Iuj. зависимость ангропогенного запася металлов в почве и-хногенных аномалии от параметров промышленного выброса

(по данным Ю. Е. Саета и И. Л. Борисенко [41])

Объемы Площадь Харак-

Отрасль промышленности выбросов, зоны вли- теристика Свинец Цинк Медь Олово т/год яния, км² выбросов

Цветная металлургия 14 10 •• К, 334 375 8 576

рэл 6 7,3 0,4 1,4

Тэл 9 10 0 2,9

1170 33 .К, 383 112 62 38

рэл 378 244 70 36

• Тэл 255 107 1 17

Цементная промыш- 16760 5,2 К, 1 1 3,3 1

ленность Рэл 24 48 122 —

Тэл О 0 15 0

153000 7,7 К, 1 1 1 1

рэл 126 456 144 -

Тэл 10 14 14 10

Примечание. К,— коэффициент концентрации: отношение фактического содержания в почвах техногенных аномалий к содержанию этих металлов в при­родных незагрязненных почвах; Ру^ — количество металла, выбрасываемого в ат­мосферу, т/год; Тзд — антропогенный запас металлов в почвах, Тэл=5.У(Са„— - Сф) W, где .У—площадь аномалии; Сан — содержание металла в почве; Сф — есте­ственное (фоновое) содержание металла в почве; W— плотность гумусового гори­зонта почвы.

1U4. Доли аэрогенного загрязнения никелем растительности в зоне воздействия предприятий цветной металлургии (по данным К. П. Мохонько [35]), %

Расстояние, км Сосна однолетняя Листья березы Черника Брусника

2...8 53 48 59 33 3...16 41 36 47 27 16...12 12 10 15 6 20...33 16 13 19 3

Основными загрязнителями вдоль трасс автомагистралей яв­ляются тяжелые металлы, прежде всего свинец, выделяющийся вместе с выхлопными газами.

В хозяйствах, где широко применяют орошение, загрязняется как почвенный покров, так и растительность в основном за счет поливных вод. Загрязнители из поливных вод поступают с боль­шой интенсивностью, значительно превышающей интенсив­ность поступления их в растения из почв. Поэтому порог токсич­ности содержания элементов-загрязнителей в поливных водах значительно ниже, чем в почвах. Так, токсичность для сельско­хозяйственных культур проявляется при концентрации меди в воде для полива 0,17...0,2 мл/л (свекла, томаты, ячмень), а пре­дельно допустимая концентрация в почвах составляет 55 мг/кг для валового содержания и 3 мг/кг для подвижной формы (экст­ракция ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8).

Особо опасные источники загрязнения — реки в период промывки их русла, которое проводят 1 раз в 5 лет. В результа­те на затопляемых пойменных землях оседают донные отложе­ния, крайне опасные как загрязнители не только для почвен­ного покрова и растительности, но и для животных, способ­ных заглатывать частички этих отложений вместе с раститель­ной пищей.

Влияние загрязнения почвенного покрова на сельскохозяйствен­ное производство. Загрязнение почвенного покрова существенно влияет на сельскохозяйственное производство и агроландшафт территории в следующих направлениях:

1. Изменение качественных характеристик почв, включая по­чвенное плодородие, приводящее к деградации почвенного по­крова.

2. Ослабление и угнетение роста и развития растений.

3. Загрязнение растительного покрова (продукции растение­водства).

4. Поражение жизненно важных органов и нарушение их функ­ций у животных и человека.

Так, загрязнение почв медью уменьшает количество обменных катионов, снижает водопрочность почвенных агрегатов, служит источником заболевания животных анемией и гепатитом.

Повышенное содержание марганца в верхних горизонтах почвы вызывает у некоторых видов растений железистый хлороз, смор-щивание листовой пластинки, неравномерное распределение хло­рофилла в листьях, что резко снижает урожайность растений.

Высокое содержание в почвах цинка снижает биологическую активность микроорганизмов в почве, изменяет физико-хими­ческие свойства почвы, а поступая через растения в организм че­ловека, поражает органы дькания, печень и почки.

Даже при очень слабом загрязнении почв свинцом уменьшает­ся активность ферментов, нарушаются процессы дыхания и кле­точного деления растительных организмов. При его содержании до 40...60 мг на 1 кг почвы значительно замедляется рост карто­феля, ячменя, клевера, сои и гречихи.

 

 

Значительное влияние на жизнедеятельность живых организ­мов оказывают такие металлы, как селен, литий, олово.

Крайне нежелательно присутствие в почве, растениях и воде ртути и мышьяка, являющихся сильнодействующими ядами.

Влияние загрязнения растительного покрова на сельскохозяй­ственное производство. Растения обладают неодинаковой устой­чивостью к накоплению различных химических элементов. На­пример, капуста, обладающая устойчивостью к кадмию, характе­ризуется более низкой устойчивостью к никелю и хрому.

Из культивируемых растений тяжелые металлы активнее погло­щают овощи, особенно обладающие разветвленной корневой сис­темой, в меньшей степени — зерновые и технические культуры.

По уровню накопления тяжелых металлов сельскохозяйствен­ные растения условно делят на четыре группы:

очень высокий: салат, шпинат, лук (перо), укроп, сельдерей, петрушка;

высокий: кормовые травы, кукуруза (зеленая масса), солома зерновых, огурцы, томаты, кабачки;

средний: свекла, морковь, капуста, лук (репка), турнепс, ре­дис, картофель;

низкий: зерно пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы, гороха, овса, бобов.

Наиболее легко поглощаются и накапливаются в съедобных частях растения такие элементы, как цинк, кадмий, марганец, молибден; наоборот, поглощение свинца, ртути, хрома довольно ограничено.

Установлено, что наибольшее количество тяжелых металлов накапливается, как правило, в корнях, затем в стеблях, далее в листьях и меньше всего в зерне, а также в корне- и клубнеплодах.

Поглощение тяжелых металлов растениями из почвы оцени­вают коэффициентом биологического поглощения (КБП), который показывает отношение металла в растениях к его содержанию в почве, мг/кг. Например, КБП меди и никеля для салата зеленого составляет соответственно 1,31 и 1,05, щавеля —0,58 и 0,78, ов­сяницы — 0,74 и 0,42, тимофеевки — 0,52 и 0,24, костра — 0,45 и 0,24.

Быстрота проникновения металлов при попадании их на лис­тья растений распределяется в такой последовательности: сви­нец — цинк — марганец — железо, а по их мобильности в расте­ниях: железо — медь — марганец — кадмий — цинк — свинец.

Тяжелые металлы, накапливаясь в различных частях растений в высоких концентрациях, проявляют токсичность.

По степени токсичности тяжелые металлы можно располо­жить в такой последовательности: кадмий — свинец — цинк — медь — марганец — железо.

По сравнению с другими элементами, за исключением цинка, кадмий может накапливаться в относительно больших количе-ствах в генеративных органах. Высокая фитотоксичность кадмия объясняется его близостью по химическим свойствам к цинку. Замещение цинка кадмием в растительном организме приводит к цинковой недостаточности, что, в свою очередь, вызывает угне­тение и даже гибель растений. По степени чувствительности к кадмию растения можно расположить в следующем порядке: то­маты — овес — салат — луговые травы — морковь — редька — фа­соль — горох — шпинат.

Очень высокие концентрации свинца в почвах могут суще­ственно подавлять рост растений и вызывать хлороз, обусловлен­ный нарушением поступления железа. Обычное содержание свинца в сельскохозяйственных культурах, используемых в пищу, находится в пределах 1,5мг/кг сухого вещества. Установ­лены пороговые концентрации меди, токсичные для некоторых растений. Так, для овса к началу колошения токсично содержа­ние меди 10...21 мг/кг, а для клевера красного в возрасте 6 нед— 18,2...19,6мг/кг. Уже такие концентрации могут ухудшать состо­яние растений, еще не отражаясь на урожайности. Наиболее вы­раженной способностью к поглощению меди обладают карто­фель, морковь и гречиха.

На токсичность многовалентных металлов железа и марганца влияет их валентность, потому что от нее зависят подвижность элемента в почве и его доступность растениям. Избыточное со­держание этих элементов снижает их рост, а при больших кон­центрациях приводит к гибели растений.

По степени устойчивости к токсическому действию тяжелых металлов растения можно расположить в таком порядке: травы — злаковые — зерновые — картофель — сахарная свекла.

Влияние загрязнения воздушной среды на сельскохозяйственное производство. Загрязнение воздушной среды —это прямой ре­зультат хозяйственной деятельности человека, в результате кото­рой в атмосферу попадает огромное количество загрязняющих веществ. Это, как правило, твердые частицы, например частицы свинца и других тяжелых металлов, асбеста и сажи, взвешенные капельки углеводородов, серной кислоты, и газа, такие, как окись углерода, окислы азота и двуокись серы.

Все эти загрязнители оказывают прямое биологическое воз­действие на живые организмы: растения, животных и человека.

Загрязненная атмосфера является активно мигрирующим ис­точником загрязнения почвенного покрова и растительности.

Присутствие в атмосфере окислов серы и азота приводит к образованию кислотных дождей, которые нарушают нормальный рост и развитие растений, приводят к изменению химического состава почв.

В тех местах, где содержание серной кислоты в воздухе дости­гает 3000 мкг/м~³, листья, хвоя и другие растительные ткани выг­лядят побелевшими; постепенно они приобретают вид обожжен­ных, становятся красно-коричневыми и опадают. Даже когда среднее содержание двуокиси серы составляет всего ЮОмкг/м"³, что нередко имеет место в городах, растения могут приобретать желтоватый оттенок. Очень чувствительны к окислам серы фрук­товые деревья, такие, как яблоня и груша, а также хлопчатник, люцерна и ячмень [40].

Находящиеся в атмосфере окислы азота и углеводороды под влиянием световой энергии вступают в фотохимические реак­ции, в результате которых образуются новые загрязнители возду­ха, в том числе озон, альдегиды и другие органические загрязни­тели.

Как показали исследования американских ученых [40], прак­тически все растения повреждаются от воздействия озона из воз­духа. По их данным, ежегодные потери вследствие снижения урожайности от воздействия озона из воздуха только для четырех видов сельскохозяйственных растений — сои, кукурузы, пшени­цы и земляного ореха — составляют от 1,9 до 4,5 млрддолл.

По масштабам и удельному вкладу в загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами вследствие техногенного загрязне­ния первые две позиции занимают воздушные выбросы предпри­ятий черной и цветной металлургии и выбросы в атмосферу от­ходов автомобильного транспорта. Таким образом, именно воз­душная среда является основным источником загрязнения почв и растительности тяжелыми металлами.

Влияние загрязнения воды на сельскохозяйственное производ­ство. Вода является ценнейшим природным ресурсом, она имеет исключительно важное значение в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни растений, животных и человека. Она разрушает, растворяет и трансформирует различные неорга­нические вещества, способствует отложению осадочных пород и образованию почв.

Вода входит в состав организма человека, всех растений и жи­вотных, для многих живых существ она служит средой обитания.

Вода—непременный агент фотосинтеза. Она имеет высокую диэлектрическую проницаемость, благодаря чему присоединяет и удерживает почти все вещества. Одновременно она обладает таким уникальным качеством, как большое поверхностное натя­жение, вследствие чего способна подниматься по капиллярам в почве.

Используемая в растениеводстве вода должна обладать опре­деленными химическими свойствами, характеризующимися на­личием в ней различных химических элементов, способствующих выполнению ею основных функций в процессе роста и развития растений. Нарушению этих свойств способствует появление в воде загрязняющих веществ.

Так, загрязнение воды снижает ее способность к насыщению кислородом, в результате чего парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества. Наличие в воде высокого содержания тяжелых металлов приводит к увеличению их концентрации в растениях, вызывая токсичность и гибель ра­стений.

Сельское хозяйство является основным потребителем воды. Так, в земледелии, на богарных землях, на производство 1 кг зер­на требуется 750л воды, картофеля—1500л, в животноводстве на содержание 1 гол. КРС в сутки требуется 115л воды, а 1 сви­номатки—234л [2, с. 137].

Показатели оценки загрязненности почвенного покрова. На ос­новании «Порядка определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» [39] опасность загрязнения почвенного покрова оценивают по таблице 105.

Кроме вышеприведенной пятиуровневой шкалы используют также четырехуровневую шкалу оценки [38].

Категория почв по степени Характеристика загрязненности почв загрязнения

Допустимое загрязнение Содержание химических веществ в почве пре­вышает фоновое, но не выше ПДК

Умеренно опасное загрязнение Содержание химических веществ в почвах превышает ПДК при лимитирующем общеса­нитарном и миграционном показателях вред­ности, но ниже ПДК по транслокационному показателю

Высокоопасное загрязнение Содержание химических веществ в почвах превышает ПДК при лимитирующем трансло­кационном показателе вредности

Чрезвычайно опасное загрязне- Содержание химических веществ в почвах ние превышает ПДК по всем показателям

Согласно нормативному документу Министерства природных ресурсов [28] при оценке загрязненных земель могут быть выде­лены зоны экологического бедствия и зоны чрезвычайной эколо­гической ситуации.

На селитебных территориях (местах непосредственного про­живания населения) эти зоны выделяют согласно критериям, приведенным в таблице 106

На загрязненныхземельных угодьях сельскохозяйсшгшкпх предприятий зоны экологической и чрезвычайной экологичес­кой ситуаций выделяют согласно таблице 107.

 

Иногда большое значение имеет оценка содержания в почвах обменного калия, легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора, а также подвижных форм микроэлементов, недостаток или избыток которых отрицательно сказывается на почвенных характеристиках. Классификациюих наличия или отсутствия можно установить на основе сравнения с данными, представлен­ными в таблицах 109-113. Показатели оценки загрязнения растительного покрова. Для

проведения землеустроительных действий наряду с оценкой заг­рязненности почвенного покрова большое значение имеет оцен­ка загрязненности растительности и основных продуктов расте­ниеводства.

Для оценки уровня загрязнения растительного покрова основ­ным научно-методическим руководством служат «Критерии оценкиэкологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» [28].

Однако в указанном нормативном документе разработана, к сожалению, неполная классификация, и между «удовлетвори­тельной ситуацией» и «чрезвычайной» экологической ситуацией имеется пробел. Мы разделили этот пробел на равные части для получения 5-уровневой шкалы экологической оценки загрязнен­ности растительности (табл. 114).

Предлагаемые пять категорий позволяют более дифференци-рованно оценить загрязненность растительности и сопоставить уровни загрязнения почвенного покрова, выполняемого в основ­ном по 5-уровневой шкале, с загрязнением растительности.

Оценка опасности загрязнения растительности основана на превышении фона (алюминий и марганец), на превышении мак­симально доступного уровня (МДУ) (свинец, мышьяк, никель, хром) и на абсолютном содержании вещества в укосах растений и растительных кормах (медь, цинк, железо). Средний фоновый уровень загрязнения составляет, мг/кг сухих растений: для алю­миния — 500, марганца — 630. Принято максимально доступное содержание: свинца—1,5 мг/кг, мышьяка—0,5, никеля—2,5, хрома—0,5 мг/кг. Для хрома предлагается два варианта оценоч­ной шкалы.

С учетом изложенного, используя предложенные выше кате­гории, можно рекомендовать следующие конкретные критерии экологической оценки состояния загрязнения растительности по каждому элементу (см. табл. 114).

К 1-й категории загрязнения отнесены растения, у которых уровень загрязнения каким-либо из перечисленных загрязните­лей (элементов) определен как «очень низкий» либо признаки загрязнения отсутствуют.

Ко 2-й категории загрязнения отнесены растения, у которых их загрязнение определено как «низкое».

К 3-й категории — растения со средним загрязнением одним из перечисленных загрязнителей.

К 4-й категории — растения, характеризующиеся высокой степенью загрязнения. К 5-й категории отнесены растения, характеризуемые очень высокой степенью загрязнения, которое соответствует уровню «экологического бедствия».

13.3. МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ И ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА

На основе обобщения результатов теоретических исследова­ний, а также проведения экспериментальных работ в ряде хо­зяйств страны в ходе экспериментального землеустроительного проектирования автором разработана методика оценки загряз­ненности территорий сельскохозяйственных предприятий для целей землеустройства.

При определении загрязненности территорий сельскохозяй­ственного предприятия оценивают: загрязненность почвенного покрова, растительности и основных продуктов растениеводства, воды, воздушной среды, продукции животноводства.

Такая оценка позволяет получить полную картину экологи­ческого состояния территории для научно обоснованного земле­устройства.

При недостатке денежных средств на проведение комплекса указанных работ в полном объеме можно ограничиться только оценкой загрязнения почвенного покрова и растительности. Ус­тановлено, что загрязнение почвенного покрова неадекватно уровню загрязнения произрастающей растительности. Поэтому, при оценке загрязненности территории сельскохозяйственного предприятия необходимо, как минимум, оценить загрязнение почвы и растительного покрова.

Оценочным работам предшествуют подготовительные — пе­риод сбора необходимых материалов.

Подготовительные работы состоят из предварительного этапа-и двух этапов обследования: рекогносцировочного и завершаю­щего.

На предварительном этапе собирают и обрабатывают материа­лы, определяющие природные и хозяйственные особенности территории предприятия. Собирают данные:

о наличии и использовании органических удобрений, дозах и местах внесения органических удобрений и ядохимикатов;

размещении сельскохозяйственных культур с повышенной чувствительностью к загрязнению окружающей среды (петруш­ка, сельдерей, овощные и т.д.);

местах и видах поражения растительности и животных раз­личными заболеваниями, вызываемыми загрязнением террито­рии;

орошаемом земледелии на территории хозяйства.

 

 

Устанавливают степень загрязнения вод сохранных зон и при­брежных полос водоемов вдоль автомагистралей и вблизи других объектов загрязнения территории.

Уточняют места потенциальных источников загрязнения тер­ритории сельскохозяйственного предприятия, расположенные как на территории самого сельскохозяйственного предприятия, так и в непосредственной близости от него. К ним относятся промышленные предприятия, военные объекты, автомагистрали, реки, крупные животноводческие фермы, населенные пункты, склады удобрений и ядохимикатов и др.

На выявленные источники загрязнения собирают материалы, характеризующие зоны их влияния, причину и виды вредных выбросов. Составляют карты техногенных нагрузок изучаемой территории, на которую наносят размещенные в пространстве источники техногенных воздействий, зоны их возможного влия­ния, основные виды загрязнителей.

В результате предварительного этапа работ:

устанавливают существующие и потенциальные источники загрязнения территории;

выявляют зоны возможного загрязнения почвенного, расти­тельного покрова, водной и воздушной среды;

определяют возможные виды загрязнителей в зонах;

дают примерную оценку площади и интенсивности загрязне­ния в зонах;

устанавливают участки пашни, многолетних насаждений и кормовых угодий с повышенным загрязнением;

определяют стратегию отбора проб и анализируют их для пос­ледующего этапа обследования.

Задачей рекогносцировочного этапа является выявление заг­рязненных территорий, приблизительное определение ареалов их распространения, а также установление видов загрязняющих веществ, подлежащих количественному определению на втором (завершающем) этапе обследования.

Загрязненные территории выявляют на основе методических и нормативных документов, используя «Методические рекомен­дации по выявлению деградированных и загрязненных земель» [36], а для оценки загрязнения растительного покрова— «Крите­рии оценки экологической обстановки территории для выявле­ния зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологи­ческого бедствия» [23].

В первую очередь выявляют химические вещества, которые ГОСТ 17.4.1.02.—83 относит к классу высокоопасных: мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, фтор, бензопирен.

Схема размещения мест отбора проб зависит от типа источни­ка загрязнения и распределения загрязняющих химических ве­ществ в почвах и растениях обследуемой территории. При этом придерживаются следующих правил: 1.Если источник загрязнения токсичный, путь поступления загрязняющих химических веществ воздушный и предполагается прямо пропорциональная связь между степенью загрязнения и расстоянием до источника, то целесообразно образцы почв и ра­стений отбирать по 4...8 направлениям (румбам) от предприятия, располагая точки отбора проб более часто вблизи промышленно­го предприятия и с большими интервалами на удалении от него. Частота и дальность отбора проб зависят от мощности источника и природно-климатических условий района. В целом рекоменду­ется отбирать пробы по румбам через 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 км.

2. Если источник загрязнения линейный, путь поступления загрязняющих веществ воздушный, то размещать точки необхо­димо вдоль источника по линиям на расстоянии 0,1; 0,2; 0,5 км.

3. Если приоритетным загрязняющим химическим веществом является жидкость (нефть и нефтепродукты), то система отбора образцов зависит от сложности ландшафта, геохимической и гидрологической обстановки.

4. В случае, когда на обследуемой территории нет ярко выра­женных точечных источников загрязнения или имеется много источников, влияние которых перекрывается, а также при пло­щадном источнике загрязнения (свалки, полигоны и т.д.), лучше отбирать пробы по равномерной разряженной сетке (размер сет­ки от 1 х 1 до 5 х 5 км).

Опыт показывает, что чаще всего применяют четвертый спо­соб отбора проб, так как практически трудно найти территорию только с единичным источником загрязнения.

Для того чтобы снивелировать локальные особенности рас­пределения загрязняющих химических веществ, целесообразно отбирать не точечные индивидуальные, а смешанные образцы. Смешанный образец составляют не менее чем из 15 индивиду­альных образцов, равномерно размещенных на ключевой пло­щадке. Размер ключевой площадки составляет не менее чем 10 х 10м.

Глубину отбора индивидуальных и смешанных проб для по­чвы устанавливают следующую, см: на пашне—О...20, сеноко­се — 0...15, в лесу без подстилки — О... 10, на территории промыш­ленных предприятий —0...10, на газоне в парке, на детских пло­щадках—О... 10. При загрязнении нефтепродуктами пробы отби­рают до глубины нижнего фронта движения нефтяного потока в почве.

При отборе проб растений для анализа необходимо брать все или основные виды культурной растительности и образцы веду­щих типов дикой растительности, имеющейся в хозяйстве.

Первый этап обследования завершают составлением краткого отчета с оценкой: необходимости конкретных видов работ, объе­мов работ по оценке загрязнения территории и их стоимости, выбора веществ-загрязнителей для последующего (детального) анализа, стратегии и приоритетов второго завершающего (де­тального) этапа обследования.

Задачей завершающего (детального) этапа обследования явля­ется:

определение количественного содержания загрязняющих ве­ществ в почве и растениях, а если есть необходимость, то в ат­мосфере и водной среде;

установление категорий загрязнения по каждому из анализи­руемых загрязнителей;

составление картограмм, характеризующих степень загрязне­ния каждым из загрязнителей почвы и растительности;

составление сводных картограмм категорий загрязнения почв и растительности;

составление экспликации загрязненных территорий;

разработка заключения по существующему экологическому состоянию территории, дальнейшему ее использованию и приве­дению перечня основных мероприятий по устранению отрица­тельного воздействия загрязненности территории, рекомендаций по ее очистке и использованию.

Определению количественного содержания загрязняющих ве­ществ и составлению картограмм загрязненности предшествует выбор масштаба картографической основы.

Масштаб картографической основы определяется размером обследуемой территории и категорией ее сложности, а также сте­пенью требуемой детальности карты загрязнения. В качестве ос­новного рекомендуют масштаб 1:10 000 или 1: 5000, как прави­ло, совпадающий с масштабом проектирования.

После выбора масштаба определяют схему отбора проб. Неза­висимо от того, является ли источник загрязнения точечным или площадным, на втором этапе пробы отбирают по равномерной случайно упорядоченной сетке (рекомендуемый размер ячейки от 0,1 х 0,1 до 0,5 х 0,5 км). Такой отбор проб в значительной сте­пени облегчает применение методов интерполяции полученных аналитических данных и построение изолиний по уровням со­держания загрязняющих химических веществ, а также позволяет правильно рассчитать площади загрязнения.

Количественное содержание загрязняющих веществ в почве и растительности устанавливают согласно действующим рекомен­дациям [37].

На основе этих рекомендаций составляют картограммы заг­рязненности почвенного покрова и растительности.

Составление картограммы загрязненности почвенного покро­ва или растительности заключается в отнесении той или иной степени загрязнения к определенной категории. Для определе­ния категории загрязнения почвенного покрова используют дан­ные, приведенные ранее в таблице 105, а для растительного по­крова—данные таблицы 114.

Картограммы составляют отдельно для загрязнения почвен­ного покрова и растительности по каждому виду анализируемых загрязняющих веществ.

Сводные картограммы составляют посредством наложения одной на другую с поглощением более высокой категории загряз­нения менее высокой. Сводные картограммы составляют отдель­но для растительного покрова и отдельно для почв.

В связи с тем что пока не разработана методика, позволяющая установить возрастание степени загрязнения в результате совме­стного влияния различных загрязнителей, их учитывают только путем экспертных оценок.

На сводных картограммах указывают не только категорию заг­рязнения того или иного массива, но и наиболее опасный вид загрязнителя, определяющий отнесение этой территории к ука­занной на картограмме категории. Кроме «определяющего заг­рязнителя» на картограмме указывают содержание загрязняющих веществ, отнесенных к высшей категории опасности.

В ряде случаев особо выделяют массивы, где загрязнение по каждому загрязнителю характеризуется только самым высоким уровнем.

Следует иметь в виду, что в оценке загрязненности раститель­ного покрова и почв имеются принципиальные отличия.

Если для почв важно установить лишь категорию загрязнения и «ведущий загрязнитель», то для растительного покрова важно определить также загрязнение различных видов растений, распо­ложенных на одной и той же территории. Поэтому в ряде случаев анализируют загрязнение не растительного покрова «вообще» (путем анализа смешанных проб растений) или одной ведущей культуры, размещаемой в пределах анализируемого массива, а каждую культуру, размещаемую в пределах рассматриваемого массива. Такой анализ потребует многолетних измерений, но даст наиболее полную картину загрязнения растительного по­крова.

С учетом объекта оценки, производственных требований и наличия денежно-материальных средств на ее проведение ис­пользуют различные оценки загрязнения:

трехуровневую — выделение зон экологического бедствия, чрезвычайной экологической ситуации и зоны удовлетворитель­ной ситуации. Для отнесения территории к указанным зонам ис­пользуют данные таблицы 107;

четырехуровневую — с выделением зон чрезвычайно опасного загрязнения, высокоопасного загрязнения, умеренно опасного и допустимого загрязнения (см. с. 387 и табл. 115);

пятиуровневую — очень высокая степень загрязнения, соответ­ствующая зоне экологического бедствия, высокая (чрезвычайная экологическая ситуация), средняя, низкая и зона отсутствия заг­рязнения или очень низкая (табл. 105, 114). Наиболее приемлема для внутрихозяйственного землеустрой­ства, как показал опыт работ, пятиуровневая шкала оценки.

Следует также отметить, что кроме содержания веществ-заг­рязнителей в почве и растениях в ряде случаев необходима оцен­ка содержания в почвах подвижных форм фосфора, обменного калия, легкогидролизуемого азота, подвижных микроэлементов, недостаточное или избыточное содержание которых отрицатель­но влияет на рост и развитие растений. Для определения их уров­ня можно использовать таблицы 109...113. Наличие этих показа­телей используют как дополнительные результаты в оценке эко­логического состояния почв хозяйства.

Завершение этапа обследования должно включать общие ре­комендации, определяющие пути и цели дальнейших разработок (см. табл. 115), которые реализуют при составлении проекта со­вершенствования организации территории (табл. 115).

13.4. ОПЫТ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ ДАННЫХ НА ПРИМЕРЕ КОЛХОЗА «БОРЕЦ» РАМЕНСКОГО РАЙОНА МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Общие сведения о хозяйстве. Колхоз «Борец» расположен в южной части Раменского района Московской области. Цент­ральная усадьба — поселок Рыболове — находится в 35 км от Ра­менского, в 70 км от Москвы и 20 км от Воскресенска.

По данным 1995г., в границах хозяйства находится 6446,6га земель, в том числе сельскохозяйственных угодий 4644 га, из них пашни 3900 га, пастбищ 305 га, сенокосов 405,7 га и многолетних насаждений 33,3 га, более 1000 га земель орошаемые.

Землепользование хозяйства представлено единым земельным массивом, вытянутым с запада на восток на 15км и с севера на юг на 9 км. В северной части земельный массив хозяйства при­мыкает к Москве-реке. Проходящая с северо-запада на юго-вос­ток через центральную часть земельного массива хозяйства авто­трасса Москва—Челябинск, а также протекающая по территории хозяйства река Отра делит единый земельный массив хозяйства на три части.

В климатическом отношении территория колхоза находится в пределах западной подобласти лесной атлантико-континенталь-ной климатической области и отличается умеренно холодной зи­мой и умеренно теплым летом. Количество осадков (550 мм/год) не превышает возможного испарения, но и не является в целом недостаточным. Во все сезоны года преобладают западные вет­ры, несущие атлантический воздух.

В геоморфологическом отношении территория колхоза «Бо­рец» находится в пределах Москворецко-Окской равнины. Она состоит из волооазлельной холмисто-волнистой оавнины. сло­женной покровными суглинками, где преобладают дерново-под­золистые суглинистые почвы; надпойменной террасы Москвы-реки, сложенной древнеаллювиальными отложениями, с преоб­ладанием дерново-подзолистых супесчаных почв; хорошо выра­женной поймы Москвы-реки с аллювиальными почвами на со­временных аллювиальных отложениях; слабовыраженной поймы реки Отры с аллювиальными луговыми почвами.

Гидрографическая сеть на территории колхоза весьма развита. Москва-река ограничивает земли колхоза у пос. Рыболове и се­вернее д. Бельково на небольшом протяжении, но значение ее для колхоза определяется в первую очередь как источник ороше­ния. Река Отра запружена западнее д. Таринцево и юго-западнее д. Колоколово. Кроме того, на территории колхоза имеется не­сколько прудов.

Колхоз «Борец», являясь правопреемником одноименного хозяйства, созданного в 1936г., прошел перерегистрацию и за­регистрирован в качестве юридического лица 24 сентября 1992г., сохранив свой статус. На территории колхоза имеется 9 населенных пунктов, в которых проживает 3135 чел., в том чис­ле трудоспособных 1654 чел., из них работающих в колхозе 1308 чел.

Почвенный покров хозяйства характеризуется сильной пест­ротой. По данным корректировки почвенного обследования (1993г.), в колхозе выделено 46 почвенных индексированньк групп, которые объединены в следующие основные 4 типа: дер­ново-подзолистые (60,7 % всей площади), дерново-глеевые (15,3%), светло-серые лесные (4,2%), пойменные (12,4%). Под­вержено водной эрозии 2609 га (46 %). Территория колхоза ха­рактеризуется высокой сельскохозяйственной освоенностью. Сельскохозяйственные угодья занимают 97 % площади, пашня, ягодники и пастбища на пашне — 83 % площади.

В хозяйстве отмечается высокая интенсификация сельскохо­зяйственного производства, в результате чего основная часть территории колхоза распахана. Леса встречаются небольшими массивами и представлены в основном березой и осиной с учас­тием липы и клена. Хвойные породы встречаются редко. На во­доразделах распространены разнотравно-злаковые суходольные луга. Встречаются осоковые болота с ивняком.

Колхоз «Борец» — крупное молочно-овощеводческое хозяй­ство, специализирующееся на выращивании племенного крупно­го рогатого скота и элитных семян зерновых и картофеля.

Хозяйство сохранило комбинированную организационно-производственную структуру, состоящую из 5 территориальных производственных подразделений (производственных участков) и 4 отраслевых цехов. Производственные участки имеют бригад­ную форму организации труда. Всего имеется 8 бригад, за кото­рыми закреплены 8 севооборотов, расположенных на пахотныхземлях и один (земляничный) на территории многолетних на­саждений (рис.51).

Имеющиеся в хозяйстве 3800 гол. крупного рогатого скота, в том числе 1950 коров, размещены на 4 фермах. Весь скот разбит на 11 гуртов, для каждого из которых выделен свой гуртовой уча­сток. На сенокосах организовано б сенокосооборотов.

В целом хозяйственная деятельность колхоза высокая.

Эффективной деятельности хозяйства способствовали прове­денные ранее (с момента образования хозяйства, 1936г.) работы по внутрихозяйственному землеустройству учеными и специали­стами Московского института инженеров землеустройства (ныне Госуниверситет по землеустройству).

Основой проекта внутрихозяйственного землеустройства кол­хоза служит оценка загрязнения его территории (почвенного по­крова, растительности, воды, воздуха).

Оценка загрязнения почвенного покрова. Для оценки загрязне­ния почвенного покрова использовали следующую методическую последовательность выполнения- оценочных работ:

1. На всей территории хозяйства отобрана 51 основная ключе­вая площадка, они были дополнены еще рядом площадок в про­цессе уточнения предварительно полученных результатов. Число ключевых площадок с необходимой достаточностью отражает особенности как почвенного, так и растительного покрова хо­зяйства.

2. Установлена концентрация содержания каждого из 20 заг­рязняющих веществ на отобранных площадках.

3. В зависимости от количественного содержания в почве заг­рязняющих веществ для каждого из них установлена пятиуровне-вая качественная шкала их оценки (категории) по степени заг­рязнения: очень низкая, низкая, средняя, высокая, очень высо­кая. Две последние категории соответствуют чрезвычайной эко­логической ситуации по степени загрязнения почв и ситуации экологического бедствия.

4. На каждое загрязняющее вещество составлена карта-схема, где нанесены границы территорий с различными условиями заг­рязнения.

5. Для оценки загрязнения почв с учетом всех 20 загрязняю­щих веществ проведено «наложение» категорий загрязнения по каждому загрязняющему веществу друг на друга с поглощением более высокой категории менее высокой.

В результате была получена плановая основа, позволяющая с необходимой точностью установить места расположения и пло­щади земель, обладающих разными (в достаточной степени диф­ференцированными) качественными характеристиками загряз­нения почвы, а также разработан атлас загрязнения почвенного покрова хозяйства.

Таким образом, на территории колхоза «Борец» Раменскогорайона Московской области было показано 5 различных катего­рий загрязнения почвенного покрова:

1-я категория—территории, где загрязнение почвенного по­крова отсутствует или очень низкое;

2-я категория — земли с низкой степенью загрязнения;

3-я категория — земли, обладающие средней степенью загряз­нения;

4-я категория — земли с высокой степенью загрязнения или определяющие зону чрезвычайной экологической ситуации;

5-я категория—земли, обладающие очень высокой степенью загрязнения, определяющие зону экологического бедствия по загрязнению почвенного покрова.

Согласно проведенным расчетам земли 5-й категории (соот­ветствующие зоне экологического бедствия) занимают 636 га (10 %), а земли 4-й категории (соответствующие зоне чрезвычай­ной экологической ситуации) — 1312,2га (20,3 %) (табл. 116).

 

 

Из таблицы видно, что земли 4-й и 5-й категорий составляют золее 30 % всей территории хозяйства, 35,9 — обладают низкой загрязненностью, 25,2 — средней степенью и лишь на 8,6 % тер­ритории загрязнение отсутствует или очень слабое.

Практически незагрязненные земли (1-я категория) располо­жены небольшими массивами в центре территории хозяйства и его юго-западной части, и используют их в основном под пахот-кые угодья.

Земли 2-й категории (низкой степени загрязнения), практи­чески полностью используемые под пашню, размещены в цент­ральной и юго-западной частях территории хозяйства.

Земли 3-й категории (средней степени загрязнения) в основ­ном размещены в восточной и центральной частях хозяйства крупными массивами. На землях этой категории размещены большая часть населенных пунктов хозяйства, значительная часть кормовых угодий и часть пашни.

Земли 4-й категории расположены в основном в пойме Мос­квы-реки, и используют их в хозяйстве под овощной севообо­рот.

Земли 5-й категории расположены также преимущественно в пойме Москвы-реки, примыкая к землям 4-й категории, а также в прирусловой части реки Отры, вдоль автотрассы и в непосред­ственной близости от населенных пунктов хозяйства.

В результате наибольшую тревогу с точки зрения экологичес­кой ситуации по загрязнению вызывают земли (угодья), располо­женные в поймах Москвы-реки и реки Отры и прилегающих к ним территориях.

Оценка загрязненности растительного покрова. Для оценки уровня загрязненности растительного покрова использовали ту же методическую последовательность оценочных работ, что и для почвенного покрова.

На той же 51-й ключевой площадке брали пробы основных видов культурных растений, а на естественных кормовых угодь­ях — дикорастущих трав. Анализировали содержание в растениях восьми основных химических элементов: марганца, свинца, мы­шьяка, никеля, хрома, меди, цинка, железа. Для оценки и клас­сификации использовали данные таблицы 114.

В результате было установлено пять категорий загрязнения растительного покрова, экспликация которого приведена в таб­лице 117.

Так, с учетом проведенных расчетов в 5-ю категорию, харак­теризующуюся очень высокой степенью загрязнения раститель­ности, вошли 3,3 % территории хозяйства, в 4-ю (высокая сте­пень загрязнения) — 26,9, в 3-ю (средняя загрязненность) — 4,4, во 2-ю категорию (низкая загрязненность) — 65,4 %. Территории, где отсутствует загрязнение растительного покрова, в хозяйстве нет.Совершенствование организации территории. Известно, что уст­ранить негативное влияние загрязненности территории на сельс­кохозяйственное производство можно выбором способа исполь­зования загрязненных земель, регулированием соотношения биогенных элементов в почве, трансформацией загрязнителей, определением путей миграции загрязнений и способов санации растительной продукции, фитосанацией, перемещением и удале­нием загрязнений, землеванием.

Основное значение в осуществлении указанных мероприятий принадлежит землеустройству.

В районах с техногенным загрязнением территории землеуст­ройство должно быть направлено на предотвращение загрязнения земель и очистку (восстановление) загрязненных территорий.

При составлении проекта внутрихозяйственного землеустрой­ства колхоза «Борец» с комплексом природоохранных мероприя­тий ставились следующие задачи:

не выводить из активного хозяйственного использования зе­мельные угодья;

не ломать сложившиеся в хозяйстве поля и рабочие участки;

существенно не изменять структуру посевных площадей;

осуществить мероприятия по очистке загрязненных земель тя­желыми металлами, пестицидами, радионуклидами и другими веществами;

предотвратить потенциально возможное последующее загряз­нение земель воздушным путем от проектируемой и существую­щей автомагистралей и магистрального газопровода;

рекомендовать экологически рациональное использование сельскохозяйственных культур и земель (почв) с учетом данных о степени, характере и виде их загрязнения.

При разработке проекта на территории хозяйства выделено 4 массива земель, на которых предусматривается проведение раз­ных природоохранных и организационно-территориальных ме­роприятий. Размещение этих земель, а также данные по загряз­нению почвы и растительности показаны на рисунках 52, 53.

Первый массив—территория, расположенная в пойме Моск­вы-реки, восточнее и частично южнее с. Рыболове.

^^^^^^^^^

^е^