Антропогенный фактор в изменении рельефа, геологической среды и земельных ресурсов региона

По мере развития цивилизации растет антропогенная нагрузка на землю. Хозяйственная деятельность человека оказывает значительное влияние на ре льеф местности, геологическую среду, состояние земельных ресурсов, их структуру и качество почв.

В начале XIX в. почти половина (49,0 %) территории современной Чувашии была занята лесами1. За 150 лет удельный вес лесов Чувашии снизился до 30,3 %, их площадь сократилась на 36 %. Современный лес — это в основном сохранившиеся присурские и заволжские леса. На населенных территориях они уничтожены почти на 80 %. Уже в середине XIX в. на территории современной Чувашии свыше 40 % земель распахивалось, под сенокосом находилось 6,0 % земельной площади2

Земельный фонд республики по состоянию на 1 января 2003 г. составляет 1 834,5 тыс. га. В настоящее время значительную часть территории республики занимают земли сельскохозяйственного (50,6 %) и лесохозяйственного (33,5 %) назначений. Приусадебные земли, коллективные сады и огороды занимают 6,3 %, земли под площадями, улицами и проездами — 3,5, под водой — 2,7, застроенные территории — 1,4, прочие земли — 1,6, болота — 0,3 % земли. Современная земельная реформа, проводимая в республике, отразилась и на перераспределении земель между ее отдельными категориями. С 1991 г. земли сельскохозяйственного назначения уменьшились на 25,3 %, а

КАРЯГИН Федор Александрович, начальник Чувашского республиканского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, кандидат географических наук, доцент.

находящиеся в ведении городских, поселковых и сельских органов власти увеличились почти в 13 раз.

Нагрузка на землю росла по мере роста численности населения, развития городов, расширения земель, занятых промышленностью и транспортом. Наблюдается постоянный рост городских поселений за счет пригорода. Зачастую городами «поглощаются» целые сельские населенные пункты, численность которых тем не менее на территории Чувашии имела устойчивую тенденцию роста. В настоящее время земли населенных пунктов составляют 138,1 тыс. га, или 7,5 % земельного фонда республики. Потенциальных резервов восполнения потерь пашни за счет освоения новых земель и трансформации болот и кустарников, малоценных лесов и рекультивации нарушенных земель немного. Для восполнения неизбежных потерь пашни и других сельскохозяйственных угодий существует лишь один путь — более рачительное использование уже освоенных земель. Обостряющаяся из года в год экологическая обстановка в республике делает необходимым недопустимость дальнейшего сокращения лесного фонда, развитие сети особо охраняемых природных территорий, повышение статуса водоохранных зон.

Изменение геологической среды в республике связано с городским, промышленным и транспортным строительством, добычей полезных ископаемых и больше всего проявляется в северных районах республики. На территории городов отмечаются ухудшение общей дренированности, нарушения инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод в связи с наличием асфальтовых покрытий, отсутствием или неэффективной работой дренажных систем. Возникают новые искусственные источники питания подземных вод, обусловленные потерями в водопроводных и канализационных коммуникациях. Все это приводит к повышению уровня грунтовых вод, заболачиванию и подтоплению территории городов. В последние годы подтопление все чаще отмечается и в сельской местности, причем даже на территориях, расположенных далеко от дорог и населенных пунктов. Это явление объясняется высоким давлением тяжелой сельскохозяйственной техники на пашню, создающим дополнительный уплотненный водонепроницаемый горизонт почвы.

Геологическая среда претерпевает различные изменения в связи с транспортным строительством. Инженерная подготовка строительства дорог, магистральных трубопроводов приводит к понижению или повышению отметок земной поверхности, исчезновению естественных и образованию антропогенных форм рельефа, формированию искусственных грунтов. Изменения геологической среды и рельефа происходят при добыче полезных ископаемых и в ходе гидромелиоративного строительства. Чрезвычайные ситуации, особенно пожары, сопровождающиеся взрывом, также вносят изменения в природную среду, образуя пирогенные ландшафты. Пирогенный комплекс включает в себя предварительное иссушение, загорание и превращение подстилающей поверхности в качественно иной материал, уничтожение живых организмов. К кратковременному, но сильному нагреванию поверхности рыхлых суглинистых и песчано-глинистых отложений привела авария на магистральном газопроводе Помары—Ужгород недалеко от разъезда Мыслец 11 апреля 1996 г. В чувашском Заволжье, богатом торфяными месторождениями, при их пожарах образуются обширные обвалы над выгоревшими участками, в результате чего поверхность торфяников опускается на 1— 3 м. Восстановление растительного покрова происходит медленно и не всегда в полном объеме.

Из современных физико-химических процессов на территории республики широко развиты плоскостной смыв, эрозионные и оползневые процессы, заболачивание. Характер и интенсивность протекания этих процессов определяются выпадением значительного количества осадков, пологовсхолмленной поверхностью, развитой овражно-балочной и речной сетью, близким залеганием грунтовых вод в долинах рек, наличием водоупорных пород, залегающих неглубоко от поверхности. В результате территория Чувашской Республики характеризуется широким развитием овражной эрозии и относится к наиболее эродированным районам страны. При преобладающем полого-холмистом рельефе более 84 % сельскохозяйственных угодий республики размещено на склонах. Насчитывается более 3,7 тыс. оврагов и балок общей длиной свыше 22 тыс. км. Овраги и балки занимают около 140 тыс. га, в том числе овраги 7 тыс. га. Коэффициент густоты овражно-балочной сети составляет

Антропогенный фактор в изменении приро дных ресурсов региона 287 1 251,2 м/км². Эродированность сельскохозяйственных угодий по результатам почвенных обследований составляет 73,1 %, пашни — 81,3 %. В ряде районов отмечается вторичное образование оврагов в балках.

Не умаляя значения природных факторов в образовании и развитии оврагов, на основании собственных наблюдений сотрудники Чувашского республиканского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды пришли к выводу, что современные овраги являются результатом неграмотной эксплуатации земли. Из наблюдаемых нами 33 оврагов не было трех до 1986 г., еще три возникли после 1990 г. Старые овраги, взятые нами под наблюдение до Великой Отечественной войны не представляли опасности. Все наблюдаемые овраги Була-Карлинского бассейна начали развиваться с распашкой межи между земельными наделами единоличников и образованием в севообороте колхозов полей больших размеров. С массовым укрупнением колхозов в начале и конце 50-х гг. XX в. поля еще были расширены. В этих условиях водотоки беспрепятственно с ускорением достигали обрывов склонов, образуя промоины, водопады, затем овраги.

Аграрная политика конца 50-х — начала 60-х гг. XX в., навязывавшая пропашные культуры, вытеснила скот, особенно личного подворья, к оврагам, на балки и водоохранные зоны. В связи с обобществлением крупного рогатого скота резко выросла численность мелкого рогатого скота, особенно коз. Если колхозным стадам под пастбища отводились поля с многолетними травами, то личному, особенно мелкому рогатому скоту, доставались никем не защищенные овраги и балки. В результате этому периоду хозяйственной деятельности соответствует наиболее интенсивное развитие овражной сети.

Значительная часть территории Чувашии сложена известняками. В северо-восточных и юго-восточных районах верхнепермские и меловые известняки выходят на поверхность. Добываемые камни использовались местным населением как строительный материал. Чувашия одна из первых среди республик и областей Среднего Поволжья приступила к строительству автомобильных дорог федерального значения. Для мощения полотен дорог камни добывали на месте. Широкомасштабная добыча камней привела к значительным

Ф.А.Карягин изменениям ландшафтов на территории многих районов, особенно к ускорению эрозионных процессов. К сожалению, и в настоящее время принимаются неграмотные в природоохранном отношении хозяйственные решения.

Овражная эрозия наносит большой ущерб народному хозяйству республики. Ежегодно значительные площади, уничтоженные эрозией, исключаются из хозяйственного пользования как «неудобные земли». Особенно страдают от эрозии земли в северной части республики. Следует отметить, что на территории Чувашской Республики всегда велась борьба с оврагами, особенно в 60-е гг. XX в., т.е. в период самого интенсивного их роста. Проводились массовые мероприятия по посадке деревьев и кустарников на вершинах и склонах оврагов. Вместе с тем необходимо учесть, что не во всех эрозионных районах эта мера была эффективной. Одни лесопосадки без технических сооружений не в состоянии остановить линейную эрозию на водораздельных равнинах, примыкающих к коренному берегу р. Волги, в Сурско-Цивильском и Цивиль-Кубнинском районах. Эффективность противоэрозионных мер определяется, в первую очередь, комплексным учетом физико-географических условий территории. В республике накоплен немалый положительный опыт работы по борьбе с оврагами. В колхозе «Ленинская искра» Ядринского района создана система борьбы с эрозией почв (без применения бетона, железа и мощной техники). Созданный в этом хозяйстве комплекс овражно-балочных, полезащитных и водорегулирующих лесных полос в настоящее время занимает 217 га. В результате проведения этим хозяйством мероприятий на его территории резко снизился смыв почвы, пашня уже не съедается оврагами, поднялся уровень грунтовых вод, ожили родники, флора и фауна.

Положительную роль сыграли противоэрозионные мероприятия, выполненные в рамках Всесоюзной целевой комплексной программы по развитию Нечерноземной зоны РСФСР В соответствии с ней в верховьях малых рек Чувашии и их притоков, оврагах и балках построено 780 капитальных противоэрозионных плотин-водохранилищ с объемом не менее 10 тыс. м3, 35 подпорных сооружений с общим объемом 196 млн м3 воды, площадью зеркала 5 314 га. Водохранилищ объемом воды свыше 500 тыс. м3

Антропогенный фактор в изменении природных ресурсов региона 289 насчитывается 75; 1,0 млн м³ и выше — 24, которые на зиму опорожняются, а весной задерживают талые воды, стекающие с водосборной территории. В результате этого значительная часть бывших оврагов в настоящее время перегорожена каскадом противоэрозионных плотин, и вершины оврагов находятся под водой.

На деформирование рельефа Чувашской Республики, особенно за последние десятилетия, оказали влияние Куйбышевское и Чебоксарское водохранилища на Волге. Побережья водохранилищ являются зоной интенсивного хозяйственного освоения. Геологическое и геоморфологическое строение берегов водохранилищ обусловливает их значительное разрушение. Берегоукрепительные сооружения построены с расчетом на НПУ +68,0 м, но из-за низкого уровня воды они оказались на суше, а волновое воздействие проникает к их подошве и вызывает деформацию и разрушение.

ю        На возвышенных правых берегах водохранилищ преобла дает абразия, которая сопровождается оползнями. Оползающий материал постепенно размывается волнами и выносится в ложе водохранилища. Абразионные процессы в пределах Чебоксарского водохранилища наиболее активны в районе с. Ильинки. На левом берегу располагаются террасы Волги. Первая (пойменная) оказалась затопленной. Вторая и третья террасы, сложенные аллювиальными песками, легко размываются даже при слабом волнении. На них также развиты осыпные процессы3. В случае подъема водохранилища до промежуточной отметки +65,0 м или проектной — +68,0 м, весь правый незащищенный склон Волги будет переработан абразионными и оползневыми процессами. Все это отрицательно скажется на состоянии окружающей природной среды, хозяйственной деятельности и рекреационной обстановке4

Главным природным ресурсом Чувашии является обрабатываемая земля. Интенсификация земледелия и увеличение разнообразия антропогенных воздействий на почву вызывают в ней необратимые процессы, связанные с дегу-мидизацией, перестройкой сложения и фильтрационных свойств, денудационными и галогеохимическими процессами. В условиях возрастающей нагрузки на землю экологическое состояние почв Чувашской Республики оценивается- как неудовлетворительное. Происходит снижение их качества, накопление в почвах и репродуктивных органах растений токсических веществ. Расчлененность территории, высокая эродированность сельскохозяйственных угодий, сокращение объемов противоэрозионных работ, отрицательный баланс между поступлением и потерей питательных веществ в почве создают основу для снижения урожайности сельскохозяйственных культур. Уже к середине 90-х гг. XX в. отмечено уменьшение средневзвешенного содержания гумуса в почве по сравнению с уровнем 1964 г.

Одним из условий повышения продуктивности земледелия является защита урожая от вредителей, болезней и сорной растительности. Для этого в посевах сельскохозяйственных культур в республике использовались пестициды 66 наименований, иногда без учета научно обоснованных нормативов и результатов агрохимического обследования почв. Не соблюдался принцип сбалансированного применения, нарушались правила хранения, транспортировки, технологии внесения.

Все же за последние годы не только по причинам объективного характера (нехватки и отсутствия средств) в республике установилась устойчивая тенденция к сокращению объемов применения химических средств защиты растений. Если за 1985—1989 гг. среднегодовая площадь химических обработок посевов составляла 490,0 тыс. га с использованием 1 427 т различных ядохимикатов и с пестицидной нагрузкой по 1,8 кг на гектар пахотных земель, то в 2003 г. она составила всего 0,18 кг/га. За эти годы были сокращены не только объемы химических обработок посевов, но и полностью заменен ассортимент применяемых пестицидов. Практически исключены из применения все химические препараты первого класса опасности, а также высоко- и среднетоксичные ядохимикаты с отдаленными последствиями.

В целом вред, наносимый природной среде пестицидами, трудно переоценить. Сегодня важно уделять внимание не минеральному питанию почвы, не химической защите, а органическому питанию и естественной защите растений. В целях поддержания плодородия почвы необходимо шире использовать навоз, солому, компост древесной коры, бытовые отходы, а в защите растений — фитонцидные свойства многих растений.

Реальными и потенциально аварийными загрязнителями земель являются склады горюче-смазочных материалов и автозаправочные станции во всех городах и коллективных хозяйствах сельской местности. Так, в частности, в пригороде г. Чебоксары из-за утечки 42 т керосина со складов комбината «Буревестник» загрязнена площадь в 63 га, участок загрязнения находится в 500 м от Волги.

В настоящее время все еще сохраняются условия для техногенного загрязнения почв тяжелыми металлами и другими поллютантами. Загрязнение земель происходит и через атмосферный воздух. С учетом того, что Вурнарский химический завод в течение многих лет выпускал химические средства защиты растений, в 90-е гг. XX в. нами проведено эколого-химическое исследование техногенного загрязнения п. Вурнары и прилегающей территории на площади 25 км2- Исследования проводились на наличие в почвах и донных отложений 40 ингредиентов и специально на наличие ДДТ и других хлорорганических пестицидов.

В результате исследований выделена аномалия с превышением предельно допустимой концентрации (ПДК) (0,1 мг/кг), охватывающая селитебную зону п. Вурнары, включающую в основном одноэтажную застройку с приусадебными участками, коллективные сады и огороды, территорию химзавода и его окрестности. Более контрастные аномалии с изоконцентрацией от 1,0 до 20 мг/кг (превышение ПДК в 10—200 раз) кольцом охватывают территорию химзавода, северного и южного поселков завода, часть жилой зоны п. Вурнары. Максимальное содержание ДДТ составляет 34,0 мг/кг, что в 40 раз превышает ПДК. Он расположен между промплощадкой химзавода и прудом Дачный, охватывает частные огороды и занимает площадь 0,6 км2. Здесь среди основных болезней, связанных с воздействиями внешней среды, распространены злокачественные новообразования, сердечно-сосудистые заболевания, болезни органов дыхания, аллергия, нарушения репродуктивной функции.

Несмотря на значительное расстояние от Чернобыля, катастрофа на атомной электростанции не обошла Чувашию стороной. В 1986 г. было установлено резкое увеличение концентрации радионуклидов цезия по сравнению с уровнем 1985 г. на всей территории республики. Плотность загрязнения почв радионуклидами цезия достигала до

1 кюри/км2 по сравнению с фоновым уровнем многолетних наблюдений до 1985 г. 0,1—0,2 кюри/км2

Возрастающие объемы производственных и бытовых отходов занимают значительные территории даже при правильном размещении их в природной среде. Несанкционированные свалки, рассеивание отходов при их образовании и транспортировке вызывают негативные изменения во всех средах.

В целях защиты геологической среды, рельефа, земельных ресурсов, недопущения дальнейшей деградации почв, сохранения и повышения их плодородия, недопущения химического загрязнения считаем необходимым поставить на научную основу инвентаризацию и мониторинг земель, составление земельного кадастра; следует опираться на научно обоснованную систему земледелия, развивать систему защиты сельскохозяйственных культур биологическими методами, проводить комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий по борьбе с водной и ветровой эрозией почв; обеспечить проведение всего комплекса запланированных работ по инженерной защите берегов Чебоксарского водохранилища; разработать и внедрить программу «Отходы». В концепции устойчивого развития Чувашской Республики проблема почв должна быть одной из центральных.