Page 199 - NZDPM 33/2017

198 Вовк О.Б., Орлов О.Л.

Окремо слід звернути увагу на перебіг фізико-хімічних процесів в намивних
техноґрунтах та їхній вплив на процеси ґрунтоутворення загалом. Особливістю
техногенних субстратів хвостосховища є надмірний вміст самородної сірки та
подрібнено-розчинених карбонатних сполук (розмиті та перевідкладені ратинські
вапняки), тоді як в гідровідвалі складовані переважно флювіогляціальні піски з
домішками сірки, вапняків та суглинків. В породах хвостосховища міститься від 0,4
до 1,5% мінеральної сірки, тоді як валовий вміст сірки в природних дерново-
підзолистих ґрунтах знаходиться в межах 0,01-0,2% [11]. Сірка є хімічно активним
елементом і в процесі її мінералізації в аеробних умовах утворюються сульфати
.
(CaSO4 2Н2О – гіпс), а в анаеробних умовах, в присутності сульфат-редукуючих
бактерій, сульфіди (солі Н 2S) [21]. Окрім того, сульфати знаходяться в ґрунті в
адсорбованому стані, у вигляді домішок з карбонатами кальцію. Окислення сірки
супроводжується накопиченням сірчаної кислоти, яка в процесі реакції з вапняком
спочатку утворює ангідрит, а він гідролізується і переходить у гіпс.
Гіпс, як і більшість сульфатів, ідентифікується в ґрунтовому профілі у вигляді
дрібнокристалічної порошкоподібної присипки або крупних кристалів. Окрім того,
під час біохімічних реакцій змінюється об’єм порід, що призводить до збільшення
пористості, зменшення щільності будови перехідних горизонтів. Вони набувають
всіх ознак елювіювання, є практично безструктурними, з низьким вмістом фізичної
глини і лише зі слідами гумусу та з характерним білясим кольором ґрунтового
матеріалу. Прикладом формування ґрунту в умовах гіпсового елювіювання є
ґрунтовий розріз № 3 (табл. 2).
Вихідний склад техногенних відкладів та внутрішньоґрунтові біохімічні процеси
визначають слабколужну реакцію ґрунтового розчину (рН змінюється в межах
7,2-7,6) та підвищену карбонатність техноґрунтів, яка в окремих розрізах може сягати
до 73% в горизонті Нd. Утворений у верхніх аеробних шарах ґрунту гіпс є
легкорозчинним і з поверхні вимивається дощовими водами, тоді як карбонати
кальцію, як менш рухомі сполуки, зв’язуються з гумусовими речовинами і
закріплюються у приповерхневих горизонтах техноґрунтів. Отже, з глибиною вміст
карбонатів кальцію зменшується, натомість вміст сульфатів, зокрема гіпсу, зростає в
перехідних горизонтах до рівня залягання оглеєних шарів. В оглеєній товщі, нижче
зони водоупору, формується сульфідна зона, збагачена сіркою та сірководнем, де
процеси хімічних перетворень проходять дуже повільно. Процеси окислення сірки
супроводжуються підкисленням ґрунтового розчину, тоді як процеси відновлення в
анаеробних умовах сприяють ще більшому підлуженню середовища, що
підтверджується нашими результатами. Натомість, карбонатність техноґрунтів
зменшується з глибиною і знову зростає на рівні підстилаючих техногенних
субстратів. Встановлено, що в дернових техноґрунтах хвостосховища, які
формуються в аеробних умовах, карбонатність знижується від 73% в горизонті Нd до
25% в горизонті Ре, на глибині 17-32 см і знову зростає до 50% в горизонті Р. Дернові
техноґрунти піщаної частини гідровідвалу, через свій породний склад, демонструють
нижчу карбонатність на фоні слабколужної реакції ґрунтового розчину.