Дипломная работа: Вплив мінерального добрива на екологію ґрунтів Білоцерківського району

Найбільш поширеними ґрунтами регіону являється чорноземи типові малогумусні (85%), темно-сірі опідзолені (5%), лугові чорноземи (3,5%), супіщані та піщані (2,5%), болотні та інші (3%).

Білоцерківський район Київської області знаходиться в межах помірно - континентального типу клімату, характерною ознакою якого є тепле та вологе літо, а також прохолодна зима з невеликою кількістю снігу (в останні роки). Середня температура січня −6°, липня +19,5°. Тривалість вегетаційного періоду 198-204 дні. Сума активних температур поступово збільшується з Півночі на Південь від 2480 до 2700°. За рік на території області випадає 500-600 мм опадів, головним чином влітку.

Переважаючі ґрунтові відміни - дерново-підзолисті, опідзолені чорноземи, темно-сірі і світло-сірі лісові ґрунти, глибокі малогумусні чорноземи, в долинах рік - дерново-глеєві, лучні й болотні ґрунти. Зустрічаються лучно-чорноземні, лучні солонцюваті, солончакові і болотні солончакові ґрунти .

З корисних копалин виявлені і розробляються переважно мінеральні будівельні матеріали: граніти, гнейси, каолін, глини, кварцеві піски. Є невеликі поклади торфу. Є джерела мінеральних радонових вод.

Внаслідок густої мережі річок, озер і ставків Білоцерківський район характеризується як багатоводний. По території району протікають: р. Рось - 54.8 км., р. Протока - 23,2 км., р. Красна - 8,9 км., р. Сквирка - 7,8 км., р. Кам'янка - 20,2 км., р. Узинка - 16,5 км., р. Насташка - 9,3 км., джерела мають протяжність 9,6 км. Притоки річок складають 71 км., ставки займають 175 га., рибкомбінатовські водойми 871 га. На територіі району є 5 водосховищ: Глибочанське - 757,7 га., Середнє - 165 га., Шкарівське - 71 га., Блощинське - 90 га., Матюшанське - 78 га. Глибочанське водосховище служить основним водопостачальником питної води для м. Біла Церква.

2.2 Методика проведення досліджень

Основою для написання підрозділу 3.1 дипломної роботи стали збір, обробка та систематизація матеріалів річних звітів Районної відділу екологічної інспекції м. Біла Церква. Підрозділи 3.2 та 3.3 написані за результатами власних досліджень.

Прогнозування надходження біогенних і токсичних елементів з мінеральних добрив у ґрунт [27, 28]

Прогнозування ризику застосування мінеральних добрив основане на визначенні часу досягнення критичної концентрації у ґрунті елементів, що підлягають контролю.

Проведення розрахунків Тк дає можливість оцінити потенційну небезпеку виду мінерального добрива і, у разі потреби, вжити необхідних заходів для поліпшення його якісного складу або обмежити його використання в умовах нестійких екосистем.

Відношення вмісту токсичних елементів у ґрунті при застосуванні мінерального добрива до їхнього фонового вмісту (контрольний варіант) можна використовувати як показник екологічного стану ґрунтової системи. Відомо, що забрудненим можна вважати такий ґрунт, в якому вміст токсичного елемента перевищує фоновий уміст у 2-3 рази.

Час досягнення критичної концентрації токсикантів у ґрунті (Тк) являє собою відношення можливого додаткового надходження токсичних елементів з добривом (А) до фактичного (G): TK = A/G.

Можливе додаткове внесення токсичних елементів у ґрунт з добривом може бути розраховано як щодо рівня ГДК, так і щодо фонового вмісту ХЕ у ґрунті: А = (ГДК - F) 3 000 000 kt;

А = 2F 3 000 000 kt;

де А - можливе додаткове внесення токсичних елементів у ґрунт з добривом, мг/га; ГДК - граничнo допустима концентрація, мг/кг (додаток 3); F - фоновий вміст токсичного елемента у ґрунті, мг/кг; 3 000 000 - маса орного шару ґрунту в перерахунку на суху речовину, кг/га; kt - коефіцієнт стійкості, що враховує властивості ґрунту і віддзеркалює здатність ґрунту утримувати ХЕ у фіксованому стані у балах.

Коефіцієнти стійкості (kt), розраховані для різних типів ґрунтів, наведено у додатку 4.

Фактичне надходження токсичних елементів у ґрунт з добривом (G) розраховується як: G=dg2100/g1,де d - доза добрива за діючою речовиною, кг/га; g1 - вміст діючої речовини у добриві,%; g2 - вміст токсичного елемента у добриві, мг/кг (дод.5)

За терміном досягнення критичної концентрації БАЕ у ґрунті запропоновано таку градацію ризику застосування мінеральних добрив: < 10 років - високонебезпечний; 10-30 - небезпечний; 31-100 - помірно небезпечний і > 100 років - малонебезпечний рівень.

Прогнозування надходження біогенних і токсичних елементів з мінеральних добрив у водні об'єкти [29]

Для розробки експертної оцінки надходження біогенних і токсичних елементів у водні об'єкти внаслідок застосування мінеральних добрив можна керуватися визначенням виносу хімічних речовин з рідким стоком (Р) за формулою: Р= Сст·W·F/1000,де Сст - концентрація хімічних елементів у стоці, мг/л (розраховують для кожного елементу окремо); W - об'єм стоку, м3/га; F - площа, для якої роблять розрахунок, га (рекомендовано брати площу 20 га, що відповідає 1 га водної поверхні водоймища).

Орієнтовний об'єм стоку для території України, визначений за картосхемами ізоліній поверхневого стоку талої води, становить близько 50 м3/га.

Концентрація ХЕ у стоці (Сст) передбачає врахування фактичної кількості ХЕ, які надходять у ґрунт з мінеральним добривом, а також можливість переходу їх у поверхневий стік і розраховують за формулою:

Сст= G · b, мг/л

де G - фактична кількість ХЕ, які надходять з добривом у ґрунт, кг/га;

b - параметр переходу ХЕ з добрива у стік, мг·га/л·кг.

Використовуючи відомий ряд водної міграції ХЕ, запропонований О. Перельманом, а також спряженість хімічних властивостей біогенних і токсичних еле?