CC BY
19
УДК504.5:551.577.13 Ст. викл. Г.М. Герецун -
Чертвецький факультетНТУ "Харшвський полimехнiчний тститут"
ВПЛИВ ЕКОЛОГ1ЧНО НЕБЕЗПЕЧНИХ ОПАД1В НА ВЛАСТИВОСТ1
М1СЬКИХ ГРУНТ1В
Проан^зовано вплив антропогенного навантаження на деяю властивостi мiських грунтш. Встановлено, що iз зростанням ступеня антропогенного навантаження ютотно збiльшуeться щiльнiсть мiських Грунйв i зменшуеться пористiсть Грунту. Мiське сере-довище надае Грунтам нових рис, як однаково проявляються за рiзних фiзико-геогра-фiчних умов. Показано, що стабшьне вимивання кислототвiрних сполук призводить до закислення верхнiх шарiв Грунтового горизонту. Це супроводжуеться ¡стотним знижен-ням вмiсту кальцiю i магнию. Обгрунтовано необхiднiсть включена метсдав вапнуван-ня у програми покращення якостi мiських Грунтш (особливо придорожшх територiй).
Ключовi слова: мiськi грунти, еколопчно небезпечнi опади, закислення грунту, вапнування.
Вступ. Мiськi Грунти, як неввд'емна частина природного середовища, зазнають змш, що негативно впливають на !х властивостi й екологiчнi функцií. Це спричинюе утворення техногенних Груипв. Таю Грунти змшюються у широкому даапазош - вiд рiзновидiв близьких за властивостями до природних Грун-тiв i до Грунтiв, що не мають аналогiв серед природних утворень.
Проблеми впливу мiського середовища на властивосп Грунтiв розгляну-то в працях провiдних науковцiв. Автори [3, 5] вщзначають, що одшею з харак-терних особливостей структури Грунтового покриву мiста, на ввдшну вiд природного, е його переривчасткть, фрагментарнiсть, змiна фундаментами будин-кiв, комунiкацiями, кар'ерами i опечатанням пiд дорогами й асфальтово-бетон-ними покриттями. У роботах [1, 2, 4] показано, що мкьким Грунтам притаманно деформування структури, високий вмкт щебеню, низький вмiст органiчного матерiалу, що веде до зменшення водостшкосп структури i стиснення пористого простору. Несприятливi фiзичнi та водно^зичш Грунтовi умови погiршують живлення рослин i перешкоджають нормальному розвитку коренево1 системи мiських насаджень. Також науковщ [7] придiляють значну увагу впливу аеро-техногенного забруднення на яккний стан Грунтового середовища, зокрема на шдвищення вмiсту важких металiв у Грунтах. Бшьша частина всiх пилогазових викидав автотранспорту попадае на землю: гази переважно у виглядi опадiв, а пил пiд дiею сили тяжiння. Залежно вiд кiлькостi, тривалосп впливу, виду заб-рудникiв, а також властивостей Грунтiв це призводить до рiзноманiтних нега-тивних насладив.
Ниш змши властивостей Грунтового середовища внаслщок впливу еколо-гiчно небезпечних опадiв вивчено недостатньо. Це зумовлено i тим, що постiйно контролювати весь спектр хiмiчних речовин, яю присутнi в дощовiй вода, досить складно. Тому для ощнки еколопчно1 небезпеки атмосферних опадш необидно обрати показник, який би легко тддавався контролю i характеризував комплек-сний вплив численних факторiв. Таким показником може слугувати рН дощово-го розчину. За змiною показника рН легко ввдстежувати змiну конпентрапií вод-невих iонiв i аналiзувати стушнь впливу екологiчно небезпечних атмосферних опадiв на Грунтове середовище, не виконуючи складних пiдрахункiв.
Метою роботи е аналiз деяких показникш мкьких Грунтш (на прикладi м. Чершвщ) i впливу на них еколопчно небезпечних опадав.
Результати дослщжень. За умовами Грунтоутворення територда м. Чершвщ можна бшьшою мiрою вiднести до лкостепу, а правобережжя мае деят характеристики лiсолучного Передкарпаття. На територп мiста видаляються природно-антропогеннi та техногенш ландшафтнi комплекси рiзних ранпв. Першi поширенi переважно на околицях, а другi майже суцiльним плащем пок-ривають центральну частину мкта [3].
У природно-антропогеннних ландшафтах переважним пiдтипом Грунту е темно-сiрий лковий звичайний суглинковий чи легкоглинистий неоглеений або глеюватий на лесождабному суглинку. На територп мкта знаходяться вщповвд-нi групи урбогенно порушених Грунтш. Група Грунтш, у яких наявний горизонт (iнколи не один), що мае штучне походження, потужнiстю бшьше 50 см - це урбаноземи. Вони характеризуються найбiльшою рiзноманiтнiстю будови профшю, серед яких трапляються такi:
1. Насипний тип Грунтового профтю, що формуеться внаслвдок поховання п1д антропогенними нашаруваннями природного Грунту. Потужшсть на-сипного Грунтового профтю значно змшюеться 1 залежить в1д складност1 рельефу, часу освоення 1 типу використання територп. Прикладом такого Грунту е урбанозем глинистий потужний на лесопод1бному суглинку, що знаходиться в парку 1м. Шиллера.
2. Перемшаний тип профшю також поширений в умовах м1ста й особливо ха-рактерний для недавно забудованих райошв, на в1дм1ну в1д попереднього типу, найб1льш розповсюдженого у старш частин1 м1ста. Для перемшаного типу Грунтового профшю характерна р1зна потужшсть, високий вмкт будь вельного 1 побутового смггтя. Це темно-с1рий л1совий (в1дновлений) се-редньосуглинковий потужний Грунт на лесопод1бному суглинку.
Для агрогенного типу Грунтового профiлю характерна наявнкть орного горизонту. Формуеться в умовах мкта на дшянках шд садами i городами. По-тужнкть збагаченого органiчною речовиною шару на старих далянках може до-сягати навiть швметрово1 глибини за високого вмкту гумусу. Наприклад, це урбанозем агрогенний середньосуглинковий на лесождабному суглинку [5].
Фiзико-механiчнi властивосп Грунтш е дуже чутливими до до негатив-них чинниюв урбанiзацií (табл.). Аналiз даних таблицi показуе, що iз зростанням ступеня антропогенного навантаження iстотно збшьшуеться щiльнiсть мкьких Грунтв i зменшуеться пористiсть Грунту. Мкьке середовище надае Грунтам но-вих, проте унiверсальних рис, ят однаково проявляються за рiзних фiзико-геог-рафiчних умов. Такий стан попршуе повiтряний i температурний режим Грунту та негативно впливае на бюхишчш процеси в Грунтовому середовищi.
Одним iз потужних факторiв впливу на мкьке Грунтове середовище е викиди автотранспорту. Бшьша частина всiх пилогазових викидш автотранспорту попадае на землю: гази переважно у вигляда опадiв, а пил пiд дкю сили тяжiння. Залежно вiд кшькосп, тривалостi впливу, виду забрудникiв, а також властивостей Грунтш це призводить до рiзноманiтних негативних наслiдкiв. Ок-рш цього, такi Грунти починають набувати певний ступень фгготоксичност! Так, авторами роботи [7] показано, що фгготоксичний ефект придорожшх Грун-
2. Екологя та довкiлля
107
тiв мкта е досить високим на вщстат 5 м вiд автодороги i змiнюeться в межах 38-52 %, залежно вiд транспортного навантаження вулищ. За умови вщдалення на 15 м фгготоксичний ефект знижуеться i знаходиться в межах 23-31 %.
Табл. Фiзичнi властивостi Грунтового покриву лист
Мiсто Густина Грунту, г/см Густина твердо!' фази Грунту, г/см3 Загальна пористють, %
м. Хуст [2] 0,98* 1,46 2,15 2,52 54,42 41,82
м. Коломия [2] 1,06 1,47 2,20 2,49 51,71 40,84
м. Львiв [1] 1,18 1,43 2,39 2,58 50,53 44,45
м. Дншропетровськ [4] 1,15 1,30 2,12 2,60 51,17 46,80
м. Вижниця 1,17 1,38 2,36 2,52 50,74 47,83
м. Чертвщ 1,16 1,49 2,07 2,45 50,44 44,60
* у чисельнику - показники за слабкого ступеня антропогенного впливу на мiськi грунти; у знаменнику - за високого ступеня антропогенного впливу.
Рис. Схема впливу екологiчно небезпечних опаЫв на Грунтове середовище i
рослинтсть
Серед компоненпв викид^в забруднювальних речовин найбтьший вплив на формування екологiчноí небезпеки атмосферних опадiв мають кислототвiрнi сполуки, як пiд час взаемодп з атмосферною водою перетворюються на кислоти
i сприяють зниженню значения рН опадiв. Кислоти, що поступають з опадами, негативно впливають на властивостi Грунту. На рисунку представлено схему впливу еколопчно небезпечних опадiв на Грунтове середовище i рослиннiсть.
Аналiз даних рисунка показуе, що вплив екологiчно небезпечних опадiв призводить до поступово1 втрати екологiчних функцiй мiських Грунпв. 1з лгге-ратурних [6, 7] i експериментальних даних вiдомо, що стабшьне вимивання кислототвiрних сполук призводить до закислення верхнiх шарiв Грунтового горизонту. Особливо характерними цi процеси стають для придорожнiх територш. Так, на вiдстанi 5 м ввд дороги спостерiгаеться зниження значення рН Грунтового середовища на 0,2-0,6 одиниць, порiвняно iз значеннями рН Грунту на вiдстанi 15 м ввд дороги. Це супроводжуеться iстотним зниженням вмiсту каль-цда i магшю. Вмiст обмiнного кальцда у Грунтах у межах 5 м ввд дорiг змен-шуеться на 69,5 %, поргвняно iз фоновими пробами, а вмiст магшю менший вiд фонового на 54,2 %. За умови вiддаления ввд автомобшьного полотна на 15 м вмкт кальцiю становить 99 %, а магшю - 87,5 % ввд фоново1 концентрацií.
Деградацiйнi процеси мкьких Грунтш потребують вчасного застосуван-ня рекультивацiйних заходiв. В особливу групу необидно видшити заходи зi зменшення негативного впливу на Грунти екологiчно небезпечних опадгв, що приводить до 1х пiдкисления. Ефективним методом зниження кислотностi Грун-тiв е 1х вапнування. Процес вапнування широко застосовують пiд час рекульти-вацп кислих сшьськогосподарських земель. Однак практика застосування методу вапнування для покращення якостi мiських Грунтiв не набула ниш дос-татнього впровадження. Тому необхiдно включати методи вапнування у прог-рами покращення якосп мiських Грунтiв (особливо придорожнiх територш).
Висновки. 1з зростанням ступеня антропогенного навантаження iстотно збшьшуеться щiльнiсть мкьких Грунпв i зменшуеться пористiсть Грунту. Мкь-ке середовище надае Грунтам нових рис, якi однаково проявляються за рiзних фiзико-географiчних умов. Стабшьне вимивання кислототвiрних сполук призводить до закислення верхшх шарiв Грунтового горизонту. На ввдсташ 5 м ввд дороги спостерiгаеться зниження значення рН Грунтового середовища на 0,20,6 одиниць, порiвняно iз значеннями рН Грунту на ввдсташ 15 м ввд дороги. Це супроводжуеться ктотним зниженням вмiсту кальцiю i магшю. Ефективним методом зниження кислотносп Грунтiв е 1х вапнування. Тому необхiдно включати методи вапнування у програми покращення якостi мкьких Грунпв (особливо придорожнiх територш).
Лггература
1. Вовк О.Б. Особливост грунтового монiторингу в умовах ]шста (на прикладi м. Львова) / О.Б. Вовк // Екологш та ноосферологш : зб. наук. праць. - 2007. - Т. 18, № 1-2. - С. 57-63.
2. Геник Я.В. Вплив антропогенних навантажень на стан грунтового покриву паркових i т-сопаркових насаджень мiст Карпатського регiону Укра!ни / Я.В. Геник, А.П. Дида // Науковий вюник НЛТУ Украхни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 23.13.
- С. 110-113.
3. Колядинський П. Мжроюнматичш та орографiчнi чинники функционального зонування територй великого мiста (на прикладi мiста Чернiвцi) / П. Колядинський // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украши. - 2008. - Вип. 434. - С. 49-61.
4. Мiрзак О.В. Досвщ дослiдження грунпв великих промислових центров степово! зони Украши (на прикладi м. Дншропетровська) / О.В. Мiрзак // Грунтознавство : зб. наук. праць. - 2001.
- Т. 1, № 1-2. - С. 87-92.
2. Екологя та довкшля
109
5. Польчина С.М. Регуляторна функцiя лiсопаркових насаджень в урбоантропедогенезi / С.М. Польчина // Екологш та ноосферологiя : зб. наук. праць. - 2006. - Т. 16, № 1-2. - С. 122-128.
6. Тарасова Т.Ф. Оценка воздействия кислотных дождей на элементы экосистемы промышленного города / Т.Ф. Тарасова, О.В. Чаловская // Вестник Оренбургского государственного университета : сб. науч. тр. - Сер.: Естественные и технические науки. - 2005. - Вып. 10. - С. 80-84.
7. Шорина Т.С. Влияние автомобильного транспорта на свойства почв придорожных территорий города Оренбурга / Т.С. Шорина, А.В. Попов, Б.С. Укенов // Вестник Оренбургского государственного университета : сб. науч. тр. - 2013. - № 6 (155). - С. 134-137.
Герецун Г.М. Влияние экологически опасных осадков на свойства городских почв
Проанализировано влияние антропогенной нагрузки на некоторые свойства городских почв. Установлено, что с возрастанием степени антропогенной нагрузки существенно увеличивается плотность городских почв и уменьшается пористость почвы. Городская среда придает почвам новых свойств, которые одинаково проявляются при разных физико-географических условиях. Показано, что стабильное вымывание кислотообразующих соединений приводит к окислению верхних слоев почвенного горизонта. Это сопровождается существенным понижением содержания кальция и магния. Обоснована необходимость включения методов известкования в программы улучшения качества городских почв (особенно придорожных территорий).
Ключевые слова: городские почвы, экологически опасные осадки, закисление почвы, известкование.
Geretsun G.M. The Influence of Ecologically Dangerous Precipitations on the Properties of Urban Soils
The influence of the anthropogenic pressure on some properties of urban soils is analyzed. A municipal environment gives soils new properties that are identically shown at different physic-geographical terms. It is set that with the increase of degree of the anthropogenic pressure the closeness of urban soils substantially increases and soil porosity diminishes. It is shown that the sustainable washing of acids formative connections results in epiphyses acidification of the ground horizon. It is accompanied by the substantial lowering of calcium and magnesium maintenance. A reasonable necessity of including of methods of liming is for the programs of improvement of quality of municipal soils (especially wayside territories).
Key words: rural soils, ecologically dangerous precipitations, soil acidification, liming.
УДК582.929:581.5 Викл. Н.О. Гнатюк, канд. бюл. наук -
Уманський ДПУ ¡м. Павла Тичини
РОЗПОД1Л БЮГЕННИХ ЕЛЕМЕНТ1В У ГРУНТ1
Дослщжено динамжу розподшу бюгенних елеменпв у грунт шд ароматичними рослинами Dracocephalum moldavicum L., Hyssopus officinalis L., Monarda didyma L шд час вирощування у грунтово-кл]матичних умовах швшчного i центрального Люостепу Украши. На дослщних дшянках протягом вегетацшного перюду спостережено змен-шення кшькост вуглецю, що може сввдчити про покращення окисно-вщновних проце-ав у кореневш зон рослин. Крiм цього, рослини псопу в умовах ирого люового грунту протягом вегетацшного перюду позитивно впливають на розподш кальщю та магшю. У грунт шд час вирощування ароматичних видiв рослин збшьшуеться вмют вуглецю. Протягом вегетацшного перюду юнуе ютоша розбiжнiсть мiж певним вмютом бюгенних елеменпв шд дослщними ароматичними рослинами, яку необхщно враховувати шд час !х вирощування.
Ключовi слова: бюгенш елементи, Dracocephalum moldavicum L. (змiеголовник молдавський), Hyssopus officinalis L. (псоп лшарський), Monarda didyma L (монарда двшчаста), вуглець, азот, фосфор, калш, кальцш, залiзо, марганець.
