Почвы Беларуси и их экологическое состояние

Существует еще один важный аспект недопущения функционального расстройства почв при использовании агрохимикатов - предотвращение отравления почвообитающих организмов, работающих на урожай.

К третьему уровню охраны относится предотвращение негативных структурно-функциональных изменений освоенных почв.

К сожалению, в работах по охране земель явно недооценивается важность профилактики их негативных изменений. Эта профилактика должна представлять собой целую систему опережающей защиты почв от деградации. Важными компонентами этой системы являются: регулирование пищевого, водного, теплового и газового режима почв, поддерживание на должном уровне их биохимической активности и сохранение полноценной почвенной биоты, оптимизация физического состояния почв и предотвращение их обесструктурирования и уплотнения.

Разумная система применения удобрений и пестицидов способствует поддержанию на должном уровне не только пищевого режима, но и активности биоты почв. Поэтому защита почв от загрязнения агрохимикатами - важное условие сохранения здоровья почв и окружающей среды. Стало ясно, что одно из основных условий охраны почв и ландшафтов от загрязнения пестицидами - это создание менее токсичных и менее стойких соединений, уменьшение доз их внесения и др. Но, к сожалению, требования по рациональному использованию пестицидов во многих случаях нарушаются, что ведет к функциональным расстройствам и болезням почв и биоценозов и загрязнению окружающей среды.

Для обоснования необходимости своевременного предотвращения негативных структурно-функциональных изменений основных земель весьма важно знание масштабов их загрязнения экотоксикантами. Установлено, что около 60-90 % гербицидов, 97-99 % инсектицидов и фунгицидов, используемых в качестве средств защиты растений, попадают в почву, водотоки и водоемы. Ощутим масштаб загрязнения почв тяжелыми металлами в результате внесения их с удобрениями в качестве примесей. Повышенной загрязненностью отличаются фосфорные удобрения, с которыми в почвы попадает: меди - 127 г/т действующего вещества, цинка - 164 г/т д.в., кадмия - 3 г/т д.в., свинца - 34 г/т д.в., никеля - 92 г/т д.в., хрома - 121 г/т д.в. Понятно, что в связи с действием сорбционных механизмов почвы попавшие в нее тяжелые металлы имеют тенденцию к накоплению, особенно в почвенных разностях со слабо промывным водным режимом, что со временем может привести к существенному снижению почвенного плодородия и ослаблению почвенных экофункций. Обязательным звеном действенной охраны земель является своевременное восстановление деградированных освоенных почв. Оно должно проходить в несколько этапов: 1) точное диагностирование патологии почв; 2) снятие дальнейшего действия факторов, вызвавших их деградацию; 3) временное исключение деградированных земель из активного хозяйственного использования; 4) очищение почв от загрязнений; 5) биологизация почв и восстановление устойчивости их плодородия с последующим включением в сельскохозяйственное использование при условии строгого контроля за их состоянием и др.

Каковы основные пути возвращения почве утраченной силы? В общем виде можно выделить два главных направления - комплексное агротехническое и естественно - природное. В первом случае “лекарем” почв выступает заботливый хозяин, во втором - сама природа.

Самостоятельным направлением охраны почв является сохранение и восстановление естественных почв, включающее: 1) резервирование целинных почв; 2) полное соблюдение требований охраны почв особо охраняемых территорий; 3) исключение части освоенных редких и эталонных почв из хозяйственного использования и восстановление их естественного состояния; 4) сохранение особого режима использования и охраны высокобонитетных “опытных” почв; 5) организация новых комплексных и почвенных заказников, заповедников, памятников природы.

Формирование современного почвенного покрова территории Беларуси определяется совместным проявлением целого ряда факторов, основными из которых являются: состав и свойства почвообразующих пород территорий, особенности климата, характер растительного покрова и животного мира, рельеф земной поверхности, геологический возраст поверхностных отложений, характер производственной деятельности человека.

Особенности вышеперечисленных факторов в условиях Беларуси обусловили развитие в основном подзолистого, дернового и болотного почвообразовательных процессов и формирование следующих основных типов почв: дерново-подзолистых, дерново-подзолисто-заболоченных, дерновых и дерново-карбонатных, дерновых и дерново-карбонатных заболоченных, торфяно-болотных, пойменных дерновых.

По степени увлажнения 45,3 % общей площади пахотных угодий представлено автоморфным (нормально - увлажненными) почвами, 40,3 - полугидроморфными (длительно избыточно увлажненными) и 14,4 % гидроморфными (постоянно избыточно увлажненными).

Дерново-подзолистые почвы (особенно легкого гранулометрического состава) в целом не отличаются высоким естественным плодородием вследствие низкого содержания гумуса и других питательных веществ в перегнойном горизонте и его маломощности, повышенной кислотности, плохой аэрации и непрочности структуры, а также завалуненности и подверженности эрозии. Плодородие дерново-подзолистых переувлажненных почв кроме того снижается вследствие неблагоприятных водно-физических свойств.

Дерновые и дерново-карбонатные почвы имеют ограниченное распространение на территории Беларуси (0,2 % площади сельхозугодий), однако в условиях региона обладают наиболее высоким естественным плодородием, в особенности почвы, развивающиеся на породах суглинистого состава. Они характеризуются хорошо выраженным и достаточно мощным перегнойным горизонтом, нейтральной или близкой к нейтральной реакцией среды, высокой насыщенностью основаниями, большой объемной массой. Однако достаточно высокое плодородие этих почв снижается из - за постоянного переувлажнения.

Торфяно-болотные почвы приурочены к пониженным элементам рельефа и формируются в условиях постоянного избыточного увлажнения атмосферными и грунтовыми водами. Они занимают около 13 % площади сельхозугодий республики и в зависимости от генезиса, условий залегания, водного питания и характера растительности представлены торфяно-болотными низинными (78 % их общей площади), верховыми (4 %) и пойменными (18 %). По мощности торфа они подразделяются на торфянисто-глеевые (мощностью до 30 см), торфяно-глеевые (мощностью 30-50 см), торфяно-болотные маломощные (50-100 см), среднемощные (100-200 см) и мощные (более 200 см). Эти почвы (в первую очередь низинные и пойменные) обладают значительным потенциальным плодородием вследствие высокого содержания органического вещества, определяющего их важнейшие физические, физико-химические и агрохимические свойства. Однако его реализация возможна только после оптимизации водно-воздушного режима и проведения других мелиоративных мероприятий.

Пойменные дерновые заболоченные почвы занимают немногим более 5 % площади сельхозугодий региона и приурочены к поймам рек. Они также характеризуются достаточно высоким естественным плодородием и используются преимущественно под сенокосы и пастбища.

Различные виды хозяйственной деятельности человека в том числе и не связанные напрямую с почвенным покровом или сельскохозяйственным производством, зачастую сопровождаются разрушением, трансформацией, деградацией или загрязнением почв. В условиях Беларуси наиболее масштабной и серьезной проблемой в этом плане является проблема радиоактивного загрязнения почв в результате Чернобыльской катастрофы. Также весьма существенной трансформации или деградации подверглись почвы территории республики (особенно торфяно-болотные) в результате широкомасштабной осушительной мелиорации, проведенной на площади около 3,4 млн. га. Экологическое состояние почв сельскохозяйственных угодий в значительной степени может определять продуктивность и качество урожая возделываемых культур. Следует отметить, что загрязнение почв в процессе их сельскохозяйственного использования может происходить только в результате нарушения действующих регламентов, инструкций и рекомендаций по агротехнологиям возделывания сельскохозяйственных культур. В основном это может быть избыточное применение средств химизации - минеральных макро- и микроудобрений, известковых удобрений, жидких органических удобрений, нарушение сроков их внесения и др.

К негативным явлениям, связанным с применением минеральных удобрений, относится загрязнение почв, грунтовых и поверхностных вод нитратами. Передозировка и нарушение сроков внесения азотных удобрений вызывают повышенное накопление нитратов в почвах и растениях и вымывание их в нижележащие горизонты. Для предотвращения избыточного накопления нитратов в природной среде в республике разработаны регламенты, ограничивающие дозы внесения азотных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур, гарантирующие получение качественной продукции и снижающие возможность загрязнения почв.

Источником загрязнения почв в зонах крупных животноводческих комплексов может быть использование жидкого бесподстилочного навоза. Поэтому его применение под сельскохозяйственные культуры на минеральных почвах ограничено.

Значительную опасность представляет загрязнение почв тяжелыми металлами, такими как свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, цинк, медь. Основными загрязнителями почв сельхозугодий этими элементами являются осадки сточных вод и твердые бытовые отходы, а также применение необоснованно высоких доз бесподстилочного навоза.

Химическое загрязнение почв приводит к частичной или полной их деградации вследствие нарушения почвенных процессов, разрушения органических и коллоидных компонентов, замедления микробиологических циклов, угнетения роста и развития растительности.

В настоящее время осуществляется картографирование содержания некоторых микроэлементов, относящихся к тяжелым металлам, прежде всего цинка и меди. Как показывают результаты агрохимического картографирования почв, около 23 % сельхозугодий Беларуси имеют повышенное содержание цинка и меди. Больше всего почв с избыточным содержанием меди отмечено в Брестской и Гомельской областях, цинка - в Минской, Гомельской и Брестской областях. На указанных почвах необходимо полностью исключить применение медных и цинковых микроудобрений. Особую опасность представляют загрязненные почвы с низким уровнем плодородия (кислые почвы с низким содержанием гумуса). На таких почвах резко увеличивается токсичность тяжелых металлов и их миграционная способность. Всего в республике выявлено около 10 тыс.га низкоплодородных почв с избыточным содержанием цинка и меди.

В пойменных почвах, особенно ниже крупных и средних городов формируются линейно-вытянутые или локальные полиэлементные загрязнения. Наиболее контрастное полиэлементное загрязнение почв выявлено в пойме р. Свислочь в зоне влияния г.Минска, протяженность которого вниз по течению реки составляет более 120 км. Канализированный участок реки, длиной до 90 км, характеризуется наличием низкоконтрастной аномалии, где основными загрязнителями выступают никель, хром и медь. На участке поймы от 90 до 120 км ниже Минска сформировалась высококонтрастная полиэлементная геохимическая аномалия, включающая цинк, медь, олово, никель, хром и ряд других элементов. При этом содержание меди здесь превосходит фоновые природные условия в 26 раз, хрома - в 8 раз, никеля - в 5 раз. Среднее содержание цинка, хрома, меди в 2-3 раза превышает предельно-допустимые концентрации.

Линейное распространение загрязнения тяжелыми металлами характерно для почв, расположенных вблизи автомагистралей. Вдоль дорог формируется экологически опасная полоса шириной до 50 м, основным загрязнителем которой является свинец. Концентрация этого металла в почвах придорожных полос, в большинстве случаев, превышает фоновые значения в 1,7-3,8 раза. Особенно это характерно для почв легкого гранулометрического состава. В этой полосе почв отмечается локальные накопления цинка и меди. Наиболее интенсивное загрязнение почв придорожных полос наблюдается в зоне до 15-30 м от дорог. Линейные зоны опасных концентраций тяжелых металлов прослеживаются вдоль автострад более чем на 42 тыс. км² и вдоль железных дорог - на 5,5 тыс. км².

Моно- и полиэлементные локальные аномалии, имеющие мозаичное распространение с содержанием тяжелых металлов выше фона или предельно допустимых концентраций, сформировались в почвах сельхозугодий, где в качестве органических удобрений в конце 80-х начале 90-х годов бесконтрольно использовались осадки сточных вод и твердые бытовые отходы. Содержание кадмия, свинца, цинка, меди, никеля, хрома в этих почвах и в растениеводческой продукции в основном выше средних фоновых значений, а в отдельных случаях превышают предельно допустимые концентрации для почв и растений.

Основным элементом-загрязнителем природных территорий является свинец. Повышенное его содержание наблюдается в пригородных зонах Минска, Гомеля, Могилева. Загрязнение почв на уровне ПДК (32 мг/кг) и выше отмечено локально, по направлению господствующих ветров. На отдельных полях Минской овощной фабрики, где использовались в качестве удобрений твердые бытовые отходы, содержание свинца достигает 57 мг/кг почвы. Содержание подвижных форм цинка и меди составляет соответственно 65 и 11 мг/кг почвы при предельно допустимом уровне по цинку 23 и меди 5 мг/кг.

Площадь почв в республике с повышенным содержанием свинца от всех источников загрязнения оценивается в 100 тыс.га, кадмия - 45 тыс. га.

На сельскохозяйственных землях содержание тяжелых металлов по сравнению с городскими значительно ниже. Например, среднее содержание подвижной меди в пахотных почвах составляет 2,1 мг/кг, улучшенных сенокосов и пастбищ - 2,4 мг/кг. В то же время на площади 260 тыс. га (3,3 % территории сельскохозяйственных земель) отмечается избыточное (более 5 мг/кг) количество меди. Опасное загрязнение медью отмечается на 5,5 тыс. га (более 15 мг/кг), преимущественно в Гомельской, Гродненской и Минской областях. Аналогичная картина наблюдается и по содержанию цинка. При наличии в республике более половины пахотных почв, слабо обеспеченных цинком (менее 3 мг/кг), выявлено почти 180 тыс. га земель, где его количество избыточно для растений.

Выборочные исследования почв в городах и пригородных зонах Беларуси свидетельствуют о появлении очагов загрязнения тяжелыми металлами. Особое беспокойство вызывают городские территории, структура и степень загрязнения которых определяется спецификой расположенных в городах промышленных предприятий. Так, для Новополоцка, Светлогорска, Бреста, Речицы, Волковыска характерно загрязнение почв свинцом; Гродно, Витебска, Бобруйска, Борисова - цинком; Бреста, Лунинца, Орши, Полоцка, Светлогорска - кадмием; Минска и Орши - медью.

Главным направлением защиты земель от загрязнения остается локализация и устранение источников поступления тяжелых металлов в почву. В этом плане особую значимость имеет организация общегосударственной системы мониторинга состояния почв и земель. Обращает на себя внимание тот факт, что система нормирования тяжелых металлов в почвах республики слабо разработана. В настоящее время при определении уровня загрязнения почв этими элементами используются нормативы, установленные для различных почв в других странах. Это не всегда позволяет объективно оценить степень влияния техногенных нагрузок на почву и опасность их деградации в связи с загрязнением тяжелыми металлами применительно к условиям Беларуси.

В результате Чернобыльской аварии загрязнено радиоактивными веществами 23 % территории республики, где проживали 2,2 млн. человек. Это по существу радиационная катастрофа, негативно влияющая на все сферы жизни. Колоссальный ущерб нанесен аграрному сектору. В настоящее время сельскохозяйственное производство ведется на 1,3 млн. га земель, загрязненных цезием-137 с плотностью более 1 Ки/км². Из этих земель 555 тыс. га загрязнено стронцием-90 с плотностью более 0,15 Ки/км². Особую сложность представляет производство нормативно чистой продукции на землях с содержанием цезия-137 с плотностью загрязнения 5-40 Ки/км², площадь которых составляет 415,6 тыс. га, из них 35,7 тыс. га загрязнено и стронцием-90 с плотностью 1-30 Ки/км².

Основные площади загрязненных сельскохозяйственных земель сосредоточены в Гомельской (58 %) и Могилевской (27 %) областях.

Совершенно очевидно, что сельское хозяйство республики в целом, функционирует в условиях радиоактивного загрязнения земель и этот фактор должен определять стратегию их использования во всех регионах, причем не только на загрязненных территориях.

Учитывая исключительную сложность преодоления последствий аварии на Чернобыльской АЭС в сельскохозяйственном производстве, научное обеспечение в этой области нуждается в развитии и углублении.

Дата добавления: 2014-11-25