Екологічна оцінка грунту

На безлісих просторах полонин, яйл сформувалися гірсько-лучні ґрунти. В гірській частині Карпат обробляється близько 20% землі. Землеробство найбільш розвинуте в Закарпатській низовині і в обох прикарпатських смугах. У Північно-Східному Прикарпатті і гірській області вирощують переважно пшеницю, кукурудзу, частково льон. У Південно-Східному Прикарпатті крім зернового господарства розвинуто виноградарство.

У Криму, за винятком власне гір, що здебільшого вкриті лісами, широко розвинуті садівництво і виноградарство, вирощуються високоароматні тютюни, цінні ефіроолійні культури. Середня розораність земель у Гірському Криму становить близько 24 %.

Ґрунт є найдорожчим багатством людства. Чорноземні ґрунти, найродючіші в світі, вкривають дві третини території України. Сільськогосподарські угіддя тут становлять 71 %, а орні 56 % усієї площі країни. Земельні ресурси не належать до категорії невичерпних. Через великий розвиток промисловості, зростання міст площа сільськогосподарських угідь зменшується за рахунок відведення земельних ділянок для промислового і житлового будівництва, гірничих розробок тощо.

В Україні спостерігається зменшення земель внаслідок ерозійних процесів, повторного засолення, забруднення промисловими відходами. Так, еродовані ґрунти Кагарлицького і Миронівського районів Київської області становлять 68 %. Чорноземи втратили третину гумусу.

Основні напрями охорони ґрунтів:

1.Підвищення родючості.

2.Запобігання водній і вітровій ерозії.

3.Запобігання повторному засоленню.

4.Додержання суворої економії під час відведення земель для народногосподарського використання.

5.Проведення рекультивації угідь після гірничих і торфовиробіток.

Формування бережливого ставлення до ґрунту починається з дошкільного віку. Організовуючи з дітьми вирощування рослин на ділянці дошкільного закладу, слід сформувати у них переконання в тому, що не можна лише брати у землі – треба їй давати. Лише за такої взаємодії можна одержувати хороший урожай.

Слід пропонувати дітям восени вкопувати опале листя в ґрунт, показуючи навесні, що земля від цього стає темнішою, родючішою. Висаджуючи рослини, треба вносити органічні і мінеральні добрива.

2. Ґрунт, його значення й структура

Важливим етапом у розвитку біосфери з'явилося виникнення такої її частини, як ґрунтовий покрив. З утворенням досить розвиненого ґрунтового покриву біосфера – стає цілісною завершеною системою, всі частини якої тісно взаємозалежні й залежать одна від одної.

Ґрунтовий покрив є найважливішим природним утворенням. Його роль у житті суспільства визначається тим, що ґрунт являє собою основне джерело харчування, що забезпечує 95 – 97% продовольчих ресурсів для населення планети. Площа земельних ресурсів світу становить 129 млн. км2 або 86,5% площі суші. Рілля й багаторічні насадження в складі сільськогосподарських угідь займають близько 15 млн. км2 (10% суші), косовиці й пасовища – 37,4 млн. км2 (25% суші).

Подання про ґрунт, як про самостійне природне тіло з особливими властивостями з'явилися лише наприкінці XIX в., завдяки В. В. Докучаєву, – основоположникові сучасного ґрунтознавства. Він створив вчення про зони природи, ґрунтових зонах, факторах ґрунтоутворення.

Ґрунт – це особливе природне утворення, що володіє рядом властивостей, властивій живій і неживій природі. Ґрунт – це те середовище, де взаємодіє більша частина елементів біосфери: вода, повітря, живі організми. Ґрунт можна визначити як продукт вивітрювання, реорганізації й формування верхніх шарів земної кори під впливом живих організмів, атмосфери й обмінних процесів. Ґрунт складається з декількох обріїв (шарів з однаковими ознаками), що виникають у результаті складної взаємодії материнських гірських порід, клімату, рослинних і тварин організмів (особливо бактерій), рельєфу місцевості. Для всіх ґрунтів характерне зменшення змісту органічних речовин і живих організмів від верхніх обріїв ґрунтів до нижнього.

Обрій A l – темно-пофарбований, утримуючий гумус, збагачений   мінеральними речовинами й має для біогенних процесів найбільше значення.

Обрій А 2 – елювіальний шар, має звичайно попелястий, ясно-сірий або жовтувато-сірий колір.

Обрій В – елювіальний шар, щільний, бурий або коричневий, збагачений колоїдно-дисперсними мінералами.

Обрій С – змінена ґрунтоутворюючими процесами материнська порода.

Обрій В – вихідна порода.

Поверхневий обрій складається із залишків рослинності, що становлять основу гумусу, надлишок або недолік якого визначає родючість ґрунту.

Гумус – органічна речовина, найбільш стійка до розкладання й тому зберігається після того, як основний процес розкладання вже завершений. Поступово гумус також мінералізується до неорганічної речовини. Перемішування гумусу із ґрунтом надає йому структуру. Збагачений ґумусом шар називається орним, а той шар, що лежить нижче – підорним. Основні функції гумусу зводяться до серії складних обмінних процесів, у яких беруть участь не тільки азот, кисень, вуглець і вода, але й  різні мінеральні солі, що є присутнім у ґрунті. Під гумусовим обрієм розташовується підґрунтовий шар, що відповідає вилуженої частини ґрунту, і обрій, що відповідає материнській породі.

Ґрунт складається із трьох фаз: твердої, рідкої й газоподібної. У твердій фазі переважають мінеральні утворення й різні органічні речовини, у тому числі гумус, або перегній, а також ґрунтові колоїди, що мають органічне, мінеральне або органо-мінеральне походження. Рідку фазу ґрунту, або ґрунтовий розчин, становить вода з розчиненими в ній органічними й мінеральними сполуками, а також газами. Газову фазу ґрунту становить "ґрунтове повітря", що включає гази, що заповнюють вільні від води пори.

Важливим компонентом ґрунту, що сприяє зміні її фізико-хімічних властивостей, є її біомаса, що включає крім мікроорганізмів (бактерії, водорості, гриби, одноклітинні) ще й хробаків і членистоногих.

Утворення ґрунтів відбувається на Землі з моменту виникнення життя й залежить від багатьох факторів:

Субстрат, на якому утворяться ґрунти. Від характеру материнських порід залежать фізичні властивості ґрунтів (пористість, водоутримуюча здатність, рихлість і т.д.). Вони визначають водний і тепловий режим, інтенсивність перемішування речовин, мінералогічний і хімічний склади, первісний зміст елементів харчування, тип ґрунту.

Рослинність – зелені рослини (основні творці первинних органічних речовин). Поглинаючи з атмосфери вуглекислоту, із ґрунту воду й мінеральні речовини, використовуючи енергію світла, вони створюють органічні сполуки, придатні для харчування тварин.

За допомогою тварин, бактерій, фізичних і хімічних впливів органічна речовина розкладається, перетворюючись у ґрунтовий гумус. Зольні речовини наповнюють мінеральну частину ґрунту, рослинний матеріал, що не розклався, створює сприятливі умови для дії ґрунтової фауни й мікроорганізмів (стійкий газообмін, тепловий режим, вологість).

Тваринні організми, виконують функцію перетворення органічної речовини в ґрунт. Сапрофаги (земляні хробаки), харчуються мертвими органічними речовинами, впливають на вміст гумусу, потужність цього обрію й структуру ґрунту. З наземного тваринного миру на ґрунтоутворення найбільше інтенсивно впливають всі види гризунів і травоїдних тварин.

Мікроорганізми (бактерії, одноклітинні водорості, віруси) складні органічні й мінеральні речовини, які надалі можуть використовуватися самими мікроорганізмами й рослинами.

Одні групи мікроорганізмів беруть участь у перетвореннях вуглеводів і жирів, інші – азотистих сполук. Бактерії, що поглинають молекулярний азот повітря, називають азотофіксуючими. Завдяки їхній діяльності, атмосферний азот можуть використовувати (у вигляді нітратів) інші живі організми. Ґрунтові мікроорганізми беруть участь у руйнуванні токсичних продуктів обміну вищих рослин, тваринних і самих мікроорганізмів у синтезі вітамінів, необхідних для рослин і ґрунтових тварин.

Клімат, впливає на тепловий і водний режими ґрунту, а значить на біологічний і фізико-хімічні ґрунтові процеси.

Рельєф, перерозподіляє на земній поверхні тепло й вологу.

Господарська діяльність людини в цей час стає домінуючим фактором у руйнуванні ґрунтів, зниженні й підвищенні їхньої родючості. Під впливом людини міняються параметри й фактори ґрунтоутворення – рельєфи, мікроклімат, створюються водоймища, проводиться меліорація.

Основна властивість ґрунту – родючість. Вона пов'язана з якістю ґрунтів. У руйнуванні ґрунтів і зниженні їхньої родючості  виділяють наступні процеси:

Аридизація суші – комплекс процесів зменшення вологості великих територій і викликане цим скорочення біологічної продуктивності екологічних систем. Під дією примітивного землеробства, нераціонального використання пасовищ, безладного застосування техніки на угіддях ґрунту перетворюються в пустелі.

Ерозія ґрунтів, руйнування ґрунтів під дією вітру, води, техніки й іригації. Найнебезпечніша водна ерозія – змив ґрунту поталими, дощовими й зливовими водами. Водні ерозії відзначаються при крутості вже 1 – 2°. Водній ерозії сприяє знищення лісів, оранка по схилі.

Вітрова ерозія характеризується виносом вітром найбільш дрібних частин. Вітрової ерозії сприяє знищення рослинності на територіях з недостатньою вологістю, сильними вітрами, безперервним випасом худоби.

Технічна ерозія пов'язана з руйнуванням ґрунту під впливом транспорту, землерийних машин і техніки.

Іригаційна ерозія розвивається в результаті порушення правил поливу при зрошуваному землеробстві. Засолення ґрунтів в основному пов'язане із цими порушеннями. У цей час не менш 50% площі зрошуваних земель засолено, загублені мільйони раніше родючих земель. Особливе місце серед ґрунтів займають орні угіддя, тобто землі, що забезпечують харчування людину. За висновком учених і фахівців, для харчування однієї людини варто обробляти не менш 0,1 га ґрунту. Ріст чисельності жителів Землі прямо пов'язаний із площею орних земель, що неухильно скорочується.

На більших площах відбувається зниження продуктивності ґрунтів через зменшення вмісту гумусу, запаси якого за останні 20 років скоротилися в на 25 – 30%, а щорічні втрати становлять 81,4 млн. т., Земля сьогодні може прокормити 15 млрд. людей. Дбайливий і грамотний обіг із землею сьогодні став самою актуальною проблемою.

Із сказаного випливає, що ґрунт включає мінеральні частки, детрит, безліч живих організмів, тобто ґрунт – це складна екосистема, що забезпечує ріст рослин. Ґрунти – це повільно поновлюваний ресурс. Процеси ґрунтоутворення протікають дуже повільно, зі швидкістю від 0,5 до 2 див за 100 років. Потужність ґрунту невелика: від 30 днів у тундрі до 160 днів – у західних чорноземах. Одна з особливостей ґрунту – пр.иродна родючість –формується дуже тривалий час, а знищення родючості відбувається всього за 5 – 10 років. Із сказаного випливає, що ґрунт менш рухливий.

Господарська діяльність людини в цей час стає домінуючим фактором у руйнуванні ґрунтів, зниженні й підвищенні їхньої родючості.

3. Господарства і їхній негативний вплив на ґрунт

Техногенна інтенсифікація виробництва сприяє забрудненню й дегуміфікації, вторинному засоленню, ерозії ґрунту.

До речовин, завжди наявних у ґрунті, але концентрація яких може зростати в результаті діяльності людини, ставляться метали, пестициди. З металів у ґрунті часто виявляють надлишкові концентрації свинцю, ртуті, кадмію, міді й ін.

Підвищений вміст свинцю може бути викликаний атмосферною емісією (поглинання з атмосфери) за рахунок вихлопних газів автомобілів, у результаті внесення компостних добрив і ґрунт стає мертвий при вмісті в ньому 2 – 3 г свинцю на 1 кг ґрунту (навколо деяких підприємств вміст свинцю в ґрунті досягає 10 – 15 г/кг).

Миш'як утримується в багатьох природних ґрунтах у концентрації  10 млн.-1, однак його концентрація може збільшитися в 50 разів за рахунок застосування для протравлення насіння арсенату свинцю. Ртуть у звичайних ґрунтах утримується в кількості від 90 до 250 г/га; за рахунок протравляння вона може щорічно додаватися в кількості близько 5 г/га; приблизно така ж кількість попадає в ґрунт із дощем. Додаткові забруднення можливі при внесенні в ґрунт добрив, компостів із дощовою водою.

Для знищення шкідників винайдені тисячі хімікатів. Їх називають пестицидами, а залежно від групи організмів, на які вони діють, їх поділяють на інсектициди (убивають комах), родентициди (знищують гризунів), фунгіциди (знищують гриби). Однак жоден із цих хімікатів не має абсолютну вибірковість відносно організмів, проти яких він розроблений, і являє загрозу також для інших організмів, у тому числі й для людей. Щорічне застосування пестицидів у сільському господарстві у період з 1980 по 1991 р. перебувало на одному рівні й становило приблизно 150 тис. т, а в 1992 р. знизилося до 100 тис. т. Екологічно значно доцільніше для боротьби із сільськогосподарськими шкідниками використовувати природні або біологічні методи. Існують чотири основні категорії біологічних методів боротьби зі шкідниками:

а) за допомогою природних ворогів;

б) генетичні методи;

в) використання стерильних самців;

г) за допомогою природних хімічних сполук

У ґрунтах підзолистого типу з високим вмістом заліза при його взаємодії із сіркою утвориться сірчисте залізо, що є сильною отрутою. У результаті в ґрунті знищується мікрофлора (водорості, бактерії), що приводить до втрати родючості.

Ґрунту навколо більших міст і великих підприємств кольорової й чорної металургії, хімічної й нафтохімічної промисловості, машинобудування, ТЕС на відстані в кілька десятків кілометрів забруднені важкими металами, нафтопродуктами, сполуками свинцю, сірки й іншими токсичними речовинами. Середній вміст свинцю в ґрунтах п’ятикілометрової зони навколо ряду обстежених міст перебуває в межах 0,4 – 80 ПДК. Середній вміст марганцю навколо підприємств чорної металургії коливається в межах 0,05 – 6 ПДК.