9. Забруднення ґрунтів при проведенні геологорозвідувальних робіт

Одним із джерел забруднення ґрунтів під час геологорозвідувальних робіт можуть бути викиди газових та нафтових свердловин. У процесі буріння можливе просочування робочих розчинів стічних і промислових вод, нафти, дизельного палива, мастил, які, потрапляючи у грунт, підґрунтові води, водойми, спричи­нюють їх забруднення.

Органічні сполуки, що містяться в нафтопродуктах, утворюють стійкі суспензії, що не відстоюються. Взаємодія цих суспензій з ґрунтом призводить до появи в ньому низки негативних наслідків.

У ґрунтах, просочених нафтою, відбувається диспергація структури, знижується водопроникність, витісняється кисень, порушуються мікробіологічні та біохімічні процеси, розширюється співвідношення між вуглецем і азотом. Зменшується вміст рухомих форм фосфору та калію. Внаслідок цього погіршується водний, повітряний та поживний режими, порушується кореневе живлення рослин, гальмується їх ріст і розвиток, спричинюється загибель. Падіння урожайності зростає в міру збільшення забруднення. Так, при вмісті нафти 1 % маси грунту збір сухої речовини знижувався на 30 %, при 2% — на 53%, а при 5 % — на 92%. Автори дійшли висновку, що при забрудненні ґрунту нафтою понад 2 % маси ґрунту в ньому відбувається низка незворотних змін, що порушують взаємодію в системі ґрунт — рослина.

Наявність солей у бурових та стічних водах спричинює засолення ґрунтів., Навколо газових та нафтових свердловин у Полтавській обл. було виявлено солонцюваті грунти та ґрунти сульфатно-хлоридного типу засолення. Зовні це проявилось у формі абсолютно безплідних плям з брилистою потрісканою поверхнею. Засолені ґрунти мали порушений профіль, переміщені генетичні горизонти, зцементовані глинисті уламки тощо. Навіть через 20 років після бурових робіт ознаки забруднення ґрунтів збереглися разом з сильним запахом вуглеводнів.

Вчені ІГА УААН розробили класифікацію забруднення нафтою площ, згідно з якою критичним рівнем є вміст у ґрунті 5 % бітумізованих речовин.

10. Забруднення ґрунтів радіонуклідами

Нині масштаби та інтенсивність забруднення ґрунтів радіонуклідами різко зросли. У другій половині XX ст. радіоактивні випадання антропогенного походження були пов'язані з бомбардуванням атомними бомбами міст Хіросіма і Нагасакі, а також випробуваннями США, колишнім СРСР, Великою Британією та іншими країнами ядерної зброї. Разом з тим з'явилось багато джерел, де атомна енергія використовується у мирних цілях. Бурхливий розвиток атомної енергетики вимагав великої кількості ядерного палива, що призвело до екологічних порушень.

Ядерно-енергетичний цикл охоплює видобування уранової руди, вилучення з неї урану, збагачення уранового палива, використання його в реакторах, транспортування, очищення та захоронення відходів. Практично в усіх ланках циклу можливе витікання радіонуклідів та забруднення ними довкілля.

За оцінками спеціалістів, на АЕС лише трохи більше 2 % ядерного палива використовується ефективно. Близько 98 % його йде у відходи, що становлять радіоактивні продукти (плутоній, стронцій, цезій тощо), які неможливо схоронити, а тільки можна вічно зберігати у спеціальних могильниках. Технічно складним є питання про демонтаж АЕС, який слід обов'язково проводити через 30—50 років після введення станції у дію.

Особливо небезпечні забруднення радіонуклідами з катастрофічними екологічними наслідками виникають через ядерні вибухи та аварії на об'єктах атомної промисловості і енергетики. Аварія, що трапилася на 4-му енергоблоці Чорнобильської АЕС 26 квітня 1986 р. сколихнула світ. І сьогодні шкоду, яку вона нанесла природі і людству, ще до кінця не оцінено, хоча абсолютно ясно, що наслідки від цієї аварії трагічні.

За 15 діб аварії (з 26 квітня по 10 травня 1986 р.) радіоактивні випадання зареєстровано у Швеції, Фінляндії, Великій Британії, Польщі, Угорщині, Румунії, Туреччині, Канаді та інших країнах світу, але найбільше забруднення ⁹⁰Sr, ¹³⁷Сs, ²⁴⁰Рu, ²³⁹Рu було виявлено на територіях України, Білорусі та окремих областей Росії. За оцінками експертів, лише в Україні забруднено 3,7 млн. га землі. Води Дніпра, Прип'яті, Південного Буга, Дністра і багатьох малих річок несуть у собі радіонукліди ¹⁰⁶Ru, ⁹⁰Іг, ¹³⁷Сs, ²³⁹Рu тощо.

Спочатку, потрапивши в атмосферу, радіонукліди випали на ґрунт, рослини, води. У ряді районів тварини і люди зазнали радіоактивного опромінювання. Висока міграційна здатність у харчовому ланцюзі ґрунт → рослина → тварини → продукти тваринництва обумовила їх надходження до організму людини. До зовнішнього опромінювання додалось внутрішнє.

На зовнішнє опромінювання припадає основна частина дози опромінення людини і тварин за короткий період, через те воно обумовлене насамперед випромінюванням радіонуклідами з коротким періодом напіврозпаду (^І32Те, ¹³²І, ^І31І та ін.). Наявність довготривалих радіонуклідів (⁹⁰Sz, ^І37Сs, ²³⁹Рu, ²⁴⁰Рu та ін.) у харчовому ланцюзі спричинює внутрішнє опромінювання людини і тварин протягом багатьох десятиріч після забруднення.

Особливість радіоактивного забруднення ґрунтового покриву полягає в тому, що маса радіоактивних домішок дуже мала і вони не приводять до кількісних змін основних властивостей ґрунту. Вміст гумусу, елементів живлення, ємність катіонного обміну, рН, Еh та інші показники не змінюються. Істотне значення мають розподіл радіонуклідів по профілю ґрунту, їх концентрування у ґрунтовому розчині, ступінь рухомості та доступність рослинам.

Ґрунти важкого гранулометричного складу з високим вмістом гумусу здатні вбирати велику кількість радіонуклідів, протидіяти їх надходженню до рослини. Однак рівень радіоактивного забруднення в цих ґрунтах може з часом зростати.

У легких ґрунтах з низьким вмістом органічної речовини (дерново-підзолисті, сірі опідзолені) в умовах промивного водного режиму спостерігається значна міграція радіонуклідів по профілю, існує небезпека забруднення підґрунтових вод.

За умов жорсткого вітрового режиму, при зниженій вологості ґрунту та відсутності рослинності існує небезпека переносу радіонуклідів потоками вітру. Вони також можуть змиватися зі схилів і з водами поверхневого стоку потрапляти у водойми.

Забруднення рослин триває досить довгий період часу, оскільки ґрунт досить міцно утримує радіонукліди. Тому забруднений ґрунт слід вважати основним джерелом радіонуклідів, що потрапляють у кормові харчові ланцюги.

Велику небезпеку являють собою стронцій-90 та цезій-137, що можуть накопичуватись і тривалий час зберігатися у ґрунтах. Маючи подібні хімічні властивості до кальцію і калію, стронцій-90 та цезій-137 інтенсивно поглинаються рослинами. Потім з продуктами рослинного чи тваринного походження вони потрапляють до людського організму, де стронцій накопичується в кісткових, цезій — у м'язових тканинах. Маючи період напіврозпаду відповідно 28,6 та 30,2 року, ці радіонукліди тривалий час зберігаються в зараженому організмі і нерідко накопичуються в кількостях, що спричинюють шкоду здоров'ю людини.

У людей, які проживають на забруднених територіях, спостерігається цілковита жіноча та часткова чоловіча стерильність, збільшується кількість хворих на лейкоз і рак, підвищується смертність.