А. И. Львович в 1973 г. опубликовал материалы по оросительным нормам на сточные воды на земледельческих полях орошения, которые зависят от климатических и почвенных условий. В жарком аридном климате при прочих равных условиях возможны наибольшие объемы сточных вод на полях орошения — до 9000 м3/га. По мере возрастания увлажнения эти объемы убывают. По А. И. Львовичу, в условиях избыточного увлажнения даже на легко- и среднепесчаных почвах сточные воды на земледельческих полях орошения не должны превышать 2000 м3/га. Глинистые и тяжелосуглинистые почвы в условиях избыточного увлажнения уже нельзя использовать для очистки сточных вод, так как на них практически отсутствует фильтрация.
На Севере осадков выпадает немного, но вследствие короткого холодного лета и длительной зимы влага испаряется еще меньше, в результате почвы здесь обычно увлажнены избыточно. Этому же способствуют многолетние мерзлые породы, которые являются водоупорным горизонтом, препятствующим фильтрации. В результате способность мерзлотных почв Севера к самоочищению крайне ограниченна. Они аккумулируют загрязняющие вещества и отравляют маломощный сезонно-талый слой.
В зимнее время на Севере, как уже говорилось, преобладает застаивание воздуха, вследствие чего загрязняющие вещества не рассеиваются, а выпадают в окрестностях городов. Поэтому с весенним таянием снегов, законсервировавших в себе огромное количество отходов промышленности, отмечаются наиболее концентрированные дозы загрязнения поверхностных вод, почв и других компонентов природы. О масштабах этого загрязнения может свидетельствовать следующий пример. В Канаде, в районе Садбери, расположен крупный промышленный центр по добыче и выплавке меди, никеля, кобальта, платины, железа. Подсчитано, что только за декабрь 1971 г. через дымовые трубы двух плавильных заводов и одной фабрики по обогащению железной руды было выброшено (в тоннах): железа — 1124, никеля — 192, меди — 146, кобальта — 5,5, свинца — 19, цинка — 12. Это вызывает загрязнение поверхностных вод и почв в радиусе около 50 км. Металлы в почве отравляют и убивают почвенную флору и фауну, а также наземные растения [41].
Нужно отметить, что способность почв к самоочищению (или загрязнению) во многом зависит от рельефа. Почвы на повышенных элементах рельефа, склонах лучше самоочищаются и соответственно меньше загрязняются, чем почвы понижений (озера, долины, болота, за-папины, особенно бессточные, на многолетнемерзлых породах), куда стекаются загрязненные снеговые и дождевые воды.
В условиях интенсивного освоения Севера вечномерзлые грунты тоже становятся усиленно эксплуатируемым ресурсом.
Как известно, мерзлые породы по длительности своего существования подразделяются: на кратковременно мерзлые (часы, сутки), сезонномерзлые (месяцы), вечномерзлые (многие годы, тысячи лет). Последний термин имеет несколько синонимов: всегда мерзлые, постоянно мерзлые, беспрестанно мерзлые, многолетнемерзлые и т. д.
Над вечной мерзлотой формируется слой ежегодного сезонного промерзания — протаивания. Основной отличительной особенностью вечномерзлой зоны литосферы является вода в твердой фазе — лед. Многие мерзлотоведы отождествляют понятия «вечная мерзлота» и «подземное оледенение».
По данным Б. Н. Достовалова и. В. А. Кудрявцева, вечномерзлые грунты занимают до 25 % всей суши земного шара и около 47 % площади СССР. П. Ф. Швецов [37] считает, что площадь с вечномерзлыми грунтами близка к 9 млн. км2, что составляет приблизительно 40 % территории СССР. Эта площадь, по его мнению, не может быть определена с точностью больше 15–20 % из-за очень большой переходной полосы. Мощность вечномерзлых пород изменяется от нескольких метров в южной части зоны распространения вечномерзлых грунтов (Канин и север Кольского п-ова) до нескольких сотен метров на севере Сибири и даже до 1500 м в верховьях р. Мар-хи — левого притока Вилюя.
На вечномерзлых грунтах в отличие от талых происходят непрерывные изменения поверхности: оседания, провалы, пучение грунтов, течение на склонах (солифлюкция). Эта подвижность и динамичность грунтов затрудняет хозяйственное освоение районов, где распространена вечная мерзлота.
