Лісові пожежі, як фактор екологічної небезпеки (геохімічний аспект)

Анотація

Наведено результати досліджень впливу низової пожежі на перерозподіл елементів (Hg, As, Ba, Mg, Mn, Мо, Cd, Со, Cr, Cu, Pb, Zn, V, Ni) у дерново-підзолистих ґрунтах соснового лісу Полісся. Ґрунтові зразки містять в собі як рослинні, так і мінеральні компоненти. Мінеральна частина при низовій пожежі (400‒600 °С) не може зазнати будь-яких кардинальних змін, але рослинні компоненти перетворюються в золу і сажу, а це спричиняє підвищення значень рН ґрунтів. Висока порогова температура кипіння нечутливих елементів передбачає їх накопичення в ґрунті, тоді як чутливі і помірно чутливі легко випаровуються з органічної речовини при пожежі.

Визначено, що на фоновій ділянці рН грунтів становило 4,2‒5,5, тоді як після пожежі – 5,5‒7,2. За допомогою термодинамічних розрахунків умов рівноваги природної системи "тверда фаза – розчин" нами було розраховано значення рН грунтів, за якими надходження металів до рослин буде оптимальним. Зі зміною фізико-хімічних показників ґрунтового покриву пов'язано і різну поведінку окремих елементів. За результатами термодинамічного моделювання встановлено, що при значенні рН 5,5 ґрунту цинк мігрує у формі вільних іонів і є доступним для рослин (до пожежі), а вже при 6 (після пожежі) переважає карбонатна форма, що робить елемент менш доступним. Ця ж залежність характерна і для інших металів – зі збільшенням значень рН ступінь доступності їх до рослин зменшується. Визначено ступінь накопичення чи розсіювання хімічних елементів після пожежі. Встановлено групу металів, вміст яких виявився на 20% більший, ніж на фоновій ділянці‒  Ba, Ni, Co, Cu, V, Cr , та  біля 5 % ‒ Pb, Mo, Mg; ґрунти збідніли – Cd, Hg ( більше 20 %) та Zn, Mo, As (5‒10 %). Зроблено висновок, що лісові пожежі можуть змінювати фізико-хімічні умови ґрунтів, внаслідок чого буде змінюватися рослинність, що може привести до локальної зміни екосистеми в цілому.