Охорона літосфери

Охорона літосфери

ОХОРОНА ЛІТОСФЕРИ.

ОХОРОНА ГРУНТІВ.

Одним з головних питань охорони довкілля, є охорона літосфери — зовнішньої твердої оболонки Землі, яка Має такі життєво важливі ресурси, як землі, грунти й збагачені різними копалинами та мінеральною сировиною надра.

За довгий період існування (понад 4,5 млрд років) земна поверхня зазнала дуже великих змін. Геологам відомо, що за цей час неодноразово під впливом, внутрішніх і зовнішніх геологічних і космічних сил змінювався не лише рельєф земної поверхні в межах окремих континентів, коли гори ставали глибокими морями й навпаки, а й сама форма континентів, їх розміри, розташування. За цей довгий період на земній поверхні відбувалися багаторазові локальні, регіональні «й глобальні екологічні катастрофи, які різко змінювали клімат і склад атмосфери, чисельні й потужні землетруси, виверження вулканів, під час яких розпечена лава, вирвавшись з земних глибин, вкривала смертельною вогняною ковдрою тисячі квадратних кілометрів. Періоди катастроф змінювалися періодами спокою, коли протягом мільйонів років знову відтворювалося й розвивалося життя, відбувалися процеси вивітрювання порід, денудації, виположення, пенепленізації.

Одночасно з формуванням земної поверхні формувалися також грунти (на межі розділу літосфери, й атмосфери) та корисні копалини (на поверхні та в надрах, на глибинах від кількох метрів до кількох десятків кілометрів).

Грунти—це природні утворення, які характеризуються родючістю — здатністю забезпечувати рослини речовинами, необхідними для їх життєдіяльності, а також накопиченими водою й повітрям. Грунти — це органо-мінеральні утворення, що виникли в результаті тривалої взаємодії живих організмів і субстрату (певного типу гірських порід—гранітів, вапняків, базальтів, глин, пісків чи сланців тощо), розкладу живих організмів, впливу природних вод і атмосферного повітря.

Найродючіші та найпотужніші грунти — чорноземи — формувалися протягом тисячоліть у зонах лугових степів, де був сприятливий клімат (тепле літо, кількість опадів— 500—600 мм на рік) і оптимальні умови для розвитку багатої трав" яної рослинності. Північніше, де вологи більше, але не досить тепло, в лісовій зоні, утворилися темно-сірі, сірі й світло-сірі грунти (підзолисті, дерново-підзолисті, болотні) та торфовища. Південніше, де тепла більше, ніж у степовій зоні, але значно менше вологи, рослинність бідна, ґрунтоутворення відбувалося слабше. Тут, у сухих степах, напівпустелях і пустелях переважають бурі, сіро-бурі й каштанові грунти, сіроземи, солонці та солончаки. В Україні нараховується близько 650 видів різних грунтів.

Дуже важливим компонентом грунту є перегній — органічна речовина, яка утворюється з решток померлих рослин під впливом діяльності мікроорганізмів, які живляться вуглеводнями, білками, жирами, лігніном, пектином, цукром й іншими речовинами, що містяться в рослинах, переробляють їх, розкладають, перетворюють на глюкозу, амінокислоти, гліцерин, хінони та поліфеноли. Мікроби за допомогою ферментів синтезують гумус, ґрунтовий перегній, вуглекислий газ і воду, аміак, окиси азоту та інші речовини. Ґрунтоутворення є важливою частиною біологічного кругообігу речовин і енергії. Грунт забезпечує рослинний світ калієм і вуглецем, а також азотом і фосфором, які входять до складу білка. Родючість залежить від кількості азоту в перегної, перегною в грунті та потужності грунту. Кращі чорноземи містять до 10—15% гумусу (перегною).

Грунти мають для нас величезне значення не лише тому, що є головним джерелом одержання продуктів харчування, вони відіграють активну роль в очищенні природних і стічних вод, які через них фільтруються. Грунтово-рослинний покрив планети є регулятором водного балансу суші, оскільки він поглинає, утримує й перерозподіляє величезну кількість атмосферної вологи. Це — універсальний фільтр і нейтралізатор багатьох видів антропогенних за-бруднень. Тому користуватися землею, грунтом слід розумно й обережно.

Грунт, який не є продуктом праці людини й створювався природою протягом тисячоліть, нині в результаті хижацького користування, нерозумної аграрної політики та розбазарювання під різні види будівництва, кар" єри, полігони знаходиться в стані виснаження, вичерпання. Внаслідок того, що в гонитві за врожаєм грунти почали орати дедалі глибше та частіше, завозити на поля величезні кількості мінеральних добрив та пестицидів для боротьби з шкідниками, на величезних площах землі в степових і посушливих районах грунти втратили здатність вбирати й пропускати воду, їх структура деградувала, вони перенасичені шкідливими хімічними речовинами. Повсюдно врожайність грунтів катастрофічне зменшується. Потрібні термінові заходи для відтворення структури й родючості грунтів — нейтралізація, розсолення, збагачення гумусом тощо.

Як сказано в одній з останніх доповідей 00Н про стан земельних ресурсів світу, подальше існування нашої цивілізації поставлене під загрозу через широкомасштабну загибель родючих земель, що збільшується.

Нині охорона й раціональне використання земельних ресурсів (орні землі, пасовиська, сінокоси, рекреаційні зони) — одна з найактуальніших проблем.

Загальна площа орних земель суші становить близько 1,5 млрд га (10—11% площі суші), пасовиськ і сінокосів— близько 3 млрд га (тобто близько 20% площі суші). Резерви сільськогосподарських угідь на сьогодні, згідно з даними 00Н, повністю вичерпані. На кожного мешканця планети припадає в середньому лише 0,4 га орної землі, й ця цифра зменшується через значний приріст населення планети.

Близько ¾ усіх грунтів земної кулі мають до того ж знижену продуктивність через незабезпеченість вологою й теплом. І, нарешті, має місце швидка деградація цих грунтів під потужним антропогенним тиском.

В умовах зростаючого дефіциту продуктів харчування нині кожна п" ядь землі, на якій можна виростити щось їстівне, має велике значення й повинна охоронятися. Разом з тим, охорона земельних ресурсів здійснюється дуже незадовільно, зокрема в Україні.

Наведемо основні відомості про головні причини деградації грунтів і стан їх охорони.

За даними ЮНЕП, щорічно через вплив на грунти вітрів, ураганів, хімізації, будівництва міст, доріг, промислових об" єктів, аеродромів, розвиток кар" єрів у всьому світі втрачається від 5 до 7 млн га родючих земель.

Сотні мільйонів гектарів земель потерпають від ерозії. Лише в Україні щорічно від ерозії гинуть десятки тисяч гектарів орної землі.

Дуже значних збитків господарству завдає ерозія грунтів у ряді областей Індії, в Непалі, високогір" ях Східної Африки, Андах, США, Китаї та інших регіонах Землі. На цих землях урожайність зменшується на ЗО—60%, подекуди—на 90%. Ерозії грунтів сприяє активне яроутворення, зумовлене діяльністю людини (ярами зруйновано близько 7 млн га земель) — вирубкою лісу на схилах, знищенням трав" яного чи чагарникового покрову, неправильним розорювання землі тощо.

Сприяють ерозії й пилові бурі, коли в повітря на висоту 1—3 км здіймаються мільйони тонн пилу, піску, грунту, оголюючи в одних місцях землю на сантиметри й навіть десятки сантиметрів, перетворюючи її на пустелю і засипаючи поля, сади, луги, дороги та будівлі в інших місцях шаром пилу й піску товщиною 20—50 см, а іноді навіть 2—3 м. Відомі пилові бурі, що завдали великої шкоди на Північному Кавказі, в східній Україні, Середній Азії, особливо поблизу Аралу, в Центральній Америці.

Вітрова й водна ерозії повністю знищують грунти або значно зменшують вміст у них азоту, фосфору, калію, ряду мікроелементів— усього, від чого залежить родючість. Ерозія також призводить до виникнення ґрунтової посухи (висушує грунт), що теж знижує врожайність. Найбільше активізують ерозію часті оранки, культивації, боронування, ущільнення, трамбування колесами та гусеницями важкої сільськогосподарської техніки. Ґрунтовий покрив відносно мало травмують лише трактори з шириною шин на колесах 1 м і більше. Переважна більшість нашої техніки на полях завдає грунтам невиправної шкоди.

Основними засобами відновлення грунтів на оголених ділянках рельєфу є ділянкове лісонасадження й деревонасадження у вигляді лісозахисних смуг, екологічно обгрунтоване зрошення земель, впровадження сівозмін, періодична консервація угідь (коли земля «відпочиває»).

Великої шкоди землям завдають зумовлені діяльністю людини (підрізка схилів, копання кар" єрів, підтоплення через аварії й неправильні меліорації, будівництво водосховищ тощо) зсуви, селі та осипи в горбкуватих та гірських регіонах.

Однією з найбільших бід після ерозії грунтів є, мабуть, їх засолення, основна причина якого — неправильне зрошення. Ерозія й засолення грунтів призводять до опустелювання земель. Протягом останніх десятиріч тисячі гектарів посушливих земель у степових районах, пустелях і напівпустелях, де проводилося інтенсивне зрошення й спочатку значно підвищилася врожайність (більше половини приросту продукції світового сільського господарства зумовлено зрошенням), згодом стали непридатними для використання через «білу отруту», як називають місцеві жителі сіль, якою забиті всі пори грунту та його поверхня в результаті випаровування зрошувальних вод.

Раніше, до масового зрошення, на значних територіях росли дикі трави, чагарники, а на землях, розумно зрошених, постійно була висока врожайність полів і садів. Нині через перезволоження, надлишок води в грунтах і їх засоленість гинуть дерева, поля, сади, виноградники, бавовняні плантації. В найближчих до полів селищах вода позаливала льохи, стан питної води значно погіршився, особливо навколо каналів, що можна спостерігати й у Середній Азії вздовж Каракумського каналу, й у нас на півдні України, районах Північно-Кримського, Каховського каналу.

Повторне засолення грунтів і ґрунтових вод, підтоплення й заболочення територій, активізація зсувових, просадочних і карстово-суфозійних явищ відбулися через невраховані природні інженерно-геологічні й гідрологічні умови, а також недосконалість або неправильність методик меліоративних робіт, втрати (їх обсяг величезний) води в транспортних системах, водоводах. Дуже важливими при будь-яких меліораціях є попередні гідрогеологічні й гідрохімічні дослідження та якомога точніші прогнози водно-соляного режиму та балансу ґрунтових вод, передбачення систем вертикального дренажу, водозбереження, чітке керівництво водорозподілом.

Дедалі відчутнішими стають негативні наслідки хімізації сільського господарства — погіршення стану грунтів через накопичення в них шкідливих хімічних речовин після тривалих й інтенсивних (без належних розрахунків і врахування гідрогеологічних та екологічних законів) внесень міндобрив та різних пестицидів. Адже внесений у грунт фосфор практично не вимивається. До речі, у водойми від промислових та побутових стоків його потрапляє значно більше, ніж з сільськогосподарських угідь (його частка в забрудненні не перевищує 20%). Використання великої кількості фосфорних добрив призводить також до накопичення в грунтах фтору, стронцію, урану, торію, радію.

На сьогодні в грунтах світу накопичено близько 150 млрд т азоту, зокрема в чорноземах — до 20—30 т азоту на кожному гектарі. Але рослинам його все ж не вистачає, бо ними засвоюються далеко не всі азотні сполуки. При цьому дуже важливою умовою є поступовий розклад гумусу протягом кількох років, перехід азоту з однієї форми в іншу. Грунт повинен бути розпушеним, пористим, грудочкуватим, до нього вільно маніть надходити вода й повітря. Розкладають азотні сполуки й відновлюють їх до різних окислів і молекулярної форми азоту бактерії-денітрифікатори.

Одним з негативних наслідків перезбагачення грунтів і водойм хімікатами є евтрофікація водойм — підвищення їх біологічної продуктивності через накопичення біогенних елементів, пов" язаних з азотом, «цвітіння» водоростей, їх накопичення, відмирання, розклад з інтенсивним поглинанням кисню з водойм, що спричинює задуху водойм, загибель риби та інших водних тварин.

Нітрати накопичуються не лише у воді й грунтах, а й у рослинах, овочах та фруктах, справляючи шкідливий вплив на здоров" я людини. Нітрати мало токсичні, але в шлунково-кишковому тракті вони під дією мікрофлори відновлюються до нітритів — солей азотистої кислоти, які набагато токсичніші, особливо для людей похилого віку та дітей з серцево-судинними хворобами. Надлишки нітратів у організмі беруть участь в утворенні нітрозоамінів-канцерогенів. Крім того, вони, взаємодіючи з гемоглобіном крові, перетворюють двовалентне залізо на тривалентне, зменшуючи транспорт кисню та перешкоджаючи нормальному диханню тканин.

Різні рослини мають неоднакову здатність до накопичення нітратів. Найбільше їх акумулюють кріп, салат, петрушка, потім буряки, значно менше — капуста та морква, ще менше — картопля.

Концентруються нітрати в рослинах теж по-різному. В капусті їх найбільше в центральній, кореневій частині та верхніх листках, у огірках, патисонах — у шкірці, в картоплі — всередині, у моркві, буряках, кабачках — у нижній частині плоду.

Якщо очищену картоплю тримати деякий час у воді, кількість нітратів у ній значно зменшується.

Гранично допустима концентрація нітратів (у мг/кг за нітрат-іоном) у картоплі становить 80, капусті білокачанній та моркві—300, помідорах—60, цибулі—60, огірках— 150, кавунах і динях—45, буряках— 140. Щоб визначити ГДК нітратів у ранніх овочах, ці цифри подвоюють.

У відвари переходить 50% і більше (у капусти — 70%) початкової кількості нітратів, особливо якщо овочі порізані. Корені й шкірку овочів завжди варто викидати. Наполовину зменшують вміст нітратів у овочах соління, маринування, квашення.

Для зменшення нітрифікації рекомендують інгібітори — речовини, які гальмують цей процес.

Необхідно користуватися рекомендаціями відповідних служб (агрохімічних центрів) щодо якості, типу й кількості мінеральних добрив, які застосовуються в певних районах для певних культур, організації транспортування, зберігання та застосування різних добрив, контролю за станом навколишнього середовища.

Дуже важливо також організувати моніторинг земель — систематичне спостереження за станом земельного фонду. Слід мати дані щодо розподілу земель за власниками й користувачами, продуктивності земельних ресурсів, ступеня деградації грунтів, стану їх забруднення, а також фонового забруднення (загальний стан забруднення атмосфери, природних вод усього регіону).

Особливо важливо постійно контролювати вміст у грунтам та ґрунтових водах пестицидів (метафос, карбофос, цирам, севін, гептахлор, карбатіон, поліхлорпропілен тощо) і ДДТ, який через свою стійкість ще міститься в грунтах багатьох районів.

Навколо всіх міст і промислових центрів слід постійно контролювати вміст у грунтах і водах важких металів, виявляти шляхи їх міграції.

ОХОРОНА ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ.

Площа всієї суші на Землі становить 148 млн км2, 10% цієї території займають льодовики (Антарктида, Гренландія та ін.). Уся інша територія є вичерпними ресурсами поверхні Землі, 33,1% цієї території — це сільськогосподарські угіддя, 30,1 — ліси, 36,8% — так звані «інші землі» (площі, зайняті населеними пунктами, промисловими підприємствами, транспортними магістралями тощо, а також пустелями, болотами, тундрою, горами). Під впливом антропогенної діяльності структура земної поверхні постійно змінюється: скорочуються площі сільськогосподарських угідь і лісів, зростають площі «інших земель».

Берегти землю — це означає розумно, по-хазяйському її використовувати, щоб служила вона довго, багатьом прийдешнім поколінням.

Значні втрати земельних ресурсів пов" язані з такими видами антропогенної діяльності, як промислове й громадське будівництво, особливо інтенсивне в зонах мегаполісів (столиці та найбільші міста великих країн), військове будівництво (аеродроми, полігони, бази, військові містечка, склади пального та боєприпасів, літні табори, радіолокаційні станції тощо), розвідка, пошуки та видобування корисних копалин.

Усі ці види людської діяльності раніше здійснювалися без знання екологічних ситуацій. Нині кожен проект на будівництво проходить екологічну експертизу, досліджується ступінь майбутніх екологічних змін і шкоди природі, розробляються відповідні заходи щодо мінімалізації негативного впливу на довкілля. Якщо навіть у віддаленому майбутньому (кілька десятків років) будівництво призведе до значних негативних екологічних змін, воно має бути заборонене.

Останнім часом стали відомі численні факти негативного впливу військової діяльності на природу, й зокрема на земельні ресурси.

Сільськогосподарські землі є найціннішою частиною земельних ресурсів, бо вони забезпечують людство продуктами харчування. Більша частина сільськогосподарських земель відводиться під ріллю, решта — площі багаторічних насаджень (сади, лісосмуги тощо), луги й пасовиська. Зростання населення Землі потребує збільшення кількості продуктів харчування, основним постачальником яких є орні землі. А тим часом можливостей для розширення орних земель нині майже ніде на Землі не залишилося. Навпаки, в багатьох країнах спостерігається неухильне скорочення цих площ. Тому єдиним способом задоволення зростаючих потреб у продуктах харчування є інтенсифікація сільськогосподарського виробництва, зокрема врожайності за умови збереження стабільності посівних площ.

У світі накопичено важливий досвід з цього питання. Зокрема, слід згадати «зелену революцію» 50—60-х років у деяких країнах Азії та Латинської Америки (Індія, країни Південно-Східної Азії тощо), коли за допомогою фахівців 00Н були запроваджені високоврожайні гібриди рису, пшениці, інших сільськогосподарських культур, застосовані нові прогресивні технології вирощування, меліорації тощо, що дозволило різко (в три-п" ять і навіть більше разів) підвищити врожайність основних сільськогосподарських культур і зменшити гостроту продовольчої проблеми в цих країнах.

У посушливих районах Землі спостерігається дуже небезпечне явище опустелювання (перетворення земель на пустелю). Причиною цього є легка вразливість природи в. цих зонах/надмірне використання земель під пасовиська, вирубування на дрова нечисленних дерев і кущів. Пустеля Сахара за останні 50 років збільшила свою площу на 650 тис. км2. Фахівці 00Н підрахували, що за ті ж останні 50 років внаслідок господарської діяльності людини на Землі перетворилася на пустелю територія, що дорівнює половині площі Південної Америки! Кожної хвилини в світі втрачається, перетворюється на безплідну пустелю 44 га землі.

Ліси — надзвичайно важлива складова біосфери. Вони є одним з основних поглиначів вуглекислого газу атмосфери й виробників кисню, постачають людству дуже цінні матеріали (деревина, сировина для хімічної промисловості, продукти харчування тощо), мають велике рекреаційне значення тощо.

Відповідно до норм, лісового законодавства, прийнятих у більшості країн, ліси поділяються на три групи.

1. Ліси з захисною функцією—охорона водних ресурсів, протиерозійні ліси, державні лісозахисні смуги, ліси заповідників і національних парків, ліси, що мають санітарно-гігіенічне й оздоровче значення.

2. Ліси захисного й обмеженого експлуатаційного значення — лісові масиви в густонаселених районах і місцевостях з обмеженими лісосировинними ресурсами.

3. Ліси експлуатаційні — тайга, тропічні ліси. До лісів першої та другої груп застосовуються більш суворі режими лісокористування. Ліси, що є в Україні, належать саме до перших двох груп, у нас практично немає експлуатаційних лісів (за винятком невеликих площ у Карпатах).

«Інші землі» поділяються на дві групи. До першої з них належать землі, малопридатні для сільського господарства («невдоби»)—пустелі, гори, тундра, яри тощо. Деякі з них можуть бути освоєні сільським господарством, але лише за умови значних матеріальних і фінансових затрат. До другої групи належать заселені й забудовані території, тобто такі, які вже не можна використати якось інакше.

Розглянемо характеристику впливу на земельні ресурси геологічної та гірничодобувної діяльності.

Нині ведеться інтенсивна розвідка та пошуки корисних копалин на всій планеті.—на суші й на морі, в усіх кліматичних зонах і ландшафтних районах. Десятки експедицій, сотні партій, тисячі геологічних загонів численними маршрутами посезонне або цілорічне, використовуючи сучасну техніку, пересуваються від об" єкта до об" єкта, перевозять вантажі, бурять тисячі свердловин, копають десятки тисяч канав, шурфів, виробок, будують тимчасові бази, поселення, аеродроми, шляхи. Все це завдає значної шкоди природі. Порушуються земна поверхня й її надра на глибині понад 12 км.

Під час будівництва тимчасових доріг уздовж трас вирубується ліс, знищуються трав" яний покрив, чагарники, порушується гумусовий шар, змінюється режим ґрунтових вод внаслідок спорудження заглиблень-приямків, спорудження дамб тощо. Якщо ґрунтовий покрив знищується в напівпустелях, тундрі, притундрових районах, тайзі, гірських районах, процеси його відновлення проходять повільно, довго, десятиріччями.

Транспортування ж вантажів, дослідного устаткування або бурових установок по бездоріжжю, пересування дуже тяжких самохідних агрегатів, тракторів завжди призводять до тяжких екологічних наслідків, особливо в степах, пустелях, тундрі. Досить навести такий приклад: з 1964 р. (час відкриття газо-нафтових родовищ) до 1990 р. лише на півострові Ямал було пройдено більше 400 свердловин, прокладено 800 кілометрів сезонних доріг, а планується пройти ще понад 1500 свердловин, прокласти до 4 тис. км тимчасових і постійних доріг. За підрахунками фахівців, це призведе до втрати на десятки років близько 2 млн га оленячих пасовиськ. Оленяче стадо через відсутність корму скоротиться майже на 100 тис. голів, втрати становитимуть близько 24−30 млрд грн. Додамо, що сліди від важкої техніки зберігаються протягом 30−40 років.

Підраховано також, що щорічна шкода, якої завдають господарству та природі Тюменської області нафтовики, становить близько 10 млрд грн, усього ж за роки «великого освоєння» краю збитки становлять понад 200 млрд грн. Це — тисячі спалених гектарів лісу, мільйони гектарів знищених тундрових оленячих пасовиськ, ущент забруднені нафтою озера, болота, сотні річок і річечок — притоків великої Обі, загибель риби та оленячих гуртів, знищення газами від сотень свердловин, що безперервно горять протягом десятиліть на площі величезного регіону. В загравах газових смолоскипів щорічно вигорає, поглинаючи життєдайний для всієї планети сибірський кисень, понад 15 млрд. м3 супутнього нафтового газу. А скільки завдано шкоди природі від прокладання 30 тис. км нафтоі газопроводів!

Під час геолого-розвідувальних робіт змінюються природні ландшафти місцевості — порушується грунтово-рослинний покрив, утворюються западини через проведення відкритих канав, шурфів, розчисток порід, а також підвищення внаслідок звалювання, викидання на поверхню гірських порід (відвали). Лише в колишньому СРСР щорічно-прокладалося понад 20 млн м3 розвідувальних канав і виробок. Прокладалися вони вручну та за допомогою канавокопачів, екскаваторів, бульдозерів, скреперів, а також вибухів. Машинна й вибухова прохідка розвідувальних канав має надзвичайно згубний вплив на природу.

Протягом останніх років проведено ряд заходів, які зменшують негативний вплив на земельні ресурси пошуково-розвідувальної геологічної діяльності. Це—використання техніки з спеціальними дуже широкими шинами, селективне виймання й складування грунтів уздовж канав, шурфів і виробок, проведення робіт по відновленню ґрунтового покриву й рекультивації земель, зменшення розмірів ділянок свердлування, вивезення порід у яри (але поки що вони мало ефективні), проведення екологічної паспортизації земель, відведених під гірничі роботи.

Розроблено також норми на вирубку лісу під час розвідувальних робіт, розміри площ пошуково-розвідувальних ділянок, ділянок під тимчасові поселення, траси доріг, а також раціональні схеми транспортування, оптимальні розміри відвалів та інші нормативи.

Створено різні методи гірничо-технічних рекультивацій, з урахуванням географічного положення, характеристики грунтово-рослинного покриву об" єктів, гідрогеологічних і кліматичних умов, фізико-хімічних властивостей порід.

Існують такі види рекультиваційних робіт: сільськогосподарські, лісогосподарські, водогосподарські, будівельні, рекреаційні та санітарно-гігієнічні. Майже всі вони супроводжуються переміщенням великої кількості гірських порід і грунтів (оновлених) біологічно-продуктивних ділянок Землі, ділянок, де вже можливе житлове чи промислове-будівництво, ділянок гідротехнічного значення чи таких, що стануть зонами відпочинку.

Нині дедалі частіше техніко-будівельній діяльності на родючих землях передує знімання, перемішування та зберігання грунтів, які потім використовуються для покриття інших територій з гіршими грунтами чи для рекультивації кар" єрів, териконів. На рекультивованих землях розводять сади, парки, городи.

Для охорони земельних ресурсів велике значення мають закони про землю (національні, регіональні), які нині є більш конкретними, суворими, дієвими.

ОХОРОНА ЗЕМНИХ НАДР.

Надра Землі використовуються в кількох напрямах:

1) для добування корисних копалин, 2) зберігання рідких і газоподібнихкорисних копалин у природних і штучних сховищах, 3) створення різних споруд і навіть цілих заводів, 4) транспортних комунікацій (метро, трубопроводи),.

5) захоронення промислових токсичних і радіоактивних відходів.

Промисловому використанню надр обов" язково має передувати їх ретельне геологічне, гідрогеологічне й інженерно-геологічне дослідження. Мінеральні ресурси, зосереджені в надрах, є основою функціонування головних галузей світового господарства. Мінеральні ресурси — це сукупність усіх корисних копалин суші й Світового океану, які використовуються в галузях енергетики, чорної та кольорової металургії, хімічної промисловості, будівництва. Вони є національним багатством кожної країни. Видобуті нині з надр землі корисні копалини забезпечують сировиною енергетику (на 83%), хімічну (на 75) і металургійну промисловість (на 80—90%). Щорічно на нашій планеті видобувається майже по 30 т різних корисних копалин на людину.

Останнім часом корисні копалини стали причиною політичних суперечок і міжнародних конфліктів, предметом вивчення спеціальних комісій 00Н (південь і північ Африки, Чилі, Близький Схід, нафтові родовища Північного моря, залізо-марганцеві конкреції Світового океану та ін.).

Мінеральні ресурси нині значною мірою визначають економічний потенціал будь-якої держави. В гірничодобувній промисловості розвинених країн зосереджено до 35—45% основних виробничих фондів, зайнято майже п" яту частину трудівників.

Ще один дуже важливий факт—лише 1—5% усього обсягу речовин, що видобуваються з земних надр, через недосконалість сучасних технологій і техніки реалізуються" у вигляді продукції виробництва, решта йде у відходи та втрачається на етапах виробництва. Наприклад, на Ангренському родовищі в Узбекистані за рік видобувають 6,9 млн т каолінів, а відвантажують споживачам — 385 тис. т, тобто.

6%.

З розвитком цивілізації й народонаселення різко зросло видобування корисних копалин у всьому світі. Величезного значення для економіки всіх країн набули такі корисні копалини, як нафта й газ, алюмінієві. руди, хром, нікель, кобальт, титан, уран, марганець, свинець і олово. Міжнародні експерти підрахували, що за сучасних темпів видобування навіть найбільші родовища нафти будуть вичерпані через кілька десятиріч (Саудівська Аравія — 68 років. Об" єднані Арабські Емірати — 72, Кувейт—221, Іран—114 років, інші родовища—набагато швидше). Дані 00Н свідчать: якщо країни, що розвиваються, збільшать видобування й використання мінеральних ресурсів до рівня США початку 90-х років XX ст., то запаси бокситів, міді, нафти, газу, свинцю, цинку будуть вичерпані протягом 5—15 років (табл. 13).

Резерви — це обсяги корисних копалин, які можуть бути ефективно вилучені з надр за допомогою сучасних технологій.

Запаси — загальний передбачуваний обсяг копалин у родовищах Землі.

Спеціалісти вважають, що десятимільярдне населення Землі щорічно буде викидати близько 400 млрд т твердих відходів — кількість, достатня для того, щоб завалити відходами Лос-Анджелес шаром товщиною 100 м.

Ці відомості ще раз підтверджують необхідність стимуляції використання вторинних ресурсів, ресурсозбереження, переходу на безвідхідні технології виробництва та використання альтернативних матеріалів.

Як же забезпечена власними мінеральними ресурсами Україна? За даними спеціалістів «Дойче Банк» (ФРН), мінеральні ресурси України оцінено в вісім балів за десятибальною системою.

Ці розрахунки зроблено з урахуванням деформованої структури народного господарства України, яке протягом багатьох років було орієнтоване на потреби імперського центру. Докорінна перебудова структури в напрямі зниження частки важкої індустрії, військово-промислового комплексу й збільшення частки наукомісткої продукції та товарів народного споживання дозволить істотно зменшити енергомісткість виробництва й залежність України від зовнішніх поставок ресурсів, у першу чергу паливно-енергетичних.

В умовах наростаючої в усьому світі кризи мінеральних ресурсів особливого значення набувають запаси корисних копалин, зосереджені на дні Світового океану—від шельфу до найбільших глибин. Це будівельні матеріали, нафта, газ, поліметали, сірка тощо, фосфоритові та залізо-марганцеві конкреції, їх приблизна маса лише в Тихому океані становить 1500 млрд т, і містять вони не лише залізо та марганець, але й мільярди тонн міді, нікелю, кобальту.

Слід зазначити, що корисні копалини суші вичерпні, невідновні, а конкреціївідновні. В Тихому океані, як підраховано, щорічно утворюється близько 6 млн т конкрецій. Запасів таких підводних корисних копалин вистачить людству на багато сотень і тисяч років (нікелю — на 70 тис. років, марганцю — на 140, кобальту — на 420 тис. років). Для видобування залізо-марганцевих конкрецій створено вісім міжнародних консорціумів і координаційний центр «Інтермаргео». Головна вимога до промисловців — використовувати для розробки підводних родовищ лише такі технології і обладнання, які не зашкодять екосистемам океану ні тепер, ні на далеку перспективу. З 1987 р. американськими та японськими компаніями розпочато перші по добуванню конкрецій у зоні Кларіон-Кліппертон у північно-східній частині Тихого океану на обмежених ділянках.

Через дуже значні порушення земної кори шахтами на території Донбасу з колодязів багатьох сіл зникла вода, а в інших — така забруднена, що пити її не можна. Крім того в межах Донбасу близько 13 тис. га орної землі захаращено звалищами, металобрухтом, будівельними залишками які накопичилися навколо шахт, робочих містечок, міст і промислових підприємств. Разом з тим, значна частина відходів (а часом і всі відходи) може бути використана, якщо організувати комплексне використання мінеральних ресурсів і запровадити найновіші технології.

Особливі зміни природного середовища відбуваються в північних регіонах нашої планети, де розвідка й видобування корисних копалин здійснюються в умовах «вічної» мерзлоти. Під впливом роботи техніки, споруд житлового та промислового значення, трубопроводів, автодоріг, залізниць і численних потужних глибоких свердловин у цих краях значно змінюються тепловий режим верхньої частини земної кори, а також її структура. Внаслідок цього активно розвиваються термокарст (танення льоду в порах і тріщинах порід), а потім просідання поверхні, кріогенне пучення, термоерозія. В результаті порушення грунтів, пасовиськ, вирубки лісів утворюються тундроподібні території, в карстових провалах і на місці знищення мохових пасовиськ — болота.

Локальні ландшафтні техногенні порушення призводять до регіональних кліматичних змін. Дуже небезпечними стали газота нафтопроводи, якими подають газ чи нафту з температурою, вищою, ніж у навколишнього середовища. Постійно змінюючи температурний режим уздовж траси на великих площах, вони дуже негативно впливають на місцеві екосистеми, шкодять їм. Крім того, там, де грунт під трубами відтає, вони часто прогинаються й тріскаються, мають місце газові та нафтові аварії з тяжкими наслідками, адже діаметр труб, як правило, більший 1 м, і сировина в них подається під великим тиском (до 10 атм). Через згадані та інші причини лише на тюменських газопроводах щорічно трапляється до 700 аварій. Кілька аварій, що мали негативні наслідки, сталося й у нас у Прикарпатті на трансматериковому газопроводі (Уренгой — Ужгород).

Майбутні молоді фахівці — геологи, географи, будівельники, екологи — мають зробити все від них залежне, щоб подібне не повторювалося. А для цього слід використати весь досвід ліквідації наслідків аварій і застосування непродуманих заходів, недосконалих технологій, а також знання основних екологічних законів і нових законів про охорону природи.

З відомих нині соціально-політичних причин ми з великим запізненням почали об" єктивно й активно аналізувати стан наших мінеральних ресурсів, їх роль і перспективи використання. На сьогодні чітко визначено тенденції марнотратства, хижацької експлуатації родовищ і недбалого ставлення до природи протягом десятиліть. Ці тенденції настільки вкоренилися, що викоренити їх одразу дуже важко. І все ж, якщо не змінити політику ресурсокористування, екологічна криза розвиватиметься дедалі швидше й бурхливіше.

Перш за все слід значно зменшити втрати під час добування корисних копалин і їх транспортування. Нині, на жаль, використовуються не вся руда, вугілля тощо, які вилучаються з надр, мають місце їх неминучі втрати — кількісні й якісні.

Кількісні втрати зумовлені тим, що частина корисних копалин залишається недобутою в охоронних ціликах (стовпах породи, які залишають під землею, щоб запобігти обвалам покрівлі), в лежачих і висячих боках покладу, міжблокових і міжшахтних ділянках тощо.

Якісні втрати, або розубожування, спричинені тим, що під час добування корисної копалини має місце змішування її з вміщуючими пустими породами, в результаті чого вміст металу в добутій руді знижується, зростає зольність вугілля тощо.

Втрати корисних копалин у разі застосування відкритого способу добування значно нижчі (10—12%), ніж при підземному (30−40%). На жаль, не кожне родовище може розроблятися відкритим способом. Крім того, добування кар" єрним способом пов" язане із складними проблемами — відчуженням родючих земель, появою великої кількості відвалів тощо.

Значне зниження кількісних і якісних втрат за підземного способу добування досягається за рахунок розробки корисних копалин з супутною закладкою пустими породами відпрацьованих підземних порожнин (штреків, штолен). Наприклад, на Норільському мідно-нікелевому родовищі в Сибіру застосування твердіючої закладки (пусті породи з домішкою невеликої кількості в" яжучих матеріалів) дозволило вилучати до 98,6% руди. При цьому одночасно різко знижуються енергетичні й матеріальні витрати, пов" язані з необхідністю піднімати догори багато пустих порід.

Значний економічний ефект і економію ресурсів забезпечують новітні технології добування корисних копалин — свердловинне гідродобування й вилуговування, підземні виплавка сірки та газифікація вугілля тощо. Крім того, відомі й інші шляхи поліпшення користування мінеральними ресурсами.

По-перше, це досягнення економічного ефекту завдяки жорсткому дотриманню політики ресурсозбереження, що можливо завдяки переходу на нові технології видобування мінеральної сировини, зменшенню втрат під час транспортування, вантажно-розвантажувальних робіт, комплексному використанню мінеральної сировини на кожному родовищі. Наприклад, добуваючи залізну руду чи поліметали, слід вилучати з породи не лише основну речовину, але й решту цінних речовин та елементів, а пусту породу використовувати як будівельний матеріал, накопичувач.

По-друге, вживання під час розробки родовищ корисних копалин з метою завдання мінімальної шкоди природі ряду обов" язкових природоохоронних заходів — від мінімальних порушень екосистем за рахунок жорсткого дотримання відповідних інструкцій і нормативів на початкових стадіях експлуатації до максимальних зменшень усіх типів забруднень середовища в ході експлуатації й виконання рекультиваційних робіт на завершальних стадіях і після закінчення експлуатації родовищ.

По-третє, перехід на максимальне використання вторинних ресурсів—металобрухту, матеріалів, що нині мільярдами тонн накопичено в звалищах усього світу, а понад усе—в нашій країні та країнах СНД.

Можна навести такі приклади. Внаслідок комплексного використання корисних копалин пусті породи з вугільних та інших шахт використовують для будівництва шляхів, гідротехнічних дамб, виробництва будівельних блоків, заповнення відпрацьованих штолень, штреків, кар" єрів. Деякі вуглисті породи застосовують як добрива. На підприємствах кольорової металургії почали поряд-з десятком основних металів вилучати ще 60, зокрема вісмут, індій, селен, телур, кобальт та ін.

З пустих порід з кар" єрних розробок, які раніше складувалися у відвали, тепер виготовляють щебінку, цемент, скло, силікатну цеглу, вогнетривкі й формовочні матеріали.

Значний ефект, як свідчить досвід передових країн світу, має вилучення корисних речовин із газів, пилу й стічних вод, що мільйонами тонн викидаються промисловими підприємствами. З цих викидів одержують сірку, цинк, свинець, рідкісні метали, молібден.

За такими технологіями почали працювати деякі підприємства й у нас у Дніпропетровську, Запоріжжі, а також у Норільську, на Уралі, на Балхаському гірничо-металургійному комбінаті. Набагато ефективніше нині використовуються вуглисті сланці.

На Камиш-Бурунському залізорудному комбінаті мають добрий досвід рекультивації земель Керченського басейну. На початку розробки кар" єру за допомогою скреперів і екскаваторів знімають родючі грунти та шар четвертинних відкладів, перевозять, складують, знімають породи, що залягають нижче, й теж перевозять у інше місце спеціальним відвально-транспортним мостом. Далі грунт, четвертинні відклади та більш давні породи переносять із збереженням умов природного залягання на відпрацьовані ділянки, акуратно розрівнюють і для ущільнення залишають на два роки. Потім ділянку знову розрівнюють, вкривають шаром гумусу 50 см завтовшки, й земля добре родить.

Важливим заходом збереження надр е, як і в інших геосферах, моніторинг, комплекс робіт, що складається із спостереження за станом родовищ мінеральної сировини (фотозйомка за допомогою аерометодів та космічних методів), аналіз даних про стан відвалів, кар" єрів, обсяг і шляхи міграції забруднень, прийняття відповідних рішень щодо покращання ситуації, вироблення рекомендацій для управління процесами. Рівень сучасної фототехніки за кордоном і в нас дозволяє ефективно реєструвати плями поверхневих і підземних забруднень, теплі промислові стоки, різні фізичні й фізико-хімічні аномалії.

Дистанційні методи мають велике майбутнє в галузі охорони природного середовища та стану геологічних об" єктів.

В Україні значних успіхів у використанні дистанційних методів вивчення особливостей земної поверхні в останні роки досягнуто в Центрі аерокосмічних досліджень Землі" Інституту геологічних наук НАНУ. У 1992 р. Верховною Радою України затверджено нові закони про охорону природного середовища й ресурсів України, де передбачено заходи охорони, зокрема й надр, а також жорсткі покарання за шкоду, завдану природі.

РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ.

У результаті антропогенної діяльності утворюються порушені землі, тобто такі, що втратили свою господарську цінність або стали джерелом негативного от пливу на природне середовище.

Найбільше порушення земель виникає а внаслідок відкритих гірничодобувних робіт (кар" єри, відізвали). В Україні в тому ж Криворізькому залізорудному районі з" явилися великі ділянки «місячного ландшафту», де не може рости жодна рослина, жити жодна тварина. Під час проведення підземних гірничодобувних робіт теж має місце порушення місцевості — обвали й деформація поверхні внаслідок просадок грунту над відпрацьованими ділянками родовищ. Землі порушуються також за рахунок відвалів, териконів, звалищ.

Крім того, що кар" єри й шахти спотворюють ландшафт земної поверхні, вони порушують також режим підземних вод на прилеглих територіях. Як встановили американські вчені, кожний кар" єр шкідливо впливає на прилеглі ділянки приблизно такої ж площі, як його власна. Шахти й кар" єри внаслідок інтенсивних відкачок підземних вод знижують рівень підземних вод на великих прилеглих ділянках.

Згідно з існуючим законодавством, порушені землі підлягають рекультивації, тобто відновленню їх цінних властивостей. Проведення рекультиваційних робіт е обов" язком тих гірничодобувних підприємств, які ці землі порушили, причому вартість рекультивації входить у собівартість одержаного вугілля, руди чи інших корисних копалин.

Рекультивації виконується в такій послідовності: спочатку виконується технічна рекультивація, а потім біологічна. Технічна, або гірничо-технічна, рекультивація полягає в підготовці порушених земель до наступного використання в народному господарстві. Залежно від того, як планується використовувати порушені землі, розрізняють такі види технічної рекультивації:

сільськогосподарська (підготовка земель до використання як сільськогосподарських угідь),.

лісогосподарська (підготовка земель під лісопосадки),.

будівельна (підготовка земель до промислового й цивільного будівництва),.

водогосподарська (підготовка до створення на них водойм, зокрема для розведення риби),.

рекреаційна (підготовка земель під об" єкти відпочинку),.

санітарно-гігієнічна (консервація порушених земель, якщо їх рекультивація з іншою метою з якихось причин недоцільна).

Сільськогосподарська рекультивація є найдорожчим видом відновлення земель і здійснюється в районах розвинутого сільського господарства й сприятливих для сільського господарства кліматичних зонах на великих за площею відвалах або кар" єрах.

Лісогосподарська рекультивація здебільшого проводиться там, де є можливість відновити ділянки лісу з цінними породами дерев. Вартість її й вимоги до агрохімічних характеристик відновлюваних грунтів нижчі, ніж при сільськогосподарській рекультивації.

Водогосподарська рекультивація здійснюється у відпрацьованих кар" єрах, які часто заповнюються ґрунтовими водами.

Рекреаційна рекультивація проводиться неподалік від міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку для населення. Здебільшого вона поєднується з водогосподарською й лісогосподарською.

Санітарно-гігієнічна рекультивація застосовується до тих об" єктів, які й до порушення були непридатними для використання в народному господарстві, а також на таких ділянках, як шламосховища збагачувальних фабрик тощо. Мета цього виду рекультивації — консервація об" єктів, запобігання їх шкідливому впливу на навколишнє середовище (скажімо, щоб шламосховище не забруднювало повітря й підземні води шкідливими речовинами).

Під час технічної рекультивації виконуються такі роботи:

1) планування поверхні порушеної землі, 2) формування відкосів відвалів і бортів кар" єрів, 2) зняття, перевезення, зберігання та повторне нанесення грунтів, 4) будівництво доріг, гідротехнічних і меліоративних споруд.

Найскладніший вид гірничо-технічної рекультивації — рекультивація відвалів кар" єрів, шахт, ТЕС і гірничо-збагачувальних фабрик. При цьому виположуються відкоси відвалів і борти кар" єрів (або ж їм надається терасовидний профіль), формуються похилі й горизонтальні поверхні. При плануванні відвалів під сільськогосподарські угіддя кути нахилу поверхні мають становити не більше 1—3°, при лісогосподарській рекультивації— 3—5°. У окремих випадках повністю розбирають старі відвали (терикони, породи з яких використовуються для засипки ярів, балок, боліт тощо або для виготовлення будівельних матеріалів).

Після планування відвали проходять період стабілізації (один-два роки), коли під дією сили тяжіння й вологи відвальні породи ущільнюються. Шар грунту наноситься на поверхню спланованого відвалу лише після його стабілізації. При цьому, якщо відвальні породи містять шкідливі для рослин речовин (скажімо, сульфіди), то вони попередньо вкриваються шаром інертних або потенційно придатних порід (пісок, глина, шлак тощо), а родючий грунт наноситься зверху.

На відвалах, що рекультивуються, проводяться меліоративні роботи, метою яких є створення сприятливих гідрогеологічних умов у поверхневій товщі порід, запобігання шкідливого впливу на біологічні властивості грунту кислих, лужних чи солоних розчинів з підстилаючих непридатних (отруйних) порід, а також покращання агрохімічних властивостей малопридатних порід. Комплекс меліоративних заходів включає такі роботи, як дренаж, гідроізоляція родючих грунтів від токсичних тощо.

Біологічна рекультивація здійснюється після технічної й передбачає заходи, що сприяють покращенню фізичних і агрохімічних властивостей грунтів на рекультивованих землях. Залежно від конкретних умов проводяться вапнування, піскування чи глинування грунтів, вносяться мінеральні й органічні добрива, а також зола, шлаки чи, скажімо, стічні води, збагачені поживними речовинами.

Часто порушені території, зокрема кар" єри, після відповідної обробки стінок та дна використовують для створення водосховищ, ставків, засаджуючи береги деревами, чагар-ликами. Іноді їх відводять (після засипання відвальними породами) під будівництво житлових будинків, спортивних майданчиків, складів тощо.

Нині рекультивацію земель включають у основні виробничі процеси. Підприємства, які порушують землі, зобов" язані після закінчення робіт привести їх до стану, придатного для використання в сільському, лісовому чи рибному господарстві.