Оцінка забруднення земель та ґрунтів


За величиною зон та рівнем забруднення ґрунтів виділяють наступні категорії забруднення: фонове; локальне, регіональне, глобальне.

Фоновим вважається такий вміст забруднюючих речовин в ґрунті, котрий відповідає або близький до його природного складу.

Локальним вважається забруднення ґрунту поблизу одного або сукупності декількох джерел забруднення.

Регіональним є таке забруднення ґрунту, котре виникає внаслідок переносу забруднюючих речовин на віддаль не більше 40 км від техногенних та більше 10 км від сільськогосподарських джерел забруднення.

Глобальними називають забруднення ґрунту, котрі виникають внаслідок переносу забруднюючої речовини на віддаль не більше 1000 км від будь-яких джерел забруднення.

Найбільш небезпечними для ґрунтів є хімічні забруднення, ерозія, засолення. За ступенем небезпеки хімічні речовини поділяються згідно з Держстандартом 17.4.1.02 - 83 на три класи:

1 клас – високо небезпечні речовини;

2 клас – помірно небезпечні речовини;

3 клас – мало небезпечні речовини. Клас небезпеки встановлюється за показниками

За ступенем забруднення ґрунти поділяються на:

У сильно забруднених ґрунтах кількість забруднюючих речовин в декілька разів перевищує ГДК. Вони мають низьку біологічну продуктивність та істотні зімни фізико-хімічних, хімічних та біологічних характеристик, внаслідок чого вміст хімічних речовин у вирощуваних культурах перевищує норми.

У середньо забруднених ґрунтах перевищення ГДК незначне, що не призводить до помітних змін його властивостей.

У слабко забруднених ґрунтах вміст хімічних речовин не перевищує ГДК, але перевищує фон.

Для визначення ступеня забрудненості ґрунту використовують наступні характеристики:

1. Коефіцієнт концентрації забруднення ґрунту:

або ,

де: С – загальний вміст забруднюючих речовин, мг/кг;

Сср – середній фоновий вміст забруднюючих речовин, мг/кг;

Сгдк – ГДК забруднюючих речовин, мг/кг.

2. Коефіцієнт зворотної реакції ґрунтів на динаміку забруднення:

,

де: А, Аф – параметри, які контролюються в забрудненій і фоновій пробах.

За ступенем стійкості до хімічних забруднень та характером зворотної реакції ґрунти поділяються на:

Ступінь стійкості ґрунтів до хімічних забруднень характеризується такими показниками як вміст гумусу, кислотно-основні властивості, окислювально-відновні властивості, катіонно-обмінні властивості, біологічна активність, рівень ґрунтових вод, тощо.

При оцінці стійкості ґрунтів до хімічних забруднень слід враховувати показники, що характеризують короткострокові (2-5 років), довгострокові (5-10 років) зміни ґрунтів та показники ранньої діагностики розвитку змін у ґрунтах.

Короткострокові зміни властивостей ґрунтів діагностуються за динамікою вологості, величиною рН, складом ґрунтових розчинів, вмістом поживних речовин.

Довгострокові зміни властивостей ґрунтів діагностуються за вмістом і запасами гумусу, відношенням вуглецю гумінових кислот до вуглецю фльвокислот Сгк/Сфк; втратами ґрунтів внаслідок ерозії, лужністю, кислотністю, вмістом солей.

Функціонування промислових підприємств, транспорту та енергетичних установок викликає регіональне і навіть глобальне забруднення ґрунтів. Регіональне забруднення ґрунтів може спричинятися кислотними дощами. Природні процеси (міграція, перетворення, розклад, вимивання, вивітрювання, сонячна радіація, клімат) сприяють самоочищенню ґрунтів. Захисна здатність ґрунтів щодо самоочищення має певні межі, котрі слід враховувати при організації виробничої та господарської діяльності.

Основними характеристиками ґрунтів щодо самоочищення є:

Час самоочищення – інтервал, протягом якого відбувається зменшення масової частки речовини, що забруднює ґрунт, на 96% від початкового значення або до його фонового значення. Для самоочищення ґрунтів, а також для їхнього відновлення потрібно багато часу, витрати якого залежать від характеру забруднення та природних умов. Процес самоочищення триває від декількох днів до декількох років, а процес відновлення порушених земель – сотні років.

Найбільш поширеними є забруднення ґрунтів канцерогенами типу полі циклічних ароматичних вуглеводнів. Основними джерелами канцерогенних забруднень є вихлопні гази автомобілів, тракторів, тепловозів, літаків, а також викиди котелень та промислових підприємств. Забруднення ґрунту канцерогенами фіксується на віддалі до 5 км від доріг та джерел викидів.

Патогенні мікроорганізми, котрі потрапляють в ґрунт та розмножуються в ньому, можуть бути збудниками інфекційних захворювань

Важливими заходами щодо збереження ґрунтів є гігієнічне регламентування їхнього забруднення Розроблено методичні рекомендації щодо встановлення ГДК хімічних речовин у ґрунтах. При цьому термін ГДК означає частку хімічної речовини, що забруднює ґрунт (мг/м3), не справляє прямої або опосередкованої дії, включаючи віддалені наслідки для навколишнього середовища та здоров’я людини

Контроль стану ґрунтів здійснюється за спеціальними методиками санітарними лікарями, санітарно-епідеміологічними станціями, а контроль хімічних забруднень – агрохімічними лабораторіями, СЕС та органами охорони природи.

Порушення земель відбувається при виконанні пошукових робіт, видобуванні та переробці корисних копалин, при будівництві підприємств та доріг, тощо. Воно спричиняє зміни ґрунтового покриву, гідрологічного режиму, утворення техногенного рельєфу та інші якісні зміни. Порушені землі втрачають родючість та є джерелом негативного впливу на навколишнє середовище.

При виконанні земляних робіт верхні родючі шари, котрі містять гумус, підлягають зніманню та подальшому використанню на малопродуктивних і рекультивованих землях. Глибина знімання гумусового шару регламентується Держстандартом 17.5.3.06 -85.

Згідно з існуючим законодавством, порушені землі підлягають рекультивації, тобто відновленню їх цінних властивостей.

Послідовність рекультиваційних робіт така: спочатку виконується технічна рекультивація, а потім біологічна.

Технічна, або гірничотехнічна, рекультивація полягає в підготовці порушених земель до наступного використання в народному господарстві.

Залежно від того, як планується використовувати порушені землі, розрізняють такі види технічної рекультивації:

Сільськогосподарська рекультивація є найдорожчим видом відновлення земель і здійснюється в районах розвинутого сільського господарства й сприятливих для сільського господарства кліматичних зонах, на великих за площею відвалах або кар’єрах.

Лісогосподарська рекультивація здебільшого проводиться там, де є можливість відновити ділянки лісу з цінними породами дерев. Вартість її й вимоги до агрохімічних характеристик відновлюваних ґрунтів нижчі ніж при сільськогосподарській рекультивації.

Водогосподарська рекультивація здійснюється у відпрацьованих кар’єрах, які часто заповнюються ґрунтовими водами.

Рекреаційна рекультивація проводиться неподалік від міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку для населення. Здебільшого вона поєднується з водогосподарською й лісогосподарською.

Санітарно-гігієнічна рекультивація застосовується до тих об’єктів, які й до порушення були непрацездатними для використання у народному господарстві, а також на таких ділянок, як й до порушення були непридатними для використання у народному господарстві, а також на таких ділянках, як шламосховища збагачувальних фабрик тощо. Мета цього виду рекультивації – консервація об’єктів, запобігання їх шкідливому впливу на навколишнє середовище.

Біологічний етап рекультивації спрямований на відновлення родючості земель і перетворення їх у повноцінні лісові або сільськогосподарські угіддя. Найдешевшим видом освоєння рекультивованих територій вважають замулення.

За останнє десятиріччя в Україні рекультивовані 93 тис.га. земель. Для рекультивації і підвищення родючості малопродуктивних земель щорічно використовується понад 1,5 млн. м3. Раніше знятого родючого шару ґрунту. Проте, незважаючи на зростання обсягів рекультивації порушених земель, розрив між відпрацьованими і поновлюваними площами дуже великий.