Екологічні проблеми гідромеліорації

Вступ.

1. Сучасний стан й проблеми гідромеліорації земель.

2. Аналіз подальшого розвитку гідромеліорації.

Висновки.

Список використаної літератури.

Вступ

Меліорація – це система заходів, пов’язаних із докорінним поліпшенням властивостей ґрунтів і спрямованих на підвищення їхньої родючості. Існує понад 30 видів меліорації. найпоширенішим із них є гідромеліорація – зрошення та осушення.

У зрошенні земель роль найактивнішого агента відіграє штучне зволоження ґрунтів із водного джерела для забезпечення рослин водою.

Тривале зрошення спричинює низку екологічних проблем. Головна з них – це вторинне засолення ґрунтів, що виникає за надмірного зрошення і високого рівня ґрунтових вод.

Із зрошенням пов’язана також проблема раціонального використання вроди.

Осушення за принциповою основою протилежне до зрошення. Його проводять на перезволожених землях, лісах, болотах для включення нових територій у сільськогосподарське виробництво. Внаслідок виникають небезпечні екологічні зміни водного балансу та порушуються режим підземних вод. Внаслідок цього можливі часті катастрофічні повені, посилюється процес деградації ґрунтів і зменшується продуктивність сільськогосподарських угідь.

1. Сучасний стан й проблеми гідромеліорації земель

Споживання природних ресурсів у результаті господарської діяльності тільки за період з 1900 по 2000 р. зросло більше чим за всю історію цивілізації. У системі міжнародного географічного поділу праці розвинені країни виступають основними споживачами, а що розвиваються — виробниками сировинних ресурсів. У той же час історія розвитку цивілізації показує, що наявність або відсутність власних природно-сировинних ресурсів в умовах сучасного світового господарства не є вирішальним чинником у розвитку країн. Часто саме в країнах багатих природними ресурсами має місце природна марнотратність. До початку 70-х років ХХ століття екстенсивні фактори розвитку світової економіки в значній мірі себе зжили, ріст споживання ресурсів значно перевищив їхнє поновлення. Крім того, значну гостроту придбали екологічні проблеми.

Основою живої природи й виробництва продовольства є ґрунти. У цей час структура земельних ресурсів планети (без Антарктиди й Гренландії) виглядає в такий спосіб: 1450 млн. га (11 %) — оброблювані землі (рілля, сади); 3100 млн. га (23 %) природні луги й пасовища; 4000 млн. га (30 %) — ліси й чагарники; 450 млн. га (2 %) — населені пункти, промислові й ін. об'єкти; 4400 млн. га (34 %) — малопридатні й непродуктивні землі. Здавалося б є ще можливість розширення орних земель. Однак по оцінках екологів граничні площі ріллі не повинні перевищувати 1500 млн. га, а це означає, що всі доступні резерви орних земель людиною практично вже використані, і подальша оранка приведе до різкого посилення екологічної кризи. До цьому варто додати, що в багатьох країнах миру площі орних земель у результаті урбанізації й деградації зменшуються. І якщо в розвинених країнах ріст урожайності й продуктивності сільського господарства компенсує збиток земель, то в країнах, що розвиваються, картина зворотна. Відповідно до прогнозу в 2030 р. площа ріллі у світі знизиться з 0,10 до 0,08 га/чол. Основні причини зменшення площі орних земель на один жителя полягають у розвитку деградаційних процесів (ерозія, дефляція, засолення, опустелювання) і збільшенні чисельності населення у світі. У результаті деградації із сільськогосподарського обороту щорічно випадають більше 14 млн. га ріллі. Тут доречно відзначити, що за всю історію розвитку цивілізації знищені біля двох мільярдів гектарів родючих земель, тобто більше, ніж площа сучасних сільськогосподарських угідь світу. Основні причини знищення родючих земель: водна ерозія — 56 %; дефляція — 28 %; засолення — 12 %; фізична деградація — 4 % .

У цей час лісами на планеті зайняті близько 4000 млрд. га, у тому числі: у Європі — 141 млрд.га; Північній Америці — 733 млрд.га; Південній Америці — 1033 млрд. га; Африці — 753 млрд. га; Азії — 520 млрд. га; СНД — 910 млрд. га. За останні 200 років площі лісів скоротилися в 2 рази. Протягом тривалого часу скорочення площі лісів не створювало проблем, але в останні роки цей процес став негативно впливати на економічне й, особливо, екологічний стан багатьох країн миру. Найбільше гостро проблема скорочення площі лісів коштує в Південній Америці, де тільки за останні 20 років площі оброблюваних земель збільшилися в 2 рази за рахунок вирубки лісів. За цей час зведено лісів більше, ніж за попередні 400 років.

Останнім часом найпоширенішими показниками біосферного значення територій і загального впливу на навколишнє середовище вважаються біологічна ємність і екологічний слід. Показник біологічної ємності показує, скільки гектарів земель середньої біологічної продуктивності доводиться на людину. У середньому для миру він становить 1,8 га/чіл. Екологічний слід характеризує потребну кількість гектарів земель на людину з урахуванням зниження продуктивності територій у результаті господарської діяльності. Зниження продуктивності в цей час становить — 22 %, отже, екологічний слід становить — 1,8 1,22 = 2,2 га/чол. Таким чином, екологічний дефіцит становить 0,4 га/чіл, а це означає, що природокористування у світі не відповідає вимогам стійкого розвитку.

Запаси прісних вод на планеті становлять — 40 000 км3, однак поширення їх по регіонах і країнам украй нерівномірно: Європа — 3200 км3, Азія — 14400 км3, Африка — 4000 км3, Австралія — 400 км3, Північна Америка — 6440 км3, Південна Америка — 9530 км3, Аравійський півострів — 15,3 км3, Західна Азія — 95,2 км3. Загальний обсяг водоспоживання у світі з 1900 по 2000 р. зріс із 580 км3 до 3980 км3. При цьому обертають на себе увага зниження обсягу безповоротного водоспоживання з 57 до 54 %, що відповідає збільшення обсягів забруднених поворотних вод і забруднення водних ресурсів. Ці дані свідчать про нераціональне використання водних ресурсів. У багатьох країнах миру, наявні водні ресурси перебувають на грані вичерпання. Останнім часом виявилася небезпечна тенденція скорочення водних ресурсів і збільшення частоти й тривалості посух. За даними Д.Я. Ратковича, скорочення річного стоку рік у Росії під впливом господарської діяльності склало 43 км3 або 1,6 % від річного стоку великих рік країни. Аналогічні процеси спостерігаються по багатьом країнам світу[4, c. 125-128].

Сільське господарство (включаючи й меліорацію) є, з одного боку, основою рішення продовольчої проблеми, з іншого боку — одним з основних факторів, що визначають стан навколишнього середовища. І в тім і в іншому якостях сільське господарство впливає на соціально-економічні й екологічні умови існування людства. ХХ століття можна з повною підставою назвати століттям хімізації й зрошення земель. Завдяки цим двом заходам за останні 100 років у всіх регіонах миру виробництво продукції сільського господарства виросло в кілька разів. Світове споживання мінеральних добрив збільшилося більш ніж в 10 разів. Різко збільшилися площі зрошуваних земель — з 48 млн. га в 1900 г до 278 млн. га в 2000 р. Одночасно з'ясувалося, що застосування високих доз мінеральних добрив, особливо в країнах з низькою культурою землеробства, веде до забруднення ґрунтів і водних ресурсів і, що особливо небезпечно — продовольства. Все це негативно відбивається на здоров'я людей. Широкий розвиток зрошення, у свою чергу, супроводжується вичерпанням і забрудненням водних ресурсів, засоленням і підтопленням земель. У цей час із 278 млн. га зрошуваних земель 100-120 млн. га (35-40 %) піддані вторинному засоленню й підтопленню. Щорічно із сільськогосподарського обороту у світі вибувають близько 10 млн. га зрошуваних земель. Обсяг продукції, одержуваної зі зрошуваних земель, з 1960 по 2000 р. знизився з 50 % до 40 %.

У цей час є досить багато прогнозів розвитку сільського господарства. За прогнозом ФАО до 2030 року буде розорано додатково 57 млн. га в Африці й 41 млн. га в Південній Америці. ДО 2050 року на душу населення в країнах, що розвиваються, буде доводитися не більше 0,06-0,08 га орних земель (мал. 1, 2) [9, 11].

Відповідно до різноманітного сценарію зміни сільського господарства в майбутньому, при збереженні існуючого стану землеробства й зрошення, виробництво продовольства до 2030 року впаде до рівня 1900 року (на душу населення нижче, ніж в 1900 р.), а екологічний слід, тобто погіршення стану сільськогосподарських угідь – зросте[6, c. 134-138].

Ці небезпечні тенденції й прогнози зміни стану біосфери привели до розвитку інтенсивних досліджень проблем сільського господарства й меліорації й розробці нових прогресивних видів техніки й технології землеробства й меліорації, що забезпечують не тільки зростання виробництва продовольства (з урахуванням зниження питомих площ оброблюваних і зрошуваних земель), але й збереження біосфери.

Характеризуючи загальну спрямованість сучасних шляхів рішення проблем меліорації, слід зазначити, що в останні роки у світі відбувається зміна концепцій: від охорони природних ресурсів — до стійкого керування біогеохімічними процесами. А це, по великому рахунку, означає, що збільшення виробництва продуктів харчування повинне одночасно супроводжуватися зниженням навантаження на природне середовище. Завдання — надзвичайно складна, тим більше що у світі ще сильні традиційні підходи до природокористування, особливо в країнах, що розвиваються, де відсутні необхідні для цього соціально-економічні умови.

Водні меліорації (зрошення і осушення) — один з основних шляхів підвищення врожайності сільськогосподарських угідь, що займають на планеті 10% площі суші. Шоста частина цих земель меліорірована, і з них отримують від 40 до 50% всіх вироблених сільськогосподарських продуктів.

Меліорація земель є об'єктивною необхідністю в справі перетворення природних комплексів, перетворення боліт і заболочених земель в високопродуктивні сільськогосподарські угіддя, соціального та економічного перетворення країни. Як найважливіша ланка інтенсифікації сільськогосподарського виробництва меліорація покликана внести відчутний внесок у вирішення Продовольчої програми.

Екологічні аспекти нерозривно пов'язані з господарською стороною проблеми і вимагають всебічного уваги і глибокого осмислення[1, c. 205-206].

2. Аналіз подальшого розвитку гідромеліорації

Протягом ХХ століття зниження забезпеченості земельними ресурсами певною мірою компенсувалося приростом зрошуваних земель, на яких виробництво продовольства було більше ефективним. Площі зрошуваних земель у світі особливо різко зростали в період 1950-2000 р. При цьому темпи приросту зрошуваних земель у розвинених країнах, починаючи з 1980 р., знизилися, що пояснюється з однієї сторони надвиробництвом сільськогосподарської продукції, з іншого боку — прагненням знизити навантаження на природне середовище. У країнах, що розвиваються (за винятком країн Центральної Азії) високі темпи приросту зрошуваних земель збереглися до 2000 р., що пояснюється необхідністю збільшення виробництва продовольства, незважаючи на обмеженість водних ресурсів і погіршення стану природного середовища. У країнах Центральної Азії (Узбекистан, Казахстан, Таджикистан, Туркменія, Киргизстан) різке зниження темпів приросту зрошуваних земель було пов'язане з вичерпанням водних ресурсів і погіршенням меліоративного стану зрошуваних земель.

У цей час частка зрошуваних земель по окремих країнах коливається досить у широких межах (табл. 2).

Розвиток зрошення земель дозволило істотно збільшити виробництво продовольства: у період з 1960 по 2000 р. обсяг сільськогосподарської продукції у світі збільшився в 1,5 рази. Однак загальний обсяг сільськогосподарської продукції не відбиває дійсне положення із продовольством у світі. Необхідно розглядати не загальний, а питомий обсяг продовольства на людину, тобто з урахуванням росту чисельності населення у світі. Якщо в 1960 р. зрошувані землі становили близько 9 % від ріллі й давали 50 % всієї сільськогосподарської продукції, то в 1980 р. 14 % зрошуваних земель давали вже 40 %, а до 2030 р. 23 % зрошуваних земель будуть давати не більше 35 % продукції. У цілому темпи росту народонаселення у світі значно перевищують темпи приросту продовольства, отже, збільшення площі зрошуваних земель до 350 млн. га при площі ріллі 1500 млн. га не забезпечить рішення продовольчої проблеми.

Основною формою державної підтримки меліорації повинні стати федеральні й регіональні цільові програми, що стимулюють товарне виробництво тих видів продукції, які необхідні для насичення продовольчого ринку й досить конкурентоспроможні. Тут найважливіший фактор — екологічно чиста продукція, вирощена із застосуванням сучасних технологій зрошення, і є конкурентоспроможною не тільки на внутрішньому, але й на зовнішньому ринку[5, c. 243-245].

Держава й суспільство повинні бути в не меншому ступені, чим сільгоспвиробники, зацікавлені в застосуванні знань і ідей, що сприяють виробництву сільгосппродукції в обсягах, необхідних для повного задоволення потреб суспільства з найбільшою ефективністю й найменшим збитком для навколишнього середовища.

Інтереси держави й суспільства при обробленні сільськогосподарських культур на зрошуваних землях в умовах нових економічних умов полягають у наступному:

1) зрошення є найважливішим чинником виробництва екологічно чистої продукції при дотриманні умови поліпшення (збереження) екологічного стану природних водних систем;

2) відбувається збереження в сільгоспвиробництві робочих місць і створення нових робочих місць більше високого технологічного рівня (інформаційного, інтелектуального), тому що для виробництва на зрошенні потрібні більше кваліфіковані сільськогосподарські робітники, чим на богарі;

3) досягається стійкість продовольчого забезпечення країни, причому з дотриманням умови задоволення безупинно зростаючих (в основному не в кількісному, а в якісному відношенні) потреб громадян. Тут є через диверсифікованість «споживчого кошика» і «портфеля товарів».

Визначальним фактором, що формує економічний ефект від проведення меліорації земель, є не тільки ріст урожайності сільськогосподарських культур, але й зниження навантаження на природне середовище й ресурсозбереження, що одержують реальний економічний зміст через діючий механізм платного водокористування.

Меліорація земель, спрямована на підвищення існуючої родючості ґрунтів, пов'язана з великими капіталовкладеннями й додатковими витратами сільськогосподарського виробництва, а це вимагає всебічного, у тому числі й економічного, обґрунтування меліоративних заходів. Ріст витрат на одиницю земельної площі, що перебуває в обробці, повинен бути раціональним і економічно виправданим. Критерієм доцільності капітальних вкладень розраховуючи на одиницю земельних угідь можуть служити, зокрема, більше високі темпи росту врожайності сільськогосподарських культур у порівнянні з темпами збільшення витрат[3, c. 116-118].

Викладені обставини обумовлюють необхідність державної підтримки сільського господарства й, зокрема, сільськогосподарського виробництва на меліоріруємих землях за допомогою ретельно розробленого набору політичних і економічних заходів. З огляду на сформоване положення з фінансуванням меліоративних заходів, необхідно передбачити державну підтримку меліорації земель у наступних напрямках:

— створення спеціального федерального й регіонального фондів засобів на меліорацію земель і регулювання ґрунтової родючості;

— пряма підтримка державних меліоративних об'єктів у вигляді дотацій і компенсацій з державного бюджету витрат на їхній зміст і поточний ремонт;

— безповоротні державні капітальні вкладення — інвестиції в приналежній державі меліоративні об'єкти;

— розробка мер по стимулюванню сільгоспвиробників до часткового фінансування заходів на внутрішньогосподарській мережі;

— розробка саморегулюючого механізму фінансування меліорацій з бюджетних засобів і засобів господарств на меліоріруємих землях;

— короткострокові й довгострокові кредити, надавані на пільгових умовах виробникам сільгосппродукції на меліоріруємих землях.

Таким чином, державна підтримка виробництва сільськогосподарської продукції на меліоріруємих землях повинна виявлятися при обов'язковому дотриманні принципів адресності, прозорості й зрозумілості для виробників продукції.

Розвиваючи зрошення, необхідно в його основу закласти водозберігаючу технологію поливу, що сприяють різкого збільшення ефективності цього виду меліорації. Але до сих пір коефіцієнт корисної дії зрошувальної мережі залишається невисоким. Так, в зрошувальних системах Північного Кавказу тільки в міжгосподарських каналах втрати води становлять 30% від загального обсягу її забору. Значні втрати води на фільтрацію в магістральних земляних каналах зрошувальних систем Поволжя.

Істотним резервом нормованого використання вологи є правильний вибір і раціональне застосування різних способів поливу сільськогосподарських угідь. За два останні десятиріччя в господарствах України до 75% зросли площі поливу методом дощування, що призвело до зниження зрошувальних норм на 25-30%. В останні роки з'явилися більш прогресивні способи поливу: крапельне і аерозольні, що забезпечує до 50% економії води. Так, зрошувальних норма озимої пшениці при поєднанні поливу дощуванням з дрібнодисперсною вологістю в середньому за три роки була на 30% нижче, ніж при використанні тільки дощування.

З розвитком зрошуваних земель збільшується обсяг коллекторно-дренажних вод. Вони утворюються в результаті періодичних поливів, коли відзначається надмірна сток вод, а також при розсоленні ґрунтів промиванням. У цих випадках підвищується мінералізація річкових вод і вони стають непридатними для зрошення земель.

Для вирішення цієї проблеми необхідно складати схеми комплексного використання коллекторно-дренажного стоку для різних народногосподарських цілей (обводнення пасовищ, вирощування солеустойчівих та очищувальних воду рослин, водопостачання на основі опресненія і т.п.). слід також істотно зменшити витрати води при промивання засолених земель, знизити зрошуючі норми, підвищити ефективність гідромеліорірованних систем, організувати демінералізацію коллекторно-дренажних вод з одночасною очищенням їх від шкідливих домішок. Осушувальні меліорації є одним з основних напрямків розвитку водного господарства країни. Ними забезпечуються високі врожаї сільськогосподарської продукції на землях, до цього малопридатні для такого використання.На даний час більшість загальнодержавних меліоративних фондів (магістральні та міжгосподарські канали, трубопроводи, насосні станції, гідротехнічні споруди, захисні дамби тощо) знаходяться у справному стані, можуть подавати воду для поливу сільськогосподарських культур на площі понад 2 млн. гектарів, а також відводити лишки води з меліорованих масивів на площі 3,3 млн. гектарів. Їх експлуатація і утримання у робочому стані здійснюється 160 водогосподарськими організаціями Держводгоспу за рахунок коштів Державного бюджету.

Проте за даними інвентаризації внутрішньогосподарських меліоративних систем, проведеної у 2005 році, їх технічні можливості дають змогу поливати лише 943 тис. гектарів зрошуваних земель (43 % від наявних). Фактично ж поливається в останні роки у середньому близько 700 тис. гектарів. Основними причинами цього є незадовільний технічний стан внутрішньогосподарських мереж, відсутність необхідної кількості дощувальних машин у сільгосптоваровиробників, які використовують зрошувані землі. Так, наявні зрошувальні системи повинні обслуговувати 26 тис. дощувальних машин, а в наявності є лише 8 тис. одиниць, з них в робочому стані залишилось 5,5 тисяч одиниць. При цьому більше 80 % із наявного парку дощувальних машин вже відпрацювали нормативний строк.

В даний час висловлюється багато нарікань на адресу меліораторів у зв'язку з регулюванням і скеруванням малих річок. Слід сказати, що так зване рішуче скерування проводилося тоді, коли країна не володіла достатніми матеріальними, грошовими та енергетичними ресурсами. Крім того, необхідно було вирішувати проблему забезпечення населення країни продовольством. На цьому етапі необхідно було шляхом застосування простих, недорогих методів меліорації швидко ввести в інтенсивний сільськогосподарський оборот осушення землі.

Стратегічним завданням є проведення робіт з реконструкції існуючих зрошувальних систем на площі 600 тис. гектарів з метою відновлення функціонування внутрішньогосподарських меліоративних систем, що знаходяться в незадовільному технічному стані, які ще не втратили свого потенціалу. Суттєвою проблемою сучасного зрошуваного землеробства є нестача висококваліфікованих фахівців з питань меліорації, гідротехніки і агрономії на поливних землях. Це не дозволяє ефективно використовувати наявний біокліматичний потенціал, родючість ґрунтів, генетичні можливості сортів, поливну воду, дощувальну техніку, сучасні технології тощо[2, c. 349-352].

Висновки

Головним із невирішених в даний час питань в науці є встановлення допустимого обсягу меліорації для кожного конкретного водообороту з урахуванням раціонального використання всіх природних ресурсів та інтересів всіх галузей народного господарства. Але, з огляду на стратегію уряду, все це плавно відходить в розділ «найближчого майбутнього».

Географічною особливістю території України є те, що вона розташована на межі різних природних зон у помірному кліматичному поясі з відчутно вираженою зміною сезонів протягом року. Значна протяжність її території з півночі на південь зумовлює зональні відмінності кліматичних умов, у першу чергу, щодо температурного режиму, із заходу на схід — значні зміни у кількості опадів і умов зволоження, зростання показників континентального клімату у південно-східному напрямку.

Перетворення сільськогосподарського виробництва у високо розвинутий сектор економіки неможливе без ослаблення його залежності від несприятливих природно-кліматичних умов. Проблема поліпшення умов вологозабезпечення сільськогосподарських культур може бути успішно вирішена шляхом використання зрошуваних земель у зоні недостатнього та нестійкого зволоження.

Традиційно склалося, що основним способом поливу в Україні є дощування з застосуванням, у першу чергу, широкозахватних дощувальних машин, експлуатація яких на приватизованих ділянках практично неможлива без попереднього об’єднання власників і користувачів меліорованих земель у кооперативи, спілки, асоціації.

Список використаної літератури

1. Бойчук Ю. Екологія і охорона навколишнього середовища: навч. посібник. — Вид. 4-те, випр. і доп. — Суми : Університетська книга, 2007. — 315с.

2. Джигирей В. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч. посібник. — 5-те вид., випр. і доп. — К. : Знання, 2007. — 422с.

3. Заверуха Н. Основи екології: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів/ Нелі Заверуха, Валентин Серебряков, Юрій Скиба,. — К.: Каравела, 2006. — 365 с.

4. Основи екології: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів/ О. М. Адаменко, Я. В. Коденко, Л. М. Консевич; Ін-т менеджменту та економіки "Галицька академія". — 2-е вид.. — К.: Центр навчальної літератури, 2005. — 314 с.

5. Сухарев С. Основи екології та охорони довкілля: Навчальний посібник/ Мін-во освіти і науки України, Ужгородський нац. ун-т. — К.: Центр навчальної літератури, 2006. — 391 с.

6. Царенко О. Основи екології та економіка природокористування: Навч. посібн. для студ. вузів/ Олександр Царенко, Олександр Нєсвєтов, Микола Кадацький,. — 2-е вид., стереотипне. — Суми: Університетська книга, 2006. — 399 с.