Теми для підготовки рефератів

1. Стихійні явища України та їх особливості.

2. Техногенні фактори, що знижують екологічну безпеку регіонів України.

3. Техногенні регіони України та їх екологічні проблеми.

4. Наслідки сільськогосподарського освоєності території України.

5. Екологічні проблеми земель Степу та напрями їх розв’язання.

6. Деградація природних екосистем Полісся.

Лабораторно-практична робота № 3

Вплив діяльності людини на ґрунтовий покрив та рекультивація земель

Мета: з’ясувати основні поняття ґрунтознавства та агроекології, причини і особливості впливу діяльності людини на ґрунти; на прикладі певної адміністративної області ознайомитися з особливостями пестицидної навантаженості та набути навичків обґрунтування заходів з рекультивації земель.

Ґрунти – це незамінний природний ресурс. Вони є основою для одержання врожаю сільськогосподарських культур, першоджерелом всіх матеріальних благ: харчових продуктів, будівельнихматеріалів тощо.

Україна має найбільші в світі запаси чорнозему, який є національним багатством. Розораність сільгоспугідь в країні становить понад 80 %, тоді як у Європі – 31, Африці – 9, Франції – 48, Угорщині – 37, Англії – 25, США – 20, Китаї – 8,2, Канаді – 2,4, Австралії – 1,2 %. У разі нераціонального використання ґрунтів відбувається їх деградація, тобто поступове погіршення їх властивостей, що може бути викликано зміною умов ґрунтоутворення в результаті як антропогенних, так і природних факторів. Так, внаслідок інтенсивної експлуатації земель в Україні з 33,3 млн га орних земель 10 млн га – еродовані, близько 17 млн га мають підвищену кислотність, 9 млн га – забруднені в результаті аварії на ЧАЕС. Спостерігається значне забруднення ґрунтів пестицидами (рис. 5).

Відтворення ґрунтів відбувається в природі впродовж тривалого часу. Наприклад, для утворення чорнозему завтовшки один метр у лісостеповій зоні України потрібно близько 7000 років! Отже, втрата ґрунтів є значною загрозою для існування прийдешніх поколінь, що ставить під сумнів подальший розвиток нашої цивілізації. Тому одним із головних завдань природоохоронної діяльності людини є підтримка здатності ґрунтів до самовідновлення в процесі ґрунтоутворення.

Рис. 5. Пестицидна навантаженість ґрунтів України

(за В.А. Барановським, 2006)

Основні поняття ґрунтознавства та агроекології. Ґрунт – це особливе органо-мінеральне природне утворення, яке виникло внаслідок дії живих організмів, впливу природних вод, атмосфери, гравітаційного поля Землі, є складною і дуже вразливою системою, що створювалася століттями, але може бути зруйнована неправильними діями людини за лічені роки, місяці і навіть дні. Розрізняють декілька видів впливу на земну поверхню (рис. 6).

Меліоративний вплив характеризується тенденцією до зростання, що пов'язано як зі збільшенням площ і темпів зрошення, осушення земель, так і з удосконаленням техніки поливу, дренажу, застосуванням машин для планування угідь, вирощуванням сільськогосподарських культур.

Рис. 6. Основні види антропогенного впливу на земну поверхню

Вплив осушувальних меліорацій є найбільшим в зонах змішаних і широколистяних лісів, долинних комплексах північної частини лісостепової зони. Так званий меліоративний болотний фонд становить 4465,9 тис. га. Осушувальні меліорації перетворюють структуру ландшафтів шляхом зміни рівнів ґрунтових і підземних вод, характеру ґрунтоутворюючих процесів, рослинного і тваринного світу, стійкості ландшафтів до господарських навантажень.

Лісомеліоративний вплив здійснюється на еродованих територіях. Загальну площу лісозахисних насаджень в Україні передбачається довести до 711,5 тис. га, включаючи полезахисні і прибалкові лісосмуги, лісосмуги по схилах пасовищ, суцільне залісення еродованих балкових і гірських схилів, ярів, лісів навколо водойм, каналів, суцільне і кулісне залісення пісків та інше.

Промисловий вплив на ландшафт хоча і локальний, але відрізняється більшою інтенсивністю і має тенденцію до збільшення. Загальна площа змінених ним ландшафтів складає 800 тис. га, у тому числі кар'єрів – більше 122 тис. га, відвалів і териконів – 38,6 тис. га, промислових майданчиків – 77,3 тис. га.

Вплив гірничорудної промисловості сприяє утворенню нових елементів у ландшафті. Це різні за площею, глибиною й обсягом виробітки (відкриті кар'єри), техногенні осідання, форми, утворені техногенною акумуляцією (терикони, відвали, шлакосховища та інше). Відмінною рисою їх є виведені на поверхню токсичні породи. Рослинний покрив на них розвивається дуже повільно, біоценози характеризуються нестійкістю.

Будівельний вплив на ландшафти супроводжується зрізанням позитивних і засипанням негативних форм рельєфу, намивом ґрунтів, повною руйнацією рослинного і ґрунтового покриву на майданчиках. Підрізка схилів для будівництва активізує ерозійні і зсувні процеси.

Водогосподарчий вплив на ландшафти виявляється в створенні нових, раніше відсутніх комплексів (водоймищ, каналів, змінених русел рік, просадово-антропогенних озер, заповнених улоговин техногенно-ерозійного походження та інше). Гідроенергетичний вплив призводить до: 1) утворення водоймищ, параметри яких визначаються як висотою гребель, так і ландшафтною структурою долин; 2) зміни русел, створюються передумови для розвитку таких процесів, як «цвітіння води», замулення та інше; 3) утворення болотних комплексів і підтоплення в смузі гідрогеологічного впливу; 4) зміни рослинності заплавних ландшафтів; 5) зміни умов існування і відтворення риб та ведення рибного господарства. Так, водоймищами Дніпровського каскаду затоплено 686,8 тис. га; близько 30 % площі водоймищ є мілководними з глибинами до 2 м.

Містобудівний вплив позначається на горизонтах підземних вод і нижніх шарах атмосфери. Вертикальний профіль урбанізованого ландшафту визначається глибиною споживаного горизонту підземних вод і висотою промислових викидів в атмосферу.

Порушення (руйнування) ґрунтів є результатом складного комплексу антропогенних і природних впливів на процеси зміни фізико-хімічних і механічних характеристик ґрунту. Зазвичай, першопричиною порушення (руйнування) ґрунтів є процеси, що ініціюються діяльністю людини: механічна обробка ґрунтів; трансформація шарів землі під час будівництва; переущільнення ґрунтів внаслідок діяльності транспорту; полив земель; забруднення або засмічення ґрунтів, яке поділяють на механічне, хімічне, фізичне і біологічне.

Механічне засмічення ґрунтів – відбувається за рахунок будівельного сміття, битого скла, кераміки та інших відносно інертних відходів, які несприятливо діють на механічні властивості ґрунтів.

Хімічне засмічення пов’язане з проникненням у ґрунт речовин, які змінюють природну концентрацію хімічних елементів до рівня, що перевищує норму. Наслідком цього є зміна фізико-хімічних властивостей ґрунтів. Це найбільш поширений, тривалий і небезпечний вид забруднення.

Біологічне забруднення пов’язане із внесенням у ґрунт і розмноженням у ньому небезпечних для людини, а також інших «місцевих» організмів. Бактеріологічні, гельмінтологічні та ентомологічні показники стану ґрунтів міських територій визначають рівень їх епідеміологічної небезпеки. Ці види забруднень підлягають контролю насамперед на території селітебних і рекреаційних зон.

Фізичне забруднення геологічного середовища проявляється в місцевій зміні температурного, електричного і магнітного полів. Виникають вібраційні поля.

Фітотоксичність – це здатність токсичних речовин, наявних у ґрунті, воді, повітрі тощо чинити отруйну (токсичну) дію на рослину. Фітотоксичність забрудненого ґрунту визначають за різними ознаками, наприклад, зниженням схожості рослин, хлорозами їх тканин, пригніченням росту і розвитку коренів рослин, стебел, плодів, опаданням листя, квіток тощо.

Специфічною проблемою міст є «психологічне забруднення» ландшафту, тобто прогресуюче зниження естетичних якостей природної і техногенної території внаслідок невідповідності будівель структурі ландшафту, котре несе негативний вплив на нервову систему людини. Забудова, що продовжується вздовж приміських територій, зведення багатоповерхових будівель там, де це не відповідає композиції міста, ігнорування поєднання природного і антропогенного ландшафтів – не менше зло, ніж навмисне погіршення екологічних характеристик урбоекосистем.

Рекультивація земель – це комплекс інженерно-технічних, меліо-ративних, агротехнічних, лісогосподарських та інших робіт, які виконують для відновлення родючості порушених земель, а також покращення умов природного середовища. Залежно від наступного використання порушених земель, розрізняють такі напрями рекультивації:

лісогосподарська – створення лісових насаджень експлуатаційного та спеціального призначення: ґрунтозахисних, санітарно-захисних тощо;

водогосподарська – будівництво водойм різного призначення: водосховища, водойми для розведення риби тощо;

рекреаційна – будівництво зон відпочинку, парків, басейнів, пляжів;

будівна – освоєння територій кар'єрів та відвалів під житлове та промислове будівництво, використання матеріалу териконів як будівельних матеріалів, або матеріалів для укріплення еродованих земель, засипки ярів тощо;

санітарно-гігієнічна – біологічна консервація порушених земель, які негативно впливають на природне середовище, рекультивація яких для їх використання в народному господарстві економічно недоцільна;

комбінована – об'єднання двох і більше напрямів, наприклад лісо- та водогосподарського з рекреаційним.

Рекультивацію земель поділяють на дві групи робіт – технічну та біологічну. Роботи проводять, як правило, за кількома етапами (рис. 7).

Рис. 7. Види та етапи рекультивації земель

Технічна рекультивація включає підготовку земель, конструювання їх поверхні для наступного цільового використання. До неї відносять: зняття, складування та збереження родючого шару ґрунту, селективне, пошарове формування відвалів; гірничо-планові роботи з вирівнювання поверхні порушених земель, будівництво під'їзних шляхів, проведення гідромеліо-ративних заходів.

Біологічна рекультивація включає комплекс заходів з відновлення родючості ґрунтів, покриття рекультивованих земель родючим шаром землі, підвищення продуктивності земельних угідь, відновлення флори і фауни, а також усунення негативного впливу порушених земель на навколишнє природне середовище. В цілому, можливість проведення біологічної рекультивації та її ефективність залежать від ґрунтоутворювальної породи.