8.5. Захист ґрунтів від ерозій, забруднень і інших антропогенних дій.

У Україні за останні десятиліття значно погіршали показники земельного фонду. Незначний приріст продукції землеробства досягається за рахунок стійкого виснаження і деградації ґрунтів. Зросло хімічне забруднення земельних ресурсів. Продовжується значне вилучення цінних сільськогосподарських земель під промислове і інше будівництво, що складає понад 100 тис.га щорічно.

Охорону ґрунтів можна здійснювати різноманітними методами: залісення ярів і еродованих земель, використання раціональної агротехніки, відмова від монокультур. Технологія сільськогосподарського виробництва може базуватися на екологічно обґрунтованих раціональних нормах, виключати з обробітку землі на схилах крутизною зверху 7°, інтенсифікувати використання сільськогоспо-дарських угідь, які залишилися в обробітку. Учені рекомендують почати послідовний перехід на ландшафтне землеробство, його грунтово-захисну спрямованість, в повному об'ємі виконувати протиерозійні заходи і рекультивацію земель.

Прийоми боротьби з ерозією грунтів залежать від грунтово-кліматичних і агроекономічних умов. Вони повинні здійснюватися на основі впровадження зональних систем землеробства. Для захисту ґрунтів від вітрової і водної ерозії розроблені наступні заходи:

• у районах розповсюдження вітрової ерозії — ґрунтово-захисні сівозміни із смуговим розміщенням посівів і пари, лаштунки, залуження сильно еродованих земель, буферні смуги з багаторічних трав, снігозатримання, закріплення і залісення пісків, вирощування полезахисних лісових смуг, а також без відвальна обробка ґрунту із залишенням стерні на поверхні полий.

• у районах розповсюдження водної ерозії — обробка ґрунтів і посівів сільськогосподарських культур упоперек схилів, контурна оранка, зміцнення орного шару і інші способи обробки, що зменшують стік поверхневих вод;

• ґрунтово-захисні сівозміни, смугове розміщення сільськогосподар-ських культур, залуження крутих схилів, вирощування полезахисних лісових смуг, залісення ярів, балок, пісків, берегів річок і водоймищ, будівництво протиерозійних гідротехнічних споруд (перепадів ставків, водоймищ, лиманів, вершин ярів);

• у гірських районах — пристрій протиселевих споруд, трансирування, залісення, залуження схилів, регулювання випасу худоби, збереження гірських лісів.

Роботам по боротьбі з ерозією зазвичай передує протиерозійна організація території.

Для виявлення просторових закономірностей прояву забруднення ґрунтів використовують порівняно-географічний метод, методи картирування структурних компонентів біогеоценозів, у тому числі і ґрунтів. Такі карти не тільки реєструють рівень забруднення ґрунтів важкими металами і відповідні зміни в надґрунтовому покриві, але дозволяють прогнозувати зміну стану природного середовища.

Рекомендовано відбирати зразки ґрунтів і рослинності по радіусу від джерела забруднення з урахуванням пануючих вітрів по маршруту протяжністю 25-30 км.

Відстань від джерела забруднення для виявлення ореолу забруднення може коливатися в значних межах і залежно від інтенсивності забруднення і сили пануючих вітрів може змінюватися від сотень метрів до десятків кілометрів.

Виявлення рівня токсичності важких металів непросто. Для ґрунтів з різними механічними складами і змістом органічної речовини цей рівень буде неоднаковий. В даний час співробітниками інститутів гігієни зроблені спроби визначити ГДК металів в ґрунті. Як тісто-рослина рекомендовані ячмінь, овес і картопля. Токсичним рівень вважався тоді, коли відбувається зниження врожайності на 5-10 %. Запропоновані ГДК для ртуті – 25 мг/кг, миш'яку – 12-15, кадмію – 20 мг/кг. Встановлені деякі згубні концентрації ряду важких металів в рослинах (г/мл): свинець – 10, ртуть – 0,04, хром – 2, кадмій – 3, цинк і марганець – 300, мідь – 150, кобальт – 5, молібден і нікель – 3, ванадій – 2.

Захист ґрунтів від забруднення важкими металами базується на вдосконаленні виробництва. Наприклад, на виробництво 1т хлора при одній технології витрачають 45 кг ртуті, а при іншій – 14-18 кг. У перспективі вважають за можливе понизити цю величину до 0,1 кг.

Нова стратегія охорони ґрунтів від забруднення важкими металами поміщена також в створенні замкнутих технологічних систем, в організації безвідходних виробництв.

Відходи хімічної і машинобудівної промисловості також є цінною вторинною сировиною. Так відходи машинобудівних підприємств є цінною сировиною для сільського господарства із-за фосфору.

В даний час поставлено завдання обов'язкової перевірки всіх можливостей утилізації кожного виду відходів, раніше їх поховання або знищення.

При атмосферному забрудненні ґрунтів важкими металами, коли вони концентруються у великих кількостях, але в самих верхніх сантиметрах ґрунту, можливе видалення цього шару ґрунту і його поховання.

Останнім часом рекомендований ряд хімічних речовин, які здатні дезактивувати важкі метали в ґрунті або знизити їх токсичність. У ФРН запропоновано застосування іонообмінних смол, утворюючих хелатні з'єднання з важкими металами. Їх застосовують в кислотній і сольовій формах або в суміші тій і іншій форм.

У Японії, Франції, ФРН і Великобританії одна з японських фірм запатентувала спосіб фіксації важких металів меркапто-8-триазином. При використанні цього препарату кадмій, свинець, мідь, ртуть і нікель міцно фіксуються в ґрунті у вигляді нерозчинної і недоступної для рослин форм.

Вапнування ґрунтів зменшує кислотність добрив і розчинність свинцю, кадмію, миш'яку і цинку. Поглинання їх рослинами різко зменшується. Кобальт, нікель, мідь і марганець в нейтральному або слаболужному середовищі також не надають токсичної дії на рослини.

Органічні добрива, подібно до органічної речовини ґрунтів, адсорбують і утримують в поглиненому стані більшість важких металів. Внесення органічних добрив у високих дозах, використання зелених добрив, пташиного посліду, муки з рисової соломи знижують вміст кадмію і фтору в рослинах, а також токсичність хрому і інших важких металів.

Оптимізація мінерального живлення рослин шляхом регулювання складу і доз добрив також знижує токсичну дію окремих елементів. У Англії в ґрунтах, заражених свинцем, миш'яком і міддю, затримка появи сходів знімалася при внесенні мінеральних азотних добрив. Внесення підвищених доз фосфору зменшувала токсична дія свинцю, міді, цинку і кадмію. При лужній реакції середовища на заливних рисових полях внесення фосфорних добрив вело до утворення нерозчинного і труднодоступного для рослин фосфату кадмію.