Текст книги "Рекреационные ресурсы"

Торфяно-болотные почвы. Разные по типу и мощности эти почвы занимают порядка 2,9 млн га, или 14,2 % площади страны. Наибольшее их количество сосредоточено в Брестской, Минской и Гомельской областях. Эти почвы формируются в процессе болотного почвообразования, который проявляется в накоплении органического вещества в виде полуразложившихся растительных остатков (торфа) и оглеении минеральной составляющей почвы.

Различают торфяно-болотные почвы низинного и верхового типов. На территории страны преобладают торфяно-болотные почвы низинного типа, сосредоточенные в основном в пределах Полесской низменности.

В сельскохозяйственном использовании более ценны торфяно-болотные почвы низинного типа, торф которых обладает высокой зольностью, большим содержанием азота и более щелочной реакцией среды. После осушения эти почвы могут быть превращены в высокопродуктивные сельскохозяйственные угодья, однако поддержание их в таком состоянии является высокозатратным мероприятием. Опыт мелиорации в Беларуси уже достаточно ярко это продемонстрировал, что отмечалось выше.

Кроме того, наиболее важным фактором с экологической точки зрения является то, что болота играют особую роль в формировании и функционировании биосферы. Нарушение болотного почвообразовательного процесса, уменьшение площади болот и заболоченных территорий ведет к глубоким нарушениям в атмосфере, гидросфере, литосфере, биоте, что отрицательно сказывается на биосфере в целом. С этой точки зрения затраты на освоение торфяно-болотных почв обусловливают больший экономический ущерб окружающей среде, чем доходы от их использования. В силу этих факторов использование в рекреационной деятельности этих почв весьма ограничено.

Аллювиальные (старопойменные) почвы. Эти почвы развиваются в поймах рек под влиянием факторов почвообразования, присущих той или иной геоморфологической и климатической зоне, и особых условий, которые создаются в условиях поверхностного свежего аллювиального наноса после ежегодного подтопления. Характер наносов, а следовательно, и физико-химические свойства этих почв определяются скоростью течения реки, формой рельефа, строением поймы, составом геологических отложений и климатическими особенностями территории. Эти почвы богаты органическими веществами, обладают высоким потенциальным и эффективным плодородием.

В силу особенностей рельефа на территории Беларуси реки текут медленно и образуют широкие извилистые долины с несколькими, как правило, тремя, террасами. Самая низкая, первая пойменная терраса чаще всего занята луговыми угодьями, вторая – лесом, третья – полевыми угодьями. Эти почвы могут использоваться в рекреационной деятельности при соблюдении всех правил охраны почв и водоохранных зон.

Антропогенные почвы. Это почвы в той или иной мере затронутые хозяйственной деятельностью и хозяйственными интересами человека. Эти факторы, с одной стороны, ведут к окультуриванию почв и сдвигу почвообразовательных процессов в сторону образования более плодородных, доступных в хозяйственном использовании почв, но, с другой стороны, могут оказывать негативное влияние на земельные и почвенные ресурсы, проявляющееся в деградации и загрязнении почв.

Основными факторами деградации земель в стране являются ветровая и водная эрозия, радиоактивное и химическое загрязнение, снижение плодородия сельскохозяйственных земель, деградация мелиорированных торфяно-болотных почв в связи с их неустойчивым использованием.

Природные условия Беларуси (относительно большое количество осадков, расчлененный рельеф, а также распаханность территории) способствуют проявлению и развитию процессов деградации, которыми охвачено уже свыше одной трети сельскохозяйственных угодий.

Деградация земель – это процесс снижения качества земель в результате вредного антропогенного и (или) природного воздействия. Деградация и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений (изменение климата, вулканическая деятельность, ливни, ураганы и т. д.), так и в результате хозяйственной деятельности человека. Одним из процессов деградации является эрозия почв.

По данным Национального статистического комитета Республики Беларусь, общая площадь сельскохозяйственных земель, подверженных деградации в результате эрозионных процессов, составляет около 556,5 тыс. га, или 6,3 % сельскохозяйственных земель страны, из них на долю пашни приходится 479,5 тыс. га, или 8,7 % всех пахотных земель.

Эрозия – это процесс разрушения горных пород и почв водными потоками и ветрами. Она может быть плоскостной (поверхностной), струйчатой (линейной) и овражной, а также в виде массовых оползней.

По данным крупномасштабных почвенных исследований эродированные и эрозионно опасные почвы на сельскохозяйственных землях страны занимают более 4 млн га.

Наиболее эрозионно опасными являются северная и центральная части страны, имеющие повышенный и более пересеченный рельеф, где распространены моренные и лёссовидные суглинки, а также связные супеси, подстилаемые моренными суглинками. В этой части страны развивается преимущественно водная эрозия.

Южная часть Беларуси характеризуется преобладанием почв более легкого гранулометрического состава с хорошей водопроницаемостью, что при равнинном рельефе создает опасность проявления ветровой эрозии.

Доля водной эрозии почв в республике составляет 84 %, ветровой – 16 %. Эродированные почвы находятся преимущественно на пахотных землях и составляют 86,2 %.

Эрозионные процессы приносят существенный экономический ущерб экономике страны. Многолетние исследования Института почвоведения и агрохимии Национальной академии наук (НАН) Беларуси показали, что с каждого гектара склоновых земель ежегодно смывается до 15 т, а на открытых массивах осушенных торфяников и легких (песчаных) почв переносится ветром до 10 т верхнего плодородного слоя почвы. Ежегодные потери гумуса при этом достигают 180 кг/га, азота – 8–10, фосфора и калия – 5–6 кг/га.

Кроме того, в связи со смывом и выветриванием верхнего плодородного слоя почвы, постоянным ее перепахиванием деградируют и нижележащие почвенные горизонты, что приводит к резкому ухудшению водно-физических, физико-химических, биологических и агрохимических свойств. Производительная способность в разной степени эродированных почв на 15–50 % ниже, чем неэродированных. Недобор урожая сельскохозяйственных культур на них составляет: 12–40 % – зерновых, 20–60 – пропашных, 15–40 – льна, 5–30 % – многолетних трав.

Эрозия наносит большой вред и окружающей среде, так как в результате смыва и выветривания верхнего слоя почв происходит заиливание водных объектов республики, в них попадают удобрения, пестициды и другие средства химической защиты сельскохозяйственных растений.

В 1960–1980-е гг. на территории Беларуси были развернуты масштабные работы по регулированию водного режима заболоченных земель, целью которых являлось создание и поддержание оптимального воздушного, теплового и питательного режимов почв для их последующего сельскохозяйственного использования.

В 1966 г. в соответствии с постановлением ЦК КПБ и СМ БССР была разработана «Схема осушения и освоения Полесской низменности Беларуси и Украинской ССР», на основании которой только в 1982 г. были подготовлены «Методические рекомендации по оценке влияния мелиоративных систем на экологические комплексы мелиоративных и прилегающих территорий». Основой для подготовки данных рекомендаций явился прогнозный документ «Оценка осушительной мелиорации на изменение водного режима территории, природного ландшафта, флоры и фауны», выполненный АН БССР в 1972 г. В этом объемном научно-практическом документе были приведены и намечены конкретные практические мероприятия по снижению отрицательного воздействия на окружающую среду осушительной мелиорации, однако к моменту завершения оценочных работ наиболее значительные площади заболоченных земель Полесья и других регионов уже были осушены.

В результате такого антропогенного (техногенного) воздействия на значительную территорию наряду с социально-экономическим развитием произошли существенные изменения всего природного комплекса (Парфенов, 1985, 2007).

Академик В.И. Парфенов в своих работах отмечает: «…на протяжении более чем пятидесятилетнего периода интенсивного освоения Полесья эта особая физико-географическая область превратилась в своеобразный Полесский регион с аграрным и промышленным природопользованием. Аграрное природопользование неизбежно усилило расширяющееся антропогенное, преимущественно гидромелиоративное, воздействие на природные экосистемы, ландшафтное и биологическое разнообразие. При этом изменилось (и продолжает изменяться) соотношение естественных и сельскохозяйственных угодий». Им же показано, что «…гидротехническая мелиорация, затронувшая бассейны полесских рек на значительных площадях, нарушила исторически сложившееся развитие природных комплексов и вызвала отрицательные изменения в географическом ландшафте, водном режиме территорий, резко изменила климатические и почвенно-гидрологические условия, изменила ход естественно исторического развития, ландшафтного и биологического разнообразия» (Парфенов, 2009).

Мелиоративное преобразование больших территорий водно-болотных угодий, строительство польдерных систем в пойме Припяти и других районах Беларуси, привело не столько к повышению почвенного плодородия почв и увеличению площади земель сельскохозяйственного использования, сколько прежде всего к изменению их водного и теплового режимов, агрохимических показателей почвенной структуры за счет масштабного разрушения исторически сложившихся абиотических и биотических факторов среды, обеспечивающих устойчивость экосистем. Основной причиной этого явилось расточительная потеря органического вещества слоя мелиорированных торфяно-болотных почв, мощность которых под воздействием процессов минерализации ежегодно стремительно уменьшалась, что в конечном счете может привести к их полной деградации. Это уже наблюдается в Микашевичском, Пинском и некоторых других районах страны.

Кроме того, «…сработка торфяного слоя вызывает ряд процессов и отрицательных явлений на прилегающих мелиоративно-освоенных угодьях. Даже при неосвоении мелиоративных площадей в результате естественных нитрификационных процессов происходят значительные потери азота. В связи с нерациональным использованием осушенных земель в настоящее время наблюдается их существенное истощение и деградация» (Парфенов, 2008, 2009, 2010; Яцухно, 2003).

Далее, как отмечают эти авторы, «…по прошествии длительного периода времени, анализ итогов мелиоративного (осушительного) воздействия показал, что, несмотря на научные рекомендации и, в целом, достаточное научное сопровождение такого грандиозного проекта, как широкомасштабное осушение и освоение Припятского Полесья, произошли нежелательные явления». Это было связано прежде всего с несоблюдением разработанных научных рекомендаций по обеспечению экологической безопасности, минимизацией капитальных вложений на эти цели, требованиями ускорения темпов проведения мелиоративных работ и постоянного их наращивания.

Негативные явления усугубились нарушением оптимального соотношения на мелиорированных территориях между зерновыми, пропашными и луговыми многолетними травами, что привело к ускоренной минерализации торфяных почв и возникновению ветровой эрозии на больших территориях. Уже к 1975 г. в зоне Полесья потеря органического торфного вещества составила свыше 150 млн т, а к настоящему времени по этой причине торфяно-болотные почвы на площади свыше 500 тыс. га с глубиной торфного залежа 0,4–0,5 м и более полностью деградированы (Парфенов, 2006).

Кроме того, отставание выполнений научных рекомендаций по техническому проведению мелиорации болот в части строительства водохранилищ и прудов, иных увлажнительно-осушительных систем уже в первые годы существенно ухудшило водный режим ручьев, малых рек, озер на значительных территориях, прилегающих к осушенным массивам, что не могло не отразиться на микроклиматических характеристиках этих территорий. Такие локальные, но распространяющиеся на довольно значительные территории страны микроклиматические аномалии не могли не отразиться на региональных климатических характеристиках, что, в свою очередь, в той или иной степени должно было сказаться на глобальных климатических флуктуациях.

Между продуктивностью земледелия и плодородием почвы объективно существует противоречие: чем больше продукции берется с 1 га, тем выше вынос питательных веществ. Например, урожай в 1 т зерновых в среднем выносит 65 кг основных действующих веществ. Это противоречие можно преодолеть только восполнением и наращиванием энергетического потенциала почв, внесением органических, минеральных веществ, микроэлементов.

Значение химизации сельского хозяйства в связи с этим трудно переоценить: она позволяет повышать плодородие почв, улучшать кислые и засоленные земли, лучше сохранять и повышать питательную ценность кормов и т. д.

Азот оказывает влияние на фотосинтез растений, которое состоит в использовании его при синтезе аминокислот. Азот также необходим для образования зеленых пигментов в растении (хлорофилла) и для синтеза белков – элементов структуры хлоропластов, ферментов, ответственных за различные реакции фотосинтеза. Он стимулирует рост вегетативной массы растений, определяет уровень урожайности и качества продукции.

Действие фосфора (фосфорные удобрения) на фотосинтез растений заключается в том, что остатки фосфорной кислоты входят в состав акцептора – соединения, связывающего СО₂ и промежуточные продукты фотосинтеза. С помощью световой энергии из неорганического фосфата и аденозиндифосфорной кислоты (АДФ) синтезируется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), участвующая в реакциях восстановления СО₂. Фосфаты также входят в состав фосфатидов и фосфопротеидов, нуклеиновых кислот.

Фосфор оказывает стимулирующее влияние на развитие корневой системы, формирование репродуктивных органов, ускоряет созревание. У озимых культур фосфорные удобрения повышают зимостойкость, на 15–20 % снижают расход воды на единицу урожая.

Калий способствует накоплению растениями сахаров, что предохраняет озимые культуры от вымерзания, повышает прочность соломины и устойчивость к поражению корневыми гнилями и ржавчиной, ускоряет передвижение углеводов из стеблей и листьев в колос, увеличивая массу зерна.

Химизация сельского хозяйства, проводящаяся нарастающими темпами, занимает далеко не последнее место в ряду антропогенных факторов, воздействующих на почву и на природу в целом. В результате интенсивного использования удобрений в природной среде рассеивается ряд химических элементов, что приводит к нарушению круговорота веществ.

Промышленный синтез азотных удобрений и их рассеивание по поверхности земли вносит серьезные изменения в биогеохимический круговорот азота. Увеличение количества азота в природных средах за счет деятельности человека – опасное явление, так как вводимые в избытке нитраты не полностью денитрифицируются, что нарушает равновесие между процессами нитрификации и денитрификации. Нитраты аккумулируются в почве, гидросфере, растениях, а в дальнейшем – в пищевых продуктах, тем самым вызывая тяжелые отравления у человека и сельскохозяйственных животных.

В отличие от азота фосфор характеризуется малой подвижностью, он почти полностью закрепляется в почве, обогащая ее. Вместе с тем фосфорные удобрения могут вызывать и отрицательные явления в виде накопления сопутствующих фторидов, токсичных для человека и животных. Заметное увеличение содержания цинка и фтора в почвах связано с применением фосфорных удобрений, в состав которых входят данные элементы.

Подобные явления наблюдаются и при использовании калийных удобрений. Большинство их содержит значительные количества хлора, который зачастую накапливается в почве и отрицательно влияет на ее агрофизические свойства.

Внесение минеральных удобрений нередко способствует загрязнению почв тяжелыми и токсическими металлами, которые через корм животных попадают в пищу человека. Таким образом, загрязняющие вещества оказывают и прямое влияние (разрушение и уменьшение урожая), и косвенное (аккумуляция этих веществ в почве, организмах животных и пищевых продуктах).

Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, относятся к различным классам главным образом органических соединений (хлорорганические, фосфорорганические, симметричные триазины, гетероциклические соединения и др.) Они обладают токсичностью не только для вредных организмов, но и человека, животных, несут опасность для окружающей среды. Пестицид, каким бы он ни был, неизбежно вызывает глубокие изменения всей экосистемы, в которую его внедрили. По совокупности экологических свойств, присущих всем пестицидам, действия их никогда не бывают однозначными, так как они обладают широким спектром действия, чрезвычайно токсичны для живых организмов, сохраняются длительное время в окружающей среде. Стабильность пестицидов опасна последствиями, которые еще более усугубляют проблемы, связанные с этим видом загрязнения.

Пестициды распространяются далеко за пределами тех агро-экосистем, где они применяются. Даже в случае использования наименее летучих компонентов более 50 % активных веществ в момент воздействия переходит прямо в атмосферу.

В почву пестициды поступают различными путями: при непосредственном внесении их для уничтожения почвообитающих вредителей, сорняков; с протравленными семенами; при сносе препаратов при обработке посевов во время вегетации полевых культур; при неосторожном выполнении различных операций с химическими препаратами (расфасовка, приготовление рабочих растворов, транспортировка и т. д.); с осадками; оросительными, коллекторно-дренажными и сточными водами; с частицами почвы при ветровой эрозии и т. д.

Пестициды прямо или косвенно влияют на доступность питательных элементов, которые, в свою очередь, воздействуют на персистентность химических средств защиты растений непосредственно химическим способом или изменением микробиологических процессов.

После применения пестицидов в сельском хозяйстве значительная часть их вымывается из почвы и попадает в водоемы. Они могут ухудшать вкус, запах и цвет пресной воды. Установлено, что до 25 % применяемых пестицидов попадает в водные экосистемы. Водный дренаж с полей, обработанных пестицидами, загрязняет не только небольшие водоемы и реки. Многие пестициды устойчивы в водной среде и могут накапливаться в отдельных органах животных, в высших водных растениях. Водные организмы способны концентрировать пестициды, в большей или меньшей степени становясь источниками распространения их по трофическим цепям. Наибольшим коэффициентом кумуляции характеризуются водные беспозвоночные, особенно личинки некоторых насекомых и ракообразных.

Таким образом, применение пестицидов влечет за собой отрицательные последствия для отдельных видов и биоценозов в целом.

С экологической точки зрения различают несколько форм воздействия пестицидов. Первая категория форм воздействия называется демэкологической и выражается совокупностью нарушающих воздействий на уровне популяций отдельных видов, чувствительных к какому-либо фитосанитарному веществу. Последствия подобных воздействий проявляются быстро и обусловлены повышенной токсичностью таких веществ для конкретных видов растений и животных. Вымирание определенной части особей, входящих в состав зараженной популяции, прямо пропорционально дозе примененного вещества.

Другие демэкологические эффекты от использования пестицидов характеризуются замедленным действием. Например, есть пестициды, обладающие свойством накапливаться в пищевой цепи до тех пор, пока его содержание в животном – пищевом объекте хищника – не достигнет критического порога, с которого начинается хроническая интоксикация.

Помимо высокого уровня смертности вследствие хронической интоксикации имеется и другая форма влияния пестицидов на биологические виды, не столь явная, но не менее вредная, которая выражается в уменьшении биотического потенциала вида.

Хроническая интоксикация может изменить коэффициент рождаемости путем снижения обычной плодовитости или снижения выживаемости яиц и молодняка, либо в связи с действием указанных факторов одновременно. Эти отрицательные влияния сказываются на биотическом потенциале и в худшем случае могут привести к полной бесплодности популяции, подвергшейся интоксикации.

Наряду с демэкологической различают и вторую категорию форм воздействия пестицидов – биоценотическую. С одной стороны, если какое-то животное абсолютно нечувствительно к данному пестициду, то численность его популяции может значительно уменьшиться из-за уничтожения тех растений или животных, которые служат ему добычей или пищей. С другой стороны, разрушение гербицидами растения-хозяина исключает из экосистемы тех насекомых и других беспозвоночных, для которых это растение служило пристанищем и на котором они паразитировали.

Другие экологические последствия применения пестицидов характеризуются возрастанием численности популяций, плотность которых до применения пестицидов была относительно небольшой. Рост численности популяции может быть обусловлен исчезновением конкурирующего вида, имеющего аналогичные требования к корму и условиям гнездования, или подавлением хищников и паразитов.

Применение пестицидов вызывает необратимые потрясения структуры биоценоза, часто называемые нарушением биологического равновесия. Иногда оно, как это ни парадоксально, проявляется в увеличении численности той популяции, которую собирались уничтожить.

Интенсивным источником загрязнения почвы являются города с развитым транспортно-промышленным комплексом. Содержание загрязняющих веществ в почвах городов изменяется в широких пределах: от значений, близких к фоновым в районах новостроек, до концентраций, в десятки раз превышающих фоновые в зонах влияния промышленных предприятий и в старообжитых районах городов.

Наибольшие зоны техногенного влияния характерны для крупных стационарных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Например, теплоэлектроценталь (ТЭЦ) при сжигании 3 млн т угля в год формирует зону загрязнения площадью до 400 км², причем высокий и опасный уровень выпадения загрязняющих веществ на почву наблюдается на территории 75–120 км². Для ТЭЦ, работающих на мазуте, выпадения ванадия прослеживаются на расстоянии до 15 км в сторону господствующего направления ветра.

Распределение загрязняющих веществ в почвах зависит от биоклиматических, геоморфологических и почвенно-химических условий.

Почвы республики в результате катастрофы на ЧАЭС оказались в той или иной степени загрязнены радиоактивными элементами. После катастрофы 23 % территории Беларуси с 3688 населенными пунктами, в которых на момент аварии проживало более 2 млн человек, было загрязнено радионуклидами с плотностью более 1 Ku/км² (по ¹³⁷Cs).

Радиоактивное загрязнение почв распространилось по всем областям республики. Наиболее пострадавшими в этом плане являются Могилевская и Гомельская области. Загрязнение почв страны носило неравномерный характер. На сравнительно небольших площадях отмечались высокие градиенты загрязнения почв, рядом лежащие участки оставались практически чистыми.

Кроме непосредственного загрязнения почв радионуклидами после катастрофы на ЧАЭС к настоящему времени обнаружено выраженное вторичное загрязнение почв. Источником вторичного техногенного загрязнения почв радионуклидами является применение загрязненного навоза и минеральных удобрений, золы после сжигания загрязненного топлива, в основном дров и торфобрикета.

Основные изотопы, которые будут определять радиационную обстановку на территории республики в ближайшие 20 лет, – ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu, ²⁴¹Am. Исследования показывают, что основное количество ¹³⁷Cs в различных типах почв продолжает оставаться в верхнем 7–10-сантиметровом слое.

Считается, что для полного восстановления функций биосферы после радиоактивного вмешательства требуется не менее двух полных периодов полураспада наиболее долгоживущего радиоизотопа, выпавшего на почву.

Республика Беларусь подписала Конвенцию ООН по борьбе с опустыниванием/деградаций земель, в связи с чем были подготовлены два Национальных доклада, в которых приведены основные мероприятия по выполнению данной Конвенции на национальном и международном уровнях.

С целью предотвращения развития процессов деградации и загрязнения земель принят ряд законодательных актов: Кодекс Республики Беларусь о недрах, Закон Республики Беларусь «Об охране окружающей среды», Кодекс Республики Беларусь о земле, Закон Республики Беларусь «О мелиорации» и др.

РУП «Проектный институт Белгипрозем», РУП «Институт почвоведения и агрохимии», НАН Беларуси, ГНУ «Институт леса Национальной академии наук Беларуси» был разработан технический кодекс установившейся практики (ТКП) 17.03-04-2014 (02120) «Предотвращение деградации и восстановление деградированных мелиорированных сельскохозяйственных земель», утвержденный и введенный в действие постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды от 24.12.2014 г. № 16-Т.

Данный ТКП устанавливает порядок осуществления мероприятий по предотвращению деградации и восстановлению деградированных мелиорированных сельскохозяйственный земель, который направлен на предотвращение их дальнейшей деградации и восстановление их признаков, свойств и функций до такой степени, что они могут быть снова вовлечены в сельскохозяйственный оборот. Также устанавливаются порядок и правила размещения, создания и содержания полезащитных лесных полос на мелиорированных сельскохозяйственных землях, которые предназначены для обеспечения защиты таких земель и возделываемых на них сельскохозяйственных культур от неблагоприятных и иных климатических факторов.

Кроме того, имеется ряд других нормативных технических актов, призванных обеспечить предотвращение деградации и загрязнение земель, а также их реабилитацию: ТКП 17.12-01-2008 (02120) «Территории. Правила и порядок определения и изменения направлений использования выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот»; ТКП 17.12-02-2008 (02120) «Территории. Порядок и правила проведения работ по экологической реабилитации выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот и предотвращение нарушения гидрологического режима естественных экологических систем при проведении мелиоративных работ»; ТКП 45-3.04-177-2009 (02250) «Реконструкция осушительных систем. Правила проектирования» и ряд других.