Диссертация (1151556), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Всредних широтах промерзает зимой лишь небольшой поверхностный слой.Здесь распространена сезонная мерзлота. Иное дело – в северных широтах.48Зима здесь долгая, морозная. Коротким летом земля оттаивает лишь споверхности до глубины 0,5–2 м. Этот слой называется деятельным. Нижеего в породах круглый год сохраняются отрицательные температуры. Или,другими словами, сохраняется многолетняя (вечная) мерзлота.Мерзлые толщи распространены на Земле преимущественно взаполярных районах. Крупнейшие области вечной мерзлоты – Сибирь,северная часть Северной Америки.Территории, где распространена вечная мерзлота, называют ещеобластью подземного оледенения.Область вечной мерзлоты занимает более пятой части всей суши, а внашей стране – чуть меньше половины всей территории.
Однако мерзлыепороды распространены здесь не повсеместно. В долинах крупных рек, полбольшими озерами и по зонам тектонических трещин, где циркулируютподземныеводы,толщимноголетнемерзлыхпородпрерываются.Образуются так называемые талики. Кроме того, на больших пространствах(южным окраинам области вечной мерзлоты и в горах, например в Гималаях)существует островная мерзлота в виде отдельных пятен.В мерзлых породах лед становится своеобразным породообразующимминералом.Встречаютсяпрослои,линзы,жилы,клинья,атоимногометровые пласты так называемого ископаемого (каменного) льда.В условиях вечной мерзлоты образуются своеобразные мерзлотные,или криогенные (созданные льдом), формы рельефа.
При сильных морозахземля с поверхности растрескивается, в морозобойные трещины проникаетвода. Замерзая, она расширяет трещины и образует клиновидные ледяныежилы. Их ширина достигает нескольких метров, а длина и глубина —десятков метров. Иногда встречаются участки, где преобладают льды, аминеральный грунт находится в виде столбов между рядами ледяныхклиньев. Возможно, крупные ледяные жилы возникают при внедрении изамерзании воды из таликов в мерзлые породы. Порой образующаяся линзальда и поступающая снизу вода приподнимают залегающие выше грунты,49возникаетбугорвспучивания,называемыйгидролакколитомилибулгунняхом.
В республике Саха (Якутия) бугры достигают 25– 40 м высотыи 200–300 м ширины. Иногда давление льда и заключенной в нем водыпрорывает грунт, вода вырывается на поверхность и, замерзая, образуетналедь. Обычно наледи образуются в местах выхода на поверхностьподземных вод и приурочены к расширенным участкам речных долин, к подножиям склонов, где выходят на поверхность ручьи, и т. д.Под влиянием попеременного промерзания и оттаивания почв и горныхпород на склонах, а также силы тяжести деятельный слой начинает медленнотечь, сползать даже с пологих склонов со скоростью от сантиметра в год досотен метров в час.
Этот процесс называют солифлюкцией (от латинскихслов «почва» и «истечение»). Он развит в полярных и высокогорныхрайонах, где мерзлота препятствует просачиванию воды и она переувлажняетверхние горизонты коры выветривания. На склоне появляются потоки,языки, шлейфы сплывшего грунта, террасовидные уступы, а на ровныхповерхностях особый тип мерзлотных низинных болот.Когда мерзлые грунты протаивают, они оседают, образуя западины созерами. Это термокарст. В северных районах мерзлотной зоны на плоскойповерхности тундры встречаются оригинальные формы микрорельефа,которые называются полигональными. Образуются они в однородноммелкоземлистом или илистом грунте в виде многоугольников (обычно пятишестигранных)диаметромдонесколькихметров,разделенныхморозобойными трещинами; центры полигонов обычно заболочены, а краяотличаются сухостью.Мерзлотные процессы очень осложняют строительство и эксплуатациюзданий, дорог, мостов и туннелей.
Приходится, по возможности, сохранятьмерзлые грунты в естественном, природном состоянии. С этой цельюустраивают холодные подполья, ставят здания на опоры, прокладываютохлаждающие трубы, погружают сваи в пробуренные скважины и т. д.502.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯРабота выполнена в период с 2011 по 2014 гг. в лабораторных условияхна базе кафедры радиобиологии и вирусологии имени академиков А.Д.Белова и В.Н. Сюрина ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина,в соответствии с планами научных исследований, осуществляемых в ФГБОУВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина под руководством заведующегокафедрой, д.б.н., профессора Лысенко Н.П.2.1. Вид и объем использованных данныхДля проведения научной работы всего за период исследований былипредоставлены пробы растительного и животного происхождения. Пробыдля исследования отбирались из разных регионов республики Саха (Якутия),образцы почвы в количестве 80 проб; образцы лишайников – 90 проб; 95–проб других видов (хвощ, осока, разнотравье, лиственные) растений. Пробыживотного происхождения – органов и ткани: легкие, печень, почки, мышцыи кости.
Возрастные группы (6–8 месяцев, 2–3 года, 4–5 лет) трех видовсеверных оленей, обитающих в трех климатических зонах: зона тундры –чукотский олень, зона северной тайги – эвенкийский олень, зона южнойтайги – эвенский олень. Пробы органов оленей брались в зависимости отсезона выпаса и по возрастной особенности животных.Исследованияпроводилисьсиспользованиемсовременныхрадиоспектрометрических методов анализа на альфа – бета – гаммаспектрометрическом комплексе «ПРОГРЕСС».2.2. Характеристика объектов исследованияПочвы: 1. Мерзлотные пойменные почвы.Разрез 1 и 2. Заложен в июне 1998 г на левом берегу р. Лена в районе п.Намцы.51Разрез 3. Заложен в июне 1997 г на правом берегу р. Чара в 15 км от п.Токко.
Первая пойменная терраса.2. Мерзлотные песчаные оподзоленные почвы.Разрез 4 и 5. Заложены 1998 г на левом берегу р. Лена вблизи п.Кильдямцы, на вершине и верхней трети склона увала.3. Мерзлотная песчаная подзолистая почва.Разрез 6. Заложен 1998 г на левом берегу р. Лена вблизи п.
Кильдямцы,у подножия увала.Растительность:1. Ягель (лишайники) представлены двумя экологическими группами:эпигейными и эпифитными. эпигейные: кустистые – Cladonia amaurocrae,Cladina rangiferina, Cladina stellaris; лопастные – Cetraria livigata, Cetrariacucullata; эпифитные: Parmelia olivacea и Evernia mesomorpha.2. Кустарники – представлены карликовой березой (Betulanana),березой Миндендорфа (B. Minddendorfii) и ивой сизой (Salix glauca).3. Разнотравье – представлено видами: хвощ лесной (Equisetumsilvaticum) и зимующий (E.
hiemale); осока водяная (Carexa quatilis); иван-чайузколистный; злаково – бобовое разнотравье поймы; злаковое разнотравьеаласа.4. Грибы – представлены шляпочными грибами: подберезовик (Bjletusscaber), подосиновик (B. vertisipallis), белый гриб (B. edulis), волнушка(Lactarius torminosus) и сыроежка (Rossulasp).2.3.Методы исследования2.3.1. Подготовка почвенных образцов для лабораторных исследованийПодготовку почвенных образцов проводили по соответствующейметодике 9. Содержаниесостояниина137Сs в почве определяли в воздушно – сухомстационарной-спектрометрическойустановкесосцинтилляционным (NaI) блоком детектирования в свинцовой защите.Содержание 90Sr в почве и вытяжках определяли радиохимическим методом52по дочернему90Y, включающим стадии выделения радионуклида вприсутствии изотопного носителя в виде оксалата, переосаждения в видекарбоната, очистки от мешающих определению радионуклидов, измеренияактивности в подготовленном препарате на - спектрометре.Для определения в почвах физико–химических форм 137Сs, 90Sr навескиобразцов почвы подвергали последовательной обработке десорбентами последующей схеме:–деионизированнаяводаприкомнатнойтемпературе(водорастворимые формы);– 1М водный раствор ацетата аммония при рН 7 и комнатнойтемпературе (обменные формы);– 1М раствор соляной кислоты при комнатной температуре(необменные формы);– 6М раствор соляной кислоты при 1,5 час кипячении (необменныеформы);– остаток в почве после всех обработок (фиксированная форма).Соотношение почва – десорбент, при обработке минеральных почв,было равным 1 : 10, для засоленных почв использовалось соотношение 1 :40.
После добавления необходимого десорбента к почве, суспензиятщательно перемешивалась, встряхивалась в течении суток. Твердую ижидкую фазы разделяли фильтрованием.Прирасчетеотличающимсяотносительногопрочностьюсвязикомпонентами, валовое содержание90распределенияпорадионуклидовфракциям,спочвеннымиSr в почве рассчитывали как сумму егосодержания во всех четырех почвенных вытяжках, а за валовое содержание137Сsпринималидесорбентами.егоактивностьРасхождениямеждувисходнойпочвеизмереннымиидообработкирассчитаннымизначениями лежали в пределах 5–30 %, но могли достигнуть 40–50 % длянизкоактивныхобразцов,чтосвязанноснеизбежнымувеличениемпогрешности измерения при упаривании больших объемов почвенных53вытяжек.
Это не позволяет определять распределение радионуклидов пофракциям в слабоактивных почвенных образцах, так как активностьрадионуклида в вытяжках часто ниже предела его обнаружения.2.3.2. Подготовка растительных проб, органов и тканей животныхдля спектрометрического исследованияСодержание137Сs и90Sr в пробах растительного и животногопроисхождения проводили на -, - спектрометрической установке сосцинтилляционным (NaI) блоком детектирования и низкофоновом -счетчикев свинцовой защите.- спектрометрию проб растительного и животного происхождения насодержание137Сs проводили в нативе. Объем пробы брали по возможноститаким, чтобы в измельченном состоянии он занимал 1 литр.
Лишайники идругие растения высушивались при комнатной температуре до воздушносухого состояния. В пробах мяса, мышцы отделяли от костей, сухожилий ижира, а затем измельчали ножом. Кости тщательно отчищали от мышц,сухожилий, хрящей и костного мозга. Затем пробы измельчались ножом илитопором (кости), взвешивались и помещались в сосуд Маринелли объемом 1литр для - спектрометрии.Подготовку растительных и животных проб к - спектрометрическомуисследованию на90Sr проводили в следующем порядке. Объем материалабрали таким, чтобы после концентрирования он составил 4–15 г.Измельченный материал взвешивали (растения в воздушно-сухом состоянии,животные пробы в сыром виде). Пробы ягеля и других растений сжигали вметаллическом баке с отверстиями в стенках для доступа воздуха и призакрытой крышке, во избежание воспламенения материала, т.к. при горениипроисходит потеря некоторых радионуклидов. Животные пробы помещали всушильный шкаф и высушивали при температуре 100 °С до постоянноймассы, затем сжигали прокаливанием в сковородках на газовых горелках в54вытяжном шкафу.
При обугливании пробы периодически помешивалисьстеклянной палочкой. Сжигание заканчивали по прекращении вспучиванияматериала и отхождения дыма. Обугленные пробы переносили в фарфоровыечашки или тигли, которые предварительно прокаливали в муфельной печипри температуре 900–1000 °С до постоянной массы и взвешивали. Озолениеостатков проб проводили в муфельных печах при температуре не более 400 –450 °С, пробы костей проводили при температуре 500 – 600 °С, т.к. 90Sr болееустойчив к температуре. Полученные зольные остатки взвешивали вэксикаторе, высчитывая из обшей массы тигля и золы массу тигля,определяли массу золы. Золу растирали до мелкого порошка пестиком в томже тигле, затем помещали золу на стандартные алюминиевые подложки для- спектрометрии, разравнивали и уплотняли с помощью специальногоприспособления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
