Экологическое состояние почв поймы реки Припять в регионе Мозырского Полесья

Иногда сточные воды без  специальной биологической и  химической очистки поступают на поля орошения, где происходит их фильтрация через почву и постепенное естественное обеззараживание. В этом случае все загрязнения, содержащиеся в воде, поступают в почву, что ведет к постоянному ее обогащению металлами. Чтобы пролонгировать процесс использования почвы в качестве обеззараживающего фильтра, к сточным водам предъявляют особые требования, устанавливая для них допустимые количества металлов в мг на литр стока [5].

Переход тяжелых металлов из почвы в растения зависит также от реакции рН почвы и окислительно-восстановительного потенциала. Кислая реакция и восстановительные условия среды создают благоприятную обстановку для накопления растениями железа и марганца [5].

Загрязнение осадка сточных  вод тяжелыми металлами представляет большую опасность для плодородия почв и гигиенического качества сельскохозяйственной продукции, если эти отходы утилизируются в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения. Вот почему подобная утилизация коммунальных отходов находит все меньше сторонников в странах Евросоюза [5].

Серьезную экологическую  проблему для почв культурного ландшафта представляет загрязнение их твердыми бытовыми отходами. Особенно остро этот вопрос проявляется в сельской местности в летнее время, когда территории, примыкающие к местам сосредоточения больших масс людей, превращаются в стихийные свалки мусора. Такое положение наблюдается на территориях, примыкающих к дачным поселкам и крупным коллективным садоводствам [5].

Эта проблема так же, если не более, актуальна и для городского хозяйства. Развитие производства бытовых  товаров и повышение уровня их потребления ведет к значительному  росту количества бытовых отходов[5]. Из отходов промышленности, используемых в качестве удобрении, необходимо упомянуть различные шлаки, золу каменного угля и сланцев, фосфогипс, конверсионный мел, пыль, отходы обработки и добычи мрамора и др.

В сельскохозяйственной практике широкое применение находят пестициды, содержащие соединения меди. Они используются в качестве фунгицидов. В садах для борьбы с паршой применяют бордосскую смесь, которая используется также для защиты картофеля от фитофторы. К содержащим медь фунгицидам относятся: трихлорфенолят меди, купрозан (37,5% хлорокиси меди и 15% цинеба), медный купорос, хлорокись меди, цинеб и цирам, в состав которых входит цинк. Для борьбы с грызунами прибегают к фосфиду цинка [5].

Существенное количество меди используется для защиты виноградников и в теплицах. Постоянное применение препаратов, содержащих медь, часто приводит к накоплению ее в почве в токсичных для растений концентрациях, что сопровождается ухудшением роста растений и вызывает хлороз [5].

Тяжелые металлы особенно опасны тем, что обладают способностью накапливаться, образуя высокотоксичные металлосодержащие соединения, и потом вмешиваться в метаболический цикл живых организмов. Быстро изменяя свою химическую форму при переходе из одной природной среды в другую, они не подвергаются биохимическому разложению, но вступают в химические реакции друг с другом и неметаллами. Кроме того, тяжелые металлы являются катализаторами химических реакций, в том числе и протекающих в почвах. Почва в свою очередь не только накапливает металлические загрязнения, но выступает как природный переносчик их в атмосферу, гидросферу и живую материю [6].

1.3. Экологические проблемы использования  пойменных почв на территории  Припятского Полесья

Припятское Полесье характеризуется большим количеством рек, озер, пойменных водоемов, родников и мелиоративных систем. После проведенной мелиорации в реки с водосбора, в том числе через мелиоративные каналы, поступает значительное количество загрязняющих веществ различного происхождения, в первую очередь – биогенные элементы (азот и фосфор), пестициды с сельскохозяйственных угодий, тяжелые металлы. С болотными водами в реки выносится большое количество гуминовых кислот.

Характерной чертой Припятского Полесья является высокая заболоченность земель вследствие избыточного природного увлажнения. Проведение в регионе широкомасштабных осушительных мелиораций, строительство защитных дамб в поймах рек и создание польдерных систем порождают множество проблем. Сброс дренажных вод в реки-водоприемники привел к значительному увеличению водности реки Припяти и трансграничного стока на Украину (на 3,6 куб. километров в год) [7].

Нерациональные потери водных ресурсов в регионе формируются  не только в результате несовершенства мелиоративных систем, но и вследствие ряда других факторов, к числу которых  относится водоотлив из карьера  «Микашевичский» (50–60 тыс. куб. метров в сутки). Интенсивный водоотлив привел к формированию значительной по размерам депрессионной воронки, а сброс в реку Припять карьерных вод с повышенной минерализацией наносит ущерб экологическому состоянию основной водной артерии Припятского Полесья [7].

Основные проблемы, связанные  с водными ресурсами региона, довольно часто обусловлены неудовлетворительным качеством как поверхностных, так  и используемых для хозяйственно-питьевых нужд пресных подземных вод (напорных и грунтовых) [7].

В поверхностных водах  фиксируются превышающие предельно  допустимые концентрации количества азота аммонийного, фосфатов, нефтепродуктов и тяжелых металлов. Источники загрязнения – стоки с сельскохозяйственных, коммунальных и промышленных объектов [7].

Качество грунтовых вод  является неудовлетворительным в основном из-за высокого содержания нитратов, хлоридов и некоторых других компонентов, обусловленных сельскохозяйственным и коммунально-бытовым загрязнением. В напорных подземных водах в  повышенных концентрациях присутствуют железо и нередко марганец [7].

Для водного режима рек региона  характерен длительный весенний разлив – половодье, которое продолжается около 2,5 месяца, а поймы покрываются водой на 20 дней и более. В пойме реки Припяти затапливаются обширные территории до 30 километров в ширину. Половодье носит затяжной характер, так как большие объемы воды аккумулируются в болотных массивах. Нередки и летне-осенние паводки, затапливающие обширные площади лугов [7].

В настоящее время естественный режим рек Припятского Полесья значительно изменен вследствие зарегулирования большим количеством прудов и водохранилищ, многие из малых рек превращены в магистральные каналы осушительных систем [7].

Общая площадь поймы реки Припяти в пределах Беларуси составляет 425 тыс. гектаров. По районам, включенным в Государственную программу, площади пойменных земель (382,7 тыс. гектаров) распределяются следующим образом (табл. 1.1) [7].

Таблица 1.1. Распределение пойменных земель в районах Припятского Полесья

Поскольку пойменные почвы – это почвы преимущественно избыточного увлажнения, они используются в основном как луговые земли (сенокосы и пастбища). В составе сельскохозяйственных земель Припятского Полесья пойменные почвы занимают 15,1%. Доля пойменных пахотных земель значительно меньше и составляет только 5,7% от общей площади пахотных земель в регионе [7].

Пойменные почвы подразделяются на два типа: пойменные дерновые заболоченные (минеральные) и пойменные  торфяные. Пойменные дерновые заболоченные почвы преобладают в составе  сельскохозяйственных земель (12%), пахотных (4,2%). Пойменные торфяные почвы занимают соответственно 3,1 и 1,5%. Наибольшие их площади имеются в Пинском районе (12,5%), значительные – в Лунинецком (2,3%) и Столинском (2,7%) районах. В Припятском Полесье преобладают мелкозалежные торфяники до 1 метра [7].

Значительная часть осушенных  пойменных торфяных почв деградирована и процесс их деградации продолжается.

Пойменные луга в прошлом  являлись основным, а во многих случаях  единственным источником травянистых кормов. Их биологическая продуктивность находилась на уровне 2,5–3,5 тонны на гектар сена. Ограничивающий фактор в использовании пойменных лугов – длительные паводки во все времена года. Их продолжительность в среднем составляет 47–90 суток, а в отдельные годы достигает 180 суток. За последние 50 лет в водосборе реки Припяти продолжительные паводки, затапливающие до 900 тыс. гектаров, случались 12 раз [7].

В целях управления водным режимом в рассматриваемых районах  построено 132,4 тыс. гектаров польдерных мелиоративных систем с механическим водоподъемом. Большинство из них (88,1 процента) являются незатапливаемыми (зимними) и могут использоваться для возделывания сельскохозяйственных культур [7].

Таким образом, с учетом мелиоративных  преобразований в данном регионе  сохранилось 250,3 тыс. гектаров пойменных земель в естественном состоянии. На фоне почв невысокого потенциального плодородия выделяются участки гумуссированных суглинистых древнеаллювиальных почв в районе Давид-Городка и Турова, оцениваемых наивысшими в Беларуси баллами бонитета [7].

Культуртехническое состояние преобладающей части пойменных земель с природной луговой растительностью неудовлетворительное. В последнее десятилетие возможности ручного скашивания трав уменьшаются. Одновременно происходит ухудшение водного режима и, как следствие, обеднение состава трав. Преобладающими растительными сообществами в настоящее время являются представители мезофильных видов, сообщества сырых и заболоченных лугов [7].

Река Припять на всем протяжении от города Пинска судоходна и представляет основную по длине часть Днепро-Бугского водного пути.

В последние годы угрозой  для сохранности луговых и  болотных экологических систем наряду с изменением гидрологического режима является зарастание открытых участков поймы кустарниками или тростником.

Уязвимость экологических  систем пойменных лесов также  обусловлена их прямой зависимостью от водного режима территории, причем для этого типа экосистем серьезную  угрозу представляют как увеличение продолжительности паводков и подтопление, вызванное строительством дамб, так  и понижение уровня грунтовых  вод в связи с проведением  осушительных мероприятий.

 Основные проблемы  в сельском хозяйстве региона  связаны с преобладанием почв  легкого гранулометрического состава  (песчаных и рыхлосупесчаных) и широким распространением осушенных торфяных динамично трансформирующихся почв на фоне радиационного загрязнения в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС. Это определяет первостепенное значение реализации системы мер по улучшению баланса органического вещества, использования наряду с традиционными органическими удобрениями новых комплексных органо-минеральных удобрений и мелиорантов на основе торфа и сапропеля, сидерации и травосеяния для максимального повышения роли растительных остатков [7].

Глава 2. Объекты и методы исследования

Объектом исследования являлась пойменная почва реки Припяти  на территории Мозырского района.

Для проведения исследований использованы следующие методы: полевой  отбор проб и рентгенофлуоресцентный анализ.

2.1. Ландшафтная характеристика района  исследования

Мозырщина лежит в самом центре большой Припятской низины. Это край с необыкновенно разнообразными ландшафтами и природными условиями. Большая часть территории Мозырского Полесья — размытая плоско-волнистая равнина, составленная из донной морены, усложненная песчаными дюнами, моренными холмами, заболоченными котловинами и прорезанная долинами рек [8].

Наибольшая высота в пределах Мозырской гряды достигает 221 м над уровнем моря. Поверхность Мозырской возвышенности изрезана многочисленными оврагами, балками, склоны которых поросли березовыми, дубовыми, кленовыми рощами. За большое расчленение рельефа этот край называют Белорусской Швейцарией [8].

Ландшафт района – это  уникальное природное явление. Сюда относятся Республиканский ландшафтный  заказник “Мозырские овраги” общей площадью 1141,5 га и северо-западный участок поймы Припяти “Пховские дюны”. В самых характерных местах заказника «Мозырские овраги» пролегает экологическая тропа, демонстрирующая всем желающим наиболее достопримечательные объекты и явления природы [8]. 

Главная река Полесья —  Принять, правый приток Днепра. длина реки — 761 км. Перепад высот на всей длине составляет 69,5 м. Русло извилистое, повсюду подвергается интенсивному природному изменению, образовываются мели, острова, новые протоки, передвигаются перекаты и плесы, меняется ширина и скорость течения [8].

Большая часть поверхности  водосбора представляет собой плоскую, низменную равнину, в значительной степени занятую мелиорированными землями. Однообразие и равнинность рельефа подчеркивается чередованием водно-ледниковых равнин и плоских заторфованных древних озерных котловин, на фоне которых выделяются дюнно-бугристые образования высотой 5-8 м. В нижнем течении р.Припяти среди монотонного равнинного ландшафта высятся Мозырская гряда и Хойникско-Брагинские высоты [9].