Дипломная работа: Екологічна оцінка природних умов басейну річки Рудка (Волинська область)

Таблиця 4.2 - Динаміка використання земельних ресурсів

4.2 Екзогенні деградаційні процеси в басейні річки

Під впливом осушення в ґрунтах басейну малої річки спостерігається цілий ряд негативних явищ, таких як заболочування, підтоплення, карст та суфозія, дегуміфікація мінерального ґрунту.

Вторинне заболочування осушених земель відбувається через вихід з ладу дренажних систем. Визначається цей показник рівнем залягання рунтових вод в середньому за рік. Щоб покращити цей показник потрібно провести слідуючи заходи:

1. Зміна напрямку використання земель, трансформація їх у сіножаті.

2. Провести реконструкцію меліорованих систем.

3. Планування поверхні і перехід на гребнево-грядову технологію вирощування.

Ступінь прояву заболочення в басейні річки Рудка від слабого до дуже сильного.

Дегуміфікація мінерального ґрунту відбувається під дією антропогенного впливу, зокрема нераціонального використання земель. Рівень деградац даного показника визначається як задовільний. Для покращення стану ґрунтового покриву необхідно провести слідуючи заходи:

1. Внесення органічного добрива.

2. Внесення у потрібній кількості мінеральних добрив.

3. Внесення місцевих меліорантів (рослинних решток, сапропелю).

В загальному стан ґрунтового покриву в басейні річки Рудка можна оцінити як задовільний. [Л-3,8]

4.3 Оцінка потенційної ерозійної небезпеки

Басейн річки Рудка розміщений згідно районування території України по потенційній загроз ерозійних процесів в п’ятому районі агрогрунтової зони Українського Полісся. Рівень потенційної ерозійної небезпеки в басейні є середнім. Основні дані про фактичні, граничнодопустимі норми ерозії та оцінку протиерозійної стійкості ґрунтів наведено у таблиці №4.3.

Таблиця 4.3- Стан потенційної ерозійної небезпеки ґрунтів в басейні р. Рудка

З таблиці видно що найбільш загрозливий ерозійний стан є у дерново-підзолистих піщаних глинисто-піщаних ґрунтів так як фактичні втрати в результаті ерозії перевищують гранично допустимі норми ерозії в 1,5 рази.

Рівень потенційної ерозійної небезпеки в басейні р. Рудка визначають такі показники як ндекс збереження ґрунтів, розораність, еродованість ріллі та коефіцієнт екологічної стійкості ландшафту.

Індекс збереження рунтів відноситься до головних показників і становить 151-200, що свідчить про середню ерозійну небезпеку.

До допоміжних показників відноситься розораність, його значення становить 30,7%,що свідчить про покрадений стан. Значення показника еродованості ріллі становить 8,5% відповідно слабкий прояв ерозійної небезпеки. У найбільш загрозливому стан знаходиться коефіцієнт екологічної стійкості ландшафту, його значення становить 0,82,а стан нестабільний. [Л-1,15]

4.4 Організація сільськогосподарського виробництва в басейні річки за екологічними вимогами (виділення технологічних груп земель)

Всі оброблювальні масиви басейну р. Рудка, в залежності від нахилу і еродованості поділяються на дві технологічні групи. Середній похил поверхні басейну становить 2,5м/км, середньозважений похил становить 2,3м/км, але подекуди зустрічається похил значно більший, що свідчить про наявність другої технологічної групи.

До першої технологічної групи земель відносяться рівнинна частина землекористування та схили крутизною до 3градусів, технологічно придатні для вирощування просапних культур при сівбі впоперек схилів. Тут розміщують зерно просапні сівозміни з оптимально допустимим насиченням цукрових буряків, кукурудзи та іншими культурами, які мають ґрунтозахисну ефективність(горох, гречка, соя). У цих сівозмінах треба застосовувати нтенсивне технічне вирощування сільськогосподарських культур.

На землях другої технологічної групи, крутизна схилу яких становить 3-7 градусів, вводять зерно трав’яні та травозернові сівозміни. Тут застосовують ґрунтозахисні технології вирощування зернових культур. Землеробство за своїми принципами має наближатись до біологічного.

На межах першої та другої технологічних груп земель, а відповідно і на межах протиерозійних земельних фондів (привододільний, примережний, гідрографічний) влаштовують межі першого порядку, які представляють собою лісосмуги в поєднанні з валом-дорогою і каналом, вони виконують стокорегулююч функції.

Так як зона земель другої технологічної групи порівняно не широка, то можна запроектувати лише одну стокорегулюючу смугу при досить значній довжині схилу.

В межах території землі, якої відносяться до друго технологічної групи можуть бути додатково запроектовані межі другого і третього порядків. Межа другого порядку представляє собою вал, який засівається і два ряди дерев з обох боків. Межа третього порядку представляє собою вал, який засівається. [Л-3,14]

4.5 Оцінка екологічної стійкості ландшафту (КЕСЛ)

Для визначення напрямку оптимізації ландшафтно - територіальної структури басейну річки, спрямованості і доцільності ландшафтних меліорацій виконуємо оцінку екологічно стійкості сільськогосподарського ландшафту за коефіцієнтом екологічно стійкості (КЕСЛ), який визначається за формулою:

КЕСЛ= Fст. / Fнст.

де: Fст - сума площ стабільних елементів ландшафту, км2;

Fнст  - сума площ нестабільних елементів ландшафту, км2.

Вихідні дані для розрахунку екологічної стійкості сільськогосподарського ландшафту наведені в таблиці №4.4

Таблиця 4.4 - Характеристика використання земельних ресурсів в басейні річки

Fcт=84.35км2, Fн=102.65км2, КЕСЛ=84.35/102.65=0.82

Екологічний стан сільськогосподарського ландшафту оцінюємо як нестабільний, тому що площа зі стабільними елементами набагато менша ніж площа нестабільних елементів. Тому необхідно збільшити площу під природною рослинністю, лісами, багаторічними насадженнями, провести вилучення земель з сільськогосподарського використання та створення біоцентрів і біокоридорів. [Л-6]

4.6 Оцінка стану поверхні водозбору за індексом Ке

Стійкість поверхні водозбору можна вирахувати за формулою як відношення суми антропогенних факторів до суми природних факторів та факторів управління, тобто

де, А – антропогенно порушені території (розораність, урбанізація, тощо);

П – природні території (лісистість, заболоченість, тощо);

У – фактори управління (ефективність очищення стічних вод, наявність заповідних територій, тощо).

Таблиця 4.7 - Вихідні дані для розрахунку Ке

Згідно розрахунку стан поверхні водозбору оцінюємо як задовільний. [Л-6]

5. Управління екологічним станом басейну річки за КПАН (комплексним показником антропогенного навантаження)

5.1 Оцінка загального екологічного стану басейну малої річки за комплексним показником антропогенного навантаження та виділення найбільш загрозливих показників, що зумовлюють стан басейну

Для визначення рівня антропогенної перетвореності басейну малої річки в різних природнокліматичних зонах України в НУВГП розроблено і рекомендовано до впровадження методику комплексної оцінки на підставі інтегрального показника рівня антропогенізації.

Для забезпечення комплексної оцінки існуючого екологічного стану басейну враховуються наступн блоки показників, що обумовлюють і визначають екологічну ситуацію в басейні.

Таблиця 5.1 - Вихідні дані для оцінки екологічного стану басейну малої річки

В таблиці 1: 1. безповоротне водоспоживання - відношення об’єму безповоротного водоспоживання води; 2. надходження стічних вод - відношення об’єму стічних вод, що скидаються у річку, до фактичного об’єму стоку у річковій мережі, %; 3. клас якості води - встановлюється за “Едиными критериями качества воды” по найгіршому показнику [ ]; 4. лісистість - відношення площ, зайнятих лісами до загальної площ басейну річки, %; 5.-розораність - відношення площ під ріллею до загальної площі басейну річки, %; 6. екологічно стійкі території - відношення площ під стабільними елементами ландшафту до загальної площі басейну річки, %; 7. сільськогосподарська засвоєність території - відношення площі всіх сільськогосподарських угідь до загальної площі басейну річки, %; 8. еродованість - відсоток еродованих земель в басейні річки, %; 9. урбанізованість - відношення площ урбанізованих територій до загальної площ басейну річки, %; 10. радіаційне забруднення цезієм та стронцієм- визначається за картами радіаційного забруднення території, Ku/км2.

Загальний екологічний стан басейну визначається на підстав КПАН, який розраховується за формулою:

КПАН =,

де: αί, τί βί - значення вагових коефіцієнтів відповідно для блоків використання водних ресурсів”, “використання земельних ресурсів”, техногенного навантаження”;

δВР, δЗР, δТН - індекси для визначення екологічного стану для відповідних показників.

Оцінку екологічного стану басейну малої річки за КПАН здійснюємо у вигляді таблиці №5.2.

Таблиця 5.2 - Оцінка екологічного стану басейну мало річки

Загальний екологічний стан басейну на підставі КПАН показує, що він відповідає стану, який знаходиться в межах задовільного.

Таблиця показує, що у найбільш загрозливому стані знаходяться такі показники як клас якості води та екологічно стійкі території, тому саме для цих показників потрібно провести ряд природоохоронних заходів.[Л-8]

5.2 Розробка компенсаційних природоохоронних заходів для оптимізації екологічного стану басейну

5.2.1 Водоохоронн заходи в басейні річки(визначення ширини водоохоронної зони; підбір порід деревно-чагарникової рослинності; пропозиція реконструкції очисних споруд)

Згідно статті 60 Земельного кодексу України вздовж річок, морів і навколо озер, водосховищ та нших водойм з метою охорони поверхневих водних об’єктів від забруднення засмічення та збереження їх водності у межах водоохоронних зон виділяють земельні ділянки під прибережні захисні смуги.

Прибережн захисні смуги встановлюються по берегах річок та навколо водойм уздовж зрізу води (у меженний період). Так як річка Рудка має довжину 25,5км, то ширина водоохоронної буде становити 50 метрів.

Прибережн захисні смуги є природоохоронною територією з режимом обмеженої господарсько діяльності.

У прибережних захисних смугах уздовж річок та навколо водойм забороняється:

1) розорювання земель (крім підготовки грунту для залуження і заліснення), а також садівництво та городництво;

2) зберігання та застосування пестицидів і добрив;

3) влаштування літніх таборів для худоби;

4) будівництво будь-яких споруд (крім гідротехнічних, гідрометричних та лінійних), у тому числі баз відпочинку, дач, гаражів та стоянок автомобілів;

5) влаштування звалищ сміття, гноєсховищ, накопичувачів рідких і твердих відходів виробництва, кладовищ, скотомогильників, полів фільтрації тощо;

6) миття та обслуговування транспортних засобів і техніки.

Об’єкти, що знаходяться у прибережній захисній смузі, можуть експлуатуватися, якщо при цьому не порушується її режим. Не придатні для експлуатації споруди, а також ті, що не відповідають встановленим режимам господарювання, підлягають винесенню з прибережних захисних смуг.

Режим господарської діяльності на земельних ділянках прибережних захисних смуг уздовж річок та навколо водойм встановлюється законом.

З метою зменшення вітрової ерозії, затримання та перетворення поверхневого стоку у підземний, зменшення випаровування з поверхні водного дзеркала проводять насадження деревно-чагарникової рослинності в береза бородавчата, дуб червоний, тополя чорна, тополя канадська. При цьому площа смуг за участю дуба, як головно породи повинна складати ≥50%. Щодо протиерозійних насаджень вздовж річок доцільно проводити насадження лісосмуг з таких порід як дуб червоний, дуб черепчастий, сосна звичайна, акація біла, тополя чорна.

Оскільки у річку Рудка скидаються побутово-господарські стоки та стічні води від населених пунктів, то необхідно провести реконструкцію очисних споруд з впровадженням новітніх технологій очищення стічних вод, так як на даний час очисні споруди не працюють. [Л-10,14]

5.2.2 Гідротехнічн компенсаційні заходи відновлення річкової екосистеми

Для відновлення річкової екосистеми річки Рудка необхідно провести ряд гідротехнічних компенсаційних заходів, а саме:

-              створення екологічних ніш для річкової іхтіофауни;

-              створення штучних нерестилищ на заплавах та старицях;

-              створення зимувальних ям;

-              створення місць нагулу молоді річкової риби;

-              виявлення або створення локальних природних рибо відтворюючих ділянок;

-              створення заповідних еталонних басейнів малих річок;

-              відтворення шляхів міграції прохідної риби до місць нересту;

-              нтродукція вищої водної рослинності (очерету) для формування берегової смуги та створення руслових екотонів;

-              створення умов турбулентності потоку для природної аерації води.

Екологічна ємність водного середовища річки по відношенню до іхтіофауни характеризується забезпеченням місць зимівлі (зимувальних ям), нересту, нагулу молоді та захищенню життєвого простору (місць укриття). Її можна охарактеризувати, як чисельність руслових екотонів на протязі певного відрізка русла (1км); перекатів, ям, заток, підмитих ділянок берегів, ареалів вищої водно рослинності, берегової чагарникової рослинності.

Зимувальні ями влаштовуються на місцях повороту основного потоку, у гирлах приток першого порядку та на місцях руслового добування піску.

Штучне нерестилище характеризується певним температурним режимом водного середовища, якістю води, зоною спокою та іншими характеристиками. Як правило, весною – це заплавні луки з минулорічною рослинністю, м’якими поверхневими водами, що добре прогріваються. Тут відбувається інтенсивний процес самоочищення та відтворення природного живого корму.

Створювати зимувальні ями можна розчищенням ям після перепускних дюкерів мостів на магістральних каналах, розчищенням гирлових ділянок приток першого порядку, характерних сталим температурним та кисневим режимом.

Основн гідротехнічні компенсаційні заходи в басейні річки Рудка показано у таблиці №5.3.

Таблиця 5.3 - Гідротехнічн заходи в басейні річки

За даними таблиц видно, що потрібно створити 13 зимувальних ям, 5 нерестилищ та провести розчистку русла на восьми кілометрах.

Також можна провести природне регулювання рівня води. Зробити це можна поселенням бобрів та регулювання водного режиму за допомогою бобрових гребель, насадження верболозу (для закріплення берегів), насадження дерев швидкоростучих порід з міцною кореневою системою (тополя чорна, тополя пірамідальна) для закріплення берегів. [Л-7]

5.2.3 Лісомеліоративн та біологічні меліорації в басейні річки

Змінити це співвідношення дозволить впровадження заходів лісових і біологічних меліорацій.

Лісові насадження виконують роль біохімічного бар’єру попереджаючи забруднення водних об’єктів, забруднені поверхневі стоки проходячи через лісові насадження затримують в них 60-90% завислих речовин, 40-80% водорозчинних форм добрив і пестицидів, покращують органолептичні та інш показники якості води.

До основних лісомеліоративних заходів за допомогою яких можна покращити стан ландшафтів потрібно віднести слідуючи:

1)         закладання вітрозахисних лісосмуг на рівних ділянках рельєфу та на пологих схилах вздовж полів сівозмін, кварталів садів;

2)               створення протиерозійних чагарникових та лісочагарникових смуг упоперек схилів вздовж межі полів сівозмін, кварталів садів та виноградників, а в разі необхідності в середині їх;

3)               закладання водозахисних лісових і чагарникових насаджень навколо водоймищ та вздовж берегів річок, а також вздовж зрошуваних та скидних каналів;

4)               створення лісосмуг навколо ярів.

За умов створення системи лісомеліоративних заходів в басейні малої річки забезпечується:

-              регулювання вітрового режиму, захист ґрунтів від дефляції а сільськогосподарських культур від вилягання;

-              підвищення урожайності с/г культур і загальної біологічної продуктивності ландшафтів на 10-15%;

-              залучення до господарського використання низькопродуктивних і деградованих земель за рахунок створення насаджень різного цільового призначення із плодово-ягідних, горіхоплідних, лікарських і технічних деревно-чагарникових порід;

-              отримання додаткової кількості деревини;

-              захист ґрунтів від змиву і розмиву;

-              охорона малих річок від виснаження, замулення та забруднення.

Біологічні меліорації – це покращення екологічного стану земель внаслідок мобілізації біологічних властивостей рослин без додаткових меліоративних заходів.

Значення луківництва у біологічних меліораціях земель ландшафтів в сучасних умовах визначаються реалізацією основних пріоритетних напрямків:

1) розвиток екстенсивних форм луківництва з метою підтримки видового різноманіття травостою луків, а також природної флори фауни в цілому;

2) луківництво у системі комплексного використання земель;

3) оптимізація режиму застосування добрив в першу чергу азотних за рахунок мобілізації азотфіксуючих здатностей бобових трав.

Широковідоме застосування рослин для утилізац надлишку мінеральних та органічних добрив. Поглинання надлишку поживних речовин в ґрунті сприяють буферні смуги біля водних джерел, що дозволяє покращити якість води.

Основним напрямком здійснення біологічних меліорацій е оптимізація екстенсивного використання сіножатей та пасовищ з метою збереження різноманіття лучних екосистем. При цьому слід дотримуватись наступних принципів:

-              чітко регулювати інтенсивність відчуження ґрунтових травостоїв;

-              максимальне збереження потенціалу генофонду лучних рослин;

-              впровадження способів використання сіножать і пасовищ, які б забезпечували охорону ландшафтів.

Сучасний підхід щодо оптимізації господарювання призводить, як правило, не тільки до зменшення площ природних луків та збіднення їх видового складу, а й до загальної деградації довкілля. Збіднення видового складу лучного травостою відбувається під впливом двох основних чинників: відсутності догляду і збільшення площ сіножать і пасовищ, як нтенсивно удобрюються. До луків, які підлягають охороні відносяться:

-              рослинн спільноти на вапняках і піщаних ґрунтах;

-              заплавн луки;

-              вологі ґрунти на торф’яниках.

5.3.3 Агротехнічн та протиерозійні заходи

Особливу роль у формуванні екологічно стійких ландшафтів відіграють агротехнічні та протиерозійн заходи.

Основні принципи агротехнічних та протиерозійних заходів такі:

1)      спеціалізацію господарства і структуру посівних площ слід установлювати з урахуванням ступеня еродованості ґрунтів;

2)      меж господарств, полів, ділянок, лісосмуг слід розміщувати по вододільних лініях чи упоперек схилів за напрямком основних горизонталей. У районах з дуже вираженою вітровою ерозією і схилах крутизною до 1º лінійні межі слід розміщувати упоперек напрямку пануючих вітрів;

3)      ділянки з дуже еродованими ґрунтами треба відводити під постійне залуження, заліснення, багаторічні насадження.

До заходів протиерозійного обробітку ґрунту належать: контурний обробіток ґрунту, глибока оранка чи оранка з грунтопоглибленням, плоско різний обробіток із зберіганням стерні, комбінована оранка плугами з полицями та без них, смугове розпушування, квотування, сівба по борознах, осіннє щілювання ґрунту під озимими та багаторічними травами, щілювання чи переривчасте боронування ґрунту під час міжрядного обробітку ґрунту на схилах разом з заходами, що запобігають стіканню опадів з ущільненої поверхні ґрунту.

Спеціальні заходи для затримання снігу та регулювання сніготанення –це розстановка щитів, валкування, смугове ущільнення та затемнення снігу. З метою регулювання танення снігу запроваджують також смугове вкриття його тонким шаром подрібненого торфу, гною або землі.

Передбачається протиерозійний захист земель за допомогою рослинності, зокрема багаторічних трав та однорічних культур суцільного способу сівби (крім лісомеліоративних насаджень). До них належать: освоєння ґрунтозахисних сівозмін із зональним набором культур, постійне поліпшення сортового складу культур, контурне закладання багаторічних насаджень, сівба в міжряддях багаторічних трав та однорічних культур та інші. Ґрунтозахисні сівозміни краще насичувати багаторічними травами, озимими та ярими зерновими.

Для захисту пасовищ від ерозії та підвищення їх продуктивності застосовують поверхневе докорінне їх поліпшення. Для поверхневого поліпшення відводять малозбиті схили на яких відносно добре зберігся природний травостій. На них без розорювання можна забезпечити значне підвищення продуктивності угідь, підсіваючи злаков бобові трави. [Л-13,16]

5.4 Прогноз екологічного стану басейну з врахуванням запланованих природоохоронних заходів

Методикою передбачається можливість здійснення управління екологічним станом басейну річки. Для цього, користуючись таблицею №5.1, виділяємо найбільш загрозлив показники, які зумовлюють існуючу екологічну ситуацію в басейні і які можливо покращити за рахунок здійснення природоохоронних заходів.

Таблиця 5.4 - Оцінка екологічного стану басейну річки Рудка після природоохоронних заходів

Визначаємо комплексний показник антропогенного навантаження з врахуванням нових індексів – КПАН*

Загальний екологічний стан басейну на підставі КПАН* показує, що він є добрим.

Після того, як ми провели природоохоронні заходи щодо покращення екологічного стану басейну, то його значення стало відповідати доброму стану. Це підтверджує і розрахований показник КПАН*. [Л-8,12]

6. Обґрунтування моніторингу антропогенних змін в басейні р. Рудка

6.1 Виділення об’єктів моніторингу в басейні р. Рудка (поверхневі води суші, ґрунтовий покрив, атмосферне повітря, території з різним рівнем радіаційного забруднення)

Моніторинг – це система спостережень і контролю за природними та природно-антропогенними комплексами, а також процесами, що проходять у них, з метою забезпечення раціонального використовування природних ресурсів і охорони навколишнього середовища.

Моніторинг включає наступні основні напрямки діяльності:

1. Спостереження за факторами дії на НПС і за станом середовища.

2. Оцінка фактичного стану природного середовища.

3. Прогноз стану НПС і оцінка прогнозного стану.

Основні завдання моніторингу:

1)         спостереження за станом біосфери, оцінка й прогноз зміни її стану;

2)         визначення ступеню антропогенної дії на НПС;

3)         виявлення факторів та джерел забруднення НПС;

4)         виявити критичні та екстремальні ситуації.

В басейні р. Рудка проводяться моніторингові спостереження за станом водних об’єктів, ґрунтового покриву, атмосферного повітря та територій з різним рівнем радіаційного забруднення.

Моніторинг поверхневих вод –це система послідовних спостережень, збору, обробки даних про стан водних об’єктів, прогнозування їх змін та розробка науково обґрунтованих рекомендацій для прийняття управлінських рішень.

Основними завданнями моніторингу поверхневих вод є контроль та спостереження, оцінка та прогноз стану якості води. Система моніторингу є інформаційною і не включає в себе елементів управління. Вода є складовою частиною управління навколишнім середовищем і регулювання його якості.

Спостереження за водними об’єктами тісно пов’язані з прогнозом їх стану. Спостереження повинн включати дані про склад і характер забруднень, про реакції гідро біонтів зміни стану водних об’єктів. Дані цих спостережень повинні порівнюватись з даними про природний стан водних об’єктів до початку помітного антропогенного впливу, тобто необхідно мати дані про „фонові” характеристики якост кількості водних об’єктів.

Основною метою налагодження системи спостережень і контролю за рівнем забруднення водних об’єктів одержання даних про природну якість води та оцінка зміни якості води під дією антропогенних факторів.

Моніторинг рунтового покриву є періодичний контроль динаміки основних ґрунтових процесів–фізичних, хімічних, біологічних та інших – у природних умовах та при антропогенних навантаженнях.

В Україн розроблена концепція ґрунтового моніторингу (В.В. Медведєв, Т.Н. Лактіонов, 1992), згідно з якою мета моніторингу –отримання інформації для вироблення управлінських рішень щодо стабілізації і поліпшення якості ґрунтів, екологізації землеробства та досягнення кінцевого результату – розширеного відтворення ґрунтової родючості.

Головним завданням радіоекологічних досліджень –комплексність оцінки стану екосистеми, включаючи її дію на людину. Радіоекологічний моніторинг є складовою частиною державного моніторингу і здійснення його проводиться трьома видами: базовий (стандартний), кризовий (оперативний), науковий (фоновий).

У басейні р. Рудка можна виділити слідуючи об’єкти спостережень:

- річка

- ґрунти

- атмосферне повітря

- рівень радіоактивного забруднення.

6.2 Надання рангу об’єктам моніторингу

На підстав аналізу і оцінки існуючого стану басейну малої річки Рудка здійснюється облік об’єктів моніторингових спостережень (ОМС), яким надається ранг в залежност від рівня антропогенного навантаження.

Страницы: 1, 2, 3, 4