ЕКОЛОГІЯ 1

Стан біосфери та його вплив на здоров’я людини

Сененко Н.Б., Бутенко Г., Оспіщева А.

Полтавський національний університет

імені Юрія Кондратюка

ЗАСОЛЕННІСТЬ ГРУНТУ ЯК ПОКАЗНИК НАЯВНОСТІ БІОГЕОХІМІЧНОЇ ПАТОЛОГІЇ ТА ЇЇ ВПЛИВ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ

Одним з компонентів біосфери, – області існування життя на Землі, – є ґрунт. Поряд з рослинами, тваринними організмами, мікроорганізмами, а також ґрунтовими водами та атмосферним повітрям, він є визначальною складовою екосистеми. Безумовно, від стану ґрунту залежить стан не тільки інших компонентів довкілля, але й якість життя людини, її здоров’я.

Ми виконали комплексний аналіз проби ґрунту, яка була відібрана у відповідності до вимог ДСТУ 10.3.81-6-2001 „Якість ґрунту. Відбір проб" з присадибної ділянки, яка використовується для вирощування сільськогосподарських культур, розташованої у с. Машівка Полтавської області. Метою роботи було визначити основні фізико-хімічні показники стану ґрунту, хімічний склад його водорозчинної складової та визначити можливість впливу на водоносний горизонт.

Відомо, що наявність у ґрунті водорозчинних солей у великій мірі впливає на його фізичні властивості, а також на здатність опору до навантажень. Ця дія виражається у змінах меж пластичності, оптимальної вологості та максимальної компактності при стандартних щільності, стисненні, опорі зміщенню та інших показниках механічних властивостей за умови постійної вологості. Ступінь цих змін залежить від кількості та складу солей у ґрунтах. Крім того, вміст водорозчинних солей визначає ступінь засоленості ґрунтів, а, відповідно, і можливість використання цього ґрунту із сільськогосподарською метою. Засоленню піддаються насамперед ті ґрунти, де використовують зрошувальні системи, що не мають дренажних пристроїв. Зрошувальні води при фільтрації спричиняють підвищення рівня ґрунтових вод. Їхнє підняття і випаровування супроводжується накопиченням солей у ґрунтовому профілі. Крім вертикального, варто брати до уваги і горизонтальний рух солей, викликаних розходженням ділянок за рельєфом чи комплексністю ґрунтового покриву [1].

Найтоксичнішим є содове засолення. Воно викликає різку зміну реакції ґрунтового розчину (рН 9-11), складу поглинених катіонів, підвищує мобільність органічної речовини, погіршує водний режим грунту, його структурно-текстурні особливості. Для орних ґрунтів засолення має найбільш негативний вплив на чорноземи, оскільки вихідна водостійка зерниста чи дрібно грудкувата структура орного шару швидко руйнується. З’являється злитість та схильність до утворення поверхневої кірки., а це в свою чергу спричиняє зниження вмісту доступної рослинам вологи, до погіршення повітряобміну, ускладнює їх обробіток, дренування та промивання від солей.

Сумарний вміст у ґрунті водорозчинних солей становить 172,8 мг/100 г ґрунту. Досліджуваний ґрунт є слабозасоленим, але нам цікаво було визначити хімічний склад водної витяжки, а, особливо, наявність забруднюючих речовин, яки мають токсичний вплив на організм людини. Крім того ми визначили наявність кореляції рН водної витяжки ґрунту та хімічного складу водорозчинних солей. Для більшості сільськогосподарських рослин оптимальна реакція ґрунтів знаходиться в інтервалі рН від 6,5 до 8,0. Підвищена кислотність (рН від 5,0 до 6,0) є характерною для буроземів, підзолів, жовтоземів, оскільки вони володіють обмінним воднем та „рухливим” алюмінієм. Відомо, що родючість і загальна біопродуктивність кислих грунтів тим нижча, чим вища їх кислотність.

Загальний вміст водорозчинних солей грунту – це сума катіонів натрію, кальцію, магнію і хлорид-іонів, гідрокарбонат-іонів та сульфат-іонів. Водорозчинних карбонатів у грунті не виявлено, що корелює із рН водної витяжки. Вміст гідрокарбонат-іонів становить 32,60 мг грунту або
0,54 ммольекв/на 100 г ґрунту, сульфат-іонв – 60,87 мг (1,27 ммольекв/на 100 г ґрунту), іонів кальцію – 18,00 мг (0,90 ммольекв/на 100 г ґрунту), а іонів магнію – 12,15мг (1,00 ммольекв/на 100 г ґрунту). Вміст іонів натрію був розрахований і становить 17,983 мг (0,782 ммольекв/на 100 г ґрунту). Вміст гідрокарбонатів підтверджує значення рН і свідчить про слабку лужність грунту

Виконавши серію лабораторних робіт та спеціальних досліджень проби ґрунту, можна зробити висновок, що ґрунт належить до збіднених чорноземів, це підтверджує темно-сірий колір грунту і немалий вміст органічних речовин (2,45 %). Цей результат підтверджений і досить значним значення втрати маси при прожарюванні (12,8964%.). Грунт різнодисперсний, це спричиняє незначну вологоємність. При розтиранні у ступці, в природному стані, не злипається у грудки, не змінює колір. Питома густина має середнє значення (2,57 г/см³), що пояснюється вмістом у ґрунті достатньої кількості органічних речовин. Висока обмінна кислотність (2,73 мл) корелює із вмістом органічних речовин, які сприяють адсорбції та обмінним процесам. Вологоємність досліджуваного ґрунту невисока, отже він є слабо проникним. Водна витяжка ґрунту забарвлена у світло-жовтий колір, що пояснюється незначним вмістом сполук трьохвалентного заліза. Світло-жовтий колір мінерального залишку після прожарювання ґрунту підтверджує цей висновок.

Проведений якісний аналіз на наявність забруднюючих речовин показав їх відсутність і довів, що досліджуваний ґрунт є придатним до ведення сільськогосподарських робіт. Проте він потребує постійного поповнення запасів органічних речовин, що можна забезпечити лише внесенням добрив.

В Україні склалася складна ситуація з екологічним оцінюванням стану таких компонентів природи як ґрунт і повітря [2], оскільки відсутні екологічні стандарти по оцінюванню їх стану. На основі аналізу статистичних даних по всіх адміністративних районах України було виділено 5 типів районів з різними рівнями техногенного навантаження. Як видно з карти загальноінтекгральних індексів антропогенного навантаження Полтавщина попала у категорію найгіршої ситуації. Вона є часткою регіону техногенно-екологічної кризи Промислового Придніпров’я.

Негативні наслідки взаємодії суспільства і природи мають виявлення в деструктивних порушеннях ландшафтів, погіршенні їх природних властивостей і, звичайно, впливають на умови життєдіяльності населення. В Україні виділено шість типів регіонів за умовами проживання населення: регіони зі сприятливими умовами, помірно сприятливими, задовільними, погіршеними, напруженими і катастрофічними. Прикро визнати, але за приведеними оцінками [2] Полтава попадає у шосту категорію, а частина Полтавської області – у категорію напружених умов проживання населення. На підставі викладених фактів очевидною є задача необхідності розробки нормативних документів, регулярного контролю за станом ґрунту, води та повітря як основних факторів, що визначають умови життя людини.

[1] Назаренко І. І., Польчина С. М., Нікорич В. А. Ґрунтознавство: Підручник.– Чернівці, 2003. – 400 с.

[2] Україна:основні тенденції взаємодії суспільства і природи у ХХ ст. (географічний аспект).– К.: Академперіодика, 2005.–230 с.

Відомості про авторів:

Сененко Наталія Борисівна – доцент кафедри хімії Полтавського національного технічного університету, кандидат фізико-математичної наук.

Тел. (8053-2)58-88-39, моб. 80632632026

Бутенко Галина Іванівна – студентка групи 401 СЕ Полтавського національного технічного університету спеціальності «Екологія та охорона навколишнього середовища»

Тел 80661796363

Оспіщева Анна Сергіївна – студентка групи 401 СЕ Полтавського національного технічного університету спеціальності «Екологія та охорона навколишнього середовища»

Тел (8053-2)57-10-89; моб. 80663132032