Антропогенне забруднення ґрунтів

5.1.1. Забруднення ґрунтів важкими металлами

Важкі метали – це кольорові метали із більшою, ніж у заліза, щільністю [80, с.1364]. Проблема забруднення довкілля важкими металами весь час загострювалась і нині набула загрозливих масштабів. У багатьох індустріальних районах світу з’явились техногенні біогеохімічні зони з аномально високим вмістом у ґрунті важких металів.

За ступенем можливого негативного впливу важких металів-забрудників на ґрунт, рослини, тварини та людину виділяють три класи їх небезпеки: високонебезпечні, небезпечні та малонебезпечні речовини. До першого класу

належать арсен, кадмій, меркурій, селен, плюмбум, кобальт, цинк, флуор; до другого – бор, нікель, молібден, сурма, хром; до третього – барій, ванадій, манган, стронцій.

Основними джерелами надходження важких металів на земну поверхню є пило-газові викиди гірничорудної, металургійної та хімічної галузей промисловості. Забруднення ґрунтового покриву також дуже тісно пов’язане з роботою електростанцій, автомобільного та залізничного транспорту. Підвищений вміст важких металів у ґрунті може бути наслідком застосування в сільськогосподарському виробництві добрив, меліорантів та пестицидів, а також наслідком використання для зрошення забруднених побутових і промислових стічних вод.

Рівень забруднення ґрунту та закономірності просторового поширення важких металів залежать від потужності підприємств-забруднювачів, тривалості періоду їх функціонування, якості сировини, технології виробництва, ефективності роботи очисних споруд.

У більшості випадків забруднення ґрунтового та рослинного покриву важкими металами носять локальний характер. Вони проявляються у радіусі десятків кілометрів від джерела забруднення. Найістотніші наслідки спостерігаються на територіях, що прилягають до підприємств. Наприклад, на металургійних заводах підвищений вміст важких металів виявляється на відстані до 15 – 20 км. Зона впливу комбінатів з виробництва азотних добрив простягається до 40 км. Поблизу таких підприємств, в радіусі від 200 – 300 м до 1, 5 – 2 км, залежно від потужності підприємства, рельєфу та клімату місцевості формується техногенна пустеля.

Л.К. Садовнікова (1989) виділяє такі основні етапи у реакції ґрунтів на техногенний вплив та їх еволюції від натурального до техногенно порушеного стану:

 накопичення хімічних забрудників до критичного рівня;

 значна зміна фізичних і хімічних властивостей ґрунтів – несприятливі зміни рН, ємності катіонного обміну, втрата структури;

 несприятливий вплив ґрунтових умов на рослинний покрив;

 розвиток процесів ерозії та дефляції;

 повне руйнування горизонтів ґрунту, деградація ґрунтів;

 утворення техногенної пустелі.

На великих промислових комплексах зони забруднення окремих підприємств можуть перекриватися, а токсичні викиди переноситись у віддалені райони, розширюючи територію забруднення. Внаслідок аерозольного розсіювання вплив речовин, що забруднюють довкілля, може проявитися на площі до1000 км².

У складі промислових викидів нараховують до 10 – 20 хімічних елементів. Але в найбільших кількостях трапляються і найбільшої шкоди завдають 4 – 6 елементів. Біля металургійних заводів утворюються характерні зони інтенсивного забруднення ґрунтів плюмбумом, цинком, кадмієм, меркурієм, купрумом. Забруднення хромом характерне для довкілля цементних заводів і нафтопереробних підприємств.

У зонах забруднення вміст важких металів може сягати тисяч міліграмів на 1 кг ґрунту. Це перевищує нормальний фоновий вміст у сотні-тисячі разів. Такі території не можна використовувати у сільськогосподарських цілях. Проте у містах, навколо промислових підприємств, часто розміщуються значні за площами ділянки городів. Вирощена на них сільськогосподарська продукція відчутно впливає на стан здоров’я міських мешканців – власників городніх ділянок.

Локальне забруднення сільськогосподарських угідь важкими металами можуть спричиняти транспортні засоби. Вздовж автодоріг з високою інтенсивністю руху (10 – 20 тисяч машин на добу) забруднення (із переважанням плюмбуму, що міститься в антидетонаційних присадках до бензину) зазнає придорожня смуга на відстані до 200 м. З продуктами дизельного палива, мастильними матеріалами та відходами автопокришок у довкілля потрапляють кадмій цинк, флуор.

Розподіл важких металів уздовж автошляхів залежить від інтенсивності та швидкості руху автотранспорту, напрямку вітру тощо. Максимальне забруднення ґрунтів спостерігається на відстані 7 – 15 м від дороги, а в зоні 30 – 80 м відмічаються зниження врожайності і різке погіршення якості сільсько-господарської продукції.

До забрудників ґрунтів на важкі метали належать також мінеральні добрива і хімічні меліоранти. Їх істотним недоліком є наявність баластних речовин, у тому числі токсичних елементів і сполук. Особливо виділяються за

цим показником фосфатні добрива. Азотні та калійні добрива забруднені важкими металами меншою мірою (табл. 5.1.).

Особливу еконебезпеку становить ненормоване застосування хімічних меліорантів і відходів промисловості. Наприклад, при внесенні фосфогіпсу в

нормах 5 – 20 т/га у ґрунт надходить 100 – 400 кг стронцію. При внесенні у ґрунт сечовини він забруднюється на арсен. Меркурій містять фосфорити (від 10 до 1000 мг/кг), калієві сольові відклади (до 10 мг/кг), вапняки (0, 03 – 0, 7 мг/кг).

Небезпечним для ґрунту є систематичне використання як добрива осадів стічних вод, забруднених важкими металами. Шкіряні, годинникові та

інструментальні заводи істотно забруднюють осади хромом, електронна промисловість – кадмієм, великі міста з розвинутим автотранспортом – плюмбумом. Високий вміст металів в осадах у багатьох випадках обумовлює їх

непридатність навіть до поховання. У таких місцях існує загроза істотного забруднення взаємодіючих природних компонентів – ґрунту, поверхневих та підземних вод.

5.1.2. Міграція важких металів у ґрунтах

Потрапляючи до екосистем, важкі метали постійно рухаються, переходячи з однієї форми в інші. Виділяють такі системи транслокації (переходу) важких металів:

повітря – ґрунт – вода; ґрунт – рослина; ґрунт – рослина –

людина; ґрунт – рослина – тварина – людина тощо.

Постійне надходження важких металів у ґрунт

призводить до формування зон підвищеної

екотоксичності. У межах цих зон змінюються деякі хімічні

властивості ґрунту та характер міграції елементів.

Взаємодія металів з ґрунтом відбувається за типом реакцій

сорбції, осадження-розчинення, комплексоутворення,

солетворення тощо. Швидкість і спрямованість процесів

трансформації залежать від реакції середовища,

гранулометричного складу ґрунту, вмісту гумусу та інших

чинників.

Рухомість важких металів тісно пов’язана зі

складом рідкої фази ґрунту. Низька розчинність оксидів

та гідроксидів важких металів і внаслідок цього їх низька

міграційна здатність та висока токсичність характерні для ґрунтів з нейтральною та лужною реакцією.

Рухомість важких металів зростає у ґрунтах з дуже

кислою реакцією ґрунтового розчину. У загальному

випадку для ґрунтів з кислою реакцією з урахуванням

розчинності сполук різних важких металів останні за

зменшенням токсичності можна розмістити у такий ряд:

Ґрунт служить потужним геохімічним бар’єром для

потоку важких металів. Чорноземи здатні в одному лише

орному шарі глибиною 20 см міцно утримувати

40 – 60 т/га свинцю, а підзолисті ґрунти – до 2 – 6 т/га.

Однак унаслідок цього в самому ґрунті виникає гостра

токсична ситуація.

Накопичення у верхніх горизонтах ґрунтів

надлишку важких металів різко зменшує схожість насіння

культурних і дикорослих видів, знижує темпи їх росту та

розвитку, збіднює видовий склад рослин. Під дією

забруднення гинуть трав’янистий покрив і лісові

насадження, знижується врожайність сільськогос-

подарських культур і погіршується якість продукції. Крім

того, важкі метали забруднюють не лише ґрунти. До

30 – 40 % важких металів та їх похідних потрапляє із

ґрунту у підземні води.

5.1.3. Забруднення ґрунтів нітратами

Основні джерела забруднення ґрунтів нітратами –

мінеральні добрива, рідкі стоки з тваринницьких

комплексів, природні опади. Нітрати постійно

циркулюють в атмосфері, наземних та водних

екосистемах. Їх перетворення і міграція здійснюються

біогенними та абіогенними шляхами через повітря, воду,

ґрунт, мікроорганізми, рослини, тварини й людину.

Підраховано, що із загальної кількості азоту

мінеральних добрив, який вноситься в ґрунт щороку,

20 % потрапляє до водойм, 24 % становлять газоподібні

втрати. Отже, продуктивно використовується лише 56 %

азоту. Не сорбуючись ґрунтом, нітрати легко змиваються

водами поверхневого стоку, мігрують в глибину до

підземних вод, спричиняючи їх забруднення. Надходження

нітратів до водойм призводить до евтрофікації останніх і,

відповідно, до зниження вмісту кисню, відмирання фауни,

погіршення питних і технічних якостей води.

Підвищений вміст нітратів у ґрунті спричиняє

інтенсивне накопичення їх у рослинах. Останні відіграють

роль бар’єра в міграції нітратів у навколишньому

середовищі, служать джерелом нітратів для організму

людини. Під впливом окремих видів кишкових бактерій

нітрати перетворюються на нітрити та їх похідні

нітрозоаміни, токсична дія яких проявляється у зниженні

активності ферментів травлення їжі. Сполучаючись із

гемоглобіном крові, нітрозоаміни спричиняють хворобу

метагемоглобінемію, що супроводжується задухою та

призводить до смерті.

Зростаючий світовий обсяг виробництва

мінеральних добрив (тільки нітрогену вже виробляють

понад 70 млн. т щороку) обумовлює серйозні зміни в

структурі природного колообігу біофільних елементів у

біогеоценозах. Забруднення ґрунтів та рослинницької

продукції нітратами знаходиться у прямій залежності від

кількості внесених добрив. Так, у Нідерландах щорічно

вносять у ґрунт у середньому 240 кг/га азоту, в Японії –

130, у Німеччині – 125 кг/га. У ґрунтах, підземних водах,

поверхневому стокові та продукції сільського господарства

цих країн вже протягом багатьох років зростає вміст

нітратів.

Високий рівень забрудненості ґрунтів нітратами

пов’язаний також із незбалансованістю між основними

елементами живлення і високим співвідношенням між

органічними та мінеральними добривами. Збільшення

цього співвідношення до величини понад 1: 15 тонн

органічних добрив на кілограм діючої речовини

мінеральних добрив призводить до затухання

ґрунтоутворюючого процесу, уповільнення гуміфікації, а

після співвідношення 1: 20 т/кг – навіть до дегуміфікації

ґрунтів.

Використання високих доз азотних добрив

призводить не тільки до втрати гумусного фонду, а й до

інших негативних наслідків. Змінюються чисельність,

видовий та груповий склад мікроорганізмів, зазнає

розвитку патогенна мікрофлора. Надлишок нітратів

обумовлює зміну окисно-відновного потенціалу та

газового режиму ґрунтів. На ґрунтах із занадто високим

вмістом нітратів коренева система бобових рослин не

формує активних бульбочок. При цьому культура

вражається фітопатогенними грибами, істотно

погіршується якість врожаю.

Рівень накопичення нітратів у рослинах залежить

від генезису ґрунту, вмісту у ньому органічної речовини

та мінерального нітрогену, кліматичних чинників, умов

мінерального живлення рослин, фітосанітарного стану

посівів, технологій вирощування тощо.

5.1.4. Забруднення ґрунтів пестицидами

Пестициди – це загальноприйнята назва

отрутохімікатів, які використовуються в сільському

господарстві для захисту рослин і тварин. Термін

«пестицид» походить від грецьких слів «pestis» – зараза і

«cido» – вбивати. Пестициди – це різні хімічні сполуки,

що володіють високою біотичною активністю та здатні

знищувати або пригнічувати життєдіяльність живих організмів – комах, гризунів, бактерій, рослин, спор

грибів тощо [85, с.280].

Світовий асортимент пестицидів, що випускались

у 1989 р. у промисловому масштабі, нараховував близько

700 найменувань хімічних сполук. На їх базі

виготовлялося понад 12 000 препаратів, і ця кількість

постійно збільшується. Хімічна промисловість продовжує

виготовляти морально застарілі та малоефективні

пестициди, що характеризуються тривалою токсичною

дією. Іноземні компанії завозять і реалізують в Україні

значну кількість пестицидів, не завжди найкращої якості.

До того ж методи визначення залишкової кількості цих

засобів захисту рослин у ґрунтах, рослинах і продукції

відстають від впровадження нових методів їх хімічного

синтезу. Нез’ясованими залишаються і віддалені наслідки

застосування препаратів нових поколінь для ґрунтів та

живих організмів. У результаті світове забруднення ґрунтів

пестицидами з року в рік зростає [67, с.116].

Пестициди використовуються з різною метою і за

призначенням їх поділяють на декілька груп:

 інсектициди – препарати для боротьби зі шкідливими

комахами (наприклад, із тлею);

 фунгіциди – препарати для боротьби з

паразитуючими грибами, що є збудниками різноманітних

хвороб;

 гербіциди – препарати для боротьби з бур’янами.

Можуть бути вибіркової та суцільної (обробка

залізничних колій, ділянок під асфальтування тощо) дії;

 акарициди – препарати для боротьби з кліщами;

 арборициди – препарати для знищення небажаної

деревної і кущової рослинності;

 бактерициди – препарати для боротьби з

бактеріями та бактеріальними захворюваннями;

 зооциди – препарати для боротьби зі шкідливими

хребетними, переважно гризунами;

 нематоциди – препарати для боротьби із круглими

хробаками-нематодами.

Крім того, до пестицидів відносять ряд інших

препаратів, що використовуються для:

 відлякування комах, гризунів та інших тварин –

репеленти;

 притягування комах, звірів та інших тварин з метою

їх подальшого знищення або необхідності запилення

рослин – атрактанти;

 стерилізації комах та звірів – статеві стерилізатори;

 висушування рослин на кореню – десиканти;

 видалення листя, наприклад, при зборі бавовни, –

дефоліанти;

 видалення надлишкових квітів і зав’язей рослин –

дефлоранти;

 регулювання росту та розвитку рослин – регулятори

росту (інгібітори та активатори).

Найбільш поширеними препаратами є інсектициди,

фунгіциди та гербіциди. У той самий час спектр

використання пестицидів є широким, і до класу

пестицидів можуть належати речовин різної хімічної

природи. Передусім, пестициди можуть бути органічного

і неорганічного походження, причому останні

використовуються здавна. Так, препарати купруму, арсену

та меркурію почали використовувати ще із середини XVIII

століття, а бордоська рідина (суміш купрум(ІІ) дигідроксосульфату та купрум(ІІ) гідроксиду (CuOH)₂SO₄ • Cu(OH)₂) використовується і в наш час як

фунгіцид [85, с.284 – 285].

Проте, лише 1 – 3 % фунгіцидів та інсектицидів

досягають мети, лише 5 – 40 % гербіцидів знищують

бур’яни. Деякі пестициди здатні до міграції у природному

середовищі. З ґрунту їх залишки потрапляють до

атмосфери, у поверхневі та підземні води, донні відклади

водойм, а через продукти рослинного і тваринного

походження – в організм людини. Нешкідливих для

людини пестицидів не існує. Вони здатні накопичуватися

у живих тканинах. Потрапляючи з продуктами харчування

до організму людини, пестицидні препарати можуть

спричинити низку захворювань: алергію (ГХЦГ, цінеб);

дерматит (гранозан); бронхіальну астму (фосфорорганічні

сполуки – метафос, хлорофос). Деякі фосфор- та

хлорорганічні пестициди характеризуються ендокринною,

гонадотоксичною, катарактогенною та канцерогенною

дією. Багато пестицидів завдають вираженого мутагенного

впливу [67, с.116 – 117].

Найчастіше забруднення навколишнього

середовища пестицидами відбувається повітряним

шляхом. Повітря може переносити аерозолі і тонко

дисперсний пил пестицидів на значні відстані. Як правило,

виділяють три зони забруднення пестицидами:

 зона їх безпосереднього використання, в якій

спостерігаються найбільші концентрації пестицидів;

 зона, що прилягає до оброблюваних територій.

Пестициди переносяться сюди вітром. Як правило, ця зона

в кілька разів більша за площею, ніж зона безпосереднього

використання пестицидів. Проте концентрація пестицидів

у ній є значно меншою;

 зона, яка утворена внаслідок дальнього перенесення

пестицидів. Вона може сягати десятків кілометрів від

місця застосування пестицидів. Отже, зі збільшенням

відстані від оброблюваних пестицидами територій, їх

загальна концентрація у навколишньому середовищі

знижується, але площі зон забруднення

зростають [85, с.293].

Використання пестицидів може мати згубні для

екосистем наслідки, зокрема це загибель корисних

організмів, передусім, комах-запилювачів та ентомофагів.

Унаслідок цього, у межах екосистем можуть

розмножуватися нехарактерні представники флори та

фауни. У районах з інтенсивним застосуванням пестицидів

відбувається зміна чисельності та видового складу комах,

птахів, ссавців, особливо мешканців ґрунту. Застосування

далапону зменшує чисельність дощових черв’яків у 5 – 8

разів, а в деяких випадках спричинює зникнення окремих

видів. Інтенсивне застосування гербіцидів у агроценозах

Литви призвело до скорочення видового складу тварин

ґрунту зі 150 до 5 домінуючих видів, стійких до

отрутохімікатів. Вже зараз відомо понад 800 видів комах,

нечутливих до інсектицидів. Швидко зростає стійкість

бур’янів до гербіцидів, грибкових захворювань – до

фунгіцидів. У результаті, відбувається порушення

стабілізації і навіть переродження екосистем. Одним із

таких прикладів є наступний.

В одній із тропічних країн світу для боротьби з

москітами, з метою попередження розповсюдження

малярії, використали ДДТ. Це інсектицид нервово-

паралітичної дії, стійкий до впливу факторів

навколишнього середовища, що має високу здатність до

біокумуляції. У той самий час, проти тарганів ДДТ

виявився недостатньо ефективним. Проте у ящірок, що

живляться тарганами, спостерігалось пригнічення

рухливих функцій. Це, у свою чергу, призвело до того, що

на них почали інтенсивно полювати місцеві кішки, для

яких ДДТ виявився смертельною отрутою. Масова загибель котів та зниження чисельності ящірок унаслідок

надмірного полювання на них викликали процеси

бурхливого розвитку комах, гусені та пацюків. Таких

прикладів можна навести безліч, і вони показують, що

чутливість окремих представників органічного світу,

зокрема бджіл, птахів тощо, значно вища за чутливість

шкідників. Це призводить до їх масової загибелі. Отже,

при застосуванні пестицидів необхідно враховувати всі

можливі наслідки. У першу чергу, слід враховувати

можливість зростання концентрації стійких пестицидів у

ланцюгах живлення, адже ці концентрації можуть

здійснювати ембріотоксичний та мутагенний вплив на

вищих тварин [85, с.292 – 294].

Гербіциди атразин, симазин, монурон діють як

інгібітори фотосинтезу, пригнічують ріст водоростей в

агроекосистемах. Всі пестициди уповільнюють

розчинення фосфатів у ґрунті. Використання гербіцидів

під попередні культури та накопичення їх у ґрунтах

супроводжуються ще одним негативним явищем –

пригніченням, а нерідко і загибеллю чутливих культур,

що вирощуються наступними у сівозміні. Це найчастіше

проявляється у разі внесення гербіцидів під кукурудзу

(атразину, симазину, ТХАН, 2, 4 Д, ленацилу) у

концентраціях від 0, 0085 до 13, 0 млн-¹.

Якщо хімічні препарати не пригнічують активності

ґрунтової біоти і не порушують її функцій, то пестициди піддаються біодеградації. Мікроорганізми ґрунту

розкладають від 10 до 70 % пестицидів. Але вони

спричиняють і накопичення у природі деяких продуктів

розкладу, що є більш токсичними, ніж вихідний препарат.

Таким чином, пестициди забруднюють ґрунт не

властивими йому сполуками; пригнічують його біотичну

активність; породжують небезпеку пригнічення корисної

фауни ґрунту, виникнення популяцій стійких до пестицидів

шкідників, порушення складу популяцій біоценозів;

спричиняють небезпеку масової появи мутацій, що

порушують генетичну чистоту високопродуктивних сортів;

погіршують якість сільськогосподарської продукції,

породжуючи небезпеку інтоксикації тварин і людини [67,

с.117 – 119].

5.1.5. Забруднення ґрунтів стічними водами

Безперервний ріст кількості населених пунктів,

промислових підприємств, створення великих тваринницьких

комплексів супроводжуються збільшенням обсягів

побутових, промислових і сільськогосподарських стічних вод.

Останні містять значну кількість шкідливих речовин

(табл. 5.2.). Тому скиди стічних вод призводять до значного

забруднення поверхневих і підземних вод, а при зрошуванні

полів – до забруднення та інших негативних змін ґрунтового

покриву.

Сильно мінералізовані води, що містять токсичні

речовини і патогенну мікрофлору, потрапляють на

зрошувальні поля. Тут забруднюючі речовини

поглинаються ґрунтом і рослинами, мігрують у підземні

води, частково повертаються у водойми з поверхневим

стоком. Таким чином, стічні води спричиняють

забруднення усього навколишнього природного

середовища.

Найнебезпечнішими для ґрунтового покриву є стічні води хімічної промисловості, що містять цинк, хром, сполуки меркурію, плюмбум, флуор, формальдегіди,

метанол, бутан, меланін та інші речовини. Мінералізація

цих вод досягає 10 – 18 г/л.

Стоки коксохімічних заводів містять феноли,

роданіди, різні олії. Для шахтних і кар’єрних вод

характерний високий вміст суспензованих речовин та

мікроелементів. Стоки підприємств харчової

промисловості містять біогенні речовини. Міські стоки,

стічні води тваринницьких комплексів і птахофабрик

нерідко забруднені яйцями гельмінтів, кишковою

паличкою та іншими збудниками інфекційних

захворювань.

Застосування радіонуклідів у промисловості та

інших галузях народного господарства створює небезпеку

радіоактивного забруднення. Основними джерелами

радіоактивних відходів у водних об’єктах та ґрунтах є

підприємства, що видобувають радіоактивну сировину,

збагачувальні фабрики радіоактивних руд, атомні

електростанції та інші підприємства, що використовують

у своїй роботі радіонукліди.

5.1.6. Забруднення ґрунтів радіонуклідами

Нині масштаби та інтенсивність забруднення

ґрунтів радіонуклідами різко зросли. У другій половині

XX ст. радіоактивні випадання антропогенного походження були пов’язані з бомбардуванням атомними

бомбами міст Хіросіма і Наґасакі, а також – з

випробовуваннями США, колишнім СРСР, Великою

Британією та іншими країнами ядерної зброї. Разом з тим

з’явилось багато джерел, що використовують атомну

енергію у мирних цілях. Бурхливий розвиток атомної

енергетики вимагає великої кількості ядерного палива.

Його видобуток і використання призвели до порушень

навколишнього природного середовища.

Ядерно-енергетичний цикл охоплює видобування

уранової руди, вилучення з неї урану, збагачення уранового

палива, використання його у реакторах, транспортування,

очищення та поховання відходів. Практично в усіх ланках

циклу можливе витікання радіонуклідів та забруднення

ними довкілля. Особливо небезпечні забруднення

радіонуклідами з катастрофічними еконаслідками

виникають через ядерні вибухи та аварії на об’єктах

атомної промисловості. І сьогодні шкоду природі та

людству від аварії на четвертому енергоблоці ЧАЕС

26 квітня 1986 р. ще до кінця не оцінено.

За 15 діб аварії (з 26 квітня по 10 травня 1986 р.)

радіоактивні випадання були зареєстровані у Швеції,

Фінляндії, Великій Британії, Польщі, Угорщині, Румунії,

Туреччині, Канаді та інших країнах світу. Але найбільше

забруднення 90Sr, 137Сs, 240Pu, 239Pu було виявлено на територіях України, Білорусі та окремих областей Росії.

За оцінками експертів, лише в Україні забруднено

3, 7 млн. га землі. Унаслідок цього води Дніпра, Прип’яті,

Південного Бугу, Дністра і багатьох малих річок несуть у

собі радіонукліди 106Ru, 90Ir, 137Сs, 239Pu тощо.

Спочатку, потрапивши в атмосферу, радіонукліди

випали на ґрунт, рослини, воду. У ряді районів тварини і

люди зазнали радіоактивного опромінювання. Висока

міграційна здатність у харчовому ланцюзі «ґрунт –

рослина – тварина – продукти тваринництва» обумовила

їх надходження до організму людини. До зовнішнього

опромінювання додалось внутрішнє.

Особливість радіоактивного забруднення

ґрунтового покриву полягає в тому, що маса радіоактивних

домішок дуже мала і вони не призводять до кількісних

змін основних властивостей ґрунту. Вміст гумусу,

елементів живлення, ємність катіонного обміну, рН, Еh

та інші показники не змінюються.

Істотне значення мають розподіл радіонуклідів по

ґрунтовому профілю, їх концентрація у ґрунтовому

розчині, ступінь рухомості та доступність рослинам.

Ґрунти важкого гранулометричного складу з високим

вмістом гумусу здатні вбирати велику кількість

радіонуклідів, протидіяти їх надходженню у рослини.

Однак рівень радіоактивного забруднення в цих ґрунтах може з часом зростати. У легких ґрунтах із низьким

вмістом органічної речовини (дерново-підзолисті, сірі

лісові) в умовах промивного водного режиму

спостерігається значна міграція радіонуклідів по профілю,

існує небезпека забруднення підземних вод.

За умов жорсткого вітрового режиму, при зниженій

вологості ґрунту та відсутності рослинності існує

небезпека перенесення радіонуклідів потоками вітру. Вони

також можуть змиватися зі схилів і з водами поверхневого

стоку потрапляти у водойми.

Забруднення рослин триває досить довгий період

часу, оскільки ґрунт досить міцно утримує радіонукліди.

Тому забруднений ґрунт слід вважати основним джерелом

радіонуклідів, що потрапляють до харчових

ланцюгів (рис. 5.1.).

Велику небезпеку представляють собою стронцій-90

та цезій-137. Вони можуть накопичуватись і тривалий час

зберігатися у ґрунтах. Маючи подібні до кальцію і калію

хімічні властивості, стронцій-90 та цезій-137 інтенсивно

поглинаються рослинами. Потім з продуктами рослинного

чи тваринного походження вони потрапляють до

людського організму, де стронцій накопичується у

кісткових, цезій – у м’язових тканинах. Маючи період

напіврозпаду відповідно 28, 6 та 30, 2 року, ці радіонукліди

тривалий час зберігаються в зараженому організмі і

нерідко накопичуються у кількостях, що спричиняють

шкоду здоров’ю людини. У людей, які проживають на

забруднених територіях, спостерігається цілковита жіноча

та часткова чоловіча стерильність, збільшується кількість

хворих на лейкоз і рак, підвищується смертність.

5.1.7. Забруднення ґрунтів при проведенні геологорозвідувальних робіт

Джерелами забруднення ґрунтів під час

геологорозвідувальних робіт можуть бути викиди газових

та нафтових свердловин. У процесі буріння можливе

просочування робочих розчинів стічних і промислових

вод, нафти, дизельного палива, мастил. Вони потрапляють

у ґрунт, підземні води, водойми та спричиняють їх

забруднення.

Органічні сполуки, що містяться у нафтопродуктах,

утворюють стійкі суспензії, що не відстоюються.

Взаємодія цих суспензій з ґрунтом призводить до появи в

ньому низки негативних наслідків (табл. 5.3.). У

просочених нафтою ґрунтах, відбувається диспергація

структури, знижується водопроникність, витісняється

кисень, порушуються мікробіологічні та біохімічні

процеси, розширюється співвідношення між карбоном і

нітрогеном. Зменшується вміст рухомих форм фосфору

та калію. Внаслідок цього погіршуються водний,

повітряний та поживний режими, порушується кореневе живлення рослин, гальмується їх ріст і розвиток,

спричинюється загибель. Падіння врожайності зростає в

міру збільшення забруднення. У модельних дослідах

А.Я. Демидієнка та В.М. Демурджана (1989) при вмісті

нафти 1 % маси ґрунту збір сухої речовини знижувався на

30 %, при 2 % – на 53 %, а при 5 % – на 92 %. Автори

дійшли висновку, що при забрудненні ґрунту нафтою

понад 2 % маси ґрунту в ньому відбувається низка

незворотних змін, що порушують взаємодію в системі

«ґрунт – рослина».

Наявність солей у бурових та стічних водах

спричиняє засолення ґрунтів. Навколо газових та нафтових

свердловин у Полтавській області було виявлено

солонцюваті ґрунти та ґрунти сульфатно-хлоридного типу

засолення. Зовні це проявилось у формі абсолютно

безплідних плям із брилистою потрісканою поверхнею.

Засолені ґрунти мали порушений профіль, переміщені

генетичні горизонти, зцементовані глинисті уламки тощо.

Навіть через 20 років після бурових робіт ознаки

забруднення ґрунтів збереглися разом із сильним запахом

вуглеводнів.

Вчені Інституту ґрунтознавства і агрохімії

ім. О.Н. Соколовського (ІГА) УААН розробили

класифікацію забруднення нафтою площ (табл. 5.4.),

згідно з якою критичним рівнем є вміст у ґрунті 5 %

бітумізованих речовин.

Контрольні запитання

1. Скільки класів небезпеки важких металів-забрудників

виділяють за ступенем можливого їх негативного

впливу на ґрунт, рослини, тварини та людину? Назвіть

метали, що входять до кожного класу.

2. Якими шляхами та природними компонентами

здійснюються перетворення та міграція нітратів у

навколишньому середовищі?

3. Назвіть етапи реакції ґрунтів на техногенний вплив

та їх еволюції від натурального до техногенно

порушеного стану.

4. Назвіть основні джерела забруднення ґрунтів

нітратами.

5. Від чого залежить рівень накопичення нітратів у

рослинах?

6. На які групи за призначенням поділяють пестициди?

7. Як впливає на міграцію радіонуклідів механічний

склад ґрунту?

8. Стічні води якої галузі промисловості є

найнебезпечнішими для ґрунтового покриву? Які

елементи вони містять у своєму складі?

9. Які зміни відбуваються у просочених нафтою ґрунтах?