Почвенные ресурсы

Деградация земель Острейшей экологической проблемой в России является деградация земель. Ярким примером этого служит некогда славившиеся богатством кормового разнотравья Черные земли Прикаспия, раскинувшиеся на миллионы гектаров. Сейчас значительная их часть стала полупустыней, русло канала Волга—Чаграй, строительство которого было прекращено несколько лет назад, являет картину удручающего экологического бедствия.
В связи со строительством водохранилищ на реках площадь затопленных земель превысила 30 млн. га. Все больше становятся площади подтопленных земель. (В Ставропольском крае, например, за последние десять лет они увеличились с 0,3 до 1,2 млн. га.) В результате подъема вод Каспийского моря затоплено и подтоплено 560 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Кислые почвы на сельхозугодиях выявлены на 48,7 млн. га, из них 37,1 млн. га пашни. В лесостепной и центрально-черноземной зонах участились кислотные дожди, что вызывает деградацию почв и появление новых ареалов кислых почв. На 50% площади черноземов, ранее не требовавших известкования, этот прием становится необходим. Продолжаются процессы деградации, разрушения и уничтожения почв в засушливых районах на юго-востоке европейской части России, где на месте некогда продуктивных пастбищ и земель теперь все большую площадь занимают барханные пески. Деградация пастбищных земель в тундре происходит в результате нарушения растительного покрова при освоении месторождений полезных ископаемых, неконтролируемого бездорожного проезда автотранспорта, перегрузок оленьих пастбищ скотом, проведения геологоразведочных работ. Все более опасный характер приобретает захламление и загрязнение земель несанкционированными свалками промышленных, бытовых, сельскохозяйственных и других отходов производств и потребления. Вокруг многих промышленных предприятий земли загрязнены токсичными веществами. В России выявлено 730 тыс. га земель с чрезвычайно опасным уровнем загрязнения почв. Самыми мощными источниками загрязнения почвенных покровов являются крупные комбинаты цветной металлургии. В прилегающих к ним землях зарегистрированы высокие уровни тяжелых металлов, относящихся к I классу опасности. Объясняется это прежде всего тем, что на горнодобывающих предприятиях отрасли все еще преобладает открытый способ добычи минерального сырья. В десятках городов вблизи металлургических предприятий в почвенном покрове обнаружены тяжелые металлы в количестве, равном или превышающем ПДК. По суммарному индексу загрязнения почвенного покрова первое место занимает Рудная Пристань (Приморский край), где расположен завод по выплавке свинца. Содержание здесь в почве свинца составляет 300 ПДК. В Белово (Кемеровская область) содержание свинца в почвенном покрове достигает 50 ПДК, в Ревде (Свердловская область) — 5 ПДК. Возросло содержание тяжелых металлов в почвах Московской области. Так, в Горках Ленинских концентрация в почве кадмия в 70—100 раз выше фонового, в районе Серпухова — в 70 раз больше фонового. Превышение ПДК подвижных форм свинца в 40 и более раз зафиксированы в почвах Новосибирска, Томска, марганца — Новосибирска, Томска, Линево. Превышение ПДК подвижных форм меди в 10 и более раз выявлено в почвах Владивостока, Касли, Сухого Лога, никеля — в Ретте и Сухом Логе, цинка — в Линево и Сухом Логе. Вокруг Иркутского и Братского алюминиевых заводов среднее содержание валовой формы фтора в почвах пятикилометровой зоны выше фонового уровня в 13 и 19 раз, максимальное — в 58 и 156 раз. Содержание водорастворимого фтора в почвах вокруг промыш­ленных предприятий Братска, Шелехова, Кировограда, Новосибирска превышает ПДК в 5—95 раз. В десятки раз превышает ПДК загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в местах, связанных с ее добычей, переработкой, транспортировкой и распределением. В Иванове и Томске максимальное содержание нефти превышает фоновый уровень в 9—56 раз, среднее — в 4—7 раз. Высокий уровень загрязнения почв отмечен на территории Волгоградского нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) и в радиусе 250 м вокруг него. Загрязнение нефтепродуктами вокруг Новокуйбышевского НПЗ выявлено в радиусе 1 км. Нефтепродуктами пропитан слой почвы на глубине 0,5 м, так как загрязняющие вещества поступают с территории НПЗ вместе с естественным поверхностным стоком. Аэрокосмическая съемка, снежного покрова показала, что зона негативного воздействия комбината черной металлургии наблюдается на расстоянии до 60 км от источника загрязнения. Кроме того, увеличилось время содержания тяжелых металлов в почве. Так, в Магнитогорске этот показатель составляет: по свинцу — 46 лет, по меди — 0,1 года, цинку — 0,5-1,7 года, никелю — 0,6 года, марганцу — 81 год, кобальту — 9,5 лет. Инфильтрация нефти и нефтепродуктов привела к образованию крупных подземных их залежей в Ангарске, Моздоке, Туапсе, Ейске, Орле, Новокуйбышевске, Уфе, Комсомольске-на-Амуре и других городах. Система показателей, отражающих изменение процессов почвообразования Промышленные и сельскохозяйственные загрязнения изменяют свойства почвы и почвообразовательных процессов, снижают потенциальное плодородие, технологическую и питательную ценность сельскохозяйственной продукции и т.д. Для контроля, определения комплекса природоохранных мероприятий и прогноза потенциальной продуктивности почвы разработана единая система показателей, отражающих изменение процессов почвообразования и как следствие — свойств почвы. Система показателей позволяет анализировать состояние почвы (водно-физические, химические и биологические свойства) в условиях антропогенных загрязнений. Классификация почв учитывает влияние загрязняющих веществ на такие почвенные изменения, как: а) продукции биомассы; б) хозяйственных частей урожаев; в) технологической ценности этих урожаев; г) питательной ценности урожаев; д) ухудшение санитарно-гигиенической ценности. По степени устойчивости к загрязняющим веществам почвы разделяют на: — очень устойчивые, — устойчивые, — среднеустойчивые, — малоустойчивые, — очень малоустойчивые. По степени чувствительности к загрязняющим веществам почвы разделяют на: — очень чувствительные, — чувствительные, — среднечувствительные, — малочувствительные, — устойчивые. Устойчивость или чувствительность почв к загрязняющим веществам целесообразно определять в соответствии с: а) содержанием гумуса; б) качеством гумуса; в) биологической активностью; г) глубиной гумусового горизонта; д) содержанием фракции (механический состав почвы); е) частями глиностных минералов; ж) глубиной почвенного профиля. Принципы гигиенического нормирования ПДК вредных веществ в почве Принципы нормирования предельно допустимых концентраций вредных веществ в почве значительно отличаются от принципов, положенных в основу нормирования их для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление вредных веществ через почву в организм человека невелико, ограничено случаями прямого контакта с ней (ручная обработка земли, почвенная пыль, игра детей в песочницах и т.д.). Химические вещества, попавшие в почву, по­ступают в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, по биологическим цепям: почва — растение — человек; почва — растение — животное — человек и т.д. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но главным образом последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред. При этом имеются в виду и такие факторы, как тип почвы, механический состав, морфология, микробиоценоз, рН, температура, влажность и т.д. Теоретически обоснована необходимость нормирования таких стабильных химических веществ, как соли тяжелых металлов (свинец, мышьяк, медь, ртуть), а также микроэлементов (молибден, медь, цинк, бор, ванадий и др.), применяемых как микроудобрения в сельском хозяйстве.
Оценка санитарного состояния почв проводится по оценочным показателям санитарного состояния почвы населенных мест. В качестве химического показателя берется так называемое санитарное число — частное от деления количества почвенного белкового азота (в мг на 100 г абсолютно сухой почвы) на количество органического азота (в тех же единицах). В почве, как известно, содержится определенное количество азота, входящего в состав белковых веществ. При внесении в почву загрязнений содержание органического азота увеличивается и, следовательно, изменяется соотношение между ним и белковым азотом.
В качестве показателя бактериального загрязнения почвы используют титр кишечной палочки (В. Coll) и титр одного из анаэробов (В. Perfingens). Эти бактерии поступают в почву с фекалиями. Так как анаэроб обладает способностью спорообразования, он сохраняется в почве более продолжительное время, чем кишечная палочка. Наличие в почве анаэроба при отсутствии кишечной палочки свидетельствует о старом фекальном загрязнении. Санитарно-гельминтологическим показателем состояния почвы является число яиц гельминтов в 1 кг почвы, а санитарно-энтомологическим — наличие личинок и куколок мух в 0,25 м2 ее поверхности.
ОХРАНА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВ И ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ Подразделение земель В соответствии с целевым назначением все земли подразделяются на: 1) земли сельскохозяйственного назначения; 2) земли населенных пунктов; 3)земли промышленности, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного назначения; 4) земли природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения; 5) земли лесного фонда; б) земли водного фонда; 7) земли запаса. К землям природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения относятся земли заповедников, национальных и дендрологических парков, ботанических садов, курортов и других объектов аналогичного назначения. Землями лесного фонда признаются земли, покрытые лесом, а также не покрытые лесом, но предназначенные для нужд лесного хозяйства. К землям водного фонда относятся земли, занятые водоемами, гидротехническими, водохозяйственными сооружениями, а также полосы отвода по берегам водоемов. Землями запаса являются все земли, не предоставленные во владение и долгосрочное пользование. Земли запаса предназначаются для предоставления во владение, пользование и аренду. Охрана земель включает систему организационных, экономических, правовых, инженерных и других мероприятий, направленных на защиту их от расхищения, необоснованных изъятий из сельскохозяйственного оборота, нерационального использования, вредных антропогенных и природных воздействий, в целях повышения эффективности природопользования и создания благоприятной экологической обстановки. Охрана земель и их рациональное использование осуществляются на основе комплексного подхода к угодьям как к сложным природным образованиям (экосистемам), с учетом их зональных и региональных особенностей. Система рационального использования земель должна носить природоохранный, ресурсосберегающий характер и предусматривать сохранение почв, ограничение воздействий на растительный и животный мир, геологические породы и другие компоненты окружающей среды. Охрана земель предусматривает: — защиту земель от водной и ветровой эрозии, солей, от подветровой эрозии, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами производства, других процессов разрушения; — рекультивацию нарушенных земель, повышение их плодородия и других полезных свойств; — снятие и сохранение плодородного слоя почвы, с тем чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения пло­дородия малопродуктивных угодий; — установление особых режимов пользования для земельных участков, имевших природоохранное и историко-культурное значение. Все землевладельцы, землепользователи и арендаторы, независимо от форм и сроков использования земель, осуществляют работы по защите и повышению качества земель за счет собственных средств и несут ответственность за ухудшение экологической обстановки на своем земельном участке и сопряженной террито­рии, связанное с их деятельностью. В 1992 г. правительство Российской Федерации приняло постановление «Об утверждении Положения о порядке осуществления государственного контроля за использованием и охраной земель». Специально уполномоченными государственными органами, осуществляющими государственный контроль за использованием и охраной земель, являются: Комитет по земельной реформе и земельным ресурсам при правительстве РФ и его органы на местах, Госкомитет по охране окружающей среды РФ и его органы на местах, Санитарно-эпидемиологическая служба РФ, Министерство архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ и местные органы архитектурно-строительного надзора. Земельный кадастр Для обеспечения рационального использования и охраны земель, защиты прав собственников земли, землепользователей и арендаторов и создания объективной основы для установления цены на землю, земельного налога, арендной платы в Российской Федерации ведется Государственный земельный кадастр. Государственный земельный кадастр содержит информацию о землях всех категорий и ведется по единой методике в тесной взаимосвязи и с соблюдением принципа совместимости с территориальным, лесным, водным кадастрами и кадастрами других видов природных ресурсов. Получение исходной информации для ведения Государственного земельного кадастра обеспечивается проведением необходимых космоаэросъемочных, топографо-геодезических и других обследований и изысканий. Для оперативного обновления земельно-кадастровой информации используются материалы текущих обследований, съемок и мониторинга земель. Оценка земель населенных пунктов и других категорий земель осуществляется с учетом их местоположения, функционального использования, степени социального и инженерно-транспортного обустройства, экологической ситуации. Данные Государственного земельного кадастра подлежат обязательному применению при планировании, использовании и охране земель, их изъятии и предоставлении, определении платежей за землю, проведении землеустройства, оценке хозяйственной деятельности, осуществлении государственного контроля и других мероприятий, связанных с использованием и охраной земель. В 1996 г. постановлением правительства РФ утверждена федеральная целевая программа «Создание автоматизированной системы ведения Государственного земельного кадастра». Цель программы — развертывание государственной информационной системы, обеспечивающей на всей территории России регистрацию, количественный и качественный учет, сплошную оценку земель; поддержку землеустройства, мониторинг земель, государственный контроль за использованием земель, рациональное использование земельных ресурсов, оптимальное развитие территорий, установление границ с особым правовым режимом (природоохранный, заповедный, рекреационный). Почвозащитная система земледелия
Большое значение имеет внедрение почвозащитной бесплужной системы земледелия. Только переход от отвальной вспашки к бесплужной обработке уменьшает смыв почвы в 2—4 раза. А дополнение ее щелеванием на скло­нах круче 1° уменьшает смыв почвы в 18—23 раза. Бесплужная обработка предотвращает появление пыльных бурь, в значительной степени снижает потенциальную засоренность пахотного слоя се­менами сорных растений, очищает почву от сорняков, что, в свою очередь, позволяет уменьшить пестицидную нагрузку.
Бесплужная обработка, замедляя нитрификационные процессы в почве, уменьшает содержание свободных нитратов в сельскохозяйственной продукции, т.е. позволяет вырастить экологически чистую продукцию. Вспашка с оборотом пласта, столетиями культивирующаяся в отечественном земледелии, нарушает естественные законы почвообразования и внутрипочвенные взаимосвязи. Дело в том, что верхние горизонты почвы заселены аэробной биотой, требующей для жизни кислород, а нижние горизонты, наоборот, — анаэробной биотой, для которой кислород губителен. С оборотом пласта почвенная биота становится нежизненной и погибает, превращая пахотный слой в полуинертную порошкообразную массу, нарушая внутрипочвенные взаимосвязи. Чтобы после такого вмешательства восстановить равновесие, требуется систематическая. Бесплужная обработка в течение 5—10 лет. Бесплужная обработка почвы — высокоэффективный агромелиоративный прием. Годовой влагонакопительный эффект ее равен 30—50 мм, что стабилизирует земледелие, особенно во время сильных засух. Таким образом, почвозащитная Бесплужная система земледелия — альтернатива угрожающей экологической ситуации, которая создалась в сельскохозяйственном производстве. При обработке почвы без оборота пласта в почве ускоряются восстановительные процессы, возрастают коэффициенты гумификации органического вещества и потенциальное почвенное плодородие. Перестав оборачивать пласт и оставив на поверхности почвы менее ценную часть урожая, моделируют дерновый (черноземный) процесс почвообразования в производственных условиях. Бесплужная обработка почвы позволила использовать в качестве удобрения помимо навоза, которого всегда не хватает, малоценную часть урожая: солому, измельченные стебли кукурузы, подсолнечника и других грубостебельных культур, ботву картофеля, томатов, кормовой и сахарной свеклы и т.п. любые пожнивные органические остатки при бесплужной обработке почвы можно использовать для воспроизводства почвенного плодородия. Мониторинг земель Это система наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления и оценки изменений, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Согласно положению «О мониторинге земель в Российской Федерации», утвержденному постановлением правительства России 15 июля 1992 г., мониторинг земель является составной частью мониторинга окружающей природной среды. Объектом мониторинга земель являются все земли Российской Федерации независимо от форм собственности на землю, целевого назначения и характера использования. Мониторинг земель имеет подсистемы, соответствующие категориям земель: — сельскохозяйственного назначения; — населенных пунктов; — промышленности, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики и космического обеспечения, энергетики, обороны и иного назначения; — природоохранного, природно-заповедного, оздоровительного, рекреационного и историко-культурного назначения; — лесного фонда; — водного фонда; — запаса. В зависимости от территориального охвата осуществляется федеральный, региональный и локальный мониторинг земель. В соответствии с международными научно-техническими программами Российская Федерация может принимать участие в работах по глобальному мониторингу земель. При ведении мониторинга земель выявляются следующие процессы: — эволюционные (связанные с естественно-историческими процессами развития); — цикличные (связанные с суточными, сезонными, годовыми и иными периодами изменений природного характера); — антропогенные (связанные с человеческой деятельностью); — чрезвычайные ситуации (связанные с авариями, катастрофами, стихийными и экологическими бедствиями). Основными задачами мониторинга земель являются: — своевременное выявление изменений состояния земельного фонда, их оценка, прогноз и выработка рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативных процессов; — информационное обеспечение Государственного земельного кадастра, рациональное землепользование и землеустройство, контроль за использованием и охраной земель. Содержание мониторинга земель составляют систематические наблюдения (съемки, обследования и изыскания) за состоянием земель, выявление изменений и оценка: — состояния землепользовании, угодий, полей, участков; — процессов, связанных с изменением плодородия почв (опустынивание, развитие водной и ветровой эрозии, потери гумуса, ухудшение структуры почв, заболачивание и засоление), зарастанием и закустариванием сельскохозяйственных угодий, загрязнением земель пестицидами, тяжелыми металлами, радионуклидами, другими токсичными веществами; — состояния береговых линий рек, морей, озер, заливов, водохранилищ, лиманов, гидротехнических сооружений; — процессов, вызванных образованием оврагов, оползнями, селевыми потоками, землетрясениями, карстовыми, криогенными и другими явлениями; — состояния земель населенных пунктов, объектов нефте- и газодобычи, очистных сооружений, навозохранилищ, свалок, складов горюче-смазочных материалов, удобрений, стоянок автотранспорта, мест захоронения токсичных промышленных отходов и радиоактивных материалов, а также других промышленных объектов. Оценка состояния земель выполняется путем анализа ряда последовательных наблюдений (периодических, сезонных, суточных), направленности и интенсивности изменений и сравнения полученных показателей с нормативными. Показатели состояния земель выражаются как в абсолютных, так и в относительных значе­ниях, отнесенных к определенному периоду или сроку. По результатам оценки состояния земель составляются оперативные сводки, доклады, научные прогнозы и рекомендации с приложением к ним тематических карт, диаграмм и таблиц, характеризующих динамику и направление развития изменений. Мониторинг земель ведется Комитетом по земельной реформе и земельным ресурсам при правительстве РФ (Роскомземом) и Государственным комитетом по охране окружающей среды и при участии Министерства сельского хозяйства, Министерства архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства, Комитета по геологии и использованию недр при правительстве РФ, других заинтересованных министерств и ведомств. Организация и координация деятельности указанных министерств и ведомств, обобщение данных мониторинга земель осуществляются Роскомземом и Госкомприродой России. Мониторинг земель ведется с соблюдением принципа совместимости разнородных данных, основанного на применении единых классификаторов, кодов, системы единиц, стандартных форматов данных и нормативно-технической базы, государственной системы координат и высот.
Для получения необходимой информации при мониторинге земель применяются: дистанционное зондирование (съемки и наблюдения с космических аппаратов, самолетов, средств малой авиации и др.), наземные съемки и наблюдения, фондовые данные. Главное назначение съемок и наблюдений с космических аппаратов и самолетов — получение характеристик состояния земель на глобальном и региональном уровнях. Съемки и наблюдения с помощью малой авиации производятся для локального мониторинга земель и уточнения аэрокосмической информации. Наземные наблюдения проводятся по всем категориям земель с использованием полигонов, эталонных участков, стационарных и передвижных лабораторий.
В зависимости от сроков и периодичности проведения осуществляются три группы наблюдений за состоянием земель: базовые (исходные, фиксирующие состояние объектов наблюдений на момент начала ведения мониторинга земель), периодические (через год и более), оперативные (фиксирующие текущие изменения). Первичные данные, получаемые при непосредственных наблюдениях за состоянием земельных угодий, полей, участков, обобщаются по районам, городам, автономным образованиям, областям, краям, республикам в составе Российской Федерации и по Российской Федерации в целом, а также по отдельным природным комплексам. Оперативный (дежурный) мониторинг земель ведется комитетами по земельной реформе и земельным ресурсам районов, городов и автономных образований с использованием данных базового и периодического мониторинга. Полученные результаты накапливаются в архивах (фондах) и банках данных автоматизированной информационной системы. Комитеты по земельной реформе и земельным ресурсам республик в составе РФ, краев, областей, автономных образований, городов Москвы и Санкт-Петербурга ежегодно, не позднее 1 марта, представляют в соответствующие органы исполнительной вла­сти и Роскомзем согласованные с органами Госкомприроды России доклады о состоянии земель в регионе, а при выявлении особо опасных процессов составляют оперативные сводки. Роскомзем и Минприроды России обобщают и анализируют материалы регионального мониторинга земель и Государственного земельного кадастра и ежегодно, не позднее 30 апреля, представляют в правительство государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель Российской Федерации. Предприятия, организации и учреждения, граждане, между­народные организации и иностранные юридические и физические лица пользуются данными мониторинга земель в установленном порядке. Финансирование федеральной, республиканских, краевых, областных и окружных программ мониторинга земель осуществляется за счет ассигнований из республиканского бюджета и средств, поступающих в местные бюджеты от взимания земельного налога и арендной платы за землю. Контроль за загрязнением почвы В стране ведется тщательный контроль загрязнения почв сельскохозяйственных районов, в ближайшем окружении городов и промышленных объектов, а также на фоновом уровне. Большое значение имеет контроль за фоновым загрязнением почвенного покрова. Оно отражает общее глобальное загрязнение атмосферы и — как следствие этого — почвы. В почвах сельхозугодий контролируются все применяемые пестициды: гексахлорциклогексан, гранозан, полихлорпропилен, метафос, цирам, севин, гептахлор, карбитион и др. Их содержание определяется сразу после обработок, а также в последующее время, чтобы определить скорость разложения. Продолжается контроль и ДДТ: хотя этот препарат и запрещен к применению, но из-за своей стойкости еще присутствует в почвах и может загрязнять сельскохозяйственную продукцию. Почвы территорий, прилегающих к городам и промышленным комбинатам, контролируются на содержание в них тяжелых металлов, бензапирена и других токсичных веществ. Важное значение для понимания процессов загрязнения почв, особенно в результате атмосферного переноса, имеет анализ поступления загрязняющих веществ на поверхность земли. Для этой цели ведется контроль загрязнения атмосферных осадков. В условиях нашей страны важно следить за загрязнением снежного покрова, так как с таянием снегов загрязняющие вещества поступают на поверхность ландшафта. Контроль загрязнения снежного покрова на территории России осуществляют 625 пунктов на площади 15 млн. км2. В пробах определяются ионы сульфата, нитрата аммония, значения рН, а также наличие бензапирена, тяжелых металлов. По сути дела, каждый раз создается карта распределения загрязнения на территории страны. Эти данные служат ценным источником информации и используются при разработке мер, снижающих уровень загрязнения окружающей среды. Объектами сети наблюдений за загрязнением почв являются сельскохозяйственные угодья (поля), отдельные лесные массивы, зоны отдыха (парки, санатории, дома отдыха) и прибрежные зоны. Отбор проб проводится в 234 хозяйствах, расположенных в 123 районах Российской Федерации на площади более 4 тыс. га. Число отбираемых проб в год составляет 4400, число компоненте-определении — около 30 тыс. Для оценки загрязнения грунтовых вод заложено пять разрезов глубиной 2 м. В отобранных пробах наличие пестицидов — 21 наименование.