Виснаження та деградацiя ґрунтових ресурсiв
Земельний фактор, як i повiтря, вода, бiосфера, сонячна енергiя, є найважливiшою складовою навколишнього природного середовища. Земна твердiнь (суходiл) виконує значну кiлькiсть необхiдних i незамiнних функцiй. Перш за все, земля є мiсцем розселення i проживання людей та переважної бiльшостi видiв рослинного i тваринного свiту, iнших живих органiзмiв. Вона створює необхiднi матерiальнi умови для життєдiяльностi та вiдпочинку людини, виступає важливим, а для деяких видiв дiяльностi (сiльське i лiсове господарство) i основним засобом виробництва i, одночасно, предметом працi, є фактором бiологiчної продуктивностi, базою продовольчих i сировинних ресурсiв.
За своїми властивостями земельнi ресурси характеризуються як вичерпнi, обмеженi i частково вiдновлюванi. В той же час, за пiдрахунками вчених, площа земельних ресурсiв свiту, в розрахунку на одну людину, щорiчно скорочується на 2%, а площа продуктивних угiдь – на 6–7%. Коефiцiєнт забезпеченостi земельними ресурсами (Кн), який являє собою вiдношення середньої густоти населення даної країни до середньої свiтової густоти населення, коливається вiд 36,0, наприклад, у Мальтi, 10,4 – в Японiї, 8,5 – у Великiй Британiї, 8,0 – у Нiмеччинi, до 3,4 – у Францiї, 3,0 – у Китаї, 0,8 – у США i 0,3 – в Аргентинi. Для України цей коефiцiєнт дорiвнює 2,8, що ставить її в один ряд з країнами з досить високим «тиском» на землю.
Однiєю з найбiльших цiнностей земельних ресурсiв є ґрунт – верхнiй шар земної кори, який утворився пiд дiєю природних факторiв (клiмат, рельєф, особливостi геологiчної будови мiсцевостi, рослиннi та твариннi органiзми тощо), самостiйне природно-iсторичне, органо-мiнеральне утворення, здатне до саморозвитку i самовiдтворення, яке забезпечує функцiонування бiосфери. Цi функцiї визначають роль земельного фонду країни як одного з найважливiших видiв ресурсiв економiчного розвитку та найцiннiшої частини нацiонального багатства.
Антропогенне забруднення i виснаження ґрунтiв
У нормальних природних умовах усi процеси, якi вiдбуваються в ґрунтi, знаходяться в рiвновазi. Основним фактором порушення рiвноваги стану ґрунту є антропогенний. У результатi розвитку господарської дiяльностi людини вiдбувається ерозiя, дефляцiя, заболочування, засолення i забруднення ґрунтiв. Людина викликає змiну складу ґрунту i навiть його знищення. У даний час на кожного жителя нашої планети припадає менше одного гектара орної землi. Цi незначнi площi продовжують скорочуватись через невмiлу господарську дiяльнiсть людини.
майже 50 тис. га орних земель пiдтопленi.
Великi площi родючих земель у свiтi гинуть при гiрничопромислових роботах, при будiвництвi пiдприємств i мiст. Знищення лiсiв i природного трав'яного покриву, багаторазова оранка землi без дотримання правил агротехнiки призводить до виникнення ерозiї ґрунту – руйнування i змiни родючого шару водою i вiтром. Ерозiя в наш час стала всесвiтнiм злом. Пiдраховано, що тiльки за останнє столiття в результатi водної та вiтрової ерозiї на планетi втрачено 2 млрд. га родючих земель активного сiльськогосподарського використання.
Найбiльше вiд руйнiвної дiї ерозiї страждають господарськоосвоєнi гiрськi райони, райони з рiзко почленованим рельєфом, сильним i нерiвномiрним стоком талих або зливових вод.
Водна ерозiя викликає площинний змив i розмив ґрунтiв. Утворюються яри i промоїни, з господарського використання виключаються великi площi родючих земель. Яружнонебезпечними районами в Українi є передгiр'я Карпат i Криму.
Вiтрова ерозiя, або дефляцiя (розвiювання i видування ґрунту) завдає руйнацiї в посушливих степових, напiвпустельних i пустельних районах з пiщаними i супiщаними ґрунтами.
Одним iз наслiдкiв промислової дiяльностi людини є iнтенсивне забруднення ґрунтового покриву. У ролi головних забруднювачiв ґрунту виступають метали та їх сполуки, радiоактивнi елементи, а також добрива i пестициди, якi використовуються в сiльському господарствi.
В Українi внаслiдок аварiї на Чорнобильськiй АЕС радiонуклiдами забруднено понад 4,6 млн. га земель у 74 районах 11 областей, у тому числi 3,1 млн. га орних земель.
ртуть та її сполуки.
Ще бiльш масовий i небезпечний характер має забруднення ґрунту свинцем. Вiдомо, що при виплавляннi однiєї тонни свинцю в навколишнє середовище з вiдходами викидається до 25 кг цього металу. Сполуки свинцю використовуються як добавки до бензину, тому автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення ґрунтiв. Особливо багато свинцю в ґрунтах уздовж великих автомагiстралей.
Поблизу великих центрiв чорної та кольорової металургiї ґрунти забрудненi залiзом, мiддю, цинком, марганцем, нiкелем, алюмiнiєм та iншими металами. У багатьох мiсцях їх концентрацiя в десятки разiв перевищує ГДК.
Радiоактивнi елементи можуть потрапляти в ґрунт i накопичуватись у ньому в результатi випадання опадiв вiд атомних вибухiв або при скиданнi в навколишнє середовище рiдких та твердих вiдходiв промислових пiдприємств, АЕС або науково-дослiдних закладiв, пов'язаних iз випромiнюванням i використанням атомної енергiї. Радiоактивнi речовини з ґрунтiв потрапляють у рослини, потiм в органiзми тварин та людей, накопичуючись у них.
Значний вплив на хiмiчний склад ґрунтiв завдає сучасне сiльське господарство, яке широко використовує добрива й рiзнi хiмiчнi речовини для боротьби зi шкiдниками, бур'янами i хворобами рослин. Нинi кiлькiсть речовин, залучених до бiологiчного кругообiгу в процесi сiльськогосподарської дiяльностi, приблизно дорiвнює кiлькостi речовин, залучених у процесi промислового виробництва. При цьому з кожним роком виробництво i застосування добрив та пестицидiв у сiльському господарствi зростає. Невмiле та безконтрольне використання їх призводить до порушення кругообiгу речовин у бiосферi.
Однiєю з найбiльш серйозних свiтових проблем навколишнього середовища є опустелювання земель. Цей процес вiдбувається майже в 100 країнах. Це позначається на життi 900 млн. чоловiк i щорiчно зменшує свiтовий прибуток на 42 млн. доларiв.
Опустелювання (аридизацiя) – це деградацiя ґрунту в посушливих, напiвпосушливих i сухих субгумiдних районах, викликана згубним впливом людської дiяльностi i антропогенних змiн клiмату. Основнi причини опустелювання – виснаження i надмiрне забруднення ґрунтiв, вирубування лiсiв i нерацiональне зрошення.
порiд, привнесенням солей ґрунтовими i поверхневими водами, але найчастiше виникає в результатi нерацiонального зрошування. Ґрунти стають засоленими при вмiстi бiльше 0,1% за вагою токсичних для рослин солей. Засолення ґрунтiв – одна з причин, яка обмежує розвиток зрошуваного землеробства.
Геологiчна дiяльнiсть вiтру.
Дефляцiя
Вiтер – це рух повiтряних часточок у горизонтальному напрямку, зумовлений рiзницею атмосферного тиску в рiзних мiсцях.
Головною причиною змiн атмосферного тиску є нерiвномiрнiсть нагрiвання Сонцем земної поверхнi i передачi цього тепла атмосферi. Повiтря перемiшується iз зон високого тиску в зони низького тиску. Рiзниця тискiв спричинена рiзною температурою полярних та екваторiальних територiй. Повiтрянi потоки залежно вiд добового обертання Землi, рiчних рухiв Землi навколо Сонця, нерiвномiрного розподiлу суходолу i моря, вiдмiнностей рельєфу та iнших чинникiв подiляють на окремi кола циркуляцiї повiтря. Складнi рухи повiтряних мас та їх взаємодiї значно ускладнюються за рахунок утворення величезних повiтряних вихрiв – циклонiв та антициклонiв. Циклони – це повiтрянi маси, якi обертаються в Пiвнiчнiй пiвкулi проти годинникової стрiлки, причому в центрi цих мас тиск мiнiмальний. В антициклонах повiтрянi маси обертаються за годинниковою стрiлкою (у центрi тиск максимальний). Швидкiсть циклонiв бiля земної поверхнi в тропiках досягає 60 – 80 м/с. У помiрних широтах циклони рухаються з меншою швидкiстю (30–40 м/с). Вони супроводжуються рiзким зниженням тиску та опадами.
- збiдненого рослинного покриву, який скрiплює ґрунт коренями;
- постiйного вiтру.
Отже, найсприятливiшими для геологiчної дiяльної вiтру є зони пустель i напiвпустель.
та в механiчнiй обробцi їхнiх поверхонь, або коразiї
. Дефляцiя i коразiя завжди супутнi. Поступальна швидкiсть вiтру визначає його силу. Вiтер, що має швидкiсть кiлька десяткiв сантиметрiв за секунду, здатний здiймати i нести дрiбний пил. За швидкостi вiтру 10 – 20 м/с переносяться часточки дiаметром 1 – 5 мм Ураганнi вiтри, швидкiсть яких сягає 70 м/с, мають величезну переносну силу. Вiтер змiтає все на своєму шляху, проникає в усi заглиблення i шпарини, видуває рiзнi продукти вивiтрювання. Сумiсна i взаємозв'язана дiя вивiтрювання, коразiї i дефляцiї призводить до утворення характерних для еолової (вiтрової) дiяльностi форм рельєфу, в тому числi, i на високоцiнних сiльськогосподарських угiддях.
видування вiдiграє значну роль. Дефляцiя в цих мiсцевостях виявляється у виглядi пилових (чорних) бур. При цьому з поверхнi зноситься шар ґрунту завтовшки 10 – 15 см i бiльше. В одному мiсцi вiдбувається видування ґрунту, в iншому – засипаються лiсосмуги, сади, посiви. Бурi завдають великої шкоди сiльському господарству, видуваючи родючий шар ґрунту
Руйнiвна дiяльнiсть вiтру призводить до утворення величезних вiтрових долин (вадi), якi значно поширенi в пустелях на платоподiбних (Пiвденне плато Галала в Африцi) i столових пiдвищеннях (схiдна Монголiя, Великий Бал-хан в Середнiй Азiї). Вiтровi долини рiзняться вiд рiчкових. Вадi має нерiвне дно без загального нахилу, долина то звужується до вузької щiлини, то розширюється. Борти вадi стрiмкi або схiдчастi. На днi та бортах вадi трапляються рiзнi еоловi форми: стовпи, карнизи, нiшi, останцi. З часом вiд останцiв та пiдвищень залишається лише хвиляста поверхня з великими уламками, якi утворилися пiсля руйнування. Так виникає кам'яниста пустеля.
Помiрнi вiтри пустель теж можуть переносити i перекочувати пiски.
перешкод на шляху вiтру.
утворюватись горби чiткої серпоподiбної форми – бархани заввишки 20 – З0 м, а в барханних ланцюгах – навiть 50 – 70 м.
Горби овальної форми називають дюнами. Дюннi вали можуть досягати 10 – 15, а iнодi 150 – 200 м у висоту за ширини дна до 1 км.
Барханнi ланцюги (як i бархани) та дюни можуть рухатись у напрямку вiтру. За рiк бархани здатнi перемiститись на 30 – 40 м. При цьому пiски засипають посiви, садки, села.
Зупинити рух пiску можна висiванням рослин iз сильно розвиненою в горизонтальному напрямку кореневою системою, посадками сосни тощо.
Геологiчна дiяльнiсть атмосферних опадiв
Атмосфернi опади, що випали на поверхню суходолу, розподiляються так: частина їх, випаровуючись, повертається назад в атмосферу; iнша частина, просочуючись крiзь водопроникнi породи, накопичується на першому вiд поверхнi водотривкому шарi й утворює ґрунтовi води; решта опадiв збирається в тимчасовi, безрусловi потоки, якi дрiбними струмочками стiкають схилами i зливаються разом у постiйнi русловi потоки – рови, рiчки, формуючи рiчковий стiк.
Площинне схилове стiкання
Ерозiйна робота, яка здiйснюється пiд час площинного змиву, тим помiтнiша, чим бiльший схил, пiддатливiшi породи, якi його складають, бiднiша рослиннiсть i бiльше дощової або талої води стiкає по ньому Струменi поверхневої води, якi не зiбранi в певнi русла, поступово змивають i переносять дрiбнi часточки порiд iз верхнiх стрiмких дiлянок у нижнi, пологiшi. Накопичення осадiв у нижнiй частинi схилу називають делювiальним процесом.
У перiоди випадання дощiв i танення снiгу вода стiкає по схилах у виглядi суцiльної тонкої плiвки або густої мережi окремих струмкiв. Вони захоплюють здебiльшого дрiбнозернистий гумусний матерiал, з якого складаються схили, i переносять його вниз. Бiля пiднiжжя схилу течiя води уповiльнюється i матерiал, який переноситься, вiдкладається як безпосередньо бiля пiднiжжя, так i в прилеглiй частинi схилу.
розмиванню ґрунтiв вживають рiзних агромелiоративних заходiв, якi сприяють оструктуренню ґрунту. Структурний ґрунт здатний поглинати до 85% рiчної кiлькостi атмосферних опадiв, безструктурний – усього лише до 30%. Для запобiгання розмиванню ґрунтiв схили слiд орати перпендикулярно до їх найбiльшого нахилу.
Деградацiя вiчномерзлих ґрунтiв
Територiї з вiчномерзлими ґрунтами складають бiльше 25% всiєї сушi Земної кулi. У Росiї цi територiї охоплюють 9–10 млн. км2
, що складає близько 56% площi країни. Вже з цiєї причини вони заслуговують особливої уваги, тим паче, що вiчномерзлi ґрунти вiдрiзняються мiнливiстю (рухливiстю i динамiчнiстю). Цi властивостi вiчномерзлих ґрунтiв за певних умов приводять до масштабних процесiв їх деградацiї. Характернi для вiчномерзлих ґрунтiв явища, такi як осiдання, провали, пучення, солiфлюкцiя (стiкання ґрунту на схилах), пояснюються наявнiстю пiдземних криг. У верхньому 20 – 40-метровому шарi цi льоди можуть складати 50 – 70% загального об'єму ґрунтiв.
Якщо з якихось причин (природного або антропогенного характеру) глибина сезонного розтавання досягає пiдземних льодiв, то виникають термокарстовi явища, що супроводжуються деформацiєю рельєфу, утворенням мочажин, воронок, невеликих озер. Причому озера, що утворилися, звичайно не залишаються на мiсцi i мають тенденцiю до перемiщення по територiї у зв'язку з подальшим розвитком термокарста. Швидкiсть пересування складає 1 – 10 м/рiк, iнодi бiльше. Нерiдко вiдбувається злиття сусiднiх озер. При розвитку термокарста вiдбувається зазвичай осiдання поверхнi iз швидкiстю 10 – 15 см/рiк, причому нерiвномiрно в рiзних її частинах.
Деградацiя вiчномерзлих ґрунтiв найчастiше спостерiгається в промисловоосвоєних районах арктичного басейну. Тут вiдбувається прискорена в сотнi разiв (в порiвняннi з природними змiнами) еволюцiя ландшафтiв.
Вiдомi випадки, коли порiвняно крупнi озера дiаметром бiльше 400 м зникали безслiдно, будучи спущеними, як потiм з'ясувалося, по слiдах всюдиходiв, що перетворилися на термокарстовоерозiйнi яри. Такi факти достовiрно встановленi на пiвостровах Ямал, Тазовський, Гиданський.
Чинником, стимулюючим розвиток термокарста в промислових районах Пiвночi, є запилення територiї, яке пiдсилює сезонне розтавання ґрунтiв. Якщо до цього додається ще знищення ґрунтово-рослинного покриву, то дуже скоро виникає ланцюг термокарстових просiдань, по яких спрямовуються водотоки i починається формування ярiв. Швидкiсть їх росту, наприклад, на трасах трубопроводiв складає 15 – 30 м/рiк, а в особливо сприятливих для розвитку термокарста умовах може досягати 100 м/рiк.
У мiсцях будiвництва частiшають явища солiфлюкцiї. Швидкiсть току ґрунтiв на схилах може доходити до 5 – 7 м в добу. У рух залучаються сотнi тисяч кубометрiв ґрунту. На оголених вiд ґрунту дiлянках схилiв починається процес розтавання пiдземних льодiв i деформацiя рельєфу.
Деградацiя вiчномерзлих ґрунтiв в районах промислового освоєння
створює безлiч небезпек для господарських об'єктiв. Стає можливим руйнування будiвель, провал дорiг, обвал мостiв, пiдтоплення територiй, пошкодження трубопроводiв, лiнiй електропередач i т. д.
Якщо виправдається клiматичний прогноз, пророкуючий потеплення в Пiвнiчнiй пiвкулi на 2 – 4 градуси до 2025 року, то в зонi вiчномерзлих ґрунтiв вiдбудуться великомасштабнi процеси, якi змiнять весь вигляд арктичного басейну. Перш за все вiдбудеться повне розтавання до глибини 15 – 20 м так званих високотемпературних (з близькою до 0 °С середньорiчною температурою) мерзлих товщ по пiвденнiй межi розповсюдження вiчної мерзлоти, в смузi шириною до декiлькох сотень кiлометрiв. На пiвнiч вiд цiєї смуги вiдтавання захопить шар в 10 – 15 м. Інтенсивнiсть термокарстових i солiфлюкцiйних явищ рiзко зросте в районах на пiвнiч вiд Ігарки, Якутська, де зосередженi величезнi запаси пiдземних льодiв. Береги Пiвнiчного Льодовитого океану, складенi рихлими вiдкладеннями, пiддадуться деформацiї. Багато дiлянок сушi в результатi розтавання мерзлих товщ опустяться до вiдмiток нижче рiвеня моря. Море почне наступати на сушу. А в глибинi материка почнуть формуватися численнi озера i болота, сприяючi подальшому розвитку термокарста. Всi будiвлi i споруди, побудованi на вiчномерзлих ґрунтах, будуть зруйнованi.
Помiтимо далi, що в зонi вiчної мерзлоти ми маємо сьогоднi близько 480 млн. га лiсовкритих територiй. Це складає бiльше 60% вiд покритої лiсом територiї Росiї. Вважається, що саме вiчномерзлим ґрунтам, що є природним водоутримуючим бар’єром, лiси Сибiру зобов'язанi своїм iснуванням. Руйнування вiчної мерзлоти приведе до масової загибелi лiсiв i формування холодних напiвпустель.
Висновок
Отже, деградацiя земельних ресурсiв (водна та вiтрова ерозiя, забруднення вiдходами промисловостi та сiльськогосподарського виробництва, важкими металами та радiонуклiдами, переущiльнення ґрунту пiд дiєю важкої сiльськогосподарської технiки, порушення внаслiдок добування корисних копалин тощо) призводить до скорочення земельних ресурсiв, зменшення потенцiйної родючостi ґрунтiв, що вимагає проведення науково обґрунтованої державної полiтики в галузi використання i охорони земель, створення механiзму збереження i покращання нацiонального багатства – продуктивних земель. Необхiдною умовою для охорони продуктивних земель i навколишнього природного середовища в цiлому є правильна органiзацiя територiї i землекористування зокрема. Розроблена в цьому напрямку Програма захисту земель практично не дiє, головним чином, через вiдсутнiсть коштiв.
1. «Еколого-економiчнi проблеми Житомирської областi»; Пiд заг. ред. П. П. Михайленка
2. Ю. В. Новиков «Экология, окружающая среда и человек»
3. Митчелл П. «101 ключевая идея: Экология»
|
