Дипломная работа: Оцінка забруднення та визначення розмірів шкоди, зумовленої забрудненням і засміченням земельних ресурсів

Технічний етап рекультивації включає наступний комплекс робіт:

–знімання та складування родючого шару ґрунту і потенційно родючих порід;

–селективне вийняття і формування відвалів розкривних порід;

–формування відвалів шахт, кар’єрів;

–планування поверхні, терасування, закріплення схилів, відкосів, відвалів;

–хімічна меліорація токсичних порід;

–покриття спланової поверхні шаром родючого ґрунту або потенційно-родючих порід;

–інженерне обладнання території (дороги, виїзди);

–планування на та бортів кар’єра при створенні водоймищ.

Комплекс робіт залежить від стану порушених земель та напрямку їх подальшого використання. Селективне формування відвалів та зняття родючого шару ґрунту є обов’язковим при проведенні будь-яких гірничих робіт, промисловому чи цивільному будівництві. Родючий шар використовується для землювання низькородючих та еродованих земель.

При проведенні рекультиваційних робіт обов’язковим є при формуванні відвалів селективне добудування і формування відвалів. Гумусовий шар, потенційно родючі та інші породи добуваються, транспортуються та складуються роздільно.

Якщо гумусовий шар не використовується для рекультиваційних робіт, він зберігається спеціальних відвалах (до 10 м висоти). Поверхня таких відвалів планується і засівається бобовими травами для захисту від ерозії та підтримки достатнього рівня біологічної активності ґрунту.

При формуванні відвалів порід відразу здійснюється грубе планування поверхні. При цьому ділянки для використання в сільському господарстві повинні бути близькі до рівнинних без замкнутих понижень та бокових ухилів. Загальний ухил поверхні для Полісся може складати 1-2°, для лісостепу і Степу – 1°. Після одно-дворічної усадки порід здійснюється кінцеве планування поверхні, відвали покриваються родючим шаром ґрунту і передаються в освоєння.

5.3 Біологічний етап рекультивації

Біологічна рекультивація – це етап загальної рекультивації, що охоплює комплекс агротехнічних і фітомеліоративних заходів для підвищення родючості порушених земель.

Біологічна рекультивація може бути сільськогосподарською або лісовою. Сільськогосподарська рекультивація слугує для підготування земель під ріллю, багаторічні насадження чи природні кормові угіддя.

Лісова рекультивація передбачає вирощування на рекультивованих землях певного набору лісових культур, які в подальшому можна використовувати як товарні або парникові лісопосадки, спортивно-оздоровчі і захисно-декоративні зони.

Вибір того чи іншого виду рекультивації базується на економічних, господарських та фізико-географічних особливостях розміщення ділянки порушених земель, складу, властивостей та рівня родючості порід та наявності родючого шару ґрунту. Найбільшу цінність являють землі, що планується використовувати під сільськогосподарські угіддя. Їх готують особливо ретельно, включаючи обов’язкове нанесення на сплановану поверхню шару родючого ґрунту або потенційно родючих порід.

В областях з поширенням родючих ґрунтів і нетоксичних розкривних порід проводять сільськогосподарську рекультивацію. Вона проходить у кілька стадій: вапнування, розпушування до глибини 60 см, внесення добрив, посів злаково-бобової суміші. Після цього вводять спеціальну сівозміну, де 40-50 % складають багаторічні трави.

Біологічна рекультивація включає комплекс заходів по створенню водно-повітряного і поживного режимів для сільськогосподарських і лісових порід. Біологічна рекультивація передбачає:

–введення сидеральних сівозмін;

–внесення підвищених норм органічних та мінеральних добрив;

–мульчування;

–глибоке рихлення.

Меліоративні заходи на верхній шар ґрунту повинні бути максимально ефективні з метою скорочення термінів окупності затрат на рекультивації.

Напрямок і методи біологічної рекультивації розрізняють залежно від географічного положення району, його кліматичних, фізичних і господарсько-економічних особливостей. Найбільш дешевим видом освоєння рекультивованих територій вважається залісення. Для поліпшення властивостей верхнього шару відвалів, для нагромадження в ньому органічної речовини й азоту перед посадкою дерев висівають люпин, люцерну з наступним їхнім захворюванням. Дерева саджають в заповнені нетоксичною породою або ґрунтом ямки чи борозни.

6.1 Сільськогосподарське використання дерново глинисто-піщаних ґрунтів на древньоалювіальних пісках

Ґрунти володіють високою природною родючістю і придатні під всі районовані в зоні сільськогосподарські культури.

Заходи щодо підвищення продуктивності цих ґрунтів повинні бути спрямовані передусім на регулювання водного і поживного режимів. Ґрунт в сільському господарстві виступає як основний засіб виробництва.

Ґрунт – основний засіб і об’єкт праці в сільськогосподарському виробництві, а його розподіл є причиною гострих соціальних конфліктів.

До заходів, що направлені на підвищення сільськогосподарської продуктивності ґрунтів, відносять наступні:

–внесення добрив – органічних і мінеральних;

–обробка з урахуванням конкретних ґрунтових умов рельєфу інших чинників, а саме: з одного боку, поглиблення орного шару для поліпшення водно-повітряного, поживного і теплового режимів ґрунту;

–застосування для боротьби з водною ерозією ґрунтозахисних сівозмін з багаторічними травами, оранка упоперек схилів.

Розвиток сільського господарства потребує правильного обліку особливостей ґрунтового покриву при розміщенні й плануванні його галузей, при виборі й розміщенні культурних рослин, агротехніки, використання добрив. Наприклад, багато культурних рослин не виносять високої кислотності ґрунтів (пшениця, кукурудза), надлишку СаСО3 (чай, цитрусові), віддають перевагу слабкому засоленню. Тому важливе значення має раціональне використання цих ґрунтів та їх охорона.

6.2 Вплив пестицидів на ґрунт

Пестициди – отрутохімікати для боротьби з бур’янами (гербіциди), із грибковими хворобами (зооциди), широко застосовуються в сільському господарстві і зберігають більше 30 % врожаю. Найбільше застосування знаходять такі пестициди: хлоровані вуглеводи, дієни, складні ефіри фосфорних кислот. При обробці посівів пестицидами основна їх частина накопичується на поверхні рослин. Вони адсорбуються органічною речовиною ґрунтів і мінеральними колоїдами. Надлишки пестицидів можуть мігрувати з гравітаційним потоком і потрапляти в ґрунтові води. Накопичуючись у ґрунті, вони можуть передаватися до ланцюга харчування і викликати захворювання тварин і людей. Нагромадження залишків пестицидів у ґрунті залежить і від природи токсиканта. Найбільш стійкі – хлорорганічні сполуки і група дієнів. Вони зберігаються у ґрунті протягом декількох років. До того ж, чим вище доза, тим довше зберігається токсикант. Фосфорорганічні сполуки і похідні карбамідної кислоти втрачають свою токсичність менше ніж за 3 місяці і при розкладі не утворюють токсичних метаболітів.

Основна умова охорони ґрунтів від забруднення пестицидами:

–створення і застосування менш токсичних і менш стійких сполук і зменшення доз їхнього внесення у ґрунт. Розкладаннню токсикантів сприяють реакції окиснення, відновлення і гідролізу. Найбільш активне розкладання пестицидів здійснюють мікроорганізми. Деякі хімікати токсичні для мікроорганізмів ґрунту, але у дозах, які рекомендуються для виробництва, значної шкоди не завдають.

Охорона ґрунтів від надлишку пестицидів має ряд спільних рис з охороною ґрунтів. Розробка нових довгостроково діючих гранульованих форм добрив, застосування комплексних форм, використання правильної технології їх внесення, дотримання правил збереження і транспортування – все це охороняє ґрунт від надлишку пестицидів.

Отже, одна із найцінніших властивостей ґрунту – здатність його до самоочищення – зумовлюється головним чином завдяки життєдіяльності бактерій. Детоксикація і руйнування отрутохімікатів знаходиться у прямій залежності від біохімічної активності ґрунтів. Ці процеси інтенсивніше відбуваються в ґрунтах з великою кількістю гумусу, при внесенні органічних добрив.

7.1 Визначення забруднення земельних ресурсів

Забруднення земельних ресурсів – попадання на поверхню та всередину ґрунту забруднювачів, що не розкладаються в процесі самоочищення ґрунту і змінюють його властивості.

Землі вважаються забрудненими, якщо в їх складі виявлені кількісні або якісні зміни, що сталися в результаті господарської діяльності та інших антропогенних факторів.

Фактори забруднення земель встановлюються інспекторами Державної екологічної інспекції Міністерства охорони навколишнього середовища. Визначення обсягу забруднення земельних ресурсів у кожному випадку є самостійним завданням через різноманітність геоморфологічних, геологічних та гідрологічних умов, обмеженість інформації про них на конкретних ділянках. За наявності інформації про кількість забруднюючої речовини, яка проникла у певний шар землі чи засмітила її поверхню, визначають на місці площу, глибину проникнення та обсяги забруднення. Терміновим загальнодержавним завданням є глибоке екологічне і біохімічне дослідження, розробка програми необхідних оздоровчих заходів в інших регіонах екологічних катастроф.

При одночасному забрудненні земель кількома забруднюючими речовинами загальний розмір шкоди визначається як сума втрат від кожної забруднюючої речовини.

При обчисленні розміру шкоди, завданої земельним ресурсам в результаті несанкціонованих звалищ побутових, промислових та інших відходів, уводиться коефіцієнт 10, а токсичних відходів – 100.

Розмір відшкодування шкоди Рвв визначається за формулою:

Рвв = А · Гд · Кз · Кн · Жегз,         (1)

де: А – питомі витрати на ліквідацію наслідків забруднення земельної ділянки, які визначаються, як 0,5 Гд;

Гд – грошова оцінка земельної ділянки до забруднення, грн. (формула 2);

Кз – коефіцієнт, що характеризує вміст забруднюючої землі (м3) в об’ємі забрудненої землі (м3) залежно від глибини просочування;

Кн – коефіцієнт небезпечності забруднюючої речовини (додаток 1);

Шегз – показник шкали еколого-господарського значення земель (додаток 2).

Грошова оцінка земельної ділянки до забруднення (Гд) визначається:

Гд = ∑ (Пагр ∙ Гагр), (2)

де Пагр – площа агровиробничої групи ґрунтів (м2);

Гагр – грошова оцінка 1 м2 агровиробничої групи ґрунтів (грн./м2), яка визначається:

, (3)

де:

Гу – грошова оцінка 1 м2 відповідних угідь сільськогосподарського підприємства (грн./м2), яка визначається за матеріалами грошової оцінки земель щодо конкретних власників за даними земельного кадастру районного відділу земельних ресурсів;

Багр – бал бонітету агровиробничої групи ґрунтів земельної ділянки;

Бу – бал бонітету 1 га відповідних угідь сільськогосподарського підприємства (додаток 6).

Коефіцієнт забруднення землі (Кз) визначається за формулою:

, (4)

де:

Озр – об’єм забруднюючої речовини (м3);

Тз – товщина земельного шару, що є розмірною одиницею для розрахунку витрат на ліквідацію забруднення залежно від глибини просочування і дорівнює 0,2 м;

Пд – площа забрудненої земельної ділянки;

Іп – індекс поправки до витрат на ліквідацію забруднення залежно від глибини просочування забруднюючої речовини (додаток 3).

За відсутністю даних про об’єм забруднюючої речовини його величина розраховується:

, (5)

де:

Взр – вага забруднюючої речовини (т);

Щзр – відносна щільність забруднюючої речовини (т/м3) (додаток 4).

Задача

У селищі міського типу на ділянці нафтопроводу стався витік сирої нафти на площу 180 м2. Маса забруднюючої речовини склала 3,5 т. Нафта просочилась у ґрунт на глибину 40 см.

Визначаємо розмір шкоди від забруднення:

1.Кн = 3 (надзвичайно небезпечний забруднювач).

2.Шегз = 3 (землі сільських населених пунктів та селищ міського типу.

3.Іп = 0,08.

4.Щзр = 0,73 – 1,04

5.Визначаємо об’єм забруднюючої речовини:

 м3

6.Визначаємо коефіцієнт забрудненості:

7.Визначаємо грошову оцінку 1 м2 агровиробничої групи:

8.Визначаємо грошову оцінку земельної ділянки до забруднення:

Гд =(180 ∙ 0,07) = 12,6

9.Визначаємо розмір відшкодування шкоди:

Рвв = 6,3 ∙ 12,6 ∙ 1,43 ∙ 3 ∙ 3 = 1021,6206.

Отже, розмір відшкодування шкоди за забруднення ґрунтів селища міського типу становить 1021,62 гривні.

7.2 Рекомендації по покращенню властивостей ґрунту

Для того, щоб покращити ґрунт потрібно зменшити обробіток ґрунтів по горизонталі. «Халтурне» землеробство зменшує змив ґрунту на 50 % і поверхневий стік на 12-99 %.

Охорону ґрунтів можна здійснювати найрізноманітнішими методами: заліснення перелогів та еродованих земель, використання раціональної агротехніки, відмова від монокультур. Технологія сільськогосподарського виробництва має базуватися на екологічно обґрунтованих раціональних нормах, виключаючи з обробітку землі на схилах крутістю 7°, інтенсифікувати використання сільськогосподарських угідь, які залишилися в обробітку. Науковці рекомендують розпочати послідовний перехід на ландшафтне землеробство, його ґрунтозахисну спрямованість, у повному обсязі виконувати протиерозійні заходи і рекультивацію земель.

Також одна з головних умов охорони ґрунтів від забруднення пестицидами та різними добривами, тобто можна вносити у ґрунт різні добрива, але не в дуже великій кількості.

Заходи щодо підвищення продуктивності земель та їх охорони дуже різноманітні і повинні здійснюватись комплексно, єдиною системою, взаємно доповнюючи один одного і посилюючи дію всіх інших. Тому, перш за все, потрібно, щоб кожний клаптик землі, кожне поле мало дбайливого господаря, освіченого, розсудливого, щоб від стану поля залежала не тільки його доля, а й доля його дітей та онуків.

На сьогоднішній день особливого значення набуває рекультивація земель – повне або часткове відновлення ландшафту та родючості ґрунту, добування корисних копалин.

Для того, щоб зберегти фізичні властивості ґрунтів – структуру, пористість, оптимальний водно-повітряний режим – потрібно різко скоротити повторність обробітку ґрунтів, перейти на прогресивні та ефективні форми, легші машини і механізми.

Для постійного прогресуючого підвищення врожайності ґрунтів необхідне здійснювання ряду меліоративних заходів.

Меліорація – докорінне поліпшення природних умов ґрунтів з метою підвищення їх родючості.

Лісотехнічні меліорації – для поліпшення водного режиму та мікроклімату, захисту ґрунтів від ерозії шляхом заліснення схилів, балок і ярів.

Хімічні меліорації – поліпшують агрохімічні і агрофізичні властивості ґрунтів, шляхом використання вапна, гіпсу, торфу.

Гідротехнічні меліорації спрямовані на поліпшення водного режиму шляхом обводнення або осушення, точним регулюванням водного режиму ґрунту.

Всі ці види меліорації потрібно застосовувати лише на основі науково обґрунтованих потреб, щоб не погіршити стан земель.

Ґрунт, як елемент біосфери, покликаний забезпечити біологічне середовище для людини, тварини, рослин та інших організмів. Він має високу буферність та енергоємність, значний резерв механізмів самоочищення, які так важливі для підтримання збалансованої взаємодії ґрунтової мікробіоти і людини. Тільки ґрунтом можуть бути забезпечені повноцінні умови для виробництва продуктів харчування і корму для тварин. Ґрунт перебуває в постійних обмінних взаємодіях з іншими елементами біосфери і залежить від їх стану. Він істотно впливає на прилеглі елементи біосфери та поверхневі й підземні води, атмосферне повітря.

Ґрунти потрібно охороняти. Охорона ґрунтів від забруднення – найгостріша глобальна проблема, з якою безпосередньо пов’язане відтворення біорізномаїття та забезпечення продуктами харчування населення планети. Охорона ґрунтів необхідна для збереження та підвищення їх репродуктивної функції, для підтримки стійкості біосфери.

У ґрунті можна виокремити кілька основних горизонтів: гумусовий, в якому зосереджена основна маса органічної речовини; ілювіальний, в якому накопичуються поживні речовини; материнська вивітрена гірська порода і незамінена материнська порода.

1.  Шкварчук М.М., Денеменчук М.І. Ґрунтознавство. – К.: Вища школа, 1986.

2.  Назаренко І.І., Польська С.М. Ґрунтознавство з основами екології: Підручник. – Чернівці: Книга, 2006. – 504 с.

3.  Коротун І.М., Коротун Л.К. Географія Рівненської області. – Рівне: М.Колос, 1981. – 256 с.

4.  Кваша М. Ґрунти Рівненської області. – Львів, 1970.

5.  Ковда В.А. Биохимия почвенного покрова. – М., 1993.

6.  Канівець В.І. Життя ґрунту. – К.: Урожай, 1990.

7.  Мацмув А.І., Проценко С.Б., Саблій Л.А. Моніторинг та інженерні методи охорони довкілля: Навч. посібник. – Рівне: ВАТ «Рівненська друкарня», 2000. – 504 с.

8.  Запольський А.К., Самок А.І. Основи екології: Підручник / За ред.. К.Н.Ситлика. – К.: Вища шк., 2004. – 328 с.

9.  Ґрунти України та їх агро-виробнича характеристика. – К.: Урожай, 1964.

10.  Основи сільського господарства: Навч. посібник / Б.М.Польський, М.І.Стебленко, П.Д.Чмир, В.С.Яворський. – 2-ге вид. перероб. і допов. – К.: Вища шк., 1991.

11.  Атлас почв Украинской ССР. Под ред. Крупского Н.Е., Полупана Н.П. – 1979. – 160 с.

Додаток 1

Коефіцієнти небезпечних забруднюючих речовин (Кн)

Додаток 2

Шкала еколого-господарського значення земель (Шегз)

Додаток 3

Індекс поправки на глибину просочування забруднюючої речовини (іп)

Додаток 4

Відносна густина деяких забруднюючих речовин

при температурі +20° c, (щзр)

Додаток 5

Бал бонітету агровиробничої групи ґрунтів