ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ В РАЙОНЕ ВОЕННЫХ ОБЪЕКТОВ И ОПК
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ ВОЕННЫХ НАУК
№ 3(24)/2008 (спецвыпуск)
.В. СИТНИКОВА, Е.Н. ТРОШИНА,
В.И. ПЕКОВ, Е.Б. НИКОЛАЕВА
ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ В РАЙОНЕ ВОЕННЫХ ОБЪЕКТОВ И ОПК
Применение современных средств поражения, использование крупных контингентов войск, оснащенных гусеничной, колесной техникой, разрушает природные ландшафты. В момент нанесения мощных огневых ударов, в том числе и по экологически опасным объектам (нефтегазовые комплексы) противоборствующим сторонам не до соблюдения норм экологический безопасности. Маневрирование частями и соединениями с использованием лесных массивов, возведение полевых оборонительных сооружений с широким применением землеройной техники, прокладка дорог, насыпей, строительство мостов и переправ ведут к неизбежным прямым или косвенным экологическим последствиям.
Однако и в мирное время вооруженные силы наносят экологический ущерб окружающей среде, а основная часть военных объектов по характеру загрязнения мало отличаются от промышленных предприятий.
Сейчас признается, что все виды военной деятельности могут осуществляться лишь с учетом экологических последствий, так что необходимо разумное ограничение потребностей войск и сил флота в территориях, воздушном, морском и космическом пространстве, а также в людских, материальных и энергетических ресурсах. Но ограничение «жизненного пространства» и ресурсов, выделяемых ВС, не должно снижать их возможностей по обеспечению безопасности и национальных интересов России.
Почва является одной из основ устойчивости экосистем. Именно в почве происходит этап биогеохимического цикла, связанного с деструкцией органического вещества, происходит биохимическое преобразование культурного насыпного слоя, трансформация поверхностных вод в грунтовые; почва является питательным субстратом для растений.
Человек использует почву для разведения культурных растений, лесоразведения, участки с определенными видами почв используются под разнообразные постройки и сооружения. Таким образом, в одних случаях воздействие человека на почвы приводит к повышению их плодородия, в других - к ухудшению, деградации и гибели. К особо опасным последствиям влияния человека на почвы следует отнести загрязнение чужеродными химическими веществами, засоление, заболачивание.
Одним из участков активной деградации почвенного покрова в городе Омске являются территории военных объектов.
Использование гусеничной, колесной техники, возведение полевых сооружений, насыпей, применение землеройной техники разрушает природный ландшафт.
При движении тяжелой техники почвенный покров сдирается, уплотняется, в местах расположения песков разрыхляется, что приводит к развитию эрозии и потере плодородия почв.
Тяжелая боевая техника разрушает почвенный покров. Так, например, при прохождении колонны из 10 гусеничных машин по полю протяженностью 1 км происходит потрава примерно 4 тыс. м2 земли. При движении тяжелой техники почвенный покров сдирается, уплотняется, в местах расположения песков разрыхляется, что приводит к развитию эрозии и потери плодородия.
Не украшает ландшафт военных объектов многочисленные рвы, окопы, осколки снарядов.
Опасно и химическое загрязнение ландшафта, причем не только ядовитыми веществами, но и целым рядом тяжелых металлов, содержащихся в снарядах и других боеприпасах, которые используются во время учений.
Для определения содержания тяжелых металлов в почвенном покрове были отобраны почвенные образцы по улице 19-я Марьяновская вблизи полигона Танкового училища. Почвы отбирались в соответствии с Методическими рекомендациями по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами, СанПиН 2.1.7.1287-03, ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84 (3-7). Отбор проб осуществлялся с поверхности (2-5 см). Отбиралась одна объединенная проба, составленная из нескольких точечных.
Мониторинговые исследования загрязнения почв проводились в условиях аккредитованной и аттестованной лаборатории рентгено-флуоресцентным методом сотрудниками Омского ЦМС. Выполнен количественный химический анализ пробы почв на содержание тяжелых металлов: мышьяка, свинца, цинка, кобальта, никеля, меди, ванадия, хрома, марганца, стронция, железа и титана. Результаты исследования приведены в таблице 1.
По степени опасности почвы обследованной территории можно отнести к категории «допустимые», т.е. для большинства случаев содержание компонента превышает фоновое, но не больше ПДК.
Результаты измерения показывают превышение ПДК по содержанию хрома, кобальта, мышьяка и свинца.
Превышение ПДК по содержанию свинца в пробах почв объясняется многолетним использованием в качестве антидетонационной присадки к топливу военных машин тетраэтилсвинца, который накопился в почвах.
Изучение кислотности не выявило аномальных значений. Исследуемая проба относится к слабощелочной, что положительно сказывается на связывании тяжелых металлов коллоидными частицами почв.
Современная армия немыслима без применения горюче-смазочных материалов. Боевые и специальные машины, транспортные средства и другие технические устройства с двигателями внутреннего сгорания потребляют значительные количества бензина, дизельных топлив, масел и смазок. Примерная величина потребления горючего современной бронетанковой техникой приведена в таблице 2.
Попадая в почву, нефтепродукты приносят с собой разнообразный набор химических соединений, нарушающих сложившийся геохимический баланс в экосистемах. Эти нарушения происходят под действием различных механизмов: изменения физического состояния среды, нарушения ее водно-воздушного режима, привноса токсических веществ, изменения структуры почвы, нарушения ее углеродно-азотного баланса, изменения миграционной способности отдельных микроэлементов в почве.
Для выяснения степени загрязнения почвенного покрова нефтепродуктами военных участков омского гарнизона были отобраны почвы полигона поселка Светлый, танкодрома Омского танкового инженерного института, автодрома и парка колесных и гусеничных машин. В качестве контроля отобраны почвы луговых участков. Пробы почв отбирались почвенным буром с глубины 0-50 см, точки для взятия проб определялись методом конверта.
Объем каждого почвенного образца составлял не менее 3кг почвы, каждый образец был подвержен следующим исследованиям:
определение содержания нефтепродуктов в почве (гравиметрический);
определение фитотоксичности почвы по всхожести семян.
Для определения нефтепродуктов в почве использовался гравиметрический метод их определения. Такое определение необходимо для качественной оценки и разработки мероприятий по рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами. В результате было обнаружено, что количество нефтепродуктов в почвах военных объектов составило от 0,25 до 0,57 мг/кг, при предельно допустимой концентрации 0,3 мг/кг. Максимальное содержание нефтепродуктов содержится в почвах парка колесных и гусеничных машин танкового института, где этот показатель превышает ПДК в 2 раза и составляет 0,57 мг/кг почвы, как это видно из таблицы 3.
Такое повышенное содержание нефтепродуктов отмечено нами в почвенных горизонтах 0-30 см. Нижележащие горизонты (30-50 см) содержат нефтепродуктов меньше - 0,43 мг/кг. На остальных участках: полигона поселка Светлый, автодрома, танкодрома содержание нефтепродуктов в почве не превышает показателей ПДК и составило 0,25-0,32 мг/ кг (в слое 0-30 см) и 0,25 мг/кг (почвенный горизонт 30-50).
Чтобы оценить фитотоксичность почвы и оценить биологический метод рекультивации, проводился посев трав и травосмесей бобовых и злаковых в керамические горшки. Перед этим и после этого определялось содержание нефтепродуктов в почве гравиметрическим способом, определение плотности почвы равновесного сложения, определение фитотоксичности почвы по всхожести семян, по определению надземной фитомассы растений. Опыт проводился в 6-ти кратной повторности.
Степень токсичности почвы определялась по соотношению числа проросших семян и длины проростков и корней в опыте и контроле. Токсичными считают почвы, вызывающие угнетение прорастания более чем в 1,1 раза по сравнению с контрольным образцом.
Фитотоксичность почв военных объектов в наших исследованиях составила 35-60%. самыми фитотоксичными были почвы парка танкового института, где уровень фитотоксичности составил 35%. Результаты определения фитотоксичности почвы приведены в таблице 4.
Таким образом, лишь почвы парка колесных и гусеничных машин танкового института нуждаются в рекультивации, также необходимо предусмотреть меры по удалению нефтепродуктов из почвенных горизонтов.
Почвенный покров военных объектов в значительной степени загрязнен строительными и бытовыми отходами. По результатам мониторинга в районе военных объектов города Омска насчитывается несколько десятков несанкционированных свалок.
Свалки имеют постоянные границы и относительно большие объемы и площади. Как правило, их поверхность перекрыты минеральными грунтами, зарослями трав, кустарников и деревьев. Большинство свалок относятся к погребенным и представляют серьезную опасность, так как существенно влияют на все компоненты окружающей среды и являются мощным загрязнителем атмосферного воздуха (метан, сернистый газ и др.), почвы, поверхностных и грунтовых вод (тяжелые металлы, растворители, полихлорбифенилы - диоксины, инсектициды и др.). Наличие на свалках органических отходов приводит к образованию очагов размножения грызунов и насекомых и способствует обострению эпидемиологи ческой обстановки в городе.
Для оценки степени изменения физико-химических и морфологических свойств почв, подверженных влиянию несанкционированных свалок заложены разрезы и проведен отбор почвенных образцов под «телом» свалки и на естественном аналоге, характеризующимся идентичными формами рельефа, видовым составом растительности (разрезы № 7,8).
Особенности изменения физико-химических свойств почв установлены на основе почвенных анализов: гранулометрического и микроагрегатного составов, поглощенных оснований, содержания гумуса, реакции среды представлена в таблице 5.
Антропогенно-измененная почва по морфологическим свойствам отличается от естественного аналога набором насыпных горизонтов, их мощностью, наличием антропогенных включений (строительный мусор, стекло, полиэтиленовые изделия), входящими в их состав. Содержат большое количество обменного кальция. Это связано с содержанием кальция в составе субстрата, образующего верхние горизонты. Реакция среды водной вытяжки почвенных образцов, отобранных под «телом» свалки имеет более щелочную реакцию среды. Содержание гумуса верхних горизонтов в 1,3 - 1,6 раза меньше содержания естественных почв.
Естественный аналог имеет более прочную микроструктуру. Гранулометрический состав сильно изменяется от количества привнесенного в почву песка и глины, увеличивая гетерогенность почв особенно в местах скопления строительного мусора.
Как показали наши исследования физические, химические и механические воздействия на почвенный покров способны привести к его деградации. Изучение физических и химических свойств почв позволяет своевременно наметить комплекс почвоохранных мероприятий, направленных на повышение их плодородия.
Для улучшения почвенного покрова военных объектов необходимо применить следующий комплекс почвоохранных мероприятий:
- провести рекультивационные работы по устранению засоления, антропогенных объектов, загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами;
- для переуплотненных горизонтов применить послойное рыхление;
- предотвратить и устранить захламление почвенного покрова отходами хозяйственной деятельности;
- для выравнивания почвенного плодородия провести залужение участков многолетними травами;
- при проведении строительных работ проводить снятие плодородного слоя почвы с последующим его рациональным использованием.
Таким образом, основные природоохранные мероприятия это экологическое обеспечение жизнедеятельности войск и населения непосредственно в местах дислокации войск. Это прежде всего принятие эффективных мер по устранению причин, вызывающих проливы нефтепродуктов, особенно на складах горючего, автопарка и их ликвидация. Развертывание работ по экономии водных ресурсов, устройству в этих целях систем оборотного использования воды на мойках автомобильной и инженерной техники, на предприятиях, использующих воду для технологических нужд. Строительство природоохранных сооружений и устройств на складах горючего, в канализационных системах, подсобных хозяйствах и автопарках, оснащение соответствующих подразделений и служб необходимыми средствами контроля за содержанием вредных веществ в сточных водах, отработанных газах автомобилей и бронетехники, атмосфере, водоемах и почве; установление согласованных с государственными органами норм ПДС и ПДВ. Экологические требования, предъявляемые к размещению, строительству, вводу в эксплуатацию предприятий, сооружений и иных объектов, в полной мере относятся к военным и оборонным объектам, военной деятельности, осуществляемой на территории РФ, к дислокации войск и военной техники, кроме особых ситуаций.
