Lekcii_Tema_6x

Тема 4. Водные ресурсы, их состояние и охрана
1 Значение воды в природе и сельскохозяйственном производстве
2 Водные ресурсы Республики Беларусь и их состояние.
3 Источники и виды загрязнения поверхностных и подземных вод
4 Охрана малых рек и озер республики. Правила применения средств
химизации в водоохранных зонах.
5 Мелиорация и ее влияние на водные ресурсы. Негативные последствия
мелиорации
6 Правовая охрана водных ресурсов
1 Значение воды в природе и сельскохозяйственном производстве
Проблема экологической безопасности имеет глобальный характер.
Ущерб, нанесенный природе, стал очевидным: вырубаются леса, загрязняются
моря, реки, озера и водохранилища, теряются пахотные земли, миллионы людей
вынуждены дышать отравленным воздухом, пить грязную воду, употреблять в
пищу канцерогенно опасные продукты.
Сопоставление таких показателей, как продолжительность жизни и
здоровье населения с сокращением толщины озонового слоя, уничтожением
лесов, опустыниванием, загрязнением гидросферы, почвы, увеличением
количества отходов и исчезновением видов растений и животных указывает на
явную связь между этими процессами.
Возрастающее внимание к экологическим проблемам в сельском
хозяйстве серьезно ставит вопрос об организации и проведении
агроэкологического мониторинга  систематического долгосрочного слежения
за состоянием почв на землях сельскохозяйственных предприятий, организаций
и граждан в целях обеспечения их охраны, контроля, предотвращения и
устранения негативных процессов.
Основная цель агроэкологического мониторинга  разработка методов
создания эффективных и экологически сбалансированных агроценозов на
основе воспроизводства почвенного плодородия, поддержание важнейших
функций почвенного покрова, максимальное использование природных и
климатических ресурсов. Мониторинг направлен на выявление антропогенных
изменений почв, которые могут в конечном итоге нанести вред здоровью
человека. Роль агроэкологического мониторинга обусловлена тем, что все
изменения в атмосфере, гидросфере и биосфере неизбежно отражаются на
составе, свойствах и плодородии почв.
Основными принципами агроэкологического мониторинга являются:
– комплексность, т. е. одновременный контроль различных групп
показателей, отражающих наиболее существенные черты изменения
агроэкосистемы «почва-растение-вода-атмосфера-животное-человек»;
– непрерывность контроля: четкое определение периодичности
наблюдений по каждому показателю, определяемых темпами и интенсивностью
его изменений;
– единство целей и задач исследований, проводимых разными
специалистами (почвоведами, агрохимиками, гидрологами, микробиологами и
др.) по согласованной программе, под единым научно-методическим
руководством;
– совместимость наблюдений по системе объектов, расположенных в
различных природных зонах.
Агроэкологический мониторинг позволяет выявить и дать комплексную
характеристику источникам экологической опасности на основе локального
наземного и аэрокосмического мониторинга, разработать новые методы и
технологии дистанционного зондирования плодородия почв, уровня
минерального питания, фосфатного состояния посевов сельскохозяйственных
культур и определить нормативы предельно допустимой антропогенной
нагрузки на различные типы агроландшафтов с учетом их биологической,
геохимической и физической устойчивости. Он позволяет разработать и освоить
на практике технологии и методы исключения токсикантов из трофической цепи
питания «почва-растение-человек» с использованием агротехнических и
агрохимических приемов и биоэкологических методов.
Основными негативными факторами, под воздействием которых
формируется современное землепользование, являются:
• вовлечение в активное сельскохозяйственное использование земель без
учета их качественных показателей;
• отрицательное воздействие промышленного и сельскохозяйственного
производств (загрязнение сельскохозяйственных земель);
• отсутствие учета особенностей природного ландшафта при проведении
крупномасштабного землеустройства сельскохозяйственных предприятий;
• отсутствие
экономического
стимулирования
в
рациональном
использовании земельных ресурсов и в охране плодородия почв;
• несовершенство
экономического
механизма
хозяйствования,
безответственность землепользователей за неправильную эксплуатацию
земельных ресурсов, недостаточный контроль состояния угодий.
Земельные ресурсы  одно из важнейших богатств человечества. От того, как
распорядиться им, во многом зависит благополучие нынешнего и судьба
будущего поколений. Организация почвенного мониторинга представляет
собой задачу более трудную, чем мониторинга других сред, например, водных
или воздушных, по следующим причинам:
– почва  сложный объект исследования, так как представляет собой
биокосное тело, которое живет по законам и живой природы, и минерального
царства;
– почва  многофазная гетерогенная открытая система, где химические
взаимодействия происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора,
почвенного воздуха, корней растений и живых организмов;
– опасные химические элементы, загрязняющие почву, являются
природными составляющими горных пород и почв. В почву они поступают из
2
естественных и антропогенных источников, а задача мониторинга  оценка доли
влияния антропогенной составляющей.
Почва в системе земных сфер играет роль одной из оболочек, выполняя
ряд важнейших глобальных функций, имеющих непосредственное
экологическое значение, т. е. важных с точки зрения среды обитания
организмов, включая человека. Почва  это «кожа» планеты, защищающая
литосферу от слишком интенсивного воздействия экзогенных факторов не
соответственно, от разрушения.
Почва медленно накапливает загрязняющие вещества, выполняя при этом
защитные функции в отношении других природных образований. Она защищает
подземные воды от возможного химического загрязнения, удерживая
загрязняющие вещества, которые содержатся в фильтрующихся через почву
водах. Почва также связывает многие соединения в малоподвижные и
недоступные растениям формы, предохраняя тем самым растительную
продукцию от попадания тяжелых металлов или других элементов и веществ.
Но, выполняя эту защитную роль, почва постепенно все в большей мере сама
подвергается загрязнению. На определенном этапе загрязнение может достичь
такого уровня, когда почвенный покров становится или непригодным для
сельскохозяйственного использования, или разрушается вовсе. Восстановление
же разрушенного почвенного покрова требует десятилетий и даже столетий, а
работы по рекультивации с помощью технических средств требуют очень больших затрат. Неблагоприятные изменения свойств почвы могут происходить не
только в результате человеческой деятельности, но и формироваться вполне
естественным путем под влиянием обычных природных факторов
почвообразования. Так, образование засоленных почв может являться как
следствием неправильного орошения, так и природных процессов переноса
солей с близко расположенных грунтовых вод.
Для того чтобы почвенный мониторинг был эффективным, его следует
реализовывать на трех уровнях:
I. Мониторинг
состояния растительного покрова (наблюдения за
растительностью);
II. Мониторинг состояния почв (оценка по механическим и морфологическим
показателям);
III. Мониторинг загрязнения почв (проведение химического анализа).
Основными критериями экологического неблагополучия состояния почв
являются показатели ее физической деградации, химического и биологического
загрязнения:
• площадь выведенных из сельскохозяйственного оборота земель;
• уничтожение гумусового горизонта;
• превышение уровня грунтовых вод;
• радиоактивное загрязнение;
• превышение ПДК химических веществ (с учетом классов опасности);
• снижение уровня активной микробной массы;
• фитотоксичность (по данным биотестирования).
В качестве дополнительных показателей используют показатели доли
3
загрязненной сельхозпродукции. Жесткому нормированию подвергаются почвы
на содержание в них пестицидов.
Для всех видов земель единого государственного земельного фонда
проводится контроль санитарного состояния почв. Под санитарным состоянием
почв понимают совокупность физико-химических и биологических свойств
почвы, определяющих ее безопасность в эпидемиологическом и гигиеническом
отношениях. Санитарное состояние почвы оценивается по ряду гигиенических
показателей, среди них такие, как санитарное число (отношение содержания
белкового азота к общему органическому), наличие кишечной палочки, личинок
мух и яиц гельминтов. По комплексу данных показателей почва оценивается как
чистая или загрязненная. Существует ряд дополнительных показателей
санитарного состояния почвы, определяемых как на территории
производственных предприятий, так и населенных пунктов. К ним относятся:
– санитарно-физико-химические оценки, относящиеся в основном к
почвенным фильтрам (санитарное число, кислотность, биохимическое
потребление кислорода, окисляемость, содержание хлоридов, сульфатов и др.);
– санитарно-энтомологические оценки  синантропных (связанных с
жильем и бытом) насекомых, в первую очередь мух, во всех фазах их развития
(взрослые особи, личинки куколок);
– санитарно-гельминтологические оценки, характеризующие наличие в
почве в местах, посещаемых населением, гельминтов (червей, паразитирующих
в органах человека, животных и растений и т. д.);
– санитарно-бактериологические оценки, включая наличие бактерий
кишечной группы, а также других, микроорганизмов, вызывающих заболевания
человека и домашних животных.
Выбор критериев оценки почв населенных пунктов определяется
возможностью переноса загрязняющих веществ в воздух и воды этих
территорий, а также прямым влиянием отдельных показателей на здоровье
населения. Оценка радиоактивного загрязнения почв населенных пунктов
проводится по двум основным показателям: мощности экспозиционной зоны на
уровне 1 м от поверхности почвы (мкР/ч) и степени загрязнения по отдельным
радиоизотопам (Кюри/км2). Химическое загрязнение почв оценивают по
суммарному показателю химического загрязнения (сумма коэффициентов
концентрации отдельных компонентов).
Почвы вокруг городов, крупных предприятий цветной и черной
металлургии,
химической
и
нефтехимической
промышленности,
машиностроения нормируются на загрязнение тяжелыми металлами,
нефтепродуктами, соединениями фтора и другими токсичными веществами.
Земли населенных пунктов в значительно большей степени, чем земли других
категорий, подвержены различным природным и антропогенным воздействиям.
Особенно это касается крупных промышленных и городских агломераций. К
землям населенных пунктов относятся территории, находящиеся в пределах
черты населенных пунктов, а также земли, переданные в ведение
администрации. Населенные пункты включают в себя застроенные территории,
находящиеся под площадями, улицами, переулками, проездами, промышлен4
ными зонами, лесами, парками, водоемами, используемыми для
сельскохозяйственного производства и иных целей.
На территории населенных пунктов, особенно крупных, существенное
негативное влияние на состояние окружающей среды оказывают следующие
антропогенные факторы:
• нарушение естественных природных экологических систем вследствие
строительства жилых и промышленных комплексов, путей сообщения,
энергетических и других коммуникаций;
• создание искусственных систем водосбора и канализаций;
• создание городских агробиоценозов;
• тепловые
загрязнения
окружающей
среды
промышленными,
хозяйственными и коммунальными источниками, которые отрицательно
воздействуют на растительный покров, лесопарковые насаждения, природные,
сельскохозяйственные угодья;
• загрязнение территории и водного бассейна промышленными выбросами,
отходами технологической деятельности предприятий, бытовыми отходами;
• загрязнение
воздушного бассейна выбросами промышленных и
коммунальных предприятий, оказывающее влияние на физико-химические
свойства приземной атмосферы.
Мониторинг земель населенных пунктов имеет определенную специфику,
что вызвано особым назначением этих земель: их несельскохозяйственным
использованием, меньшими размерами отдельных землевладений и
землепользовании, более высокими требованиями к точности определения
границ и площадей территорий, высокой степенью техногенного и
антропогенного воздействия, более крупными масштабами картографирования
результатов мониторинга и большей насыщенностью территории объектами
недвижимости.
Мониторинг земель населенных пунктов  это система наблюдений за
состоянием городского земельного фонда по определению основных негативных
процессов, влияющих на изменение состояния земель, их оценка,
предупреждение и устранение их последствий. Объектом мониторинга земель
населенных пунктов является весь земельный фонд города. Мониторинг земель
населенных пунктов ведется наземными методами и средствами, методами
дистанционного зондирования, а также с использованием фондовых (архивных)
данных. Конечной целью мониторинга земель является сбор, постоянная
обработка й обновление информации для принятия управленческих решений,
изменения ставок земельного налога и арендной платы за землю. Мониторинг
земель населенных пунктов имеет производственное значение, так как он
должен предшествовать генеральному плану развития города и другой
проектно-прогнозируемой документации.
Обычно на одной и той же территории населенного пункта или вблизи нее
могут находиться несколько различных источников загрязнения. Например,
недалеко от сельскохозяйственных угодий, обрабатываемых пестицидами и
минеральными удобрениями, может располагаться промышленный объект и
рядом проходить крупная автомагистраль. Все указанные источники являются
5
потенциальными загрязнителями окружающей среды (почв, растений, вод,
воздуха) и трудно выявить какой из них оказывает наибольшее негативное
воздействие. В данном случае следует проводить комплексную оценку
загрязнения территории, при этом необходимо четко сформулировать задачи
оценки и последовательность их решения.
Перед началом работ следует оценить общее санитарно-экологическое
состояние территории. Для этого, необходимо определить, какие
элементы-загрязнители присутствуют в почвах, растениях, водах, степень
превышения предельно-допустимых концентраций и установить уровень
загрязнения территории  допустимый, средний, высокий или чрезвычайно
высокий. Далее следует выявить возможность дальнейшего использования почв,
вод, растений по их целевому назначению (т. е. переходить к решению
конкретных задач). Для сбора данных об обследуемой территории
предварительно, на основании рекогносцировочных выездов на место,
необходимо составить паспорт на обследуемую территорию, в котором
указывается пункт и общая площадь, подлежащая обследованию, источники
возможного загрязнения территории, приводится характеристика каждого
источника отдельно. Если на территории, подлежащей обследованию, или
вблизи ее имеется промышленный объект, следует предварительно выявить
характер производства, используемое сырье, мощность предприятия, удаление
его
от
жилых
зданий,
игровых
площадок,
мест
водозабора,
сельскохозяйственных предприятий. При мониторинге земель населенных
пунктов приводится общая характеристика использования территории в год
обследования (сельскохозяйственные угодья, полоса отчуждения дороги,
детская площадка, зона отдыха и т. д.).
Для точной привязки источников возможного загрязнения территории
используют карту-схему, план местности или карту землепользования и наносят
границы территории, подлежащей обследованию. Для выявления основных
элементов-загрязнителей, подлежащих определению в первую очередь,
рекомендуется использовать данные об уровне возможного загрязнения территории в результате воздействия существующих видов промышленных
производств.
Одним из главнейших факторов деградации почв и ухудшения условий
проживания населения является загрязнение земель химическими веществами.
При этом, загрязнение почв тяжелыми металлами в настоящее время считается
одним из наиболее токсикологически опасных проявлений. При воздействии
тяжелых металлов на почву наблюдается снижение ее биологической
активности, полностью вымирают почвенные микроорганизмы. Как следствие
этого гибнет растительность, загрязняется и обнажается почвенный покров.
Особая опасность загрязнения почв тяжелыми металлами состоит в том, что
самоочищение почв от них практически невозможно, так как тяжелые металлы
относятся к стойким загрязнителям. Для частичной очистки загрязненных почв
возможно применение следующих мероприятий:
– механические приемы  удаление верхнего, наиболее загрязненного
слоя, нанесение на загрязненную почву слоя чистой плодородной земли
6
мощностью до 10 см;
– химические способы  инактивация, перевод загрязняющих веществ в
малоподвижные соединения. Известкование почв ведет к ограничению
подвижности и, следовательно, к снижению токсичного действия избытка
тяжелых металлов на растения;
– агрохимические мероприятия  внесение органического вещества
(зеленого удобрения), навоза, компоста снижает подвижность кадмия, никеля,
кобальта. Добавление серы ведет к связыванию ртути. Ионообменные смолы
также положительно влияют на уменьшение содержания тяжелых металлов в
почве.
Почва  малоподвижная среда, которая является накопителем
транспортно-промышленных выбросов в атмосферу. Она воспринимает на свою
поверхность оседающие частицы, поглощает газы, пары и осадки с
растворенными
в
них
загрязнителями.
Токсические
соединения,
присутствующие в почве, могут оказывать влияние на ее физико-химические
свойства и плодородие, влиять на почвенную флору и фауну. Особую опасность
представляет загрязнение земель такими химическими элементами, как ртуть,
свинец, кадмий, мышьяк, цинк и многие другие. Источники возможного
загрязнения земель химическими элементами весьма многочисленны (рис.1).
Рисунок 1 – Источники возможного загрязнения почв
Все полученные данные служат основой мониторинга земель населенных
пунктов, базой экологически обоснованного землепользования и основой для
разработки качественных и количественных параметров экологических
ограничений на способы ведения промышленного и подсобного производства в
населенных пунктах.
7