Согласно исследованиям, залповые сбросы минерализованной воды на рельеф, даже при относительно невысоких концентрациях солей, приводят к засолению почв. При интенсивном засолении образуются техногенные солончаки - концентрация солей в верхних горизонтах почвы более 1%. Солончаковатые разности почв образуются при концентрации более 1% солей в нижних горизонтах почвы. Для нефтяных месторождений Западной Сибири характерны относительно невысокие уровни минерализации пластовых вод (10 - 20 г/л), однако этого достаточно для повышения концентрации солей в почве на местах разливов относительно фона на один-два порядка. При замкнутом рельефе и отсутствии выраженного поверхностного стока формируются модификации сильно засолённых почв, вплоть до техногенных солончаков.
Токсичные водорастворимые соли, содержащиеся в минерализованной воде, обладают способностью к высокой скорости миграции в почвах. В пределах одного ореола загрязнения возможны значительные различия в типах солевых профилей почвы. Основным типом засоления является хлоридно-натриевое.
Пространственное распределение солей в почвах зависит от типа почв, интенсивности и времени поступления минерализованной воды в почву, состава солей. Менее подвижные карбонатные соли фиксируются в почвах, ближайших к источнику загрязнения (ядре ореола), Сульфаты мигрируют дальше от места сброса минерализованных вод. Самые подвижные соли -
хлориды распространяются дальше других и формируют внешний контур ореола засоления. При любом начальном солевом составе важнейшей закономерностью первичной геохимической миграции является распространение соединений хлора в нижние части профиля почвы и к краевым зонам ореола засоления. Непосредственно после залпового сброса минерализованной воды на рельеф, основная масса солей скапливается в верхней части почвенного профиля в ядре ореола, а более подвижные минеральные соединения проникают по всему почвенному профилю и создают внешний контур. Закономерности перераспределения солей при их миграции в почве и последующего рассоления достаточно сложны. В реальных природных условиях наблюдается временная неоднозначность процессов рассоления - засоления [84]. Согласно исследованиям Н.П. Солнцевой различная скорость освобождения и миграции техногенных солей в пределах почвенного слоя и их генетических типов, а также разнонаправленность этих процессов, когда происходит рассоление одних горизонтов и одновременное засоление других, является общей закономерностью техногенного галогенеза в любых природно-климатических зонах.
Дальнейшее развитие изучения процесса техногенного галогенеза с использованием компьютерной обработки данных, выполнено Ронжиной Т.В. В её диссертационной работе установлены особенности формирования техногенно трансформированных дерново-подзолистых почв под воздействием высокоминерализованных пластовых вод с использованием методов физического и математического моделирования. К значимым результатам данной работы можно отнести следующие выводы:
1.распределение солей на участках разливов минерализованных вод неравномерно, как по профилю почвы, так и по площади участка, выделяется ореол (ядро) засоления, прилегающие участки средних воздействий и краевые части разливов. Почвы ядра разлива характеризуются очень сильной степенью засоления. Для некоторых точек опробования содержание
2.легкорастворимых солей превышало 1%. В пределах средней части разливов формируются средне засоленные почвы с содержанием легкорастворимых солей не более 0,4%. Краевые части разлива относятся к зонам со слабой степенью засоления (содержание солей 0,1 - 0,2%);
3.при разливах минерализованной воды помимо засоления почв происходит смена типа грунтовых вод с гидрокарбонатно-кальциевого на хлоридно-натриевый, минерализация грунтовых вод может достигать 12 г/дм3 и более. Высокоминерализованные грунтовые воды в результате капиллярного поднятия формируют зоны аккумуляции солей в дерново-глеевых почвах на глубинах 80 - 90 см;
4.на участках разливов происходит ухудшение условий фильтрации, которые могут быть связаны с разрушением почвенной структуры в результате насыщения почвы и ее последующим уплотнением. Полевое определение плотности почвы на месте аварии показало ее рост в верхних горизонтах техногенно трансформированных почв относительно фоновых в 1,5-2 раза;
5.техногенное засоление почв и почвенно-грунтовых вод нефтяных месторождений приводит к гибели древесного яруса и изменению структуры фитоценозов. В зоне солончаков происходит обеднение видового разнообразия, формируется разреженный растительный покров, состоящий из галофитных видов.
Данные результаты получены на основе изучения засоленных участков Красноборского месторождения Калининградской области. Несмотря на существенные различия природно-климатических условий Калининградской области и Среднего Приобья имеются общие закономерности геохимической миграции и трансформации, токсичных водорастворимых солей в почвах, основанные на естественных физических и химических почвенных процессах.