2 курс / 2 семестр / Методы геоэкологических исследований / ЛР №2 / География почв Беларуси

загрязненный горизонт, определяемый обычно на основании лабораторных анализов. Различают химически и физически загрязненные почвы. Химически загрязненные почвы, согласно классификации WRB – Technosols (Toxic), характеризуются резким изменением состава почвенного поглощающего комплекса и почвенной биоты под влиянием техногенного загрязнения. По своим морфологическим признакам эти почвы мало отличаются от незагрязненных аналогов. Их описывают по природе источника загрязнения (например, загрязненные радиоактивными веществами, избыточными дозами пестицидов и т. д.), а также по химическому составу загрязнителя и мощности загрязненного слоя (поверхностнозагрязненные, профильно-загрязненные и глубоко загрязненные).

Физически загрязненные почвы (Spolic, Urbic Technosols) образуются в результате захламления территории твердыми бытовыми и промышленными отходами.

Загрязнение почв радионуклидами. Существенное влияние на почвы Беларуси оказали последствия Чернобыльской катастрофы, в результате которой радиоактивному загрязнению была подвержена значительная часть территории страны площадью 4,8 млн. га. Площадь загрязненных сельскохозяйственных земель составила 1,8 млн. га. Из этой площади 265,4 тыс. га исключены из сельскохозяйственного оборота. Радиоактивными веществами загрязнено также более 2 млн. га лесов [21].

За послеаварийный период радиационная обстановка на сельскохозяйственных землях значительно улучшилась. Произошел распад короткоживущих радионуклидов. Концентрация долгоживущих радионуклидов 137Cs и 90Sr в почве уменьшилась более чем на одну треть только благодаря естественному распаду. Установлено, что за прошедшие двадцать лет величина мощности экспозиционной дозы в пунктах наблюдений в Гомельской области, где выпало больше короткоживущих радионуклидов, снизилась в 10,3–13,0 раз, в Могилевской области – в 5,4–5,8 раза. Наблюдается постепенное уменьшение площади используемых загрязненных земель. Основные массивы сельскохозяйственных угодий, загрязненных 137Cs, сосредоточены в Гомельской (47,8 % общей площади) и Могилевской (23,7 %) областях. В Брестской, Гродненской и Минской областях доля загрязненных земель невелика и составляет соответствен-

но 6,5, 3,0 и 3,6 %.

Загрязнение территории стронцием-90 имеет более локальный характер. Загрязнение с плотностью более 6 кБк/м2 обнаружено примерно на 10 % общей площади страны. Максимальный уровень содержания выявлен в границах 30-километровой зоны ЧАЭС в Хойникском районе Гомельской области. Содержание 90Sr достигает также значительных вели-

181

чин в восточной части Гомельской области (Ветковский район) и в Могилевской области (Чериковский район). Земли, загрязненные 90Sr, находятся в пределах зон загрязнения 137Cs, что весьма затрудняет сельскохозяйственное использование почв.

Внастоящее время преобладающая часть радионуклидов, выпавших на почву, находится в верхних слоях. Миграция цезия-137 и стронция-90 вглубь происходит медленно, со средней скоростью 0,3–0,5 см/год, поэтому угроза загрязнения водоносных горизонтов практически отсутствует. Скорость миграции стронция-90 несколько выше, чем цезия-137, при этом темпы миграции увеличиваются с возрастанием степени увлажнения почв.

Врезультате горизонтальной миграции радионуклидов с ветром, при пожарах, с поверхностным стоком паводковых и дождевых вод, а также вследствие хозяйственной деятельности происходит незначительное локальное очищение одних участков почвы и загрязнение других. Особенно активно идет аккумуляция радионуклидов в пониженных элементах рельефа, что сказывается на концентрации их в растениях, растущих в нижней части склонов.

Поступление радионуклидов в сельскохозяйственные культуры существенно зависит от гранулометрического состава почв и режима их увлажнения. На песчаных почвах переход радионуклидов в растения примерно вдвое выше, чем на суглинках, особенно при низкой обеспеченности почв обменным калием. На переувлажненных песчаных почвах, преобладающих в Полесье, высокая степень загрязнения кормов наблюдается даже при относительно низких плотностях загрязнения почв радионуклидами. Особенно высокими переходами в растения радионуклидов характеризуются широко распространенные в Полесье торфяные почвы. При одинаковой плотности загрязнения с минеральными почвами переход 137Cs в растения на торфяных почвах в 4–10 раз выше.

Наиболее эффективными защитными мерами по уменьшению перехода радионуклидов из почвы в культурные растения являются: известкование кислых почв, внесение повышенных доз фосфорных, калийных и микроудобрений, подбор культур и сортов, минимально накапливающих радионуклиды.

Большая часть сельскохозяйственных земель, выведенных из пользования, вошла в зону отчуждения и теперь входит в состав Полесского государственного радиационно-экологического заповедника. Основная территория зоны отчуждения не может быть возвращена в сельскохозяйственный оборот даже в отдаленной перспективе вследствие высокой плотности загрязнения долгоживущими радионуклидами.

182

Загрязнение почв в результате сельскохозяйственной деятельно-

сти происходит прежде всего в результате внесения избыточных доз минеральных и органических удобрений либо несоблюдения технологических регламентов их внесения. В зависимости от видов воздействия и их последствий различают загрязнение почв нитратами, фосфатами, тяжелыми металлами и переизвесткование почв.

Нитратное загрязнение почв происходит как вследствие избыточного внесения минеральных азотных удобрений, так и органических. Наиболее интенсивное загрязнение почв нитратами имеет место в зонах воздействия животноводческих комплексов, где осуществляется утилизация животноводческих стоков путем внесения их на прилегающие поля.

Применение минеральных и органических удобрений, ядохимикатов, обусловили избыточное содержание тяжелых металлов (цинка и меди) в почвах на значительной площади сельхозугодий. Согласно данных агрохимического обследования [22], примерно по 2,1 % пахотных почв имеют содержание подвижных цинка и меди, причем наиболее опасно загрязнение почв с высокой кислотностью почвенного раствора (<4,5) и низким содержанием гумуса (<1,5 %). При возделывании сельскохозяйственных культур на данных почвах существует реальная угроза получения растениеводческой продукции, не отвечающей санитарнохимическим нормам. Такие почвы распространены на 10 тыс. га сельскохозяйственных угодий [23].

Загрязнение почв городов. Основными загрязнителями почвенного покрова городов Беларуси являются нефтепродукты и тяжелые металлы (кадмий, свинец и цинк), в меньшей степени – легкорастворимые соединения (сульфаты, нитраты, фториды).

Исследования показали, что наиболее загрязненные тяжелыми ме- таллами почвы на территории городов приурочены главным образом к промышленным площадкам, локальным очистным сооружениям, накопителям отходов. Часто до опасного уровня (выше ПДК) загрязнены почвы в центральных старообжитых частях городов, где почвенный покров значительно преобразован. Площадь распространения загрязненных почв в пределах городов различна. Общая площадь загрязненных тяжелыми металлами почв до опасных уровней составляет около 15 % территории городов [24].

Нефтепродукты в естественных почвах отсутствуют, что обусловлено их быстрым (в геологическом времени) разложением. Поэтому их присутствие даже в небольших количествах может рассматриваться как результат техногенного воздействия. В городах имеет место интенсивное загрязнение почв нефтепродуктами. В наибольшей степени оно харак-

183

терно для зон влияния нефтебаз, автозаправочных станций, вдоль транспортных магистралей.

В непосредственной близости от проезжих частей улиц содержание нефтепродуктов в почве более чем в 30 раз превышает допустимые концентрации. С удалением от полотна дорог их содержание резко снижается, однако на расстоянии 25 м остается в несколько раз выше допустимых норм [25].

Загрязнение почв городов нитратами и фосфатами происходит в почвах огородов, сульфатами и фторидами – на территории промышленных зон. Повышенные концентрации хлоридов и натрия характерны для почв придорожных газонов. Формирование самого большого по площади ареала засоленных почв (более 1 тыс. га) в зоне влияния калийных производств г. Солигорска связано с накоплением на земной поверхности более 650 млн. тонн твердых галитовых отходов и около 75 млн. т жидких глинисто-солевых шламов. Инфильтрация загрязненных вод сквозь ложе и дамбы хранилищ жидких и твердых отходов и аварии в системах транспортировки и хранения отходов сопровождаются поступлением в почвы значительных количеств хлоридов, натрия и калия. Кроме того, большой объем этих веществ поступает на подстилающую поверхность с соляной пылью. Источниками соляной пыли являются обогатительные фабрики, а также ветровая эрозия солеотвалов. Избыток солей в почве и накопление натрия в почвенном поглощаемом комплексе может привести к осолонцеванию и деградации почвы, потере почвенного плодородия.

Обширный ареал засоленных почв сформировался в зоне воздействия Гомельского химического завода, который специализируется на производстве фосфорных удобрений. Засоление почв связано с аэрозольными выбросами и образованием большого объема твердых отходов – фосфогипса, отвалы которого занимают более 60 га земли. Наличие в фосфогипсе легкоподвижных соединений серы, фтора, фосфора и отсутствие защитных сооружений обусловили вымывание атмосферными осадками и поступление в почвы больших объемов загрязняющих веществ. В результате на прилегающих территориях почвы засолены сульфатами, фосфатами и фтором.

Загрязнение почв на территории промышленных предприятий. На территории промышленных предприятий экологическое состояние почв подлежит особому контролю: выявляются загрязненные почвы, принимается решение о необходимости их очистки. В Беларуси с 2007 г. проводится локальный мониторинг почв на территории и в санитарнозащитных зонах ряда предприятий.

184

Согласно результатам мониторинга, уровни загрязнения почв промышленных площадок и перечень загрязняющих веществ существенно различаются, что связано со специализацией предприятий, историей их развития и другими факторами. Так, наиболее высокие уровни накопления свинца выявлены в почвах на территории предприятий по производству хрустального стекла и лакокрасочной продукции, цинка – предприятий по производству резинотехнических изделий, лакокрасочной продукции и химических волокон. Свинец и цинк являются основными загрязнителями почв площадок большинства предприятий (рис. 7.5). Например, в почвах на территории предприятий машиностроения и металлообработки содержание цинка в 85 % изученных проб превышает установленные нормативы, а максимальная кратность их превышений достигает 20 и более раз. На площадках предприятий по производству хрустального стекла во всех пробах почв превышен установленный норматив по содержанию свинца, предприятий по производству резинотехнических изделий и химических волокон – норматив по содержанию цинка.

Загрязнение почв тяжелыми металлами происходит не только вследствие выбросов загрязняющих веществ, но и в результате технологических потерь, при хранении и транспортировке сырьевых материалов, содержащих или загрязненных тяжелыми металлами, а также при обращении со сточными водами и отходами.

Изучение содержания органических загрязнителей, в частности полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), позволило установить высокую степень загрязнения ими почв на территории тех предприятий, где имеются термические процессы или используются сырье и материалы, загрязненные ПАУ. Высокие концентрации соединений ПАУ, в десятки и сотни раз превышающие установленные нормативы, выявлены в почвах предприятий машиностроительного и металлургического профиля, на которых осуществляется производство чугунного и стального литья.

Загрязнение почв у автодорог. Влияние автотранспорта на загрязнение почвенного покрова связано с выбросами тяжелых металлов (прежде всего, свинца, цинка, кадмия) и нефтепродуктов при неполном сгорании топлива в двигателях, а также с испарением и утечками (разливами) топлива при обслуживании и ремонте автомобилей.

185

Встречаемость, %

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Zn

Pb

Ni

Cu

Cr

машиностроение

производство лакокрасочной продукции

производство резинотехнических изделий

производство хрустального стекла

производство химических волокон производство строительных материалов

Рис. 7.5. Частота встречаемости почв, загрязненных тяжелыми металлами, на территории предприятий Беларуси разной специализации, % [21]

Максимальные нагрузки приходятся на придорожные полосы, а также площадки автозаправочных станций, складов горюче-смазочные материалов, машинно-транспортных станций. Наиболее высокий уровень загрязнения свинцом, цинком и нефтепродуктами наблюдается в придорожных полосах автомагистралей шириной до 10 м.

8. ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ БЕЛАРУСИ

Почва, почвенный покров ― место поселения человека, средство и материал труда, «базис коллектива». Почва ― это одно из основных средств производства и объект труда в сельском хозяйстве. Земледелие, животноводство и другие отрасли сельскохозяйственного и лесохозяйственного производства прямо или косвенно базируются на реализации потенциальных возможностей почвенного плодородия и воздействуют через технику и труд на сущность, особенности и направления современных почвенных процессов.

Почвенные ресурсы и их рациональное использование выступают в области удовлетворения спроса на продовольствие, корма, местное топливо, древесину и биологические сырьевые материалы в качестве наибо-

186

лее существенного фактора. «Идеальным» типом землепользования можно считать то, которое, отражая экономические потребности региона и его социально-экономические и технические возможности, согласуется

сприродной спецификой территории.

ВБеларуси различия видов землепользования определяются двумя группами факторов ― природными и социально-экономическими. Природными факторами, формирующими необходимые предпосылки развития разнообразных видов землепользования, являются в первую очередь климат, рельеф, почвы и растительность. Чем сложнее внутреннее устройство конкретного ландшафта, тем больше он может представить потенциальных вариантов организации землепользования, в том числе сельскохозяйственного производства.

Современный уровень развития науки и техники позволяет успешно организовывать сельскохозяйственное производство на территориях, мало пригодных по своим природным предпосылкам для такого рода деятельности. Однако это связано либо с перестройкой природной среды (например, торфование легких почв), либо с созданием искусственной среды обитания (например, устройство теплиц). Оба этих пути требуют значительных капиталовложений и не могут быть широко использованы.

Климат чаще всего определяет эколого-географические параметры распространения культурных растений и животноводства, важнейших типов землепользования. Климатические условия территории Беларуси дают возможность развиваться растениеводству открытого грунта, недостаток тепла препятствует земледелию лишь при снижении гидротермического коэффициента (по Селянинову) до 0,5. Другой лимитирующий климатический фактор – недостаток влаги – в нашей стране также отсутствует. Важным показателем качества земель, принципиально пригодных или непригодных для обработки, являются значения господствующих углов наклона поверхности. Распашка возможна лишь до крутизны склонов около 8º, то есть большая часть территории страны и по этому фактору пригодна для земледелия.

Вторым важным фактором землепользования выступают морфолитологические особенности территории. Наша страна является классическим примером господства ландшафтов, где по экологическим условиям имеет место чередование пригодных для земледелия плоских или слабовсхолмленных поверхностей и эрозионных склонов и заболоченных низин, где целесообразно только луговое использование земель. Частая смена высоко- и низкопродуктивных почв, обусловленная сложностью структуры почвенного покрова, особенностями водного режима почв,

187

вызывает разнообразные сочетания земледельческого и сенокоснопастбищного использования территории Беларуси.

Для агроландшафтов нашей страны, как и всего умеренного климатического пояса, характерно четко выраженное разделение сезонов года по условиям теплообеспеченности, поэтому господствуют растительные сообщества, приспособившиеся к перенесению холодных зим. Основная особенность культур умеренного пояса в их довольно строгих требованиях к условиям термо– и фотопериодизма. Большая часть яровых и озимых злаков ― растения длинного дня, которые в более южных районах затягивают свою вегетацию.

Беларусь входит в самый большой в мире массив земледельческого пояса равнин Восточной и Западной Европы с преобладанием пахотных земель над луговыми. Наряду с зерновым хозяйством поэтому развивается и животноводство, базирующиеся не на пастбищах, а на культурных лугах и кормовых культурах при стойловом содержании скота. Совокупность природных условий, в первую очередь климатических позволяет успешно возделывать зерновые, бобовые, овощные культуры, корнеплоды, многолетние плодовые культуры.

Значительные возможности существуют для поднятия интенсивности землепользования в нашей стране несмотря на преобладание сравнительно бедных от природы дерново-подзолистых почв. Они тесно связаны с необходимостью осуществления комплекса мелиоративных, агротехнических и других мероприятий: рациональная организация территории, правильная обработка почв, внесение органических и минеральных удобрений, известкование почв, посев многолетних трав, создание окультуренного пахотного горизонта, борьба с избыточным увлажнением почв, укрупнение пахотных угодий. Торфяно-болотные почвы Беларуси (низинные) после осушения и культуртехнических агротехнических мероприятий могут быть, при условии применения двустороннего регулирования водного режима, использованы как пастбища, сенокосы, пахотные земли.

Большинство типов землепользования не встречается в чистом виде на значительных территориях. Обычно сочетание двух, а то и трех типов землепользования в пределах ландшафтной либо административной единицы. Как правило, набор типов землепользования складывается исторически, как продукт многолетнего опыта, в котором учтены местные почвенные, растительные, водные и климатические ресурсы.

В настоящее время в условиях Беларуси не стоит на повестке дня вопрос об увеличении площадей сельскохозяйственных земель. Увеличения производства сельскохозяйственной продукции можно и нужно дос-

188

тичь за счет повышения интенсивности использования существующих земель. Проведение в 1992–1997 гг. поучастковой кадастровой оценки земель ясно показало, что примерно на 7 % пахотных земель невозможно добиться рентабельного аграрного производства и эти земли необходимо перевести в менее интенсивные виды землепользования. В целом плодородие почв по отдельным районам заметно отличается (рис. 8.1), поэтому стратегия использования земельных ресурсов обязательно должна учитывать региональную и местную специфику. Пашня в структуре земель не обязательно должна занимать четвертую часть, как в среднем по стране: она может быть существенно ниже в районах с низкой кадастровой оценкой земель (Лельчицкий, Россонский) и существенно выше – в районах с высоким баллом плодородия (Кореличский, Несвижский).

Рационализация землепользования на основе точного учета региональных и локальных особенностей почвенного покрова ― одна из важнейших задач борьбы за здоровую окружающую среду, за решение продовольственной проблемы, за обеспечение благополучия современного и грядущих поколений людей.

Всвязи с ростом народонаселения обеспеченность земельными ресурсами в расчете на одного жителя снижается. В настоящее время наименьшая обеспеченность земельными ресурсами имеет место в Европе и Азии – в среднем, немногим более 1 га на каждого жителя. В Беларуси этот показатель составляет, в целом, более 2 га на человека, для пахотных и луговых земель ― 0,55 га и 0,33 га, соответственно.

Деление земель на виды (угодья) отражает экономическую сущность землепользования. По их соотношению можно судить о характере пользования землей и о направлении специализации хозяйств. Под видом земель понимается территория, систематически используемая для конкретных хозяйственных целей и обладающая определенными естественноисторическими свойствами. Согласно Кодексу Республики Беларусь о земле, вид земель – часть земельного фонда, выделяемая по природноисторическим признакам, состоянию и характеру использования. Даже в тех сферах хозяйствования, где земля служит только пространственным базисом, отдельные территории могут использоваться для таких целей, как размещение зданий, перевозка продукции, создание защитных зеленых зон, то есть выступать отдельными видами земель.

Внастоящее время в Беларуси выделяют 14 видов земель: 1) пахотные; 2) залежные; 3) под постоянными культурами; 4) луговые; 5) лесные; 6) под древесно-кустарниковой растительностью; 7) под болотами;

8)под водными объектами; 9) под дорогами и иными транспортными путями; 10) под улицами и иными местами общего пользования; 11) под за-

189

стройкой; 12) нарушенные; 13) неиспользуемые; 14) иные земли. Виды земель могут подразделяться на подвиды и разновидности.

Наиболее дифференцированы формы использования земли там, где она выступает как главное средство производства, является не только предметом, но и орудием труда, в первую очередь, в сельскохозяйственном производстве. Здесь земли могут использоваться и как в других отраслях, и в то же время специфично.

На пахотных землях (26,7 % земельного фонда) производится основная сельскохозяйственная продукция. На ее обработку приходится значительная доля затрат в сельском хозяйстве. Важнейшей организацион- но-хозяйственной формой использования пахотных земель служит севооборот. В зависимости от назначения и состава культур, главного вида производимой растениеводческой продукции (зерно, технические культуры, корма, овощи и т. д.) севообороты подразделяются на типы – полевые, кормовые, специальные, почвозащитные. Имеют место существенные экономические различия земельных участков, включенных в тот или иной севооборот.

Участки земли, занятые постоянными культурами (сады, виноградники, хмельники и т. п.), составляют самостоятельный важный вид сельскохозяйственных земель (0,6 % территории Беларуси). На них получают сравнительно большой объем ценной продукции, поэтому наличие данных видов земель свидетельствует об интенсивном использовании земли.

Важное хозяйственное значение имеют луговые земли, объединяющие сенокосы и пастбища. На землях этого вида земель в 2–3 раза ниже производственные затраты, но и соответственно ниже выход продукции. Луговые земли используются для обеспечения животноводства кормами.

Впроцессе интенсификации производства их большая часть в Беларуси подверглась коренному улучшению (10,9 % из общей площади луговых земель 15,8 %). Луговые земли так же, как и пашня, являются не только предметом, но и орудием труда в сельскохозяйственном производстве.

Впроцессе развития хозяйственного комплекса страны происходят определенные изменения в составе и соотношении земель. Увеличивается площадь используемых земель, трансформируются земли менее ценных видов в более ценные, меняется качество земель, часть земель передается природоохранным организациям. Иными словами, соотношение земель по видам – понятие динамичное, и необходимо постоянное ведение земельного кадастра, чтобы отслеживать изменения в структуре земель.

Впределах земель одного вида выделяют земельные контуры. Согласно Кодексу Республики Беларусь о земле, земельный контур ― это часть

190