Природоохранные мероприятия при реконструкции мелиоративных систем в Республике Беларусь

Введение. В Государственной программе сохранения и использования мелиорированных земель на 2011-2015 годы указывается, что в условиях длительной эксплуатации выходят из строя мелиоративные системы и их элементы:

• происходят изменения продольного и поперечного профилей каналов за счет заиления, размыва, обрушения откосов и дна каналов, осадки грунта, зарастания их травяной и древесной растительностью;
• заиление, зарастание, разрушение дренажных линий, уменьшение их глубины в связи со сработкой торфа;
• разрушение водорегулирующих и других сооружений, их креплений и облицовок, ухудшение характеристик и выход из строя насосно-силового оборудования;
• меняется состояние поверхности и структура почвы в результате уплотнения ее сельскохозяйственной техникой.

Это приводит к нарушению оптимальных агротехнических сроков посева и уборки сельскохозяйственных культур, условий их выращивания и в результате к значительному снижению продуктивности мелиорированных земель [1]. Учитывая вышеприведенные причины неудовлетворительного состояния мелиорированных угодий в Республике Беларусь целенаправленно осуществляется реконструкция мелиоративных систем.

Материалы и методы исследования. Материалами исследования являлись проекты реконструкции мелиоративных систем в условиях восточной части Республики Беларусь и разделы природоохранных мероприятий в этих проектах.

В процессе исследования применялись методы: абстрактно-логический с углубленным анализом причинно-следственных связей, общелогические приемы - синтез, анализ, обобщение, аналогия, монографический анализ и метод сравнения.

Результаты исследований. Вовлечение земельных и водных ресурсов в хозяйственный оборот посредством реконструкции мелиоративных систем ведет к увеличению продукции растениеводства и животноводства. Однако при этом могут иметь место и некоторые негативные последствия.

Это проявляется в том случае, если в мелиоративной системе в самом проекте не заложены природоохранные мероприятия как ее неотъемлемые элементы. Выполненный нами предварительный анализ природоохранных мероприятий, предусматриваемых в проектах реконструкции мелиоративных систем, построенных ранее в восточной части Республики Беларусь, позволил выявить некоторые направления их осуществления.

Во-первых, это запрет на регулирование малых рек с узкими поймами для использования их в качестве водоприемников, сохранение живописных участков средних рек.

Во-вторых, при реконструкции практически всех мелиоративных систем предусматриваются меры, предупреждающие возможное загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Растворенные в дренажном стоке химические элементы (неиспользованная растениями часть удобрений и смытые пестициды) могут повысить концентрацию до таких уровней, которые вызовут изменения водной флоры и фауны.

Показателен при этом следующий пример. В ранее построенном мелиоративном канале, где водилась молодь плотвы, впадало устье дренажного коллектора. После дождей, когда из коллектора шла вода, молодь уходила от трубы на 20 метров. Когда стока из коллектора не было, стайки рыбешек кружилась и под устьем дренажного коллектора. Конечно, в обоих случаях концентрация основных загрязнителей дренажного стока (а это в основном азотные соединения) в этот период не достигала предельно-допустимых концентраций и гибели молоди не наблюдалось. В канале, где выход устьев коллекторов был на всей их длине, молодь появлялась там только после прекращения дренажного стока.

Анализ данных, приводимых в природоохранных разделах проектов по реконструкции мелиоративных систем, показал, что обычно дренажный сток не несет таких загрязнителей, концентрация которых превышала бы предельно допустимые концентрации. Но иногда возможны сильные дожди, когда суммарная концентрация химических соединений (часть смытых пестицидов и неиспользованных растениями удобрений) может на короткое время повысить их концентрацию.

Поэтому в устьевой части мелиоративных каналов, являющихся водоприемниками поверхностных и дренажных вод, при впадении их в реку во многих проектах предусматривается устройство накопительных емкостей различных конструкций, которые позволяют минимизировать загрязнение поверхностных вод. На самих же мелиоративных системах при этом широко применяется комплекс мероприятий по организации поверхностного стока.

В-третьих, практически во всех проектах реконструкции мелиоративных систем предусматриваются мероприятия по доведению параметров существующих каналов до проектных размеров с креплением откосов. Часто на откосах каналов образуются промоины и каверны, возникающие в связи с воздействием поверхностного стока и с выходом грунтовых вод.

При этом вода выносит большое количество грунта, который оседает на дне канала, а затем поступает в другой, более крупный канал или реку - водоприемник. Вынос грунта сопровождается разрушением откоса и изменением его проектного очертания. В природоохранном отношении это явление крайне нежелательно в связи с увеличением мутности вод и донными отложениями, изменяющими режим стока.

В этом случае зимние работы по реконструкции и устройству каналов являются более предпочтительными, чем летние, поскольку, как правило, в это время отсутствует сток. Эрозионные процессы на откосах каналов, влияющие на компоненты природной среды в основном ликвидируются инженерными, а в некоторых случаях и лесоустроительными мерами. Это характерная для мелиоративного строительства особенность - ликвидация отрицательных последствий с помощью тех же средств, которые применяются при строительстве мелиоративных систем.

На откосах плотин и дамб обвалования из песков и супесей происходят процессы несколько иного порядка. Растительность здесь редкая и слаборазвитая. Специфичность откосов дамб заключается в том, что грунт на их поверхности находится в резко контрастных условиях увлажнения.

Быстрое скатывание воды приводит к малой глубине промачивания, а грунтовая вода выходит в нижней части откоса. Обнаженные песчаные откосы пылят даже при небольших скоростях ветра. Поэтому их закрепление предупреждает запыление воздушной среды тончайшими частицами песка. Самый распространенный при этом способ закрепления откосов - это посев трав. Дернина является лучшим контактным слоем на границе двух сред - воздушной и грунта, поскольку в ней развиваются те же процессы, что и в почве [2].

Контактными слоями между различными средами при реконструкции мелиоративных систем можно считать следующие граничные территории:

• между лесом и полем, где проявляется «эффект опушки»;
• осушенным болотом и прилегающими к нему сельскохозяйственными угодьями;
• полем и приречной лесокустарниковой растительностью в пределах реконструируемой мелиоративной системы;
• полосы вдоль дорог или трубопроводов большого диаметра, проложенных по поверхности;
• между берегом и прибрежной зоной, а также мелководной территорией водохранилища или пруда.

Комплексным природоохранным мероприятием на контактных слоях можно считать посадку лесополос. Они, к тому же, являются и вертикальными границами сред. Это обстоятельство имеет очень существенное значение для охраны природных компонентов на мелиорированных землях. Кроме того, лесные посадки придают антропогенным ландшафтам разнообразие и привлекательность [2].

Резюмируя вышеизложенное, можно отметить, что поскольку экологическое совершенствование при реконструкции мелиоративных систем возможно различными средствами (техническими, агротехническими, лесотехническими), то прежде всего они должны минимизировать возможные отрицательные последствия на контактах сред. Следует также отметить, что хозяйственная значимость и малая изменчивость мелиоративнойагроэкосистемы существенно зависят от коэффициента земельного использования (КЗИ).

При увеличении отчуждаемой площади (под каналами, дорогами, лесополосами, природоохранными сооружениями) сокращается территория, занятая сельскохозяйственными культурами и, следовательно, уменьшается КЗИ и валовой выход продукции. Особенно это заметно при уменьшении КЗИ до 0,8. Вот почему при реконструкции мелиоративных систем практически всегда ставится задача о повышении КЗИ.

Однако замечено, чем выше КЗИ, тем менее устойчивой становится агроэкосистема в природоохранном отношении. В этом случае необходима дополнительная энергия для поддержания ее устойчивости. Как отмечается в работе [2], наиболее энергоемкой и неустойчивой будет та агросистема, в которой отсутствуют природоохранные мероприятия. И, наоборот, присутствие их сберегает затраты человеческой энергии, предупреждает ущербы и в конечном счете повышает устойчивость системы.