Комплекс заходів біологічної рекультивації земель для сільськогосподарського використання визначається фізико-хімічними властивостями підстелюючих порід і нанесеного родючого шару грунту або потенційно родючої породи. Цей комплекс охоплює запровадження сівозмін, насичених культурами та сидеральне добриво, внесення підвищених норм органічних і мінеральних добрив, мульчування тощо.
В процесі біологічної рекультивації дуже важливо правильно підібрати культури, які в подальшому забезпечили б інтенсивне покращення рекультивованих земель давали високі врожаї. В перші роки слід вирощувати менш вибагливі до грунтових умов культури, або ті, що покращують стан грунту: багаторічні та однорічні бобові і злакові трави, гречку, овес. На другому етапі можна вирощувати озимі та ярі зернові культури. Після закінчення періоду фітомеліорації, якщо дозволяють умови, можна культивувати просапні (кормові буряки, картоплю, капусту та ін..).
В перші роки краще висівати багаторічні трави: конюшину, люцерну, буркун білий. Для покращення їх росту рекомендується вносити органічні і мінеральні добрива в дозі 30-40 т/га гною та півтори норми мінеральних добрив.
На ділянках, що відводиться лісовому господарству, основний біологічний вплив на відновлення порушених земель мають лісові насадження. Зелені насадження створюють з метою:
- задоволення санітарно-гігієнічних вимог людини (розміщують поблизу населених пунктів на відвалах, териконах, навколо шламосховищ, відвалів золи тощо, що сприяє зменшенню та запобіганню забруднення навколишнього середовища продуктами ерозії);
- задоволення естетичних потреб людини (розбивають парки, зелені зони, зони відпочинку);
- закріплення крутих схилів і захисту їх від ерозії (протиерозійні насадження на спланованих бортах кар’єрів, терасних уступах відвалів, териконів);
- захисту рекультивованих земель та навколишнього середовища від пилових бур та суховіїв (полезахисні смуги по межах полів та угідь, а також насадження на відкосах);
- промислового використання (отримання ділової деревини);
- біологічного дренажу перезволожених територій в місцях виходу на поверхню грунтових вод (насадження вологолюбних порід, таких як вільха, осика, тополя, верба).
Вибір направлення рекультивації порушених грунтів визначається природноекономічними умовами і більшості випадків тим які за якістю грунти були порушені техногенним впливом і як вони раніш використовувались.
Таким чином, при розробці проектів рекультивації порушених грунтів повинен враховуватись весь комплекс факторів та явищ, які характерні для даної території.
Список використаної літератури
1. Грунти України: властивості, генезис, менеджмент родючості / В.І. Купчик, В.В. Іваніна, Г.І. Нестеров та ін..; Навч. посібн. За ред. В.І. Купчика. – К.: Кондор, 2007. – 414 с.
2. Охорона та раціональне використання природних ресурсів і рекультивація земель: Навч. посібник /П.П. Надточія, Т.М. Мислива, В.В. Морозова та ін. За заг. ред П.П. Надточія, Т.М. Мисливої. – Житомир: Вид ДАУ, 2007. – 402 с.
Запитання для самоперевірки
1. Загальні поняття про рекультивацію земель.
2. Види та етапи рекультивації земель.
3. Біологічний етап рекультивації. Його напрями.
4. Захист рекультивованих земель від водної та вітрової ерозії.
Практична робота № 15
Тема: Концептуальні основи агроекологічного моніторингу
Мета: ознайомити студентів із змістом агроекологічного моніторингу, особливостями моніторингового контролю динаміки стану основних об'єктів: ґрунту, рослин, приземного шару атмосфери, водних об'єктів та екотоксиколопчного впливу токсикантів.
Теоретичні відомості
Інтенсифікація і хімізація сільського господарства призвели до забруднення водного й атмосферного середовищ, ґрунтів, руйнування їх гумусового горизонту і мікрофлори, водночас і до забруднення рослин-ницької продукції. Термін "моніторинг" був запропонований перед проведенням конференції ООН з проблем навколишнього середовища, що відбулася в Стокгольмі у 1972 р. як система спостережень за змінами стану навколишнього середовища. Сучасне трактування поняття "моніторинг" викладене у "Положенні про державний моніторинг навколишнього середовища".
Отже, моніторинг - це система спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження та аналізу інформації про стан навколишнього природного середовища, прогнозування його змін та розробка науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень.
Залежно від призначення здійснюється загальний (стандартний), оперативний (кризовий) та фоновий (науковий) моніторинг.
Його структурні ступені отримання інформації про забрудненість об'єкта порівняння даних з відповідними показниками в "найчистіших" районах; прогнозування тенденцій у змінах і наслідків забрудненості; рекомендації.
Отже, система моніторингу сприяє запобіганню критичних екологічних ситуацій, дає змогу виявити шкідливі фактори і відкоригувати антропогенну діяльність.
Агроеклогічний моніторинг (АМ) – це загальнодержавна система спостережень та контролю за станом і рівнем забруднення агроекосистем у процесі сільськогосподарської діяльності. Він є однією з найважливіших складових біосферного моніторингу в масштабі континенту та планети в цілому.
Для вирішення завдань АМ необхідне всебічне врахування біотичних та абіотичних факторів, тому АМ буде складатися із окремих моніторингових систем: Моніторинг абіотичний – включає спостереження, оцінку, прогноз антропогенних змін стану абіотичних складових агроекосистеми, відповідних реакцій на антропогенну дію встановлення екологічної ефективності с.-г. використання земель. Його складові:
- моніторинг землекористування – структура земельних угідь: ступінь розораності, частка лісопокритих площ, частка територій та акваторій, що підлягають особливій охороні, співвідношення між орними та еколого-стабілізуючими типами угідь (ліси, луки й пасовища), екологічна стійкість, ураженість ерозійними процесами та іншими деградаційними процесами.
- агрохімічний моніторинг – потенційний і фактичний рівень родючості ґрунтів за фізико-хімічними, біологічними, біохімічними та іншими показниками, баланс гумусу, основних біогенних елементів та енергії, інтенсивність балансу;
- екотоксикологічний моніторинг – рівень забруднення ґрунтів, природних вод, біоти хімічними сполуками I-IY класу токсичності; встановлення джерел забруднення; оцінка небезпечності забруднення за еколого-токсикологічними критеріями;
- радіоекологічний моніторинг – забруднення ґрунтів, природних вод, біоти, сільськогосподарської продукції радіонуклідами (Cs-137, Sr-90 та ін.); визначення критичності агро екосистем відносно радіоактивного забруднення.
Моніторинг біотичний – система спостережень за станом біотичної складової агро екосистеми, її реакцією на антропогенні дії, відхилення від нормального природного стану на різних рівнях (від молекулярного до угрупувань). Його складові: фітобіотичний моніторинг; зообіотичний; мікробіологічний фітовірусологічний; популяційно-генетичний моніторинг.
Моніторинг компактний – моніторинг регіональних і локальних антропогенних впливів в особливо небезпечних зонах та місцях. Передбачає проведення досліджень у зонах, постраждалих після аварії на ЧАЕС, в зонах, що знаходяться під інтенсивним впливом об’єктів промисловості, в зонах інтенсивної меліорації тощо. Даний вид моніторингу буде застосовуваний також для сировинних зон України, де передбачається вирощувати екологічно чисту продукцію рослинництва з метою виробництва продуктів дитячого та дієтичного харчування.
АМ спирається на розподілену в просторі і часі систему сучасних комплексних спостережень за станом агро ландшафтів (в першу чергу грунтами), агроценозів (включаючи продуктивність), за факторами, що визначають забруднення сільськогосподарської продукції і ґрунтів радіонуклідами, важкими металами, залишками пестицидів і іншими ксенобіотиками, за процесами міграції токсикантів в агро ландшафтах і харчових ланцюгах; за станом природного середовища, що зазнає впливу сільськогосподарського виробництва
Методологічною основою АМ повинна стати спеціалізована ГІС-технологія – комп’ютерна система планування і обробки просторово розподіленої інформації багатоцільового призначення. Формування мережі АМ здійснюється з використанням наявних картографічних, описових матеріалів і шляхом аналізу існуючих спостережень. Завдання та місце ґрунтового моніторингу в системі комплексного агроекологічного моніторингу.
Моніторинг земель і ґрунтів проводиться з метою своєчасного виявлення зміни стану земель та властивостей ґрунтів, оцінки здійснення заходів щодо охорони земель, збереження та відтворення родючості ґрунтів, попередження впливу негативних процесів і ліквідації наслідків цього впливу.
Залежно від цілей спостережень та охоплення територій моніторинг земель може бути національним, регіональним і локальним.
Для ведення моніторингу земель на національному рівні рішенням центрального органу виконавчої влади з питань земельних ресурсів і центрального органу виконавчої влади з питань екології та природних ресурсів на всій території України створюється мережа дослідних земельних ділянок та ділянок з еталонними ґрунтами з метою проведення на них необхідних спостережень, вимірювань та обстежень екологічного стану земель, зміни показників корисних властивостей ґрунтів під впливом господарсько та інших видів діяльності.
Ведення моніторингу земель здійснюють уповноважені органи виконавчої влади з питань земельних ресурсів за участю уповноважених органів виконавчої влади з питань екології та природних ресурсів, з питань аграрної політики.
Одержана інформація надсилається органам виконавчої влади та органам місцевого самоврядування для розроблення науково обґрунтованих рекомендацій і своєчасного прийняття рішень щодо поліпшення охорони земель, запобігання негативним змінам їх стану та додержання вимог екологічної безпеки.
З метою своєчасного виявлення змін стану земель, їх оцінки, відвернення та ліквідації наслідків негативних процесів ведеться моніторинг ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення.
Агроеколгічний моніторинг включає систему стежень за станом ґрунту, водних об'єктів, атмосферного повітря, рослинного покриву, на які поширюється сільсько-господарська діяльність людей.
Отже, моніторинг щодо ґрунту, атмосфери, водних джерел і рослинності має свої особливості.
Ґрунтовий моніторинг - це систематичний нагляд за використанням земель, згідно з їхніми природними і виробничими потенціалами, за розвитком ерозії та інших негативних процесів. Отримання інформації на базі моніторингу про зміни властивостей ґрунту, ґрунтових режимів і процесів під впливом природних факторів та антропогенних навантажень є основою для покращення його родючості.
Ґрунтовий моніторинг здійснюється за великою кількістю контро-льованих показників (близько 115), один тур повного моніторингу вимагає 5-річного терміну.
До основних показників належать:зміна структури ґрунтового покриву; контроль оптимальності землекористування, використання ґрунту за призначенням; контроль комплексної охорони ґрунтів; гумусний стан; реакції ґрунтового розчину; водний режим; поживний режим; забрудненість ґрунтових вод; агрофізичні властивості; біологічна активність; площа угідь, пошкоджених ерозією; зміна глибини гумусових горизонтів; зміна властивостей ґрунтів, що зазнають ерозії; іригаційна ерозія; якість зрошувальних вод; засоленість ґрунтів у зоні аерації; якість рослинницької продукції.
Моніторинг ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення включає: агрохімічне обстеження ґрунтів; контроль змін якісного стану ґрунтів; агрохімічну паспортизацію земельних ділянок. Агрохімічна паспортизація орних земель здійснюється через кожні 5 років, сіножатей, пасовищ і багаторічних насаджень – через кожні 5–10 років. Суцільне ґрунтове обстеження проводиться через кожні 20 років.
Моніторинг ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення здійснюється уповноваженим органом виконавчої влади з питань аграрної політики. Порядок проведення моніторингу земель встановлює Кабінет Міністрів України.
Необхідність моніторингу ґрунтів як природних утворень і об’єктів використання визначається:
- виключною важливістю підтримання ґрунтів у стані, за яким вони зберігають здатність до регуляції циклів ліофільних елементів як основи життєдіяльності людини і біосфери;
- важливістю контролю і запобігання негативного розвитку процесів ґрунтоутворення, які мають місце практично на всій сільськогосподарській території внаслідок без господарської діяльності людини;
- необхідністю істотного підвищення родючості ґрунтів, віддачі від меліорації і хімізації, подолання застійних явищ в урожайності та поліпшення якості с.-г. продукції;
- неможливістю вироблення адекватної оцінки сучасного стану ґрунтового покриву на основі наявної інформації і раціонального використання з цієї причини інвестицій для усування деформаційних явищ.
Завданням ґрунтового моніторингу є періодичний контроль динаміки основних ґрунтотворних процесів – фізичних, хімічних, біологічних та інших – у природних умовах і при антропогенних навантаженнях.
Об’єктами моніторингу виступають основні типи, підтипи, роди, види і різновиди ґрунтів, які обираються в межах ґрунтової провінції і максимальною мірою відображають мозаїчність ґрунтового покриву, всі види і рівні антропогенних навантажень. Постійними пунктами контролю є природні об’єкти (ліси, заповідники), еталонні об’єкти високого рівня с.-г. використання ґрунтів (держсортодільниці, варіанти стаціонарних дослідів, поля господарств, де впроваджено КМСЗ), звичайні господарства.
Враховуючи, що для достовірної оцінки ґрунтів, і особливо прогнозу їх родючості, необхідна інформація про клімат, ґрунтотворні породи, води (поверхневі або в крайньому разі першого горизонту підгрунтових вод), кількість і якість рослинницької продукції, перераховані компоненти також включають до об’єктів моніторингу. Такий підхід дає змогу суміщати грунти з іншими елементами середовища і при аналогічній розробці моніторингу фауни, флори і людини одержати цілісне уявлення про стан біосфери.
В зв’язку з цим, найбільшого ефекту від реалізації ґрунтового моніторингу слід чекати при одночасному розвитку всіх складових частин екологічного моніторингу. Усі показники згруповано в шістьох блоках, кожний з яких уключав одну або декілька форм звітності.
| Блок 1 | 1. Структура земельних угідь, станом на 1.01. | Інформація Управління земельних ресурсів |
| 2. Розподіл земельного фонду в розрізі власників землі й землекористувачів |
|
| Блок 2 | 1. Динаміка основних земельних угідь | 
|
|
| 2. Зміна площ с.-г. угідь протягом року, тис.га | 
|
| Блок 3 | 1. Загальна характеристика с.-г. угідь за якісним станом ґрунтів |
|
|
| 2. Загальна характеристика ріллі за якісним станом ґрунтів |
|
|
| 3. Еродованість земель та оцінка небезпеки ерозії |
|
|
| 4. Рівень родючості ріллі | Станція хімізації |
|
| 5. Забрудненість с.-г. угідь важкими металами та елементами “забруднювачами” |
|
|
| 6. Залишкові кількості пестицидів у ґрунтах |
|
|
| 7. Забруднення с.-г. угідь радіонуклідами |
|
| Блок 4 | 1. Стан прибережних смуг малих річок і водойм | Управління земельних ресурсів |
| Блок 5 | 1. Рекультивація порушених земель |
|
|
| 2. Використання родючого шару грунту, що знімається при |
|
| Блок 6 | 1. Стан зрошуваних земель |
|
|
| 2. Стан осушених земель |
|
Перелік контрольованих показників в системі моніторингу земель.
Для повної й об’єктивної діагностики стану земельних ресурсів, створення й використання інформаційної бази для відпрацювання адаптивних управлінських рішень розроблено й затверджено перелік контрольованих показників. Вибір показників базувався на принципі “розумного мінімуму і реального максимуму”, а саме: узято максимально можливу кількість показників, що входять до реально діючого контролю перелічених нижче організацій, в той же час ця кількість є мінімальною (звуженою) для комплексної екологічної оцінки територій.
Одним із основних об'єктів є рослини. У процесі агромоніторингу фіксують: кількість і якість урожаю; формування листкової поверхні; зміну структури агрофітоценозу; фотосинтетичний потенціал; біомасу рослин; вплив зовнішніх факторів на якість продукції.
Для досліджень якості продукції в агроекологічному моніторингу врахо-вують такі показники:масу 1000 зернин; вміст клейковини в зерні; скловидність зерна; вміст сирого білка; вміст крохмалю тощо.
Для оцінки стану водних об'єктів, важливим є контроль за основними джерелами їх забруднення в агропромисловому виробництві. До таких належать речовини, що надходять з поверхні ґрунту луків, пасовищ, полів, зі стічними водами тваринницьких ферм, гноєсховищ, силосних ям. Тому якість поверхневих вод є водночас і показником антропогенного наванта-ження, особливо - застосування хімічних засобів захисту рослин та міне-ральних добрив.
Організація моніторингу атмосферного повітря передбачає: визначення рівня забрудненості атмосфери;оцінювання характеру шкідливого впливу забруднювальних речовин на здоров'я людини і навколишнє середовище;з'ясування причин високих рівнів забруднення та виявлення джерел забруднення;розробку заходів щодо охорони навколишнього середовища.
Моніторингові спостереження проводять епізодично, регулярно і комплексно, або оперативно. Спостереження здійснюють на спеціально обладна-них постах. Виявлення джерел забруднення, контроль за нормативами допустимого вмісту шкідливих речовин в атмосфері і вчасне сповіщення про різкі зміни рівня забруднення - основні завдання служби спостереження за станом приземного шару атмосфери.
У системі агроекологічного моніторингу важливою складовою є екотоксикологічна оцінка досліджуваних об'єктів з метою з'ясування впливу отрут на біоценози.
Для екотоксикологічної оцінки необхідно враховувати:ґрунтово - кліматичні умови регіонів;метеорологічні умови (багаторічні);можливість забруднення агроекосистем промисловими викидами підприємств (об'єми, склад, токсичність викидів);технології обробітку ґрунту та використання засобів хімізації (добрива, засоби захисту рослин).
Під час проведення екотоксикологічних досліджень встановлено основні показники токсичності потенційного токсиканта і можливий шкідливий вплив його на людину. Екотоксиканти - це отруйні речовини, що забрудню-ють середовище, продукцію.
Завдання. Ознайомтеся з особливостями агроекологічного моніторингу ґрунту, рослин, водних об'єктів, атмосферного повітря, екотоксикантів.
Занотуйте у зошиті основні показники, за якими здійснюється моніто-ринговий контроль даних об'єктів.
Опрацюйте з підручника "Агроекологія" (2006) таблицю "Класифікація речовин за їх небезпечністю"(стор. 640); гранично допустимі концентрації хімічних речовин у ґрунті (стор. 641); гігієнічні показники санітарного стану ґрунтів (стор. 642); гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водних об'єктах господарсько-питного та культурно-побутового водоко-ристування (стор. 644) і гранично допустимі концентрації найпоширеніших шкідливих речовин у повітрі населених пунктів (стор. 645); допустимі залишкові кількості пестицидів у продукції сільськогосподарських культур (стор. 647).
З'ясуйте, як здійснюється моніторинговий нагляд за станом довкілля і згаданих об'єктів агроекосистеми у вашому регіоні, чи інформують про зміни населення; чи проводять контроль за раціональним використанням землі (за призначенням); за дотриманням правил зберігання гною і мінеральних добрив; за якістю води (в тому числі криничної) тощо.
Література
1. Смаглій О.Ф., Кардашов А.Т. та ін. Агроекологія. - К.: Вища освіта, 2006. - С. 625 - 650.
2. Городній М.М., Шикула І.М. та ін. Агроекологія. - К.: Вища школа, 1993. - С. 337 - 344.
3. Патика В.П., Тараріко О.Г. Агроекологічний моніторинг і паспортизація земель. - К.: Фітосоціо-центр, 2002. - 296 с.
Запитання для тестового контролю
1. Дайте визначення поняття "моніторинг ".
2. Назвіть вида моніторингу за призначенням.
3.У чому суть:
а) загального;
б) оперативного;
в) фонового моніторингу.
4. Назвіть структурні рівні державного моніторингу.
5. Дайте визначення агроекологічного моніторингу.
6. Назвіть основні об 'єкти агроекологічного моніторингу.
7. Назвіть основні показники моніторингових досліджень ґрунту.
8. За якими показниками оцінюють якість продукції?
9. За якими ознаками контролюють рослини?
10. Назвіть сільськогосподарські джерела забруднення водних об'єктів.
11. Як здійснюють моніторингові дослідження атмосферного повітря?
12. Назвіть сільськогосподарські джерела забруднення атмосфери.
13. За якими показниками здійснюють моніторинговий контроль атмосферного повітря?
14. Що таке екотоксиканти?
15. Дайте пояснення понять;
а) гранично допустима концентрагря (ГДК);
б) орієнтовно безпечний рівень токсиканту у повітрі і воді;
в) допустимі залишкові кількості токсикантів у харчових продуктах
Практична робота № 16
