ЛЕКЦІЯ 6 "Вплив техногенного забруднення на стан сільськогосподарських угідь та прогноз їх якості"

За А.І. Фатєєвим вибір і обґрунтування критеріїв оцінки стану земельних ресурсів відносно забруднення є складовою частиною більш глобальної проблеми - проблеми нормування антропогенних навантажень на екосистеми. Дійсно, за об'єктивними еколого-токсикологічними критеріями можна не тільки визначати екологічну ситуацію на конкретній території, але й оцінювати характер антропогенного впливу на навколишнє середовище. Наприклад, екологічно чисті території можна розглядати як еталон розумного впливу людини на ґрунтовий покрив, у той час як забруднені сільськогосподарські угіддя - це наслідок незбалансованого антропогенного впливу на довкілля.

Аналіз існуючих літературних даних та результати експериментальних робіт дали підставу обрати такі критерії оцінки екологічного стану земельних ресурсів:

1)                вміст залишкової кількості пестицидів у ґрунтах, мг/кг;

2)                вміст залишкової кількості пестицидів у рослинній масі, мг/кг;

3)                вміст валових форм важких металів у ґрунтах, мг/кг;

4)                вміст валових форм важких металів у рослинній масі, мг/кг;

5)                вміст рухомих форм важких металів у ґрунтах, мг/кг;

6)                щільність забруднення ґрунтів цезієм-137 і стронцієм-90, Кі/км².

Як критерії оцінки радіаційного фону обрана щільність забруднення земель Cs-137 та Sr-90. Небезпечність пестицидного забруднення оцінюється величинами пестицидного навантаження та залишкових кількостей біоцидів в ґрунті й рослинах. Забруднення ґрунтів важкими металами контролюється за вмістом у ґрунті та рослинах валових форм важких металів. Крім цього, обов'язково треба визначати в ґрунті рухомі форми елементів-забруднювачів.

Слід мати на увазі, що оцінити екологічний стан ґрунтів, обумовлений техногенним впливом, досить складно. Особливо важко встановити початок техногенної деградації, тому що в цьому випадку у ґрунтах суттєвих зовнішніх змін не відбувається. Саме тому, що наслідки техногенного впливу у більшості випадків візуально не простежуються, пропонується, по-перше, використовувати для діагностики такого процесу переважно кількісні показ­ники, і, по-друге, проводити разом з ґрунтовими дослідженнями аналіз хімічного складу рослин, які вирощуються на таких територіях. У даному випадку ці рослини розглядаються як тест-культури.

Найбільші складності виникають при інтерпретації даних щодо забруднення ґрунтів важкими металами. Справа в тому, що погіршення властивостей ґрунтів, забруднених важкими металами, відбувається не відразу, а після досить тривалого часу. В першу чергу це відноситься до чорноземних ґрунтів, які мають порівняно з дерново-підзолистими ґрунтами піщаного та супіщаного гранулометричного складу, значно більше органічної речовини і високу вбирну здатність. Експериментальне визначення коефіцієнтів дифузії важких металів у чорноземах показало, що вони у 2-3 рази нижчі, ніж у дерново-підзолистих ґрунтах.

Існуюча система регламентації антропогенного навантаження на екосистеми базується на санітарно-гігієнічних нормативах окремих показників. Проте така система неефективна відносно захисту продукційних функцій ґрунту. Багатокомпонентність викидів виробництва робить також неефективним контроль за дотриманням регламентів по кожному окремому інгредієнту. До того ж, при такому підході не можливо врахувати ефекти акумуляції забруднювачів в екосистемах, і дуже складно диференціювати нормативи за природно-кліматичними зонами. Все це визначає необхідність розробки інших підходів до регламентації техногенних навантажень на екосистеми.

Незважаючи на значну різноманітність підходів і досить успішний досвід визначення екологічних нормативів забруднення, жодна з концепцій не дозволяє відповісти на основні питання, які виникають на практиці. Треба констатувати відсутність достатньо розробленої методологічної бази, яка дає можливість коректно одержати екологічні нормативи. Така база, що необхідна для оцінки екологічного стану земель, повинна включати відомості про:

1) нормативи рівнів радіаційного фону;

2) екологобезпечні та критичні рівні пестицидного навантаження та ГДК пестицидів;

3) кларки важких металів, ГДК і гранично допустимі рівні у ґрунті забруднювачів.

Саме за такою комплексною системою і слід давати оцінку стану земель відносно забруднення. Наприклад, щодо пестицидів цілком придатну оцінку екологічного стану земель можна отримати за допомогою даних, що характеризують рівень пестицидного навантаження. Однак для більшої об'єктивності необхідно мати інформацію про залишкові кількості пестицидів у ґрунтах і рослинах. Рівень забруднення ґрунтів і рослинної маси залишками пестицидів визначають шляхом порівняння фактичного вмісту пестицидів у ґрунті або у сільськогосподарській продукції з гранично допустимими концентраціями. Перевищення фактичного вмісту залишкової кількості пестицидів відносно ГДК є показником небезпечної екологічної ситуації.

Більш складним є визначення ситуації щодо забруднення ґрунтів важкими металами. Оскільки техногенне забруднення ґрунту майже завжди є поліелементним, дослідників цікавило питання щодо сукуп­ної негативної дії на ґрунт надлишкових іонів. Однак, існуючі пропо­зиції носять загальний характер. У роботах співробітників ІМГРЕ використовується так званий сумарний показник концентрації (Zс), який являє собою сукупне перевищення вмісту надлишкових хімічних елементів над їх фоновим рівнем. Виходячи із величини Zс, автори розробили орієнтовну шкалу оцінки рівня забруднення ґрунтового покриву, яка, на жаль, може знайти лише обмежене застосування.

Розроблено параметри вмісту в орному шарі важких металів, при яких умови для росту та розвитку сільськогосподарських культур можуть змінюватися від сприятливих (оптимальних) до незадовільних (недопустимих). У системі оцінки агроекологічних умов стосовно елементів-забруднювачів використано такі показники як кларки і ГДК важких металів.

Оскільки ГДК розроблено не для всіх елементів, запропонована система має подвійний характер. Якщо для конкретного елемента показник ГДК розроблено, то він передусім і використовується, якщо ні – використовується кларк його місту в ґрунті.