4.МЕЛІОРАЦІЯ ТЕХНОГЕННО ЗАБРУДНЕНИХ ЗЕМЕЛЬ


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 

Загрузка...

 

Відновлення родючості техногенно забруднених ґрунтів — одна з найбільш складних проблем охорони агробіоценозів. Внаслідок надмі-рної концентрації промислового виробництва та високої урбанізації в Україні створилися зони небезпечного рівня забрудненості природно-го середовища, особливо в Донецькій, Луганській, Дніпропетровській і Запорізькій областях, а також у прикарпатських районах Львівської та Івано-Франківської областей. У промислово розвинутих регіонах України техногенне навантаження досягло екстремальних значень. За рахунок щорічного надходження значної кількості важких металів з газопиловими викидами навколо великих промислових підприємств створилися техногенні геохімічні аномалії, де відбувається забруднен-ня сільськогосподарської продукції та водних джерел.

Надходження важких металів з ґрунту до суміжних середовищ продовжується і після зменшення аерального забруднення, що спосте-рігається в останні роки. Отже, єдиний шлях поліпшення екологічної ситуації на техногенно забруднених землях — це регламентація зем-лекористування і ефективна меліорація.

Напружена екологічна ситуація і в нафтогазовому комплексі. В Ук-раїні відкрито та експлуатується близько 150 нафтових і газових родо-вищ, розміщених у Дніпропетровській, Полтавській, Харківській, Сумській, Чернігівській, Львівській та Івано-Франківській областях. Розгалужена система магістральних та інших трубопроводів охоплює всі природно-кліматичні та економічні зони країни.

Щорічно в Україні трапляються десятки аварій, внаслідок яких за-бруднення природного середовища, у тому числі й Грунтів, сягає над-звичайно небезпечного рівня.

Аналіз екологічної ситуації неспростовно доводить, що меліора-ція техногенно забруднених земель — це нагальна проблема сього-дення, яка потребує свого правового, методичного і технологічного вирішення.

Основні положення концепції меліорації техногенно забруднених Грунтів (Фатєєв А.І., Мірошниченко М.М., 2000):

—        ґрунтово-екологічне нормування забруднення, тобто оцінка не-безпечності впливу забруднювачів на всі компоненти агроландшафтів і адаптованість нормативів до ґрунтових умов;

—        екологічне і економічне обґрунтування доцільності проведення меліоративних заходів;

—        розробка нових меліоративних заходів та технологій для техно-генно забруднених земель.

Оцінка небезпечності техногенного забруднення є основою для рі-шення про необхідність проведення меліорації Грунтів. За прийнятою в колишньому СРСР системою гранично допустимих концентрацій небезпечність оцінювалась за здатністю забруднювачів переходити до суміжних середовищ (повітря, Грунтові води), за їх транслокацією до рослин та негативним впливом на ґрунтову мікробіоту. Відповідно до цього визначались повітряно-міграційні, водно-міграційні, транслока-ційні та загальносанітарні показники шкідливості. Неврахування цією системою різноманітних геохімічних і ґрунтових умов призводило до того, що забрудненими часто вважали Грунти з природною аномальні-стю щодо окремих елементів, або давалась однакова оцінка забруд-ненню легких за гранулометричним складом Грунтів Полісся та висо-кобуферних чорноземів півдня України. Подібна «жорсткість» нормативів не могла бути надійною базою для планування меліорати-вного втручання, оскільки меліорації підлягали як ґрунти, віддалені від центрів емісії, так і ґрунти, безповоротно деградовані під дією по-лютантів. Висока вартість меліоративних заходів на фоні «жорстких» вимог нормативів призводить до явної нездійсненності заходів щодо поліпшення екологічної ситуації.

Отже, першоосновою ефективної меліорації техногенно забрудне-них ґрунтів має бути об'єктивна нормативна база, яка б давала відпо-відь на питання: де, якою мірою та як часто слід проводити поліпшен-ня земель. Таким чином, головним завданням екологічного норму-вання є оптимізація землекористування за техногенного забруднення та визначення доцільності проведення заходів щодо зменшення забруд-нення сільськогосподарської продукції і очищення Грунтів. У світовій практиці найкращим прикладом такої регламентації є нормативна база Нідерландів, де встановлено три рівні вмісту хімічних речовин у ґрун-тах: A — фонові концентрації; В — концентрації, що викликають сту-рбованість і вказують на необхідність проведення додаткових дослі-джень; С — порогові концентрації, що вказують на необхідність про-ведення термінових заходів щодо очищення Грунтів.

Згідно з розробленою Інститутом Грунтознавства і агрохімії УААН концепцією, ґрунтово-екологічне нормування в Україні повинно пе-редбачати розподіл на землі: I категорії — придатні для сільського го-сподарства без обмежень; II — придатні за умови проведення заходів відносно зменшення надходження важких металів до продукції; III —

непридатні для землеробства Грунти, на яких необхідна деконтамінація або зміна напряму використання. Отже, слід розрізняти агромеліора-цію, спрямовану на одержання екологічно безпечної продукції, та де-контамінацію, тобто комплекс заходів докорінного очищення ґрунтів. В умовах України найбільш поширеним має бути перший вид меліо-рації, коли Грунт залишається депонуючим середовищем для забруд-нювачів. Залежно від хімічного складу, рівня забруднення і ґрунтово-кліматичних умов доцільне проведення різних меліоративних заходів.

У разі забруднення важкими металами меліоративний ефект дося-гається: хімічним зв'язуванням токсикантів до нерозчинних сполук (внесення фосфорних добрив); адсорбцією мінералами з високою по-глинальною здатністю (цеоліти) або органічними речовинами (гній, торф); підвищенням рН Грунтового розчину (вапнування).

У разі забруднення нафтою та нафтопродуктами меліоративні за-ходи можуть бути: агротехнічними (періодичне розпушування для ви-далення летких легких фракцій), спрямованими на активацію біодег-радації забруднювачів Грунтовою мікрофлорою (внесення азотних добрив, оптимізація рН, посилення аерації Грунту) та біотехнологіч-ними (інокуляція бактеріальних препаратів з високою здатністю до розкладу вуглеводнів).

У разі забруднення пластовими водами, буровими розчинами та іншими промисловими викидами агромеліоративним заходом стає за-стосовування ізолюючих речовин (цеоліти, перліт, інші адсорбенти), що поглинають токсичні елементи або зв'язують останні в нерозчинні сполуки (фосфогіпс, крейда), та меліораційних речовин (поліпшення властивостей Грунту шляхом вапнування, внесення органічних і міне-ральних добрив, структуроутворю-вачів та ін.).

Екологічна і економічна ефективність агромеліоративних заходів суттєво змінюється в різних ґрунтово-кліматичних умовах. Так, якщо після внесення мінеральних добрив у дозі КбоРбоКбо на техногенно за-брудненому чорноземі опідзоленому вміст у бульбах картоплі кадмію збільшився на 32 %, нікелю — на 10, свинцю — на 20 %, то після за-стосування цього заходу на чорноземі звичайному надходження цих елементів, навпаки, зменшилось відповідно на 9, 22 і 37 % (Фатєєв А.І., Мірошниченко М.М., 2000). Ефективність вапнування і внесення цео-літів значно відрізняється на ґрунтах з неоднаковими рН та грануло-метричним складом. Як вважає М.М. Овчаренко (1995), заснована на використанні карбонату кальцію і фосфатів меліорація забруднених важкими металами земель ефективна на Грунтах з підвищеною кисло-тністю, але не завжди дає очікуваний ефект в інших умовах, оскільки більшість важких металів присутня в Грунті переважно у формі висо-комолекулярних органічних хелатів, які можуть залишатися достатньо розчинними навіть за високих значень рН і вмісту рухомого фосфору. Внаслідок цього досить суперечливими є відомості про ефективність

органічних добрив щодо зменшення надходження токсикантів. Крім того, депонування важких металів в органічних сполуках має тимчасо-вий характер і меліоративний ефект таких добрив, як гній і торф, буде короткотривалим (Фатєєв А.І., Мірошниченко М.М., 2000).

Незважаючи на велику кількість досліджень з меліорації ґрунтів, забруднених важкими металами, в Україні щодо цього досі ще не роз-роблено ні нормативної, ні довідково-інформативної бази, тому при-родоохоронна діяльність обмежується штрафними санкціями з підпри-ємств-забруднювачів за погіршення якості землі, причому необхідні агромеліоративні заходи не фінансуються ні винуватцем забруднення, ні державою, що стримує їх проведення.

Краща ситуація щодо ліквідації нафтового забруднення, яке має не поступовий, а аварійний характер. Порядок проведення і перелік необ-хідних заходів регламентується нормативними актами щодо рекульти-вації порушених ґрунтів. Зокрема, це нормативна документація (Стан-дарт підприємства і методичний посібник з біологічної рекультивації) для ДП «Придніпровські магістральні нафтопроводи», розроблена в Інституті Грунтознавства та агрохімії УААН протягом останніх років. Так, за слабкого (до 5 л/м2) і середнього (5—25 л/м2) рівнів забруднен-ня відносно чистою від мінеральних домішок нафтою не відбувається глибоких негативних змін родючості ґрунту, тому для її відновлення достатньо проведення комплексу агротехнічних заходів: внесення азо-тних або азотно-фосфорних добрив, вапна, систематичне розпушення. У міру зростання ступеня забруднення нафтою, збільшення вмісту в її складі смол, асфальтенів, інших стійких до розкладу сполук, а також домішок мінералізованих пластових вод посилюється безповоротна деградація Грунту і виникає необхідність застосування спеціальних технологій детоксикації. В основу технології відновлення родючості сильнозабруднених глибоко розміщених шарів Грунтів покладено пе-реривання капілярної кайми і створення сприятливого для кореневих систем рослин родючого шару Грунту поверх забрудненого. Комплекс заходів щодо біологічної рекультивації здійснюється після технічної рекультивації і є завершальним етапом відновлення родючості. Біоло-гічна рекультивація базується на принципах оптимізації водно-повітряного, поживного режимів, рівня кислотності та бездефіцитного балансу гумусу. Технологічний регламент, розрахований на віднов-лення основних показників родючості за три роки (для дернових і сла-борозвинутих Грунтів — 4—5 років), диференційований по зонах Сте-пу і Лісостепу України.

Таким чином, диференційований підхід до меліорації техногенно забруднених Грунтів дозволяє раціонально витрачати кошти і досягати максимального природоохоронного ефекту. Як правило, вартість робіт з докорінної деконтамінації ґрунту набагато перевищує витрати на аг-ротехнічну меліорацію. Очищення Грунтів за допомогою фітомеліора-

ції затягується на довготривалий період і потребує обладнання для утилізації рослинної маси. Різноманітні стаціонарні установки для очищення Грунтів вітчизняного і зарубіжного виробництва також до-рогі та енерговитратні. Такі засоби деконтамінації доцільно викорис-товувати для ліквідації наслідків аварійних викидів на дуже обмеже-них площах. У випадках дифузійного забруднення Грунтового покриву раціональним природоохоронним заходом є агромеліорація.

Перспективним напрямом розвитку меліорації техногенно забруд-нених Грунтів є розробка і впровадження нових заходів та технологій очищення Грунту і одержання екологічно безпечної продукції. До та-ких заходів належать: локалізація в ґрунті внесених мінеральних доб-рив, позакореневе внесення елементів-антагоністів, використання залі-зовмісних меліорантів — у разі забруднення важкими металами; застосування комплексних сорбент-деструкторів та захоронення біту-мінозного шару — у разі забруднення ґрунту нафтою. Усі перелічені методи меліорації розроблялися в Інституті Грунтознавства та агрохі-мії УААН протягом останніх років і є перспективними у вирішенні проблем меліорації забруднених Грунтів (Фатєєв А.І., Мірошничен-ко М.М., 2000).