Характеристика й використання земних надр

З кожним роком на Землі збільшується видобуток корисних копалин. Сьогодні це близько 20 млрд. тонн, а в найближчі роки ця цифра зросте в 3-5 разів. За даними ООН, з надр Землі щорічно добувається близько 20 млрд. т. корисних копалин. При цьому разом із корисними копалинами з надр підіймається на поверхню ще більше так званих «пустих порід»: їхня кількість оцінюється в 150 млрд. тонн щорічно. Людством, починаючи з бронзового віку, було виплавлена 16 млрд. т. різних металів, у тому числі за останні 40 років - 11 млрд. т.

Надра Землі використовуються людиною в наступних напрямах:

- для добування корисних копалин;

- зберігання рідких і газоподібних корисних копалин у природних і штучних сховищах;

- створення різних споруд, сховищ і навіть цілих заводів;

- транспортних комунікацій (метро, трубопроводи);

- захоронення токсичних промислових і стічних вод.

Головним напрямом, звичайно, є добування мінеральної сировини.

За даними науки геохімії, в десятикілометровій верхній товщі літосфери 99% її маси складають 12 хімічних елементів: О, Si, А1, Fe, Са, Na, К, Mg, Н, Ті, С і СІ. Усі інші елементи знаходяться в дуже невеликих кількостях. Між тим людство використовує всі елементи таблиці Менделєєва, проте в різних кількостях. За останні десятиліття величезного значення для економіки всіх країн набули такі корисні копалини, як нафта й газ, алюміній, титан, хром, нікель, кобальт, уран, марганець, свинець та олово. Як вважають міжнародні експерти, за тих темпів споживання, які характерні для сучасної найрозвиненішої країни світу — США - всі розвідані запаси цих корисних копалин на материках будуть вичерпані за кілька десятиліть (для деяких за одне-два століття).

Щоправда, ці прогнози не можна вважати остаточними. Слід враховувати додаткові фактори, що впливають на об’єми добування корисних копалин і їх якість (рис. 2.6).

Характеристика й використання земних надр - student2.ru

Рис. 2.6. Фактори, які впливають на раціональне використання надр

Україна володіє потужною мінерально-сировинною базою — в її надрах зосереджено близько 20000 родовищ та рудопроявів корисних копалин, із яких 7807 родовищ 96 видів мінеральної сировини мають промислове значення та враховуються у Держаному балансі. У вартісному виразі розвідані запаси цих родовищ оцінено в 7-7,5 трлн. доларів США.

Таким чином, Україна належить до багатих різноманітними корисними копалинами держав світу та посідає провідні позиції щодо видобутку багатьох із них. На долю України припадає понад 14% загальносвітових запасів залізних руд, понад 43% — марганцевих. Серед держав СНД Україна має найбільші запаси титану, цирконію, урану, літію, а з нерудних копалин - графіту, каоліну, вогнетривких глин, сірки, калійних солей, декоративного каменю тощо. За видобутком вугілля, марганцевих та залізних руд, титану, графіту, каоліну Україна займає одне з провідних місць серед країн світу.

Водночас гостродефіцитною є більшість кольорових металів — хром, алюміній, свинець, цинк, мідь, вольфрам, молібдену, ванадію, золота, рідкісних і рідкісноземельних металів, плавикового шпату тощо.

Останніми роками підтверджено реальні можливості щодо подальшого приросту запасів кам'яного вугілля, нафти, газу, урану, відкрито і промислово освоєно нові родовища хрому, міді, свинцю, цинку, молібдену, літію, ніобію, танталу, рідкісноземельних елементів, фосфоритів, флюориту, ставроліту, каменесамоцвітної сировини та деяких інших. Саме в них існує гостра потреба промисловості країни, а також можливість створення умов, за яких збільшиться експортний потенціал держави. Експортний потенціал мінерально-сировинного комплексу можна збільшити 1,5-2 рази, скоротивши водночас імпорт мінеральної сировини. Загалом це щорічно зекономить 5-6 млрд. доларів США.

Особливості мінерально-сировинної бази сприяють активізації торговельно-економічних відносин із сусідніми країнами. Наприклад, Росія не має власної сировинної бази марганцю, титану, цирконію та деяких інших корисних копалин, які є в Україні. Європа за рахунок імпорту майже цілком задовольняє свої потреби в рідкісних металах, марганці, молібдені (на 90-95%), значною мірою в урані (73%), залізних рудах (77%), свинцю (85%), цинку (58%), а також хромі, олові, нікелі, вольфрамі, золоті, декоративному камені (на 80% і більше).

Зважаючи на географічне положення України, наявність людських ресурсів, наближеність родовищ до промислових центрів сприяє розвиткові гірничодобувної та переробної галузей. Це зумовило формування на території України потужного промислового комплексу та пов'язаних з ним техногенно-екологічних проблем, серед яких, насамперед, слід виділити високий ступінь техногенного навантаження та забруднення довкілля, формування великих обсягів відходів, активізацію і розвиток небезпечних екзогенних геологічних процесів, порушення гідрогеологічних умов.

При цьому поступово зростали як обсяги видобутку сировини, так і глибини та площі гірничих виробок. Регіонами наймасштабнішого розвитку гірничодобувних робіте Донбас, Кривбас, Прикарпаття та Придніпров'я. Інтенсивне використання надр зі значними обсягами видобутку корисних копалин і порід, з їхньою наступною переробкою, не могло не вплинути на екологічний стан довкілля України. Здобувши державну незалежність, Україна успадкувала значною мірою виснажені гірничодобувні регіони з критичним станом довкілля та застарілим і зношеним обладнанням гірничодобувної галузі.

Більшість корисних копалин в Україні видобувається в межах регіонів, сформованих за тривалий період розвитку гірничодобувної промисловості.

Незважаючи на зменшення в останні роки обсягів видобутку деяких видів корисних копалин, загальний екологічний стан довкілля у гірничодобувних регіонах погіршується. Це викликано моральним та фізичним старінням обладнання, видобутком без урахування можливих змін довкілля та невиконанням відповідних попереджувальних чи ліквідаційних заходів.

У результаті техногенного впливу на довкілля, відбуваються значні зміни геологічного середовища загалом. Активізуються екзогенні геологічні процеси. Від 70-х років ступінь ураженості цими процесами зріс в 1,5-2 рази. Все більші території охоплює процес підтоплення, який прогресує в промислово-міських агломераціях, де відбувається значна зміна ландшафтів. У районах шахтного вуглевидобутку, при осіданні земної поверхні та «мокрій» консервації шахт південних регіонів, у зв'язку зі зрошенням сільськогосподарських угідь, активізація процесу підтоплення найвідчутніша. Підтоплення і водонасичення активізує зсуви, збільшує площі просідання лесових ґрунтів. Внаслідок підтоплення сейсмостійкість породних масивів на значній території країни помітно зменшилась. Активізація карстового процесу виводить з господарського освоєння значні території та загрожує функціонуванню важливих об'єктів економіки. Масштабні зрушення покрівлі у підземних виробках можуть викликати локальні землетруси. У 2000 р. найбільшу активізацію зсувів відзначено у Закарпатській, Чернівецькій, Дніпропетровській, Одеській областях, АР Крим, а процесу підтоплення — у південних та західних регіонах, Донецькій, Луганській областях, карсту — у Прикарпатському регіоні, абразійних процесів - в Одеській області та АР Крим.

В цілях зменшення використання земельних надр та раціонального природокористування з кожним роком все гостріше встає проблема забезпечення ресурсами на основі впровадження досягнень науково-технічного прогресу, оптимізації господарських зв'язків і відповідного економічного стимулювання такого господарювання, та приводить до скорочення сукупних витрат ресурсів на виробництво продукції за рахунок економії та раціонального їх використання (рис. 2.7).

Характеристика й використання земних надр - student2.ru

Рис. 2.7. Основні завдання ресурсозабезпечення

В кожному регіоні, галузі, на усіх рівнях управління завдання по ресурсозабезпеченню конкретизуються з урахуванням характеру виробництва, сировини, продукції. Це дає можливість враховувати економію ключових видів ресурсів, встановити їх пріоритетність у вирішенні завдань та спланувати послідовність їх виконання.

5. Забруднення земельних ресурсів, їх охорона і раціональне використання

Забруднення Грунтів за величиною зон поділяється на фонове, локальне, регіональне і глобальне. Фонове забруднення близьке до його природного складу. Локальним вважається забруднення ґрунту поблизу одного або декількох джерел забруднення. Регіональним забруднення вважається при переносі забруднюючих речовин до 40 км від джерела забруднення, а глобальним — при забрудненні ґрунтів декількох регіонів (областей).

Забруднення земель залежить в основному від класу небезпечних речовин, які попадають в ґрунт:

1клас — високонебезпечні речовини;

2клас — помірнонебезпечні речовини;

3клас — малонебезпечні речовини.

Клас небезпеки речовин встановлюється за показниками, наведеними в табл.2.5.

За ступенем забруднення ґрунти поділяються на сильнозабруднені, середньозабруднені, слабкозабруднені.

У сільнозабруднених ґрунтах кількість забруднюючих речовин в декілька разів перевищує ГДК. Вони мають низку біологічну продуктивність та істотні зміни фізико-хімічних, хімічних та біологічних характеристик, внаслідок чого вміст хімічних речовин у вирощуваних культурах перевищує норму.

У середньозабруднених ґрунтах перевищення ГДК незначне, що не призводить до помітних змін його властивостей.

У слабкозабруднених ґрунтах вміст хімічних речовин не перевищує ГДК, але перевищує фон.

Таблиця 2.5.

Показники та класи небезпечних речовин

Показник	Норми концентрації
1 клас	2 клас	3 клас
Токсичність, ЛД₅₀	До 200	200-1000	Понад 1000
Персистентність в ґрунті, міс.	Понад 12	6-12	Менше 6
ГДК в ґрунті, мг/кг	Менше 0,2	0,2-0,5	Понад 0,5
Персистентність в рослинах, міс.	3 і більше	1-3	Менше 1
Вплив на харчову цінність сільськогосподарської продукції	Сильний	Помірний	Немає

Для визначення ступеня забрудненості використовують такі характеристики:

- коефіцієнт концентрації забруднення ґрунту:

- інтегральний показник поелементного забруднення ґрунту:

- коефіцієнт зворотної реакції грунтів на динаміку забруднення:

За ступенем стійкості до хімічних забруднень та характером зворотної реакції грунти поділяють на дуже стійкі, середньостійкі, малостійкі. Ступінь стійкості ґрунтів до хімічних забруднень характеризується такими показниками, як гумусний склад ґрунту, кислотно-основні властивості, окислювально-відновлювальні властивості, катіонно-обмінні властивості, біологічна активність, рівень ґрунтових вод, частка речовин, що знаходяться в розчиненому стані.

При оцінці стійкості ґрунтів до хімічних забруднень слід враховувати показники, що характеризують короткотермінові (2-5 років), довготермінові (5-10 років) зміни ґрунтів та показники ранньої діагностики розвитку змін у ґрунтах.

Короткотермінові зміни властивостей ґрунтів діагностуються за динамічною вологістю, величиною водневого показника pH, складом ґрунтових розчинів, диханням ґрунтів, вмістом поживних речовин.

Довготермінові зміни властивостей ґрунтів діагностуються за складом та запасом гумусу, відношенням вуглецю гумінових кислот до вуглецю фульвокислот, втратами ґрунтів внаслідок ерозії, загальною лужністю, кислотністю, вмістом солей.

Функціонування промислових підприємств, транспорту та енергетичних установок викликає регіональне і навіть глобальне забруднення ґрунтів. Регіональне забруднення ґрунтів може викликатися кислотними дощами, що випадають поблизу великих промислових підприємств, які викидають в атмосферу шкідливі гази. Природні процеси (міграція, перетворення, розклад, вимивання, вивітрювання, сонячна радіація, клімат) сприяють самоочищенню ґрунтів. Захисна здатність ґрунтів щодо самоочищення має певні межі, які слід враховувати при організації виробничої та господарсько-побутової діяльності.

Основними характеристиками ґрунтів щодо самоочищення є час самоочищення та захисна спроможність ґрунтів, що характеризує їх здатність суттєво знижувати токсичність забруднюючих речовин. Час самоочищення — інтервал, протягом якого відбувається зменшення масової частки речовини, що забруднює ґрунт, на 96% від початкового значення або до його фонового значення. Для самоочищення ґрунтів, а також для їхнього відновлення потрібно багато часу, витрати якого залежать від характеру забруднень та природних умов. Процес самоочищення ґрунтів триває від декількох днів до декількох років, а процес відновлення порушених земель — сотні років.

Метою охорони земельних ресурсів є планомірне забезпечення науково обґрунтованого їх використання та найбільш сприятливого функціонування як елемента ландшафту при стабільному підвищенні біологічної продуктивності території, збереженні в природі процесів самоочищення та саморегуляції.

Схема основних напрямів охорони земельних ресурсів та регіонального їх використання в регіоні наведена на рис. 2.8.

Комплекс заходів з охорони раціонального використання земельних ресурсів розробляється в територіальних комплексних схемах (програмах) розвитку сільського господарства та охорони земельних ресурсів органами сільгоспуправління та охорони навколишнього середовища на перспективу 10-15 років і впроваджується за річними програмами. Програми враховують соціально-економічні особливості регіонів, містять обґрунтовані пропозиції щодо використання земельних, водних та інших природних ресурсів у зв'язку з комплексом природоохоронних засобів. У першу чергу в комплексних схемах знаходить відображення система правових, організаційних, економічних та інших заходів, спрямованих на запобігання необгрунтованому вилученню земель із сільськогосподарського обороту, захист від шкідливих антропогенних впливів, відтворення родючості ґрунтів, продуктивності земель лісового фонду, захист ґрунтів від водної та вітрової ерозії тощо.

Рис. 2.8. Основні напрями охорони земельних ресурсів у регіоні

Охорона та раціональне використання земельних ресурсів включає такі заходи:

- організація території землекористування;

- збереження і підвищення родючості ґрунтів, а також поліпшення інших корисних властивостей землі;

- рекультивація порушених земель, заходи з підвищення їх родючості та поліпшення інших корисних властивостей землі;

- знімання, використання і зберігання родючого шару ґрунту під час виконання робіт, пов’язаних з порушенням земель;

- захист від заростання сільськогосподарських угідь чагарниками і дрібноліссям, упередження процесів погіршення культурно-технічного стану земель;

- захист земель від водної та вітрової ерозії, селів, підтоплення, заболочення, повторного засолення, висушування, ущільнення, забруднення відходами виробництва, хімічними й радіоактивними речовинами від інших процесів руйнування;

- тимчасова консервація деградованих сільськогосподарських угідь (якщо інакше неможливо відновити родючість ґрунтів).

Шкідливий антропогенний вплив на земельні ресурси, розгул стихій, розбуджених та посилених людиною, завдає ґрунтам величезної, часом непоправної шкоди. Це, насамперед, погіршення ґрунтової структури, механічне руйнування та ущільнення ґрунту, постійне збіднення на гумус та поживні речовини, водна та вітрова ерозії, забруднення ґрунту мінеральними добривами, отрутохімікатами, мастилом та пальним.

Ситуація, яка склалася, зумовлена тим, що впродовж десятиріч екстенсивне використання земельних угідь, і особливо ріллі, не компенсувалося рівнозначними заходами з відтворенням родючості ґрунтів. У цьому основна причина низької ефективності засобів, спрямованих на інтенсифікацію землеробства, а деградаційні процеси виснажують ґрунтові виробничі ресурси, відтак знижуються врожаї сільськогосподарських культур. На значних площах сільськогосподарських угідь досягнуто меж екологічної збалансованості ґрунтових екосистем і агрофітоценозів. Найбільше збитків ґрунтам завдають водна й вітрова ерозії, невідтворні втрати гумусу й поживних речовин, засолення, висушення й перезволоження ґрунтів, забруднення промисловими відходами, викидами, отрутохімікатами, стилізація ґрунтів і опідзолювання.

Високий рівень розвитку виробництва і сприятливі грунтово-кліматичні умови для веденні сільського господарства практично в кожному регіоні України зумовили збільшення площі використовуваних земель. Тільки 8% території України ще перебуває в природному стані. Це болота, озера, а також гірські масиви. Таким чином, всі придатні для землекористування території використовуються в різних сферах господарської діяльності. Наприклад, забезпеченість економіки України землями - найважливішим природним ресурсом - у 5-6 разів перевищує цей показник у інших країнах Європи.

Нинішній стан землеробства характеризується величезними витратами енергії, яка міститься в органічній речовині ґрунту, і елементів живлення. З урахуванням дегуміфікації, втрати енергії в землеробстві майже втричі перевищують її відновлення за допомогою внесення органічних та мінеральних добрив.

Стан використання наших земель, як показує практика, потребує вжиття нагальних науково обґрунтованих заходів, спрямованих на підвищення родючості ґрунтів та отримання екологічно чистих продуктів харчування. Заходи з охорони земельних ресурсів та їх раціонального використання різноманітні і різнопланові, але найефективніше діють в комплексі, єдиною системою, взаємодоповнюючи і посилюючи дію всіх інших.

На раціональне використання і охорону земель зорієнтовано розроблений Мінекоресурсами України економічний механізм природокористування:

- формування системи екологічних обмежень по регіонах, територіях і екосистемах. Установлення лімітів викидів та скидів забруднюючих речовин у довкілля й лімітів припустимого використання (вилучення) природних ресурсів;

- створення системи економічних важелів: плата за забруднення довкілля, за спеціальне використання природних ресурсів, відшкодування витрат на поліпшення їхньої якості, застосування економіко-правових санкцій;

- розвиток системи економічного стимулювання — пільгового оподаткування, кредитування, економічного страхування, надання природних ресурсів під заставу;

- створення системи фінансування природоохоронних заходів — за рахунок коштів державного і місцевих бюджетів, власних коштів підприємств та доброчинних внесків.

Для раціонального використання земельних ресурсів та їх охорони необхідний моніторинг земель. Це система спостереження за станом земельного фонду, включаючи землі, розташовані в зоні радіоактивного забруднення, з метою своєчасного виявлення змін, їх оцінки, відтворення та ліквідації наслідків негативних процесів. Упровадження системи моніторингу забезпечує систематичне спостереження за станом земельного фонду. Для цього потрібно зібрати й проаналізувати дані про розподіл земель між власниками й користувачами, продуктивність земельних ресурсів, ступінь деградації ґрунтів, стан їхнього забруднення, вміст у ґрунтах та ґрунтових водах пестицидів і ДДТ. Систематичний аналіз стану земельного фонду дасть можливість передбачити на перспективу заходи по кожному з регіонів щодо поліпшення стану земельних ресурсів і їх раціонального використання.

Для забезпечення охорони земель, підвищення зацікавленості землекористувачів у збереженні та відтворенні родючості ґрунтів передбачається економічне стимулювання, яке включає:

- виділення коштів з державного та місцевого бюджетів для відновлення земель, порушених іншими землекористувачами;

- звільнення від плати за земельні ділянки, що перебувають у стадії сільськогосподарського освоєння або поліпшення їхнього стану в період, передбачений проектом проведення робіт;

- часткову компенсацію втраченого доходу внаслідок тимчасового порушення не з вини землекористувача земельних ділянок;

- стимулювання поліпшення якості земель, підвищення родючості ґрунтів і продуктивності земель лісового фонду, виробництво екологічно чистої продукції.

При вилученні або тимчасовому користуванні земельними ділянками збитки, спричинені погіршенням якості земель чи доведенням їх до непридатності для використання за цільовим призначенням, відшкодовуються у повному обсязі землекористувачем. При цьому враховуються також витрати на поліпшення якості землі за час використання земельних ділянок. Відшкодування збитків землекористувачам здійснюється підприємствами, установами, організаціями та громадянами, діяльність яких спричинила вилучення або погіршення якості земельних ресурсів.

Кошти, які надходять у порядку відшкодування витрат сільськогосподарського та лісогосподарського виробництва, використовуються виключно на освоєння нових земель, поліпшення родючості ґрунтів і продуктивності земель лісового фонду, земельних угідь та охорони земель.

У регіональних програмах розвитку сільського господарства та охорони земельних ресурсів чільне місце має бути відведене заходам з охорони земельних ресурсів від техногенної діяльності людини, наслідком якої передусім ерозія ґрунтів, їх ущільнення, руйнування хімічними добривами, отруєння пестицидами тощо.

Ходові системи тракторів під час попереднього обробітку та посіву покривають слідами від 30 до 80% поверхні поля, а деякі ділянки підпадають під дію землеробної техніки до 9 разів. Від багаторазової дії ходових систем тракторів ущільнюється як орний, так і нижчий прошарок ґрунту, причому, не тільки у вертикальному, а і в горизонтальному напрямку. Залежно від ваги тракторів ущільнення ґрунтів можливе від 35 до 70 см. По слідах тракторів твердість ґрунтів збільшується в орному шарі у 2-10 разів, особливо у верхніх 10 см. Опір оранці по слідах гусеничних тракторів зростає на 16-25%, а по слідах важких колісних тракторів та автомобілів - на 44-65%, транспортних агрегатів - на 72-90%.

Ступінь ущільнення ґрунту під дією ходових систем техніки залежить від типу двигуна, шасі механізму, кількості проходів, а також характеристики ґрунтів (механічного складу, структури, вологоємності та щільності). Встановлено, що дія на ґрунти потужних колісних тракторів типу К-700 значно більша, ніж гусеничних. Наприклад, колесами трактора «Кіровець-700» ущільнюється в колії ґрунт на глибину 20 см і на ділянках між ними. Тільки за рахунок цього загальний урожай на полі зменшується на 20%.

Особливо піддатливі ущільненню вологі суглинні ґрунти. Процес відновлення ущільнених ґрунтів, включаючи й потужні чорноземи, досить тривалий.

Ступінь ущільнення ґрунтів у процесі роботи можна зменшити, застосовуючи колісні шини відповідної конструкції. Наприклад, у шарі ґрунту 10-20 см негативна дія ущільнення проявляється значно менше, коли працює техніка із здвоєними широкими колесами.

Розробляючи виробничі схеми організації польових робіт, доцільно обирати насамперед ті, які до мінімуму зводять кількість проходів по полю автомобілів, транспортних і технологічних механізмів, комбайнів. Заправляти агрегати насінням, добривами, гербіцидами і паливом потрібно на краю поля. Зменшити переущільнення ґрунтів можна завдяки застосуванню нових способів обробки ґрунтів у комплексі з іншими агротехнічними заходами, у тому числі використанням органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів, удосконаленням сівозмін.

Природна якість земельних угідь забезпечує Україні один з найвищих рейтингів серед інших країн світу за родючістю ґрунтів. Близько 42% її території вкрито найродючішими чорноземами і лужно-чорноземними ґрунтами. Тому однією з основних проблем охорони земельних ресурсів є збереження цього народного багатства — родючості ґрунтів, яку визначає передусім вміст гумусу. Гумус відіграє провідну роль у формуванні ґрунту, його цінних агрономічних властивостей, забезпеченні поживними речовинами. Основна причина постійного зменшення вмісту гумусу — це споживацькій підхід до землі, намагання якнайбільше з неї взяти, не відшкодовуючи. Гумус витрачається на мінералізацію з вивільненням доступних для рослин поживних речовин, виносить з ґрунту в процесі ерозії, разом з коренеплодами, на колесах транспортних засобів.

Підвищенню вмісту гумусу в ґрунтах сприяє ґрунтова фауна, яка бере участь у гуміфікації органічних решток, знижує побічну негативну дію мінеральних добрив, сприяє закріпленню їх надлишків і нейтралізує шкідливі домішки. Досліди показують, що при підвищенні вмісту гумусу в дерново-підзолистих ґрунтах з 1 до 2,2% ефективність мінеральних добрив зростає втричі.

Забруднення ґрунтів хімікатами пов'язане з переходом сільськогосподарського виробництва в регіоні на індустріальні та інтенсивні технології, що передбачає широку хімізацію, застосування високих норм мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Але внесення високих норм мінеральних добрив супроводжується забрудненням ґрунту баластними речовинами — хлоридами, сульфатами, в ґрунтах та ґрунтових водах накопичуються рештки пестицидів.

Одним з негативних наслідків перезбагачення ґрунтів і водойм різними хімікатами є евтрофікація водойм — підвищення їхньої біологічної продуктивності, спричинене накопиченням біологічних елементів, пов’язаних з азотом, «цвітінням» водоростей, їх накопиченням, відмиранням, розкладом, інтенсивним поглинанням кисню з водойм, що спричиняє їхню задуху.

Щороку в сільському господарстві використовується понад млн. т мінеральних добрив. Однак складських приміщень для зберігання добрив замало (54% потреб в них), що призводить до значних втрат при зберіганні й нераціональному використанні.

Негативні екологічні наслідки, пов’язані з широким застосуванням мінеральних дорив, зумовлені також порушенням балансу хімічних речовин, що входять до складу добрив. Наприклад, надмірне застосування азотних добрив призводить до підвищення вмісту нітратного азоту в сільськогосподарських рослинах, а це збільшує можливість отруєння тварин і людей нітратами.

Нагальною є проблема пестицидів: площі угідь, забруднених залишками хімічних засобів захисту рослин, досягли 14 млн. га. Це третина всіх сільськогосподарських угідь.

Із 170 пестицидів, які застосовуються на території України, 49 — особливо небезпечні, високотоксичні й стійкі. На сьогодні залишаються ще досить високими рівні забруднення земель стійкими хлорорганічними препаратами. Пестицидне навантаження становить у середньому 3 кг на 1 га, що в 6 разів вище від світового. За даними обстежень рослинної продукції, залишки пестицидів наявні фактично в кожній четвертій пробі.

У середньому по Україні у 8% проб продуктів харчування виявляються пестициди, а в Дніпропетровській, Полтавській, Чернігівській, Запорізькій областях та Криму — в 10-27% проб. Щороку бракується 11-13% продукції, яка не відповідає вимогам стандарту на вміст нітратів.

Альтернативою ультрахімізованому методові господарювання є органічно-біологічне землеробство, яке повністю виключає застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив. Воно потребує високої агрокультури, дотримання всіх термінів і вимог до обробки ґрунту та догляду за рослинами, застосування біологічних методів захисту рослин від шкідників та бур'янів. Така форма землеробства органічно взаємозв'язана з добре поставленою насінницькою справою, застосуванням високоврожайного і стійкого проти вірусів і грибків гібридного матеріалу Використання органічних добрив, насамперед гною, торфу, сапропелів та інших ефективне, але органічних добрив поки що бракує. У деяких районах чорноземи десятки років не гніювались. Однією з причин того, що гній не потрапляв на поля, було захоплення величезними тваринницькими комплексами. Гній на таких фермах не підстилковий, а рідкий, нагромаджується у великих кількостях або просто витікає в ріки та водоймища, забруднює навколишнє середовище, грунтові й поверхневі води бактеріями та нітратами.

Серйозна проблема постає сьогодні у зв’язку із забрудненням ґрунтів техногенними викидами промислових підприємств, відпрацьованими газами тракторів, комбайнів, автомобілів, мастилами та пальним. Від техногенних забруднень у ґрунті залишаються сульфати, окиси азоту, важкі метали та інші сполуки.

Щороку в поверхневих сховищах накопичується близько 0,9- 1,0 млрд. т твердих відходів, а загальне їх нагромадження на території України, за мінімальними оцінками, перевищило 15 млрд. т. Під відходами зайнято понад 150 тис. га землі. Згоряння териконів, пилоутворення над поверхнею шмалосховищ, мінералізація підземних вод згубно діють на довкілля: спотворюються природні ландшафти, деградує земля, погіршується здоров'я людей. Наприклад, навантаження території твердими відходами досягло в Придніпров'ї та Донбасі 8-18 тис. т / км².

Значних збитків земельним ресурсам завдає промислове, громадське та військове будівництво, розвідка та видобування корисних копалин. Раніше ці види діяльності здійснювалися без аналізу екологічної ситуації, що негативно впливало на природу й зокрема земельні ресурси. Нині практично кожний проект на реконструкцію підприємств і їх будівництво проходить екологічну експертизу. При цьому визначають на перспективу ступінь майбутніх екологічних змін і шкоди природному середовищу, розробляють відповідні заходи щодо мінімізації негативного впливу на природу. Реконструкція підприємства чи нове будівництво забороняється, якщо в майбутньому загрожує довкіллю значними негативними змінами. При розміщенні, проектуванні, будівництві та веденні в дію нових та реконструйованих об'єктів, а також при впровадженні нових технологій обов'язково передбачаються екологічні та санітарно-технічні вимоги щодо охорони земельних ресурсів.

Екологічна експертиза проектів реконструкцій та будівництва об'єктів дає можливість відібрати найкращі варіанти як із засад нових технологій, так в екологічної безпеки.

Винятково гострою і актуальною проблемою є відчуження сільськогосподарських земель, особливо ріллі, під будівництво, розміщення відкритих гірничих розробок, доріг. Під різні види будівництва виділяються рівні території, на яких, як правило, розміщені найродючіші ґрунти. Понад 700 тис. га родючих земель затоплено водоймищами на Дніпрі.

Внаслідок радіоактивного забруднення, спричиненого Чорнобильською катастрофою, з господарського обігу вилучено, відмежовано від суміжних територій та переведено до категорії радіаційно небезпечних 46,6 тис. га земель.

На сьогодні обмежені сільгоспугіддя для кожного господарства, згідно з рекомендаціями по веденню сільськогосподарського виробництва на забруднених територіях складені картограми щільності забруднення з розподілом по зонах. Як показує практика, рівень забруднення радіонуклідами сільськогосподарських культур значною мірою залежить від біологічних і сортових особливостей рослин.

З аналізу закономірностей міграції радіонуклідів у ланцюгу ґрунт - рослина видно, що зниження кислотності ґрунтового розчину сприяє зменшенню рухомості радіонуклідів у ґрунтах та нагромадженню їх в урожаї сільськогосподарських культур. У зв’язку з цим на потерпілих від радіоактивного забруднення територіях проводилося вапнування ґрунтів.

Результати наукових досліджень і виробничий досвід дають підстави для висновків і рекомендацій щодо раціонального використання земель в зоні високого радіоактивного забруднення.

При забрудненні ґрунтів понад 80 кг/км² використання земель для сільськогосподарських потреб необхідно припинити і засадити лісом. Території з рівнем забруднення від 40 до 80 кг/км², засіяні багаторічними травами, теж слід передати під заліснення.

Господарствам з різним рівнем радіоактивного забруднення доцільно диференційовано використовувати землі і вирощену продукцію.

Дослідження показали, що захист ґрунтів від ерозії та можливості підвищення родючості еродованих земель залежить від багатьох факторів, серед яких найважливішими є організація території, розміщення сільгоспугідь, сівозмінних масивів, полів, лісозахисних насаджень, доріг тощо. Організація територій без урахування рельєфу і стоку призводить до розвитку ерозійних процесів і низької ефективності ґрунтозахисних заходів.

Організація території землекористування — це своєрідний каркас системи землеробства.

Вадою організації території сільгоспугідь на сьогодні є практика прямолінійно-прямокутного землеустрою. Проектування прямих кордонів полів і робочих ділянок угідь в умовах складного рельєфу не завжди раціональне. При прямих кордонах зручно використовувати сільськогосподарську техніку, але менше можливостей для запобігання ерозійним процесам.

Найефективнішою є контурна організація території: вона повніше враховує смугові структури ґрунтового покриву і доповнюється водорегулюючими гідротехнічними заходами в поєднанні з межами полів, дорогами, водостоками та лісосмугами.

Ґрунтозахисна система землеробства повинна охоплювати не тільки землі на схилах, а всю територію землекористування. Управління водним режимом в агроландшафтах потрібно здійснювати з водозбірних площ.

Не менш важливим заходом системи є організація і дотримання польових, кормових, протиерозійних та інших сівозмін, оптимізація розмірів полів у сівозмінах, перехід до нарізування полів сівозмін по контурах ґрунтових відмін. Не слід розбивати різноґрунтові ділянки на правильні прямокутники задля зручності механізованого обробітку, оскільки ґрунтові відміни дозрівають для обробітку не одночасно, отже, потребують різних форм і обробітку, і внесення добрив.

Для збереження фізичних властивостей ґрунтів — їх структури, оптимального водно-повітряного режиму потрібно різко скоротити повторність обробітку ґрунтів, перейти на прогресивні його форми, застосовувати ефективні, легкі машини і механізми. Обробка ґрунту та догляд за посівами мають бути комплексними, здійснюватися за допомогою повного набору якісних навісних та причіпних знарядь.

Поліпшенню природних умов ґрунтів, їх родючості, а також охороні земель і їх раціональному використанню сприяє меліорація. За дією на ґрунт і рослини меліорації поділяються на такі види:

агротехнічні — поліпшують агрономічні властивості ґрунту, що досягається оптимальним його обробітком із застосуванням спеціальних прийомів (переривчастого боронування, щілювання, лункування тощо для затримання снігу та стічних вод);

лісотехнічні — поліпшують водний режим та мікроклімат ґрунту, захищають ґрунти від ерозії (цьому сприяє заліснення схилів, балок і ярів, вододілів і рухомих пісків, розведення лісів загального агропромислового призначення, створення лісосмуг);

хімічні — поліпшують агрохімічні та агрофізичні властивості ґрунтів завдяки використанню вапна, гіпсу, дефекату, торфу, сапропелів, компостів, гною та інших матеріалів, що збагачують ґрунт органікою;

гідротехнічні — регулюють водний режим ґрунту (обводнення, осушення).

На сьогодні землеробство ведеться з ігноруванням закону повернення в ґрунт поживних елементів, що призводить до деградації земель. Враховуючи велику розораність земель, їх охорона і відновлення зумовлює необхідність вилучення з обробітку до 9 млн. га і трансформування їх у природні кормові угіддя, під заліснення, заповідники та рекреаційні об’єкти.

Вилучення землі з обробки поліпшує екологічні умови, оскільки при цьому дещо відновлюється порушене співвідношення між природними комплексами — площами лісу, води, лук тощо, стабілізується екологічна рівновага в агроландшафтах.

Розширення площ природних кормових угідь сприятиме оздоровленню та збереженню оптимальної кількості поголів'я худоби, тенденція до скорочення якого зростає. Крім того, при переведенні ріллі в природні кормові угіддя освоєння ґрунтозахисної системи землеробства з кон’юнктурною організацією території запобігатиме величезним втратам енергії. Зменшаться втрати ґрунту від ерозії та втрати енергії, яка міститься в ґрунті і елементах живлення, поліпшиться вологозабезпеченість рослин, оскільки площинний стік води при застосуванні ґрунтозахисної системи зменшується втричі. Проводячи ці роботи важливо враховувати регіональні особливості, а також умови господарювання, які історично склалися, інфраструктуру та інше.

Збільшення площ кормових угідь дає можливість створювати ефективні селянські і фермерські господарства м'ясо-молочно спрямування, де худоба утримувалася б на дешевих пасовищних кормах, господарства, які практично не потребують додаткових матеріально-технічних затрат чи інвестицій держави.

Переорієнтація землекористування в окремих районах та частинах ландшафту на постійну рослинність також допоможе захистити річки та озера, значно розширити ареал, проживання тварин і стимулювати подальше заліснення територій. Тип насаджень залежить від їхнього призначення і відповідно розташування. Такі заходи сприятимуть поліпшенню окремих ділянок землі, розміщених на схилах у лісі та чагарниках, відновленню флори й фауни. Насадження чагарників також захистить ґрунти від ерозії.

В умовах інтенсивного землеробства актуальною є проблема не тільки охорони ґрунтів, але й запобігання забрудненню водних джерел в агроландшафтах. Ці проблеми ефективніше вирішуються в системі ґрунтозахисного контурно-меліоративного землеробства, яка потребує диференційованого використання земельних ресурсів, повного врахування структури природних комплексів, контурної організації території землекористування, створення польової гідрографічної мережі введенням в агроекосистему заходів постійної дії (різного типу земляних валів, лісосмуг тощо), застосування ґрунтозахисних способів обробки ґрунтів, оптимізації співвідношення в агроландшафтах інтенсивного і біологічного землеробства.

При диференційованому використанні земельних ресурсів у системі контурно-меліоративного землеробства доцільно здійснювати такі заходи:

- всі землі, що є в обробітку, поділити на три технологічні групи за типом їх використання — рівнинні землі і схили до 3°; землі з ухилом 3-7°; еродовані схили крутизною понад 7°;

- скласти проект контурної організації території з урахуванням смугової структури природних комплексів і кордонів між технологічними групами земель;

- зафіксувати на місцевості ці кордони за допомогою заходів постійної дії у вигляді водорегулюючих земельних валів різних типів або лісосмуг;

- впроваджувати ґрунтозахисні технології обробітку всіх культур, які базуються на різноглибинному обробітку;

- дбати про засипання ярів, які ускладнюють контурну організацію території;

- відновити фітомеліоративні, в тому числі лісозахисні зони джерел, малих річок;

- використовувати круті схили (понад 10-20°) під насадження садів у разі необхідності після терасування;

- у разі потреби замкнути створи окремих водозабірних площ протиерозійними ставками.

Впровадження такої ґрунтозахисної системи землеробства з контурно-меліоративною організацією території дало можливість останнім часом значну площу малопродуктивної ріллі, а також тих ділянок, які розміщені на крутих схилах і по долинах річок, перевести в інші види угідь.

Контрольні запитання

1. Атмосфера Землі, її характеристика, будова.

2. Джерела забруднення атмосфери.

3. Наслідки забруднення атмосфери.

4. Стан повітряного середовища в Україні.

5. Охорона повітряного середовища.

6. Способи та засоби знешкодження забруднювачів атмосфери.

7. Основні методи очищення та знешкодження викидів

8. Визначення ступеня забруднення атмосфери.

9. Гідросфера, її характеристика.

10. Раціональне використання та охорона водних ресурсів

11. Забруднення та очищення води