Ґрунтознавство і географія ґрунтів - С.П. Позняк 2010

Розділ 21. Охорона ґрунтів
21.6. Забруднення ґрунтів

Інтенсифікація землеробства збільшує можливість забруднення ґрунтів залишками добрив, отрутохімікатів, гербіцидів та іншими токсикантами. Наявність токсичних речовин у ґрунті супроводжується їхнім накопиченням у продовольчих культурах, кормах, поверхневих, ґрунтових і підґрунтових водах тощо.

Забруднення ґрунтів токсичними мікроелементами і залишковими отрутохімікатами є однією з найважливіших проблем сільськогосподарського використання земель. Забруднення зазнають не тільки ґрунти орних угідь, але й прилеглі до них території, які зайняті сіножатями і пасовищами, де можуть надходити забруднювачі при поверхневому і внутріґрунтовому стоці та з ґрунтовими водами.

Інтенсивний розвиток промислового виробництва і накопичення продуктів техногенезу в ґрунтах зумовили забруднення довкілля важкими металами. Біля промислових центрів і транспортних магістралей створились техногенні геохімічні зони з аномально високим вмістом у ґрунті важких металів (Волошин І. М., 1998).

Взаємодія важких металів з ґрунтом залежить від реакції ґрунтового розчину, гранулометричного складу, вмісту гумусу, мінералогічного складу та інших чинників. Ґрунт є своєрідним геохімічним бар’єром міграції важких металів. Чорноземи лише в орному 20-сантиметровому шарі здатні утримувати 40-60 т/га свинцю, а підзолисті ґрунти — до 2-6 т/га. Важкі метали забруднюють не тільки ґрунти. До 30-40 % важких металів та їхніх похідних потрапляє з ґрунту в нижчі горизонти і підґрунтові води.

Накопичення в ґрунтах важких металів, зокрема в поверхневих горизонтах, збіднює видовий склад рослин, знижує темпи їхнього росту та розвитку, різко знижує схожість насіння культурних та дикоростучих видів, а також знижує врожайність і погіршує якість продукції.

Особливу тривогу викликає забруднення ґрунтів важкими металами в межах міст, де їхній вміст часто в 5-10 разів перевищує ГДК. Якісні показники викидів підприємств значною мірою залежать від галузей промисловості, які зосереджені в тому чи іншому місті (Фатєєв А. І., Пащенко Я. В., 2003).

Бурхливий розвиток атомної енергетики спричиняє радіоактивне забруднення довкілля, зокрема ґрунтів. За оцінками спеціалістів, на АЕС лише трохи більше 2% ядерного палива використовують ефективно. Близько 98% його йде у відходи, складені радіоактивними продуктами (плутоній, стронцій, цезій тощо), які неможливо утилізувати, а тільки вічно можна зберігати у спеціальних могильниках. За оцінками експертів, лише в Україні забруднено 3,7 млн га земель. Потрапивши в атмосферу, радіонукліди випадають на ґрунти, рослини, води. Висока міграційна здатність у харчовому ланцюзі ґрунт → рослина → тварина → продукти тваринництва спричинила їхнє надходження до організму людини.

Радіоактивне забруднення ґрунтового покриву зумовлене тим, що маса радіоактивних домішок дуже мала і вони не спричиняють кількісних змін головних властивостей ґрунтів. Вміст гумусу, елементів живлення рослин, ємність катіонного обміну, величини рН і Еh та інші показники не змінюються.

Ґрунти важкого гранулометричного складу з високим вмістом гумусу здатні вбирати велику кількість радіонуклідів, протидіяти їхньому надходженню в рослини. У легких за гранулометричним складом ґрунтах з низьким вмістом органічної речовини (дерново-підзолисті, сірі опідзолені) в умовах промивного типу водного режиму спостерігається значна міграція радіонуклідів по профілю, що веде до забруднення підґрунтових вод.

При зниженій вологості ґрунту та відсутності рослинності існує небезпека перенесення радіонуклідів потоками вітру. Радіонукліди також можуть змиватися зі схилів і з водами поверхневого стоку потрапляти у водойми.

Небезпечним джерелом забруднення ґрунтів є стічні побутові та промислові води і води тваринницьких комплексів. Особливо небезпечними для ґрунтів є води хімічної промисловості, що містять важкі метали, формальдегіди, метанол, бутан, меланін та інші речовини. Стоки коксохімічних заводів містять феноли, роданіди, різні масла. Для шахтних і кар’єрних вод характерний високий вміст суспензованих речовин та мікроелементів. Стоки підприємств харчової промисловості містять біогенні речовини. Міські стоки, а також стічні води тваринницьких комплексів і птахофабрик містять синтетичні поверхнево-активні речовини, нерідко забруднені яйцями гельмінтів, кишковою паличкою та іншими збудниками інфекційних захворювань. Використання стічних вод таких міст, як Одеса, Євпаторія та інших для зрошення ґрунтів призводить до погіршення екологічного стану ґрунтів і якості сільськогосподарської продукції (Гоголєв І. М., Михальченко Ю. В., Турус Б. М., 1985).

Одним з джерел забруднення ґрунту під час проведення геолого-пошукових робіт є викиди газових і нафтових свердловин.

У ґрунтах, насичених нафтою, відбувається диспергація ґрунтової маси, знижується водопроникність, витісняється оксиген, порушуються мікробіологічні та біохімічні процеси, розширюється співвідношення між карбоном і нітрогеном. Зменшується активність рухомих форм фосфору і калію. Внаслідок цього погіршується водно-повітряний режим, гальмується ріст і розвиток рослин, стає можливою навіть їхня загибель. У випадку забруднення нафтою понад 2% маси ґрунту в ньому відбувається низка незворотних змін, що порушують взаємодію в системі ґрунт-рослина.

Наявність солей у свердловинних і стічних водах зумовлює засолення та осолонцювання ґрунтів. У Полтавській області навколо газових і нафтових свердловин виявлено солонцюваті ґрунти та ґрунти сульфатно-хлоридного типу засолення, що проявилося в абсолютно безплідних плямах з брилуватою тріщинуватою поверхнею. Засолені ґрунти мають порушений профіль, переміщені генетичні горизонти, зцементовані глинисті окремості тощо. Навіть через 20 років після проведення бурових робіт ознаки забруднення ґрунтів збереглися з сильним запахом вуглеводнів. Аналіз забруднення ґрунтів нафтою засвідчив, що інтенсивне забруднення відбувається, коли вміст бітумізованих речовин збільшується до 5%, що веде до цілковитого знищення рослин.

Відкрите видобування корисних копалин призводить до повного знищення ґрунтового покриву, природної і культурної рослинності та утворення конусоподібних відвалів, нерідко з токсичних порід, на яких нічого не росте. З цих відвалів вітер здіймає хмари пилу, забруднюючи довкілля: поля, населені пункти, промислові підприємства. Відвали легко піддаються водній ерозії, забруднюючи водойми.

Розвідування корисних копалин зумовлює забруднення ґрунтів сольовими глинистими розчинами, що використовуються під час буріння свердловин. Ґрунти при цьому засолюються та зазнають осолонцювання. Проте найбільше забруднення відбувається тоді, коли зі свердловин надходить газ, нафта чи ропа. У випадку підземного видобування корисних копалин утворюються терикони, які складені пустою породою. Вони займають значні площі родючих ґрунтів. Водна і вітрова ерозія переміщує дрібнозем з них і забруднює навколишню територію токсичним пилом. Загорання териконів супроводжується викидами отруйних газів. Осідання вироблених штреків спричинює просідання ґрунто-підґрунтя, провали на поверхні, що веде до підняття рівня підземних і ґрунтово-підгрунтових вод, спричиняючи підтоплення і затоплення території та вилучення її з сільськогосподарського використання. Такі явища поширені в місцях вуглевидобутку, зокрема в межах Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну в районі міста Червонограда Львівської області (Іванов Є. А., 2007).