Основные причины ухудшения качества земельных ресурсов Украины и меры борьбы с ними

Нарушение (разрушение) почв - сложный комплекс антропогенных и природных процессов изменения физико-химических и механических характеристик почвы. Как правило, первой причиной нарушения почв е процессы, инициированные деятельностью человека (это, например, механическая обработка почв, трансформация слоев земли в строительстве, переуплотнения почв вследствие деятельности транспорта, выпаса скота, орошения или другие изменения режима грунтовых и поверхностных вод, загрязнение почв и др.). Результаты этих первичных изменений могут многократно усиливаться под влиянием природных факторов, например, ветра, дождевых потоков и т.д. (рис. 6.2). То есть почва - очень сложная и уязвимая система, которая формировалась на протяжении веков, но может быть разрушена путем неправильных действий человека за считанные годы, месяцы и даже дни * 73.

* 73: {Мельник Л.Г. Экологическая экономика. - Сумы: Университет. книга, 2003. - С. 48.}

Неблагоприятные природно-антропогенные процессы - это оползни, эрозия, суффозии, дефляция, карст, сели, засоления, подтопления, проседания и тому подобное. По 1960-2000 гг. Количество случаев проявления опасных процессов в Украине увеличилась в среднем в 3-5 раз. На 80% городских территорий наблюдается проявление около 20 видов опасных для населения природно-антропогенных процессов, среди которых угрожающими остаются подтопления, оползни, абразия, карст. Эффективно они оказываются в Волынской, Тернопольской, Хмельницкой, Винницкой, Одесской, Херсонской областях и Автономной Республике Крым. Почти в 2240 населенных пунктах подтопляется 800 тыс. Га земель, а в 200 - зарегистрировано оползни, карсты и др. В Ивано-Франковской, Закарпатской областях и в АР Крым на 70% горных водозаборов, преимущественно в низкогорье, развитые селевые процессы.

Площади и степень уменьшения плодородия пахотных почв Украины

Рис. 6.2. Площади и степень уменьшения плодородия пахотных почв Украины * 74

* 74: {Медведев B.В., Лактионова Т.Н. Состояние работ по мониторингу почв в Украине // Эколог, Вестн. - М .: Всеукр. эколог, лига, 2003. - Май - июнь. - С. 8-10.}

Эрозия почв. Эрозия имеет наибольший разрушительное воздействие на почвы. Эрозия почв - это процесс захвата частиц почвы и их вынашивания водой или ветром, а также процесс разрушения верхних, самых плодородных слоев почвы. Фактическая эродированность земель в Украине составляет 57,4%; из них 32% площадей испытывают ветровой, 3,4% - совместного действия водной и ветровой эрозий, 22% - водной эрозии. Больше эродированных почв в Донецкой (70,6%), Луганской (62) и Одесской (56) областях. В зависимости от преобладания тех или иных факторов, влияющих на эрозионные процессы, выделяют такие формы эрозии почв:

- Водная эрозия, которая начинается с капельной, то есть под действием дождевых капель. Когда вода стекает по поверхности, она подхватывает и несет частицы почвы. Такое равномерное их вымывание с поверхности называется плоскостной эрозией. Если в результате вымывания образуется много мелких русел, эрозию называют струйной, а когда образуется несколько крупных - овражно. То есть в результате эрозии земля может терять плодородие, пока не превратится в пустыню, то есть происходит ее опустынивания;

- Механическая (агротехническая) - происходит в связи с механической обработкой почвы. Побочным результатом может быть систематическое сдвиги почвы вниз по склону в результате работы сельскохозяйственных машин и орудий во время пахоты. Чрезвычайно опасной является механическая обработка почв вдоль склона, ведь после глубокой вспашки дождь, ветер и гравитационные силы могут разрушить землю за считанные месяцы (а при сильном дожде - даже за час могут вымыть овраг)

- Строительная эрозия является нарушение травяного покрова любыми строительными работами;

- Транспортная является следствием нарушения растительности транспортными средствами;

- Пастбищное возникает в связи с ослаблением травяного покрова под влиянием вытаптывания и поедания животными. Чрезмерный выпас определяется тем, что трава поедается быстрее, чем может восстанавливаться; результатом является ее отмирания, обнажение грунта и воздействие на него эрозии;

- Ветровая эрозия (дефляция, выдувание) происходит в результате переотложения почвенных частиц воздушными потоками; при сильной дефляции возникают пыльные бури;

- Химическая является следствием накопления в почвах отдельных химических компонентов (минеральных удобрений, ядохимикатов и т.д.), которые разрушают структуру почвы.

Под влиянием деятельности человека возникает ускоренная (ексцесивна) эрозия, часто приводит полное разрушение почв. При этом потери компонентов почвы не компенсируются и происходит резкое снижение их плодородия. Разрушение почвы осуществляется в сотни и даже тысячи раз быстрее, чем при естественных эрозионных процессов. В естественных условиях плодородие почвы постоянно поддерживается тем, что взятые растениями питательные вещества вновь попадают в почву с осадками, минерализуются и снова обогащают его. В сельском хозяйстве в почву возвращается лишь незначительная часть биомассы, другая - собирается во время урожая. Особенно сильно истощают почву монокультуры. Развития эрозии также способствует уничтожению лесов, которое лишает почву защитного слоя.

В среднем почву формируется со скоростью почти 12,5 т / га в год, что составляет его слой толщиной около 0,4 см. Таким образом, почвы могут выдержать эрозию с такой же скоростью, оставаясь в состоянии равновесия. К сожалению, на большинстве почв этот баланс нарушен.

Среди основных мер по предотвращению эрозии и борьбы с ней выделяют следующие:

- Организационно-хозяйственные - мероприятия, определяющие использование почв только учитывая их пригодность для тех или иных целей. Они должны обеспечивать правильную структуру посевных площадей и севооборотов, их размеры и конфигурацию, а также ограничение выпаса. К этой группе мероприятий относятся профилактические и специальные мероприятия. Профилактические заключаются в запрете: 1) использование авиации для внесения удобрений и обработки пестицидами; 2) применение легкорастворимых ядохимикатов и минеральных удобрений; 3) распашка земель и уничтожение древесно-кустарниковой или травянистой растительности на эрозионно-опасных участках; 4) внесение удобрений на снежный покров и мерзлый грунт; 5) содержание удобрений на полях и тому подобное. Специальные мероприятия предусматривают рациональную (с экологической точки зрения) организацию территории и комплексное водо- регулирования в пределах водозабора;

- Противоэрозионные агротехнические мероприятия, способствующие улучшению поглощающей способности грунта, его устойчивости к размыванию и выдувания. Это, например, глубокое пахоты, обработка почв поперек склонов, снегозадержания, террасирование склонов и тому подобное;

- Противоэрозионные гидротехнические мероприятия обеспечивают полное или частичное задержания поверхностного стока, предотвращение концентрации водных потоков, которые вызывают водную эрозию;

- Лесо- и лукомелиоративни мероприятия - заложенные подлежат днища балок, оврагов, эродированные склоны, буферные полосы на пахотных землях. Система защитных лесных насаждений должен быть постоянно действующим элементом ґрунто- и водоохранных мероприятий. Лесные насаждения имеют вид полос и отдельных массивов, создают мелиоративный эффект и обеспечивают регулирование и очистки поверхностного стока.

Кроме эрозии, существенными причинами ухудшения качества земельных ресурсов в Украине являются: 1) вторичное засоление почв; 2) подтопления и высушивания земель; 3) антропогенно-техногенное загрязнение почв (рис. 6.3).

Вторичное засоление почв. Его причиной является, как правило, высокое поднятие минерализованных грунтовых вод вследствие нарушения водного баланса территории. Это конечно присуще для нерационально орошаемых земель. Засоление почв - одна из форм их загрязнения, определяется как повышение содержания в почве легкорастворимых солей (карбоната натрия, хлоридов и сульфатов). Почвы считаются засоленными, если в них содержится более 0,1% веса токсичных для растений солей или 0,25% солей в плотном остатка.

Среди мер борьбы с вторичным засолением почв основными являются:

- Правильная организация севооборотов;

- Правильная обработка почвы с целью поддержания его структуры;

- Создание лесопосадок;

- Правильный режим орошения;

- Рациональная организация расходования воды и предотвращения ее потери;

- Мелиоративные мероприятия (создание дренажных сетей и т.д.). Мелиорация - социально необходимый фактор преобразования ландшафтов. Она осуществляется для регионов, ландшафты которых потребует корректировки ряда свойств и динамических процессов, затрудняют использование их биотического потенциала. Основное назначение мелиоративных мероприятий заключается в повышении биопродуктивности геосистем и обеспечении регуляции их биопродукционных процессов. Реализация этих мер означает удовлетворение ряда социально-экономических потребностей, среди которых важнейшими являются: получение дополнительной продукции растениеводства и животноводства на мелиорированных землях, повышения экономичности и эффективности сельского хозяйства путем оптимизации его отраслевой и территориальной структур, увеличение производительных статей водного баланса региона и др. * 75

* 75: {Гавриленко А.П. Геоэкологическое обоснования проектов природопользования: Учеб. пособие. - М .: Ника-Центр, 2003. - С. 218.}

Деградация почв в Украине


Ведущий вид мелиорации - водная, но одновременно может осуществляться комплекс мелиораций разных видов. Последние могут иметь как самостоятельное значение, так и выполнять роль усилителя эффекта водной мелиорации. Например, планирование полей (земельный мелиорация) обеспечивает равномерное и глубокое промокания почвы водой на орошаемом поле, предотвращает вторичному засолению и заболачивания.

Подтопление земель - это процесс увеличения естественной влажности почв более 80% полной их влагосодержания, что происходит под влиянием принудительного подъема уровня грунтовых вод в зону аэрации. Подтопление обусловливает не только бездумное строительство водохранилищ. Значительная часть подтопленных земель образуется вследствие нарушения норм полива в процессе орошения, утечки воды в оросительных сетях, технического несовершенства проектов орошения. Особенно интенсивно подтопления происходит в первые 2-3 года после начала функционирования оросительной системы.

Многие земель оказываются подтопленными в связи с созданием котлованов, траншей и возведением других земляных сооружений. В них накапливаются поверхностные и дождевые воды, затем объединяются с подземными, проникают в породы, вызывают их обводнения и повышают уровень грунтовых вод. Кроме этого, подтопления могут привести и различные земляные работы, во время которых образуются насыпные объекты (насыпи, отвалы). В насыпных грунтах создаются благоприятные условия для конденсации водяного пара; кроме того, такие объекты могут препятствовать естественному стоку поверхностных вод и фактически обусловить возникновение искусственных источников водосбора * 76.

* 76: {Мельник Л.Г. Экологическая экономика. - Сумы: Университет. книга, 2003. - С. 51.}

Подтопление также возможно в связи с нарушением структуры верхнего слоя почвы в результате снятия растительного покрова и выкорчевывание корневой системы. Поверхностные почвы теряют естественный защитный слой, что приводит к увеличению количества влаги в породах путем лучшей проницаемости поверхностных грунтов и к сохранению влаги в породе в результате нехватки ее транспирации растительностью (рис. 6.4). Процессы устойчивого длительного подтопления земель называются заболачиванием.

Высушивания земель - это процесс появления в литологическом профили воздушно-сухих почв и уменьшение естественной влажности до показателя менее 60% полной влагосодержания. Высушивание вызывает снижение плодородия почвы, способствует развитию эрозионных процессов. Его негативное влияние на сельскохозяйственные земли начинается при уменьшении уровня грунтовых вод до 1,8 м. Причинами высушивания земель могут быть горные работы, сопровождающиеся образованием впадин и балок, а также недостатки в мелиоративном проектировании.

К высушиванию земель могут приводить регулирования стока рек и увеличение глубины водоемов, интенсифицирует подземные стоки и тем самым приводит к уменьшению обводення. Еще одной причиной возможного высушивания является вырубка лесных насаждений, что приводит к активизации процессов испарения с поверхности, а следовательно, и снижение уровня грунтовых вод. Осушенные земли в Украине насчитывается 3,3 тыс. Га (7,8%). Осушение почв применяется преимущественно во влажных полесских районах и на Закарпатье. В связи с нехваткой достаточных средств на поддержание в надлежащем состоянии осушительных систем происходит уменьшение эффективности их функционирования, вызывает заболачивание, ухудшение функциональных свойств и продуктивности почв.


Антропогенное загрязнение почв - это следствие техногенной миграции элементов. Основными загрязнителями почв е металлы и их соединения, радиоактивные элементы, удобрения и пестициды. В связи с тем, что самоочищение почв почти не происходит (по сравнению с атмосферами и водами) или скорость его очень мала, токсичные вещества накапливаются, что приводит к постепенному изменению химического состава почв. Оттуда токсичные вещества попадают в организмы животных и людей. Загрязнение почв - процесс привнесения или возникновения в почве новых, обычно не характерных для него физических, химических или биологических агентов, или превышение за определенное время среднего многолетнего естественного уровня концентрации перечисленных агентов.

Среди загрязняющих веществ по масштабам загрязнения и влияния на биологические объекты особое место занимают тяжелые металлы, которые играют важную роль в обменных процессах, но в высоких концентрациях вызывают загрязнение почв, вредно влияют на агроэкосистемы. Токсическое действие тяжелых металлов может быть прямой и опосредованной. Опасность, возникающая вследствие загрязнения тяжелыми металлами, усиливается еще и слабым выводом их из почвы.

Уровень загрязнения почв контролируется различными нормативами. Различают санитарно-гигиеническое, экологическое и социально-экономическое нормирование. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежат предельно концентрации веществ, характеризующие такое количество вредных веществ в среде, которая практически не влияет на здоровье человека и его потомков. Используют также такой показатель, как предельно допустимый выброс.

Сущность экологического нормирования заключается в изучении действия загрязняющих веществ не на отдельные организмы, а на систему в целом. В этом случае предполагается получение оптимальной биопродуктивности за минимального воздействия на окружающую среду. Критерием влияния показатель предельно экологической нагрузки, то есть такой уровень нагрузки, при котором сохраняется нормальное функционирование экосистемы.

В контексте ухудшения качества земельных ресурсов Украины нужно вспомнить и об экологических проблемах химизации сельского хозяйства. По классификации ФАО, к современным агрохимикатов относятся средства химизации сельского хозяйства, имеют большое влияние на агроценозы и их производительность. Среди них различают: минеральные удобрения, химические средства защиты растений, регуляторы роста растений, искусственные структурообразователи почвы и т. Применение органических и минеральных удобрений - одно из основных условий увеличения объемов урожайности сельскохозяйственных культур, а также важное звено технологий их выращивания.

Неблагоприятное влияние удобрений на окружающую среду, те или иные компоненты агроценозов может быть разным: загрязнение почв, поверхностных и грунтовых вод, усиление эвтрофикации водоемов, уплотнение грунтов; нарушение круговорота и баланса питательных веществ, ухудшение агрохимических свойств и плодородия почвы; ухудшение фитосанитарного состояния посевов и развитие болезней растений, уменьшение продуктивности сельскохозяйственных культур и качества полученной продукции и тому подобное.

Для большинства минеральных удобрений характерна физиологическая кислотность, поэтому их применение в избыточных количествах обусловливает развитие процессов подкисления почв. Избыток минеральных удобрений вызывает нарушение в биологической компоненте почв, вследствие чего нарушаются процессы трансформации органического вещества. Кроме того, увеличивается доля микроскопических грибов в структуре микробного ценоза, что грозит опасностью образования микотоксинов в почве, продуктах питания и тому подобное.

Чрезмерные дозы азотных удобрений могут привести к уменьшению плодородия почв и загрязнения продуктов питания. Избыточное накопление нитратов в растениях обусловлено комплексом факторов. При этом важнейшую роль играют дозы вносимых удобрений, а также их формы, сроки уборки урожая и др. Азотные удобрения также загрязняют природные воды.

Фосфорные удобрения - это в основном водорастворимые виды, легче усваиваются растениями: суперфосфат и двойной суперфосфат, аммофос, нитроаммофоска и тому подобное. Вместе с фосфорными удобрениями в почву попадает много токсичных элементов, которые являются малоподвижными в почвенном среде. Кроме того, в фосфорных удобрениях содержатся токсичные соединения фтора. Калийные удобрения также могут негативно влиять на окружающую среду.

Пестициды (от лат. Pestis - зараза и caedo - убиваю) - токсичные вещества, их соединения или смеси веществ химического или биологического происхождения, предназначенные для уничтожения, регуляции и прекращения развития вредных организмов, вследствие деятельности которых поражаются растения, животные, люди и наносится вред материальным ценностям, а также грызунов, сорняков, древесной, кустарниковой растительности, сорных видов рыб * 77. Уже более 100 лет химические средства защиты растений имеют большое значение в борьбе с возбудителями болезней, насекомых-вредителей мы и сорной растительностью. Потери урожая в связи с этим составляют от 24 до 47% (рис. 6.5).

* 77: {Закон Украины "О пестицидах и агрохимикатах" от 2 марта 1995 №86 / 95-ВР // ВР. - 1995. - №14. - Ст. 1}

В мире насчитывается более 1000 химических соединений, на основе которых выпускают десятки тысяч форм пестицидов. Это ядохимикаты, называются пестицидами. Подавляющее большинство пестицидов - кумулятивная яд, токсическое действие которой зависит не только от концентрации, но и от продолжительности воздействия. Пестициды, используемые в целях борьбы с вредителями, разделяют на три группы:

- Растительного, грибного и бактериального происхождения, они не являются чужеродными для природы, так техногенная нагрузка от них минимальное;

- Пестициды неорганических препаратов - меди, железа и др;

- Пестициды промышленного органического синтеза - органические соединения хлора, фосфора, ртути. Это ядохимикаты, которые должны применяться только как исключение: в минимально необходимых количествах и только там, где химические средства защиты нельзя заменить биологическими.

По целевому назначению пестициды делят на следующие группы:

- Гербициды - для борьбы с сорняками;

- Инсектициды - с вредными насекомыми;

- Фунгициды - для борьбы с грибными болезнями растений;

- Зооциды - с вредными позвоночными;

- Родентициды - с грызунами;

- Бактерициды - с бактериями и бактериальными болезнями растений;

- Альгицидами - для уничтожения водорослей и сорняков в водоемах;

- Дефолианты - с целью удаления листа и ботву;

- Десиканты - для подсушивания письму перед сбором урожая;

- Ретарданты - с целью торможения роста растений, повышение устойчивости стеблей.

По степени комплексного воздействия на организм человека и теплокровных животных различают четыре класса пестицидов: 1) чрезвычайно опасные; 2) высоко опасные; 3) умеренно опасные; 4) мало опасны. Среди основных причины глубоких изменений, происходящих в природной среде вследствие применения пестицидов, выделяют следующие:

- Пестициды чрезвычайно токсичны для людей и животных;

- Во время их применения поражаются не только объекты "подавление", но и многие другие виды, в том числе их природные враги и паразиты;

- Пестициды всегда применяются против популяций;

- Как правило, почти всегда тратят значительно большее количество препаратов, чем нужно для уничтожения вредителей;

- Остатки пестицидов аккумулируются и концентрируются в пищевых (трофических) цепях;

- Остатки пестицидов выносятся также за пределы обрабатываемой территории;

- Появляются резистентные к пестицидам формы вредных организмов;

- Происходят значительные нарушения взаимосвязей в биоценозах;

- Увеличивается вероятность отдаленных последствий, связанных с патологической и генетической действиями некоторых препаратов на биоту.


Поэтому в перспективе предусматривается применение биологических средств защиты растений, то есть использование полезных насекомых и клещей (энтомофагов) в борьбе с вредными. Чаще всего используются хищники (солнышко, златоглазки, жужелицы, насекомые) и паразиты - мухи.

26 сентября 2002 Украина присоединилась к Роттердамской конвенции о процедуре предварительного обоснованного согласия в отношении отдельных опасных химических веществ и пестицидов в международной торговле, принятой 10 сентября 1998 Эта Конвенция направлена на урегулирование международной торговли опасными химическими веществами в целях охраны здоровья человека и окружающей среды от потенциального вредного воздействия и поощрения их экологически обоснованного использования путем содействия обмену информацией, введение процедуры принятия решений по их импорта и экспорта на национальном уровне.

Уменьшение в несколько раз объемов использования пестицидов в последние 10-15 лет, хотя и способствовало снижению загрязнения почв и сельскохозяйственной продукции ядохимикатами, но ситуации существенно не изменило. Это обусловлено тем, что остатки пестицидов находятся в почве длительное время. Чем больше пестицидную нагрузки на почвы, тем выше их вредность для населения. Пестициды могут вызвать интоксикацию, аллергические реакции, уменьшение иммунной реактивности, поражение нервной системы, патологическое состояние печени, сердечно-сосудистой системы и др.

Итак, сделаем некоторые выводы. Если минеральные удобрения в нормальных количествах в основном улучшают питательный режим почв, то органические удобрения вместе с этим обогащают его гумусом, улучшают физико-химические свойства, увеличивают активность микрофлоры почвы. Внесение органических удобрений вместе с минеральными превышает по эффективности действие такого же количества питательных веществ, если минеральные и органические удобрения применяются отдельно. Только использование органо-минеральной системы удобрений вместе с другими агротехническими и биологическими средствами создает надежную основу для улучшения плодородия почв, увеличение объемов урожайности сельскохозяйственных культур, регулирования качества продукции и минимизации негативного воздействия на окружающую природную среду.

Устойчивость почв к загрязнению вследствие выбросов промышленных предприятий, стоков животноводческих комплексов, ферм, а также минеральных и органических удобрений, пестицидов и т.п. определяется по таким показателям, как суммы активных температур, крутизна склонов, камьянистисть, структурность, удельное сопротивление, механический состав, содержание гумуса, тип водного режима, реакция рН, емкость ионов, распашка, хозяйственная освоенность. На рис. 6.6 изображено, как оценивается устойчивость земель в пределах административных районов Украины с последующими расчетами в пределах физико-географического районирования ее территории.

От степени устойчивости почв в значительной степени зависит уровень их техногенного загрязнения. Как видно из рис. 6.6, устойчивость почв увеличивается в направлении с севера на юг. Дерново-подзолистые почвы Полесья и каштановые (сухие степные) в комплексе с солонцами и солончаками имеют очень низкую стойкость к техногенной нагрузки. Устойчивыми являются черноземные почвы. Именно этим объясняется высокий «иммунитет» к техногенной нагрузки в Донецко-Приднепровском регионе Украины.

Если обобщить все негативные изменения, то можно констатировать, что почти на 22% территории Украины наблюдаются сильно поражены, очень сильно пораженные и непригодные к использованию почвы. Такая ситуация значительно ухудшает условия проживания и производственной деятельности населения, особенно негативно влияет на состояние его здоровья. Это требует принятия необходимых научно обоснованных мероприятий, направленных на улучшение плодородия земель и получения экологически чистых продуктов питания.

Устойчивость почв Украиндо загрязнения

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >