижают подвижность многих тяжелых металлов, переводя их в менее растворимые формы. Однако в сильнощелочных условиях может увеличиваться подвижность некоторых анионов, таких как молибден или селен.
• Нейтральные почвы: Обеспечивают оптимальные условия для связывания большинства загрязнителей ППК и их трансформации микроорганизмами, минимизируя риски миграции.

Таким образом, понимание химического состава, гранулометрии, особенностей ППК и pH почвы является фундаментальным для прогнозирования поведения примесей и разработки стратегий по управлению загрязнениями.

Механизмы рассеивания и миграции примесей в почве

Миграция примесей в почве – это сложный танец молекул и частиц, подчиняющийся законам физики, химии и биологии. Понимание этих механизмов критически важно для прогнозирования судьбы загрязнителей и оценки рисков.

Виды и формы миграции

Миграция примесей в почвенных горизонтах и зоне аэрации представляет собой комплекс процессов, которые можно классифицировать по доминирующему агенту переноса:

1. Водная миграция: Это наиболее распространенный и значимый вид миграции. Она включает несколько механизмов:
   • Конвекция (адвекция): Перенос примесей потоком воды. Это основной механизм при движении почвенной влаги вниз (инфильтрация) или горизонтально (латеральный сток). Растворенные загрязнители следуют за водным фронтом.
   • Диффузия: Перемещение частиц или ионов из области высокой концентрации в область низкой. Этот процесс не зависит от массового потока воды и обусловлен разницей концентраций. Диффузия становится особенно значимой в слабопроницаемых почвах и при низких скоростях водного потока.
   • Электромиграция: Перемещение заряженных частиц (ионов) под действием электрического поля, которое может возникать в почве. Этот механизм менее значим в общих условиях, но может играть роль в специфических геохимических средах.

   Почвенный раствор выступает здесь ключевой средой. Химические реакции (осаждение, растворение, комплексообразование) определяют, сколько примеси будет находиться в растворенной форме и, следовательно, доступно для водного переноса. Рассеивание примесей в водной среде также включает механическое перемешивание и дисперсию в порах почвы.

2. Газовая миграция: Перемещение летучих соединений в почвенном воздухе. Это актуально для таких загрязнителей, как метан, летучие органические соединения (ЛОС), некоторые пестициды. Движение газов происходит как за счет диффузии, так и за счет конвекции (например, при изменениях атмосферного давления или температуры).
3. Биологическая миграция: Перенос примесей живыми организмами.
   • Растения: Корни растений поглощают элементы из почвы. Некоторые загрязнители могут накапливаться в тканях растений (фитоаккумуляция) и затем переноситься по пищевым цепям.
   • Микроорганизмы: Бактерии и грибы могут трансформировать химические соединения, изменяя их подвижность, а также непосредственно переносить частицы.
   • Почвенная фауна: Дождевые черви и другие беспозвоночные перемешивают почву, способствуя вертикальному и горизонтальному переносу частиц, в том числе связанных с ними загрязнителей.
4. Механическая миграция: Перенос твердых частиц, к которым адсорбированы или в которых инкорпорированы примеси. Это может происходить под действием водной и ветровой эрозии, а также при перемещении почвенных агрегатов. Взвешенные частицы в почвенной воде также могут переносить связанные с ними загрязнители.

Сорбционные процессы

Сорбция – это фундаментальный процесс, который определяет, насколько прочно примеси будут удерживаться в почве. Почвенный поглощающий комплекс (ППК) играет здесь центральную роль, действуя как «ловушка» для загрязнителей. Сорбция включает несколько механизмов:

1. Адсорбция: Поглощение веществ поверхностью твердых частиц почвы. Это может быть:
   • Физическая адсорбция: Слабое взаимодействие (ван-дер-ваальсовы силы) между молекулами примеси и поверхностью почвы. Легко обратима.
   • Хемосорбция: Сильное химическое взаимодействие, образование химических связей между примесью и поверхностью. Часто необратима.
   • Ионный обмен: Обратимый процесс, при котором ионы примеси обмениваются на другие ионы, связанные с ППК. Например, катионы тяжелых металлов (Cd²⁺, Pb²⁺) могут замещать Ca²⁺ или Mg²⁺ на поверхности глинистых минералов и органического вещества. Тип ППК (минеральный, органический) и состав обменных катионов существенно влияют на эффективность этого процесса. Почвы с высоким содержанием глины и органического вещества, богатые гумусом и монтмориллонитом, обладают высокой емкостью катионного обмена, что позволяет им эффективно связывать катионы-загрязнители.
2. Абсорбция: Поглощение веществ по всему объему твердой фазы, а не только на поверхности. Примером может быть включение ионов в кристаллическую решетку минералов или поглощение органических соединений гумусовыми веществами.
3. Осаждение: Образование нерастворимых соединений примесей в почвенном растворе. Например, тяжелые металлы могут осаждаться в виде гидроксидов, карбонатов или сульфидов при определенных значениях pH и окислительно-восстановительного потенциала.

Эти процессы действуют совместно, определяя общую подвижность загрязнителей. Чем сильнее сорбция, тем ниже скорость миграции примеси.

Трансформация и разложение примесей

Миграция примесей – это не только их физическое перемещение, но и химические и биологические изменения, которые они претерпевают в почве.

1. Химические реакции:
   • Окисление-восстановление: Изменение степени окисления элементов. Например, токсичный Cr(VI) может восстанавливаться до менее подвижного Cr(III), а нетоксичные формы мышьяка могут окисляться до более токсичных.
   • Гидролиз, комплексообразование: Разложение или связывание примесей с органическими или неорганическими лигандами, что может как увеличивать, так и уменьшать их подвижность.
2. Биологическое разложение: Осуществляется микроорганизмами (бактериями, грибами) и является ключевым механизмом для органических загрязнителей.
   • Минерализация: Полное разложение органических веществ до простых неорганических соединений (CO₂, H₂O, NH₃ и др.). Этот процесс интенсивен в аэробных условиях с достаточным количеством влаги, благоприятной температурой (25–30 °C) и доступом O₂. Однако при этом быстро идет и минерализация, что может приводить к относительно малому накоплению гумуса.
   • Гумификация: Процесс образования гумусовых веществ из органических остатков. Гумусовые кислоты способны прочно связывать многие загрязнители, уменьшая их подвижность. Процесс гумификации интенсивно протекает в почвах с благоприятными условиями: оптимальное сочетание температур (15–25 °C), влажности (60–80% от полной влагоемкости), суглинистый механический состав, наличие карбонатов и нейтральная или слабощелочная реакция.
   • Скорость разложения органических остатков также зависит от их состава: травянистые растения, особенно бобовые, разлагаются быстрее, тогда как лесная подстилка с высоким содержанием лигнина, смол и дубильных веществ – медленнее.

Таким образом, механизмы рассеивания и миграции примесей в почве – это сложная сеть взаимосвязанных физических, химических и биологических процессов. Понимание их динамики позволяет не только прогнозировать поведение загрязнителей, но и разрабатывать эффективные стратегии по их обезвреживанию и контролю.

Факторы, определяющие интенсивность и направление миграции примесей

Судьба примесей в почве – будут ли они оставаться на месте, медленно трансформироваться или быстро перемещаться к подземным водам – определяется сложным взаимодействием множества факторов. Эти факторы можно разделить на две большие категории: природные, формирующие базовые свойства почвенной среды, и антропогенные, связанные с деятельностью человека.

Природные факторы

Природа создает сложную мозаику условий, которые диктуют поведение загрязнителей, и без их учета невозможно адекватно оценить экологические риски.

1. Климат:
   • Осадки: Интенсивность и частота осадков напрямую влияют на водную миграцию. Обильные дожди увеличивают инфильтрацию воды, ускоряя промывание почвы и перенос растворенных загрязнителей в глубокие горизонты и грунтовые воды. Засушливые периоды, напротив, могут приводить к восходящему капиллярному току и накоплению солей и загрязнителей в верхних слоях.
   • Температура: Влияет на скорость химических реакций (например, растворения, осаждения), активность микроорганизмов и летучесть некоторых соединений. Оптимальная температура для разложения органического вещества в почве составляет около 25–30 °C, а для интенсивного процесса гумификации – 15–25 °C. При низких температурах биологическая активность замедляется, что может приводить к накоплению органических загрязнителей.
2. Рельеф: Определяет поверхностный сток воды и, как следствие, эрозионные процессы, которые могут переносить загрязненные частицы почвы на большие расстояния. На склонах миграция примесей чаще происходит латерально, по поверхности, а в понижениях – вертикально, с накоплением.
3. Тип почвы (механический и химический состав): Как уже обсуждалось, гранулометрический состав (песчаные, глинистые, суглинистые) определяет водопроницаемость, влагоемкость и сорбционную способность. Химический и минералогический состав влияет на количество питательных веществ для микроорганизмов, реакцию среды (pH) и условия закрепления гумусовых веществ.
   • В глинистых и суглинистых почвах разложение органических остатков при равных условиях происходит медленнее из-за недостатка кислорода, и гумусовые вещества эффективнее закрепляются на поверхности минеральных частиц, что способствует их накоплению и формированию более мощного геохимического барьера.
4. Гидрологический режим: Глубина залегания грунтовых вод, их динамика и химический состав напрямую влияют на скорость и направление миграции примесей в зоне аэрации и их последующее поступление в водоносные горизонты.
5. Растительность: Растения могут поглощать загрязнители (фитоэкстракция), стабилизировать почву, предотвращая эрозию, и влиять на микроклимат и водный режим. Корневые системы изменяют структуру почвы, создавая пути для инфильтрации или, наоборот, препятствуя ей.
6. Деятельность микроорганизмов: Почвенные микроорганизмы – главные «химики» почвы. Они участвуют в биодеградации органических загрязнителей, трансформации тяжелых металлов (например, метилирование ртути), процессах нитрификации и денитрификации, влияющих на миграцию азотных соединений. Оптимальная влажность для разложения органического материала в почве обычно составляет от 50% до 70% от полной влагоемкости. Для интенсивного процесса гумификации благоприятны влажность почвы 60–80% от полной влагоемкости и температура 15–25 °C.

Антропогенные факторы

Человеческая деятельность является основным источником загрязнения почв и значительно усиливает миграционные процессы.

1. Источники загрязнения:
   • Промышленные предприятия: Выбросы в атмосферу, сбросы сточных вод, отходы производства могут содержать тяжелые металлы, радионуклиды, органические токсиканты.
   • Сельскохозяйственные предприятия: Использование пестицидов, гербицидов, минеральных удобрений, отходов животноводства приводит к загрязнению нитратами, фосфатами, остатками пестицидов.
   • Транспорт: Выбросы выхлопных газов содержат тяжелые металлы (свинец в прошлом, сейчас платина, палладий), сажу, ароматические углеводороды, которые оседают на почву вдоль дорог.
   • Полигоны ТКО (твердых коммунальных отходов) и несанкционированные свалки: Являются мощными источниками фильтрата, содержащего широкий спектр загрязнителей – от органических до тяжелых металлов и радионуклидов. Эти фильтраты просачиваются через почву и загрязняют грунтовые воды.
2. Неустойчивые методы ведения сельского хозяйства:
   • Интенсивная обработка почвы: Разрушает почвенную структуру, снижает содержание органического вещества, что уменьшает сорбционную способность и увеличивает уязвимость к эрозии и миграции загрязнителей.
   • Чрезмерное использование удобрений и пестицидов: Приводит к перенасыщению почвы химическими веществами, которые не могут быть полностью усвоены растениями или трансформированы почвенной микрофлорой, и начинают мигрировать.
   • Сокращение запасов органического вещества: Органическое вещество является ключевым компонентом ППК, отвечающим за связывание многих загрязнителей. Его истощение способствует переносу загрязнителей в пищевую цепь: из почвы в грунтовые воды, затем в растения, животных и, наконец, людей.
3. Техногенные аварии:
   • Попадание высокоминерализованных рассолов (пластовых вод): Особенно характерно для нефтегазодобывающих регионов. Разрывы водоводов или негерметичность скважин приводят к засолению почв, пород зоны аэрации, поверхностных и подземных вод, изменяя их химический состав и подвижность других примесей.
   • Проливы химических веществ, радионуклидов: Крупные аварии на промышленных объектах могут мгновенно загрязнить большие территории, запуская процессы быстрой миграции токсикантов.

Таким образом, взаимодействие природных и антропогенных факторов формирует уникальную картину миграционных процессов в каждой конкретной экосистеме. Понимание этих взаимодействий является основой для разработки эффективных стратегий мониторинга и ремедиации (восстановления) загрязненных почв.

Моделирование и прогнозирование миграции контаминантов в зоне аэрации

Предсказание того, как загрязнители будут перемещаться в сложной почвенной среде, является одной из ключевых задач экологической инженерии и геоэкологии. Без адекватных моделей невозможно принимать обоснованные решения по предотвращению загрязнений и планированию мероприятий по их ликвидации. Но насколько точно мы можем предсказать поведение контаминантов в условиях постоянно меняющейся природной среды?

Обзор математических моделей

Моделирование миграции контаминантов в зоне аэрации – это попытка представить сложную природную систему в виде упрощенной математической конструкции, позволяющей прогнозировать поведение загрязнителей. Эти модели рассматривают почву как протяженную гомогенную среду с макроскопическими характеристиками, определяемыми физическим и математическим моделированием. Для изучения скорости движения подземных вод и загрязнителей требуются специальные приборы и, что не менее важно, разработка адекватных моделей интерпретации и прогнозирования.

Наиболее распространенными подходами к моделированию являются:

1. Модель дисперсии-адвекции (конвективной диффузии): Это одна из фундаментальных моделей, описывающая перенос вещества в пористой среде с учетом двух основных механизмов – конвективного переноса потоком воды (адвекция) и рассеивания вещества за счет молекулярной диффузии и механической дисперсии.

Уравнение адвекции-дисперсии в одномерном случае часто записывается в виде:

∂C / ∂t = D · (∂2C / ∂x2) - v · (∂C / ∂x)

Где:

• C – концентрация загрязнителя в почвенном растворе.
• t – время.
• x – пространственная координата.
• D – коэффициент дисперсии-диффузии (учитывает как молекулярную диффузию, так и механическое смешивание).
• v – средняя скорость потока воды (адвективный перенос).

Эта базовая модель может быть расширена для учета сорбции (линейной или нелинейной), химических реакций, биологического разложения и других процессов. Например, учет сорбции через коэффициент задержки (R) позволяет модифицировать уравнение:

R · (∂C / ∂t) = D · (∂2C / ∂x2) - v · (∂C / ∂x)

Где R = 1 + (ρб · Kд) / θ, где ρб – объемная плотность почвы, Kд – коэффициент распределения (сорбции), θ – объемная влажность почвы.

2. Модели, учитывающие химические реакции: При геохимическом моделировании миграции загрязнителей необходимо учитывать химические реакции (осаждение, растворение, комплексообразование), биологическое разложение, а также процессы осаждения и растворения. Эти модели часто интегрируются с термодинамическими базами данных для расчета равновесных состояний.
3. Модели, учитывающие микробиологические процессы: При моделировании миграции загрязнений от свалок ТБО, например, важно учитывать транспирацию корнями растений и микробиологические процессы (биодеградацию органических веществ). Это могут быть модели, включающие кинетические уравнения для роста микроорганизмов и потребления субстрата.
4. Модели для специфических загрязнителей: Например, для тяжелых металлов важны pH-зависимые модели сорбции и осаждения, для радионуклидов – модели с учетом коэффициентов радиоактивного распада.

Параметры моделей (коэффициенты фильтрации, дисперсии, диффузии, сорбции) определяются как лабораторными, так и полевыми экспериментами. Например, коэффициент фильтрации (K) – это мера способности почвы пропускать воду, а коэффициент дисперсии – мера размывания фронта загрязнителя.

Проблемы и ограничения моделирования

Несмотря на значительные достижения, моделирование миграции контаминантов сталкивается с рядом серьезных проблем и ограничений:

1. Неоднородность почвенной среды: Почва – это не гомогенный блок, а сложная, сильно неоднородная среда с трещинами, макропорами, корневыми ходами. Эти неоднородности создают преференциальные пути для потока воды и загрязнителей, что делает предсказания, основанные на гомогенных моделях, менее точными. «Проблема масштаба» заключается в том, что параметры, измеренные в лаборатории на малых образцах, могут существенно отличаться от эффективных параметров на больших площадях.
2. Необходимость дополнительных экспериментальных данных: Для точного моделирования требуется огромное количество данных о свойствах почвы (гранулометрия, пористость, содержание органического вещества), гидрогеологических параметрах (коэффициенты фильтрации, дисперсии), а также о химических и биологических характеристиках загрязнителей и их взаимодействии с почвой. Получение таких данных часто дорого и трудоемко.
3. Сложность химических и биологических процессов: В почве одновременно протекает множество химических реакций (комплексообразование, окисление-восстановление, осаждение) и биологических трансформаций (биодеградация, иммобилизация). Точное описание этих процессов в моделях остается вызовом.
4. Применение подходов фрактальной геометрии: Для описания миграции радионуклидов и других трассеров в сильно неоднородных средах, где классические уравнения дисперсии-адвекции не всегда применимы, развиваются подходы, основанные на фрактальной геометрии. Они позволяют учитывать аномальную диффузию, включая субдиффузионные (замедленный перенос) и супердиффузионные (ускоренный перенос) процессы, возникающие из-за сложной геометрии пор и наличия преференциальных путей. Эти модели, хотя и более сложные, могут давать более реалистичную картину миграции в реальных почвенных условиях.

В целом, моделирование миграции контаминантов является мощным инструментом, но его эффективность напрямую зависит от качества исходных данных, адекватности используемых моделей и понимания их ограничений. Постоянное развитие экспериментальных методов и теоретических подходов, включая междисциплинарные исследования, позволяет улучшать точность прогнозов и, как следствие, эффективность природоохранных мероприятий.

Оценка защитной роли зоны аэрации и экологический мониторинг почв

Почва и подстилающие её породы зоны аэрации выполняют критически важную функцию – защищают подземные воды от поверхностного загрязнения. Эта «кожа» геологических формаций является первой линией обороны, и её эффективность во многом определяет качество наших водных ресурсов.

Концепция защитной зоны и защищенности

Защитная зона – это двухуровневое строение, состоящее из почвенного покрова и нижележащих пород зоны аэрации, которое отделяет подземные воды от потенциальных источников поверхностного загрязнения. Она действует как природный фильтр, способный задерживать, трансформировать и разлагать загрязняющие вещества, прежде чем они достигнут водоносного горизонта.

Защищенность – это количественная и качественная характеристика, описывающая способность этой защитной зоны препятствовать проникновению загрязнения в подземные воды в течение определенного времени. Это понятие включает в себя не только физическую барьерную функцию, но и способность к химической и биологической детоксикации.

Методы оценки защищенности грунтовых вод

Оценка защищенности грунтовых вод является сложной задачей, требующей комплексного подхода. Традиционно используются как качественные, так и количественные методы.

1. Качественные методы: Основаны на анализе геологического строения и гидрогеологических условий:
   • Глубина залегания уровня грунтовых вод: Чем глубже залегают грунтовые воды, тем дольше загрязнителям придется проходить через зону аэрации, увеличивая вероятность их задержки и трансформации.
   • Строение и литология пород зоны аэрации: Механическая поглотительная способность почвы зависит от гранулометрического и агрегатного состава, а также от плотности сложения. Плотные глинистые почвы практически полностью задерживают взмученные тонкодисперсные частицы, тогда как легкие по гранулометрическому составу и рыхлые почвы имеют низкую механическую поглотительную способность. Глинистые и суглинистые отложения обладают высокой сорбционной способностью и низкой водопроницаемостью, что значительно повышает защищенность. Песчаные и галечниковые породы, напротив, характеризуются высокой проницаемостью и низкой сорбцией, что делает их уязвимыми.
   • Мощность слабопроницаемых отложений: Наличие в разрезе зоны аэрации слоев глин или суглинков значительной мощности существенно повышает защитную роль, выступая в роли геохимических барьеров.
2. Количественные методы: Позволяют рассчитать время проникновения загрязнителей.
   • Формула Цункера: Для оценки времени достижения уровня грунтовых вод фильтрующимися загрязненными сточными водами в условиях однородного разреза зоны аэрации и постоянства уровня стока загрязнителей предложена приближенная зависимость:
     t = (H · m) / (K · μ)

     Где:

     • t – время проникновения загрязнителя через зону аэрации (например, в годах).
     • H – высота слоя сточных вод в хранилище (например, в метрах). Это может быть высота уровня воды на полигоне ТБО или в шламонакопителе.
     • m – мощность пород зоны аэрации (например, в метрах).
     • K – коэффициент фильтрации пород зоны аэрации (например, в м/сутки).
     • μ – недостаток насыщения пород зоны аэрации (безразмерная величина). Он определяется как разница между пористостью и начальной влажностью пород:
       μ = n - n0

       Где:

       • n – общая пористость пород зоны аэрации.
       • n0 – начальная влажность пород зоны аэрации.

     Эта формула позволяет получить численную оценку времени, необходимого для достижения загрязнителями уровня грунтовых вод, что критически важно для принятия решений о защите водоносных горизонтов.

Интегральные показатели и усовершенствованные подходы

Существующие методы оценки защищенности подземных вод, особенно качественные, имеют ряд недостатков. К ним относятся трудности с экспериментальным или расчетным определением необходимых показателей для точной оценки, а также возможность получения завышенных, чрезмерно неблагоприятных характеристик уязвимости, например, при оценке миграции нитратов. Часто оценки бывают субъективными и не учитывают всех нюансов геологического строения и свойств пород. И какой же важный нюанс здесь упускается? Субъективность оценок, которая может привести к неверным выводам и ошибочным управленческим решениям, что в условиях растущего антропогенного давления на экосистемы становится недопустимым.

Для преодоления этих ограничений предложены усовершенствованные подходы, включая интегральные показатели. Например, может быть предложен интегральный показатель, учитывающий несколько ключевых параметров:

• Мощность пород зоны аэрации: Чем мощнее зона, тем выше защищенность.
• Пористость: Влияет на влагоемкость и скорость фильтрации.
• Число пластичности пород: Характеризует глинистость и, соответственно, сорбционную способность.

Применение такого интегрального показателя позволяет комплексно учитывать свойства пород конкретной городской территории или иного участка, исключая субъективный подход и повышая точность оценки защищенности подземных вод.

Государственный экологический мониторинг почв

Экологический мониторинг, или мониторинг окружающей среды, является краеугольным камнем в системе охраны природы. Согласно Федеральному Закону РФ «Об охране окружающей среды», это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений под воздействием природных и антропогенных факторов.

Ключевые аспекты мониторинга почв:

• Сеть наблюдений: Размещается стратегически с учетом месторасположения источников загрязнения (промышленные зоны, сельскохозяйственные угодья, полигоны ТКО), направлений миграции загрязнителей (воздушной, поверхностной и подземной), а также особенностей зон насыщения и аэрации. Это позволяет отслеживать динамику загрязнения и его распространение.
• Компоненты мониторинга: Государственный мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды в РФ включает наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, поверхностных вод суши, морской среды и, конечно, почв.
• Объекты и периодичность наблюдений: Особое внимание уделяется мониторингу загрязнения почв пестицидами. Наблюдения проводятся два раза в год (весной и осенью) на сельскохозяйственных угодьях, в лесных массивах, зонах отдыха, прибрежных зонах, а также вблизи объектов хранения и захоронения пестицидов. Это позволяет оценить остаточное содержание пестицидов и прогнозировать их дальнейшую миграцию.

Эффективный экологический мониторинг почв является основой для своевременного выявления загрязнений, оценки их масштабов, прогнозирования миграции и разработки адекватных мер по снижению негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека.

Экологические последствия рассеивания и миграции примесей

Почва — не просто субстрат, а один из важнейших факторов внешней среды, от которого напрямую зависит здоровье человека. Она играет ведущую роль в круговороте веществ в природе, выступая незаменимым компонентом биосферы и ключевым звеном в перераспределении вещества и энергии между геосферами. Однако когда этот природный фильтр перегружен примесями, последствия могут быть катастрофическими для агроэкосистем, продовольственной безопасности и, в конечном итоге, для самого человека.

Влияние на агроэкосистемы и продовольственную безопасность

Загрязнение почвы – это прямая угроза глобальной продовольственной безопасности.

1. Снижение урожайности сельскохозяйственных культур: Токсичные уровни загрязнителей в почве (например, тяжелые металлы, пестициды, нефтепродукты) подавляют рост и развитие растений. Они могут ингибировать фотосинтез, нарушать водный и питательный баланс, повреждать корневую систему. Например, нефтяное загрязнение существенно изменяет свойства почв и крайне негативно сказывается на развитии сельскохозяйственных растений, зачастую делая почву непригодной для земледелия на многие годы.
2. Накопление токсикантов в продуктах питания: Загрязнители из почвы могут активно поглощаться растениями и накапливаться в их съедобных частях. Это делает сельскохозяйственные культуры небезопасными для потребления животными и людьми. Тяжелые металлы, радионуклиды, остатки пестицидов, антибиотиков – всё это может попадать на наш стол.
3. Перенос загрязнителей в пищевую цепь: Неустойчивые методы ведения сельского хозяйства, приводящие к сокращению запасов органического вещества в почве, усиливают этот процесс. Деградация почвенного покрова, снижение его сорбционных способностей способствуют более легкому переносу загрязнителей из почвы в грунтовые воды, затем в растения, животных и, наконец, в организм человека, замыкая порочный круг.

Воздействие на здоровье человека

Прямое и косвенное воздействие загрязненных почв на здоровье человека является одной из наиболее тревожных проблем современности.

1. Тяжелые металлы: Избыточное содержание таких элементов, как мышьяк, кадмий, цинк, медь, свинец, хром, ртуть, является причиной множества заболеваний:
   • Кадмий: В загрязненных кадмием районах наблюдалась повышенная распространенность сахарного диабета. Кадмий также токсичен для почек и костной ткани.
   • Цинк: Хотя цинк является микроэлементом, его избыток в пахотных почвах коррелирует с ростом частоты юношеского и ревматоидного артритов, а также заболеваний нервной системы.
   • Медь: Высокое содержание меди в почве отразилось на возникновении врожденных аномалий. В избытке медь токсична для печени и может вызывать неврологические расстройства.
   • Свинец: Известный нейротоксин, особенно опасный для детей, вызывающий задержки развития и когнитивные нарушения.
   • Ртуть: Чрезвычайно токсична, особенно в органической форме, поражает нервную систему.
   • Мышьяк: Мощный канцероген, вызывающий поражения кожи, нервной системы, внутренних органов.

   Хроническое поступление этих веществ в организм человека воздействует на пищеварительную, нервную, сердечно-сосудистую, выделительную и репродуктивную системы, вызывая широкий спектр патологий.

2. Органические загрязнители:
   • Нефтепродукты, пестициды, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ): Могут вызывать невралгии, цефалгии, изменения картины крови, заболевания печени, кожи, слизистых оболочек. Многие из них являются канцерогенами, мутагенами или эндокринными разрушителями.
   • Биологическое загрязнение: Загрязненная органическими веществами почва способствует развитию грызунов, являющихся переносчиками возбудителей опасных инфекций (бешенство, туляремия, чума, геморрагическая лихорадка, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом).
3. Вторичное загрязнение: Загрязненная почва не остается пассивным хранилищем токсикантов. Она может стать источником вторичного загрязнения атмосферного воздуха (пылевые частицы, летучие соединения), поверхностных и подземных вод (вымывание), а также продуктов питания. Это создает мультимедийное воздействие на эколого-гигиеническую обстановку.

В целом, антропогенное загрязнение окружающей среды носит глобальный характер, и более 80% всех заболеваний человека, по некоторым оценкам, связано с экологическими факторами. Работа промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых, неправильная утилизация отходов нарушают баланс экосистем и приводят к негативным последствиям для всего живого.

Роль почвы как геохимического барьера

Несмотря на все риски, почва остается незаменимым компонентом биосферы и играет ключевую роль в перераспределении вещества и энергии между геосферами. Она выполняет уникальные функции:

• Протекторная функция: Около 95% загрязняющих веществ из антропогенных источников аккумулируется почвой. Здесь они могут трансформироваться в малоподвижные, малотоксичные формы или разлагаться.
• Природный фильтр: Почва контролирует качество водных ресурсов, выступая мощным биогеохимическим барьером.
• Трансформация биогенных элементов: Участвует в круговороте азота, фосфора, углерода, обеспечивая плодородие.
• Биоразнообразие: Является средой обитания для огромного количества организмов, поддерживая биологическое разнообразие.
• Регулирование эмиссии парниковых газов: Участвует в обмене углекислого газа и метана с атмосферой.

Однако деградация земельных ресурсов, включая загрязнение, приводит к снижению этих биосферных функций почвы. Потеря плодородия, токсичность, снижение способности к самоочищению – все это ведет к дальнейшему ухудшению экологической обстановки и росту рисков для здоровья человека и стабильности экосистем. Загрязнение почв – это загрязнение нашего будущего, и поэтому защита этого важнейшего ресурса является первостепенной задачей.

Заключение

Исследование процессов рассеивания и миграции примесей в почве и зоне аэрации раскрывает сложную, многогранную картину, в которой переплетаются законы физики, химии и биологии. Почва, как уникальный природный фильтр и геохимический барьер, играет критически важную роль в поддержании экологического равновесия и обеспечении благополучия всех живых организмов, включая человека. Однако эта её функция не безгранична.

Ключевые выводы, сделанные в рамках данной курсовой работы, подчеркивают, что состав и свойства почв – от многофазности и гранулометрического состава до химической реакции среды и особенностей почвенного поглощающего комплекса – являются фундаментальными детерминантами поведения загрязнителей. Каждый аспект, будь то содержание глинистых минералов или уровень pH, может кардинально изменить скорость и направление миграции токсичных веществ. Мы рассмотрели, как водная, газовая, биологическая и механическая формы миграции, а также сорбционные процессы и трансформации примесей, формируют их судьбу в почвенном профиле.

Было показано, что на интенсивность и направление миграции влияют как природные факторы (климат, рельеф, тип почвы), так и, в значительной степени, антропогенные (промышленность, сельское хозяйство, отходы). При этом, моделирование миграции, несмотря на его ограничения, вызванные неоднородностью среды и сложностью химических процессов, остаётся мощным инструментом для прогнозирования и принятия управленческих решений. Развитие интегральных показателей и усовершенствованных подходов к оценке защищенности зоны аэрации, а также системный экологический мониторинг, становятся незаменимыми для своевременного выявления угроз.

Наконец, мы детально проанализировали экологические последствия рассеивания и миграции примесей, показав, как загрязнение почв напрямую угрожает продовольственной безопасности, снижая урожайность и делая продукты питания небезопасными. Особое внимание было уделено воздействию на здоровье человека: от поражения различных систем организма тяжелыми металлами до развития инфекционных заболеваний, связанных с биологическим загрязнением.

Обобщая, можно заключить, что проблема рассеивания и миграции примесей в почве является одной из наиболее острых экологических задач современности. Она требует дальнейших глубоких междисциплинарных исследований, разработки и внедрения комплексных мер по предотвращению загрязнения, эффективных технологий очистки и постоянного мониторинга. Только такой системный подход позволит сохранить плодородие почв, защитить водные ресурсы и обеспечить устойчивое развитие, гарантируя здоровье будущих поколений.

Список использованной литературы

1. Алексеенко, В. А. Экологическая геохимия. – Москва: Логос, 2000. – 627 с.
2. Волконский, А. Г. Миграция, концентрирование, рассеяние микроэлементов в геосферах Земли. – URL: http://www.ecologylife.ru (дата обращения: 04.11.2025).
3. Грунтоведение: Учебник / под ред. В. Т. Трофимова. – 6-е изд., перераб. и доп. – Москва: Изд-во МГУ, 2005. – 1024 с.
4. Добровольский, Г. В. Экология почв: Учебник / Г. В. Добровольский, Е. Д. Никитин. – Москва: Изд-во МГУ, 2005. – 400 с.
5. Звягинцев, Д. Г. Биология почв: Учебник / Д. Г. Звягинцев, И. П. Бабьева, Г. М. Зенова. – 3-е изд., испр. и доп. – Москва: Изд-во МГУ, 2005. – 445 с.
6. Зекцер, И. С. Подземные воды как компонент окружающей среды. – Москва: Научный мир, 2001. – 328 с.
7. Кундас, С. П. Математическое моделирование процессов переноса вещества и влаги в почве / С. П. Кундас, И. А. Гишкелюк, Н. Н. Гринчик, В. И. Коваленко, Г. П. Бровка // Экологический вестник. – 2007. – № 1. – С. 62–72.
8. Минеев, В. Г. Агрохимия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва: Изд-во МГУ, 2006. – 752 с.
9. Монин, А. С. О граничном условии на поверхности земли для диффундирующей примеси // Атмосферная диффузия и загрязнение воздуха. – Москва: ИЛ, 1962.
10. Нестеров, А. В. Моделирование миграции загрязнений в системе почва-поверхность-атмосфера / А. В. Нестеров, Ю. В. Прус. – 2009. – URL: agps-2006.narod.ru/ttb/2009-2/11-02-09.ttb.pdf (дата обращения: 04.11.2025).
11. Дронова, Т. Я. Минеральные компоненты почв: учебное пособие по некоторым главам курса химии почв / Т. Я. Дронова, И. И. Толпешта. – Тула: Гриф и К, 2007.
12. Найденко, В. В. Эколого-экономический мониторинг окружающей среды: Учебное пособие / В. В. Найденко, Л. Н. Губанов, А. Н. Косариков, И. М. Афанасьева, А. В. Иванов. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегород. гос. арх.-строит. ун-та, 2003.
13. Середина, В. П. Загрязнение почв: учебное пособие. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2015. – URL: http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000518543 (дата обращения: 04.11.2025).
14. Загрязнение почвы и его влияние на здоровье населения. – URL: https://asbest-go.ru/news/stati/zagryaznenie-pochvy-i-ego-vliyanie-na-zdorove-naseleniya (дата обращения: 04.11.2025).
15. Загрязнение почвы угрожает нашему здоровью и продовольственной безопасности. – URL: https://www.fao.org/fao-stories/article/ru/c/1173663/ (дата обращения: 04.11.2025).
16. Мусин, Р. Х. ОЦЕНКА ЗАЩИЩЁННОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ // Геологический портал GeoKniga. – URL: https://www.geokniga.org/books/12470 (дата обращения: 04.11.2025).
17. Эколого-гигиеническая оценка влияния загрязнения почвы на здоровье населения. – URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25576 (дата обращения: 04.11.2025).
18. Комплексная методика оценки защищенности и уязвимости грунтовых и напорных подземных вод от различных загрязняющих веществ и ее апробация на части территории Калужской области в зоне радиоактивного следа от аварии на ЧАЭС. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompleksnaya-metodika-otsenki-zaschischennosti-i-uyazvimosti-gruntovyh-i-napornyh-podzemnyh-vod-ot-razlichnyh-zagryaznyayuschih-veschestv-i-ee (дата обращения: 04.11.2025).
19. Аллабердиев, Д. Химический состав почвы / Д. Аллабердиев, Х. Кувватниязова, А. Дидарова. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/himicheskiy-sostav-pochvy (дата обращения: 04.11.2025).
20. Карпенко, Н. П. Анализ защитных свойств пород зоны аэрации и оценка защищенности грунтовых вод в зоне сброса загрязняющих стоков. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-zaschitnyh-svoystv-porod-zony-aeratsii-i-otsenka-zaschischennosti-gruntovyh-vod-v-zone-sbrosa-zagryaznyayuschih-stokov (дата обращения: 04.11.2025).
21. Оценка защищенности подземных вод на территории размещения отходов горнодобывающего предприятия. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-zaschischennosti-podzemnyh-vod-na-territorii-razmescheniya-othodov-gornodobyvayuschego-predpriyatiya (дата обращения: 04.11.2025).
22. Применение интегрального показателя для оценки защищенности подземных вод на примере полигона твердых бытовых отходов в Неклиновском районе Ростовской области. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-integralnogo-pokazatelya-dlya-otsenki-zaschischennosti-podzemnyh-vod-na-primere-poligona-tverdyh-bytovyh-othodov-v-neklinovskom (дата обращения: 04.11.2025).
23. Государственный экологический мониторинг. – URL: https://gosdoklad-ecology.ru/2017/monitoring/ (дата обращения: 04.11.2025).
24. Аюпов, Е. Е. Мониторинг подземных вод на нефтяных и газовых месторождениях / Е. Е. Аюпов, Л. Ж. Мусакаева. – URL: http://scientificjournal.ru/a/108-geo/189-monitoring-podzemnykh-vod-na-neftyanykh-i-gazovykh-mestorozhdeniyakh.html (дата обращения: 04.11.2025).
25. Антропогенные факторы риска здоровью Антропогенное воздействие на атмосферный воздух, воду и почву. – URL: https://varna-crb.ru/naseleniyu/stati/2436-antropogennye-faktory-riska-zdorovyu-antropogennoe-vozdejstvie-na-atmosfernyj-vozduh-vodu-i-pochvu (дата обращения: 04.11.2025).
26. Лобачева, Л. В. Моделирование процессов миграции загрязнений от свалки твердых бытовых отходов / Л. В. Лобачева, Е. В. Борисова. – URL: https://www.semanticscholar.org/paper/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%B2-%D0%BC%D0%B8%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9-%D0%BE%D1%82-%D0%A1%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%BA%D0%B8-%D0%9B%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%B2%D0%B0-%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B0/b8b54133496038e9a2862d22b6833c940ee9e419 (дата обращения: 04.11.2025).
27. Кононова, М. М. Органическое вещество почвы Его природа, свойства и методы изучения. – Москва: Изд-во Акад. наук СССР, 1963.
28. Дубинчук, В. Т. Ядерные методы исследования миграции загрязнителей в грунтовых водах / В. Т. Дубинчук, А. Плата-Бедмар, К. Фрелих.
29. Ковальчик, Н. В. Лекция 4. Минеральная фаза почв.
30. Химические свойства почвы и их экологическое значение: Учебное пособие.
31. Химическое и биологическое загрязнение почв: Учебное пособие.
32. Юго-Западный государственный университет. Миграция токсичных веществ в биосфере: методические указания.
33. ПОЧВОВЕДЕНИЕ: Учебное пособие. – Владимир, 2012.
34. РГАУ-МСХА. Зооинженерный факультет. Почвенно-поглощающий комплекс (ППК).
35. Красноярский государственный аграрный университет. Практикум по агропочвоведению. Тема 2.3. Поглотительная способность почв.
36. ТСХА. Происхождение, состав и свойства почв: Учебное пособие.
37. Орлов, Д. С. Химия почв / Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова, Н. И. Суханова. – Москва: Высшая шк., 2005. – 560 с.