Охорона літосфери

ОХОРОНА ЛІТОСФЕРИ

ОХОРОНА ГРУНТІВ

Одним з $головних питань охорони довкілля, є охорона літосфери — зовнішньої твердої оболонки Землі, яка Має такі життєво важливі ресурси, як землі, грунти й збагачені різними копалинами та мінеральною сировиною надра.

За довгий період існування (понад 4,5 млрд років) земна поверхня зазнала дуже великих змін. Геологам відомо, щ$о за цей час неодноразово під впливом, внутрішніх і зов­нішніх геологічних і космічних сил змінювався не лише рельєф земної поверхні в меж$ах окремих континентів, коли гори ставали глибокими морями й навпаки, а й сама фор­ма континентів, їх розміри, розташування. За цей довгий період на земній поверхні відбувалися багаторазові локальні, регіональні ‘й глобальні екологічні катастрофи, які різко змінювали клімат і склад атмосфери, чисельні й по­тужні землетруси, виверження вулканів, під час яких роз­печена лава,, вирвавшись з земних глибин, вкривала смертельною вогняною ковдрою тисячі квадратних кіломет$рів. Періоди катастроф змінювалися періодами спокою, коли протягом мільйонів років знову відтворювалося й розви­валося життя, відбувалися процеси вивітрювання порід, денудації, виположення, пенепленізації.

Одночасно з формуванням земної поверхні формували­ся т$акож грунти (на межі розділу літосфери, й атмосфери) та корисні копалини (на поверхні та в надрах, на глибинах від кількох метрів до кількох десятків кілометрів).

Грунти—це природні утворення, які характеризуються родючістюздатністю забе$зпечувати рослини речовинами, необхідними для їх життєдіяльності, а також накопичени­ми водою й повітрям. Грунти — це органо-мінеральні утво­рення, що виникли в результаті тривалої взаємодії живих організмів і субстрату (певного типу гірсь$ких порід—гра­нітів, вапняків, базальтів, глин, пісків чи сланців тощо), розкладу живих організмів, впливу природних вод і атмо­сферного повітря.

Найродючіші та найпотужніші грунти — чорноземи – формувалися протягом тисячоліть у зонах лугових степів, де був сприятливий клімат (тепле літо, кількість опадів— 500—600 мм на рік) і оптимальні умови для розвитку ба­гатої трав’яної рослинності. Північніше, де вологи біль­ше, але не дос$ить тепло, в лісовій зоні, утворилися темно-сірі, сірі й світло-сірі грунти (підзолисті, дерново-підзолис­ті, болотні) та торфовища. Південніше, де тепла більше, ніж у степовій зоні, але значно менше вологи, рослинність бідна, ґрунтоутворення відбувалося слабше. Тут, у сухих степах, напівпустелях і пустелях переважають бурі, сіро-бу$рі й каштанові грунти, сіроземи, солонці та солончаки. В Україні нараховується близько 650 видів різних грунтів.

Дуже важливим компонентом грунту є перегній — орга­нічна речовина, яка утворюється з решток померлих рос­лин під впливом діяльності мікроорганізмів, які живляться вуглеводнями, бі$лками, жирами, лігніном, пектином, цук­ром й іншими речовинами, що містяться в рослинах, пере­робляють їх, розкладають, перетворюють на глюкозу, амі­нокислоти, гліцерин, хінони та поліфеноли. Мікроби за допомогою ферментів синтезують гумус, ґрунтовий пере­гній, вуглекислий газ і воду, аміак, окиси азоту та інші речовини. Ґрунтоутворення є важливо$ю частиною біологіч­ного кругообігу речовин і енергії. Грунт забезпечує рос­линний світ калієм і вуглецем, а також азотом і фосфором, які входять до складу білка. Родючість залежить від кіль­кості азоту в перегної, перегною в грунті та потужності грунту. Кращі чорноз$еми містять до 10—15 % гумусу (пе­регною).

Грунти мають для нас величезне значення не лише тому, що є головним джерелом одержання продуктів хар­чування, вони відіграють активну роль в очищенні природ­них і с$тічних вод, які через них фільтруються. Грунтово-рослинний покрив планети є регулятором водного балансу суші, оскільки він поглинає, утримує й перерозподіляє величезну кількість атмосферної вологи. Це — універсальний фільтр і нейтралізатор багатьох видів антропогенних за-бруднень. Тому користуватися землею, грунтом слід розум­но й обережно.$

Грунт, який не є продуктом праці людини й створював­ся природою протягом тисячоліть, нині в результаті хижа­цького користування, нерозумної аграрної політики та роз­базарювання під рі$зні види будівництва, кар’єри, полігони знаходиться в стані виснаження, вичерпання. Внаслідок того, що в гонитві за врожаєм грунти почали орати дедалі глибше та частіше, завозити на поля величезні кількості мінеральних добрив та пестицидів для боротьби з шкідни­ками, на величезних пло$щах землі в степових і посушливих районах грунти втратили здатність вбирати й пропускати воду, їх структура деградувала, вони перенасичені шкідли­вими хімічними речовинами. Повсюдно врожайність грун­тів катастрофічне зменшується. Потрібні термінові заходи для відтворення структури й родючості грунтів — нейтра­лізація, розсолення, збагачення гумусом тощо.

Як сказано в одній з останніх доповідей 00Н про стан земельних ресурсів світу, подальше існування нашої циві­лізації поставлене під загрозу че$рез широкомасштабну за­гибель родючих земель, що збільшується.

Нині охорона й раціональне використання земельних ресурсів (орні землі, пасовиська, сінокоси, рекреаційні зо­ни) — одна з найактуальніших проблем.

Загальна площа орних земель суші становить бл$изько 1,5 млрд га (10—11 % площі суші), пасовиськ і сінокосів— близько 3 млрд га (тобто близько 20 % площі суші). Ре­зерв$и сільськогосподарських угідь на сьогодні, згідно з да­ними 00Н, повністю вичерпані. На кожного мешканця планети припадає в середньому лише 0,4 га орної землі, й ця цифра зменшується через значний приріст населення планети.

Близько 3/4 усіх грунтів земної кулі мають до того ж знижену продуктивність ч$ерез незабезпеченість вологою й теплом. І, нарешті, має місце швидка деградація цих грунтів під потужним антропогенним тиском.

В умовах зростаючого дефіциту продуктів харчування нині кожна п’ядь землі, на якій можна виростити щось їс­тівне, має велике значення й повинна охоронятися. Разом з тим, охорона земельних ресурсів здій$снюється дуже не­задовільно, зокрема в Україні.

Наведемо основні відомості про головні причини дегра­дації грунтів і стан їх охорони.

За даними ЮНЕП, щорічно через вплив на грунти віт­рів, ураганів, хімізації, будівництва міст, доріг, промислових об’єктів, аеродромів, розвиток кар’є$рів у всьому світі втрачається від 5 до 7 млн га родючих земель.

Сотні мільйонів г$ектарів земель потерпають від ерозії. Лише в Україні щорічно від ерозії гинуть десятки тисяч гектарів орної землі.

Дуже значних збитків господарству завдає ерозія грун­тів у ряді областей Індії, в Непалі, високогір’ях Східної Африки, Андах, США, Китаї та інших регіонах Землі. На цих землях урожайність зменшується на ЗО—60 %, поде­куди—на 90 %. Ерозії грунтів сприяє активне яроутворення, зумовлене діяльністю людини (ярами зруйновано бли­зько 7 млн га земель) — вирубкою лісу на схилах, знищен­ням т$рав’яного чи чагарникового покрову, неправильним розорювання землі тощо.

Сприяють ерозії й пилові бурі, коли в повітря $на висо­ту 1—3 км здіймаються мільйони тонн пилу, піску, грунту, оголюючи в одних місцях землю на сантиметри й навіть десятки сантиметрів, перетворюючи її на пустелю і засипаючи поля, сади, луги, дороги та будівлі в інших місцях шаром пилу й піску товщиною 20—50 см, а іноді навіть 2—3 м. Відомі пилові бурі, що завдали великої шкоди на Північному Кавказі, в східній Україні, $Середній Азії, особливо поблизу Аралу, в Центральній Америці.

Вітрова й водна ерозії повністю знищують грунти або значно зменшують вміст у них азоту, фосфору, калію, ряду мікроелементів— усього, від чого залежить родючість. Еро­зія також призводить до виникнення ґрунтової посухи (висушує грунт), що теж знижує врожайність. Найбільше активізують ерозію часті оранки, культивації, боронування, ущільнення, трамбування колесами та гусеницями важко$ї сільськогосподарської техніки. Ґрунтовий покрив відносно мало травмують лише трактори з шириною шин на колесах 1 м і більше. Переважна $більшість нашої техніки на полях завдає грунтам невиправної шкоди.

Основними засобами відновлення грунтів на оголених ділянках рельєфу є ділянкове лісонасадження й деревона­садження у вигляді лі$созахисних смуг, екологічно обгрун­товане зрошення земель, впровадження сівозмін, періодич­на консервація угідь (коли земля «відпочиває»).

Великої шкоди землям завдають зумовлені діяльністю людини (підрізка схилів, копання кар’єрів, підтоплення че­рез аварії й неправильні меліорації, будівництво водосхо­вищ тощо) зсуви, селі та осипи в горбкуватих та гірських регіонах.

Однією з найбільших бід після ерозії грунтів є, мабуть, їх засолення, основна причин$а якого — неправильне зро­шення. Ерозія й засолення грунтів призводять до опустелювання земель. Протягом останніх десятиріч тисячі гек­тарів посушливих$ земель у степових районах, пустелях і напівпустелях, де проводилося інтенсивне зрошення й спо­чатку значно підвищилася врожайність (більше половини приросту продукції світового сільського господарства зу­мовлено зрошенням), згодом стали непридатними для ви­користання через «білу отруту», як називають місцеві жи­телі сіль, якою забиті всі пори грунту та його поверхня в результаті випаровування зрошувальних вод.

Раніше, до масового зрошення, на$ значних територіях росли дикі трави, чагарники, а на землях, розумно зроше­них, постійно була висока врожайність полів і садів. Нині через перезволоження, надлишок води в грунтах і їх засо­леність гинуть дерева, поля, сади, виноградники, бавов$няні плантації. В найближчих до полів селищах вода позали­вала льохи, стан питної води значно погіршився, особливо навколо каналів, що можна спостерігати й у Середній Азії вздовж Каракумського каналу, й у нас на півдні України, районах Північно-Кримського, Каховського каналу.

$Повторне засолення грунтів і ґрунтових вод, підтоплення й заболочення територій, активізація зсувових, просадочних і карстово-суфозійних явищ відбулися через не­враховані природні інженерно-геологічні й гідрологічні умо­ви, а також недосконалість або неправильність методик меліоративних робіт, $втрати (їх обсяг величезний) води в транспортних системах, водоводах. Дуже важливими при будь-яких меліораціях є попередні гідрогеологічні й гідро­хімічні дослідження та якомога точніші прогнози водно-со­ляного режиму та б$алансу ґрунтових вод, передбачення систем вертикального дренажу, водозбереження, чітке ке­рівництво водорозподілом.

Дедалі відчутнішими стають негативні наслідки хіміза­ції сільського господарства — погіршення стану грунтів че­рез накопичення в них шкідливих хімічних речовин після тривалих й інтенсивних (без належних розрахунків і вра­хування гідрогеологічних та екологічних законів) внесень міндобрив та різних пестицидів. Адже внесений у грунт фосфор практично не вимивається. До речі, у водойми від промислових та побутових стоків його потр$апляє значно більше, ніж з сільськогосподарських угідь (його частка в забрудненні не перевищує 20%). Використання великої кількості фосфорних добрив призводить також до накопи­чення в грунтах фтору, стронцію, урану, торію, радію.

$На сьогодні в грунтах світу накопичено близько 150 млрд т азоту, зокрема в чорноземах — до 20—30 т азо­ту на кожному гектарі. Але рослинам його все ж не виста­чає, бо ними засвоюються далеко не всі азотні сполуки. При цьому дуже важливою умовою є поступовий розклад гумусу протягом кількох років, перехід азоту з однієї фор­ми в іншу. Грунт повинен бути$ розпушеним, пористим, грудочкуватим, до нього вільно маніть надходити вода й по­вітря. Розкладають азотні сполуки й відновлюють їх до різних окислів і молекулярної форми азоту бактерії-денітрифікатори.

Одним з негативних наслідків перезбагачен$ня грунтів і водойм хімікатами є евтрофікація водойм — підвищення їх біологічної продуктивності через накопичення біогенних елементів, пов’язаних з азотом, «цвітіння» водоростей, їх накопичення, відмирання, розклад з інтенсивним погли­нанням кисню з водойм$, що спричинює задуху водойм, за­гибель риби та інших водних тварин.

Нітрати накопичуються не лише у воді й грунтах, а й у рослинах, овочах та фруктах, справляючи шкідливий вплив на здоров’я людини. Нітрати мало токсичні, але в шлунко­во-кишковому тракті вони під дією мікрофлори відновлю­ються до нітритів — солей азотистої кислоти, які набагато токсичніші, особливо д$ля людей похилого віку та дітей з серцево-судинними хворобами. Надлишки нітратів у орга­нізмі беруть участь в утворенні нітрозоамінів-канцерогенів. Крім того, вони, взаємодіючи з гемоглобіном крові, пере­творюють двовалентне заліз$о на тривалентне, зменшуючи транспорт кисню та перешкоджаючи нормальному диханню тканин.

Різні рослини мають неоднакову здатність до накопи­чення н$ітратів. Найбільше їх акумулюють кріп, салат, пет­рушка, потім буряки, значно менше — капуста та морква, ще менше — картопля.

Концентруються нітрати в рослинах теж по-різному. В капусті їх найбільше в центральній, кореневій частині та верхніх листках, у огірках, патисонах — у шкірці, в картоп­лі — всередині, у моркві, буряках, кабачках — у нижній час­тині плоду.

$Якщо очищену картоплю тримати деякий час у воді, кількість нітратів у ній значно зменшується.

Гранично допустима концентрація нітратів (у мг/кг за нітрат-іоном) у картоплі становить 80, капусті білокачанній та моркві—300, помідорах—60, цибулі—60, огірках— 150, кавунах і динях—45, буряках— 140. Щоб визначити ГДК нітратів у ранніх овочах, ці цифри подвоюють..

У відвари переходи$ть 50 % і більше (у капусти — 70 %) початкової кількості нітратів, особливо якщо овочі поріза­ні. Корені й шкірку овочів завжди варто викидати. Напол$о­вину зменшують вміст нітратів у овочах соління, марину­вання, квашення.

Для зменшення нітрифікації рекомендують інгібіто­ри — речовини, які гальмують цей процес.

Необхідно користуватися рекомендаціями відповідних служб (агрохімічних центрів) щодо якості, тип$у й кілько­сті мінеральних добрив, які застосовуються в певних райо­нах для певних культур, організації транспортування, збе­рігання та застосування різних добрив, контролю за ста­ном навколишнього середовища.

Дуже важливо також організувати моніторинг земель — систематичне спостереження за станом земельного фонду. Слід мати дані щодо розподілу земель за власниками й користувачами, продуктивності земельних ресурсів, сту$­пеня деградації грунтів, стану їх забруднення, а також фонового забруднення (загальний стан забруднення атмо­сфери, природних вод усього регіону).

Особливо важливо постійно контролювати вміст у грун­там та ґрунтових водах пестицидів (мета$фос, карбофос, цирам, севін, гептахлор, карбатіон, поліхлорпропілен тощо) і ДДТ, який через свою стійкість ще міститься в грунтах багатьох районів.

Навколо всіх міст і промислових центрів слід постійно контролювати вміст у грунтах і водах важких металів, ви­являти шляхи їх міграції.

$

ОХОРОНА ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ

Площа всієї суші на Землі становить 148 млн км2; 10 % цієї тер$иторії займають льодовики (Антарктида, Гренлан­дія та ін.). Уся інша територія є вичерпними ресурсами по­верхні Землі; 33,1 % цієї території — це сільськогосподар­ські угіддя, 30,1 — ліси, 36,8 % — так звані «інші землі» (площі, зайняті населеними пунктами, промисловими під­приємствами, транспортними магіст$ралями тощо, а також пустелями, болотами, тундрою, горами). Під впливом ан­тропогенної діяльності структура земної поверхні постійно змінюється: скорочуються площі сільськогосподарських угідь і лісів, зростають площі «інших земель».

Берегти землю — це означає розумно, по-хазяйському її використовувати, щоб служила вона довго, багатьом прийдешнім поколінням.

Значні втрати земельних ресурсів пов’яз$ані з такими видами антропогенної діяльності, як промислове й громад­ське будівництво,$ особливо інтенсивне в зонах мегаполісів (столиці та найбільші міста великих країн), військове бу­дівництво (аеродроми, полігони, бази, військові містечка, склади пального та боєприпасів, літні табори, радіолока­ційні станції тощо), розвідка, пошуки та видобування ко­рисних копалин.

Усі ці види людської діяльності раніше здійснювалися без знання екологічних ситуацій. Нині кожен проект на будівництво проходить екологічну експе$ртизу, досліджу­ється ступінь майбутніх екологічних змін і шкоди приро­ді, розробляються відповідні заходи щодо мінімалізації не­гативного впливу на довкілля. Якщо навіть у віддаленому майбутньому (кілька деся$тків років) будівництво призве­де до значних негативних екологічних змін, воно має бути заборонене.

Останнім часом стали відомі численні факти негативно­го впливу військової діяльності на природу, й зокрема на земе$льні ресурси.

Сільськогосподарські землі є найціннішою частиною земельних ресурсів, бо вони забезпечують людство продук­тами харчування. Більша частина сільськогосподарських земель відводиться під ріллю, решта — площі багаторіч­них насаджень (сади, лісосмуги тощо), луги й пасовиська. Зростання населення Землі потребує збільшення кількості продуктів харчування, основним постачальником яких є орні землі. А тим часом можливостей для розширення ор­них земель нині майже ніде на Землі не залишилося. Нав­паки, в багатьох країнах спостерігається неухильне скоро$­чення цих площ. Тому єдиним способом задово­лення зростаючих потреб у продуктах харчування є інтенси­фікація сільськогос$подарського виробництва, зокрема вро­жайності за умови збереження стабільності посівних площ.

У світі накопичено важливий досвід з цього питання. Зокрема, слід згадати «зелену революцію» 50—60-х років у деяких країнах Азії та Латинської Америки (Індія, краї­ни Південно-Східної Азії тощо), коли за допомогою фахів­ців 00Н були запроваджені високоврожайні гібриди рису, пшениці, інших сільськогосподарських культур, застосов$а­ні нові прогресивні технології вирощування, меліорації то­що, що дозволило різко (в три-п’ять і навіть більше разів)$ підвищити врожайність основних сільськогосподарських культур і зменшити гостроту продовольчої проблеми в цих країнах.

У посушливих районах Землі спостерігається дуже не­безпечне явище опустелювання (перетворення земель на пустелю). Причиною цього є лег$ка вразливість природи в. цих зонах/надмірне використання земель під пасовиська, вирубування на дрова нечисленних дерев і кущів. Пустеля Сахара за останні 50 років збільшила свою площу на 650 тис. км2. Фахівці 00Н підрахували, що за ті ж остан­ні 50 років внаслідок господарської діяльності людини на Землі перетворилася на пустелю територія, що дорівнює половині площі П$івденної Америки! Кожної хвилини в сві­ті втрачається, перетворюється на безплідну пустелю 44 га землі.

Ліси — надзвичайно важлива складова біосфери. Вони є одним з основних поглиначів вуглекислого газу атмо­сфери й виробників кисню, постачають людству дуже цінні матеріали (деревина, сировина для хімічної промисловості, продукти харчування тощо), мають велике рекреа$ційне значення тощо.

Відповідно до норм, лісового законодавства, прийнятих у більшості країн, ліси поділяються на три групи.

1. Ліси з захисною функцією—охорона водних ресур­сів, протиерозійні ліси, державні лісозахисні смуги, ліси заповідник$ів і національних парків, ліси, що мають санітарно-гігіенічне й оздоровче значення.

2. Ліси захисного й обмеженого експлуатаційного значення — лісові масиви в густонаселених районах і місце­востях з обмеженими лісосировинними ресурсами.

$3. Ліси експлуатаційні — тайга, тропічні ліси. До лісів першої та другої груп застосовуються більш суворі режими лісокористування. Ліси, що є в Україні, належать саме до перших двох груп, у нас практично не­має експлуатаційних лісів (за винятком невеликих площ у Карпатах).

«Інші землі» поділяються$ на дві групи. До першої з них належать землі, малопридатні для сільського господарст­ва («невдоби»)—пустелі, гори, тундра, яри тощо. Деякі з них можуть бути освоєні сільським господарством, але лише за умови значних$ матеріальних і фінансових затрат. До другої групи належать заселені й забудовані території, тобто такі, які вже не можна використати якось інакше.

Розглянемо характеристику впливу на земельні ресур­си геологічної та гірничодобувної діяльності.

Нині ведеться інтенсивна розвідка$ та пошуки корисних копалин на всій планеті.—на суші й на морі, в усіх клі­матичних зонах і ландшафтних районах. Десятки експеди­цій, сотні партій, тисячі геологічних загонів численними маршрутами посезонне або цілорічне, використовуючи су­часну техніку, пересуваються від об’єкта до об’єкта, перевозять вантажі, бурят$ь тисячі свердловин, копають де­сятки тисяч канав, шурфів, виробок, будують тимчасові ба­зи, поселення, аеродроми, шляхи. Все це завдає значної шкоди природі. Порушуються земна поверхня й її надра на глибині понад 12 км.

Під час будівництва тимчасових доріг уздовж трас ви­рубується ліс, знищуються трав’яний покрив, чагарники, порушується гумусовий шар, змінюється режим ґрунтових вод внаслідок спорудження заглиблень-приямків, спору­джен$ня дамб тощо. Якщо ґрунтовий покрив знищується в напівпустелях, тундрі, притундрових районах, тайзі, гір­ських райо$нах, процеси його відновлення проходять повіль­но, довго, десятиріччями.

Транспортування ж вантажів, дослідного устаткування або бурових установок по бездоріжжю, пересування дуже тяжких самохідних агрегатів, тракторів завжди призво­дять до тяжких екологічних наслідків, особливо в степах, пустелях, тундрі. Досить навести такий приклад: з 1964 р. (час відкриття газо-нафтових родовищ) до 1990 р. лише на півострові Ямал було пройдено більше 400 свердловин, прокладено 800 кілометрів сезонних доріг, а планується пройт$и ще понад 1500 свер$дловин, прокласти до 4 тис. км тимчасових і постійних доріг. За підрахунками фахівців, це призведе до втрати на десятки років близько 2 млн га оленячих пасовиськ. Оленяче стадо через відсутність кор­му скоротиться майже на 100 тис. голів, втрати становити­муть близько 24-30 млрд грн. Додамо, що сліди від важ­кої техніки зберігаються протягом 30-40 років.

Підраховано також, що щорічна шкода, якої завдають господарству та природі Тюменської області нафтовики, становить близько 10 млрд грн, усього ж за роки «$велико­го освоєння» краю збитки становлять понад 200 млрд грн. Це — тисячі спалених гектарів лісу, мільйони гектарів зни­щених тундрових оленячих пасовиськ, ущент забруднені нафтою озера, болота, сотні річок і річечок — притоків ве­ликої Обі, загибель риби та оленячих гуртів, знищення газами від сотень свердловин, що безперервно горять про­тягом десятиліть на площі$ величезного регіону. В загра­вах газових смолоскипів щорічно вигорає, поглинаючи жит­тєдайний для всієї планети сибірський кисень, понад 15 млрд. м3 супутньо$го нафтового газу. А скільки завдано шкоди природі від прокладання 30 тис. км нафто- і газо­проводів!

Під час геолого-розвідувальних робіт змінюються при­родні ландшафти місцевості — порушується грунтово-ро$слинний покрив, утворюються западини через проведення відкритих канав, шурфів, розчисток порід, а також підви­щення внаслідок звалювання, викидання на поверхню гірсь­ких порід (відвали). Лише в колишньому СРСР щорічно-прокладалося понад 20 млн м3 розвідувальних канав і виро­бок. Прокладалися вони вручну та за допомогою канаво­копачів, екскаваторів, бульдозерів, скреперів, а також ви­бухів. Машинна й вибухова прохідка розвідувальних ка­нав має надзвичайно згубний вплив на природу.

$Протягом останніх років проведено ряд заходів, які зменшують негативний вплив на земельні ресурси пошуко$­во-розвідувальної геологічної діяльності. Це—викорис­тання техніки з спеціальними дуже широкими шинами, се­лективне виймання й складування грунтів уздовж канав, шурфів і виробок, проведення робіт по відновленню ґрун­тового покриву й рекультивації земель, зменшення розмі­$рів ділянок свердлування, вивезення порід у яри (але поки що вони мало ефективні), проведення екологічної паспор­тизації земель, відведених під гірничі роботи.

Розроблено також норми на вирубку лісу під час роз­відувальних робіт, розміри площ пошуково-розвідуваль­них ділянок, ділянок під тимчасові поселення, траси доріг, а також раціональн$і схеми транспортування, оптимальні розміри відвалів та інші нормативи.

Створено різні методи гірничо-технічних рекультивацій, з урахуванням географічного положення, характеристики грунтово-рослинного покриву об’єктів, гідрогеологічних і кліматичних умов, фізико-хімічних властивостей порід.

Існують такі види рекультиваційних робіт: сільськогос­подарські, лісогосподарс$ькі, водогосподарські, будівельні, рекреаційні та санітарно-гігієнічні. Майже всі вони супро­воджуються переміщенням великої кількості гірських по­рід і грунтів (оновлених) біологічно-продуктивних ділянок Землі, ділянок, де вже можливе житлове чи промислове-будівництво, ділянок гідротехнічного значення чи таких, що стануть зонами відпочинку.

Нині дедалі частіше техніко-будівельній діяль$ності на родючих землях передує знімання, перемішування та збе­рігання грунтів, які потім використовуються для покриття інших територій з гіршими$ грунтами чи для рекультивації кар’єрів, териконів. На рекультивованих землях розводять сади, парки, городи.

Для охорони земельних ресурсів велике значення ма­ють закони про землю (національні, регіональні), які нині є більш конкретн$ими, суворими, дієвими

ОХОРОНА ЗЕМНИХ НАДР

Надра Землі використовуються в кількох напрямах:

1) для добування корисних копалин; 2) зберігання рідких і газоподібних- $корисних копалин у природних і штучних сховищах; 3) створення різних споруд і навіть цілих заво­дів; 4) транспортних комунікацій (метро, трубопроводи);

5) захоронення промислових токсичних і радіоактивних від­ходів.

Промисловому використанню надр обов’язково має пе­редувати їх ретельне геологічне, гідрогеологічне й інже­нерно$-геологічне дослідження. Мінеральні ресурси; зосе­реджені в надрах, є основою функціонування головних га­лузей світового господарства. Мінеральні ресурси — це су­купність усіх корисних копалин суші й Світового океану, які використовують$ся в галузях енергетики, чорної та ко­льорової металургії, хімічної промисловості, будівництва. Вони є національним багатством кожної країни. Видобуті нині з надр землі корисні копалини забезпечують сирови­ною енергетику (на 83 %), хімічну (на 75) і металургійну промисловість (на 80—90%). Щорічно на нашій планеті видобувається майже по 30 т різних корисних копалин на людину.

Останнім часом корисні копа$лини стали причиною по­літичних суперечок і міжнародних конфліктів, предметом вивчення спеціальних комісій 00Н (південь і північ Аф­рики, Чилі, Близький Схід, нафтові родовища Північного моря, залізо-марганцеві конкрец$ії Світового океану та ін.).

Мінеральні ресурси нині значною мірою визначають економічний потенціал будь-якої держави. В гірничодо­бувній промисловості розвинених країн зосереджено до 35—45 % основних виробничих фондів, зайнято майже п’я­ту частину трудівників.

Ще один дуже важливий факт$—лише 1—5% усього обсягу речовин, що видобуваються з земних надр, через недосконалість сучасних технологій і техніки реалізуються» у вигляді продукції виробництва, решта йде у відходи та втрачається на етапах виробництва. Наприклад, на Ангренському родовищі в Узбекистані за рік видобувають 6,9 млн т каолінів, а відвантажують споживачам — 385 тис. т, тобто

6 %.

$З розвитком цивілізації й народонаселення різко зросло видобування корисних копалин у всьому світі. Величезного значення для економіки всіх країн на­були такі корисні копалини, як нафта й газ, алюмінієві. руди, хром, нікель, кобальт, титан, уран, марганець, свине$ць і олово. Міжнародні експерти підрахували, що за су­часних темпів видобування навіть найбільші родовища наф­ти будуть вичерпані чер$ез кілька десятиріч (Саудівська Аравія — 68 років. Об’єднані Арабські Емірати — 72, Ку­вейт—221, Іран—114 років, інші родовища—набагато швидше). Дані 00Н свідчать: якщо країни, що розвива­ються, збільшать видобування й використання мінераль­них ресурсів до рівня США початку 90-х років XX ст., то запаси бокситів, міді, нафти, газу, свинцю, цинку будуть вичерпані протягом 5—15 ро$ків (табл. 13).

Резерви — це обсяги корисних копалин, які можуть бу­ти ефективно вилучені з надр за допомогою сучасних тех­нологій.

Запаси — загальний передбачуваний обсяг копалин у родовищах $Землі.

Спеціалісти вважають, що десятимільярдне на­селення Землі щорічно буде викидати близько 400 млрд т твердих відходів — кількість, достатня для того, щоб за­валити відходами Лос-Анджелес шаром товщиною 100 м.

Ці відомості ще раз підтверджують необхідність сти­муляції використання вторинних ресурсів, ресурсозбере­ження, переходу на безвідхідні технології виробництва та використання альтернативних матеріалів.

$Як же забезпечена власними мінеральними ресурсами Україна? За даними спеціалістів «Дойче Банк» (ФРН), мінеральні ресурси України оцінено в вісім балів за деся­тибальною системою.

Ці розрахунки зроблено з урахуванням д$еформованої структури народного господарства України, яке протягом багатьох років було орієнтоване на потреби імперського центру. Докорінна перебудова структури в напрямі зни­ження частки важкої індустрії, військово-промислового комплексу й збільшення частки наукомісткої продукції та товар$ів народного споживання дозволить істотно змен­шити енергомісткість виробництва й залежність України від зовнішніх поставок ресурсів, у першу чергу паливно-енергетичних.

$

В умовах наростаючої в усьому світі кризи мінеральних ресурсів особливого значення набувають запаси корисних копалин, зосереджені на дні Світового океану—від шель­фу до найбільших глибин. Це будівельні матеріали, нафта, газ, поліметали, сірка тощо, фосфоритові та залізо-мар­ганцеві конкреції, їх приблизна маса лише в Тихому океа­ні становить 1500 млрд т, і містять вони не лише залізо та марганець, але й м$ільярди тонн міді, нікелю, кобальту.

Слід зазначити, що корисні копалини суші вичерпні, невідновні, а конкреціївідновні. В Тихому океані, як підраховано, щорічно утворюється близько 6 млн т конкрецій. Запасів таких підводних корисних копалин виста­чить людству на багато сотень і тисяч років (нікелю — на 70 тис. років, марганцю — на 140, кобальту — на 420 тис. років). Для$ видобування залізо-марганцевих конкрецій створено вісім міжнародних консорціумів і координа$ційний центр «Інтермаргео». Головна вимога до промисловців – використовувати для розробки підводних родовищ лише такі технології і обладнання, які не зашкодять екосистемам океану ні тепер, ні на далеку перспективу. З 1987 р. американськими та японськими компаніями розпочато перші по добуванню конкрецій у зоні Кларіон-Кліппертон у північно-східній частині Тихого океану на обмежених ділянках.

Через дуже значні порушення зе$мної кори шахтами на території Донбасу з колодязів багатьох сіл зникла вода, а в інших – така забруднена , що пити її не можна. Крім того в межах Донбасу близько 13 тис. га орної землі захаращено звалищами, металобрухтом, будівельними залишками які накопичилися навколо шахт, робочих містечок, міст і промислових підпри$ємств. Разом з тим, значна частина відходів (а часом і всі від­ходи) може бути використана, якщо організувати комп­лексне використання мінеральних ресурсів і запровадити найновіші технології.

Особливі зміни природного середовища відбуваються в північних регіонах нашої планети, де розвідка й видобу­вання корисних копалин здійснюються в умовах «вічної» мерзлоти. Під впливом роботи техніки, споруд житлового та промислового зн$ачення, трубопроводів, автодоріг, за­лізниць і численних потужних глибоких свердловин у цих краях значно змінюються тепловий режим верхньої части­ни земної кори, а також її структура. Внаслідок цього ак­тивно розвиваються термокарст (танення льоду в порах і тріщинах порід), а потім просідання поверхні, кріогенне $пучення, термоерозія. В результаті порушення грунтів, па­совиськ, вирубки лісів утворюються тундроподібні терито­рії, в карстових провалах і на місці знищення мохових па­совиськ — болота.

Локальні ландшафтні $техногенні порушення призводять до регіональних кліматичних змін. Дуже небезпечними ста­ли газо- та нафтопроводи, якими подають газ чи нафту з температурою, вищою, ніж у навколишнього середовища. Постійно змінюючи температурний режим уздовж траси на великих площах, вони дуже негативно впливають на міс­цеві екосистеми, шкодять їм. Кр$ім того, там, де грунт під трубами відтає, вони часто прогинаються й тріскаються, мають місце газові та нафтові аварії з тяжки$ми наслідка­ми, адже діаметр труб, як правило, більший 1 м, і сирови­на в них подається під великим тиском (до 10 атм). Че­рез згадані та інші причини лише на тюменських газопро­водах щорічно трапляється до 700 аварій. Кілька аварій, що мали негативні наслідки, сталося й у нас у Прикар­патті на трансматериковому газопроводі (Уренгой — Уж­город).

Майбутні молоді фахівці — геологи, географи, будівель­ники, екологи — мають зробити все від них залежне, щоб подібне не повтор$ювалося. А для цього слід використати весь досвід ліквідації наслідків ава$рій і застосування не­продуманих заходів, недосконалих технологій, а також знання основних екологічних законів і нових законів про охорону природи.

З відомих нині соціально-політичних причин ми з вели­ким запізненням почали об’єктивно й активно аналізувати стан наших мінеральних ресурсів, їх роль і перспективи використання. На сьогодні чітко визначено тенденції мар­нотратства, хижацької експлуатації родовищ і недбалого ставлення до природи протягом десятиліть. Ці тенденції настільки вкоренилися, що викоренити їх одразу дуже важ$­ко. І все ж, якщо не змінити політику ресурсокористування, екологічна криза розвиватиметься дедалі швидше й бурхливіше.

Перш за все слід значно зменшити втрати під час до­бування корисних копалин і їх транспортування. Нині, на жаль, використовуються не вся руда, вугілля$ тощо, які ви­лучаються з надр, мають місце їх неминучі втрати — кіль­кісні й якісні.

Кількісні втрати зумовлені тим, що частина корисних копалин залишається недобутою в охоронних ціликах$ (стовпах породи, які залишають під землею, щоб запобіг­ти обвалам покрівлі), в лежачих і висячих боках покладу, міжблокових і міжшахтних ділянках тощо.

Якісні втрати$, або розубожування, спричинені тим, що під час добування корисної копалини має місце змішуван­ня її з вміщуючими пустими породами, в результаті чого вміст металу в добутій руді знижується, зростає зольність вугілля тощо.

Втрати корисних копалин у разі застосування відкри$­того способу добування значно нижчі (10—12%), ніж при підземному (30-40 %). На жаль, не кожне родовище мо­же розроблятися відкритим способом. Крім того, добуван­ня кар’єрним способом пов’язане із складними проблема­ми — відчуженням родючих земель, появою великої кіль­кості відвалів тощо.

$Значне зниження кількісних і якісних втрат за підзем­ного способу добування досягається за рахунок розробки корисних копалин з супутною закладкою пустими порода­ми відпрацьованих підземних порожнин (штреків, штолен). Наприклад, на Норільському мідно-нікелевому ро­довищі в Сибіру застосування твердіючої закладки (пусті породи з домішкою невеликої кількості в’яжучих матеріа­лів) дозволило вилучати до 98,6 % руди.$ При цьому одно­часно різко знижуються енергетичні й матеріальні витрати, пов’язані з необхідністю піднімати догори багато пустих порід.

Значний економічний ефект і економію ресурсів забез­печують новітні технології добування корисних копалин — свердловинне гідродобування й вилуговування, підземні виплавка сірки та газифікація вугілля тощо. Крім того, відомі й інші шляхи поліпшення користуван$ня мінеральни­ми ресурсами.

По-перше, це досягнення економічного ефекту завдяки жорсткому дотриманню політики ресурсозбереження, що можливо завдяки переходу на нові те$хнології видобування мінеральної сировини, зменшенню втрат під час транспор­тування, вантажно-розвантажувальних робіт, комплексно­му використанню мінеральної сировини на кожному родо­вищі. Наприклад, добуваючи залізну руду чи поліметали, слід вилучати з породи не лише основну речовину, але й решту цінних речовин та елементів, а пусту породу вико­ристовувати як будівельний матеріал, накопичувач.

По-друге, вживання під час розробки родовищ ко$рисних копалин з метою завдання мінімальної шкоди природі ряду обов’язкових природоохоронних заходів — від мінімальних порушень екосистем за рахунок жорсткого дотримання від­повідних інструкцій і норматив$ів на початкових стадіях експлуатації до максимальних зменшень усіх типів забруд­нень середовища в ході експлуатації й виконання рекультиваційних робіт на завершальних ста$діях і після закінчен­ня експлуатації родовищ.

По-третє, перехід на максимальне використання вторин­них ресурсів—металобрухту, матеріалів, що нині мільяр­дами тонн накопичено в звалищах усього світу, а понад усе—в нашій країні та країнах СНД.

$Можна навести такі приклади. Внаслідок комплексного використання корисних копалин пусті породи з вугільних та інших шахт використовують для будівництва шляхів, гідротехнічних дамб, виробництва будівельних блоків, за­повнення відпрацьованих штолень, штреків, кар’єрів. Де­які вуглисті породи застосовують як добрива. На підпри­ємствах кольорової металургії почали поряд-з десятком основних металів вилучати ще 60, зокрема вісмут, індій, селен, телур, кобальт та ін.

З пустих порід з кар’єрних розробок, які раніше скла­дувалися у відвали,$ тепер виготовляють щебінку, цемент, скло, силікатну цеглу, вогнетривкі й формовочні матеріали.

$Значний ефект, як свідчить досвід передових країн сві­ту, має вилучення корисних речовин із газів, пилу й стіч­них вод, що мільйонами тонн викидаються промисловими підприємствами. З цих викидів одержують сірку, цинк, сви­нець, рідкісні метали, молібден.

За такими технологіями почали працювати деякі під­приємства й у нас у Дніпропетровську, Запоріжжі, а та­кож у Норільську, на Уралі, на Балхаському гірничо-мета­лургійн$ому комбінаті. Набагато ефективніше нині вико­ристовуються вуглисті сланці.

На Камиш-Бурунському залізорудному комбінаті мають добрий досвід рекультивації земель Керченського ба­сейну. На початку р$озробки кар’єру за допомогою скрепе­рів і екскаваторів знімають родючі грунти та шар четвер­тинних відкладів, перевозять, складують, знімають породи, що залягають нижче, й теж перевозять у інше місце спеці­альним відвально-транспортним мостом. Далі грунт, чет­вертинні відклади та більш давні породи переносять із збе­реженням умов природного залягання на відпрацьовані ді­лянки, акуратно розрівнюють і для $ущільнення залишають на два роки. Потім ділянку знову розрівнюють, вкривають шаром гумусу 50 см завтовшки, й земля добре родить.

Важливим заходом збереження надр е, як і в інших гео­сферах, моніторинг, комплекс робіт, що складається із спо­стереження за станом родовищ мінеральної сировини (фо­то$зйомка за допомогою аерометодів та космічних методів), аналіз даних про стан відвалів, кар’єрів, обсяг і шляхи міграції забруднень, прийняття відповідних рішень щодо покращання ситуації, вироблення рекомендацій для управ­ління процесами. Рівень сучасної фототехніки за кордоном і в нас дозволяє ефективно реєструвати плями поверхневих і підземних забру$днень, теплі промислові стоки, різні фі­зичні й фізико-хімічні аномалії.

Дистанційні методи мають велике майбутнє в галузі охорони природного сере$довища та стану геологічних об’­єктів.

В Україні значних успіхів у використанні дистанційних методів вивчення особливостей земної поверхні в останні роки досягнуто в Центрі аерокосмічних досліджень Землі» Інституту геологічних наук НАНУ. У 1992 р. Верховною Радою України затверджено нові закони про охорону природного середовища й ресурсів Ук­раїни, де передбачено заходи охорони, зокрема $й надр, а також жорсткі покарання за шкоду, завдану природі.

РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ

$

У результаті антропогенної діяльності утворюються по­рушені землі, тобто такі, що втратили свою господарську цінність або стали джерелом негативного от пливу на при­родне середовище.

Найбільше порушення земель виникає а внаслідок від­критих гірничодобувних робіт (кар’єри, відізвали). В Украї­ні в тому ж Криворізькому залізорудному районі з’явилися великі ділянки «місячного ландшафту», де не може рос­ти жодна рослина, жити жодна тв$арина. Під час прове­дення підземних гірничодобувних робіт теж має місце порушення місцевості — обвали й деформація поверхні вна­слідок просадок грунту над відпрацьованими ділянками родовищ. Землі порушуються також за рахунок відвалів, териконів, звал$ищ.

Крім того, що кар’єри й шахти спотворюють ландшафт земної поверхні, вони порушують також режим підземних вод на прилеглих територіях. Я$к встановили американські вчені, кожний кар’єр шкідливо впливає на прилеглі ділян­ки приблизно такої ж площі, як його власна. Шахти й кар’є­ри внаслідок інтенсивних відкачок підземних вод знижу­ють рівень підземних вод на великих прилеглих ділянках.

Згідно з існуючим законодавством, порушені землі під­лягають рекультивації, тобто відновленню їх цінних влас­тивостей. Проведення рекультивацій$них робіт е обов’язком тих гірничодобувних підприємств, які ці землі порушили, причому вартість рекультивації входить у собівартість одержаного вугілля, руди чи інших корисних копалин.

Рекультивації виконується в такій послідовності: $спочатку виконується технічна рекультивація, а потім біологічна. Технічна, або гірничо-технічна, рекультивація полягає в підготовці порушених земель до наступного використання в народному господарстві. Залежно від того, як планується використовувати порушені землі, розрізняють такі види технічної рек$ультивації:

сільськогосподарська (підготовка земель до викорис­тання як сільськогосподарських угідь);

лісогосподарська (підготовка земель під лісопосадки);

будівельна (підготовка земель до промислового й ци­в$ільного будівництва);

водогосподарська (підготовка до створення на них во­дойм, зокрема для розведення риби);

рекреаційна (підготовка земель під об’єкти відпочинку);

санітарно-гігієнічна (консервація порушених земель, якщо їх рекультивація з $іншою метою з якихось причин недоцільна).

Сільськогосподарська рекультивація є най­дорожчим видом відновлення земель і здійснюється в ра­йонах розвинутого сільського господарства й сприятливих для сіль$ського господарства кліматичних зонах на великих за площею відвалах або кар’єрах.

Лісогосподарська рекультивація здебільшого проводиться там, де є можливість відновити ділянки лісу з цінними породами дерев. Вартість її й вимоги до агрохі­мічних характеристик відно$влюваних грунтів нижчі, ніж при сільськогосподарській рекультивації.

Водогосподарська рекультивація здійснюється у відпрацьованих кар’єрах, які часто заповнюються ґрунто­вими водами.

$Рекреаційна рекультивація проводиться неподалік від міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку для населення. Здебільшого вона поєднується з водогосподарською й лісогосподарською.

Санітарно-гігієнічна рекультивація застосо­вується до тих об’єктів, які й до порушення були непридат­ними для використання в народному господарстві, а також на таких ділянках, як шламосховища збагач$увальних фаб­рик тощо. Мета цього виду рекультивації — консервація об’єктів, запобігання їх шкідливому впливу на навколиш­нє середовище (скажімо, щоб шламосховище не забрудню­вало повітря й підземні води шкідливими речовинами).

Під час технічної рекультив$ації виконуються такі ро­боти:

1) планування поверхні порушеної землі; 2) формуван­ня відкосів відвалів і бортів кар’єрів; 2) зняття, перевезен­ня, зберігання та повторне нанесення грунтів; 4) будівн$и­цтво доріг, гідротехнічних і меліоративних споруд.

Найскладніший вид гірничо-технічної рекультивації — рекультивація відвалів кар’єрів, шахт, ТЕС і гірничо-збага­чувальних фабрик. При цьому виположуються відкоси від­валів і борти кар’єрів (або ж їм надається терасовидний профіль), формуються похилі й горизонтальні поверхні. При плануванні відвалів під сільськогосподарські угіддя кути нахилу поверхні мають становити не більше 1—3°, при лісогосподарській рекультивації— 3—5°. У окремих випадках повністю розбирають старі $відвали (терикони, породи з яких використовуються для засипки ярів, балок, боліт то$що або для виготовлення будівельних матеріалів).

Після планування відвали проходять період стабілізації (один-два роки), коли під дією сили тяжіння й вологи від­вальні породи ущільнюються. Шар грунту наноситься на поверхню спланованого відвалу лише після його стабіліза­ції. При цьому, якщо відвальні породи містять шкідливі для рослин речовин (скажімо, сульфіди), то вони поперед­ньо вкриваються шаром $інертних або потенційно придат­них порід (пісок, глина, шлак тощо), а родючий грунт на­носиться зверху.

На відвалах, що рекультивуються, проводяться меліо­ративні роботи, метою яких є створення сприятливих гід­рогеологічних умов у поверхневій товщі порід, запобігання шкідливого впливу на біологічні властивості грунту кис­лих, лужних чи солоних розчинів з підстилаючи$х непри­датних (отруйних) порід, а також покращання агрохімічних властивостей малопридатних порід. Комплекс меліо­ративних заходів включає такі роботи, як дренаж, гідро­ізоляція родючих грунтів від токсичних тощо.

Біологічна рекультивація здійснюється післ$я технічної й передбачає заходи, що сприяють покращенню фізичних і агрохімічних властивостей грунтів на рекультивованих землях. Залежно від конкретних умов проводяться вапну­вання, піскування чи глинування грунтів, вносяться міне­ральні й органічні добрива, а також зола, шлаки чи, ска­жімо, $стічні води, збагачені поживними речовинами.

Часто порушені території, зокрема кар’єри, після відпо­відної обробки стінок та дна використовують для створення водосховищ, ставків, засаджуючи береги деревами, чагар-ликами. Іноді їх відводять (після засипання відвальними породами) під будівництво житлових будинків, спортивних майданчиків, складів т$ощо.

Нині рекультивацію земель включають у основні вироб­ничі процеси. Підприємства, які порушують землі, зобов’я­зані після закінчення робіт привести їх до стану, придат­ного для використання в сільському, лісовому чи рибному господарстві.

Post Comment