Екологія/2. Екологічні та метеорологічні проблеми великих міст та промислових зон.

 

К.с.г.н., доц. Яковишина Т.Ф.

Державний вищий навчальний заклад

“Придніпровська державна академія будівництва та архітектури”, Україна

 

Антропогенна ерозія міських ґрунтів,

як причина запиленості атмосферного повітря

 

Запиленість атмосферного повітря одна з самих складних екологічних проблем міського благоустрію, яка притаманна всім великим містам України. Джерелом запилення атмосферного повітря в урбоекосистемі разом з викидами від промислових підприємств і автотранспорту є руйнування ґрунтового покриву внаслідок ерозійних процесів. Особливо це стосується приземного шару атмосферного повітря значних по площі територій вільних від забудови. Отже саме ці антропогенні фактори зумовили вибір теми дослідження, а саме, екологічну оцінку стану ґрунтів Ленінського району м. Дніпропетровська та з послідуючою розробкою заходів щодо пилопригнічення.

Для досягнення поставленої мети потрібно було вирішити такі задачі:

-         встановити причини ерозії ґрунтів Ленінського району;

-         оцінити ступінь еродованості, фізичні та хімічні властивості урбаноземів;

-         провести оцінку санітарно-гігієнічного стану місцевості;

-         розробити заходи з пилопригнічення та проект покращення мікроклімату району.

Причинами, які спричиняють ерозію ґрунту в місті, є окрім традиційних, таких як, діяльність вітру (вітрова ерозія), змив часточок ґрунту водою (водна ерозія), ще й руйнування ґрунтових колоїдів різноманітними забруднювачами, приміром важкими металами (антропогенна ерозія). Якщо порівняти ґрунтовий профіль чорнозему звичайного – зонального ґрунту для Дніпропетровської області з урбаноземом, то видно, що руйнування в наслідок ерозії верхнього шару ґрунту призводе до зменшення гумусового горизонту, в середньому до 10 %. Верхній самий родючий горизонт Н (гумусовий), в якому міститься до 70-90 % кореневої системи рослин у чорнозема станове від 22 до 38 см орний шар темно-сірий, грудкувато-пилувато-брилистій, в підорному шарі – неясно зернисто-грудкуватий, слабо ущільнений важкий суглинок, ілювато-пилуватий. В урбанозема частково зруйнований на поверхні якого іноді зустрічаються наноси будівельного сміття. Решта горизонтів не розрізняються.

Руйнування ґрунтових колоїдів внаслідок діяльності вітру, води й забруднення призводе до збільшення мілкодисперсної фракції в 3 рази. Ґрунт стає пилуватим, ущільнюється, в ньому порушуються водний та повітряний режими. Рослини на такому ґрунті почувають себе некомфортно. А в свою чергу практично повна відсутність рослин сприяє це більш інтенсивному руйнуванню ґрунту.

Осідання з атмосферного повітря різноманітних забруднювачів призводе до підкислення водного розчину з 6,75 до 6,54. Внаслідок руйнування верхнього шару ґрунту значно зменшується вміст карбонатів кальцію, які відповідають за детоксикацію забруднювачів в ґрунті. Приміром катіони важких металів вони можуть переводити у малорозчинні та недоступні кореневій системі сполуки. Хоча кількість часточок ґрунту збільшується, проте під впливом зниження рН ємність катіонного обміну дещо зменшується.

Забруднення і руйнування верхнього родючого шару ґрунту призводе до зменшення вмісту гумусу більш ніж у 2 рази та макроелементів до 1,5 раз.

Забруднювачі, які містяться в атмосферному повітрі осідають в ґрунт, де накопичуються в значних кількостях. Найбільшу небезпеку спричиняють рухомі форми мікроелементів та важких металів, їх вміст в ґрунтах Ленінського району перевищує фон та ГДК в декілька десятків разів.

Таблиця 1

Статистичні характеристики вмісту рухомих форм мікроелементів і важких металів в ґрунтах Ленінського району м. Дніпропетровська, мг/кг

Параметр

Zn

Pb

Cu
Мінімум

62,0

18,2

7,9

Максимум

456,0

65,2

21,4

Розмах

394,0

47,0

13,5

Середнє

218,2

38,8

11,5

Медіана

136,0

43,9

9,1

Стандартне відхилення

137,7

19,0

5,6

Коефіцієнт ексцесу

-1,98

-0,95

4,53

Коефіцієнт асиметрії

0,72

0,32

2,11

ГДК

23,0

2,0

3,0

 

В місті ґрунт виступає адсорбентом забруднюючих речовин, які надходять з викидами промислових підприємств, їх депонування може складати десятки років, проте при руйнуванні ґрунту ці елементи знов потрапляють в приземні шари атмосфери і являють значну небезпеку для здоров’я людини. Проаналізувавши агрофізичні та агрохімічні показники родючості ґрунту було проведено його екологічну оцінку, так от якщо ситуація не буде змінюватися то через 370 років ми можемо втратити урбанозем, а натомість того отримаємо інтенсивне джерело запилення атмосферного повітря, яке буде містити токсичні елементи, приміром ті ж важкі метали.

Для поліпшення екологічної ситуації та умов проживання населення Ленінського району м. Дніпропетровська пропонується комплексний проект, який містить декілька заходів:

-         здійснення регулярного прибирання території (підмітання та механізована мийка);

-         пригнічення джерела пилоутворення шляхом нанесення спеціальних поверхонь;

-         висадка дерев, чагарників та квітників.

Зниження пилового навантаження на навколишнє середовище на відкритих ділянках, ґрунтових дорогах, що особливо актуально для приватної забудови житлових масивів Дійовка-1 та Дійовка-2, можна забезпечити шляхом зв’язування диспергованих частинок ґрунту клейким матеріалом, приміром універсином, який розпилюють на чисту суху поверхню (витрата 2 л/м2) з послідуючим нанесенням і утрамбовуванням щебенем (крупність 3-4 мм, витрата 0,5-0,6 м2/100 м2 полотна дороги). Універсин здатен утворювати на запилюючих поверхнях досить міцний волого- й морозостійкий шар, який буде забезпечувати надійний захист від пилу.

Проте найбільш дієвим способом боротьби з пилом в межах міста є озеленення території, оскільки дерева – це універсальні природні пиловловлювачі. Саме тому потрібно максимально можливо залісити вулиці, дворові простори, схили балок. Вибираючи деревні породи слід враховувати направленість діяльності промислових підприємств та ступінь забруднення атмосферного повітря. Найбільш стійкі породи дерев і чагарників рекомендується розміщувати в узлісних рядах. Менш стійкі слід розташовувати усередині масиву. Для збереження ґрунтової вологи і загального збільшення листової поверхні насаджень усередині масивів невеликими групами або одиночно необхідно розміщувати чагарники. Для досягнення найбільшого ефекту пилопригнічення та зниження забруднення атмосферного повітря пилом і токсичними газами в асортимент деревно-чагарникових порід слід включати як газостійкі насадження, так і насадження здібні до поглинання і нейтралізації промислових викидів. Значною стійкістю до забруднення повітря відрізняються породи найбільш пристосовані до особливостей еколого-кліматичних умов в конкретному географічному районі.  Для озеленення в степовій зоні повинні використовуватися породи найбільш пристосовані до несприятливих ґрунтових умов – посухо- і жаростійкі, із зниженою чутливістю до загазованості повітря (табл. 2).

Таблиця 2

Деревні породи, рекомендовані для озеленення

Назва породи

Середня висота, м

Форма крони

Верба біла

20

Куляста

Тополя канадська

23

Широкорозложиста

Акація біла

25

Широкорозложиста

Айлант

16

Шаровидно-яйцевидна

Ялина віргінська

12

Пірамідальна                                     

 

Підсумовуючи вище викладене, слід зазначити, що руйнування поверхневого шару ґрунту з послідуючим запиленням атмосферного повітря є досить серйозною екологічною проблемою м. Дніпропетровська й потребує комплексного підходу з боку місцевої влади, екологічних організацій та населення міста з метою забезпечення комфортних еколого безпечних умов мешкання.