Лекция №8

 

Лекция №8

 

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ В СФЕРЕ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ.

 

1. Критерии оценки состояния почв и земель.

 

Земля - важнейшая часть окружающей среды, характери­зующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами, являющаяся главным средством производства в сельском и лесном хозяй­стве, а также пространственным базисом для размещения предприятий и организаций всех отраслей народного хозяй­ства (ГОСТ 26640-85).

Земельные ресурсы - земли, которые используются или могут быть использованы в отраслях народного хозяйства (ГОСТ 26640-85).

Земельные угодья - земли, систематически используемые или пригодные к использованию для конкретных хозяй­ственных целей и отличающиеся по природно-историческим признакам (ГОСТ 26640-85).

Почва - самостоятельное естественно-историческое орга­номинеральное природное тело, возникающее на поверхно­сти земли в результате длительного воздействия биотиче­ских, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воз­духа и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития расте­ний соответствующие условия (ГОСТ 27893-88).

Согласно действующим нормативным документам под деградацией почв понимается совокупность процессов, при­водящих к изменению функций почвы как элемента природ­ной среды, количественному и качественному ухудшению ее свойств и режимов, снижению природно-хозяйственной значимости земель.

Типы деградации почв и земель выделяются с учетом их природы, реальной встречаемости и при­родно-хозяйственной значимости последствий. При этом различают четыре основных типа деградации:

1. технологическая (эксплуатационная) (в том числе на­рушения, физическая или земледельческая деградация, агроистощение);

2. эрозия (водная и ветровая);

3. засоление (собственно засоление и засолонцевание);

4. заболачивание.

Степень деградации почв и земель представляет собой характеристику их состояния, отражающую ухудшение каче­ства их состава и свойств. Крайняя степень деградации - это уничтожение почвенного покрова.

При каждом конкретном типе деградации ее оценка прово­дится с учетом основных диагностических (специфических) и дополнительных показателей. Дополнительные показа­тели дают уточняющую информацию для оценки состояния почв, выяснения причин деградации, а также характеризуют ее последствия. Многие показатели представляют собой характеристики свойств почв в абсолютном выражении, Кроме этого применяются сравнительные или относитель­ные показатели, характеризующие свойства относительно некоего оптимального «эталонного» состояния, соответству­ющего нулевому уровню потери природно-хозяйственной значимости земель, а также показатели» характеризующие скорость изменения состояния или скорость деградационных процессов.

По каждому диагностическому (в том числе дополнитель­ному) показателю степень деградации почв и земель харак­теризуется пятью уровнями;

0 – недеградированные (ненарушенные);

1 – сдабодеградированные;

2 – среднедеградированные;

3 – сильнодеградированные;

4 – очень сильно деградированные (разрушенные), в том числе с уничтожением почвенного покрова.

Степень деградации почв и земель определяется согласно «Методике определения размеров ущерба от деградации почв и земель» утвержденной письмом Минприроды России № 04-25» Роскомзема 61-5678 от 27.12.1993.

Перечень диагностических и дополнительных показате­лей для выявления деградированных почв и земель опреде­ляется в зависимости от вида деградации земель.

1. Технологическая (эксплуатационная) деградация включает следующие виды:

а) нарушение земель - диагностическими показателями нарушенных земель являются:

- морфометрическая характеристика рельефа (глубина или высота относительно естественной поверхности, м; угол откоса уступов, град);

- нарушение литологического строения земель (нали­чие плодородного слоя и потенциально плодородных пород по мощности органогенного слоя и запасам гумуса в слое 0-100 см; перекрытость поверхности посторонними нано­сами);

- характеристика поверхностных и грунтовых вод (уровень грунтовых вод, м; минерализация вод, г/л; продол­жительность затопления, мес).

б) физическая (земледельческая) деградация - основные показатели - гранулометрический состав; равновесная плотность сложения пахотного (гумусового) слоя почвы, г/см³; текстурная (внутриагрегатная) пористость, см³/г; стабильная структурная (межагрегатная без учета трещин) пористость, см³/г; структура пахотного (гумусового) слоя почвы (содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов и состояние и свойства структурных отдельно­стей); водно-физические параметры почв (водопроница­емость и коэффициент фильтрации почв, м сут.); основные почвенно-гидрологические константы (BЗ - влажность завядания; НВ - наименьшая (полевая) влагоемкость), порозность аэрации; набухаемость;

в) агроистощение - диагностическими показателями явля­ются балансовые характеристики почвы (органического веще­ства, питательных элементов, катионно-анионного состава): уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А + В), % от исходного; pH; уменьшение содержания физической глины, %; качественный состав гумуса; уменьшение валового запаса основных элементов питания; обеспеченность растений под­вижными формами элементов питания; емкость катионного обмена, степень насыщенности почв основаниями, состав поглощенных оснований.

Дополнительные показатели агроистощения: минералоги­ческий состав илистой фракции; снижение уровня активной микробной биомассы, число раз; фитотоксичность; уменьше­ние ферментативной активности почв; биомасса почвенной мезофауны; уменьшение биоразнообразия (индекс Симп­сона, % от нормы); сработка торфа, мм/год.

2. Эрозия - для оценки которой используются статистические или динамические показатели, причем последние могут отражать состояние как почвенного покрова, так и ландшафтов.

а) Водная эрозия может проявляться как:

- Плоскостная эрозия. Диагностические показатели: уменьшение мощно­сти почвенного профиля (А+В), %; уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В), % от фонового; измене­ние гранулометрического состава верхнего горизонта почв; потери почвенной массы, т/(га-год); площадь обнаженной почвообразующей породы (С) или подстилающей породы (В), % от общей площади; увеличение площади эродирован­ных почв, % в год. Дополнительными показателями явля­ются: уменьшение мощности гумусового (пахотного) гори­зонта, см; снижение запасов питательных веществ; скорость смыва; уклоны поверхности и опасность развития эрозион­ных процессов;

- Линейная эрозия. Диагностические показатели: расчлененность территории оврагами, км/км²; глубина размывов и водороин относи­тельно поверхности, см; потери почвенной массы, т/(га-год); образование новых оврагов и рост существующих. Дополни­тельными показателями являются: глубина оврага; линей­ная протяженность оврагов на единицу площади; количе­ство оврагов на единицу площади; общая площадь оврагов на единицу площади; некоторые характеристики водосбор­ной площади оврагов;

б) Ветровая эрозия. Диагностические показатели: дефля­ционный нанос неплодородного слоя, см; площадь выведен­ных из землепользования угодий (лишенная растительности на естественных угодьях), % от общей площади; проектив­ное покрытие пастбищной растительности, % от зонального; скорость роста площади деградированных пастбищ, % в год; площадь подвижных песков, % от общей площади; увеличе­ние площади подвижных песков, % в год. Среди дополни­тельных параметров используются такие показатели, как интенсивность дефляции или скорость дефляции; умень­шение запасов гумуса в профиле почвы (А + В); облегчение гранулометрического состава; степень изреженности траво­стоя и посевов.

3. Засоление, в том числе его подвиды проявляются следующим образом:

- засоление. Основными показателями степени засолен­ности являются: суммарное содержание токсичных солей в верхнем плодородном слое, %; увеличение токсичной щелочности (при переходе нейтрального типа засоления в щелочной), мг-экв/100 г почвы; увеличение площади засо­ленных почв, % в год; реакция среды (pH солевой и водной вытяжки). В качестве дополнительных показателей исполь­зуются данные об уровне и минерализации грунтовых вод;

- осолонцевание. Основными показателями солонцеватости являются: увеличение содержания обменного натрия, % от ЕКО; увеличение содержания обменного магния, % от ЕКО; реакция среды (pH). Дополнительные показатели осолонцевания - показатели физических свойств и осо­бенно структуры почвы.

Диагностическими показателями заболачивания явля­ются: поднятие уровня почвенно-грунтовых вод, м; продол­жительность затопления, мес; минерализация грунтовых вод, г/л. Дополнительно могут использоваться характеристики морфологического строения профиля (признаки гидромор­физма).

 

 

2. Оценка степени загрязненности почв химическими веществами.

 

Под загрязнением почв понимается насыщение поверх­ностных слоев земли физическим, химическими и биоло­гическими ингредиентами, которые отрицательно влияют на окружающую среду и плодородие почв. Источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сель­ское хозяйство (применение удобрений, ядохимикатов, гербицидов и отходов животноводства), мелиорация, шум, вибрация, энергетические излучения, свалки промышлен­ных и бытовых отходов. За счет промышленного и сельско­хозяйственного загрязнений в почвы поступают тяжелые металлы, нефтепродукты, фенолы, диоксины, бенз(а)пирен, СПАВ, углеводороды, радиоактивные вещества, пестициды, нитраты, азот аммонийный, фосфор, патогенные вещества и др.

Внесение удобрений и связанное с ним загрязнение имеют почти повсеместный характер, что обусловлено частичным усвоением растениями необходимых продуктов. Например, коэффициент использования растениями азота составляет 60%. Кроме того, в удобрениях содержатся тяжелые металлы, которые связываются в орга­номинеральные комплексы и могут накапливаться в почвах в тех или иных формах подвижности, например, при внесе­нии 90 кг/га суперфосфата одновременно в почву поступает около 1 г меди, 56 г свинца, 1 г кадмия.

Особую опасность представляют пестициды - биологиче­ски высокоактивные вещества, которые ядовиты для опреде­ленных форм жизни и трудно разлагаемы. Установлено, что только 3% используемых инсектицидов являются действу­ющими, остальные 9% теряются, поступая в почвы, растения и другие компоненты агроэкосистем. Из гербицидов наибо­лее опасен гранозан, содержащий ртуть до 76% по массе.

Загрязняющие вещества по воздействию на почвы под­разделяются на две группы: почвохимически активные и биологически активные загрязнители. В первую группу входят вещества, воздействующие на окислительно-восста­новительные реакции, реакции подкисления и подщелачивания почв. Это физиологически кислые соли, минераль­ные кислоты, основания, некоторые газы. Вторую группу составляют вещества органического и органоминерального характера - пестициды, токсичные элементы (Cd, Pb, Hg, Cr, Ni, As, Cu, Zn и др.), их соединения, радиоактивные вещества, избыток которых действует негативно на живые организмы.Накопление в почвах подвижных веществ зависит от механического состава, их проницаемости, условий увлаж­нения.

В зависимости от способности к загрязнению микроэле­менты подразделяются на четыре группы:

1.     обладающие очень высоким потенциалом загрязнения: Cd, Hg, Pb, Сu, Cr;

2.     обладающие высоким потенциалом загрязнения: Bi, Mo, Fe, Se, Те, Ti, Ва, U;

3.     со средним потенциалом загрязнения: Fe, Be, Ni, Со, As, Li, В, W, Al, V;

4.     со слабым потенциалом загрязнения: Sr, Zr, La, Nb.

По степени выщелачивания химические элементы при гидролитическом разложении также подразделяются на че­тыре группы:

1.     очень хорошо выщелачиваемые: Na, Са, Sr, As;

2.     хорошо выщелачиваемые: К, Mg, Ва;

3.     средневьпцелачиваемые: Zn, Со, Ni, Сu, Pb, SiO₂;

4.     слабовыщелачиваемые: Fe, Al, Ti, V, Cr, Ge.

Почвенный покров, будучи важнейшим компонентом био­сферы, играет роль физико-химического и биологического депонента и нейтрализатора многих химических соединений. Детоксирующие свойства почв и грунтов проявляются в раз­личной мере и зависят от содержания органического угле­рода, pH среды, емкости поглощения почвенного горизонта, активности деятельности почвенных организмов, метабо­лизма растений и др. Часть попадающих в почву загрязне­ний переходит в поверхностные и подземные воды, которые в конечным итоге попадают в реки и водоемы. Кроме этого определенное количество химических веществ переходит в трофические цепи «продукция земледелия - человек», «корма - животные - человек». Поэтому при обращении с отходами и развитии отдельных видов природопользования (земледелия, животноводства, рекреационного) очень важно знать количественный и каче­ственный состав этого источника загрязнения почв и грунтов.

Определение классов опасности, ПДК, ОДК загрязняю­щих веществ и общую оценку санитарного состояния почв производят в соответствии с нормативными документами Минздрава России и государственными стандартами РФ.

 

 

3. Виды землепользования и основы его экологического нормирования.

 

Существуют различные подходы к классификации зе­мельных ресурсов. Один из них основан на выделении раз­личных по целевому использованию участков земель. Так, в настоящее время согласно ЗК РФ принята следующая  классификация земель:

Земельный фонд Российской Федерации:

1. Земли сельскохозяйственного назначения.

2. Земли населенных пунктов.

3. Земли лесного фонда: лесные земли – покрытые лесной растительностью и не покрытые ею, но предназначенные для ее восстановления, и нелесные земли – предназначенные для ведения лесного хозяйства (просеки, дороги, болота и др.).

4. Земли водного фонд: покрытые поверхностными водами, сосредоточенные в водных объектах и  занятые гидротехническими и иными сооружениями, расположенными на водных объектах.

5. Земли запаса: находящиеся в государственной или муниципальной собственности и не предоставленные гражданам или юридическим лицам, за исключением земель фонда перераспределения земель.

6. Земли особо охраняемых природных территорий и объектов: ООПТ, в том числе лечебно-оздоровительных местностей и курортов; природоохранного назначения; рекреационного назначения; историко-культурного назначения; иные особо ценные земли.

7. Земли промышленности, энергетики, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики.

8. Земли для обеспечения космической деятельности.

9. Земли безопасности и обороны.

10. Земли иного специального назначения.

С учетом специфических особенностей хозяйственного использования отдельных участков территории для них можно сформировать перечень приоритетных показателей, выражающих уровень ее экологического состояния и устой­чивости. Они служат исходной информационной основой для разработки аналогичных обобщенных показателей тер­ритории в целом. Так, например, для зоны сельскохозяйственного исполь­зования наиболее важна ненарушенность свойств почвен­ного покрова.

При определении нормативов состояния основное внимание уделяется свойствам почвы, наиболее чувствительным к воздействию антропогенных факторов:

·        показатели химического состояния почв (емкость поглощения, состав обменных катионов, степень засоления, валовые содержания элементов, концентрации, активность ионов в жидкой фазе почвы, групповой и фракционный состав гумуса, окислительно-восстановительный потенциал и др.);

·        показатели физического состояния почв (водопроница­емость, влажность, плотность почвы, температура, электро­проводность, намагниченность, крутизна слоя и др.);

·        показатели биологического состояния почв (дыхание, скорость разложения целлюлозы, численность и видовое разнообразие микроорганизмов и т.п.);

·        показатели эрозионного воздействия на почвы (относи­тельная мощность гумусового горизонта, наличие погребен­ных горизонтов).

Экологическое качество территории предлагается харак­теризовать:

1. степенью соответствия ее текущего состояния при­нятым стандартам - показателями состояния;

2. ее способностью выдержать антропогенную нагрузку, восстановить утраченное качество или перейти в новое каче­ственное состояние, удовлетворяющее условиям стабильности природного сообщества - показателями устойчивости.

При установлении нормативов исходят из того, что каж­дая экосистема образована совокупностью взаимосвязанных элементов со специфическими формами реакции на различ­ные виды воздействия. Реакции рассматриваются как исход­ная база для определения обобщенной характеристики каче­ства всей территории в целом.

Таким образом, разработка нормативов качества окружа­ющей среды основана на структуризации территории, фор­мировании частных характеристик (нормативов) каждого из ее элементов и свертывании их в один или несколько обобщающих показателей. Для разных регионов (в смысле месторасположения, размера, структуры) допускается раз­личие и в составе показателей, и в методах определения их количественных значений.

Принято выделять четыре уровня размеров территории, показатели норм состояния которых имеют принципиаль­ные различия:

—                  элементарный ландшафт (простое урочище): основной объект нормирования – сообщество (экосистема в пределах водосборного бассейна), поскольку на нем можно устано­вить влияние окружающих источников антропогенного воз­действия на состояние окружающей среды;

—                  локальный ландшафт (например, экосистема в пределах элемен­тарного водосборного бассейна);

—                  региональный ландшафт (популяция, поскольку зона ее распространения обычно шире территории локальной экосистемы и перекрывает зону влия­ния антропогенных воздействий);

—                  глобальные ландшафты (страна и континент).

В управлении природопользованием важнейший уровень регулирования – локальный: в нем наиболее четко про­слеживается взаимосвязь между силой воздействия и его последствиями для природных систем и человека, конкрети­зируется область применения природоохранных и рекультивационных мероприятий. Важно и то, что в рамках одного региона нормы состояния разных территорий локального уровня, как правило, одинаковы (по причине сходства природно-климатических условий, видового состава био­геоценоза и других факторов). Поэтому на уровне региона возможно использование типового (унифицированного по составу и уровню нормируемых характеристик) управ­ленческого механизма. Такой механизм управления рисками экономических потерь в результате ухудшения качества окружающее среды регламентирует воздействия, обосновы­вает целесообразность внедрения природоохранных и вос­становительных мероприятий, регулирует экономические взаимоотношения в природоохранной сфере с учетом cложившихся социально-экономических и культурно-эстетиче­ских предпочтений населения региона.

Таким образом, почвенный покров в результате антропо­генных воздействий может быть нарушенным в разной сте­пени. При этом нарушенность почвенного покрова опреде­ляется различными факторами в зависимости от исходного состояния почв, вида использования территории и подвержен­ности ее различным природным процессам. Одной из важнейших проблем нормирования воздействий на почвы является необходимость учета местных и реги­ональных особенностей почв.