Анотація до роботи:

Телегуз О.Г. Географо-генетичні особливості трансформації ґрунтів трас магістральних трубопроводів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.05 – біогеографія і географія ґрунтів. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна, 2005.

Дисертація присвячена з’ясуванню географо-генетичних особливостей трансформації ґрунтів при будівництві та експлуатації магістральних трубопроводів, визначенню кількісних і якісних показників техногенної трансформації ґрунтів, удосконаленню методики вивчення та моніторингу техногенно порушених земель, які перебувають у кризовому стані. Вивчено властивості техногенно непорушених і техногенно модифікованих ґрунтів та техноземів; оцінено ступінь техногенної трансформації ґрунтів досліджуваної території. В роботі застосована методика вивчення ґрунтів уздовж лінійних споруд – метод трансект і ключових ділянок. Як діагностичний показник використали шкалу Манселла для визначення ступеня техногенної трансформації ґрунтів. Визначено діагностичні показники техногенної трансформації ґрунтів трас магістральних трубопроводів. Вдосконалено класифікацію техногенно порушених ґрунтів трас магістральних трубопроводів і новозбудованих і тих, які експлуатують тривалий час. Проведено бонітетну оцінку техногенно порушених ґрунтів. Доповнено методику визначення втрат сільськогосподарського виробництва при будівництві магістральних трубопроводів.

1. У дисертаційній роботі вперше проведено просторово-часовий аналіз впливу будівництва та експлуатації трубопроводів у межах західної України на властивості та режими ґрунтів. Особливу увагу звернено на екологічні проблеми, які спричинені неправильним проведенням технічної рекультивації при практично повній відсутності біологічної рекультивації земель трас трубопроводів. У процесі виконання роботи проведено аналіз та узагальнення наявних фондових матеріалів. Основні результати досліджень ґрунтуються зазвичай на польових дослідженнях з вивчення морфологічної будови та лабораторно-аналітичних роботах з визначення фізичних і фізико-хімічних властивостей ґрунтів трас магістральних трубопроводів „Дружба” і „Одеса-Броди”.

2. З метою обґрунтування формування ґрунтів у межах трас магістральних трубопроводів та визначення динаміки стабілізації чи дестабілізації властивостей і режимів техногенно порушених ґрунтів проведено вивчення природних умов території дослідження. З’ясовано, що компоненти природи є не лише основними факторами становлення сучасного ґрунтового покриву території досліджень, а значною мірою сприяють розвитку негативних процесів у техногеннопорушених ґрунтах. До таких компонентів треба віднести морфометричні характеристики рельєфу насамперед довжину і крутість схилів, які є основною причиною формування (навіть при опадах незначної інтенсивності) лінійних форм ерозії. Інтенсивні зливові дощі зумовлюють не лише збільшення розмірів лінійних форм ерозії, а й сприяють площинному змиву. Інтенсивність змиву, крім перелічених факторів, має і техногенну обумовленість, яка полягає в значному ущільненні ґрунтів трас магістральних трубопроводів, що різко погіршує структурно-агрегатний стан цих ґрунтів і зменшує до мізерних величин їхню фільтраційну здатність. Певною мірою на процеси ерозії впливає руйнування трав’яного покриву на природних кормових угіддях.

3. Проведено детальне дослідження морфологічної будови, ознак і властивостей у межах трас нафтопроводів і на прилеглих до них територіях. Виявлено суттєві зміни не лише в окремих ознаках та властивостях, а й у морфологічній будові ґрунтових профілів. Виявлено, що в межах траншеї трубопроводу сформовані специфічні техногенні ґрунти, які в ґрунтознавчій літературі називають техноземами. У межах траншеї трубопроводу (Бродівський трансект) це хаотична суміш матеріалу різних генетичних горизонтів і материнської породи. Іноді на глибині 70-100 см у таких техноземах похований гумусовий горизонт, а верхній шар, який є орним, характеризується мізерним вмістом гумусу. Включення породи в техноземі переважно має гострі кути, які лише частково заокруглені в орному горизонті. Оцінку ступеня перемішування матеріалу генетичних горизонтів і материнської породи потрібно проводити шляхом оцінки забарвлення, використовуючи найсучасніші методики оцінки – шкали Манселла. Проведена кількісна оцінка ступеня перемішування ґрунтового матеріалу і породи свідчить про те, що у межах траншей трубопроводу будь-яких закономірностей стосовно забарвлення ґрунту виявити неможливо. З інших властивостей варто зазначити формування грудкувато-брилуватої структури в орному горизонті техноземів, на відміну від виразно оформленої грудкувато-зернистої чи зернисто-грудкуватої структури в техногенно непорушених ґрунтах. Різко змінюється зложення, яке виявляється у збільшенні великих шпар і тріщин у техноземах.

У техноземах, які використовують тривалий час (Глинянський трансект), простежено деяку стабілізацію морфології техноземів, яка полягає у гомогенізації орного горизонту та покращенні його структури до невиразно зернисто-грубогрудкуватої, формуванні за рахунок іллімеризації слабоущільненого ілювіального горизонту з грубопризмоподібною структурою, зменшення кількості тріщин і великих шпар. У результаті цього збільшується величина капілярної пористості по всьому профілю техноземів, які сформовано понад 35 років тому.

Дещо інші зміни морфології ґрунтів у межах траси трубопроводу, де використовувалась важка будівельна техніка та складувався матеріал із траншеї. У межах Бродівського трансекту такі зміни полягають у формуванні над генетичним профілем модальних ґрунтів техногенно сформованого горизонту, за рахунок матеріалу, який привнесений при вирівнюванні поверхні в процесі технічної рекультивації. Тому в орному горизонті в межах траси трубопроводу виявлено домішку різної кількості привнесеного матеріалу нижніх генетичних горизонтів і породи. Будь-яких законо-мірностей у кількості цієї домішки в межах траси не простежується. Можна натрапити на місця, де в процесі вирівнювання є укороченість гумусового профілю. В будь-якому випадку є включення в орному чи залягаючих нижче горизонтах. Сильне ущільнення, яке виявляється від 20 до 50 см, зумовлене тривалим використанням важкої будівельної техніки. Ці горизонти практично водонепроникні, що зумовлює явища вторинного гідроморфізму, появу іржавих і сизуватих плям на контакті орного та підорного горизонтів.

Стосовно техногенно модифікованих ґрунтів Глинянського трансекту, які 35 років використовують у сільськогосподарському виробництві, то поряд з повною гомогенізацією орного горизонту і відсутністю в ньому включень породи чи інших горизонтів, простежується деяке його побуріння, яке добре фіксується за допомогою шкали Манселла. Залягаючі нижче генетичні горизонти, маючи подібне з техногенно непорушеними ґрунтами забарвлення, характеризуються масивним зложенням і дуже низькою капілярною шпаруватістю.

4. З’ясовано, що значні зміни відбуваються з фізичними властивостями ґрунтів у процесі будівництва та експлуатації магістральних трубопроводів. Помітна зміна такої консервативної характеристики як гранулометричний склад. Особливо це простежується у межах техноземів Глинянського трансекту. Значна шпаруватість ґрунтів в перші роки після будівництва трубопроводу зумовила відмивання мулуватої фракції з верхніх горизонтів та їхню акумуляцію в нижніх, з формуванням у процесі лесиважу (ілімеризації) ілювіального, збагаченого на мул горизонту. Цей процес у межах новозбудованого трубопроводу (Бродівський трансект) перебуває у зародковому стані. В межах траси трубопроводу простежується незначна відмінність між гранулометричним складом техногенно модифікованих ґрунтів. Будівництво та експлуатація трубопроводу негативно впливає на структурно-агрегатний стан ґрунтів, погіршується коефіцієнт структурності, агрегованості. Це особливо помітно в межах новозбудованого трубопроводу (Бродівський трансект). Певна незначна стабілізація структурно-агрегатного стану виявлено в межах техноземів Глинянського трансекту.

5. Для фізико-хімічних властивостей також характерні зміни, особливо зокрема вмісту гумусу – різко змінився характер його розподілу з глибиною. Замість прогресивно-акумулятивного характеру розподілу в більшості випадків простежується регресивно-акумулятивний тип розподілу, особливо в межах ґрунтів Глинянського трансекту. У вмісті гумусу є загальна закономірність у межах обох трансектів, яка полягає в незначному зменшенні гумусу в орних горизонтах техногенномодифікованих ґрунтів і в значному зменшенні в техноземах. Крім того, в техноземах відбувається зворотний розподіл гумусу, тобто, з глибиною його вміст збільшується.

Стосовно реакції ґрунтового розчину, то при закономірному рості величини рН з глибиною в непорушених ґрунтах виявлено незначне підвищення рН в орних горизонтах техногенно модифікованих і досить високе рН по всьому профілю техноземів у межах новозбудованого трубопроводу (Бродівський трансект). У ґрунтах Глинянського трансекту, у зв’язку з формуванням промивного режиму, в техноземах простежується формування карбонатного акумулятивного горизонту на глибині 50-80 см. Досить цікаві просторово-часові відмінності у карбонатності ґрунтів, які характеризуються значним збільшенням вмісту карбонатів кальцію у техноземах практично по всьому профілю, тобто, так звана вторинна техногенна реградація.

6. Враховуючи результати проведених досліджень та вивчивши літературу з проблем класифікації техногенних ґрунтів, ми частково модифікували класифікацію запропоновану Л.В. Єтеревською для відвалів при відкритому добуванні корисних копалин до техногенно порушених ґрунтів сформованих при будівництві і експлуатації магістральних трубопроводів. На рівні типу пропонуємо виділити специфічний тип ґрунту технозем. Залежно від території його формування виділяємо підтипи – чорноземний, темно-сірий опідзолений, лучний, дерновий і т.д. На рівні роду виділяється турбаційний і модифікований технозем. Розряд виділяють залежно від літологічної основи техногенного профілю.

7. У процесі дослідження визначено основні географо-генетичні особливості формування техногенних ґрунтів, які полягають у:

- формуванні специфічних техноземів, турбаційних і модифікованих залежно від розташування трубопроводу в межах певного ландшафту, а нерідко навіть у таксономічних одиницях нижчого рангу;

- у межах схилових урочищ, при будівництві та експлуатації трубопроводу значно інтенсифікуються процеси водної ерозії насамперед лінійної;

- на плакорних чи слабохвилястих урочищах і в техногенно порушених ґрунтах простежується формування ілювіального горизонту за рахунок ілімеризації, утворення замкнутих мікропонижень, де тривалий час застоюються атмосферні опади й утворюються псевдооглеєні ґрунти у зв’язку з сезонним спорадичним перезволоженням;

- в урочищах з оглеєними ґрунтами посилюється процес гідроморфізму за рахунок ущільнення ґрунтів на глибину до 70 см. Стосовно генетичних особливостей, то трансформація ґрунтів у межах трас магістральних трубопроводів відмінна в модифікованих і турбаційних техноземів.

Генетичні особливості трансформації техноземів модифікованих головно пов’язані з генетичними особливостями зональних ґрунтів. Будова генетичного профілю цих ґрунтів також подібна до зональних, трансформаційні процеси полягають у частковій деформації верхніх генетичних горизонтів. Трансформація морфології, фізичних і фізико-хімічних властивостей значною мірою зумовлена стійкістю ґрунтів, яка сформувалася у процесі їх генези. Найбільш стійкі – чорноземи, найменш стійкі – ґрунти понижень і схилів. Екологічна стійкість ґрунтів, зумовлена їхніми генетичними особливостями, значною мірою сприяє швидкій стабілізації порушених ґрунтів. Складніше оцінити генетичні особливості трансформації ґрунтів у межах траншеї трубопроводів, сформовані в результаті недосконалої технічної рекультивації технозем турбаційний відображає лише ступінь перемішування генетичних горизонтів і породи, та не враховує генези ґрунтів, з яких сформовано техноземи.

Публікації автора:

1. Телегуз О.Г. Властивості порушених ґрунтів траси нафтопроводу “Одеса – Броди”

// Вісник Львівського університету. Серія географічна – Львів: Простір М, 1998. – Вип. 23. – С. 265 – 271.

2. Телегуз О.Г. Вплив будівництва і експлуатації підземних трубопроводів на властивості ґрунтів // Вісник Львівського університету. Серія географічна. – Львів: ЛДУ ім. Івана Франка, 1999. – Вип. 25.– С. 163 – 164.

3. Телегуз О.Г. Морфологічні особливості ґрунтів, змінених у результаті будівництва трубопроводу // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. – Луцьк, 2002. – № 4. – С. 241 – 244.

4. Телегуз О.Г. До питання стабілізації ґрунтів, порушених при будівництві магістральних трубопроводів // Агрохімія і ґрунтознавство: Наук. зб. – Харків, 2002. – Кн. 3. – С. 137 – 139.

5. Телегуз О.Г. Стан, властивості і якісна оцінка техногеннопорушених ґрунтів траси магістральних трубопроводів // Аграрний вісник Причорномор’я: Зб. наук. пр. – Одеса, 2004. – Вип. 26. – С. 240 – 246.

6. Телегуз О.Г. Зміна морфологічних властивостей ґрунтів при будівництві підземних трубопроводів. // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Зб. наук. праць. в 3-х т. – Київ-Луцьк, Ред.-вид. відділ „Вежа” Волинського держ. ун-ту ім. Лесі Українки, 2000.– Т. 2. – С. 168 – 171.

7. Телегуз О.Г. Фізико-хімічні властивості техногенномодифікованих ґрунтів у межах траси трубопроводу // Вісник УБЕНТЗ.– К., 1998. – № 4. – С. 99.

8. Біланюк В.І., Телегуз О.Г. Трансформація ґрунтово-рослинного покриву внаслідок будівництва і функціонування магістральних трубопроводів // Генеза, географія та екологія ґрунтів: Зб. наук. пр. – Львів: Вид. центр ЛНУ імені Івана Франка, 2003. – С. 27 – 29. (Автору дисертації належить: аналіз техногенної трансформації ґрунтів трас магістральних трубопроводів. Доробок автора становить 70 %).

9. Телегуз О.Г. Техногенна трансформація ґрунтів при будівництві трубопроводу. // Зб. матер. V Загальноукр. студ. наук. конф. „Розбудова держави: духовність, екологія, економіка”. – К.: Фонд Т. Шевченка, 1999. – С. 196 – 199.

10. Біланюк В.І., Телегуз О.Г. Ландшафтно-екологічні підходи до оптимізації територій порушених магістральними трубопроводами // Проблеми ландшафтного різноманіття: Зб. наук. пр. – К., 2000. – С. 239 – 242. (Автору дисертації належить: грунтово-екологічна характеристика трас трубопроводів. Доробок автора становить 50 %).

11. Телегуз А.И. Агрофизическая деградация почв при строительстве и эксплуатации нефтепровода. // Тез. докл. Междунар. студ. конф. «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия».– Санкт-Петербург: НИИ химии СПбГУ, 1997. – С. 125.

12. Телегуз А.И. Почвы, нарушенные в результате строительства магистральных трубопроводов // Тез. докл. Всерос. конф. VII докучаевские молодежные чтения «Человек и почва в ХХI веке». – Санкт-Петербург: ЦОП типограф. Изд-ва СПбГУ, 2004. – С. 160.

13. Телегуз О.Г. Морфологічні особливості ґрунтів змінених в результаті будівництва магістральних трубопроводів // Матер. ІІ Міжнар. наук. конф. „Екологічна географія: історія, теорія, методи, практика”. – Тернопіль, 2004. – С. 86 – 89.

14. Телегуз О.Г. Зміна властивостей ґрунтів при будівництві підземних трубопроводів // Матер. Всеукр. наук. конф. студ. та асп. „Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть”.– К.: Вид. центр „Київський університет”, 2000. – С. 135 – 136.