Нормування якості ґрунтів

Особливості контролю і управління якістю ґрунтів.

Ґрунт є чинником навколишнього середовища, з яким людина безпосередньо пов'язана все життя. Живучи на поверхні Землі, люди видобувають з ґрунту воду і викопні мінерали, проводять різні будівельні та сільсько­господарські роботи.

Ґрунт- самостійне природне органічно-мінеральне тіло, яке виникло на поверхні Землі внаслідок тривалого впливу біотичних, абіотич­них і антропогенних факторів.

Ґрунтом називають видозмінені під впливом живих організмів (передусім рослин) поверхневі шари сухо­долу, які відрізняються від гірських порід складом мінеральної маси, значним вмістом специфічних органічних речовин (гумусу) і мають важливу відмінність - родючість, тобто здатність постачати рослинам необхідні для їх росту поживні речовини, воду і повітря. Ґрунт скла­дається з твердих мінеральних і органічних речовин. Залежно від кліматичних, геологічних та географічних умов, ґрунти мають товщину від 15-25 см до 2-3 м.

Ґрунти утворюються під впливом таких факторів: ґрунтоутворюючі породи, рослинні та тваринні організми, вода, клімат, рельєф місцевості, господарська діяльність людини. Суттєвим фактором ґрунтоутворення є час: 1 см ґрунту формується від кількох сотень до тисячі років ( залежно від умов).

Ґрунти є гігантською екологічною системою, яка здійснює, поряд із світовим океаном, визначний вплив на всю біосферу. Обмін речовин між іиними організмами і ґрунтом викликається дією біохімічних факторів. Засновником наукового ґрунтознавства є російський вчений В.В. Докучаєв (1846-1903), який вперше дав визначення "ґрунту", виявив його головну відмінність та розкрив сутність ґрунтоутворюючого процесу. Завдяки ґрунтам - найважливішого компоненту біогеоценозів - здійснюється екологі­чний зв'язок живих організмів з літосферою, гідросферою та атмосферою.

В ґрунтах виділяють верхній шар - найцінніший, який містить гумус (продукти розкладу організмів та органічно-мінеральних речовин), середній шар, який містить переважно мінеральні компоненти, та нижній шар, який складається із мало змінених продуктів руйнування гірської по­роди.

Ґрунти - основа для одержання врожаю сільськогосподарських культур, вони є першоджерелом всіх матеріальних благ: харчових продуктів, лісоматеріалів тощо. Тому ґрунти є незамінним природним ресурсом і головним завданням діяльності людини є підтримка здатності ґрунтів до самовідновлення у процесі ґрунтоутворення.

Ґрунти як об'єкт охорони, контролю та управління якістю мають низку специфічних особливостей порівняно з іншими об'єктами приро­дного середовища. Ґрунти суттєво менш рухомі, ніж атмосферне повітря чи поверхневі води, а тому не мають такого могутнього природного са­моочищення, властивого іншим середовищам, як розбавляння.

Самоочищення ґрунту— здатність ґрунту зменшувати кількість забруднюючої речовини в результаті протікаючих в грунті процесів міг­рації.

Час самоочищення ґрунту— інтервал часу, впродовж якого від­бувається зменшення масової частки забруднюючої ґрунт речовини на 96% від першочергового значення або її фонового вмісту.

Міграція хімічних сполук— переміщення хімічних сполук в ме­жах ґрунтового горизонту, профілю або ландшафту.

Антропогенні забруднення, що потрапили до ґрунту, накопичу­ються, а ефекти підсумовуються з одночасним можливим утворенням більш токсичних речовин, ніж вихідні компоненти.

Міграція ксенобіотиків відбувається дуже повільно, що спричи­нює значне забруднення. При цьому можливий перебіг анаеробних про­цесів розкладання забрудників, пов'язаний з утворенням токсичних роз­чинів та речовин з неприємним запахом. З метою запобігання такому забрудненню розроблена методологія гігієнічного нормування екзоген­них хімічних речовин (або ксенобіотиків) у ґрунті. Це дало змогу науко­во обґрунтувати ГДК понад 130 забруднювальних речовин та здійснюва­ти контроль і управління якістю ґрунтів. До переліку цих полютантів входять переважно пестициди, які застосовують для захисту рослин від Шкідників і хвороб та деякі сполуки мінеральних добрив.

Ґрунти безпосередньо не впливають на здоров'я людини, як атмо­сферне повітря чи вода. Несприятливий вплив ґрунтів виявляється в то­му, що шкідливі речовини, які потрапили в ґрунт, надходять у сільсько­господарські рослини і накопичуються в них.

Ґрунт, що нагрівається сонцем, впливає на теплові властивості приземного шару атмосфери. Фізико-хімічні властивості ґрунту визна­чають глибину розташування і склад підземних вод. Високе стояння Ґрунтових вод впливає на вологість повітря і мікроклімат місцевості тому сприяє його заболоченості, робить клімат нездоровим, вогким. Ц_е у свою чергу, зумовлює вогкість будов. Тому рельєф ґрунту і рівень стояння ґрунтових вод у ньому враховують під час вибору земельних ділянок для будівництва.

Ґрунт відіграє велику роль у кругообігу речовин у природі. Деякі бактерії ґрунту (азотфіксуючі) зв'язують молекулярний азот атмосфер_и у сполуки, що містять азот. Завдяки цьому здійснюється збагачення фу­нту азотом Ґрунт — це середовище, у яке надходять різні викиди і по­кидьки. Усі тваринні і рослинні організми після загибелі потрапляють у землю.

Ґрунт використовують для знезараження та утилізації відходів, які утворюються в процесі життєдіяльності людини. Відходи мають багато органічних речовин і можуть містити шкідливі мікроорганізми і яйця гельмінтів. У разі поганого благоустрою населених пунктів і нерегуляр­ної очистки відходи забруднюють ґрунт. За такої умови органічна час­тина розкладається з утворенням смердючих газів, які забруднюють ат­мосферне повітря, служить поживним середовищем для шкідливих мік­роорганізмів. Останні, в свою чергу, розносячись мухами, гризунами і з ґрунтовим пилом, забруднюють підземні води, харчові продукти (овочі).

Шкідливі мікроорганізми потрапляють у ґрунт з екскрементами та трупами людей і тварин, які гинуть від інфекційних захворювань. Ґрунт є важливим чинником у поширенні дизентерії, тифопаразитарних захво­рювань, особливо небезпечних інфекцій і гельмінтозів. Більшість шкід­ливих мікроорганізмів не мають у ґрунті задовільних умов для існування і поступово гинуть. Більшість бактерій, що є у ґрунті, плісняви гриби, віруси, одноклітинних рослин і тварин — сапрофітів, не шкідливі для тварин і рослин. Разом з тим у ґрунті мешкають і мікроорганізми. Які викликають захворювання. Деякі з них, такі як збудники сибірки, прав­ця, ботулізму, мешкаючи у ґрунті, утворюють спори, що мають велику стійкість до високих і низьких температур. Це дозволяє їм зберігати життєздатність тривалий час. До таких мікроорганізмів, шо живуть У ґрунті десятки років, належить і збудник газової гангрени.

Навколо автомобільних трас ґрунт забруднюється свинцем унас­лідок викиду вихлопних газів від автотранспорту. Свинець виявляється у відносно вузькій смузі (до 120м) від автостради. Вміст свинцю у ґрунті і рослинах у безпосередній близькості від автостради перевищує фоновий рівень у 10-20 разів залежно від інтенсивності транспортного потоку• Дощові опади збільшують кількість свинцю у ґрунті і водоймищах.

Зростаюче виробництво і застосування пестицидів неминуче су­проводжується їх розсіюванням і накопиченням. У ґрунт пестициди по­трапляють під час обробки ними рослин, із протравленим насінням, з відмираючими частинами рослин, з поверхневим стоком, під час опадів, з частками грунту, що переноситься вітром, з органічними добривами та екскрементами тварин тощо.

Ступінь накопичення хімічних препаратів у грунті і шляхи їх міг­рації визначаються властивостями отрутохімікату, особливостями само­го ґрунту, характером агротехнічних заходів тощо. Установлено, що для перетворення (детоксикації) пестицидів у грунті мають значення гідро­літичні та окисні процеси, а також фотохімічні перетворення. Провідна роль у розкладанні пестицидів належить ґрунтовим мікроорганізмам, що руйнують їх аж до утворення простих продуктів. Наприклад, деякі фун­тові бактерії, гриби та актиноміцети використовують їх як джерело вуг­леводню. Доведено мікробіологічне розкладання тріазинових гербіцидів, а також фосфорорганічних пестицидів (карбофосу, дихлофосу тощо) і фунгіцидів.

Метаболізування у грунті хлорорганічних інсектицидів також пов'язано з життєдіяльність мікроорганізмів. Нині вже виділено близько ЗО видів фітопатогенних і сапрофітних бактерій, що спроможні транс­формувати велику частину сполук цієї групи. Але деякі хлорорганічні пестициди достатньо стійкі і можуть зберігатися у ґрунті без суттєвих змін протягом декількох років.

Пестициди, що мають певну стійкість, не тільки накопичуються у фунті, але й беруть участь у кругообігу речовин. Надходячи тим чи ін­шим шляхом до організму людини, пестициди можуть зумовлювати от­руєння. Отруєння можуть бути гострими, підгострими і хронічними. Гострі отруєння викликаються одночасним надходженням до організму великих кількостей речовини. Підгострі отруєння виникають у разі над­ходження до організму відносно невеликої кількості препарату і їх. пере­біг має легшу форму. Хронічні отруєння пов'язані з тривалим надхо­дженням до організму препаратів у кількостях, що не перевищують гра­нично допустимі концентрації. Хронічні отруєння можуть зумовлювати тільки ті речовини, які мають здатність до кумуляції. Під матеріальною кумуляцією розуміють систематичне накопичення речовин в організмі, а під функціональною кумуляцією — накопичення отрутохімікатів, що викликають зміни функцій окремих органів або систем організму.

В автономних ландшафтах розвиваються процеси самоочищення ^від техногенних забруднень, тому що продукти забруднення розсіюють­ся поверхневим і внутрішньогрунтовими водами. В акумулятивних ландшафтах продукти техногенезу консервуються і накопичуються Ртуть, свинець, кадмій добре сорбуються у верхніх сантиметрах пере гнійно-акумулятивного горизонту різних типів ґрунтів суглинкового складу. Міграція їх по профілю і винос за межі ґрунтового профілю не­значні. Але в ґрунтах легкого складу, кислих і збіднених гумусом, про­цеси міграції цих елементів посилюються.

Захист ґрунтів від техногенних полютантів базується, в першу чергу, на вдосконаленні технологій і принципів організації виробництва. Створення замкнутих технологічних систем, організація безвідходного виробництва веде до різкого, майже повного скорочення надходження в едафотоп продуктів техногенезу. Крім запобіжних заходів, важливе зна­чення мають заходи по ліквідації існуючого забруднення.

Землі, які використовуються або можуть бути використані в галузях народного господарства, називають земельними ресурсами. Земельні ресурси - одні з найуніверсальніших природних ресурсів, особливістю яких є те, що їх не можуть замінити жодні інші ресурси (незважаючи на альтернативні методи вирощування рослин), і вони повинні використовуватись там, де знаходяться. На земельних ресурсах базується сільськогос­подарська діяльність людини. Оброблювані землі дають до 88% харчової енергії для сучасного людства, до 10% харчової енергії людство одержує з природних пасовищ та лісових угідь, і тільки біля 2% - із ресурсів Світо­вої о океану.