Агроекологическая оценка грунтов Украины

         Узагальнити всі процеси, які  впливають на грунт, бачимо, що  майже на 22% території України можна спостерігати сильно, дуже сильно уражені та непридатні до повного використання грунти. Така ситуація значно погіршує умови проживання і виробничої діяльності населення, особливо негативно впливає на стан його здоров’я. Це вимагає вжиття необхідних науково обгрунтованих заходів, спрямованих на підвищення родючості та охорони земель, а також для одержання екологічно чистих продуктів харчування.

 

 

 

2. Характеристика забрудненості грунтів України важкими металами

 

         Важкі метали (ВМ) є одним з небезпечних забруднювальних речовин (ЗР), які  негативно впливають на стан здоров’я людини, а також на стан довкілля в цілому. У зв’язку з цим надзвичайно актуальною задачею є вивчення основних джерел надходження ВМ, аналіз розподілу їх в природних середовищах, в т.ч. в ґрунтах.

         Найбільш високий валовий вміст нікелю виявлено в ґрунтах Житомирської, Київської, Черкаської, Чернівецької областей та Донецько-луганського регіону (25-50 мг/кг ґрунту при МДР 50 мг/кг), де можна отримати відносно безпечний урожай толерантних до нікелю сільськогосподарських культур, але в обмеженій кількості. Безпечними є землі сільськогосподарських угідь Волинської, Полтавської, Вінницької і частково інших областей з рівнями забруднення 5-10 і 10-15 мг/кг ґрунту. Тут можна отримувати рослинну сировину, цілком придатну для виробництва продуктів дитячого харчування. Ґрунти із середнім рівнем забруднення нікелем (15-25 мг/кг) розповсюджені переважно в Чернігівській, Сумській, Запорізькій, Івано-Франківській, Рівненській та Закарпатській областях.

         Аналогічна закономірність спостерігається у забрудненні ґрунтів цинком і кобальтом, МДР яких дорівнює 300 і 50 при відповідних кларках (валовому фоновому вмісту кожного з елементів 50 і 8 мг на 1 кг ґрунту). Загальним для цих трьох важких металів (Вм) є те, що на більшій частині території України вміст їх у ґрунті не перевищує МДР.

         Найбільшу стурбованість викликає ситуація із забрудненням ґрунтів свинцем, який навіть у незначних концентраціях токсичний для людини. МДР свинцю становить 10 мг/кг ґрунту. На значній частині території України середній вміст свинцю знаходиться на рівні МДР або її перевищує (Волинська, Рівненська, Львівська, Житомирська, Київська, Чернігівська, Харківська, Луганська, Донецька, Херсонська, Миколаївська, Запорізька області). І лише чверть площі сільськогосподарських угідь із вмістом Рb від 4-8 до 8-12 мг/кг ґрунту придатна для виробництва продуктів дитячого харчування.

         На межі санітарно-гігієнічної безпеки або з деяким перевищенням гранично допустимих параметрів склалася ситуація відносно міді, вміст якої в ґрунтах Закарпатської, Волинської, Житомирської, Чернігівської, Київської та інших областей знаходиться в інтервалі 65-320 мг/кг при фоновому вмісті 100 мг/кг ґрунту.

        Забруднення хромом не перевищує МДР, але в Донбасі, Харківській, Запорізькій і Чернівецькій областях його рівень найвищий 25-80 мг/кг. Викладені відомості дають лише загальне уявлення про санітарно-гігієнічний стан сільськогосподарських земель у зв'язку із забрудненням їх ВМ. Ця інформація потрібна для визначення екологічно безпечних сировинних зон на першому етапі робіт, коли необхідно враховувати низку інших відомостей і знань. Наприклад, межу нетоксичної дії конкретного забруднювача на рослину встановити складно через те, що в реальних умовах завжди має місце поліелементне забруднення, антагонізм і синергізм іонів, різний гранулометричний склад, вміст гумусу, неоднакова вбирна здатність і кислотність ґрунту, які дуже сильно впливають на розчинність сполук ВМ, процеси трансформації та надходження їх в рослини. Експериментально доведено, що у чорноземів важкого гранулометричного складу з нейтральною реакцією ґрунтового розчину коефіцієнт дифузії ВМ у 2-3 рази нижчий, ніж у дерново-підзолистих піщаних та супіщаних ґрунтів з низьким вмістом гумусу та кислою реакцією середовища. Тому в чорноземній зоні ймовірність забруднення врожаю та зниження продуктивності сільськогосподарських культур, очевидно, буде нижча порівняно із зоною Полісся.

        Зрозуміло, що реакція сільськогосподарських культур на забруднення ґрунтів важкими металами неоднакова. Найбільш толерантні до них озиме жито, озима пшениця, овес, ячмінь. Найбільш високий адаптивний потенціал має жито, а найбільш низький – ячмінь. Екологічно безпечний урожай зернових колосових культур формується при вмісті у ґрунті важких металів на рівні 1-2 кларків або меншому вдвічі МДР. Лише на фоні 5-6 кларків спостерігається пригнічення росту рослин, знижується їх продуктивність і якість продукції. Характерно, що найбільша кількість ВМ у цієї групи культур накопичується в кореневій системі та вегетативних органах. Соняшник і кукурудза витримують забруднення ґрунту важкими металами до 4 кларків або 1,0-1,5 МДР. Але оптимальні умови вирощування, як і для зернових колосових культур, створюються при їх фоновому вмісті 1-2 кларки або менше 0,5 МДР.

        Найсильніше потерпають від ВМ картопля та цукрові буряки. При валовому вмісті більше 3-х кларків вони не спроможні сформувати повноцінний урожай. Оптимум для них коливається в межах 1-2 кларків.

         Культури, урожай яких використовується як сировина в технічних цілях, наприклад льон-довгунець, можна вирощувати при вмісті важких металів у ґрунті від 3 до 6 кларків. Проте їх оптимум знаходиться в межах 1-3, що відповідає 0,5-1,0 МДР.

        Оцінюючи екотоксикологічний стан ґрунтів за вмістом ВМ, слід зважити на ту обставину, що нині проектно-розвідувальні станції хімізації сільського господарства України мають дані лише щодо шести токсичних елементів Zn, Cd, Pb, Cu, Cr, Hg, визначаються як рухомі їхні форми в ґрунті, так і валовий вміст у рослинних зразках.

         Внаслідок Чорнобильської катастрофи значна територія України зазнала радіоактивного забруднення. Погіршився екологічний стан понад 4,6 млн. га сільськогосподарських угідь. Площа забруднених земель збільшується за рахунок радіоактивних викидів 5-х нині діючих атомних електростанцій. Існують також території з підвищеним природним радіаційним фоном.

Висновок

          Аналізуючи вище сказане, необхідно зазначити, що з підвищенням ступеня забруднення знижуються не тільки якісні показники, але й продуктивність сільськогосподарських культур. На помірно забруднених ґрунтах зниження врожайності може досягати 5-10%, на середньо- та сильно- 30-35% і більше. В критичних ситуаціях мають місце факти більш негативної, і навіть летальної дії ВМ на рослини, коли захисний механізм останніх деформується або повністю руйнується. Тому екологічний контроль необхідно проводити в першу чергу на землях приміських зон і тих, що розташовані навколо великих промислових центрів у радіусі до 20-25 км, а також біля автошляхів на відстані 450-500 м.

         Також є всі підстави вважати, що в наш час приблизно шоста частина сільськогосподарських земель України має підвищену радіоактивність, що створює великі проблеми практично в усіх галузях сільськогосподарського виробництва. В першу чергу це стосується регіонів і господарств, де переважають ґрунти легкого гранулометричного складу з низьким вмістом гумусу та кислою реакцією ґрунтового середовища, тобто низькобуферні та екологічно нестійкі. Вони мають підвищені коефіцієнти переходу радіонуклідів із ґрунту в рослини, а потім трофічними ланцюгами потрапляють в організми тварин і людини. За таких умов вся сільськогосподарська продукція, в тому числі молоко, м'ясо, картопля, овочі, фрукти, зерно, корми забруднюється радіоактивними елементами і стає непридатною для вживання.

          Позбутися негативних наслідків підвищеної радіації дозволяє радіологічний моніторинг, на підставі якого обґрунтовують комплекс ефективних протирадіаційних заходів.

 

 

 

 

 

 

 

3.Характеристика радіаційної забрудненості грунтів України

 

         У зв’язку з широким використанням в народному господарстві радіаційних речовин з’явилась небезпека забруднення грунтів радіонуклідами. Джерелами радіації є ядерні установки, випробування ядерної зброї, відходи уранових шахт. Потенційними джерелами радіаційного забруднення можуть стати аварії на ядерних установках. Вверхньому шарі грунтів концентрується радіаційний стронцій і цезій, звідки вони й попадають в організм тварини та людини.

        Після аварії на Чорнобильській АЕС всі компоненти довкілля зазнали потужного радіоактивного забруднення. Особливо сильно забрудненими є ділянки ближньої зони ЧАЕС (3-5 кілометрів на захід та північний схід від станції). 
         Найбільш радіаційно-небезпечною територією є проммайданчик Чорнобильської АЕС. Рівні потужності експозиційної дози досягають десятків мР/год. Високі рівні іонізуючого випромінювання обумовленні забрудненням цієї території фрагментами ядерного палива, які були викинуті вибухом з реактору. Рівні забруднення ґрунтів проммайданчика ЧАЕС досягають 400 МБк на квадратний метр.

         Потрібно зазначити, що за двадцять років радіаційна ситуація на території зони відчуження суттєво поліпшилась. Потужність дози на поверхні ґрунту зменшилась в сотні разів. На ділянках де виконувались роботи з дезактивації (видалення верхнього шару ґрунту) радіаційний фон зменшився на два-три порядки.   

         Основним джерелом гама-випромінювання є цезій-137, який в переважній більшості знаходиться в ґрунтах (верхньому шарі).

         Радіаційні умови зони відчуження досить різноманітні і змінюються (зменшуються) в залежності від відстані до джерела викиду. Якщо оцінювати в загальному, то для територій, які знаходяться в межах 10-км зони відчуження рівні потужності експозиційної дози знаходяться в межах 0,1-2,0 мР/годину, а щільність забруднення ґрунту радіонуклідами складає від 800 до 8000 кБк/м² (може й перевищувати ці значення).

        Основна частина радіоактивності сконцентрована в верхньому шарі ґрунту (5-10 см) та підстилці (в лісах). Існують ділянки на яких інтенсивність вертикальної міграції радіонуклідів в ґрунті дещо вища ніж на інших ділянках зони відчуження. Це місця які зазнають періодичного підтоплення. 
         За підрахунками вчених, на даний момент на території Чорнобильської зони відчуження загальна активність радіоактивних речовин складає близько 220 кКюрі. Основну частину цієї активності становить цезій-137 та стронцій-90, питома активність яких зменшилась за останні 15 років більше ніж на 40%. Загальна активність альфа-випромінюючих радіонуклідів не перевищує 2 кКюрі. 
          Потрібно зазначити, що внаслідок бета-розпаду плутонію-241, збільшується вміст америцію-241. За останні роки активність цього радіонукліду збільшилась з 0,7 кКюрі до 1 кКюрі.

          На особливу увагу, з огляду радіаційної безпеки території зони відчуження, заслуговують пункти тимчасової локалізації радіоактивних відходів, які являють собою місцями захоронення різних радіоактивних матеріалів (переважно ґрунтів) в верхніх шарах ґрунту. Такі захоронення були виконані нашвидкуруч й поховані матеріали не мають надійної ізоляції від довкілля (ґрунтових вод та ін.). На території Чорнобильської зони відчуження налічується біля 800 таких пунктів, в яких поховано більше 1 мільйона кубічних метрів радіоактивних відходів, активність яких (за попередніми даними) становить біля 60 кКюрі.

Висновок

        Отже, після аварії на Чорнобильській АЕС всі компоненти довкілля зазнали потужного радіоактивного забруднення.  Але також потрібно зазначити, що за двадцять років радіаційна ситуація на території суттєво поліпшилась. Потужність дози на поверхні ґрунту зменшилась в сотні разів. На ділянках де виконувались роботи з дезактивації (видалення верхнього шару ґрунту) радіаційний фон зменшився на два-три порядки.   

 

 

4. Несприятливі природно-антропогенні процеси в Україні

 

         Несприятливі природно-антропогенні процеси — виснаження, руйнування або втрата окремих природних комплексів і ресурсів внаслідок надмірного техногенного забруднення довкілля та шкідливого впливу стихійних сил природи, що обмежують або унеможливлюють життєдіяльність людини та її господарську діяльність у цих умовах.

         На 80 % міських територій спостерігається вияв близько 20 видів небезпечних для населення природно-антропогенних процесів, серед яких загрозливими залишаються підтоплення, зсуви, абразія, карст. Найефективніше вони виявляються у Волинській, Тернопільській, Хмельницькій, Вінницькій, Одеській, Херсонській областях та Автономній Республіці Крим. Майже у 2240 населених пунктах підтоплюється 800 тис. га земель, а в 200 — зареєстровано зсуви, карсти та ін. В Івано-Франківській, Закарпатській областях та в АР Крим на 70 % гірських водозаборів, переважно в низькогір'ї, розвинуті селеві процеси.        

          Водна та вітрова ерозія грунтів є справжнім суспільним лихом. Цей природний процес різко зростає внаслідок низької культури землеробства, нераціональної організації території, використання застарілих методів обробітку грунту та цілого ряду інших причин. За узагальненими даними наукових установ, недобір урожаю на слабозмитих грунтах досягає 10-20%, на середньозмитих-30-50%, на сильнозмитих-60-80%. Різними формами ерозії в Україні охоплено близько 20 млн. га ріллі з 34,2 млн.га всього орного клину (59%). Це не втрати, викликані стихійним лихом, а справжня трагедія, яка повністю лежить на совісті людини.