Том 336 № 12 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/12/4953
Сравнительный анализ экобарьерных способностей песчаных отложений прибайкальских территорий (Ольхон, Тажераны)
Актуальность. Заповедные прибайкальские территории с каждым годом все более вовлекаются в индустрию туризма, которая не способствует сохранению их уникальных природных качеств. Для грамотного правового регулирования антропогенной нагрузки и формирования экологической культуры необходимы сведения о способности природной системы к саморегулированию и самовосстановлению и темпах этого процесса. Цель. Исследование проведено для сравнения экобарьерных способностей песчаных отложений Тажеранской степи и острова Ольхон по отношению к агрессивным воздействиям. Методы. Состав образцов песка определен методом порошковой дифракции на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3.0, концентрации породообразующих оксидов определены на волнодисперсионном спектрометре S8 TIGER. В ходе исследования сорбционной способности в статических и динамических условиях контакта песков со средами, имитирующими бытовые стоки, измеряли поверхностное натяжение или электрическую проводимость растворов. Интерпретация результатов коллоидно-химических исследований выполнена с помощью Excel. Результаты и выводы. Несмотря на близость мест отбора в географическом отношении и гранулометрическую схожесть песков, их экобарьерные способности различаются существенно. Пески обнаруживают различную активность по отношению к растворам индивидуальных поверхностно-активных препаратов, представленных анионоактивными олеатом натрия и натриевыми 12/14/16-углеродными органосолями, а также к синтетическим моющим средствам. Во всех случаях оказывается, что промывание песков не приводит к полному очищению. Показано, что сорбционные свойства песков зависят от их минерального состава, образцы ольхонского песка удерживают до 70 % детергентов, тажеранские – до 50 %. Островные пески богаты кварцем и полевыми шпатами (97,5 %) и имеют высокую степень удерживания загрязнений. Вместе с тем для них свойственно более полное очищение при промывании, что в природных условиях соответствует накапливанию загрязнений в нижележащих слоях почвы, биота которых оказывается под угрозой. Особенности минерального состава песков Тажеранской степи проявляются в меньшей поверхностной активности. Опасность присутствия поверхностно-активных веществ в песчаных слоях такого состава связана с их способностью выступать понизителями твердости, способствуя эффектам дезинтеграции. Результаты свидетельствуют, что в условиях запланированной антропогенной нагрузки песчаные отложения могут рассматриваться как индикаторы состояния почвенного покрова при проведении постоянного мониторинга.
Ключевые слова:
песок, минеральный состав, экологический барьер, удерживающая способность, адсорбция, десорбция, фильтрование, агрессивные стоки, поверхностно-активное вещество, детергенты
Библиографические ссылки:
1. A systemic tool and process for sustainability assessment. Sustain ability supplement / C. Villeneuve, D. Tremblay, O. Riffon, G.Y. Lanmafankpotin, S. Bouchard. – Norvegian: MDPI, 2017. – 51 p.
2. Одум Ю. Экология. Т. 1. – М.: Мир, 1986. – 325 с.
3. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С., Рейф И.Е. Перед главным вызовом цивилизации: Взгляд из России. – М.: ИНФРА-М, 2005. – 224 с. http://lit.lib.ru/r/rejf_i_e/peredglawnymwyzowomciwilizacii.shtml (дата обращения 15.11.2024).
4. Государственный доклад «О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2023 году». – М.: ФГБУ ВНИИ, Экология, 2024. – 412 с.
5. Евстропьева О.В., Корытный Л.М. Особенности развития туризма в степях Байкало-Монгольской Азии // Степи Северной Евразии: материалы IX международного симпозиума. – Оренбург, 7–11 июня 2021. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2021. – C. 287–293. DOI: 10.24412/cl-36359-2021-287-293. URL: http://steppeforum.ru/sites/default/files/sbornik.pdf (дата обращения 17.12.2024).
6. Святоха Н.Ю., Филимонова И.Ю. Развитие самодеятельного туризма в степных регионах России в условиях современных вызовов // Вопросы степеведения. – 2021. – № 3. – С. 85–94. DOI: 10.24412/2712-8628-2021-3-85-94.
7. Новые подходы к развитию туристического потенциала в Байкальском сегменте международного транспортного коридора «Один пояс – один путь» / А.К. Тулохонов, Т.А. Болданов, Ц.Ж. Базаржапов, А.В. Бильгаев, А.Б. Янгутова, S. Dong, H. Cheng // Вопросы степеведения. – 2022. – № 1. – С. 50–59. DOI: 10.24412/2712-8628-2022-1-50-59.
8. Геология Ольхонского композитного террейна: путеводитель экскурсии / сост. А.С. Мехоношин, Т.Б. Колотилина, Т.В. Донская, Д.П. Гладкочуб, Е.В. Скляров. – Иркутск: ИГХ СО РАН, 2021. – 22 с.
9. Рябинина О.В. Физические показатели почвенного покрова западной части острова Ольхон // Вестник Иркутской государственной сельскохозяйственной академии. – 2015. – № 68. – С. 12–16.
10. Почвы бассейна озера Байкал и их картографирование на территории России и Монголии / И.А. Белозерцева, А.А. Сороковой, Д. Доржготов, О. Батхишиг, Л.Л. Убугунов, Н.Б. Бадмаев, В.И. Убугунова, А.Б. Гынинова, Л.Д. Балсанова, В.Л. Убугунов, Б.Н. Гончиков, Ц-Д-Ц. Цыбикдоржиев // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 5-2. – С. 114–120. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5350 (дата обращения: 15.12.2024).
11. Нестерова Л.А., Полякова С.Д., Гильдеева И.М. Исследование почв как индикатора состояния природной среды Тажеранской степи (Приольхонье) // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. – 2017. – № 47. – С. 157–166.
12. Оценка экологического состояния почвенного покрова о. Ольхон (по экспериментальным данным) / В.А. Пеллинен, Т.Ю. Черкашина, Г.В. Пашкова, М.А. Густайтис, И.С. Журкова, С.И. Штельмах, С.В. Пантеева // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». – 2016. – Т. 16. – С. 79–90.
13. Белых О.А. Сохранение биоразнообразия в Прибайкальском национальном парке при строительстве дорог // ХХI век. Техносферная безопасность. – 2024. – Т. 9.– № 1 (33). – С. 8–18.
14. Максимович Н.Г. Теоретические и прикладные аспекты использования геохимических барьеров для охраны окружающей среды // Инженерная геология. ‒ 2010. – № 3. ‒ C. 20–28.
15. Яковлева А.А., Нгуен Ч.Т. Адсорбция ПАВ на песках и их роль в экологических барьерах // Химическая безопасность. – 2021. – Т. 5.– № 1. – С. 237–246. DOI: 10.25514/CHS.2021.1.19015.
16. Preparation of silica gel obtained from early cretaceous Sidi Aich Sands (Central Tunisia) and its potential to remove Pollutant Dye Anionic from Wastwaters. / K. Lazaar, R. Pullar, W. Hajjaji, S. Mefteh, M. Medhioub, F. Jamoussi // Silicon. – 2021. – Vol. 14. – P. 2351–2362. DOI: 10.1007/ s12633-021-01251-9.
17. Парфит Г., Рочестер К. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел / пер. с англ. Б.Н. Тарасевича; под ред. В.И. Лыгина. – М.: Мир, 1986. – 488 с.
18. The microstructure, phase transformation and sinterability of desert sand / L. Hongwei, Z. Shi., W. Huhe, W. Wenbin // Materials today communications. – 2023. – Vol. 35. – P. 105685–105685. DOI: 10.1016/j.mtcomm. 2023.105685
19. Нгуен Ч.Т. Кинетика и термодинамика сорбции на фильрующих минеральных материалах: дис. … канд. хим. наук. – Иркутск, 2022. – 174 с.
20. Яковлева А.А., Хингеева Г.А. Всестороннее изучение как залог сохранения естественных природных комплексов // Перспективы развития технологии переработки углеводородных, растительных и минеральных ресурсов: Материалы Всерос. научно-практ. конф. с международным участием. – Иркутск, 25–26 апреля 2013. – Иркутск: ИрГТУ, 2013. – С. 221–223.
21. Геохимия окружающей среды Прибайкалья. Байкальский геоэкологический полигон / В.И. Гребенщикова, Э.Е. Лустенберг, Н.А. Китаев, И.С. Ломоносов / научн. ред. М.И. Кузьмин. – Новосибирск: ГЕО, 2008. – 232 с.
22. Шванов В.Н. Песчаные породы и методы их изучения (распространение, структуры, текстуры). – Л.: Изд-во «Недра», Ленинградское отделение, 1969. – 248 с.
23. Рященко Т.Г., Чернышова Ю.В. Методы изучения микроструктуры дисперсных грунтов // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2009. – № 1 (37). – С. 34–38.
24. Hubbard C.R., Snyder R.L. RIR – Measurement and Use in Quantitative XRD // Powder Diffraction. – 1988. – Vol. 3. – P. 74–77.
25. SPECTRAplus. Программное обеспечение для рентгеновских спектрометров. Версия 2.2.3.1. – Карлсруэ, Bruker AXS GmbH, 2010. – 495 с.
26. Бетехтин А.Г. Курс минералогии / под ред. Б.И. Пирогова, Б.Б. Шкурского. ‒ М.: Книжный дом «Университет», 2018. ‒ 735 с.
27. Characterization of the particle size and the crystallinity of certain minerals by IR spectrophotometry and other instrumental methods – II. Investigations on quartz and feldspar / J. Hlavay, K. Jonas, S. Elek, J. Inczedy // Clays and Clay Minerals. – 1978. – Vol. 26. – № 2. – P. 139–143. DOI: 10.1346/CCMN.1978.0260209.
28. Beddiaf S., Chihi S., Leghrieb Y. The determination of some crystallographic parameters of quartz, in the sand dunes of Ouargla, Algeria // Journal of African Earth Sciences. ‒ 2015. ‒ Vol. 106. ‒ P. 129–133.
29. Томашпольский Ю.Я. Сегрегационные явления на поверхности кристаллов химических соединений // Журнал физической химии. ‒ 2018. ‒ T. 92. – № 6. ‒ C. 871–882.
30. Awan M. Ali , Ishtiaq A. Qazi, Imran Khalid. Removal of heavy metals through adsorption using sand / J Environ Sci (China). – 2003. – May 15 (3). – P. 413–416.
31. Mineralogical, physicochemical and thermal investigations of taibet and tendla sands material from the northern algerian Sahara / M. Touil, N. Meftan, A. Achouri, R. Gheriani, R. Benessedik // Acta Geodynamica et Geomaterialia. – 2023. – Vol. 20. – № 4 (212). – P. 155–164. DOI: 10.13168/AGG.2023.0014.
32. Verma A. Evaluation of sea sand and river sand properties and their comparison. ‒ Taiwan: National Dong Hwa University, 2015. ‒ 35 p. DOI: 10.13140/RG.2.1.4906.6327.
33. Geochemical and mineralogical characteristics of beach sand sediments in Southwestern Black Sea: an approach to heavy mineral placers / H.N. Bayram, A.N. Uslu, A.E. Bakkalbasi, D.K. Yildirim, Z. Doner, A.T. Unluer // European Geosciences Union General Assembly. ‒ Online, 4–8.05.2020. ‒ P. 9452. DOI:10.5194/egusphere-egu 2020-9452.
34. Свойства мицеллярных растворов децилсульфата натрия в области относительно высоких концентраций / В.С. Кузнецов, В.Г. Баделин, Е.Ю. Тюнина, В.П. Жердев // Журнал физической химии. ‒ 2019. ‒ T. 93. – № 4. ‒ C. 543–551.
35. Mohd T.A.T., Jaafar M.Z. Adsorption of anionic sodium dodecyl sulfate surfactant on local sand and kaolinite surfaces: the prospect of alkaline and salinity // International Journal of Recent Technology and Engineering. ‒ 2019. ‒ Vol. 7.– № 6S5. ‒ P. 972–979.
36. Yun T.S., Santamarina J.C., Ruppel C. Mechanical properties of sand, silt, and clay containing tetrahydrofuran hydrate // Journal of geophysical research. ‒ 2007. ‒ Vol. 112. – B04106. ‒ P. 1–13. DOI:10.1029/2006JB004484.
37. Касьянова Л.Н., Мазукабзов А.М. Проект ланшафтного природного парка на острове Ольхон (озеро Байкал) // Экосистемы. – 2017. – Вып. 10. – С. 19–27.
