Класифікація та методика оцінки мілітарного забруднення грунтів: Класифікація деградаційних змін у ґрунтах, обумовлених воєнними діями
Враховуючи специфіку та характер впливу чинників війни на стан і якість ґрунтів, пропонується класифікація їх деградаційних змін, яка має свої особливості та відміни порівняно з наведеною в ДСТУ 7874 (2015).
Воєнні дії, як антропогенно керований чинник, можуть спричиняти масштабну некеровану деградацію ґрунтів, що ускладнює, а в гіршому випадку ‒ унеможливлює виконання ґрунтом їх біосферно-екологічних та/або продуктивних функцій. Вирішення цієї проблеми потребує впровадження комплексу заходів з їх рекультивації з можливою консервацією на певний період часу з метою мінімізації чи усунення цього негативного впливу. Тому комплекс природоохоронних і меліоративних заходів щодо відтворення родючості ушкоджених ґрунтів має бути адресним і обґрунтованим. В його основу мають бути покладені результати контролю за станом ґрунтових ресурсів на основі оцінювання масштабів і ступеня їх мілітарної деградації.
Під терміном «відновлення земель» слід розуміти законодавчо забезпечену систему заходів, спрямованих на повернення землям якісного стану, який був погіршений через дію антропогенних (у тім числі воєнних дій) або природних (стихійних) чинників, завдяки поверненню втраченої здатності виконувати притаманні ґрунтам функції, що випливають з їх основного цільового призначення шляхом здійснення рекультивації порушених земель, консервації і меліоративним заходам.
Ґрунтові ресурси, що підлягають відновленню, зумовлені унікальними їх властивостями, а саме:
- обмеженістю у просторі й постійністю місцезнаходження, що вимагає їх раціонального використання;
- неможливістю створення працею людини усіх компонентів ґрунтових ресурсів у значних обсягах;
- функціонуванням за законами живих організмів;
- взаємодією з іншими природними об’єктами.
Окрім цих основних характеристик, ґрунти мають й інші унікальні особливості, а саме:
- здатність до відновлення й навіть підвищення свого якісного стану внаслідок здійснення відповідних заходів;
- природну неоднорідність, що визначається різними типами ґрунтів залежно від їх зонального розташування і ін.
У табл. 2 наведено класифікацію деградаційних змін у ґрунтах, спричинених війною за типами і видами деградацій, механізмами впливу й характером.
Таблиця 2. Класифікація деградаційних змін у ґрунтах, спричинених війною
Оцінювання мілітарної деградації ґрунтів здійснюють за змінами параметрів показників відносно початкових значень (якщо на пошкодженому полі були відібрані ґрунтові зразки до початку бойових дій) та за відсутності початкових - відносно еталонних значень.
У якості еталонних значень для оцінювання мілітарної деградації ґрунтів можна застосовувати (за пріоритетністю):
- параметр непошкодженого недеградованого ґрунту з аналогічними факторами ґрунтоутворення, розташованого найближче до досліджуваного;
- модальний параметр, який найчастіше спостерігають в аналогічних (відповідно до класифікації) ґрунтах;
- оптимальний параметр ґрунту за ДСТУ 4362.
Пропонуються такі ступені поширення типів деградації ґрунтів окремої земельної ділянки (поля) внаслідок збройної агресії:
- деградація відсутня або практично відсутня - менше 10 % площі поля;
- деградація слабко виражена - 10-25 % площі поля;
- деградація помірно виражена - 25,1-50 % площі поля;
- деградація сильно виражена - 50,1-75 % площі поля;
- деградація катастрофічна - понад 75 % площі поля.
Для оцінювання мілітарної деградації ґрунтів запропоновано використовувати найбільш репрезентабельні та інтегральні показники, які найповніше характеризують тип деградації ґрунтів.
Класифікаційні критерії та оцінювання ступеня деградації ґрунтів, спричиненої бойовими діями, показники оцінювання деградаційних процесів за типами деградації ґрунтів наведено у таблиці 3.
Таблиця 3. Система класифікації та оцінювання ступеня деградації грунтів, спричиненої бойовими діми внаслідок збройної агресії рф (В.Соловей, М. Захарова, О.Найдьонова, І. Пліско, К. Смірнова, М. Солоха, 2023)
Деградаційні процеси у ґрунтах обумовлюють погіршення їх властивостей, що зумовлено зміною умов ґрунтоутворення внаслідок господарської діяльності людини або природних процесів, стимульованих цією діяльністю, і супроводжується втратою ґрунтами екологічних і продуктивних функцій, у результаті чого зростатиме ризик недоотримання сільськогосподарської продукції.
В умовах ведення воєнних дій широкого розповсюдження в Україні набули різні види деградації, зокрема механічна та фізична. Руйнування, пов’язані із сучасною війною, є особливо катастрофічними через масштаби та тривалість війни. Ці збурення великої величини радикально змінюють форму ландшафту, обмежуючи здатність повертатися до початкового стану.
Воєнні дії призводять до прямого знищення ґрунтово-рослинного покриву, в результаті чого відбувається механічна та фізична деградація і, як наслідок, – зниження або втрата родючості ґрунтів. Основні причини та наслідки механічної та фізичної деградації, що виникає через ведення воєнних дій, узагальнено у таблиці 4.
Таблиця 4. Причини та наслідки механічного та фізичного впливу на ґрунти внаслідок ведення воєнних дій
Механічна деградація (пошкодження) ґрунтів обумовлена зниженням якості ґрунту, що проявляється у механічній деформації ґрунтового покриву під час переміщення колісної та гусеничної військової техніки, тимчасової чи довготривалої дислокації військових підрозділів, будівництва наземних і підземних захисних споруд, утворення кратерів від бомбардування, мінування та розмінування територій, будівництва оборонної інфраструктури тощо.
Механічні пошкодження ґрунтів у результаті ведення воєнних дій обумовлена різними чинниками: переміщенням і маневруванням важкої військової техніки, будівництвом укріплень, різноманітними вибухами боєприпасів, що спричиняють порушення верхнього шару ґрунту, та ін. Ці дії призводять до зниження родючості ґрунту, деградації всього природного ландшафту.
До механічного руйнування ґрунтів призводять також створення фортифікаційних споруд (риття окопів, бліндажів, влаштування бойових позицій). Це характерно для стрільбищ, танкових полігонів та ін. Крім того, ґрунти засмічуються і забруднюються різноманітними металевими відходами у вигляді гільз, вибухових речовин, а також боєприпасів, які не розірвалися. Останні являють велику небезпеку для життя людини та навколишнього природного середовища.
У місцях облаштування польових таборів, привалів і казарм територія полігонів найчастіше засмічується промасленим сміттям та ганчір’ям, пакувальними матеріалами з-під боєприпасів, маскувальним матеріалом, комунально-побутовими відходами, детергентами, пестицидами тощо.
Механічна деформація ґрунтів у результаті військових дій супроводжується складними процесами: стисненням твердих часток, стисненням води та повітря, що знаходяться в порах ґрунту, руйнуванням зв’язків між частками та їхнім взаємним зміщенням, зміною товщини плівок води та віджиманням вільної води з пор ґрунту. Ущільнений унаслідок механічного впливу ґрунт стає більш стійким до подальшого воєнного впливу в умовах постійної нестачі продуктивної вологи.
Механічна деградація проявляється у вигляді розтріскування та переміщення ґрунту, посилення його неоднорідності, знищення рослинності, що призводить до посилення розвитку вітрової ерозії.
Велику шкоду завдають воєнні дії саме сільськогосподарським угіддям, особливо ріллі, що відображається у знищенні родючого шару ґрунту. Це створює ризики для продовольчої безпеки у світі, яка є глобальним сучасним пріоритетом та складовою формули миру України.
Отже, механічні порушення ґрунтів і ґрунтового покриву внаслідок ведення воєнних дій потребують проведення додаткових ґрунтово-географічних досліджень, картографування ґрунтового покриву пошкоджених територій, вивчення властивостей порушених ґрунтів, їхнього агроекологічного оцінювання з метою поліпшення їх стану.
За оцінками ООН, ґрунти та рослини у постраждалих від війни районах зазнають як прямого, так і непрямого впливу, що обґрунтовує необхідність розробки обов’язкової програми рекультивації і реабілітації ґрунтів після закінчення бойових дій та проведення моніторингу пошкоджених ґрунтів.
Фізичну деградацію ґрунтів визначають як комплекс процесів, які викликають руйнування, переміщення та відкладення частинок і маси ґрунту, спрощення будови і мікробудови ґрунту й негативні зміни його режимів (водного, повітряного та температурного), що являє найбільшу небезпеку (Медведев, 2013). Це процес зміни фізичних параметрів ґрунту, зокрема щільності будови, структурно-агрегатного складу, між- та внутрішньоагрегатної пористості. Зазвичай, фізична деградація є неминучим супутником незбалансованого та надмірно інтенсивного використання ґрунтів, але у сучасних умовах додатковим чинником розвитку фізичної деградації ґрунтів є ведення воєнних дій на території країни.
Діагностичні ознаки фізичної деградації проявляються у переущільненні ґрунту, втраті структури, її якості, утворенні в поверхневому прошарку брил, кірки і тріщин, а в основі орного шару - плужної підошви, зниженні між- і внутрішньоагрегатної пористості, формуванні нехарактерних для природних ґрунтів преференційних потоків вологи.
Нормативи для діагностики й оцінювання фізичної деградації за показниками структурності та щільності будови для ґрунтів суглинкового і легкоглинистого гранулометричного складу наведено у таблиці 5. Переущільнення ґрунту виникає через рух та маневри колісної або гусеничної важкої військової техніки, внаслідок чого збільшується щільність будови ґрунту та зменшується його пористість. Негативний вплив проходів важкої техніки по полю лише посилюється за умов збільшення вологості ґрунту, що призводить до збільшення глибини ущільнення в профілі ґрунту та підсилення розвитку ерозійних процесів, замулення або заболочення місцевості.
За розповсюдженістю фізична та механічна деградація внаслідок воєнних дій проявляється:
Таблиця 5. Нормативи для діагностики та оцінювання фізичної деградації за показниками структурності та щільності будови (Медведєв та ін., 2020)
- регіонально ‒ у межах окремих масивів, адміністративних областей (нині найбільш ураженими є території Донецької, Луганської, Запорізької, Херсонської, Миколаївської, Харківської, Сумської, Чернігівської та Київської областей);
- локально ‒ у точках вибухів після масового ракетного обстрілу всієї країни або в місцях збитих крилатих ракет.
Існуючі підходи щодо нормування техногенних забруднень у ґрунті, основані на оцінюванні впливу кількості забруднювача на комплекс показників за тими або іншими критеріями. Ґрунт найбільш інтенсивно акумулює забруднення, що надходять на його поверхню й, утримуючи частину з них, віддає інше контактуючим середовищам з різною енергією, що залежить від різноманітних причин. Залежно від властивостей ґрунту й сучасної динаміки ґрунтових процесів, техногенні забруднювачі, що попадають в ґрунт розкладаються, виносяться за межі ґрунтового профілю, втрачають токсичність або, навпаки, накопичуються в доступних формах, перетворюються в більш токсичні сполуки, порушують нормальне функціонування ґрунтової біоти, а отже, і всієї ґрунтової системи.
Тому поряд із вивченням стабільності речовини в різних типах ґрунтів, її впливу на мікробіоценоз, умов метаболізму, необхідно визначити ступінь і умови її міграції в навколишньому середовищі.
При санітарно-гігієнічному нормуванні забруднюючих речовин враховуються показники шкідливості: транслокаційний – лімітуючий перехід нормованої забруднюючої речовини в рослину; міграційний водний – лімітуючий перехід нормованої забруднюючої речовини у водне середовище; міграційний повітряний – лімітуючий перехід нормованої забруднюючої речовини в повітря; загальний санітарний – визначає здатність ґрунту до самоочищення.
У всіх випадках експериментального розроблення гранично допустимих концентрацій (ГДК) у ґрунті забруднювачів лімітуючим показником була транслокація (перехід) речовини з ґрунту у рослини.
Якщо для певної речовини не встановлено ГДК, то для нормування використовують значення фонових концентрацій цієї речовини.
До попереднього розділу (Схеми відбору проб ґрунту за мілітарного забруднення)