Заняття 8. Джерела і наслідки забруднення надр.

Навчальні питання:

1. Речовинний склад забруднювачів.

2. Методи визначення забруднювачів.

3. Очистка ґрунтів.

1.Речовинний склад забруднювачів.

До основних антропогенних факторів розвитку екологічної кризи в Україні належать передусім великі промислові комплекси — ненажерливі споживачі сировини, енергії, води, повітря, земельних просторів і водночас найпотужніші джерела практично всіх видів забруднень (механічних, хімічних, фізичних, біохімічних). Сконцентровані вони навколо родовищ корисних копалин, великих міст і водних об'єктів: у Донецькій області, Центральному Придніпров'ї, Криворіжжі, Прикарпатті, Керчі, Маріуполі, більшості обласних центрів. Серед цих об'єктів найнебезпечнішими забруднювачами довкілля є металургійні, хімічні, нафтопереробні й машинобудівні заводи, кар'єри та збагачувальні фабрики, деякі військові підприємства

Головні джерела забруднення ґрунтів:

• застосування пестицидів та мінеральних добрив;

• промисловість, автотранспорт;

• стічні води, відходи побуту і атмосферне забруднення;

• накопичення у ґрунті радіонуклідів, особливо після катастрофи на Чорнобильській АЕС.

Інтенсивність забруднення ґрунту залежить від:

Потужності джерела викиду

Відстані від джерела викиду.

Направленості вітру та інших факторів.

Так, по мірі віддалення від джерела викиду рівень канцерогенів в ґрунті зменшується, що пояснюється випаданням грубодисперсних пилових частинок з адсорбованими канцерогенами біля джерела викиду, в той час як легкі пилинки переносяться на значні віддалі. В заданій точці виміру враховується сумарне забруднення ґрунту від усіх існуючих джерел.

До основних видів забруднення ґрунту відносяться хімічне, біологічне та матеріальне.

Дуже небезпечним є хімічне забруднення. Згідно з ГОСТ 17.4.1.02-83, який дає класифікацію хімічних речовин для контролю забруднення ґрунтів, хімічні речовини поділяються на три класи небезпечності:

4. (високонебезпечні) – миш’як, кадмій, ртуть, селен, цинк, фтор, бенз(а)пірен;

5. (помірно небезпечні) – бор, кобальт, нікель, молібден, мідь, сурма, хром;

6. (малонебезпечні) – барій, ванадій, вольфрам, марганець, стронцій, ацетофен.

Клас небезпеки встановлюється за показниками.

Таблиця Показники та класи небезпеки хімічних речовин

Показник	Норми концентрації
	1 клас	2 клас	3 клас
Токсичність, ЛД50	До 200	200-1000	Понад 1000
Персистентність в ґрунті, міс.	Понад 12	6-12	Менше 6
ГДК в ґрунті, мг/кг	Менше 0,2	0,2-0,5	Понад 0,5
Персистентність в рослинах, міс.	3 і більше	1-3	Менше 1

За ступенем забруднення ґрунти поділяються на сильнозабруднені, середньозабруднені і слабкозабруднені.

У сильнозабруднених ґрунтах кількість забруднюючих речовин в декілька разів перевищує ГДК. Вони мають низьку біологічну продуктивність та істотні зміни фізико-хімічних, хімічних та біологічних характеристик.

У середньозабруднених ґрунтах перевищення ГДК незначне, що не призводить до помітних змін його властивостей.

У слабкозабруднених ґрунтах вміст хімічних речовин не перевищує ГДК, але перевищує фон.

При нераціональному землекористуванні повсюдно проходить хімізація і токсифікація ґрунтів, тобто забруднення хімічними сполуками. На великі площі поширюються викиди промислових підприємств та об’єктів сільськогосподарського виробництва, які розсіюються на значні відстані та, потрапляючи в грунт, створюють нові сполуки хімічних елементів. З ґрунту ці речовини в результаті різних міграційних процесів можуть потрапити в організм людини. З промисловими твердими відходами в грунт поступають найрізноманітніші метали (залізо, мідь, алюміній, свинець, цинк) та інші хімічні забруднювачі, в т. ч. мікроелементи, органічні та неорганічні сполуки. Велика кількість токсикантів потрапляє в грунт з вихлопами автомобільного транспорту. Разом із кислотними дощами проникають в грунт великі кількості слабкого розчину сірчаної кислоти.

Грунт характеризується здатністю накопичувати радіоактивні речовини, які поступають в нього з радіоактивними відходами ядерних, енергетичних та інших реакторів із регенераційних установок лабораторій, медичних закладів, які використовують радіоізотопи, а також з атмосферними радіоактивними опадами після ядерних випробувань. Багато радіонуклідів надійшло в грунт під час аварії на Чорнобильській АЕС.

До числа хімічних сполук, які забруднюють ґрунти, відносяться і канцерогенні речовини – хімічні, фізичні і біологічні речовини, які відіграють суттєву роль у виникненні пухлинних захворювань живих організмів. Найбільше поширені такі канцерогени, як поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ). До цієї групи входять до 200 речовин, в т. ч. бенз(а)пірен, який характеризується високою канцерогенністю. Основні джерела забруднення ґрунту у військах канцерогенними речовинами – вихлопні гази автотранспорту, бойової техніки, літаків; продукти неповного згоряння при роботі котельних установок тощо.

В зв’язку з розвитком науково-технічного прогресу зростає потенційна небезпека забруднення ґрунтів у сільській місцевості. Хімізація сільського господарства передбачає використання великої кількості добрив і пестицидів.

Наявність їх в ґрунті має негативний вплив на продукцію сільського господарства, оскільки накопичується в ній (особливо нітрати).

Поряд з хімічним існує біологічне забруднення ґрунтів, яке виникає внаслідок накопичення у ґрунті фекалій, побутових, харчових відходів та ін. Біологічне забруднення у свою чергу може бути бактеріологічним, гельмінтологічним, ентомологічним. В якості показників бактеріологічного забруднення ґрунтів використовують титр кишкової палички та титр одного з анаеробів. Гельмінтологічним показником ґрунту є число яєць гельмінтів у 1 кг ґрунту. Ентомологічний показник визначається за наявністю личинок та лялечок мух в 0,25 м² поверхні ґрунту. Показники біологічного забруднення ґрунтів затверджені Міністерством охорони здоров’я України.

Оціночні показники санітарного стану ґрунтів наведені у табл.

Таблиця Оціночні показники санітарного стану ґрунтів

Грунт	Число личинок та лялечок мух	Число яєць гельмінтів	Титр калі	Титр анаеробів	Санітарне число
Чистий	0	0	1 і вище	0,1 і вище	0,98-1
Мало забруднений	Одиниці	До 10	1-0,01	0,1-0,001	0,85-0,98
Забруднений	10-25	11-100	0,01-0,001	0,001-0,0001	0,7-0,85
Сильно забруднений	25	Понад 100	0,001 і менше	0,0001 і менше	0,7 і менше

Матеріальне забруднення ґрунту викликане накопиченням у ньому різноманітного брухту, сміття та ін. Посилюється забруднення ґрунтів упаковочними поліетиленовими матеріалами, непридатною побутовою технікою, папером, склом, будівельним сміттям, старими автомобілями та ін. За даними ООН, такі відходи становлять щорічно 500-600 кг на душу населення.

Значні втрати земельних ресурсів пов’язані з урбанізацією, в т.ч. промисловим, громадським, а також військовим будівництвом (полігони, бази, аеродроми, військові містечка тощо).

Забруднення ґрунтів щорічно зростає і у військах, зокрема при утриманні:

баз і складів ПММ;

військових аеродромів;

ремонтних підприємств і об’єктів;

недотримання вимог екологічної безпеки під час проведення заходів бойової і оперативної підготовки військ.

Становище може погіршитися у зв’язку із конверсією оборонної промисловості, ліквідацією ракетно-ядерної зброї, транспортуванням та утилізацією високотоксичних компонентів ракетного палива, застарілих видів військової продукції і боєприпасів, відходів військового виробництва.

Для потреб Міністерства оборони України виділяються великі земельні ділянки. Ці, відчужені від сільськогосподарських угідь землі, використовуються в більшості випадків нераціонально, їx забудову проводять неекономно, без подальшої рекультивації земель. Землі продовжують забруднюватися, сміттям, будівельними відходами, металобрухтом тощо (особливо під час навчань).

Надзвичайно важливо організовувати моніторинг земель, тобто систематичне спостереження за їхнім станом, що дасть можливість контролювати ступень деградації ґрунтів, їх забруднення, а також загальний стан забруднення земель регіону.

На оборонних об’єктах важливою є проблема охорони надр, які використовуються під створення різних споруд, транспортних комунікацій, захоронення токсичних і радіоактивних відходів, зберігання рідких, газоподібних енергоносіїв у штучних сховищах тощо. В результаті аварійних ситуацій на підземних об’єктах проходить значне забруднення ґрунтів токсичними викидами.

Важливим заходом збереження надр є моніторинг, який включає аналіз даних про стан відвалів, кар’єрів, стан надр і земель, на яких проводилось військове будівництво.

В зв’язку є інтенсивним i зростаючим забрудненням ґрунтів хімічними речовинами розроблені гранично допустимі концентрації (ГДК) деяких шкідливих речовин у ґрунті.

Принцип нормування шкідливих речовин у ґрунті значно відрізняється від принципів, покладених в основу нормування їх для водоймищ, атмосферного повітря і харчових продуктів. Різниця обумовлена тим, що пряме надходження шкідливих речовин через грунт в організм людини невелике, за винятком прямого потрапляння. Хімічні речовини, що знаходяться у ґрунті, надходять в організм людини головним чином через воду, повітря і рослини за біологічним ланцюгом: ґрунт-рослина-тварина-людина. Тому при нормуванні хімічних речовин у ґрунті враховується небезпека вторинного забруднення. При нормуванні ГДК також враховується тип ґрунту, механічний склад, його морфологія тощо. Суворому нормуванню підлягає вміст таких стабільних хімічних речовин, як солі важких металів (свинцю, миш’яку, ртуті), а також мікроелементів (молібден, мідь, цинк, бор, ванадій, та ін.), які використовують в якості міндобрив.