Екологічна оцінка грунту

Характерною особливістю літосфери є те, що забруднення переміщуються в ній природним шляхом значно повільніше, ніж у гідросфері й атмосфері. Тому відбувається концентрування токсичних речовин і подальша міграція їх у різні середовища в процесі біологічного та геохімічного кругообігу речовин. У результаті хімічної взаємодії забруднюючих речовин відбувається їх трансформація з утворенням нових хімічних сполук – ксенобіотиків, які ще більш токсичні, ніж
первинні забруднюючі речовини.

Глобальною проблемою є постійне зменшення вмісту гумусу, який відіграє основну роль у формуванні ґрунту, його цінних агрохімічних властивостей, забезпеченні рослин поживними речовинами. Гумус витрачається не тільки на мінералізацію з вивільненням доступних для рослин поживних речовин, а й виноситься в процесі ерозії, з коренеплодами, транспортними засобами, руйнується під впливом різноманітних хімічних речовин.

Сьогодні дедалі більш відчутними стають негативні наслідки хімізації сільського господарства, зокрема погіршуються властивості ґрунту через нагромадження великої кількості шкідливих хімічних речовин, що вносилися без належних розрахунків і врахування екологічних законів. До таких хімічних речовин в першу чергу відносяться мінеральні добрива та пестициди.

Порушення (руйнування) ґрунтів являє собою складний комплекс антропогенних та природних процесів, які призводять до зміни фізико-хімічних і механічних характеристик ґрунту. Як правило, їх першопричиною є процеси, що ініціюються діяльністю людини, наслідки яких можуть бути посилені впливом природних факторів (вітру, дощу тощо). Можна виділити цілу низку процесів негативного антропогенного впливу на ґрунти:

1. Ерозія ґрунтів (лат. “еrosio” – роз’їдання) – процес руйнування верхніх, найбільш родючих шарів ґрунту і порід, що його підстилають.

Внаслідок ерозії в ґрунтах зменшується вміст фосфору, азоту, калію та інших мікроелементів. Ерозія і засолення призводять до посухи та спустелення земель. Усе це зумовлює зменшення врожайності та втрату родючих ґрунтів. В залежності від факторів, що впливають на хід ерозійних процесів, розглядають такі форми цього виду руйнування ґрунтів:

-         механічна (агротехнічна) ерозія відбувається в результаті механічної обробки ґрунтів сільськогосподарськими машинами;

-         будівельна ерозія спричиняється порушенням трав’яного покриву внаслідок проведення будівельних робіт;

-         транспортна ерозія відбувається через порушення рослинності транспортними засобами;

-         водна ерозія зумовлена зрушенням ґрунтових часток під дією водних потоків, що призводить до утворення ярів;

-         вітрова ерозія (дефляція, видування) відбувається в результаті зрушення ґрунтових часток повітряними потоками. При сильній дефляції виникають пилові бурі;

-         пасовищна ерозія відбувається через ослаблення трав’яного покриву під впливом витоптування чи з’їдання тваринами;

-         хімічна ерозія – результат нагромадження в ґрунті окремих хімічних компонентів (мінеральних добрив, ядохімікатів тощо), що руйнують структуру ґрунту.

2. Переущільнення ґрунтів – процес руйнування структури ґрунтів під впливом надмірного техногенного тиску на поверхню ґрунту.

3. Висушування земель – процес появи в літологічному профілі повітряно-сухих ґрунтів і зниження природної вологості до показника менше 60 % від повної вологоємності, що супроводжується зниженням родючості ґрунтів.

4. Підтоплення земель – процес підвищення природної вологості ґрунтів понад 80 % від їх повної вологоємності, що відбувається під впливом примусового підйому рівня ґрунтових вод у зону аерації.

5. Забруднення ґрунтів – привнесення і виникнення в ґрунті нових, нехарактерних для нього фізичних, хімічних чи біологічних агентів, або перевищення за певний час середнього багаторічного природного рівня (у межах найбільших коливань) концентрації названих агентів.

6. Засолення ґрунтів – одна із форм забруднення ґрунтів. Визначається як підвищення вмісту в ґрунті легкорозчинних солей (карбонату натрію, хлоридів і сульфатів). Засолення обумовлене природним надходженням солей із ґрунтових чи поверхневих вод, але найчастіше – нераціональним зрошенням. Ґрунти вважаються засоленими при вмісті більше 0,1 % ваги токсичних для рослин солей або 0,25 % солей у щільному залишку для безгіпсових ґрунтів.

Загалом по Україні втрати ґрунту від ерозії протягом одного року перевищують 600 млн. т, у тому числі гумусу за різними оцінками – від 20 до 30 млн. т, що еквівалентно 320 – 330 млн. т органічних добрив. Важливу роль у боротьбі з ерозією ґрунтів відіграють грунтово-захисні сівозміни, агротехнічні та лісомеліоративні заходи, у тому числі консервація деградованих орних земель, будівництво гідротехнічних споруд. Виведення деградованих і малопродуктивних земель зі складу орних з наступним їх залученням позитивно впливає на екологічний стан ґрунтів і довкілля в цілому. Динаміка основних показників екодеструктивного впливу на ґрунти наведена в табл. 4.

Таблиця 4. Показники екологічної деструкції ґрунтів в Україні

Ґрунтові ресурси не безмежні, тому потребують дбайливого ставлення при їх використанні. Основне завдання аграрного сектору – підвищення родючості ґрунтів. Розрізняють такі види родючості ґрунтів:

-         природна родючість – результат багаторічного еволюційного ґрунтоутворення. Відмінності в природній родючості обумовлені різним хімічним складом верхнього шару ґрунту, тобто різним вмістом необхідних для рослин поживних речовин, а також кліматичними особливостями;

-         штучна родючість – підвищення родючості земель, обумовлене антропогенним впливом на них шляхом інтенсифікації землеробства, зокрема механізації, хімізації тощо;

-         економічна родючість – інтегрована сукупність природної та штучної родючості.

Існують такі типи відтворення природної родючості:

-         неповне відтворення, в результаті якого відбувається процес зменшення родючості земель;

-         просте відтворення, або природоохоронний тип, характеризується припиненням зменшення родючості без поліпшення її якості;

-         розширене відтворення супроводжується підвищенням родючості.

Для запобігання ерозії ґрунтів здійснюють меліоративні заходи, які дозволяють припинити або зменшити порушення ґрунтів до рівня, при якому можливе їх природне відтворення. Всі протиерозійні заходи можна поділити на такі групи:

1. Організаційно-господарські заходи – раціональний розподіл земель за угіддями, запровадження правильної структури посівних площ, диференційоване розміщення полів, сівозмін і захисних лісових насаджень, склад і чергування сільськогосподарських культур, раціональне використання систем обробітку ґрунту та удобрення, що забезпечували б надійний захист ґрунтів від ерозії.

2. Агротехнічні заходи – сівба впоперек схилів, терасування схилів у гірських районах, оптимальні терміни й способи сівби, вапнування кислих і гіпсування засолених ґрунтів, мінімізація механічного ущільнення ґрунтів, ґрунтозахисні сівозміни та регулювання сніготанення.

3. Лісомеліоративні ґрунтозаходи спрямовані на створення полезахисних, водорегулюючих, прияружних і прибалкових лісових смуг та масивів.

4. Рекультивація – система заходів з відновлення порушених під час гірничовидобувних робіт ландшафтів з метою відновлення родючості ґрунту. Вона включає в себе три етапи робіт:

-     підготовчий – обстеження порушених територій, розробка технічно-економічного обґрунтування та проектів рекультивації;

-     гірничотехнічний передбачає вирівнювання насипів з покриттям порід ґрунтом, який знімали під час геологорозвідувальних робіт;

-     біологічний етап здійснюється з метою відновлення родючості рекультивованих земель і перетворення їх на лісові або сільськогосподарські угіддя та рекреаційні зони;

-     гідротехнічні заходи спрямовані на зменшення спустелення земель (зрошення, осушення, обводнення).

До цього часу оптимізація землекористування вирішувалася переважно без врахування екологічних проблем. Натомість обиралися малозатратні та рентабельні варіанти використання земель. І тільки в екологічно небезпечних районах нещодавно почали оцінювати екологічну ефективність запропонованих проектів. В результаті в Донецькій, Дніпропетровській, Миколаївській, Херсонській областях понад 80 % сільськогосподарських угідь виявились дефляційно небезпечними, в Луганській, Кіровоградській, Одеській та Чернігівській областях більше 40 % – змитими, а у Вінницькій, Закарпатській, Івано-Франківській, Тернопільській та Чернівецькій понад 50 % – кислими. Щорічні еколого-економічні збитки від ерозії ґрунтів досягають 9,1 млрд. грн.

Катастрофічне забруднення земель радіоактивними викидами, що сталися в результаті аварії на ЧАЕС, не має аналогів в світі ні за масштабами, ні за глибиною економічних, соціальних і екологічних наслідків. Радіонуклідами забруднено понад 8,4 млн. га сільськогосподарських угідь. Найбільша кількість радіоактивно забруднених ґрунтів знаходиться в Житомирській області (70 %) та північних районах Київської (15 %). Решта ґрунтів у вигляді радіоактивних плям різної активності, конфігурації і розміру розподілилися по території Черкаської і Тернопільської областей.

Зниження родючості сільськогосподарських земель, посилення на них ерозійних процесів великою мірою зумовлене тим, що за останні 10 років в Україні різко скоротилися асигнування на охорону і покращення земельних ресурсів, а сільськогосподарські підприємства через складний фінансовий стан неспроможні здійснювати інвестування землеоохоронних та протиерозійних заходів за рахунок власних коштів. У зв’язку із зменшенням фінансування з державного бюджету зменшуються обсяги будівництва протиерозійних гідротехнічних споруд, менше створюється полезахисних смуг і стокорегулюючих лісових смуг, захисних насаджень тощо.

Для покращення землекористування за підтримки і контролю з боку держави необхідно розробити заходи щодо захисту земельних ресурсів від ерозії і забруднення (промислового та побутового), запроваджувати рекультивацію земель, покращувати організаційно-технічні процеси вирощування (виробництва) сільськогосподарської продукції. Для здійснення екологічно врівноваженого землекористування необхідно встановити оптимальні норми розораності і розміри природно-заповідних резервацій у загальній площі території, а при складних формах рельєфу – оптимальне співвідношення між залісненістю та залуженням. При цьому основним критерієм оптимальності землекористування повинен бути рівень продуктивності земель на одиницю росту.

Висновки

Ґрунтовий покрив Землі відіграє вирішальну роль у забезпеченні людства продуктами харчування й сировиною для життєво важливих  галузей промисловості. Використання із цією метою продукції океану, гідропоніки або штучно синтезованих речовин не може, принаймні в доступному для огляду майбутньому, замінити продукцію наземних экосистем (продуктивність ґрунтів). Тому безперервний контроль за станом ґрунтів і ґрунтового покриву – обов'язкова умова одержання планованої продукції сільського й лісового господарства.

Разом з тим ґрунтовий покрив є природною базою для поселення людей, є основою для створення рекреаційних зон. Він дозволяє створити оптимальну екологічну обстановку для життя, праці й відпочинку людей. Від характеру ґрунтового покриву, властивостей ґрунту, що протікають у ґрунтах хімічних і біохімічних процесів залежать чистота й сполука атмосфери, наземних і підземних вод. Ґрунтовий покрив – один з найбільш потужних регуляторів хімічного складу атмосфери й гідросфери. Ґрунт був і залишається головною умовою життєзабезпечення націй і людства в цілому. Збереження й поліпшення ґрунтового покриву, а, отже, і основних життєвих ресурсів в умовах інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, розвитку промисловості, бурхливого росту міст і транспорту можливо тільки при добре налагодженому контролі за використанням всіх видів ґрунтових і земельних ресурсів.

Ґрунт є найбільш чутливою до антропогенного впливу. Із всіх оболонок Землі ґрунтовий покрив – сама тонка оболонка, потужність найбільш родючого гумусированного шару навіть у чорноземах не перевищує, як правило, 80 – 100 днів, а в багатьох ґрунтах більшості природних зон вона становить усього лише 15 – 20 днів. Пухке ґрунтове тіло при знищенні багаторічної рослинності й оранці легко піддається ерозії й дефляції.

При недостатньо продуманому антропогенному впливі й порушенні збалансованих природних екологічних зв'язків у ґрунтах швидко розвиваються небажані процеси мінералізації гумусу, підвищується кислотність або лужність, підсилюється соленакопление, розвиваються відбудовні процеси – все це різко погіршує властивості ґрунту, а в граничних випадках приводить до локального руйнування ґрунтового покриву. Висока чутливість, уразливість ґрунтового покриву обумовлені обмеженої буферностью й стійкістю ґрунтів до впливу сил, не властивих йому в екологічному відношенні.

Усе в більше широких масштабах проявляється забруднення ґрунту важкими металами, нафтопродуктами,  підсилюється вплив азотної й сарною кислот техногенного походження, що ведуть до формування техногенних пустель на околицях деяких промислових підприємств.