Забруднення ґрунтів

Техногенне забруднення ґрунтів залежить від їх типу, гідрогеологічних, кліматичних умов і степені антропогенного навантаження. Значної екологічної шкоди земельним ресурсам завдає забрудненість ґрунтів внаслідок хімізації сільського господарства та викидів промисловості. Забруднювачами ґрунтів можуть бути мінеральні добрива й пестициди, нафта, мінеральні масла та інші органічні сполуки. [29, 42]

До 20 % забруднених земель міських, приміських та індустріальних районів перебувають у кризовому стані. Спостерігається окислення ґрунтів, зменшення рухомого фосфору та обмінного калію. Зменшення площі зрошення, сучасний технічний стан зрошувальних і осушувальних систем, значні площі підтоплених зрошених земель та кислих і зарослих чагарниками осушених земель тощо призвели до зниження загальної врожайності сільськогосподарських культур щодо її проектного рівня на 30-40 % на зрошених та на 15-37 % на осушених землях [29].

Серйозну проблему, яка пов’язана з забрудненням ґрунтів, становлять техногенні викиди в зоні промислових підприємств. У містах основним джерелом забруднення ґрунтів важкими металами є підприємства чорної та кольорової металургії, легкої промисловості, ТЕЦ. Обстеження показали, що забруднення території навколо багатьох металургійних комбінатів, заводів, шахт, підприємств енергетики відповідає небезпечному та помірно-небезпечному рівням. Основними забруднювачами тут є марганець, хром, свинець, кобальт, нікель, цинк, мідь.

Небезпека забруднення ґрунтів визначається не тільки кількісним показником вмісту важких металів, але й класом небезпеки окремих токсикантів. До першого класу шкідливості відносяться миш’як, кадмій, ртуть, селен, свинець, цинк, фтор, бензапірен. До другого – бор, кобальт, нікель, мідь, молібден, сурма, хром. До третього – барій, ванадій, вольфрам, марганець, стронцій. Їх вміст у ґрунті може оцінюватися як за валовим показником, так і за рухомими формами елементів. Багато з них спричиняють захворювання людей.

Складний характер має забруднення ґрунтів хімічними засобами захисту рослин. Із 170 пестицидів, які застосовуються в Україні, 79 є особливо небезпечними через високу токсичність, надкумулятивність і стійкість. Зменшення протягом останніх років в декілька разів обсягів використання пестицидів, хоча і сприяло певному зниженню забрудненості ґрунтів і продуктів сільського господарства отрутохімікатами, але суттєво ситуацію не змінило. Це обумовлено тим, що залишкова кількість пестицидів знаходиться в ґрунті тривалий час. Тому пестицидне навантаження на ґрунти несе в собі приховану небезпеку.

Близько 56% загального приросту врожаю забезпечують мінеральні добрива, 25% — технології вирощування. Але неправильне використання добрив (азотних, фосфорних, калійних, комплексних та інших) супроводжується небажаною побічною дією на природне середовище: відхилення від норми їх внесення спричиняє забруднення природного середовища. Деякі види мінеральних добрив можуть сприяти підвищенню кислотності ґрунтів, накопиченню в них небезпечних залишків. Відомо, що рослини засвоюють лише 50% азотних та 10-20% фосфорних добрив, решта вимивається атмосферними опадами. Внаслідок цього в природному середовищі можуть накопичуватись азот, фосфор, калій, що призводить до підкислення ґрунтового розчину, фільтрації цих речовин у ґрунтові води, підвищення вмісту нітратів, сульфатів, хлоридів у колодязній воді, накопичення залишкових запасів нітратного азоту в продукції рослинництва, забруднення водосховищ, річок залишками добрив внаслідок процесів ерозії тощо, що завдає шкоди здоров’ю людей, тварин, рибному господарству.

Протягом останніх 30-40 років агроландшафти України постійно потерпали від різних видів радіаційного забруднення – атмосферних викидів радіонуклідів внаслідок випробування ядерної зброї, відходів підприємств ядерно-паливного циклу. До 1986 року радіаційний стан на території нашої держави визначався переважно такими радіонуклідами як калій-40 (⁴⁰К), радій (²²⁶Ra), торій (²³²Th, ²²⁸Th) і лише частково стронцієм-90 (⁹⁰Sr) і цезієм-137 (¹³⁷Cs).

Перші три радіонукліди мають природне походження, тож вони зумовлювали основний радіаційний фон на більшій частині території в межах 7-14 мкР/год. І лише в окремих районах, особливо там, де граніти виходять на поверхню землі, ці значення були у декілька разів вищими. Що ж до двох останніх радіонуклідів, то їх присутність у ґрунті зумовлювалась глобальними опадами внаслідок випробувань ядерної зброї. Їх розподіл на території держави був відносно рівномірним і знаходився в межах 0,01-0,05 Кі/км² (Кюрі на км²).

Внаслідок аварії на ЧАЕС в навколишнє середовище було викинуто понад 50 МКі таких небезпечних радіонуклідів як ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ²³⁹Pи, ¹³¹I, що становить приблизно 3,5% від їх кількості в реакторі на момент аварії. Після аварії на ЧАЕС площі забруднених територій в Україні значно збільшилися. Радіонуклідами було вражено 8,4 млн. га земель, у тому числі 3,5 млн. га орних земель, близько 400 тис. га природних кормових угідь та понад 3 млн. га лісів. Із землекористування вилучено 119 тис. га сільськогосподарських угідь, у тому числі 65 тис. га ріллі. Протягом 1998-1999рр. відбувався процес самодезактивації поверхневого шару ґрунтів, але швидкість його була незначною. Горизонтальна міграція радіонуклідів не призвела до відчутного їхнього перерозподілу в агроландшафтах. Дані спектрометричних аналізів [29] свідчили про наявність вертикальної міграції ¹³⁷Cs за профілем ґрунту. Інтенсивніше міграція ¹³⁷Cs проходила у більш пухкому гумусовому шарі ґрунту. У 1998р. радіоцезій (1-2,2 %) поширився за профілем ґрунту до метрової глибини. В цілому зберігається картина розподілу радіоцезію по вертикальних шарах. У шарі ґрунту від 0 до 20 см спостерігається рівномірний розподіл: тут зосереджено в середньому 41 % забруднюючої речовини, в шарі 20-40 см — відбулося зниження до мінімального рівня (в середньому 7 %) і на глибині 100 см — рівномірний розподіл [46].