Исследование почвы в районе Крылатское и ликвидации последствий в результате загрязнения почвенного покрова

Противоэрозионная устойчивость почвы в значительной степени зависит от содержания гумуса в ней. Гумус способствует образованию водопрочной структуры почвы, которая препятствует развитию эрозии .

Нерациональное  использование земли с высоким  насыщением севооборотов пропашными культурами, высокая интенсивность механической обработки почвы, отсутствие почвозащитных  севооборотов и посевов многолетних трав способствуют развитию  эрозии.

2.4. разработка мероприятий по предотвращению эрозии

Среди многих систем по рациональному использованию  земель  и почв важнейшее значение имеет их охрана и рациональное, бережнос использование, и прежде всего защита от  эрозии. 
 Разработка  мер защиты почв имеет длительную историю. К настоящему времени в России сложилось научно-практическое направление зашиты земель от почвенной  эрозии , занимающееся разработкой мер  по   предотвращению  ее причин. При этом необходимо планомерное воздействие на весь природный комплекс (ландшафт), а не только на отдельные его компоненты.

Разработаны комплекс межзональных мер защиты земель от ускоренной  эрозии , ее последствий, а также комплекс конкретных мероприятий  для каждой природно-климатической зоны. Зональные мероприятия довольно разнообразны и включают в себяагротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические и организационно-хозяйственные меры защиты земель.

Применение  комплекса перечисленных мероприятий  снижает риск возникновения катастрофических процессов разрушения почв, уменьшает  ущерб, приносимый эрозией, способствует ее прекращению и восстановлению плодородия почвы.

Борьбу  с эрозией почв начинают с подробного изучения физико-географических условий  и экономики конкретного района или хозяйства. В зависимости  от рельефа, почвенного покрова и  особенностей хозяйственного использования  различные угодья в разной степени  подвержены разрушительному действию воды. Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, на котором выделяют семь категорий  земель, в разной степени подверженных воздействию водной эрозии.

В первую категорию входят лучшие пахотные площади, где процессы эрозии не развиты совсем. Ко второй категории относят приводораздельные части склонов с хорошими и средними пахотными землями, со слабо выраженной ложбинностью. Почвы этой категории несмытые или очень слабо смытые и могут использоваться под сельскохозяйственные культуры. Сравнительно большой сток в отдельные годы здесь дают талые воды, ливневые осадки — слабый, а от обычных дождей сток отсутствует. Эти земли нуждаются только в профилактических противоэрозионных мероприятиях.

В третью категорию включают хорошие пахотные земли, занимающие средние и частично верхние части склонов. Эти площади подвержены сильной эрозии, и поэтому выращивание здесь сельскохозяйственных культур возможно с применением интенсивных противоэрозионных мероприятий. Главным агентом в развитии эрозии на землях третьей категории являются талые воды. Ливневые осадки причиняют вред преимущественно на угодьях, занятых пропашными культурами, дождевой сток имеет место сравнительно редко. Земли третьей категории выделяют в особый почвозащитный севооборот с сокращением пропашных культур и с большим участием многолетних трав.

Земли четвертой категории водной эрозии подвержены очень сильно. В земледелии они могут использоваться ограниченно, так как требуют ведения почвозащитного кормового лугопастбищного севооборота, где один-два года возделывают сельскохозяйственные культуры, а затем на 5-10 лет землю занимают под многолетние травы. Почвы здесь средне-, большей частью сильносмытые.

В пятую категорию включают непригодные для обработки земли, заброшенные из-за сильного разрушения эрозией. Эти площади используют как сенокосы, а при строгом нормировании выпаса — как пастбища.

К шестой категории относят земли, которые могут быть использованы только для лесоразведения: средние и сильно эродированные балки и балочные ответвления, расчлененные частыми промоинами, берега речных долин, оползневые участки, овраги всех типов.

В седьмую категорию включают неудобные земли, которые не могут быть использованы в сельском хозяйстве: обнажения, обрывы, скалы.

Выделения категорий земли по степени подверженности эрозии почв дает возможность наиболее рационально и комплексно внедрять почвозащитные мероприятия на всех земельных угодьях водосбора.

Что такое агротехнические противоэрозионные мероприятия? Простым и доступным агротехническим мероприятием по борьбе с водной эрозией является обработка почвы поперек склона. Она создает своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, рядки сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают запасы влаги в пахотном горизонте, предотвращают смыв.

Часто в пределах одного поля, пересеченного  ложбинами и балками, встречаются  участки различной крутизны и  экспозиции склонов. При таком сложном  рельефе поля необходимо правильно  наметить направление вспашки, культивации  и посева, с тем чтобы микрорельеф максимально способствовал предотвращению стока и смыва. Однако с увеличением крутизны склона только обработки почвы поперек склона для предотвращения развития эрозионных процессов становится недостаточно.

Важным  средством регулирования поверхностного стока является углубленная пахота, которая способствует лучшему впитыванию почвой влаги, уменьшает поверхностный сток и тем самым ослабляет разрушительное действие водной эрозии. Вместе с тем на глубоковспаханном поле растения более длительный период могут переносить засуху и мокрую погоду, глубоко пускать корни и создавать прочный защитный покров, быть устойчивее к колебаниям температуры.

Но  сплошная глубокая пахота значительно  дороже обычной, поэтому для борьбы с водной эрозией разработаны  методы полосного глубокого рыхления почвы, которое значительно уменьшает  развитие процессов смыва и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Большую роль в задержании талых и ливневых вод может сыграть щелевание — нарезка поперек склонов щелей глубиной 40-50 см с расстоянием между ними 70-180 см в зависимости от крутизны склона. Этот прием не препятствует механизированной обработке и уходу за посевами, а на выгонах и пастбищах не уничтожает естественную растительность, защищающую почву.

Повышению накопления влаги, регулированию стока, предотвращению смыва способствует кротование почвы. Для этой цели на корпусах плуга ставят специальные кротователи, которые на глубине 35-40 см создают кротовины диаметром 6-8 см через 70-140 см. Кротование значительно улучшает водопроницаемость, воздушный и водный режим почвы, предотвращает развитие смыва.

Значительную  роль в борьбе с эрозией почвы  играют удобрения. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приемами оказывает большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы. Удобренная почва способствует лучшему развитию посеянных растений, а они надежнее защищают почву от эрозии.

Глава 3 Оценка загрязнения почвы  в результате розлива дизельного топлива

В результате  загрязнения  «чистой» почвы заповедника  дизельным   топливом  резко падают ее жизнеобеспечивающие функции. Причём ясно прослеживается зависимость количества, образующегося с участием каталазы кислорода от содержания в ней нефтепродуктов. Более того, видно, что почва не сразу утрачивает свои свойства, а обладает некоторым сдерживающим буферным действием, позволяющим ей противостоять внешнему антропогенному влиянию.

  Дизельное топливо, попадая в почву значительно изменяет ее качественные характеристики, угнетая жизнедеятельность организмов почвы, нарушая структуру и, тем самым, снижая её продуктивность.

Восстановление  утраченного плодородия может быть достигнуто, в частности, внесением  определённых количеств природного комплекса, содержащегося в илах наземных водоёмов – сапропеля.

В дальнейшем при регенерации загрязнённых нефтепродуктами почв целесообразно тестировать их состояние с последующей индивидуальной коррекцией специально подобранными средствами.

Анализируя  результаты научных разработок последних  лет в области охраны окружающей среды от промышленного  загрязнения , можно отметить, что традиционные физико-химические методы очистки природной среды все чаще дополняются или заменяются (в зависимости от степени  загрязнения ) биологическими методами. На основании способности микроорганизмов утилизировать углеводороды ксенобиотиков предложен метод биокоррекции загрязнений, который включает следующие подходы:

А) активизацию деградирующей способности  микрофлоры, естественно содержащейся в загрязненной почве, путем внесения биогенных элементов, кометаболизируемых субстратов, кислорода – биостимуляция;

Б) интродукцию в загрязненную почву  специализированных микроорганизмов, предварительно выделенных из различных  загрязненных источников или генетически  модифицированных – биодополнение. Исследования, проводимые как в нашей стране, так и за рубежом, показали, что биорекультивация нефтезагрязненных  почв  и грунтов – это многостадийный биотехнологический процесс, включающий физико-химические методы детоксикации загрязнителя, применение органических и минеральных добавок, использование биопрепаратов. Схемы технологий рекультивации корректируются и модифицируются в зависимости от индивидуальных особенностей места  загрязнения  и свойств загрязнителя.

Так, в целях очистки  почв  от нефтепродуктов предлагается проводить рыхление загрязненных территорий с одновременным внесением минеральных удобрений и накопительной культуры нефтеокисляющих микроорганизмов, выделенных из нефтезагрязненных почв. При внесении в загрязненную нефтью почву « смешанной культуры нефтедеградирующих бактерий, аммониевого фосфата и при периодическом орошении можно разложить 76,1% нефти. Основными агентами биодеградации нефти и нефтепродуктов являются бактерии. 

Часть пролитых нефтепродуктов, прежде всего  их легких фракций, улетучивается с  поверхности почвы, загрязняя воздух. Значительное их количество просачивается  вниз, достигает поверхности грунтовых  вод. При этом из-за меньшей, чем у  воды, плотности нефтепродукты наслаиваются на подземные воды. В этом случае создается зона загрязнения  с переменным в пространстве содержанием нефтепродуктов, которая смещается с потоком грунтовых вод и выклинивается в реки, озера, водохранилища.

В почвах техногенные  нефтепродукты находятся в следующих  формах: 
 
– в пористой среде – в жидком легкоподвижном состоянии; 
 
– на частицах горной породы или почвы – в сорбированном, связанном состоянии; 
 
– в поверхностном слое почвы или грунта. 
 
Почвы считаются загрязненными нефтепродуктами, если концентрация нефтепродуктов достигает уровня, при котором: 
 
– начинается угнетение или деградация растительного покрова; 
 
– падает продуктивность сельскохозяйственных земель; 
 
– нарушается экологическое равновесие в почвенном биоценозе; 
 
– происходит вытеснение одним-двумя произрастающими видами растительности остальных видов, ингибируется деятельность микроорганизмов; 
 
– происходит вымывание нефтепродуктов из почв в подземные или поверхностные воды.

Безопасным  уровнем загрязнения почв нефтепродуктами  рекомендуется считать уровень, при котором не наступает ни одного из негативных последствий, перечисленных  выше, вследствие загрязнения нефтепродуктами.

Для слежения за уровнем загрязнения почв от хронических  утечек нефтепродуктов, предотвращения критических экологических ситуаций, а также для оценки загрязненности почв ведут отбор проб почв. Если же авария уже произошла, то при отборе проб устанавливают: 
 
– глубину проникновения нефтепродуктов в почвы, их направление и скорость внутрипочвенного потока; 
 
– возможность и масштабы проникновения нефтепродуктов из почв в водоносные горизонты; 
 
– ареал распространения нефтепродуктов в пределах загрязняемого водоносного горизонта; 
 
– источник загрязнения почв и вод.

Пункты отбора проб определяются в зависимости  от рельефа местности, гидрогеологических условий, источника и характера  загрязнения.

3.1. Экономический ущерб от загрязнения

Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими  веществами устанавливает правила  расчета платы в возмещение ущерба, причиненного загрязнением земель (почв) химическими веществами (далее - загрязнение  земель), включая загрязнение земель несанкционированными свалками промышленных, бытовых и других отходов, и распространяется на любые земли независимо от их местоположения и форм собственности.

Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими  веществами разработан в соответствии с Законом РСФСР "Об охране окружающей природной среды" и утвержден  Минприроды России и Роскомземом  по согласованию с заинтересованными  министерствами и ведомствами.