Состояние и тенденции загрязнения грунтов ядохимикатами и токсическими металлами

Площадь сельхозугодий Украины общественного пользования составляет на 1990 год 39886 тыс.га. Средняя нагрузка минеральных удобрений на посевные площади в 1990 г. составила 1642 кг на гектар, что ниже рекомендуемой безопасной нагрузки 200 кг га. Максимальные нагрузки отмечены по Закарпатской области - 286 кг га, минимальные в Луганской - 86 кг га.

Опасный уровень минеральных удобрений отмечается практическиво всех районах Черкасской и Винницкой областей, в некоторыхрайонах Хмельницкой и южных районах Черниговской области. Низкийуровень внесения минеральных удобрений отмечается в пригородных районахКиева, в большей части Черниговской, в южных районах Житомирской,в части районов Сумской и Полтавской областей.В Украине применяется более 200 наименований пестицидов.Наиболее распространенными являются гербициды - 49,4 тыс.тонн,фунгициды - 22,9 тыс. тонн и инсектициды - 23,7 тыс.тонн.Среди относительного благополучия по "накоплению" ядохимикатов, однако, имеются отдельные районы, где отмечено высокое /более7 кг/га/ их содержание. Это - Ямпольский район Винницкой области/13,4 кг/га/, Олевский, Овручский районы Житомирской области/до 13 кг/га/, Вышгородский и Киево-Святошинский районы Киевскойобласти /до 13 кг/га/.

СОСТОЯНИЕ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ НА ТЕРРИТОРИИУКРАИНЫ ДО И ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

Аварийное выделение Чернобыльской АЭС более 50 млн.кюри техно-генных радионуклидов, в том числе долгоживущих - цезия-137, стронция-90 и плутония-239, 240 в воздушную и водную среды /преимущественно бассейны рек Припяти и Днепра/ обусловило значительное ухудшение экологических параметров верхней зоны геологической среды, включая почвы, грунты, донные отложения, ставшие основным "депо"для радионуклидов. Экстремальное загрязнение геологической среды произошло в зонах западного и южного "следов" активной воздушной миграции радионуклидов.Экологически значимое загрязнение почв /на уровне 10 доаварийных фонов или около 0,5 Ки/км² по цезию-137/ зафиксировано на площади около130 тыс.км², в результате чего около 20% территории Украины имеет долговременную базу для проявления малых доз радиации. Наиболее значительному по площади и концентрации загрязнению цезием-137 подверглись почвы в Киевской /до 15 и более Кт/км²/, Житомирской /от 1 до 5 Ки/км²/ и Ровенской /свыше 1 Ки/км²/ областях. Значительные по площади участки с удельной плотностью цезия-137 от 1 до 5 Ки/км² отмечают в Черкасской и Винницкой областях. Отдельные небольшие очаги загрязнения /более 1 Ки/км²/ прослеживаются в Донецкой, Хмельницкой и Ивано-Франковской областях.

Загрязнение почв стронцием-90 в концентрации от 0,05 до 0,5 Ки/км² практически совпадает с площадью загрязнения цезием-137, несколько расширяясь в восточном направлении. Участки загрязнения почв стронцием-90 более 0,5 Ки/км² отмечены только в Киевской области вблизи Чернобыльской АЭС. В 18 областях республики в отдельных пунктах в почвах установлены аномальные значения плутония-239 и 240. Максимальное количество таких точек отмечается в Черниговской области. На формирование радиоэкологических условий юга Украины все большее влияние оказывает миграция радионуклидов с донными отложениями в водохранилищах Днепровского каскада и их поступление на площади оросительных систем и в системы хозяйственного и питьевого водоснабжения.

Геологическая среда Украины стала не только аккумулятором радионуклидов водно-воздушного выброса ЧАЭС, но и их долговременным источником поступления в пищевые растения, мясо-молочные продукты, воздух, поверх-

ностные и слабозащищенные подземные воды. На территории Украины сформи-ровалась аномальная радиоэкогеологическая провинция.

Неблагоприятные экологические условия, создавшиеся в ряде промышленных развитых стран, в том числе и на Украине, привели к значительному техногенному заражению земли, воды, атмосферы и через них и продуктов питания целым рядом сильнодействующих токсичных веществ, категории которых оказывают синергетическое действие на человека, в частности, тяжелыми токсичными металлами /свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, медь, цинк, никель и др./, радионуклидами природного и искусственного происхождения /цезий-134, стронций-90, радий-226, торий-232, калий-40 и др./, пестицидами /хлор, фосфорсаропроизводными и др./, органическими соединениями /фенолы, диоксины и др./. Основным и главным источником поступления токсических веществ в организм человека являются продукты питания. В республике по причине технически отсталой оснащенности аналитической службы организа-ций, предприятий продукты питания практически не контролируются, не выполняются исследования в массовом количестве на кровь, ткани, волосы и экскрименты на перечисленные категории токсических веществ. Имеются лишь отдельные данные по заражению человека токсическими веществами по г.Киеву, Полтавской, Закарпатской, Одесской, Черниговской и другим областям. Напри-мер, содержание свинца в крови здоровых жителей г.Киева колеблется от 17 до 40 мкг/дл при международной норме 10-35 мкг/дл. В наиболее "загрязненных" районах г.Киева концентрации свинца в крови составляет 30-45 мкг/дл, а в "чистых" районах 18-20 мкг/дл. Значительная разница в "чистых" и "грязных" районах г.Киева относилась и к концентрации в крови здоровых лиц никеля. Имеются факты, когда у детей уровень в крови свинца превышал 200 мкг/дл при международной норме 5-10 мкг/дл. У всех этих людей отмечается наличие большого перечня хронических заболеваний. Интересен факт, что при наличии высокого уровня токсических веществ в крови, у человека отмечается склонность к употреблению сала и алкоголя.

Примеры фактических данных по городам кратко можно характеризовать:средний уровень содержания наиболее токсичных металлов свинца, кадмия, никеля превышает международные уровни на 25-40%, у работа- ющих на промышленных предприятиях этот уровень повышается на 100 и более процентов. Выборки среди сельских жителей показывают, что наибольший уровень в крови у механизаторов по свинцу. Высок уровень пестицидов, в первую очередь ДДТ и его метаболитов, гексахлорбензола, хлорофоса и др. и у городских жителей и у сельских жителей.

 

В результате проведенного районирования территории Украины по степени нарушенности ГС, вызванной природными и техногенными факторами, были выявлены территории с благоприятным, неблагоприятным и очень неблагоприятным состоянием геологической среды.

Районы с очень неблагоприятным состоянием ГС характеризуются аномальной нарушенностью, которая вызвана урбанизацией, наличием крупных промышленно-городских агломераций и развитием территориально-промышленных и зон, значительным загрязнением почв радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС (Донецкий, Криворожский, Предкарпатский и другие горнодобывающие промышленные районы, зона, зараженная аварийными выбросами – Житомирская, Киевская, Черниговская и др. области). На этих территориях подземные воды не защищены, и в результате интенсивной техногенной нагрузки в них развиваются участки загрязнения пестицидами, нитратами, токсичными химическими элементами и их соединениями. Загрязнение почв радионуклидами составляет 5-15 Кu/км². Опасные экзогеодинамические процессы (подтопления, карст, оползни, проседания и др.) характерны для 50% территории.

Районы с неблагоприятным состоянием ГС занимают большую часть территории Украины. Для этих районов также характерна высокая техногенная нагрузка, которая образовалась, преимущественно, за счет локальных объектов техногенеза и интенсивного ведения сельскохозяйственных работ. Модуль техногенной нагрузки – 20-95 тыс.т/км²/год. Подземные воды защищены слабо, а количество участков их загрязнения не превышает 1-2 на 500 км². Опасные экзогенные процессы характерны для 25-50% оцениваемой площади. Загрязнение грунтов радионуклидами не превышает 5 Кu/км².

Районы с относительно благоприятным состоянием ГС характеризуются незначительной техногенной нагрузкой. Это, в основном, сельскохозяйственные площади и большие лесные массивы с небольшими промышленно-городскими агломерациями и районными административными центрами. Подземные воды защищены, значительные участки их загрязнения практически отсутствуют. Опасные геологические процессы составляют менее 25% площади. Загрязнение грунтов радионуклидами менее 1Кu/км². Пространственно эти районы тяготеют к западным, центральным и северо-восточным частям Украины.

Районы с неблагоприятным состоянием ГС занимают большую часть территории Украины. Для этих районов также характерна высокая техногенная нагрузка, которая образовалась, преимущественно, за счет локальных объектов техногенеза и интенсивного ведения сельскохозяйственных работ. Модуль техногенной нагрузки – 20-95 тыс.т/км²/год. Подземные воды защищены слабо, а количество участков их загрязнения не превышает 1-2 на 500 км². Опасные экзогенные процессы характерны для 25-50% оцениваемой площади. Загрязнение грунтов радионуклидами не превышает 5 Кu/км².

Ежегодно на Украине техногенными объектами сбрасывается около 17740 млн м³ сточных вод, из них 10086 млн м³ – промышленные стоки; 4146 млн м³ – коммунальные стоки; 3510 млн м³ – сельскохозяйственные стоки. Накапливается 1,7 млрд т твердых отходов, в атмосферу выбрасывается около 9000 тыс т загрязняющих веществ, в пахотные земли вносится около 4200 тыс.т минеральных удобрений и 46-89 тыс.т пестицидов. Химизация земель обусловила стойкое и долговременной нахождение нитратов и пестицидов в подземных водах всех административных областей Украины.

Для Киевской области (площадь около 1000 км²) модуль техногенной нагрузки составляет одним из является наиболее высоких на территории Украины.

Максимальная техногенная нагрузка характерна для Донецкой, Днепропетровской и Запорожской областей, которые характеризуются наиболее высоким уровнем развития горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, химической и других видов тяжелой промышленности. Модуль техногенной нагрузки здесь составляет 100-300 тыс.т/км²/год. В Донбассе – в одном из регионов Украины, где экологическая обстановка достигла кризисного состояния, на одного жителя приходится 2,6 тыс. т промышленных отходов. Уровень техногенной нагрузки в Донбассе на 1 км² составляет 190 тыс.т. Средние показатели модуля техногенной нагрузки (10-50 и 50-100 тыс. т/км² за год) имеют Львовская, Ивано-Франковская, Хмельницкая, Винницкая, Одесская, Черкасская, Полтавская, Харьковская, Луганская и Херсонская области, а также Автономная Республика Крым.

Минимальная техногенная нагрузка (1-10 тыс. т/км² за год) отмечается на территориях сельскохозяйственных областей Украины (Волынская, Ровненская, Житомирская, Черновецкая, Тернопольская и Закарпатская области).

 

Для выполнения задания

1. Распечатать карту Украины (из приложения) и, исходя из данных приложения 3 на каждой области начертить диаграмму распределения выбросов загрязнителей в 2006 г.

2. Каждый студент рассчитывает модуль техногенной нагрузки для всех из областей Украины.Для расчета МТН использовать приложение 1, 3

3. На карте выделить разными цветами или разным штрихованием области з І, ІІ, ІІІ, ІV уровнем техногенной загрузки

Пообластное районирование по показателю МТН (тыс.т/км²/год)

І – 1-10

ІІ – 10-50

ІІІ – 50-100

ІV - 100-300

4. Сделать подробный вывод о разнице распределения техногенной нагрузки на области Украине, пояснить.

 

Пример расчета МТН. Рассчитать модуль техногенной нагрузки для Донецкой области за 2004 год.

Модуль определяется как отношение суммы объемных или весовых масс всех отходов (стоки, выбросы в атмосферу, твердых отходов) за год к площади административной области (тыс. т на км² за год).

 

Согласно приложениям 1,3:

Площадь области составляет 26,5 тыс.км² или 26500 км².

Выбросы в атмосферу за этот год составили – 2539,2 тыс.т

Количество твердых бытовых отходов – 382 млн.т или 382000 тыс.т

Количество промышленных, сельскохозяйственный и коммунальных стоков составило 3090 млн м³ или 3 090 000 тыс м³. Т.к. 1т воды равна 1 м³, то при переводе получаем 3 090 000 тыс.т стоков (расчет приблизительный, так как в нем не учитывается количество взвешенных веществ в воде).

В итоге получаем общее количество отходов: 2539,2+382000+3090000+3 474 539 тыс. т

Модуль техногенной нагрузки для Донецкой области за 2004 год составит:

МТН = 3 474 539: 26500=131 тыс.т/км²/год

 

 

Практична робота 7

«Визначення економічної ефективності впровадження