Земельные ресурсы

- техническая  рекультивация – снятие и перемещение максимально загрязненной толщи грунта, транспортирование и нанесение слоя незагрязненных почв на поверхность перемещенной загрязненной толщи и рекультивируемую территорию, при этом наиболее загрязненная часть грунта (до 0,3 м) и остатки строительных конструкций складируются на наиболее загрязненной части площадки; 

- инженерная  рекультивация – в основании  формируемой загрязненной толщи  и перекрывающих незагрязненных  грунтов закладывается дренаж, который  отводит загрязненные подземные  воды и инфильтрующиеся осадки на очистку в биоинженерные сооружения; 

- биологическая  рекультивация – высадка специально  подобранных древесных, кустарниковых  и травянистых растений по  поверхности захороненных остатков  склада и грунтов. 

Фитотехнологии  предлагают набор стратегий естественного восстановления загрязненных пестицидами почв и грунтовых вод. Данные методы очистки не требуют больших затрат. Они непригодны для уничтожения больших запасов пестицидов, а наиболее подходящим является использование фитотехнологий на финальной стадии очистки сильно загрязненных областей и для восстановления слабо загрязненных зон вокруг зоны сильного загрязнения. 

Одним из наиболее важных аспектов решения этой проблемы является подбор растений, способных  расти на загрязненных почвах и при этом накапливать стойкие ксенобиотики в значительном количестве. 

В мире имеется  большой опыт использования способности  растений к очистке загрязненных почв. Для сильно загрязненных пестицидами  участков наилучший метод – засаживание  растениями. 

Старые полигоны захоронения пестицидов должны быть эффективно изолированы во избежание поверхностной эрозии, эрозии покровов и для предупреждения поступления загрязнителей в подземные и поверхностные воды. Растительный покров – это многообещающий путь развития стойких покровов, который является очень эффективным для изоляции старых полигонов захоронения пестицидов. 

Было обнаружено, что некоторые виды растений способны не только выдерживать наличие, но и  поглощать и накапливать в  десятки - сотни тысяч раз больше ионов свинца, ртути, цинка или других токсичных веществ, чем остальные. Это открытие позволило найти простое решение – теперь для очистки почвы необходимо всего на всего засеять его нужным видом растения, а в конце сезона собрать «урожай» и вывезти на специальное захоронение. 

Один из ключевых моментов фиторемедиации – оптимальный  состав толерантных видов растений, способных не только выжить в условиях загрязнений, но трансформировать и  обезвредить их. 

Таким образом, использование комплексного подхода  для очистки почв от пестицидов позволит успешно рекультивировать и вернуть в хозяйственное пользование огромные площади земель, ранее считавшиеся безвозвратно утерянными, при минимальных эксплуатационных и капитальных затратах. 

Загрязнение почв токсикантами промышленного происхождения 

Настоящим бедствием  для страны являются отходы. Общее  количество накопленных в стране отходов — около 50 млрд т, ежегодно образуется более 4.5 млрд. т, под складирование  занято 250 тыс. га. За год образуется более 50 млн. т токсичных промышленных отходов, всего их накоплено более 1,6 млрд. т. Огромное количество токсичных отходов хранится и захоранивается в совершенно не приспособленных для этого местах. Основной объем отходов размещается на свалках, в отвалах и полигонах. В Украине нет ни одного предприятия (полигона) по обезвреживанию и захоронению токсичных отходов, отвечающего современным требованиям. В стране отсутствует государственная статистическая отчетность по отходам. 

Радиоактивные отходы суммарной активностью около 4 млрд. Кюри находятся в хранилищах, часть которых — это открытые бассейны, водоемы и приповерхностные захоронения. 60 тыс. га занято отвалами породы и шламом, образовавшимися при добыче и переработке урановых и ториевых руд и имеющими повышенный радиоактивный фон. Часть отходов атомной энергетики хранится на территории АЭС. 

В стране образуется более 130 млн. тонн твердых бытовых  отходов. Но некоторые западные фирмы  предлагают нам захоранивать или "перерабатывать" еще и их собственные отходы... Для развитых стран сейчас существует, пожалуй, единственный, приносящий очень большие доходы рынок в Украине — рынок сбыта отходов. 

Почвы вокруг больших  городов и крупных предприятий  цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями фтора и другими токсичными веществами. Из обследованных 85 городов Украины наибольшему загрязнению подвержены почвы вблизи гг. Ивано–Франковск, Львов, Черновцы. 

Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг обследованных городов находится  в пределах 0.4–80 ПДК. Превышение ПДК  в 10 раз и более отмечено в Ивано–Франковске, Белой церкви, Львове. 

Среднее содержание марганца вокруг предприятий черной металлургии колеблется в пределах 0.05–6 ПДК (в Яремче, Днепродзержинске и пос. Восток). 

Среднее содержание ванадия в почвах с наблюдается  в пределах 0.07–1.5 ПДК в Днепродзержинске, Сумах, Николаеве и Днепропетровске. Среднее содержание меди в почвах с превышением в 10 раз обнаружено в пригородах Киева, Львова, Донецка. Вблизи Запорожья почвы загрязнены никелем и кобальтом более чем в 10 раз выше нормы. 

Загрязнение почв нефтью в местах, связанных с ее добычей, переработкой, транспортированием и распределением, превышает фоновое в десятки раз. На расстоянии 10 км в западном и восточном направлениях от Львова и Ивано–Франковска содержание нефти в почве превышало фоновое значение в 33 раза. 

За 15 лет исследований на территории Украины выявлены три города, которые по суммарному показателю загрязнения почвы в городе и в радиусе от него до 5 км относятся к чрезвычайно опасно загрязненным. Это Запорожье, Донецк и Днепродзержинск 

Химическое  загрязнение почв в сельском хозяйстве 

Химические удобрения  играют важную роль в повышении урожаев  в мире. Но постепенно все чаще звучат предупреждающие об опасности их столь интенсивного использования.  

Химикаты применяются  для борьбы с насекомыми, вредителями, сорняками, и, как результат этой борьбы продуктивность действительно растет. Но год за годом в почвах накапливается все больше токсичных веществ, которые постепенно переходят в растения, а потом в пищу человеку. Химикаты, содержащиеся в почве, постепенно загрязняют и близлежащие водоемы, и воздух. Становится просто опасно работать на таких полях. Гибнут не только люди, но и рыбы, птицы, насекомые, охотившиеся на вредителей. А с другой стороны, появляются все новые виды насекомых – вредителей, не восприимчивых даже к новейшим химикатам, что снова ведет к потере продуктивности. 

В Украине наблюдается  наивысший уровень антропогенных  и техногенных нагрузок, которые  в 6-7 раз превысили уровень самых  развитых европейских стран. 

Как известно, прогресс в отрасли растениеводства во второй половине XX столетия был связан прежде всего с химизацией сельского хозяйства, с широким применением минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Но со временем стало ясно, что химизация принесла не только рост урожайности. 

Безумная погоня за высокими урожаями обернулась для европейского юга многочисленными бедами. В районах рисосеяния на каждый гектар вносится 1700кг удобрений и 20кг ядохимикатов. Значительная их часть смывается в реки и Азовское море. Накапливаются они и в почве, и в воздухе, и в организмах людей. Допустимые пределы давно и значительно перекрыты.  

Процесс химизации, который осуществлялся более  пятидесяти лет, привел к накоплению в земле, водоёмах, растениях и  даже в самой сельскохозяйственной продукции опасных для человека и всего живого химических элементов. Сегодня уже очевидно и общепризнанно, что курс на тотальную химизацию сельскохозяйственного производства исчерпал себя, что необходим новый путь развития аграрного производства, основной характеристикой которого станет биологически обоснованное нормирование антропогенных нагрузок на окружающую среду. К чему привело химическое загрязнение окружающей природной среды? 

Согласно экологическим  исследованиям, площадь относительно чистых территорий Украины составляет около 420 тыс.га, или не больше 7% всей территории государства. Это отдельные районы, преимущественно горные, в Закарпатской, Ивано-Франковской, Черновицкой областях и АР Крым. К малозагрязненным принадлежит около 15% территории Украины, загрязненных и очень загрязненных — соответственно 40 и 30%. Как правило, напряжённую экологическую ситуацию имеют регионы с наивысшей густотой населения. Это Донбасс, Кривбас, Харьковская, Запорожская, Днепропетровская и другие промышленно насыщенные агломерации, где проживает почти четверть всего населения Украины. Если в Херсонской области на 1000 кв.м приходится 7 предприятий, то в Донецкой — почти 30; если в Житомирской области выбросы вредных веществ в воздушный бассейн на 1 кв.м составляют 2,3 т, то в Донецкой — 86,5 т. В Винницкой области в расчёте на 1 кв.м приходится 234 м загрязнённых стоковых вод, а в Донецкой - 36,3 тыс.куб.м, или в 155 раз больше! В таких районах почти все водоёмы отравлены, полностью подорван их самоочистительный потенциал. 

В наше время  практически во всех развитых странах мира ведутся научные исследования, цель которых — создание новых систем земледелия, которые обеспечили бы уменьшение антропогенного давления на природу, сокращение использования вредных для окружающей среды химических веществ, выращивания экологически чистой продукции. В свое время в этой области активно работали и украинские учёные. Но хроническое недофинансирование науки резко ограничило возможности наших исследователей. В связи с этим особенную ценность имеют работы в отрасли микроволновой технологии: с её помощью возможно значительно ограничить использование ядохимикатов практически на всех этапах выращивания и хранения продукции растениеводства, от предпосевной обработки зерен к погрузки зерна на морские суда для осуществления экспортных поставок. Нельзя не сказать и об экономической стороне вопроса. Ежегодно наши крестьяне тратят на приобретение ядохимикатов (преимущественно заграничных) суммы, которые измеряются миллиардами гривен. Если бы удалось хотя бы частично заменить ядохимикаты микроволновой обработкой, отечественные сельхозпроизводители получили бы дополнительно мощный финансовый ресурс. 

Проблемы  охраны земельных  ресурсов 
 

Основная проблема в области охраны земельных ресурсов — эрозия. Слой почвы, мощностью  около 20 см, образующийся за срок от 1400 до 7000 лет, может быть смыт или снесен ветром за 20-30 лет, а иногда одним ливнем или пыльной бурей.Эрозия почв развивается на склонах, при крутизне поверхности 1-2° и более. При наличии ненарушенного, сомкнутого древесного и/или травянистого покрова потери почвы от эрозии незначительны. Нарушение естественной защиты почв при распашке или выпасе скота вызывает так называемую ускоренную, или сельскохозяйственную эрозию. Экологические последствия эрозии связаны с тем, что ей подвергается поверхностный, наиболее плодородный слой, содержащий гумус, азот, фосфор, калий, кальций, серу, микроэлементы. Урожаи на эродированных землях снижаются до 10 раз и более. Общая потеря почв за счет эрозии во всем мире оценивается в 90 млрд т в год. Продукты эрозии аккумулируются на поймах и других слабонаклонных и субгоризонтальных поверхностях — это приводит к их заилению и падению продуктивности растительности, а также в водоемах, где в результате эрозии происходит обмеление и эвтрофикация. Дефляция, при отсутствии сомкнутого растительного покрова, развивается почти на любых формах рельефа суши. Дефляция подразделяется на повседневную и катастрофическую — пыльные (черные) бури, которые случаются не ежегодно, но сносят слой почвы от 1 -2 до 20-25 см, уничтожая посевы и создавая валы насыпного грунта перед препятствиями, иногда многометровые.Приемы борьбы с эрозией и дефляцией хорошо известны. Это почнозащитные севообороты, при которых на более подверженных эрозии угодьях размещают культуры, обеспечивающие лучшую защиту от эрозии, соблюдение оптимальных сроков сельскохозяйственных работ, полосчатое размещение посевов и паров, обработка почв поперек склона, создание полезащитных лесополос, облесение балок и обвалование, укрепление верховьев оврагов, устройство прудов, безотвальная вспашка и т.д. При защите почв от эрозии и дефляции экологические интересы совпадают с экономическими: находящиеся в хорошем состоянии посевы означают как богатый урожай, так и надежную защиту от эрозии. Наиболее подверженные эрозии склоновые угодья на легкораз-мываемых почвах, как правило, малопродуктивны и в сельскохозяйственном отношении, такие угодья обычно нецелесообразно использовать как пахотные. В песчаных пустынях и районах распространения дюн обычно используются приемы закрепления песков растительностью. Проблема защиты земель от эрозии и дефляции в первую очередь социально-экономическая, так как выполнение перечисленных выше приемов требует вложения средств и становится реальным при наличии определенной культуры сельскохозяйственного производства. Например, известно, что в России после реформы 1861 г. крестьяне из-за малоземелья распахивали склоны, на которых едва могла стоять лошадь, что вызвало вспышку овражной эрозии. Опустынивание Сахельской зоны связано с ее аграрным перенаселением вследствие быстрого роста населения, сохраняющего традиционное хозяйство — кочевое скотоводство. Опустынивание развивается вследствие перевыпаса скота, численность которого растет с увеличением народонаселения, и в результате вырубки древесно-кустарниковой растительности на дрова. В рамках борьбы с опустыниванием в странах Западной Африки в порядке гуманитарной помощи населению бесплатно раздают печки для приготовления пищи, приобретенные за счет международных благотворительных фондов, так как это требует меньшей затраты дров, чем традиционный очаг с открытым огнем. Загрязнение почв едва ли не более острая проблема. Основными загрязнителями почв являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, пестициды, нефтепродукты. Металлы попадают в почвы за счет оседания газопылевых выбросов промышленных предприятий (аэрогенные аномалии), в результате осаждения из водных потоков (гидрогенные аномалии), с удобрениями и мелиорантами либо с выхлопами сельскохозяйственной техники и продуктами износа сельскохозяйственных орудий (агрогенные аномалии), с промышленными и бытовыми отходами (вейстогенные аномалии). Наиболее актуальна проблема загрязнения почв металлами для пригородных территорий и горнопромышленных районов. Металлы, попавшие в почву, ведут себя по-разному: одни (например, медь, марганец) включаются в миграцию и концентрируются в гидроморфных ландшафтах, загрязняя подземные и поверхностные воды, другие (свинец, ртуть, кадмий и др.) накапливаются в поверхностном слое и могут входить в биогеохимический круговорот — попадать в дыхательные пути с пылью, усваиваться растениями и передаваться по трофическим цепям. Пойменные земли подвержены загрязнению металлами из поверхностных вод, содержащих стоки гальванических производств. Радиоактивные вещества попадают в почвы при авариях, ядерных испытаниях и задерживаются на разное время: от суток для короткожи-вущих изотопов до десятков и сотен лет (среднеживущие изотопы), тысяч и миллионов лет (долгоживущие изотопы). Нефтепродукты попадают в почву после аварий и утечек при транспортировке и добыче, пестициды — вследствие их избыточного употребления. Проблема загрязняющих почв, таким образом, тесно связана с загрязнением атмосферного воздуха и вод. Почвам свойственно крайне медленное самоочищение. Естественная деконцентрация загрязняющих веществ в почвах протекает в среднем в 20 раз медленнее, чем в реках, и в 1400 раз медленнее, чем в воздухе. Поэтому загрязненные почвы выходят из строя очень надолго, если не навсегда. Охрана почв от загрязнений почти не имеет специфических приемов и связана с соблюдением технологических дисциплин на предприятиях, контролем над отходами и их переработкой или размещением на специально оборудованных полигонах. Итак, почва, зеркало ландшафта, отражает и все геоэкологические проблемы.Очистка почв от загрязнения связана с удалением и захоронением загрязненного материала, что производится вручную или при помощи различных технических средств. Это несложно в технологическом отношении, но сопряжено со значительными затратами и непоправимым экологическим ущербом, поскольку загрязнению, как и эрозии, наиболее подвержены самые богатые органическим веществом приповерхностные слои. Вторичное засоление почв происходит при подъеме минерализованных грунтовых вод, когда в связи с нарушением водного баланса формируется выпотной режим увлажнения. Предпосылки для этого складываются при избыточном орошении полей, в условиях засушливого климата. Наиболее подвержены этому недренируемые низменные территории межгорных котловин, предгорных и прибрежных равнин. В настоящее время вторичному засолению подвержено от 30 до 80% всех орошаемых земель. Борьба с вторичным засолением ведется путем промывки, в зимнее время. В долговременном плане это лишь усугубляет дефицит воды.