Деградация и эрозия почвенного покрова

 

Одним из важнейших факторов, сдерживающих устойчивое землепользование и ухудшающих экологическое состояние почвенного покрова, являются процессы деградации земель. К деградационным процессам, связанным с хозяйственной деятельностью, относятся водная и ветровая эрозия, минерализация осушенных торфяных почв, трансформация земель в результате добычи полезных ископаемых и строительства, снижение плодородия сельскохозяйственных земель, радиоактивное и химическое загрязнение, выгорание осушенных торфяников и лесных земель. Процессы деградации земель наносят значительный экономический, экологический и социальный вред, внося коррективы в земельную и природоохранную политику страны.

Из всех видов деградации земель в Беларуси эрозия является наиболее выраженной и значимой. Согласно Национальному плану действий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды Республики Беларусь на 2006–2010 гг. общая площадь эродированных и эрозионно опасных земель в стране составляет более 4000,0 тыс. га, в том числе пахотных – около 2600 тыс. га. Из них на эродированные почвы приходится 556,5 тыс. га земель, в том числе 479,5 тыс. га пашни. При этом на долю водной эрозии приходится 84%, ветровой – 16%.

Проявление эрозионных процессов имеет региональный характер. В Белорусском Поозерье и Центральной Беларуси наиболее активно протекают водно-эрозионные процессы. В Белорусском Полесье заметное развитие получили процессы ветровой эрозии. Эрозионные процессы наиболее выражены на землях сельскохозяйственного использования, что обусловлено постоянной трансформацией верхнего горизонта почв в результате распашки земель.

По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии», наибольшие площади сельскохозяйственных земель, подверженных эрозионным процессам, характерны для Минской и Витебской областей, наименьшие – для Гомельской и Брестской.

По удельному весу эродированных земель в общей площади сельхозугодий административные области распределяются следующим образом: Витебская – 7,3%, Минская – 6,6, Гродненская и Могилевская – по 6,4, Брестская – 2,9, Гомельская – 2,4%.

Наибольшие площади земель, подверженных водной эрозии, расположены в Витебской области и составляют 7,0% от общей площади сельскохозяйственных земель области. В Могилевской, Минской и Гродненской областях водно-эрозионные процессы характерны соответственно для 6,2%, 5,5 и 5,0% сельхозугодий. Минимальные площади сельскохозяйственных земель, подверженных водной эрозии, расположены в Брестской и Гомельской областях – 2,2 и 0,8% соответственно.

Площади земель, подверженных дефляции, незначительны и территориально приурочены преимущественно к Гродненской, Гомельской и Минской областям, где занимают соответственно 1,7%, 1,6 и 1,1% от общей площади сельскохозяйственных земель. В остальных областях доля таких земель не превышает 1% сельхозугодий.

Установлено, что при современном характере использования эрозионноопасных и эродированных земель со смываемой и выдуваемой почвой с одного гектара ежегодно выносится в среднем до 10–15 т твердой фазы почвы, 150–180 кг гумусовых веществ, 10 кг азота, 4–5 кг фосфора и калия, 5–6 кг кальция и магния, что отрицательно сказывается на плодородии почв. При этом наблюдается значительное снижение урожаев возделываемых культур на эродированных разновидностях почв от 5 до 60%.

В целях борьбы с эрозией необходимо осуществлять систему организационно-хозяйственных, технологических, агротехнических, лесо- и гидромелиоративных противоэрозионных мероприятий, выполнение которых будет способствовать сохранению и восстановлению эрозионноопасных и эродированных земель.

Загрязнение почв

 

Согласно Национальному докладу Республики Беларусь об осуществлении Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием/деградацией земель (2006 г.) одним из факторов деградации является химическое загрязнение земель. Имеющиеся к настоящему времени данные мониторинга земель и локального мониторинга НСМОС, а также результаты эколого-геохимических исследований почв свидетельствуют о том, что химическое загрязнение характерно преимущественно для городов и прилегающих к ним территорий, придорожных полос автомобильных дорог, зон влияния участков складирования отходов, сельскохозяйственных угодий, промплощадок промышленных предприятий.

В соответствии с Национальным планом действий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды Республики Беларусь на 2006–2010 гг. площадь территорий с опасным уровнем загрязнения почв в городах оценивается в 78 тыс. га, в зонах влияния автодорог – в 119 тыс., в пределах сельхозземель – в 10 тыс., в зонах влияния полигонов отходов – в 2,5 тыс. га.

По данным наблюдений за химическим загрязнением земель, проводимым в рамках НСМОС, в почвах обследованных за пятилетний период 44 городов Беларуси отмечено накопление нефтепродуктов и тяжелых металлов, в меньшей степени – сульфатов и нитратов.

Загрязнение почв нефтепродуктами характерно для всех обследованных городов. В 50% населенных пунктов максимальное содержание нефтепродуктов в почвах превышает предельно допустимую концентрацию в 5–15 раз.

Из тяжелых металлов основными загрязняющими веществами выступают кадмий, цинк и свинец. Загрязнение почв кадмием характерно для 72% обследованных городов, цинком – 77%, свинцом – для 61% городов. Превышение допустимого уровня кадмия в 2 раза и более отмечено в 8 городах, цинка – в 14, свинца – в 9 городах.

Медь в повышенных концентрациях встречалась на территории 4 городов. Загрязнение почв никелем и марганцем в обследованных городах не отмечалось.

Единичные случаи загрязнения почв сульфатами, в 1,0–1,5 раза превышающее допустимый уровень, отмечены в 39% городов. Превышение нормативов по нитратам характерно для почв только 3 городов.

По результатам локального мониторинга земель, проводимого в рамках НСМОС с 2007 г., выявлено, что приоритетными загрязняющими веществами в почвах на промплощадках предприятий машиностроения и металлообработки являются цинк и кадмий, в меньшей степени медь, никель, свинец и хром. На отдельных участках содержания металлов превышают допустимые нормативы в несколько десятков раз.

Приоритетными загрязняющими веществами на предприятиях топливно-энергетического, химического и нефтехимического комплексов являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), нефтепродукты, полихлорированные бифенилы (ПХБ).

На предприятиях, специализирующихся на производстве лаков и красок, основными загрязняющими веществами выступают ПХБ, концентрации которых в отдельных случаях в 100 и более раз превышают допустимый уровень.

На промплощадках предприятий, специализирующихся на выпуске строительных материалов, почвы загрязнены мышьяком. Среднее содержание элемента в почвах отдельных промплощадок в несколько раз выше норматива.

В целом, химическое загрязнение земель носит локальный характер и не оказывает существенного влияния на экологическое состояние природной среды на региональном уровне.

 

Загрязнение почв на территории промплощадок

Промышленные предприятия относятся к наиболее существенным источникам загрязнения почв. Именно в зонах их воздействия сформировались интенсивные аномалии загрязняющих веществ. Во многих странах мира территории промышленных предприятий отнесены к числу загрязненных или потенциально загрязненных мест, подлежащих особому контролю, мониторингу и при необходимости очистке.

Свинец и цинк являются приоритетными загрязнителями для почв промплощадок большинства предприятий. Например, в почвах на территории предприятий машиностроения и металлообработки содержание цинка в 85% случаев превышает установленные нормативы, а максимальная кратность их превышений достигает 20 и более раз.

В почвах на территории предприятий по производству резинотехнических изделий и химических волокон содержание цинка в 100% случаев превышает ОДК.

Загрязнение почв тяжелыми металлами происходит не только вследствие выбросов загрязняющих веществ, но и в результате технологических потерь, при хранении и транспортировке сырьевых материалов, содержащих или загрязненных тяжелыми металлами, а также при обращении со сточными водами и отходами.

Изучение содержания в почвах полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) позволило установить широкую вариабельность значений и высокую степень загрязнения почв ПАУ практически во всех случаях, где имеются термические процессы или используются сырье и материалы, загрязненные ПАУ.

Высокие концентрации соединений ПАУ, в десятки и сотни раз превышающие установленные нормативы, выявлены в почвах промышленных предприятий машиностроительного и металлургического профиля, на которых осуществляется производство чугунного и стального литья, имеются другие термические процессы.

Высокие уровни загрязнения почв в зонах воздействия предприятий свидетельствуют об актуальности проведения мониторинга почв на промплощадках и в санитарно-защитной зоне предприятий, о необходимости выявления наиболее загрязненных участков, оценки опасности загрязнения и принятия мер по их очистке, разработки мероприятий по минимизации негативных последствий.

 

Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных земель

Основным показателям для оценки радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных почв является плотность загрязнения земель цезием-137 и стронцием-90. Важность данных показателей обусловлена тем, что в условиях Беларуси около 70% коллективной дозы формируется за счет поступления радионуклидов в организм с продуктами питания. Проблема снижения дозовых нагрузок на население была наиболее острой в течение первых десяти лет после аварии, но остается актуальной и в настоящее время. Основным критерием эффективности защитных мер является уменьшение поступления радионуклидов из почвы в пищевую цепочку и получение продукции с содержанием радионуклидов в пределах допустимых уровней, которые периодически пересматриваются. За послеаварийный период в Беларуси переход цезия-137 из почвы в сельскохозяйственную продукцию снизился более чем на порядок. По экспертной оценке, около половины этого снижения обусловлено проведением контрмер, другая половина приходится на природные факторы распада и фиксации почвой радионуклидов цезия.

В настоящее время радиационная обстановка на сельскохозяйственных землях Беларуси значительно улучшилась Произошел распад короткоживущих радионуклидов. Концентрация долгоживущих радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в почве уменьшилась примерно на 40% только по причине естественного распада. Наблюдается постепенное уменьшение площади используемых загрязненных земель с контролируемой минимальной плотностью загрязнения цезием-137 более 37 кБк/м 2 и стронцием-90 более 5,5 кБк/м 2 вследствие естественного распада радионуклидов и перехода части земель в категорию незагрязненных.

За последние 18 лет в категорию незагрязненных перешли 424 тыс. га земель, ранее загрязненных цезием-137, а площадь загрязненных стронцием-90 земель уменьшилась на 295 тыс. га. Сельскохозяйственное производство по состоянию на 01.01.2010 ведется на 1014,2 тыс. га земель, загрязненных 137Cs с плотностью 37–1480 кБк/м2.

В обрабатываемой дерново-подзолистой супесчаной почве около 90% валового запаса цезия-137 и 75% стронция-90 находится в пахотном горизонте 0–25 см. Наибольший переход радионуклидов из почвы в растительность отмечается на песчаных и торфяных почвах в естественных условиях, наименьший – на окультуренных землях. В целом, спустя 24 года после аварии основное количество радионуклидов цезия-137 и стронция-90 расположено в корнеобитаемом слое и интенсивно включается в биологический круговорот.

На необрабатываемых землях основное количество цезия-137 (70–85% от его валового содержания), а также стронция-90 (58–61%) сконцентрировано в верхней части 0–5 см корнеобитаемого слоя.

Основные массивы сельскохозяйственных угодий, загрязненных цезием-137, сосредоточены в Гомельской (47,3% общей площади) и Могилевской (23,6%) областях. В Брестской, Гродненской и Минской областях доля загрязненных земель невелика и составляет соответственно 6,1%, 2,6 и 3,6%.

Загрязнение территории стронцием-90 имеет более локальный характер. Загрязнение почвы данным радионуклидом с плотностью более 6 кБк/м2 выявлено на 10% общей площади страны. Максимальные уровни содержания стронция-90 в почве характерны для 30-км зоны ЧАЭС и достигают 1798 кБк/м2 в Хойникском районе Гомельской области.

Земли, загрязненные стронцием-90, находятся в пределах зон, загрязненных цезием-137, что весьма затрудняет сельскохозяйственное производство.

Из общей площади земель, загрязненных стронцием-90, 331,0 тыс. га сельскохозяйственных угодий, включая 190,8 тыс. га пашни и многолетних насаждений, сосредоточены в Гомельской области. Здесь доля загрязненных пахотных и луговых почв составляет 27,2% от общей площади используемых сельскохозяйственных земель. В Могилевской области доля загрязненных стронцием-90 пахотных и луговых почв значительно ниже – соответственно 1,2 и 1,7%.

Особо проблемными являются 347,9 тыс. га сельскохозяйственных земель с плотностью загрязнения стронцием-90 0,15–3,0 Ku/км 2, одновременно загрязненных цезием-137 с плотностью 5–40 Ku/км 2. 

Загрязнение почвы изотопами плутония с уровнем более 0,37 кБк/м 2 обнаружено на 2% площади Беларуси. Эти территории находятся преимущественно в Гомельской области и Чериковском районе Могилевской области. Содержание плутония в почве более 3,7 кБк/м2 характерно только для 30-км зоны. Полесский государственный радиационно-экологический заповедник (ПГРЗ) создан на территории площадью 2,162 тыс. км2 белорусского сектора 30-км зоны ЧАЭС и прилегающих к ней землях, с которой было отселено население.

В 2007–2008 гг. было проведено детальное повторное радиологическое обследование земель ПГРЗ с шагом 1 км и построены карты загрязнения в масштабе 1:200 000.

Основная часть сельскохозяйственных земель, выведенных из пользования, вошла в зону отчуждения, а теперь входит в состав ПГРЗ. Основная территория зоны отчуждения не может быть возвращена в сельскохозяйственный оборот даже в отдаленной перспективе, вследствие высокой плотности загрязнения многими долгоживущими радионуклидами – цезием-137, стронцием-90, плутонием-238, 239, 240, 241, америцием-241. Часть земель, прилегающих к выселенным населенным пунктам, с меньшей плотностью загрязнения радионуклидами, вошла в зону отселения.