Гавриленко О.П. Екогеографія України


Екогеографія України - Гавриленко О.П.

У посібнику викладено основи геоекологічних знань, узагальнено і послідовно розкрито найголовніші положення сучасної екогеографії і геоекології. Висвітлено взаємозв'язки рослинних, тваринних організмів і людини як між собою, так і з навколишнім середовищем, найважливіші природні процеси на планеті Земля з погляду розвитку людства як біологічного виду в умовах природного планетарного розвитку і штучних змін. Наведено численні приклади екологічних ситуацій в Україні та за її межами. Значна увага приділена теоретико-методологічним аспектам екогеографії, по-новому розглянуто еквівалентність обміну між державою, природою і людиною. Кожний розділ устаткований контрольними запитаннями, завданнями і списком рекомендованої літератури. У кінці книги подається глосарій. За змістом посібник відповідає програмі навчальної дисципліни "Екогеографія України" для студентів вищих навчальних закладів.
Для студентів, які здобувають освіту в галузі географії, геоекології та природоохоронної діяльності. Книга буде корисною також аспірантам, викладачам вищих закладів освіти, фахівцям-практикам відповідного профілю.
ЗМІСТ
ВСТУПРозділ 1 СУЧАСНА ЕКОЛОГІЧНА СИТУАЦІЯ ТА ГОЛОВНІ ЕКОГЕОГРАФІЧНІ ПРОБЛЕМИ В УКРАЇНІ1.1. Місце екогеографії та геоекології в системі наук про землю1.2. Загальна характеристика сучасної геоекологічної ситуації в Україні1.2.1. Надзвичайні екологічні ситуації та екологічний ризик1.2.2. Найважливіші геоекологічні проблеми в Україні та причини їх виникнення1.3. Сучасна екологічна політика України1.3.1. Ядерна та радіаційна безпека України1.3.2. Стан і проблеми зони відчуження ЧАЕС1.3.3. Екологічна безпека оборонної діяльностіРозділ 2 ЕКОЛОГІЧНЕ ЗАКОНОДАВСТВО І ПРАВО В УКРАЇНІ2.1. Історія становлення і найхарактерніші ознаки природоохоронного законодавства і права в Україні2.2. Сучасний стан нормативно-законодавчої бази України в галузі охорони природного середовища і використання природних ресурсів2.3. Економічні механізми природоохоронної діяльностіРозділ 3 ПРИРОДНО-РЕСУРСНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ТА ОСНОВНІ ГЕОЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ Й ОХОРОНИ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИЗагальні відомості3.1. Ресурсні цикли в техносфері3.2. Поняття екологічного та еколого-економічного потенціалівРозділ 4 ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ І ОХОРОНИ МІНЕРАЛЬНИХ РЕСУРСІВ В УКРАЇНІ4.1. Сучасний стан мінерально-сировинної бази в УкраїніНафтогазовибудовні регіони України та проблеми видобутку нафти й газуВуглевибудовні регіони і проблеми видобутку вугілляРегіони розробки залізних і марганцевих руд (руд чорних металів)Регіони видобутку сірки, солей та фосфоритів4.2. Гірничопромислові ландшафти України та особливість рекультивації земель, порушених унаслідок гірничих розробокРозділ 5 ЕНЕРГЕТИЧНА КРИЗА В УКРАЇНІ ТА ЇЇ ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИСучасна енергетична криза і причини її виникнення5.1. Шляхи подолання енергетичної кризи5.2. Сучасний стан енергоресурсів та енергетична політика УкраїниРозділ 6 ЗЕМЕЛЬНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ ТА ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ Й ОХОРОНИ6.1. Сучасний стан земельного фонду України6.2. Основні причини погіршення якості земельних ресурсів України та заходи боротьби з ними6.3. Нормативно-законодавча база у сфері використання й охорони земельних ресурсів в УкраїніРозділ 7 ВОДНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ: ПРОБЛЕМИ РАЦІОНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ Й ОХОРОНИ7.1. Сучасний стан і головні проблеми водних ресурсів України7.2. Заходи з очищення поверхневих і підземних вод України і контроль за якістю води7.3. Законодавчо-правові аспекти охорони та відтворення водних ресурсів в УкраїніРозділ 8 СУЧАСНИЙ СТАН ТА ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ РЕСУРСІВ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ В УКРАЇНІ8.1. Головні сучасні проблеми атмосфери та їх вияв в Україні8.2. Нормативно-законодавча база України та міжнародна співпраця у галузі раціонального використання й охорони атмосфериРозділ 9 КЛІМАТИЧНІ ТА РЕКРЕАЦІЙНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ9.1. Стихійні метеорологічні явища в Україні9.2. Рекреаційні ресурси України: сучасний стан і перспективи освоєнняРозділ 10 ВТОРИННІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ ТА ПРОБЛЕМИ ПОВОДЖЕННЯ З ВІДХОДАМИ10.1. Основні геоекологічні проблеми, пов'язані з утворенням і нагромадженням відходів в Україні10.2. Управління у сфері поводження з відходами в УкраїніРозділ 11 ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ І ЗБЕРЕЖЕННЯ БІОЛОГІЧНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИ11.1. Лісові ресурси, особливості їх використання й охорони в Україні11.2. Проблеми використання та збереження ресурсів недеревної рослинності в Україні11.3. Використання й охорона ресурсів тваринного світу УкраїниРозділ 12 СУЧАСНИЙ СТАН І МАЙБУТНІ ПЕРСПЕКТИВИ ПРИРОДНО-ЗАПОВІДНОГО ФОНДУ УКРАЇНИ12.1. Формування європейської та національної екомережі УкраїниРозділ 13 ТЕХНОГЕННЕ НАВАНТАЖЕННЯ НА ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ. МЕДИКО-ДЕМОГРАФІЧНІ ПРОБЛЕМИ СУЧАСНОЇ УКРАЇНИ, ПОВ'ЯЗАНІ З ЦИМ НАВАНТАЖЕННЯМ13.1. Основні джерела та фактори техногенного впливу на природне середовище в умовах техногенезу13.2. Потенціал стійкості природного середовища та його окремих компонентів до техногенного навантаження13.3. Демографічна криза як відображення сучасної геоекологічної ситуації в Україні13.3.1. Демографічний вибух і демографічний перехід13.3.2. Сучасна медико-демографічна ситуація в Україні та причини виникнення демографічної кризи13.3.3. Демографічна політика УкраїниРозділ 14 МОНІТОРИНГ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА В УКРАЇНІ14.1. Державна система моніторингу навколишнього природного середовища в Україні14.2. Геоекологічне прогнозування та екологічна експертиза14.3. Геоекологічний моніторинг у системі природоохоронного законодавства УкраїниВИСНОВКИГЛОСАРІЙВСТУП
Одна з найголовніших проблем сучасності — це виживання людства в умовах дефіциту природних ресурсів і продовольства та погіршення стану навколишнього природного середовища. Збільшується рівень деградації природних систем життєзабезпечення людини, руйнуються біосфери загалом. Актуальними є екологічні й екогеографічні питання не тільки в регіонах, де традиційно розвиваються високими темпами промисловість і містобудівництво, а й у курортно-рекреаційних регіонах, тобто по всій планеті.
У зв'язку з розвитком цивілізації, вибухоподібним зростанням чисельності населення Землі, збільшенням обсягів відходів виробництва тощо проблеми взаємозв'язків між природою та суспільством ще більше загострюються. Реальністю стали отруєні річки та моря, шкідливе повітря, винищені ліси, сотні зниклих видів тварин і рослин, кліматичні аномалії, виснаження ґрунтів та ін.
Нині сучасний стан навколишнього природного середовища України оцінюється як кризовий, оскільки його самовідновлення і самовідтворення вже неможливі. Тому ліквідація глобальної екологічної кризи та її наслідків є найважливішим завданням людства. Для цього, насамперед, потрібно змінити екологічну стратегію і тактику, організувати всебічну екологічну освіту, виховувати екологічну свідомість всього населення.
Кожен майбутній спеціаліст у будь-якій галузі, кожна свідома людина обов'язково повинні мати загальне уявлення про особливості сучасного екологічного стану, а також про основні напрями державної політики в галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів і забезпечення екологічної безпеки. Екологізація економіки та свідомості суспільства не нова проблема. Практичне відображення екологічності тісно пов'язане, передусім, із державним регулюванням процесів природокористування. Новим аспектом у цьому питанні є еквівалентність обміну між державою, природою й людиною, що ґрунтується на законодавчих та організаційно-технічних рішеннях.
Особливості геоекологічних проблем України полягають у вияві складних природно-техногенних процесів, серед яких найголовнішими є:
— радіаційне забруднення великих територій, пов'язане з Чорнобильською катастрофою 1986 p.;
— забруднення токсичними, побутовими та іншими відходами значних територій унаслідок їх техногенного перевантаження та нераціональної структури виробництва і природокористування;
— забруднення стічними водами великих і малих річок як результат невиваженості й недалекоглядності в господарюванні;
— підтоплення територій у зв'язку з нераціональним гідротехнічним будівництвом і меліорацією;
— регіональні повені, пов'язані зі змінами клімату, різними видами порушень у землекористуванні;
— розвиток небажаних екзогенних фізико-географічних процесів (вітрова й водна ерозії, зсуви, усідання поверхні та ін.);
— деградація ґрунтів, погіршення їх родючості внаслідок зниження культури землеробства, надмірної хімізації, мінералізації тощо;
— недостатньо розвинутий рівень екологічної свідомості, освіченості й культури населення.
Із урахуванням викладеного вище актуалізуються такі стратегічні цілі на перші 10—15 років XXI ст.:
— забезпечення екологічної безпеки всіх сфер життєдіяльності суспільства;
— екологічне оздоровлення і відтворення порушених екосистем, насамперед басейнових;
— створення екологічних передумов для переходу до сталого розвитку, передусім на екологічно депресивних територіях;
— збереження й розширення біологічного та ландшафтного різноманіття;
— дотримання екологічних вимог у секторальній політиці, системи забезпечення життєдіяльності суспільства;
— упровадження міжнародних стандартів, регламентів системного екологічного управління й аудиту, розвиток корпоративних систем екологічного управління;
— демократизація процесу прийняття рішень і підсилення відповідальності за їх виконання.
Уряд нашої країни має реагувати на ці проблеми, підтримувати прогресивні світові ініціативи та рішення, вступати у міжнародні союзи, підписувати відповідні угоди (наприклад, у 1992 р. Україна підписала у Ріо-де-Жанейро "Порядок денний на
XXI століття" та Конвенцію про охорону біологічного і ландшафтного різноманіття). Це свідчить про те, що Україна намагається стати надійним партнером щодо вирішення глобальних і регіональних питань в європейському і світовому співтовариствах. За допомогою багатого природно-ресурсного потенціалу, високоосвіченого населення, розвинутих індустрії та інфраструктури створюються всі необхідні передумови для впровадження в Україні вимог Конвенції про охорону біологічного і ландшафтного різноманіття.
Незважаючи на різні проблеми, реалізація принципів збалансованого розвитку в Україні розпочалася майже одночасно з проголошенням незалежності. Вже з 1991 р. екологічні реформи в нашій державі були спрямовані на досягнення спочатку компромісу між виробничим і природним потенціалами, а потім — на перехід до їх гармонійного співіснування в інтересах людей. В основу формування нової політики покладено базовий принцип, згідно з яким екологічна безпека держави є важливим елементом і складовою національної та глобальної безпеки. З огляду на це в Україні розроблено документ "Основні напрями державної екологічної політики". За ним визначаються не лише мета та пріоритетні завдання охорони навколишнього середовища, а й механізми їх реалізації, напрями гармонізації й інтеграції екологічної політики України в рамках процесу "Довкілля для Європи" та світового екологічного процесу. Саме на підставі цього документа, в якому поєднуються стратегічні цілі з конкретними завданнями, розробляються програми уряду в галузі охорони довкілля та екологічної безпеки. Після утворення цільового Міністерства охорони навколишнього природного середовища в Україні розпочалося формування цілісної системи регулювання й управління природокористуванням та охороною природи, екологічною безпекою, яка, за оцінками міжнародних експертів, відповідає сучасним потребам.
Отже, в запропонованому посібнику викладено основи геоекологічних знань, узагальнено та послідовно висвітлено найголовніші положення сучасної екогеографії, використано найновіші наукові та фактичні матеріали, наведено численні приклади скрутних екологічних ситуацій як в Україні, так і за її межами. Екогеографія в широкому розумінні — це наука про взаємозв'язки рослинних, тваринних організмів і людини як між собою, так і з навколишнім середовищем; наука про планету Земля; наука про найважливіші природні процеси на планеті з погляду розвитку людства як біологічного виду в умовах, по-перше, природного планетарного розвитку і, по-друге, штучних змін, зумовлених діяльністю людини в усіх земних сферах.
Готуючи це видання, автор зважав на те, що екогеографія (геоекологія) є базовою науковою дисципліною для здобуття природничої освіти. Ці знання вкрай потрібні для високоосвічених особистостей, громадян України, котрим не байдужі сучасні проблеми природних умов і ресурсів як країни загалом, так і її окремих регіонів зокрема. Майбутні керівники різних рівнів мають уміти приймати такі рішення, які повністю відповідали б еколого-стратегічній ситуації в державі.
Автор вдячний науковим рецензентам за позитивні відгуки та слушні зауваження, зокрема доктору географічних наук, професорові А.В. Степаненку, доктору географічних наук, професорові Г.І. Денисику, доктору географічних наук, старшому науковому співробітникові С.А. Лісовському.
Особлива подяка докторові географічних наук В.А. Барановському, який несподівано пішов із життя, за надані картографічні матеріали, використані у процесі написання книги.
Автор сподівається, що посібник буде корисним студентам не лише географічних факультетів, а й інших спеціальностей вищих навчальних закладів у галузі геоекології та природоохоронної діяльності. Автор буде вдячний за критичні зауваження та пропозиції до цього видання, які можна надсилати за адресою: 03022, м. Київ, ДСП-680, просп. Глушкова, 2, географічний факультет Київського національного університету імені Тараса Шевченка.
Розділ 1 СУЧАСНА ЕКОЛОГІЧНА СИТУАЦІЯ ТА ГОЛОВНІ ЕКОГЕОГРАФІЧНІ ПРОБЛЕМИ В УКРАЇНІ
Як відомо, значення геоекологічних проблем на Землі із середини XX ст. безперервно зростає. Збільшується потреба у вивченні та аналізі процесів техногенезу та їх взаємодії з навколишнім середовищем. У зв'язку з цим здійснюються цілеспрямовані дослідження екологічного характеру та пошук термінів для нової галузі знань про взаємодію геосфер Землі й антропогенний вплив на середовище проживання людини. У середині XX ст. у зв'язку з детальним вивченням середовища проживання людини й органічного світу виникли наукові екологічні напрями, тісно пов'язані з географічними та геологічними науками. Мета напрямів — вивчення не власне організмів, а лише їх реакції на зміни умов середовища, стеження за зворотним впливом людської діяльності на це середовище. Такі дослідження були об'єднані в межах геоекології та екогеографії.
Оскільки дослідження екологічної спрямованості протягом останніх десятиріч почали широко проводитися в різних галузях природничих наук, з'явилося багато нових термінів і понять, таких як: "екологія географічної оболонки", "ландшафтна екологія", "геоекологія" та ін. Нині на використання терміна "екогеографія", або "геоекологія", претендують не лише географи різних спеціалізацій, а й біологи та геологи. Тому варто проаналізувати тлумачення цих термінів, а також визначити їх взаємозв'язок з уже традиційними науками про Землю.
1.1. Місце екогеографії та геоекології в системі наук про землю
Наука екологічна географія, або геоекологія, якщо дотримуватися географічного підходу до її тлумачення, виникла тоді, коли з'явилася потреба вивчати не власне організми, а лише їх реакцію на зміни умов середовища та простежити зворотний вплив діяльності людського суспільства й біосфери на середовище проживання.
Термін геоекологія запровадив німецький географ Карл Тролль у 1939 р. Цим він ознаменував виникнення нового наукового напряму в природничих науках. К. Тролль ужив термін стосовно ландшафтів, окресливши геоекологічний науковий напрям на межі географії та екології. На сьогодні є багато різних визначень геоекології. Наприклад, дослідник І.Є. Тимашев трактує її як галузь знань, в якій вивчаються закономірні зв'язки між живими організмами, у тому числі людиною, техногенними спорудами та геологічним середовищем*1. Інші вчені під поняттям геоекології розуміють міждисциплінарну науку про екологічні проблеми зовнішніх геосфер Землі*2. Дехто вважає, що об'єктом дослідження геоекології є не геосфери, а екосистеми. На думку В.Б. Сочави, об'єкт дослідження геоекології — це сукупність наземних і підземних геосистем. Таким чином, терміни й поняття в галузі вивчення екологічних проблем зовнішніх геосфер Землі, включаючи літосферу, перетворилися в об'єкти гострої дискусії.
*1: {Тимашев И.Е.. Геоэкологический русско-английский словарь-справочник. — М., 1999. — С. 41—43.}
*2: {Осипов В.И. Геоэкология: Понятия, задачи, приоритеты // Геоэкология. — 1997. — № 1. — С. 4.}
За К. Троллем, геоекологія — синтез "горизонтального" і "вертикального" підходів*3. Під сутністю горизонтального підходу він розумів ландшафтну географію, а під вертикальним — системну екологію (біологію, що вивчає функціональні взаємозв'язки в екосистемах). Отже, сучасна геоекологія, в розумінні К. Тролля, є частиною географічної науки, а саме — екологічним ландшафтознавством. Погляди дослідника сприяють розвитку ідей еколого-ландшафтного підходу до природокористування, викладених у працях В.В. Докучаєва ще наприкінці XIX ст.
*3: {Тролль К. Ландшафтная экология (геоэкология) и биогеоценология: Терминологическое исследование // Изв. АН СССР. Сер. География. – 1972. - №3. – С. 117.}
Російський професор І.Є. Тимашев характеризує основні підходи, в яких він розкриває змістовну сутність терміна "геоекологія"*4.
*4: {Тимашев И.Е.. Геоэкологический русско-английский словарь-справочник. — М., 1999. — С. 42—45.}
1. Географічний підхід. Геоекологія (екологічна географія) розглядається як особливий напрям (дисципліна) у географічній науці, що вивчає географічне середовище, його екосистеми з екологічного погляду і з метою розв'язання проблем, пов'язаних із життєдіяльністю людини як елемента живої природи, та отримання необхідних ресурсів для розвитку людства. Для географічного підходу для геоекології характерні міждисциплінарні вертикальні й горизонтальні зв'язки, насамперед, із біологією, соціологією, економікою й усім комплексом наук про Землю.
2. Біологічний підхід. Геоекологія — це самостійний розділ екології, в якому вивчаються екосистеми високого рівня організації.
3. Геологічний підхід. У цьому разі геоекологію розглядають як науковий напрям у геології, за допомогою якого досліджуються екологічні проблеми геологічного середовища (літосфери), а також закономірності взаємодії літосфери і біології. На початку 90-х років XX ст. цей підхід сформувався у самостійний міждисциплінарний розділ — екологічну геологію, що вивчав екологічні функції літосфери, крім приземного шару атмосфери, поверхневих вод, ґрунтових горизонтів. Останні є об'єктом дослідження так званого екологічного ґрунтознавства, агроекології тощо.
4. Географо-геологічний підхід. Із позицій цього підходу, геоекологія це наука про екологічні перетворення геосфери під впливом техногенних процесів, оскільки не можна окремо вивчати, наприклад, підземні (об'єкт екологічної геології) та поверхневі води (об'єкт екологічної географії). Те саме стосується ґрунтів і ландшафтів.
5. Розширені міждисциплінарні підходи. Геоекологія розглядається як напрям, що синтезує закони екології з досягненнями всіх наук про Землю: географії (екологічна географія, екологічне ландшафтознавство, екологічна метеорологія, екологічна кліматологія, екологічна палеогеографія та ін.); геології (екологічна геологія, екологічна геодинаміка, екологічна геохімія, екологічна геофізика, екологічна мінералогія тощо); ґрунтознавства (екологічне ґрунтознавство, агроекологія, екологічне землезнавство). Тобто до кожного вже сформованого фундаментального напряму в системі наук про Землю можна додати прикметник екологічний, аби отримати іменник геоекологія, що семантично відповідає науці про комфортність навколишнього природного середовища та дає відповідь на запитання: наскільки сприятливі (а якщо ні, то чому) умови проживання та виробничої діяльності людини на конкретній території. Безумовно, з розвитком геоекології понятійна база (тезаурус) цієї науки збільшуватиметься.
Однією з найактуальніших методологічних проблем геоекології є визначення її місця в системі традиційних наук про Землю, а також вирізнення об'єкта і предмета досліджень*5. Друга половина XX і початок XXI ст. — час становлення та затвердження геоекологічної парадигми, що супроводжується появою великої кількості досліджень екологічної й геоекологічної спрямованості. При цьому виникнення значної частини нових наук сприймається як об'єктивна реальність. Усі вони мають чітко визначений предмет досліджень, теоретичну або практичну значущість. Інша справа з геоекологією. Претендують на право "власності" цієї науки майже десять традиційних наук. Наскільки широким є коло "претендентів", настільки широкі та різноманітні уявлення про її об'єкт, предмет, цілі й завдання.
*5: {Бережной АЛ. Эволюция внешней комплексной оболочки Земли и глобальные геоэкологические проблемы современного этапа ее развития // Вестн. Воронеж, ун-та, — Сер. Геология. 1999. — № 7. -С. 210—212; Бочаров В.Л. Новое в справочной экологической литературе Вестн. Воронеж, ун-та. — Сер. Геология. — 2003. №1.—С. 196.}
Як загальний предмет досліджень геоекології, що є прийнятним для більшості наук, можна розглядати спрямовані тенденції еволюційних і антропогенних змін життєво важливих екологічних параметрів геоекосфери як системи взаємопов'язаних, континуально дискретних зональних та регіональних екосфер, що утворюють єдність зі стійкими, еволюційно сформованими екопараметрами, котрі вважають еталонними. Оскільки геоекологія – міждисциплінарний напрям, то об'єктом її досліджень є геоекосфера — еволюційна двоєдність, що вивчається у двох аспектах: геокомплексному (геосистемному, рівнозначно компонентному) та екосистемному (біоцентричному). При цьому дослідження всіх наук концентруються на одному предметі досліджень — глибокому, всебічному вивченні параметрів геоекосфери, які є найбільш значущими для збереження цілісності, стабільності й саморегуляції*6.
*6: {Бочаров ВЛ. Геоэкология как наука: структурирование и тезаурус, современное состояние и перспективы развития // Вести. Воронеж, ун-та. Сер. Геология. — 2004. — № 2. — С. 168—169.}
У зв'язку з глобальністю й складністю об'єкта досліджень геоекології та широким спектром предметів досліджень жодна з сучасних наук окремо не може вирішити геоекологічні проблеми, які збільшуються. У структурі геоекології вирізняють такі три розділи:
— природнича (еволюційна) геоекологія - - це синтез знань про еволюційні (еталонні довготривало-стабільні) екопараметри структури, динамічні характеристики еволюційно сформованих екосистем, ландшафтів, що складаються з компонентів та елементів, балансів і кругообігів речовини та енергії, що забезпечують їх стабільність, саморегуляцію, саморозвиток, якість і комфортність для біоти і людини;
— антропогенна геоекологія — синтез знань про глибину та масштаби антропогенних змін еталонних екопараметрів, структурний склад, порушення динамічних характеристик, балансів і кругообігів речовини та енергії в окремих компонентах, екосистемах, ландшафтах, стабільності якості та комфортності геоекосфери та зонально-регіональних екосфер;
— прикладна (оптимізаційна) геоекологія — це синтез знань про стратегію й тактику максимально можливого збереження еволюційних екопараметрів геоекосфери і зонально-регіональних екосфер, запобігання кризовим" критичним і катастрофічним порушенням екопараметрів. До завдань прикладної геоекології також належать розробка й упровадження різних варіантів моделей антропогенізованих середовищ із оптимальними екопараметрами.
У 90-х роках XX ст. виник самостійний екологічний напрям у геологічних науках — екологічна геологія. Екологічна геологія — це новий напрям геологічних наук, що вивчає екологічні функції літосфери, закономірності їх формування та просторово-часові зміни під впливом природних і техногенних процесів, пов'язаних із життєдіяльністю біоти та насамперед людини*7. Отже, екологічна геологія, з одного боку, є науковим напрямом в геології, з іншого — складовою геоекології, яка включає вже сформовані напрями сучасного природознавства, (екологічна хімія, екологічна фізика, екологічна географія тощо) (рис. 1.1).
*7: {Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. — М., 2002. — С. 27.}
Об'єкт дослідження екологічної геології становить геологічне середовище — верхня частина літосфери (в окремих випадках це вся літосфера), що перебуває під прямою або опосередкованою дією людини, відображеною природними та природно-техногенними енергетичними полями, які виявляються за допомогою геологічних процесів. До геологічного середовища належать також ландшафтна оболонка й техногенні відклади. Предметом дослідження екологічної геології є умови взаємодії людини з геологічним середовищем, а основним завданням — оптимізація техногенної діяльності людини в межах геологічного середовища.
Якщо термін "геоекологія" тлумачити з погляду біоцентричного підходу, то під поняттям геоекології потрібно розуміти міждисциплінарну науку, що вивчає склад, структуру, закономірності функціонування та еволюції природних й антропогенно перетворених екосистем високого рівня організації. Об'єктом досліджень є екосистеми високого рівня організації, а акцент робиться на вплив "неживого" на "живе". Таким чином, у цьому тлумаченні геоекологія — це поняття біологічне. У геологічні науки термін перенесено механічно й надано йому інший зміст.

Рис. 1.1. Структура геоекології*8
*8: {Бочаров ВЛ. Геоэкология как наука: структурирование и тезаурус, современное состояние и перспективы развития // Вести. Воронеж, ун-та. Сер. Геология. — 2004. — № 2. — С. 169.}
Змінилося первинне тлумачення поняття геоекології і в еколого-географів. Наприклад, Г.Н. Голубєв розглядає цей термін як міждисциплінарний науковий напрям, що вивчає екосферу як взаємопов'язану систему геосфер у процесі її інтеграції з суспільством. Об'єктом дослідження є екосфера (екосистема вищого порядку) з акцентом на її зміни під впливом діяльності людини*9. В.І. Осипов визначає геоекологію як міждисциплінарну науку, що вивчає неживу (абіотичну) речовину геосфер-них оболонок Землі як компонент навколишнього середовища й мінеральну основу біосфери. Об'єктом дослідження при цьому є всі абіотичні геосфери і оболонки Землі, а увага звертається на зміни геосфер під впливом техногенних факторів*10.
*9: {Голубев Г.Н. Геоэкология. – М., 1999. – С.6.}
*10: {Осипов В.И.: Геоэкология: понятия, задачи, приоритеты // Геоэкология. – 1997. - № 1. – С. 6-7. }
Отже, об'єктом дослідження геоекології є не лише природні, а й антропогенні ландшафти, а головна мета досліджень полягає в оптимізації природокористування. Можна сказати, що об'єкти дослідження геоекології — геоекосистеми, тобто територіальні системи, якими керує або які контролюються людиною; це ділянки ландшафтної сфери Землі, що мають характерні процеси тепло- та вологообміну, біогеохімічні кругообіги, певні види господарської діяльності та соціокультурні відносини. До складу геоекосистем входять три основні групи елементів:
— геосистеми (ландшафти);
— людина, а також соціальні, професійні, етнічні та інші групи людей;
— господарсько-економічні підсистеми, у тому числі технічні*11.
*11: {Ясаманов Н.А. Основы геоэкологии: Учебн. Пособие. – М.: Изд. центр "Академия", 2003. – С. 29. }
Поняття сутності геоекосистеми можна трактувати з таких позицій. Головний предмет природокористування — будь-яка діяльність, пов'язана або з безпосереднім користуванням природою та її ресурсами, або з діями, за допомогою яких природа змінюється. її мета — розробка загальних принципів цієї діяльності. До предмета природокористування належать дослідження взаємозв'язків між усіма компонентами природного комплексу, вивчення їх динамічних характеристик, ланцюгової, а не лише зворотної реакції на вплив.
Таким чином, у геоекології (або екогеографії, якщо дотримуватися географічного підходу) аналізуються різноманітні зв'язки між природою, людиною (соціумом) та господарством, пропонуються шляхи раціональної просторової організації природних, соціальних і господарських систем. Найважливіше місце в геоекології займають нормативи та критерії якості середовища, рівня господарської діяльності. Тобто геоекологія ґрунтується на правових основах, які визначають різні види відповідальності за порушення природного середовища та ресурсів, а також на екологічному оцінюванні та формах стимулювання природоохоронної діяльності.
У кожному типі геоекосистем вивчається певна геоекологічна дисципліна або група дисциплін. Основними розділами геоекології є екологія ландшафтів (ландшафтна екологія), екологічна географія, екологічна геологія та ін. Екологія гідросфери, наприклад, має такі підрозділи; екологія рік, озер, морів, штучних водоймищ, ґрунтів тощо. Ландшафтна екологія досліджує екологічні особливості ландшафтів та їх структурних одиниць. Екологічна геоморфологія вивчає екосистеми геоморфологічних процесів. Палеоекологія досліджує характер перебігу екологічних процесів у біосфері в минулі епохи. Найновіші розділи геоекології — геоекоінформатика та екологія геоенергоаномальних зон.
На сьогодні виокремлюють п'ять основних тлумачень геоекології*12:
*12: {Круглов І.C. Геоекологія: Одна назва для різних наук? // Фіз. географія і геоморфологія. — 2003. — Вип. 45. — С. 23—24.}
1) геоекологія — наука про взаємодію біоценозу з абіотичним середовищем у межах гомогенного ландшафтного ареалу (екотопу), синонім ландшафтної екології та біогеоценології*13;
*13: {Тролль К. Ландшафтная экология (геоэкология) и биогеоценология. Терминологическое исследование // Изв. АН СССР. Сер. География. — 1972. — № 3. — С. 116.}
2) геоекологія як дисципліна про абіотичні взаємодії в гео-екосистемах та їх геопросторову диференціацію, доповнюється біоекологією і є складовою ландшафтної екології як міждисциплінарної галузі знань;
3) геоекологія — це комплексна природнича географія, що охоплює абіотичний та біоекологічний підходи, досліджує геоекосистеми (ландшафти) в їх просторово-часовій диференціації, вирішує природно-географічні завдання оптимізації довкілля людини;
4) геоекологія як міждисциплінарна природничо-суспільна наука, орієнтована на оптимізацію взаємодії суспільства з його географічним середовищем. Це поєднання географії та соціоекології; досліджує геоекосистеми*14;
*14: {Бакинский ГЛ. Геоэкология как область соприкосновения географии и социоэкологии // Изв. Всесоюз. геогр. о-ва. — 1989. -Т. 121. — Вып. 1. — С. 34.}
5) геоекологія — це галузь географії, яка стосується будь-яких аспектів оптимізації взаємодії суспільства з природою і не має єдиного матеріального об'єкта дослідження.
На нашу думку, найбільш наближеною до сучасних проблем України є інтерпретація науки геоекології як комплексної природничої географії, що охоплює абіотичний та біоекологічний підходи і досліджу є геоекосистеми (ландшафти) в їх просторово-часовій диференціації, вирішує природно-географічні завдання оптимізації довкілля людини.
Прикладний антропоцентричний аспект геоекології, поданий у її визначенні, значною мірою розкривається у конструктивних розділах комплексної природничої географії*15. Останні асоціюються з наукою про оптимізацію природного середовища, в якій А. Ісаченко (1980) провідну роль надає природничому ландшафтознавству. А. Мельник (1997, 1999) пропонує називати антропоцентричні природничі дослідження ландшафтів еколого-ландшафтознавчими, а І. Волошин (1998), В. Гуцуляк (2001) та деякі інші дослідники — як ландшафтно-екологічні. Варто також згадати як синоніми конструктивну географію в оригінальному трактуванні І. Герасимова (1966) та прикладну фізичну географію П.Г. Шищенка (1988) у цілому.
*15: {Круглов І.C. Геоекологія та географія // Наук. зап. Терноп. держ. пед. ун-ту. Сер. Географія. — 2004. — №2. — Ч. 1. – С. 51.}
Щодо вчення про геосистеми В. Сочави, то дослідник визнав тотожність науки геоекології: "Є відомі підстави у деяких закордонних географів вслід за К. Троллем називати сучасне ландшафтознавство екологією ландшафту або геоекологією"*16. Проте, на нашу думку, доцільно зупинитися на назві "вчення про геосистеми", яке слід розглядати як сучасну фізичну географію у вузькому розумінні.
*16: {Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. — Новосибирск, 1978. — С. 6.
}
Подібним є трактування сутності ландшафтної екології М. Гродзинським. У своїй праці він наводить три відмінні дефініції цієї науки без вираження особистих преференцій, але подальший виклад матеріалу дає підстави визначати ландшафтну екологію як "... холістичну науку, предметом якої є територіальні одиниці як цілісні системи, й основний науковий підхід до їх вивчення — це не аналіз, а синтез"*17.
*17: {Гродзинський М.Д. Основи ландшафтної екології: Підручник. – К.: Либідь, 1993. – С. 13.}
Поряд із цим геоекологією називають систему наук про інтеграцію геосфер і суспільства. Останнє не виключає того, що головним предметом цієї науки може бути вивчення взаємозв'язків між людиною і навколишнім середовищем. У цьому разі об'єкт геоекології — сфера життя, тобто біосфера, а її мета — встановлення фундаментальних закономірностей функціонування біосфери, зокрема технобіосфери як соціоприродної екологічної системи. Соціальна організація — це спосіб упорядкування та регулювання дій окремих людей і соціальних груп за допомогою соціалізації, засвоєння норм та цінностей, соціального контролю і системи санкцій.
Суспільні відносини відображаються у вигляді підсистеми "людина та соціальне середовище". Якщо суспільство не є об'єктом вивчення, то досліджувані взаємозв'язки виявляться зовнішніми стосовно досліджуваної системи. Це означає, що соціальна організація суспільства як визначальний фактор ставлення людини до природи перебуватиме за межами дослідження. Те саме можна сказати і про системний зв'язок між суспільством і природою. Природокористування, а у перспективі соціальна організація суспільства в аспекті її системного зв'язку з природою — це основні прикладні напрями геоекології. Саме пізнання закономірностей розвитку технобіосфери як соціоприродної системи відкриває шлях до раціонального природокористування.
Ідею об'єднаної географії почали сприймати навіть колишні категоричні критики (А. Ісаченко, 1987). Позиції А. Ісаченка та Г. Бачинського загалом збігаються щодо "інтеграційної платформи" географії/геоекології — нею мають бути комплексні географічні утворення, виокремленні за природничими (фізичними) критеріями — ландшафти, геоекосистеми. Все це свідчить про готовність наукової громадськості визнати геоекологію як інтегровану конструктивну географію. Синонімом геоекології у такому значенні є екологічна географія (екогеографія)*18.
*18: {Исаченко А.Г. Экологизированная география от Геродота до наших дней // Изв. Рус. геогр. о-ва. – 1994. Т. 126. – Вып. 2. – С. 31. }
Отже, геоекологія: 1) вивчає різноманітні зв'язки між природою, людиною (соціумом) та господарством; 2) пропонує шляхи раціональної просторової організації природних, соціальних і господарських систем. її предмет дослідження пов'язаний із екологічними функціями атмосфери, гідросфери й педосфери. Предмет геоекології — сукупність усіх знань про геосфери Землі, включаючи зміни, що відбуваються під впливом як природних, так і антропогенних факторів*19. Предметом дослідження геоекології є структура, функціонування, походження, динаміка, еволюція, закономірності й закони організації геоекосистем.
*19: {Ясаманов Н.А. Основы геоэкологии: Учебн. Пособие. – М.: Изд. центр "Академия", 2003. – С. 35.}
Геоекологія — це міждисциплінарний напрям, в якому поєднуються всі знання про екологічний стан Землі. Методологічною основою геоекології є системний аналіз та багатофакторний (синергічний) підхід до вивчення навколишнього середовища у тісному зв'язку з дослідженням атмосфери, гідросфери, біосфери і техносфери. До найважливіших завдань геоекології належать:
— аналіз змін геосфер під впливом природних й антропогенних факторів;
— раціональне використання водних, земельних, мінеральних та енергетичних ресурсів Землі;
— зменшення збитків, що завдаються навколишньому середовищу внаслідок природних і природно-техногенних катастроф;
— забезпечення безпечного проживання людей.
Отже, нині географи трактують сутність геоекології значно ширше, ніж у свій час запропонував засновник цього терміна К. Тролль. Вони включають в об'єкт досліджень не лише природні, а й антропогенні ландшафти, чітко визначають мету досліджень, що полягає, як вже зазначалося, в оптимізації природокористування. Геоекологію іноді розглядають як географію природокористування, самостійний напрям у географії разом з фізичною географією та соціально-економічною географією. Для географів перспективнішим є розуміння геоекології як комплексної науки про геоекосистеми, оскільки це тлумачення міститься у сфері інтегрованої географії й поки що не конкурує з біоекологією та спеціалізованими географічними науками.
Таким чином, можна зробити висновок, що існує багато різних поглядів на сутність, статус і місце геоекології (екогеографії) в системі наук про Землю. Важливою ознакою, за якою розрізняють більшість визначень термінів "геоекологія" та "екогеографія", є ставлення дослідників до біоти і техногенезу, а об'єднують ці визначення міждисциплінарний статус науки та геосферний об'єкт досліджень.
1.2. Загальна характеристика сучасної геоекологічної ситуації в Україні
Екологічна безпека будь-якої країни не може забезпечуватися лише природоохоронними заходами без урахування соціальних, політичних та демографічних проблем. Ці питання настільки взаємопов'язані, що вирішення кожного окремо потребує їх сукупного розгляду. В Україні, де велику частину території займають перетворені природні комплекси, всі техногенні та переважна більшість природних катастроф пов'язані, як правило, з негативними екологічними наслідками таких несприятливих процесів, як забруднення ґрунтів, повітря, погіршення якості води, збіднення біорізноманіття тощо, що зумовлює деградацію природного середовища загалом. У зв'язку з несприятливим навколишнім середовищем погіршується здоров'я суспільства. Тому екологічну безпеку України, як і території будь-якої держави, потрібно розглядати не тільки як необхідний елемент стійкого розвитку, а й як складову національної безпеки.
Головним поняттям, що дає змогу розкрити проблему екологічної безпеки, є екологічна ситуація. Це сукупність станів екологічних об'єктів у межах певної території (ландшафт, річковий басейн, адміністративний район, місто у природний регіон, адміністративна область або країна в цілому) у певний проміжок часу. Під терміном екологічні об'єкти розуміють як суб'єкти (рослини, тварини, біоценози, людина тощо), так і середовище суб'єктів (екотоп, місто, ландшафт та ін.). З метою визначення їх стану варто проаналізувати екологічні показники або характеристики. Екологічні ситуації розрізняються за такими властивостями:
— сукупність проблем;
— тип техногенних перебудов;
— провідні фактори формування;
— тип умов;
— масштаб вияву;
— час існування;
— місце призначення;
— рівень вияву.
Ситуація — це обставини, певна сукупність обставин. Проблема — це теоретичне або практичне питання, яке потребує дослідження і вирішення. Є спільне поняття — проблемна ситуація, тобто сукупність обставин, що потребують дослідження. Екологічною вона стає тоді, коли ґрунтується на використанні екологічного підходу, який передбачає дослідження навколишнього середовища через умови проживання живих організмів, у тому числі людини. У цьому разі середовище розглядається, як сукупність факторів існування населення. Отже, можна зробити висновок, що екологічна проблема — це невирішене завдання, а не процес. Вона не може бути негативною або позитивною, як ситуація, обстановка, стан. Якщо йдеться про проблемну екологічну ситуацію, то це конфліктна або кризова ситуація, яка утворюється не внаслідок екологічних проблем (як стверджують деякі автори), а у зв'язку зі станом компонентів геосистеми. Їх територіальні характеристики утворюють екологічні проблеми, а не навпаки.
Отже, екологічна проблема — це який-небудь невивчений або недостатньо вивчений аспект взаємодії людини й навколишнього середовища, що потребує подальшого дослідження і вирішення. При цьому варто розглядати дві соціальні функції природного середовища: життєзабезпечення людства як частини живої природи і забезпечення виробництва необхідними природними ресурсами. На нашу думку, екологічна проблема — питання життєзабезпечення, а в конструктивному плані — проблема збереження і поліпшення середовища існування людей. Раціональне використання природних ресурсів виробництва є особливим питанням, яке також пов'язане з першою проблемою і потребує окремого розгляду.
Складові навколишнього середовища (природні, економічні й соціальні) перебувають у певному екологічному стані, що в сукупності створює екологічні умови, часовий аспект яких відображається у вигляді екологічної ситуації (екоситуацїї), тобто зафіксованому на певний момент часу сукупному екологічному стані компонентів навколишнього середовища стосовно певного суб'єкта оцінювання (у цьому разі — населення) на конкретній території. У короткому часовому аспекті це властивість зовнішнього середовища існування людини, населення, суспільства, а з територіального погляду — ознака географічного середовища існування населення певного регіону.
З метою оцінювання екологічних ситуацій рекомендується використовувати медико-географічні, соціально-економічні показники, показники екологічного стану повітряного і водного басейнів, біотичні, біохімічні та ландшафтні показники. За ступенем їх відхилення від певних норм моделюють ряд ситуацій — від нормальної до катастрофічної або тяжкої. Пропонується така система виокремлення екологічних ситуацій за ступенем відхилення від норм:
- зона екологічного лиха – це ділянки території, на яких у результаті господарської або іншої діяльності відбулися значні зміни навколишнього природного середовища, які спричинили істотне погіршення здоров'я населення, порушення природної рівноваги, руйнування природних екологічних систем, деградацію флори й фауни;
- зона екологічної небезпеки – територія, в межах якої систематично порушуються екологічні норми та регламенти, виявляються ознаки деградації компонентів природного середовища, в окремих групах населення рівень екологічних захворювань вищий, ніж середньостатистичний по краю, області, місту тощо;
- зона екологічної кризи — це територія, в межах якої відбувається деградація основних екосистем, природні ресурси перебувають на межі виснаження, демографічні та медико-екологічні показники систематично зменшуються порівняно із середньостатистичними по республіці, округу, області, регіону.
Оцінювання екологічних ситуацій має здійснюватися з урахуванням типів природно-господарських систем та охоронних територій; у кожній з них цей процес відбувається за різними критеріями (табл. 1.1).
Цікавим є те, що екологічну ситуацію не можна оцінювати справді глибоко в межах лише одного або навіть декількох типів територій. Тільки аналіз даних на всіх територіях (тобто в межах якогось збалансованого за просторовим сполученням регіону) дає змогу оцінити ситуацію в цілому, що пов'язано з дією ефекту компенсації. Наприклад, важлива площа лісів не лише в межах зеленої зони міста, а й за її межами, що знаходяться досить близько від міста. Стан міського середовища неможливо визначити, не розглядаючи місто у взаємодії з усіма територіями, які утворюють його екологічний простір. До нього належать не тільки приміські території, а й ті, що розташовані на великій відстані, особливо з боку переважаючих вітрів.
Таблиця 1.1. Співвідношення функцій природно-господарських систем і вимог суб'єктних умов
Типи природно-господарських систем Характерні суб'єкти Функції природно-господарських систем Вимоги до екологічних умов
Селітебні (міста, селища) Людина. Міська інфраструктура (комунальні системи, транспорт тощо) Забезпечення еколого-економічного і соціального середовища Відповідність до санітарно-гігієнічних, медико-білогічних і естетичних норм
Промислові зони Виробничі об'єкти Забезпечення промисловими та продовольчими товарами, спорудами Те саме для промислових об'єктів
Рекреаційні зони Людина (рекреант, турист). Рекреаційна інфраструктура Забезпечення відпочинку Підвищені санітарно-гігієнічні, медико-біологічні та естетичні норми
Сільськогосподарські зони (агроландшафти) Сільськогосподарські культури Забезпечення продуктами харчування, сировиною Збереження такої якості середовища, що забезпечує екологічно чисті продукти
Середовищеохоронні ліси Ландшафт (еталонний) Середовищеохоронні, ресурсоохоронні Збереження ландшафту в стані, подібному до природного
Заповідні території Ландшафт (еталонний) Збереження природного генофонду Збереження природного екологічного фону
У процесі оцінювання екологічної ситуації важливо враховувати, чи є вона успадкованою, чи виникла внаслідок події, яка відбулася. Важливо також простежити, як змінюється ситуація: погіршується чи покращується. Тому під час такого оцінювання потрібно враховувати багато факторів, зокрема*20:
*20: {Гавриленко О.П. Основи екології та безпеки життєдіяльності: Навч. посіб. – К.: Ніка-Центр, 2004. – С. 21-22.}
— тип природно-господарської системи, У кожному з них формуються різні об'єктно-суб'єктні відносини, мають місце свої пріоритети, використовуються різні критерії оцінювання та екологічні показники;
— тип діяльності (будівельна, рекреаційна, сільськогосподарська, медична тощо). Враховуючи тип діяльності, додатково збільшується різноманіття оцінок, критеріїв та пріоритетів;
— просторовий рівень розглядання. Зміна рівнів зумовлює зміну сукупності екологічних показників, рангу геосистем, які аналізуються, та операційних територіальних одиниць;
— часовий рівень розглядання. Зміна часових рівнів призводить до зміни набору показників, що випливає з характеру геосистемних взаємодій у кожному часовому інтервалі;
— ступінь стійкості ландшафтних систем. Для ландшафту, що характеризується слабкими відновлювальними ознаками, не властиві ті самі навантаження, що й для ландшафту з високими регулювальними властивостями. Звичайно, одне й те саме екологічне навантаження (наприклад, рівень забруднення) більш негативно вплине на ландшафт зі слабкою стійкістю.
1.2.1. Надзвичайні екологічні ситуації та екологічний ризик
Особливу роль у житті людини відіграють надзвичайні ситуації, що виникають під час стихійних лих або техногенних катастроф. Разом із соціальними та економічними збитками надзвичайні ситуації завдають також екологічної шкоди, що відображається в руйнуванні й деградації природних систем, забрудненні повітря, водойм і ґрунтів. У результаті виникають надзвичайні екологічні ситуації. Надзвичайні екологічні ситуації — ті ситуації, що виникають унаслідок раптових природних лих або техногенних аварій і супроводжуються великими збитками. Характерними особливостями цих ситуацій є велика гострота прояву, значні відхилення показників навколишнього середовища від норми (перевищення граничнодопустимих концентрацій (ГДК) забруднювальних речовин у сотні, тисячі й навіть десятки тисяч разів); ураганні швидкості вітру; затоплення селітебних територій (населених пунктів); виникнення катастрофічних селевих потоків та ін.
Звичайно, такі відхилення тривають недовго — години, дні, десятки днів, іноді більше. Потім ступінь гостроти екологічного стану зменшується, хоча може залишатися досить високим. Отже, поняття надзвичайна екологічна ситуація та катастрофічна екологічна ситуація розрізняються тим, що перша триває порівняно недовго, але настає раптово та характеризується виключно високими відхиленнями стану навколишнього середовища від норми, а друга — досить тривала (як правило, роки), але має меншу гостроту прояву.
Надзвичайна ситуація за певних обставин може перетворитися на катастрофічну. Наприклад, ситуація у Чорнобильській зоні. Протягом майже місяця радіаційна обстановка в Чорнобилі була надзвичайною. Після спорудження саркофага викиди радіоактивних елементів різко зменшилися, але забруднення до того часу охопило великі території. Таке високе радіаційне забруднення продовжується вже понад два десятиріччя. За оцінкою спеціалістів, екологічна ситуація в Чорнобильській зоні є катастрофічною.
Таким чином, надзвичайні екологічні ситуації відображаються у порушенні нормального функціонування природних і природно-антропогенних систем, пов'язаних із раптовими природними або техногенними впливами (стихійні лиха, катастрофи, аварії), що супроводжуються соціальними, економічними та екологічними збитками і потребують для ліквідації особливих управлінських рішень (рис. 1.2). Збитки виявляються у загибелі та пораненні людей, погіршенні їх здоров'я, руйнуванні матеріальних об'єктів, структури природних і природно-антропогенних систем, втраті їх природно-ресурсного і екологічного потенціалу. Довготривала надзвичайна ситуація зумовлює формування зони екологічної катастрофи або екологічного лиха.
Надзвичайні екологічні ситуації виникають унаслідок дії трьох основних груп факторів:
— свідомого руйнування природного середовища, походження техніки, погіршення становища економічних об'єктів під час війн і диверсійних актів;
— руйнівних катастроф, які виникають у зв'язку з некомпетентними та помилковими технічними рішеннями (наприклад, Чорнобильська аварія);
— природних стихійних явищ. Той факт, що різко збільшилися їх частота та інтенсивність в останні десятиріччя, спеціалісти пов'язують з антропогенною стимуляцією, що спричинює посилення відхилень природних процесів від нормального рівня коливань.
Економічні збитки, завдані у зв'язку з несприятливими і небезпечними природними процесами та явищами, значно збільшилися. За деякими оцінками, вони зростають швидше, ніж показники світового валового продукту, тобто може бути досягнута межа просторового і технологічного розвитку виробництва за його здатністю компенсувати збитки, які збільшуються, від несприятливих і небезпечних явищ. Первинні процеси, що виникають у природному середовищі внаслідок цих факторів, посилюватимуться або послаблюватимуться залежно від природної обстановки (стійкість ландшафтів, погод ні умови, фаза коливань екосистеми тощо) і соціально-економічних умов (психологічна готовність і неготовність населення до ліквідації наслідків надзвичайної ситуації, технічна оснащеність спеціальних служб, економічні можливості та ін.). Таким чином, надзвичайні екологічні ситуації в більшості випадків мають комплексну природу.
Заходи щодо запобігання надзвичайним екологічним ситуаціям або подолання їх наслідків можна згрупувати у три класи (табл. 1.2):
— організаційні, серед яких розрізняють планувальні та оперативні;
— інженерно-технічні;
— технологічні.

Таблиця 1.2. Заходи щодо запобігання надзвичайним екологічним ситуаціям та їх подолання*21
*21: {Боков В А., Лущик А.В. Основы экологической безопасности: Учеб. пособие. — Симферополь: СОНАТ, 1998. — С. 168.}
Організаційні заходи Інженерно-технічні заходи Технологічні заходи
Планувальні Оперативні Заходи, спрямовані на зниження піддатливості об'єктів небезпечним впливам
Загальне обмеження використання територій з високим ризиком. Розміщення об'єктів на ділянках, на яких є мінімальний ризик руйнування середовища, пов'язаного з цими об'єктами Активне перешкоджання розвитку осередків екологічної небезпеки" що виникають епізодично. Вибір способів дій, які мінімізують: зіткнення з небезпекою; посилення небезпечних явищ і процесів. Оперативні дії щодо ліквідації наслідків екологічного ураження Будівництво інженерних захисних споруд: — таких, що обмежують поширення або інтенсивність ураження (впливу); — таких, які забезпечують укриття у разі небезпеки. Уведення технічних засобів локалізації аварії Відмова від використання надто небезпечних технологій, речовин, апаратів. Обмеження технологічних температур, тисків, об'ємів небезпечних речовин. Збір та ізоляція небезпечних відходів
Заходи, спрямовані на зниження чутливості об'єктів до небезпечних впливів
Виключення з територіальних виробничих комплексів об'єктів, ушкодження яких спричинює великі збитки. Дублювання життєво важливих елементів територіальних комплексів, резервування земель та інших природних ресурсів у разі переселення людей із зон важких катастроф Зменшення втрат від катастроф шляхом оптимального виконання підготовчих, аварійно-рятувальних та відновлювальних робіт, за допомогою створення служби оповіщення та швидкого реагування на надзвичайні ситуації, забезпечення запасами палива, медикаментів, транспортом, продовольчими товарами Застосування особливих конструктивних рішень для будівель, механізмів та інших об'єктів, що перебувають у небезпечних умовах, за рахунок зміцнення каркасу, дублювання їх життєво важливих елементів, використання спеціальних конструкційних матеріалів, легко відновлюваних конструкцій тощо Передбачення в технологічних схемах виробництв можливості пристосування режиму їх роботи до режиму передбачення небезпеки. Реалізація принципів біопозитивної техносфери, створення біопозитивних місць розселення, енергетики, промисловості, транспорту, сільського господарства тощо
Отже, заходи, спрямовані на запобігання надзвичайним екологічним ситуаціям та подолання, їх можна поділити на два типи: заходи, спрямовані на зниження піддатливості об'єктів небезпечним впливам, і заходи, спрямовані на зниження чутливості об'єктів до небезпечних впливів. У першому випадку здійснюють заходи з метою зовнішнього захисту об'єктів, виключення тих чи інших територій з використання у виробничих цілях тощо. Зниження чутливості об'єктів до небезпечних впливів досягається, насамперед, за рахунок досконаліших технологій, шляхом регулювання технологічних режимів у зв'язку з природними циклами, створення системи дублювання об'єктів, інформаційних систем і систем швидкого реагування.
Основні функції щодо запобігання надзвичайним екологічним ситуаціям та подолання їх на державному рівні виконують міністерства з надзвичайних ситуацій.
Ризик — це об'єктивне поняття, він пов'язаний практично з будь-якою діяльністю людини. Уміння усвідомлювати ступінь ризику дає змогу людині оцінити власні можливості й вибрати напрями поведінки при цьому. Під сутністю терміна ризик розуміють імовірність, по-перше, будь-якої небезпечної події; по-друге, негативних наслідків від неї та обсягу очікуваних збитків. Одні ризики конкретні, інші — не мають такого визначення. Існують професійні ризики (наприклад, небезпека професійних захворювань) і такі, яких зазнає все населення (екологічний, економічний, геологічний, політичний ризики).
Предметом нашого дослідження є екологічний ризик, чіткого визначення якого досі немає. М.Ф. Реймерс вважає, що це ймовірність наслідків будь-яких (специфічних або випадкових, поступових або катастрофічних) антропогенних змін природних об'єктів і факторів*22. З екологічним ризиком пов'язані поняття екологічної безпеки і небезпеки. Ці альтернативні категорії стосуються населення як реципієнта дії навколишнього середовища за його відповідно несприятливого чи сприятливого статусу.
*22: {Реймерс Н.Ф Природопользование: Словарь-справочник. – М.: Мысль, 1990. – С. 462. }
Екологічний ризик пов'язаний із такими групами факторів: 1) техногенними; 2) природними; 3) військовими; 4) соціально-економічними; 5) політичними; 6) тероризмом.
Техногенний екологічний ризик виникає у зв'язку з аваріями на ЛЕС, аваріями танкерів, на небезпечних хімічних виробництвах, під час руйнування гребель водосховищ тощо. Причинами аварій є інтенсивність технологічних процесів та зв'язків, висока концентрація виробництва, ресурсомісткість і багатовідходність технологій, погана оснащеність очисними й утилізаційними пристроями.
Природний екологічний ризик пов'язаний із ймовірністю вияву багатьох несприятливих природних явищ, таких як землетруси, вулканізм, селі, повені, цунамі та ін. Потрібно враховувати особливості геологічної будови (властивості гірських порід, наявність або відсутність розламів тощо), рельєфу (наприклад, посилення ризику забруднення в улоговинах), ландшафтів (ступінь їх стійкості до техногенних навантажень). Варто також зважати на сусідство цінних та унікальних природних об'єктів, територій особливого режиму охорони. Екологічний ризик збільшується за високої густоти населення, а також залежить від характеру сприйняття населенням подій, що відбуваються. Відомо, що катастрофічні наслідки аварій і стихійних природних явищ різко зростають у результаті психологічної неготовності населення до таких подій.
Особливу групу факторів виникнення екологічного ризику становлять воєнні дії, які зумовлюють різноманітні зміни навколишнього середовища та безпосередньо впливають на людину й інші суб'єкти. Екологічний ризик пов'язаний також із соціально-економічними факторами. Йдеться про ймовірність виникнення несприятливих екологічних ситуацій у разі прийняття рішень про будівництво тих чи інших небезпечних об'єктів у зв'язку з соціальною й економічною потребами такого будівництва. До цієї категорії належить будівництво багатьох АЕС, створення небезпечних хімічних виробництв, транспортних систем. У деяких випадках аналогічні рішення пов'язані з політичними факторами.
Екологічна безпека — це комплекс станів, явищ і дій, що забезпечують екологічний баланс на Землі та в окремих регіонах її на рівні, до якого фізично, соціально-економічно, технологічно й політично готове адаптуватися людство. Вона забезпечується шляхом проведення природоохоронних заходів на різних державних рівнях. Для інтегральної оцінки екологічної безпеки використовується поняття "напруженість'', або "гострота" екоситуації. Екологічна небезпека — ступінь імовірності розвитку негативних чинників, явищ та їх взаємозв'язків, що є в певній природній системі й спричинюють незворотну її деградацію, у тому числі в системі "населення — навколишнє середовище". Розрізняють екологічну небезпеку, реальну і потенційну. Потенційна екологічна небезпека — це сукупність імовірних небезпек для живих природних систем і людини. З нею пов'язане поняття потенційного екологічного ризику, який може визначатися як розрахункова величина і характеризувати небезпеку в кількісних та якісних показниках. Цей термін належить до оцінювальних категорій небезпеки. Потенційний екологічний ризик — явище небезпеки потенційного порушення зв'язків живих організмів з навколишнім середовищем унаслідок дії природних і антропогенно-техногенних чинників. Частота реалізації потенційного екологічного ризику створює реальний екологічний ризик, який має дві складові:
— ризик для живої природи (біоекологічний);
— ризик для людини (антропоекологічний).
Ці складові ризику важливі для суспільства, особливо якщо їх вияви і наслідки збігаються або провокують один одного. Залежно від характеру вияву складові екологічного ризику поділяються на катастрофічні (раптові, швидкі) та повільні. Катастрофічний екологічний ризик є природного і техногенного походження. До природних належать такі несприятливі природні процеси й явища, як землетруси, повені, зсуви тощо. Джерела і райони можливого порушення навколишнього середовища техногенними чинниками вузько локалізовані та, як правило, добре вивчені. Техногенні катастрофи виникають у місцях зосередження промислового виробництва, особливо хімічної орієнтації. Наслідки і масштаби таких катастроф часто непередбачені. Встановити закономірності вияву екологічних ризиків майже неможливо. Поняття короткотривалого техногенного ризику пов'язане з аваріями. До довготривалих екологічних ризиків належать: тривалі за часом несприятливі природні процеси й явища (постійне підтоплення території проживання населення, різні види ерозії ґрунтів тощо), а також зміни в навколишньому середовищі, зумовлені техногенним навантаженням.
Виокремлюють дві головні складові екологічного ризику:
— небезпечні явища та джерела їх виникнення (специфіка і масштаби дій);
— вразливість живих організмів, насамперед, людського населення (його реакція, адаптаційні властивості), а стосовно території — її стійкість до техногенного навантаження*23.
*23: {Барановський В.А. Екологічний атлас України. – К.: Географіка, 2000. – С.5.}
Найбільшу небезпеку для живих організмів, у тому числі людини, становить екологічний ризик, зумовлений техногенною дією на природне середовище. Він збільшується з наближенням ступеня антропогенного тиску до критичного рівня граничнодопустимого антропогенного навантаження, що визначає межу стійкості навколишнього середовища, унаслідок перевищення якої починається незворотне руйнування екосистем. Тому величину потенційного екологічного ризику доцільно визначати за формулою*24:
*24: {Там само. – С. 34. }

де Т — величина техногенного навантаження на природне середовище; С — потенціал стійкості природного середовища до техногенного навантаження; Н — ступінь ураженості території несприятливими природно-антропогенними процесами.
Ця величина ризику характеризує екологічну вразливість території без конкретної прив'язки до суб'єкта оцінювання. Ближче до такого суб'єкта може бути населення, особливо його здоров'я, оскільки забруднення природного середовища оцінювалося за гігієнічними нормативами. Для цього розроблено рівняння регресії:

де х — кількісний показник потенційного екологічного ризику (Е); у — середньорічна кількість хворих у зв'язку з гостротою екоситуації (теоретичний кількісний показник). Підставляючи у цю формулу вихідні дані, розрахуємо частку екологічного фактора у захворюваності населення для будь-якої території України (рис. 1.3).
Складовою екологічного ризику є радіаційний ризик (Р), розрахунки якого виконані в межах адміністративних районів України за сумарною щільністю забрудненості території цезієм – 137, стронцієм – 90, плутонієм – 239, 240 (З), їх біогенною активністю (коефіцієнтами переходу з ґрунтів у рослинність і харчові ланцюги) (А), а також за густотою населення (Н):

де Зр, Зу — нормована і масштабована сумарна кратність перевищення нормативної щільності забрудненості території перерахованими радіонуклідами в адміністративному районі та їх середнє арифметичне значення в Україні; Ар, Ау — коефіцієнти переходу радіонуклідів у рослинність і харчові ланцюги в адміністративному районі та їх середнє арифметичне значення в Україні; Нр, Ну — густота населення в адміністративному районі та її середнє арифметичне значення в Україні (рис. 1.4).
Є дві концепції зменшення екологічного ризику, які залежать від його головних факторів: характеру небезпечного явища й реакції на нього населення. Згідно з першою концепцією (нині вона переважає) зниження ризику потрібно здійснювати шляхом боротьби з власне небезпечним явищем, у тому числі техногенним навантаженням на природне середовище, використовуючи різні технічні й виробничі засоби та заходи з метою охорони природи. Сутність другої концепції випливає з того, що екологічний ризик може зменшуватися шляхом оптимізації соціально-економічних умов, що сприяє підвищенню стійкості населення до цього ризику.

Регулювання екологічних ситуацій у певних межах досягається за допомогою дій та заходів технологічного, правового, організаційного, економічного, науково-інформаційного, архітектурно-планувального, ландшафтно-меліоративного й освітньо-виховного характеру, а також шляхом раціональної територіальної організації господарської діяльності на основі міжнародного співробітництва. Розрізняють такі дії щодо регулювання екологічних ситуацій:
— активні, спрямовані на зміну режиму функціонування природних, природно-технічних і технічних систем з метою досягнення потрібного стану навколишнього середовища. Активні дії в оперативному режимі пов'язані з регулюванням технологічних процесів (наприклад, зменшення викидів забруднювальних речовин, зниження споживання сировини та енергії тощо), регламентацією функціонування міського середовища, локалізацією та ліквідацією наслідків аварій, утилізацією відходів та ін. До активних дій довгострокового характеру належать раціональне розміщення об'єктів будівництва, зміна територіальної структури використання земель, фітолісомеліорації тощо;
— нормативні, спрямовані на реалізацію екологічних стандартів та норм у процесі здійснення екологічного інспектування, екологічної експертизи, паспортизації й сертифікації, прокурорського нагляду, оцінювання впливу на навколишнє середовище та ін.;
— адаптивні, спрямовані на пристосування до режиму функціонування природних систем. Це здійснюється шляхом виведення нових сортів сільськогосподарських культур, які відповідають певним біокліматичним умовам, "уписування" будинків та населених пунктів загалом у ландшафт (створення "екополісів", "еко-сіті", міст-садів тощо), раціонального розміщення будівель із метою регулювання вітрового, температурно-воложистого і світлового режимів, будівництва біопозитивних й енергоактивних будинків, раціонального розміщення промислових виробництв.
Нині є та розробляється велика кількість науково обґрунтованих постанов, нормативів, правил, державних стандартів, за якими регламентується господарська діяльність, встановлюються граничнодопустимі концентрації шкідливих і токсичних компонентів у ґрунтах, підземних і поверхневих водах тощо. На основі цих документів та екологічного законодавства в Україні розроблено систему заходів на державному, відомчих та об'єктних рівнях, що регламентують ведення екологічно безпечної господарської діяльності, будівництво різних споруд, межі забруднення природного середовища в рамках не лише окремих локальних систем, а й великих регіонів, держави в цілому. Такі заходи можна об'єднати у три основні групи — соціально-організаційні, оцінювально-прогнозні та технічні (табл. 1.3). Усі види заходів взаємопов'язані і є основою для організації безпечної життєдіяльності. Якщо їх правильно дотримуватися, можна не тільки зберегти стан навколишнього середовища, а й поліпшити його, уникнути екологічно небезпечних явищ і катастроф, зумовлених антропогенно-техногенною діяльністю.

Таблиця 1.3. Заходи щодо захисту від несприятливих явищ*25
*25: {Боков ВЛ., Лущик А.В. Основы экологической безопасности: Учеб. пособие. — Симферополь: СОНАТ, 1998. — 224 с.}
Соціально-організаційні Оцінювально-прогнозні Технічні
1 2 3
Створення правових основ охорони природи, відновлення і раціонального використання природних ресурсів шляхом розробки законів та законодавчих актів, що регулюють діяльність виконавчих органів, органів контролю та встановлюють відповідальність за дотримання вимог захисту природи Розробка, видання, впровадження з метою практичного використання екологічно обґрунтованих нормативних документів, які регламентують будівельні, санітарно-гігієнічні норми і правила, що визначають безпечну життєдіяльність (аж до правил поведінки в екстремальних умовах) Створення системи захисних споруд і контроль за її роботою
Створення організаційних основ охорони та захисту природи (у вигляді органів управління).Для оперативного міжвідомчого управління створюються комісії, комітети, ради, відділи, які контролюють роботи з охорони навколишнього середовища Оцінювання граничнодопустимих антропогенних навантажень на природне середовище з урахуванням його формування під впливом природних й антропогенних факторів на всіх рівнях — від локального до регіонального Розробка та апробація на дослідних полігонах нових зразків захисних споруд і системи контролю за їх роботою
Здійснення планування охорони і раціонального використання природних ресурсів на основі довгострокових прогнозів, економічної оцінки природних ресурсів та оцінки ефективності заходів з охорони й захисту природи Створення системи екологічного моніторингу природного середовища на всіх рівнях, яка включає пункти збору і обробки інформації, систему її передачі органам управління й контролю, постійно діючі моделі, бази даних, програмне забезпечення Створення системи технічних засобів та розробка заходів щодо зменшення негативного екологічного впливу техногенних електромагнітних полів, вібрації, шуму; розробка спеціальної апаратури і приладів для контролю
Створення комплексних цільових програм управління охороною навколишнього середовища і використання природних ресурсів під загальним керівництвом Ради міністрів Розробка рекомендацій стосовно заходів, що дають змогу зменшити несприятливі наслідки у зв'язку з порушенням екологічної безпеки або запобігти їм Запобігання забрудненню природного середовища відходами виробництва
Закінчення табл. 1.3.
1 2 3
Організація управління охороною природного середовища з метою дотримання норм охорони навколишнього середовища, раціонального використання природних ресурсів, їх відновлення і відтворення, дотримання екологічних вимог до продукції Створення екологічно безпечних технологій у промисловості, екологічно нешкідливих способів боротьби із сільськогосподарськими шкідниками та засобів для підвищення врожайності
Організація контролю охорони природного середовища та умов екологічно безпечної життєдіяльності, що включає збір, узагальнення і передачу інформації про стан природного середовища, виконання планів і заходів з його охорони. Форма контролю може бути інформаційною, попереджувальною, каральною. Функцію контролю здійснюють місцеві органи влади та спеціальні організації Застосування екологічно чистих будівельних матеріалів та розробка будівельних конструкцій, що забезпечують екологічну безпеку
Здійснення заходів щодо створення систем, об'єктів, обладнання для них з охорони навколишнього середовища і створення умов екологічно безпечної життєдіяльності Рекультивація земель у промислових районах, відновлення врожайності сільськогосподарських угідь; запобігання активізації екологічно небезпечних сучасних екзогенних процесів, спустелювання
1.2.2. Найважливіші геоекологічні проблеми в Україні та причини їх виникнення
Розглянемо сучасну геоекологічну ситуацію в Україні, яка формується під впливом закономірностей розвитку природи і суспільства в процесі природокористування. Вона відображає характер наслідків впливів у системі "природа — господарство — населення" і має три складові: природну, соціальну й господарську. Сутність природної складової екологічної ситуації розкривається за допомогою таких умов*26:
*26: {Гавриленко О.П. Основи екології та безпеки життєдіяльності: Навч. посіб. – К.: Ніка-Центр, 2004. – С. 19.}
— якісні та кількісні показники стану довкілля й окремих його компонентів;
— накопичення й міграція речовин техногенного походження;
— поява несприятливих природних і природно-техногенних процесів.
Соціальна складова екологічної ситуації в Україні визначається характером формування нової якості умов життя населення, погіршенням умов життя та стану здоров'я в результаті інтенсивного техногенного впливу на середовище. Господарська складова екологічної ситуації — це стан розвитку виробництва, який на сьогодні для України є головним еколого-формувальним фактором.
Нинішня геоекологічна ситуація в Україні кризова; вона формувалася протягом тривалого періоду у зв'язку з нехтуванням об'єктивними законами розвитку та відтворенням природно-ресурсного комплексу держави. У результаті відбувалися структурні деформації народного господарства, за яких перевага надавалася розвиткові в Україні сировинно-видобувних, найбільш екологічно небезпечних галузей промисловості.
Найважливішими екологічними проблемами в сучасній Україні є:
— проблема мінерально-сировинних ресурсів: вичерпність, виснаження родовищ, зменшення їх різноманітності та погіршення якості, небезпека порушення середовища внаслідок видобування корисних копалин та ін.;
— зміна структури та складу Ґрунтово-земельних ресурсів у результаті господарської діяльності людини: вилучення земель під сільськогосподарські потреби і забудови, а також у зв'язку з розвитком негативних процесів у ландшафтах (ерозія, дефляція, підтоплення і заболочення, карст, суфозії та просідання ґрунтів, техногенне забруднення тощо); зменшення родючості ґрунтів унаслідок вимивання гумусу, забруднення важкими металами, пестицидами та іншими речовинами;
— забруднення та зменшення запасів поверхневих І підземних вод унаслідок посиленого водозабору, скидів забруднювальних речовин у водні об'єкти в процесі виробництва та ведення комунально-побутового господарства;
— забруднення атмосферного повітря та зміна його хімічного складу у зв'язку з інтенсивними викидами промислових підприємств, енергетики, транспорту та ін.;
— зменшення різноманітності рослинного і тваринного світу, зміна в його генофонді;
— порушення функціонування і зменшення біопродуктивності ландшафтів унаслідок накопичення, переміщення та просторового розподілу забруднень залежно від ландшафтно-геохімічних умов території;
— погіршення соціально-екологічної ситуації: зміна середовища проживання людини, санітарно-епідеміологічних умов, тривалості життя, якості продуктів харчування тощо.
Перераховані проблеми є наслідками суспільно-природної взаємодії, тому їх потрібно розглядати як важливі фактори, що зумовлюють екоситуацію на території України. За специфікою територіальної структури виробництва визначено низку регіонів, де ця ситуація є надзвичайно складною внаслідок забруднення або порушення всіх компонентів. До територій з найбільш гострою екоситуацією належать зона радіаційного забруднення внаслідок аварії на ЧАЕС, а також Донбас, Дніпровсько-Криворізько-Запорізький промисловий регіон, курортно-рекреаційні зони в Криму і на північному узбережжі Чорного та Азовського морів, Придністров'я. На значній частині регіонів України особливо складні питання щодо забруднення атмосферного повітря і природних вод, а також порушення земель під час гірничих розробок, що спричинюють деградацію ландшафтів (Донбас, Криворіжжя, Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ). Навколо міст, зокрема великих, формуються ареали інтенсивного забруднення навколишнього природного середовища.
Однією з найсерйозніших проблем є радіоактивне забруднення території України. Загалом забруднено майже 5,9 млн га земель, із них 3,5 млн га становлять сільськогосподарські угіддя, 1,5 млн га — ліси. Найбільше забруднені поліські області України, в яких, окрім того, з'явилися екологічні проблеми, зумовлені осушенням земель та їх інтенсивним використанням у сільському господарстві. Це ґрунтова засуха й дефляція піщаних ґрунтів, швидке зниження вмісту гумусу на осушених торфоболотних ґрунтах, забруднення ґрунтів мінеральними добривами і пестицидами тощо. Унаслідок великомасштабних осушувальних меліорацій (на площі понад 2,5 млн га) на Поліссі виникла складна екоситуація, яка ще більше посилилася у зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС. Навколо осушених територій нині формується зона несприятливого екологічного впливу, що простягається у радіусі двох — трьох кілометрів, перевищуючи у 4—5 разів площу осушення. На одній четвертій мільйона гектарів піщаних ґрунтів урожайність картоплі зменшилася на 18, льону — на 22, озимого жита — на 27 %*27.
*27: {Барановський В А. Екологічний атлас України. — К.: Географіка, 2000. — С. 24.}
Рівень ґрунтових вод улітку зменшився майже на один метр. Половина кількості малих річок пов'язана з меліоративними системами, що призвело до внутрішнього перерозподілу їх стоку, а іноді вода стала непридатною для споживання. Більше ніж удвоє скоротилася кількість болотних видів рослин. Порушилися умови відтворення дикої фауни, зменшилися площі мисливських угідь, знизився вилов риби у 5 разів, на значних площах висихає ліс тощо.
Несприятлива екоситуація склалася уздовж магістралей автошляхів, де спостерігається значне забруднення ґрунтів важкими металами, канцерогенами, нафтопродуктами. Ділянки впродовж магістралей нафто- і газопроводів належать до територій потенційного хімічного забруднення (можливі аварійні ситуації).
Територія Донецького вугільного басейну освоєна давно й дуже інтенсивно. Поєднання вугледобування і підприємств важкої промисловості зумовило складну екологічну ситуацію (забруднення атмосфери, комплексне порушення земель гірничими розробками та ін.). Сільськогосподарські землі, розташовані поблизу промислових центрів (приміське господарство з високим рівнем хімізації), використовуються досить інтенсивно і мають ознаки деградації. Надзвичайно важливим є питання втрати продуктивності земель за рахунок наступу ареалів промислової й міської забудови на сільськогосподарські землі.
Дніпровсько-Криворізько-Запорізький промисловий регіон характеризується одним із найвищих рівнів забруднення атмосфери, що є результатом впливу трьох промислових центрів, які мають великі обсяги шкідливих викидів і розміщені недалеко один від одного. У зоні їх впливу перебувають великі ділянки цінних сільськогосподарських земель. їх хімічне забруднення пов'язане не тільки з інтенсивною хімізацією сільського господарства, а й із промисловим забрудненням навколишнього середовища.
У південно-степовій (сухостеповій) підзоні України і прилеглих частинах Кримського півострова внаслідок інтенсивного зрошення земель виникла критична екоситуація: тут відбуваються процеси підтоплення і вторинного засолення зрошуваних земель, активізуються суфозійно-просадкові явища на ділянках, утворених супіщаними і суглинистими ґрунтами, а також посилюється загальне хімічне забруднення ґрунтів і води у зв'язку з внесенням великих доз мінеральних добрив та пестицидів.
Природно-рекреаційні території, розташовані уздовж узбережжя Чорного та Азовського морів, протягом тривалого часу приваблюють велику кількість рекреантів унікальністю й лікувальними властивостями. Нині це зона, на якій склалася досить несприятлива екологічна ситуація внаслідок забруднення морського узбережжя Чорного й Азовського морів, різкого зменшення водопостачання, забруднення міст автотранспортом (зокрема, в Одесі, Миколаєві, Маріуполі та ін.)" яке збільшується і може призвести до подальшого погіршення екологічної ситуації в цьому регіоні.
У зв'язку з такою складною екоситуацією змінюються умови проживання населення, стан природних ресурсів, що негативно впливає на здоров'я людей. Як наслідок, наприклад, в Україні втрати національного продукту становлять 16—20 % і є одними з найбільших у світі. Це зумовлює актуальність і потребу дослідження екологічної ситуації з метою її поліпшення.
Використання системного підходу до аналізу й оцінювання екоситуації в Україні сприяло її картографічному моделюванню як єдиного цілого. Оскільки складові екологічної ситуації дуже різні й численні, розглянемо картографування тих частин, які можуть характеризувати суб'єктно-об'єктні взаємозв'язки в системі "суспільство — природа". До суб'єкта дослідження належить населення України, а до об'єкта — навколишнє середовище, що аналізується переважно як середовище життя населення. Для картографування якісного стану природної складової навколишнього середовища використовуються показники несприятливих природно-антропогенних процесів і явищ (ступінь охоплення ними території) та забрудненість природного середовища (хімічна й радіаційна), яка охоплює атмосферне повітря, природні води і ґрунти. З метою картографування антропогенно-техногенних компонентів екоситуації застосовують показники територіальної концентрації виробництва, господарської та демографічної освоєності території та ін. (рис. 1.5). При цьому не виключається вплив на гостроту екологічної ситуації інших компонентів навколишнього середовища.
У процесі еколого-картографічного оцінювання перерахованих компонентів зважали на такий принцип: якщо в деяких регіонах збігаються високі показники промислової, сільськогосподарської і демографічної освоєності території та забруднення природного середовища, то в них можливі умови для гострої екоситуації. З метою екологічної оцінки використали співвідношення вмісту в природному середовищі окремих забруднювачів з їх ГДК або розрахункових інтегральних ГДК, а за їх відсутності (особливо для природних і соціально-економічних процесів) — з фоновими або середніми для країни значеннями.
Щоб відобразити територіальну характеристику промисловості й сільського господарства, застосували коефіцієнт територіальної концентрації виробництва. Це співвідношення для адміністративного району та України загалом: валової продукції, основних виробничих фондів, кількості зайнятих у всіх галузях господарства. За допомогою середньозваженого арифметичного значення і середнього квадратичного відхилення визначено кількісну й якісну шкалу районування території: низька (інтегральний показник від 0 до 2), середня (2—10), підвищена (10—18), висока (18—26), дуже висока (понад 26). Високі й дуже високі зони концентрації виробництва характерні для Донецько-придніпровського регіону та переважної більшості обласних центрів України (див. рис. 1.5).
Як уже зазначалося, сучасну екологічну ситуацію в Україні можна охарактеризувати як кризову, і головною причиною цього є недбалість та нехтування об'єктивними законами розвитку та відтворення природно-ресурсного комплексу держави. Крім того, розрізняють такі основні причини погіршення екологічної ситуації в межах України:
— екстенсивне використання всіх видів природних ресурсів, що тривало протягом десятиріч, без урахування здатності природних регіонів до самовідновлення і самоочищення;
— довготривале адміністративно-командне концентрування на невеликих площах великої кількості потужних промислових комплексів, прискорена реалізація гігантських планів втручання у природне середовище;
— "перехімізація" сільського господарства і хибні засади його організації;
— збільшення обсягу меліоративних робіт та їх проведення у величезних обсягах без належних наукових обґрунтувань й ефективних технологій;
— відсутність об'єктивних довгострокових екологічних експертиз усіх планів і проектів розвитку промисловості, енергетики, транспорту тощо;
— використання на переважній більшості виробництв старих технологій та обладнання, що давно потребують заміни.
Висока частка ресурсо- та енергоємних технологій, їх упровадження і нарощування найдешевшим способом — без будівництва очисних споруд;
— брак ефективних законів щодо охорони природного середовища та підзаконних актів для їх ефективної реалізації;
— немає постійної об'єктивної інформації про екологічний стан довкілля і причини його погіршення;
— надзвичайно низький рівень екологічної освіти не лише населення, а й керівників підприємств, урядових організацій, загальна низька екологічна свідомість і культура;
— різке прискорення негативних економічних, соціально-політичних та екологічних процесів у зв'язку з найбільшою техногенною катастрофою — аварією на Чорнобильській АБС, яка спричинила ситуацію, що наближається до рівня глобальної екологічної катастрофи;
— брак дійових економічних стимулів ресурсо- та енергозбереження;
— брак дійового державного контролю за виконанням законів про охорону природи й системи ефективного покарання у зв'язку з нанесенням шкоди довкіллю.
Після тривалої економічної кризи економіка України вже у 2000 р. мала тенденцію до зростання основних показників, але ще залишається деформованою структура промислового виробництва. У 2000 р. сукупна частка сировинних та енергоємних галузей становила майже 58 %, що з урахуванням збільшення цін на сировину й енергоносії загрожує економічній безпеці держави. Невід'ємними складовими сталого економічного та соціального розвитку країни на сучасному етапі є охорона навколишнього природного середовища, раціональне використання природних ресурсів, створення безпечних умов життєдіяльності людини.

Вирізняють такі зони за гостротою екоситуації на території України: сприятлива, помірно сприятлива, задовільна, погіршена, напружена і катастрофічна. Перші три градації характеризують відносно сприятливі умови проживання населення. Межею сприятливих і несприятливих умов можуть бути вкрай тяжкі екологічні умови, коли спостерігаються певні негативні зміни в навколишньому середовищі, й випадки погіршення умов проживання населення. У процесі проведення природоохоронних заходів напруженість зменшується. Напруженій екоситуації властиві значні зміни ландшафтів, що недостатньо компенсуються, швидке погіршення умов проживання населення. Якщо дотримуватися природоохоронних вимог, цю ситуацію можна нормалізувати. Катастрофічна екоситуація характеризується незворотними змінами в природі, втратою природних ресурсів, різким погіршенням здоров'я населення та ін. Така ситуація склалася внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС.
За даними Державного комітету статистики України, щороку у повітря, водні та земельні ресурси України потрапляє від 60 до 100 млн т шкідливих речовин. Майже третина води, що надходить у поверхневі водні об'єкти, забруднена, п'ята частина шкідливих речовин, які потрапляють у довкілля зі стаціонарних джерел, надходить у повітряний басейн, дві третини утворених токсичних відходів осідають у навколишньому середовищі. У розрахунку на 1 км2 території країни в повітря викидається 9,7 т шкідливих речовин, а надходження токсичних відходів становить 4,9 тис. т, що перевищує показники розвинутих країн у кілька разів. Надходження забруднювачів у розрахунку на душу населення становить: в атмосферу — 119 кг, поверхневі води — 184, ґрунти та наземну поверхню — 998 кг.
У майбутньому з реалізації має бути виключено все, що екологічно небезпечно, навіть якщо це економічно вигідно. З цього приводу доцільно зазначити основні положення концепції екологічного розвитку та шляхи подолання глобальної екологічної кризи*28:
*28: {Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: Журнал "Россия молодая", 1994. – С. 268-280. }
— потрібно усвідомити, що людство — невід'ємна частина природи, яка повністю залежить від неї;
— природно-ресурсний та екологічний потенціали Землі й окремих її регіонів обмежені та остаточні;
— є припустимий максимум вилучення природних ресурсів та зміни екосистем як середовища життя;
— варто здійснювати попереджувальні, а не виправні дії; превентивні екологічні заборони мають визначатися попередньо до економічного вичерпання природних ресурсів або їх руйнування;
— необхідно створити соціально-економічний механізм гомеостазу в системі "людина — природа" за зразком "природа — товар — гроші — природа".
— слід регулювати чисельність населення з урахуванням того, що його оптимальна кількість на планеті становить 0,5— 1,0 млрд. осіб;
— прийнятними є лише "біосферосумісні" технології;
— варто визначити принцип розумної достатності в отриманні життєвих благ, відмовитися від споживчого способу життя;
— потрібно зрозуміти, що без збереження цілісності екосистем неможливе збереження живого;
— необхідно врахувати, що незначні впливи можуть перетворюватися на кумулятивні й ланцюгові інтеграції, що перевищують їх арифметичну суму.
Сучасний рівень природно-техногенної безпеки — одне з безпосередніх джерел загрози життю та здоров'ю населення. За даними ООН, у більшості країн світу природні та техногенні катастрофи завдають збитків на суму 2—4 % у структурі валового національного продукту. В Україні лише щорічні витрати на ліквідацію наслідків Чорнобильської катастрофи перевищують 2 % від загального обсягу виробленого валового внутрішнього продукту.
Відповідно до оперативних підсумків роботи ДП НАЕК "Енергоатом", за І півріччя 2006 р. українські атомні станції виробили 45 346 млн кВт · год електроенергії, що на 411 млн кВт - год більше (на 0,9 %), ніж за І півріччя 2005 р. (44 935 млн кВт * год).
На території України розташовано 15 діючих блоків АЕС (у роботі — 9), 44 великі енергетичні об'єкти, понад 2500 об'єктів, на яких застосовуються отруйні речовини, мережа трубопроводів, у тому числі 830 км аміакопроводу, 6 тис. км нафтопроводів, 6,7 тис. км газопроводів. До потенційно небезпечних об'єктів належать 165 металообробних і машинобудівних заводів, 216 фабрик і заводів хімічної та легкої промисловості, 83 великі залізничні вузли, 7 гідроелектростанцій (ГЕС), 74 теплоелектростанції (ТЕС). У зонах імовірного зараження сильнодіючими отруйними речовинами проживає майже 18 млн осіб, у зонах можливого катастрофічного затоплення — близько 2 млн. осіб.
На території України щорічно стається 140—150 техногенних аварій і катастроф регіональної та державної значущості. Орієнтовна їх структура така: аварії з викидами сильнодіючих отруйних речовин — 4 %; пожежі та вибухи —19,5; транспортні аварії —17,7; аварії на системах життєзабезпечення — 17,3; аварії на радіаційних об'єктах — 8,4; аварії на комунальних системах та очисних спорудах — 17,3; надзвичайні ситуації на об'єктах інших видів — 15,8 %.
В Україні існують території з різними рівнями екологічної безпеки, а саме: звичайним (фоновим), кризовим, критичним, катастрофічним і після катастрофічним (реабілітаційним). Складною є проблема забруднення земель сільськогосподарського призначення агрохімікатами, зокрема, небезпечний фактор — наявність в їх спектрі стійких органічних забруднювачів (СОЗ), зменшення загрози від яких для здоров'я людей і довкілля визнано пріоритетом світового рівня. Окреме питання становить широкомасштабне нафтохімічне забруднення довкілля, найчутливішими компонентами якого є підземні води і ґрунти зони аерації.
На сьогодні в Україні 133 зі 197 великих водозаборів розташовані у зонах наявних або потенційних джерел нафтохімічного забруднення. Найхарактернішими прикладами є міста Запоріжжя, Херсон, Біла Церква, Кременчук, Луцьк, Рівне. Нафтохімічного забруднення зазнали водоносні горизонти — джерела водопостачання понад 150 сільських населених пунктів. Загальна кількість територій забруднення підземних вод нафтопродуктами перевищує 100 тис. га, а забруднені площі перевищують 30 тис. га.
Екологічний стан більшості гірничодобувних регіонів України критичний. Основними факторами вияву екологічної небезпеки в районах групового закриття шахт є підтоплення населених пунктів ґрунтовими водами, заболочування земель, забруднення шахтними водами водоносних горизонтів, сольове забруднення поверхневих і ґрунтових вод, утворення підземних порожнин, просідання поверхні тощо. За останні 10— 15 років в Україні набули розвитку процеси підйому ґрунтових вод, що спричинило підтоплення як значних територій сільськогосподарського призначення, так і населених пунктів. Насамперед, ці процеси характерні для південно-східного та південного регіонів України, Криму, Дніпропетровської, Донецької, Запорізької, Миколаївської та Херсонської областей.
1.3. Сучасна екологічна політика України
Екологічна політика України визначена за "Основними напрямами державної політики в галузі охорони навколишнього середовища, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки", затвердженими Верховною Радою України у 1998 р. Цей документ передбачає довгострокову стратегію розв'язання екологічних проблем в Україні на національному, регіональному, місцевому та об'єктному рівнях.
Нагальним завданням політики у сфері охорони довкілля є проведення інституційної реформи державної системи охорони довкілля та використання природних ресурсів; упровадження механізмів та інструментів екологічної політики, реалізація пріоритетних національних і державних програм з метою створення умов для сталого збалансованого розвитку держави; створення державної системи регулювання екологічної безпеки як неодмінної складової національної безпеки України. У цій галузі визначено конкретні пріоритетні завдання:
— удосконалення економічних механізмів охорони природи та природокористування з метою формування умов для концентрації фінансових ресурсів та їх цільового використання, щоб фінансувати невідкладні екологічні заходи загальнодержавного і регіонального значення;
— суттєве підвищення ефективності застосування мінерально-сировинної бази та інших природних ресурсів;
— створення державної системи моніторингу довкілля та управління використанням природних ресурсів;
— забезпечення безпеки функціонування АЕС;
— реалізація екологічних програм, спрямованих на поліпшення якості повітря, води, розвиток заповідної справи та створення цілісної екомережі, запровадження і дотримання принципів екологічно збалансованого розвитку;
— упровадження нових правових інструментів з метою розширення можливостей участі громадськості у розв'язанні природоохоронних проблем.
Головне завдання Концепції сталого розвитку України — це забезпечення можливостей інтеграції екологічної політики у стратегію соціально-економічних реформ. Нагадаємо" що Концепцію сталого екологічно безпечного розвитку прийняло світове співтовариство на конференції ООН із питань розвитку та охорони природного середовища (Ріо-де-Жанейро, 1992). її основною метою є забезпечення збалансованого вирішення соціально-екологічних питань, збереження природного середовища і природно-ресурсного потенціалу в майбутньому. У першому принципі Декларації Ріо про навколишнє середовище та розвиток зазначено: "Люди є центром сталого розвитку. Вони мають право на здорове життя у гармонії з природою". Сутність сталого розвитку полягає в задоволенні потреб сьогодення без обмеження інтересів майбутніх поколінь,
В Україні здійснюються роботи щодо створення єдиної державної системи використання і відтворення природних ресурсів, спрямовані насамперед на розвиток системи ведення кадастрів природних ресурсів" удосконалення нормативно-правового забезпечення дозвільно-ліцензійної діяльності природокористування. Незважаючи на ускладнення, що виникли під час створення об'єктів природно-заповідного фонду у зв'язку з проведенням земельної реформи, площі територій природно-заповідного фонду продовжують збільшуватися.
Також триває удосконалення законодавчої бази у сфері екологічної безпеки та поводження з відходами. Основна мета екологічної політики України — гарантування екологічної безпеки життєдіяльності громадян України; впровадження належних матеріальних, процедурних, інституцій них та інших необхідних заходів щодо її регулювання та встановлення організаційно-юридичних умов для реалізації і захисту права людини на безпечне для життя і здоров'я довкілля. До сучасних стратегічних пріоритетів сталого розвитку України в екологічній сфері належать:
— гарантування екологічної безпеки ядерних об'єктів і радіаційного захисту населення та довкілля, зведення до мінімуму негативного впливу наслідків аварії на ЧАЕС;
— поліпшення екологічного стану річок України, зокрема басейну р. Дніпро" та якості питної води;
— стабілізація та поліпшення екологічного стану в містах і промислових центрах Донецько-Придніпровського регіону;
— будівництво нових і реконструкція діючих потужностей комунальних очисних каналізаційних споруд;
— запобігання забрудненню Чорного й Азовського морів, поліпшення їх екологічного стану;
— формування збалансованої системи природокористування та екологізації технологій у промисловості, енергетиці, будівництві, сільському господарстві, на транспорті;
— збереження біологічного та ландшафтного різноманіття, розвиток природно-заповідної справи.
Головними соціальними пріоритетами екологічної політики України у подоланні наслідків Чорнобильської катастрофи є:
— екологічне поліпшення стану забруднених радіонуклідами територій;
— розробка механізмів відновлення господарської діяльності на цих ділянках;
— забезпечення відповідних робіт у зоні відчуження;
— забезпечення екологічної безпеки атомної станції, діяльність якої припинено, і, зокрема, об'єкта "укриття";
— очистка ставка-охолоджувача від радіоактивного забруднення, надійний захист водних артерій від забруднення радіонуклідами;
— працевлаштування звільнених працівників ЧАЕС та ін. За рішенням Європейської економічної комісії ООН про
проведення Всеєвропейської конференції міністрів "Довкілля для Європи" у м. Києві (2003 p.), Україну визначено у співтоваристві держав Європи як координатора європейського екологічного процесу.
1.3.1. Ядерна та радіаційна безпека України
Жива природа і люди піддаються дії іонізуючого опромінення, зумовленого як природним, так і техногенно підсиленим радіаційним фоном. Важливий чинник, що формує природний радіаційній фон, — космічне опромінення. Його інтенсивність збільшується з географічною широтою і висотою місцевості. Наприклад, на висоті 6100 м це опромінювання в 10—20 разів більше, ніж на рівні моря. Космічні промені затримує шар озону в стратосфері на висоті 21—29 км. У разі його порушення зростає радіаційний фон на Землі.
Значну частину природної радіації створюють ізотопи урану, торію, продуктів їх розпаду і калію-40, які є в ґрунті, гірських породах. їхня концентрація залежить від типу гірської породи. Найбільш радіоактивні магматичні породи (граніти), менше — осадові породи (пісковики, вапняки). Природна радіоактивність води і повітря зумовлена здебільшого вмістом радію та продукту його розпаду — газу радону. Радон не має смаку й запаху, важчий за повітря; велика концентрація радону в підземних водах, куди він потрапляє з ґрунту гірських порід. Підземні води з високим вмістом радону використовуються в медицині. У повітря радон потрапляє шляхом виділення з поверхні земної кори і кам'яних будівель, а також під час спалювання кам'яного вугілля та природного газу. Оскільки цей газ важчий, ніж повітря, то може накопичуватися у непровітрюваних підвальних приміщеннях (там його концентрація у 8 разів більша, ніж в атмосфері).
За величинами опромінення радоном (3,8 м3в/рік) Україна належить до країн з високими його рівнями. У зв'язку з цим у проектах будівництва, особливо житлових будинків, лікарень, дитячих дошкільних закладів та шкіл, пропонується передбачати проведення різноманітних протирадіаційних заходів.
Поведінка радіонуклідів у ґрунті і надходження їх у рослини залежать насамперед від властивостей ґрунту: механічного складу, кислотності, вмісту гумусу та іншого, а вже потім — від біологічних особливостей видів рослин. Наприклад, основу ґрунтового покриву Полісся становлять дерново-підзолисті ґрунти, в заболочених місцях — торф'яні й оторфовані, що характеризуються невисоким вмістом гумусу, високою кислотністю і піщаним механічним складом. Унаслідок цього цезій-137 і стронцій-90 в умовах Полісся мають значні можливості для міграції (переміщення) по шару ґрунту і вбирання корінням рослин. Причому потрапляння стронцію-90 у рослини з ґрунту в 10 разів більше, ніж цезію-137. На ділянках, які інтенсивно затоплюються (заплави річок, низинні болотисті місця), швидкість міграції ізотопів цезію може бути такою, як стронцію. Вертикальна міграція радіонуклідів відбувається повільно, залежно від механічного складу, водного режиму та господарської діяльності, й становить 0,2—1,6 см/рік*29. Зрозуміло, чим легший за механічним складом ґрунт, більше зволожений, тим більша швидкість руху радіоактивних частинок.
*29: {Барановський В А. Екологічний атлас України. — К.: Географіка, 2000. — С. 24.}
Як свідчать дослідження, основна кількість радіонуклідів (понад 98 % ) зосереджена в нижній частині лісової підстилки і верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту. Проте залишки радіоактивного цезію знаходять і на глибині 40—50 см. Є деякі відмінності в накопиченні радіоактивних елементів лісовою підстилкою листяних і хвойних порід дерев. Під листяними породами дерев унаслідок швидкого розкладу і мінералізації опаду частка цезію-137 у лісовій підстилці нині менша, ніж під хвойними породами, де опад і мохи розкладаються повільніше. Таке значне накопичення радіонуклідів у хвої пояснюється тривалим періодом її перебування на дереві порівняно з листом. Окрім того, хвойні дерева радіочутливіші, ніж листяні (наприклад, "рудий ліс" у Прип'яті).
Є дані, що в родючіших ґрунтах концентрація радіонуклідів більша (у чорноземних вища, ніж у торф'яних, солончакових) і вміст природних радіонуклідів у ґрунтах збільшується з півночі на південь. Глинисті ґрунти ліпше утримують радіоізотопи, ніж піщані. Вміст радіоактивних частинок у ґрунті впливає на рівень радіоактивності будівельних матеріалів (камінь, щебінь, гравій, пісок). Добуті в місцевостях (кар'єрах) із високим фоновим рівнем, вони мають такий самий рівень іонізації.
Людство постійно жило і розвивалося в умовах дії природного радіаційного фону. Середня сумарна індивідуальна ефективна його доза для жителів України становить 4,86 м3в/рік. Цей рівень подібний до середнього значення по світу. Проте Україна має регіональні відмінності, пов'язані з природними аномаліями, зокрема: виходи на поверхню земної кори кристалічних порід (наприклад, Вінницька, Житомирська, Черкаська області), залягання уранових родовищ близько від поверхні землі (Дніпропетровська, Кіровоградська області). У таких місцевостях рівень опромінення трохи вищий, ніж середній. Вважається, що дози опромінення, зумовлені природним радіаційним фоном, не шкідливі для людини, оскільки протягом тривалого часу вона адаптувалася до нього. Наприклад, зазначені регіони мають багату флору й фауну, там здавна живуть люди. Під час багаторічних досліджень не виявили жодних відхилень у стані й життєдіяльності рослин, тварин, людини. Тривалість життя, рівні вроджених вад, захворювання лейкозами, раком та іншими хворобами у жителів цих регіонів не відрізняються від тих показників, де нижчий природний радіоактивний фон. Це гірські райони, в яких фон підвищений як за рахунок більшої інтенсивності космічного випромінювання, так і у зв'язку з великим вмістом природних радіоактивних елементів у гірських породах (граніти, базальти).
Радіоактивність води дуже коливається залежно від походження і складу вод. Природна радіоактивність підвищується зі збільшенням солоності води. Це зрозуміло, адже саме мінеральні домішки, розчинені у воді, є основними носіями радіоактивних елементів. Концентрація радіонуклідів у річковій та озерній водах значно менша. Коливання зумовлені характером і радіоактивністю гірських порід дна водойм, особливо у витоках. Радіоактивність водопровідних вод відповідно ще нижча, а амплітуда коливання — менша.
Стосовно техногенно підсиленого радіаційного фону, то в останні десятиліття збільшилася його частина в загальному радіаційному опроміненні людини. Це, наприклад, опромінення медичними рентгенорадіологічними процедурами, глобальне випадіння радіонуклідів від випробувань ядерної зброї та аварійне опромінення, зумовлене вибухом ядерного реактора на Чорнобильській АЕС 26 квітня 1986 р. Усе це, за винятком медичних рентгенорадіологічних процедур, бере участь у формуванні радіоекологічної ситуації на певній території.
За Законом України "Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку" від 8 лютого 1995 p. № 40/95-ВР, встановлюється пріоритет безпеки людини та навколишнього природного середовища за всіх видів діяльності у сфері використання ядерної енергії. Застосування ядерної енергії охоплює велику кількість і широкий спектр об'єктів, зокрема ядерні установки, до яких належать:
— чотири діючі АЕС, де перебувають в експлуатації 15 енергоблоків загальною потужністю понад 14 тис. МВт;
— дослідницькі ядерні реактори в науковому центрі "Інститут ядерних досліджень" НАН України й Севастопольському інституті ядерної енергетики та промисловості;
— сховища відпрацьованого ядерного палива на Запорізькій і Чорнобильській АБС;
— об'єкт "укриття";
— об'єкти, призначені для поводження з радіоактивними відходами (сховища та понад 3700 підприємств, установ і організацій, які використовують радіоактивні речовини та радіоізотопні прилади у виробничій, науковій та медичній діяльності);
— підприємства, що здійснюють перевезення радіоактивних матеріалів на території України.
У районах розміщення АЕС оцінювання їх впливу на довкілля проводиться на основі аналізу газоаерозольних викидів в атмосферу з вентиляційних труб енергоблоків та скидання у водойми, а також за результатами радіаційного моніторингу навколишнього середовища. Законодавством України встановлено спеціальні дозові межі опромінення, за якими мінімізується радіаційний вплив АБС на населення. Ці межі є базовими для визначення контрольного рівня допустимих скидів і викидів для кожної АЕС.
Для більшості АЕС України викиди з вентиляційних труб не перевищують значень контрольних рівнів. Виняток становить лише Чорнобильська АЕС, де значення фактичних викидів усіх груп радіонуклідів у кілька разів перевищують встановлені контрольні рівні, а також викиди довгоживучих радіонуклідів на південноукраїнській АЕС. Особлива увага приділяється питанням підвищення рівня радіаційної безпеки під час проведення робіт на об'єкті "укриття", які вирішуються в рамках "Плану здійснення заходів на об'єкті "укриття". Вміст радіонуклідів у повітрі приземного шару атмосфери, підземних і поверхневих водах територій розташування АЕС трохи менший, ніж їх припустимі значення, затверджені у постанові "Про введення в дію державних гігієнічних нормативів "Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97)" від 12 січня 1997 р.
Підприємства урановидобувної та уранопереробної промисловості також негативно впливають на стан довкілля в Україні. Внаслідок видобування та переробки урану утворюється велика кількість радіоактивних відходів — відвали шахтних порід, шахтні води, скиди і викиди, що забруднюють повітря. Для навколишнього середовища і населення основну небезпеку становлять хвостосховища. Вони розташовані на площі 542 га, в них містяться радіоактивні речовини, загальна кількість яких становить майже 65,5 млн т.
Міністерство палива й енергетики України розробило програми, спрямовані на покращення радіаційного стану підприємств і районів їх розташування, а саме:
— ліквідація, перепрофілювання, консервація уранових об'єктів Східного гірничо-збагачувального комбінату та Придніпровського хімічного заводу, що припинили основну діяльність;
— зменшення шкідливого впливу діючих уранових об'єктів на довкілля;
— радіаційний моніторинг уранових об'єктів;
— інформування громадськості з питань моніторингу. Радіоактивні відходи (РАВ) утворюються не тільки на АЕС.
Спеціалізовану діяльність, пов'язану з РАВ, що утворюються у процесі використання джерел іонізаційного випромінювання в господарстві (медичні заклади, підприємства, установи, організації), виконує УкрДО "Радон", до складу якого входять шість державних міжобласних спеціалізованих комбінатів: Київський, Донецький, Одеський, Харківський, Дніпропетровський, Львівський. Його головні завдання полягають у збиранні та зберіганні РАВ і зведенні до мінімуму ймовірності негативного впливу на довкілля тих РАВ, які є на комбінатах, та тих, що тимчасово тут зберігаються.
1.3.2. Стан і проблеми зони відчуження ЧАЕС
Україна — це епіцентр найбільшої у світі за всю історію людства ядерної техногенної катастрофи, яка відбулася на четвертому блоці Чорнобильської АЕС. У результаті викиду в атмосферу великої кількості радіонуклідів відбулося забруднення навколишнього середовища (повітря, ґрунтів, природних вод, рослинного і тваринного світів), стійке довготривале радіоактивне забруднення територій радіонуклідами цезію, стронцію та плутонію. Внаслідок катастрофи продукти радіоактивного розпаду забруднили 4,6 млн га сільгоспугідь (у тому числі 3.1 млн га ріллі) і 4,4 млн га лісів. Державні органи були змушені вивести з обігу 280 тис. га сільгоспугідь і 157 тис. га лісів. Восени 1991 р. у зв'язку зі створенням Міністерства з питань надзвичайних ситуацій і у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи остаточно затверджено концептуальні положення щодо безпечного ведення сільськогосподарського виробництва і лісового господарства, за якими передбачається одержання чистої продукції. У землеробстві та рослинництві прийнято курс на агромеліоративні заходи: переорювання і вапнування пасовищ, унесення більших доз мінеральних добрив, створення шляхом дезактивації "чистих пасовищ".
Радіоактивному забрудненню радіоізотопами цезію-137 із щільністю випадінь більше 37 кБк/км2 піддалося понад 43 тис. км2 земель (майже 7 % території країни), близько 1.2 млн га сільськогосподарських угідь та 1,1 млн га лісів (до 12 % від їх загальної площі). Забруднення охопило 73 райони 12 областей. До радіоактивно забруднених територій, за національним законодавством, належить 2293 населені пункти. Територія України, радіоактивно забруднена внаслідок Чорнобильської катастрофи, поділяється на такі зони:
— зона відчуження — територія, з якої здійснено евакуацію населення в 1986 p.;
— зона безумовного (обов'язкового) відселення — територія, де відбулося інтенсивне забруднення довгоживучими радіонуклідами, з щільністю забруднення ґрунту ізотопами цезію від 555кБк/км2та вище, або стронцію від 111кБк/км2 та більш, або плутонію від 3,7 кБк/км2 та вище, де розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів може перевищити 5,0 мЗв (0,5 бер) за рік понад дозу, яку вона одержувала у доаварійний період;
— зона гарантованого добровільного відселення — територія з щільністю забруднення ґрунту ізотопами цезію від 185 до 555кБк/км2, або стронцію від 5,5 до 111 кБк/км2, або плутонію від 0,37 до 3,7кБк/км2, де розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів може перевищити 1,0 мЗв (0,1 бер) за рік понад дозу, яку вона отримувала у доаварійний період;
— зона посиленого радіоекологічного контролю — територія з щільністю забруднення ґрунту ізотопами цезію від 37 до 185 кБк/км2, або стронцію від 0,74 до 5,55 кБк/км2, або плутонію від 0,185 до 0,37 кБк/км2 за умови, що розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів перебільшує 0,5 мЗв (0,05 бер) за рік понад дозу, яку вона одержувала у доаварійний період.
Чорнобильська зона відчуження — частина України, забруднена радіонуклідами внаслідок Чорнобильської катастрофи. Ці землі вилучено з народногосподарського обігу. Зона має особливу форму управління, яке здійснює адміністрація зони. Площа зони становить 2044 км2, на ній розташовано два міста (Прип'ять і Чорнобиль) та 74 села. Сільська та міська забудови займають 4—5 % площі, промислові споруди та шляхи — 5, ліси — майже 45, залужені поля — близько 30, луки — 10 %, 8 % території заболочено, 2 % займає акваторія Київського водосховища. У зв'язку з можливим виносом радіонуклідів за межі зони, розвиток природних процесів у її ландшафтах становить потенційну небезпеку для усієї країни. Відповідно до Концепції Чорнобильської зони відчуження на території України було проведено зонування території зони за виробничим принципом з урахуванням видів діяльності в її різних частинах, нерівномірності забруднення, розміщення виробництв та елементів інфраструктури, а саме:
— ближня зона охоплює територію, розташовану в межах 5 км радіуса навколо ЧАЕС. Проведення радіаційно небезпечних робіт здійснюється за програмами, погодженими з органами Державного санітарного нагляду;
— дальня зона охоплює територію в межах 5—ЗО км навколо об'єкта "укриття". Роботи тут виконуються за щомісячними планами-графіками; здійснюється регулярний радіаційний і дозиметричний контроль;
— осельна зона — частина міської території м. Чорнобиль, на якій розташовані гуртожитки, об'єкти громадського харчування і торгівлі, соціально-культурного та медико-санітарного призначення;
— зона спеціального режиму охоплює територію вахтового селища Зелений Мис;
— відокремлені ділянки зони відчуження — території населених пунктів, жителі яких були евакуйовані.
Радіаційний моніторинг зони відчуження здійснює Державне спеціалізоване науково-виробниче підприємство "Чорнобильський радіоекологічний центр", що є структурним підрозділом Міністерства з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи.
Забруднення територій у зв'язку з Чорнобильською катастрофою дуже неоднорідне, часто навіть у межах окремого населеного пункту. Забруднені території розрізняються типами ґрунтів, етнічними, господарськими, соціальними аспектами життєдіяльності людей, які на них проживають. Загалом це зумовило дуже складні особливості формування доз опромінення (рис. 1.6).
Опромінилися від викиду радіоактивних речовин мільйони осіб. Наприклад, в Україні 3,4 млн осіб постраждали внаслідок катастрофи. Згідно з оцінками різних фахівців, найбільш очікувані дози опромінення, що накопичуватимуться протягом 70 років (з 1986 до 2065 p.), людей, які проживають на найзабрудненіших територіях, становитимуть майже 160 мЗв. У період 1996—2056 рр. очікувані дози опромінення населення, яке мешкає в районах зі щільністю забруднення 185—555 кБк/м2, складуть близько 5-20 мЗв. Разом із тим, у місцевостях, де коефіцієнти переходу радіонуклідів із ґрунтів у рослинність особливо високі, тільки внутрішнє опромінення населення може перевищити 50 мЗв за 70 років.
Для значної частини населення, яке проживає на радіоактивно забрудненій території, за весь післяаварійний період вже реалізовано майже 90 % дози за все життя (70 років проживання на забруднених територіях). Нині та протягом наступних 10—20 років основним дозоутворювальним радіонуклідом є й буде цезій-137, що формує майже 90 % всієї дози опромінення. Територіальний розподіл щільності забрудненості цим радіоелементом зображено на рис. 1.6 за такою шкалою оцінювання: дуже низька (менше 0,1 кі/км2), підвищена (0,1—0,3), низька (0,3—1,0), середня (1,0—5,0), висока (5,0— 15,0), дуже висока (15,0—40,0), надзвичайно висока (понад 40,0 кі/км2).
За 20 років після катастрофи внаслідок природних процесів та протирадіаційних заходів, які застосовуються, радіаційна ситуація на забрудненій території України поліпшилася. Проте у зв'язку з великими періодами напіврозпаду радіоактивні речовини зберігатимуться в навколишньому середовищі упродовж багатьох десятиліть. Тому ще декілька поколінь людей піддаватимуться хронічному опроміненню іонізуючою радіацією в малих дозах.
Уряд України, уряди країн "Великої вісімки" та Комісія Європейського Співтовариства виробили спільний підхід до розробки і реалізації Всеохоплюючої програми для підтримки рішення України щодо закриття Чорнобильської АЕС. Програма ґрунтується на таких принципах:
— дружні відносини між Україною та членами "Великої сімки";
— принципова залежність між реформами в енергетичному секторі та досягненням цілей економічної й соціальної реформи в Україні;
— підтримка рішення щодо закриття Чорнобильської АЕС та розроблення довгострокової стратегії для енергетичного сектору України, з урахуванням раціональних економічних, фінансових і природоохоронних критеріїв, що спричинить створення ефективного, сталого, орієнтованого на ринок енергетичного сектору, який відповідатиме потребам України;
— необхідність постійного підвищення рівня ядерної безпеки в усьому світі а урахуванням принципів, визначених у Міжнародній конвенції з ядерної безпеки, а також, у зв'язку з цим, визнання суттєвої ролі, що відіграє незалежний національний орган регулювання з ядерної безпеки;
— потреба мобілізувати фінансові ресурси міжнародного співтовариства та внутрішні джерела з метою підтримки рішення України закрити Чорнобильську АЕС;
— забезпечення широкомасштабного співробітництва з боку українських учасників у всіх проектах, пов'язаних із всеохоплюючою програмою;

— визначення того факту, що дострокове закриття Чорнобильської АЕС матиме негативні економічні та соціальні наслідки для України і водночас сприятиме надходженню міжнародних фінансових ресурсів та підвищенню національних стандартів ядерної безпеки;
— визнання того, що відповідальність за ядерну безпеку покладається виключно на державу, яка експлуатує атомні електростанції, і що потрібно мати ефективне законодавство, котре передбачатиме відповідальність за ядерну шкоду, згідно з прийнятими міжнародними нормами;
— бажання підвищити ефективність виробництва і використання електроенергії;
— значущість спільного зобов'язання вжити всіх необхідних заходів з метою виведення ЧАЕС із експлуатації в найменший строк.
У грудні 1990 р. на 45-й сесії Генеральної Асамблеї ООН прийнято резолюцію про міжнародне співробітництво у справі пом'якшення і подолання наслідків Чорнобильської катастрофи. На її виконання в рамках ООН було створено комітет і робочу групу відповідної спрямованості, а заступника Генерального секретаря ООН призначено координатором із питань Чорнобиля. У травні 1993 р. у Мінську сформовано чотиристоронній координаційний комітет (до його складу увійшли керівники "чорнобильських" відомств трьох країн), який очолив заступник Генерального секретаря ООН.
З 90-х років XX ст. до справи щодо подолання наслідків катастрофи залучилися країни Європи. У 1995 р. в Україні здійснювалося майже 50 проектів і програм, у фінансуванні яких брали участь міжнародні організації й окремі країни. Це, насамперед, Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГATE), Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ), Програма ООН з питань освіти, науки і культури (ЮНЕСКО), Європейська Комісія, інвестори зі США, Німеччини, Швейцарії, Швеції, Канади, Японії. Наприклад, ЮНЕСКО ініціювала та фінансово підтримала створення у Славутичі, Бородянці та Іванкові центрів соціально-психологічної реабілітації населення, яке потерпіло від аварії.
На першому енергоблоці Рівненської атомної електростанції (РАЕС) впроваджена безпечна діагностика реакторів і парогенераторів за допомогою центрального маніпулятора німецької фірми "Сіменс", що відповідає світовим стандартам. Установки цієї серії уведені в дію на РАЕС у рамках міжурядової угоди України і Федеративної Республіки Німеччини (ФРН). Вони використовуються у ФРН, США, ПАР, Швеції, Фінляндії, Угорщині й Словаччині. На західноукраїнському ядерному об'єкті створено сервісний центр автоматизованих дистанційних систем контролю, який обслуговуватиме також Південноукраїнську та Хмельницьку АЕС.
На Чорнобильській атомній електростанції неодноразово працювала група експертів МАГ ATE. Метою візитів була інспекція першого, другого і третього блоків, а також сховища опроміненого ядерного палива (СОЯП-1). Окрім звичайної інспекції, яка полягає в обслуговуванні систем контролю і спостереженні МАГАТЕ, інспектори спільно з фахівцями й керівниками Чорнобильської АЕС працюють над проектом установки мобільної системи, що контролюватиме переміщення ОЯП зі станції на СОЯП-2. Проект установлення устаткування, що буде узятий під гарантію МАГАТЕ, розробляється і фінансується разом із Лос-Аламоською і Сандійською національними лабораторіями (США).
Отже, на основі викладеного вище можна зробити такі висновки:
— загалом у зоні відчуження спостерігається незначне покращення радіаційного стану, що зумовлено фіксацією радіоактивних речовин верхніми шарами ґрунту;
— вміст радіонуклідів у повітрі приземного шару атмосфери зони не перевищує значень установлених для зони відчуження ЧАЕС контрольних концентрацій;
— питна вода на промислових підприємствах і в населених пунктах, розташованих у зоні відчуження та зоні безумовного відселення, перебуває у межах норми;
— головними джерелами радіоактивного забруднення довкілля е ставок-охолоджувач ЧАЕС, а також пункти тимчасової локалізації радіоактивних відходів;
— простежується суттєве зменшення виносу радіоактивних речовин із зони відчуження в акваторію Київського водосховища.
Отже, видобування і переробка уранових руд, атомна енергетика і промисловість та інші джерела радіації в країні — потенційні чинники ядерної й радіаційної небезпеки в Україні. Незважаючи на це, зазначимо, що внаслідок передбачуваних загальнонаціональних державних заходів з метою зменшення радіоактивного забруднення радіоекологічна ситуація поступово поліпшується, а радіаційні ризики для населення зменшуються.
1.3.3. Екологічна безпека оборонної діяльності
На території України є значна кількість об'єктів військової діяльності: військові бази, містечка, арсенали, склади боєприпасів, сховища паливно-мастильних матеріалів і ракетного палива, авіаційні та загальновійськові полігони, танкодроми, звалища і поховання небезпечних відходів, а також колишні шахтні пускові установки, зокрема, радіоактивні. Більшість цих об'єктів створює реальну і потенційну небезпеку для населення і довкілля, забруднює навколишнє середовище хімічними речовинами, зокрема важкими металами, підвищує радіаційний фон, що зумовлює деградацію природних комплексів.
Зважаючи на актуальність таких проблем, Міністерство оборони (Міноборони) України разом із Міністерством екології та природних ресурсів розробили Програму реабілітації територій, забруднених у результаті військової діяльності, на 2002—2015pp., яка була затверджена урядовою постановою у липні 2001 р. Мета цього документа — здійснення комплексу заходів з відновлення територій, забруднених унаслідок військової діяльності, і повернення їх до фонду загального землекористування. З метою запобігання надзвичайним ситуаціям Міноборони склало перелік потенційно небезпечних об'єктів і розробило План заходів і робіт щодо запобігання надзвичайним ситуаціям техногенного характеру на потенційно небезпечних об'єктах.
На сьогодні екологічний стан об'єктів зберігання стратегічного й оперативного боєзапасу залишається незадовільним у зв'язку з такими основними причинами:
— перевантаження в 1,4 рази порівняно зі встановленими нормами, внаслідок чого частина боєзапасу залишається не обвалованою, незахищеною від впливу атмосферних факторів;
— недостатня захищеність об'єктів військової діяльності від блискавки, що становить 88 %;
— брак у багатьох випадках земляних валів навколо місць зберігання ракет і боєприпасів — 57 %;
— погана забезпеченість пожежним обладнанням і засобами пожежогасіння — 68 %.
Ще за часів Радянського Союзу на території України розміщувалося понад 3 тис. військових баз різної величини та різного ступеня секретності. Були такі бази, на території яких проживали десятки тисяч людей. У контексті конверсії залишаються нерозв'язаними багато гострих і складних екологічних проблем, актуальних майже для всіх колишніх військових баз, розташованих на території України. Специфіка військової діяльності та військового відомства така, що потребує засекречення. Отже, про те, як функціонували військові бази, ніхто не знав. А от відповідні наслідки після залишення цих територій військовими трапляються майже повсюди.
Наприклад, у с. Нові Білокоровичі Житомирської області на сьогодні проживає понад 3 тис. осіб, серед них і діти, і літні люди. Однак крім того, що це чорнобильська зона, тут є ще й такі екологічні проблеми: на військовій базі зберігалися невідомі хімічні сполуки, вивезені з Німеччини, власне, понад 200 двохсотлітрових бочок із речовиною синього кольору невідомого походження і невідомого складу. Тільки недавно спільними зусиллями вдалося ці бочки вивезти.
У плані роботи Комітету Верховної Ради України з питань екологічної політики, природокористування та ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи є пункт "Вплив діяльності військових об'єктів на природне навколишнє середовище". Щоправда, терміни виконання його вже минули у зв'язку з тим, що надається надто суперечлива інформація про військові об'єкти. Отже, хто має відповідати за ці військові об'єкти? Усі об'єкти, які нині звільняються за програмою конверсії, — це об'єкти колишньої Радянської армії. її правонаступником є Збройні сили України, але у військових бракує коштів на обслуговування діючих військових об'єктів, не кажучи вже про об'єкти, які припиняють діяльність. Тим часом в управлінні екології Міноборони працює 4—5 службовців, котрі займаються питаннями екології всіх об'єктів Збройних сил України, в тому числі звільнених, також цю структуру передано до Генерального штабу, що ще більш ускладнює її роботу.
Відповідно до законодавства всі об'єкти, які передають Збройні сили іншому користувачеві, мають реабілітуватися, їм потрібно скласти паспорт із зазначенням потенційних джерел забруднення. На жаль, на сьогодні про реабілітацію цих об'єктів взагалі не йдеться (окрім дуже рідкісних випадків), здебільшого вони не мають і екологічного паспорта. Нині найбільшу небезпеку становлять шахтно-пускові установки, склади ракетного палива. Програма ліквідації ракетного палива затверджена Кабінетом Міністрів України досить давно, однак її виконання є незадовільним. Це складна проблема. Кількість об'єктів, які можуть бути передані (військові забруднені полігони, військові аеродроми, порти, забруднені внаслідок діяльності російського Чорноморського флоту, склади боєприпасів тощо), становить майже 2000.
У районах розташування складів і баз паливно-мастильних матеріалів Збройних сил України склалася напружена ситуація, зумовлена масштабним забрудненням довкілля нафтопродуктами. У такому стані, наприклад, перебуває Олександрійський парк, розташований поблизу військової частини на житловому масиві Гайок у Білій Церкві (кидаєш сірник на землю — вона горить; керосину стільки, що на землі його можна черпати). Така гостра, надзвичайно складна проблема, негативно впливає як на екологічну ситуацію, так і на економіку, а насамперед на стан здоров'я населення.
У зв'язку з невирішеністю організаційних питань і браком фінансування не здійснюється екологічний моніторинг забруднених територій, призупинено очисні роботи, що негативно впливає на безпеку життєдіяльності населення. Збройні сили України на сьогодні використовують 1780 км каналізаційних мереж, 250 каналізаційних насосних станцій, 163 комплекси очисних споруд, із яких понад 40 % застарілі, основне та допоміжне обладнання перебуває в аварійному стані та не забезпечує нормативне очищення стоків.
Багато екологічних проблем є також у Військово-морських силах України. Кораблі й судна Військово-морських сил будувалися за державними стандартами без урахування сучасних екологічних нормативів і не обладнувалися системами очищення та знезараження господарсько-побутових і зливних вод. Нині це джерело постійного забруднення водних об'єктів.
Отже, зробимо деякі висновки. На сьогодні сутність геоекології трактується значно ширше, ніж у свій час запропонував автор терміна К. Тролль. Існує багато різних тлумачень змісту цієї науки. Якщо дотримуватися географічного підходу до сучасних екологічних проблем України, то найбільш наближеною до них є, на нашу думку, інтерпретація науки геоекології як комплексної природничої географії, що охоплює абіотичний та біоекологічний підходи, в ній досліджуються геоекосистеми (ландшафти) в їх просторово-часовій диференціації, вирішуються природно-географічні завдання оптимізації довкілля людини.
До об'єкта досліджень цієї науки належать не лише природні, а й антропогенні ландшафти, чітко визначається мета досліджень, яка полягає, як вже зазначалося, в оптимізації природокористування. Регулювання екологічних ситуацій у певних межах досягається за допомогою дій та заходів технологічного, правового, організаційного, економічного, науково-інформаційного, архітектурно-планувального, ландшафтномеліоративного та освітньо-виховного характеру, а також шляхом раціональної територіальної організації господарської діяльності на основі міжнародного співробітництва.
Серед найважливіших екологічних проблем в Україні особливо вирізняються: виснаження родовищ, зменшення різноманітності та погіршення якості мінерально-сировинних ресурсів; зміна структури й складу ґрунтово-земельних ресурсів, зменшення родючості ґрунтів унаслідок нераціонального землеробства; активізація негативних фізико-географічних процесів; забруднення та зменшення запасів поверхневих і підземних вод; забруднення атмосферного повітря й зміна його хімічного складу; порушення функціонування і зменшення біопродуктивності ландшафтів; зменшення різноманітності рослинного й тваринного світів тощо.
Перераховані проблеми — вияв наслідків суспільно-природної взаємодії, тому їх потрібно розглядати як важливі фактори формування екоситуації на території України. За специфікою територіальної структури виробництва визначилися регіони, в яких така ситуація є надзвичайно складною у зв'язку з забрудненням або порушенням усіх компонентів. До територій із найскладнішою екоситуацією належать зона, радіаційно забруднена внаслідок аварії на ЧАЕС, а також Донбас, Дніпровсько-Криворізько-Запорізький промисловий регіон, курортно-рекреаційні зони в Криму і на північному узбережжі Чорного та Азовського морів, Придністров'я. У значній частині регіонів України особливо гострою є проблема забруднення атмосферного повітря і природних вод, а також порушення земель під час гірничих розробок, що спричинює повну деградацію ландшафтів (Донбас, Криворіжжя, Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ). Навколо міст, особливо великих, формуються ареали інтенсивного забруднення навколишнього природного середовища.
Слід зауважити, що основні причини погіршення сучасної екологічної ситуації в межах України полягають у попередньому екстенсивному використанні всіх видів природних ресурсів, концентруванні на невеликих площах значної кількості потужних промислових комплексів, проведенні меліоративних робіт без належних обґрунтувань та ефективних технологій, бракові об'єктивних довгострокових екологічних експертиз усіх рівнів, високій частці ресурсо- та енергоємних технологій, браці ефективних законів щодо охорони природного середовища та дійового державного контролю за їх виконанням, а також об'єктивної інформації про екологічний стан довкілля і причини його погіршення.
У зв'язку з цим сучасні стратегічні пріоритети сталого розвитку України в екологічній сфері визначаються гарантуванням екологічної безпеки ядерних об'єктів, поліпшенням екологічного стану водних об'єктів, поліпшенням екологічного стану в містах і промислових центрах, будівництвом нових і реконструкцією діючих потужностей очисних каналізаційних споруд, екологізацією технологій у виробничій діяльності, а також збереженням біологічного та ландшафтного різноманіття, розвитком природно-заповідної справи.
Запитання і завдання для самоконтролю
1. У чому полягає сутність геоекології в сучасному розумінні?
2. Чому, на ваш погляд, є велика кількість тлумачень терміна "геоекологія"?
3. У чому полягає головна мета досліджень геоекології?
4. Які три основні групи елементів входять до складу геоекосистем?
5. Розкрийте сутність поняття екологічної ситуації.
6. За яких обставин виникають надзвичайні екологічні ситуації?
7. Від яких факторів залежить екологічний ризик?
8. Які ви знаєте заходи щодо захисту від несприятливих явищ?
9. Охарактеризуйте найголовніші екологічні проблеми в сучасній Україні.
10. Які основні причини зумовлюють погіршення екологічної ситуації в межах України?
11. Назвіть головні пріоритети сучасної екологічної політики України.
Рекомендована література
1. Барановський В А. Екологічний атлас України. — К.: Географіка, 2000. — 42 с.
2. Бачинский Г.А. Геоэкология как область соприкосновения географии и социоэкологии // Изв. Всесоюз. геогр. о-ва. — 1989. — Т. 121. — Вып . 1. — С. 31—39.
3. Бережной А.В. Эволюция внешней комплексной оболочки Земли и глобальные геоэкологические проблемы современного этапа ее развития // Вестн. Воронеж, ун-та. — Сер. Геология. —1999. — № 7. — С. 209—216.
4. Боков ВА., Лущик А.В. Основы экологической безопасности: Учеб. пособие. — Симферополь: СОНАТ, 1998. — 224 с.
5. Большой энциклопедический словарь. — М., 1991. — Т . 1. — 732 с; Т. 2. —720с.
6. Бочаров BJI. Новое в справочной экологической литературе // Вестн. Воронеж, ун-та. — Сер. Геология. — 2003. — № 1. — С. 195—196.
7. Бочаров ВЛ. Геоэкология как наука: структурирование и тезаурус, современное состояние и перспективы развития // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. Геология. — 2004. — № 2. — С. 166—171.
8. Брылев Д.Б. Экология и природопользование: Краткий англо-рус. справ. — Волгоград, 1994. — 78 с.
9. Гавриленко ОЛ. Основи екології та безпека життєдіяльності: Навч, посіб. — К.: Ніка-Центр, 2004. — 456 с.
10. Гимадеев М.М., Ермаков БМ. Словарь терминов, понятий и определений по охране природы, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. — Казань, 1991. —396 с.
11. Голубев Г.Л., Геоэкология. — М., 1999. — 337 с.
12. Гродзинський М.Д. Основи ландшафтної екології: Підручник. — К.: Либідь, 1993. — 224 с.
13. Дедю И.Л. Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев, 1990 . — 406 с.
14. Исаченко AT. Экологизированная география от Геродота до наших дней // Изв. Рус. геогр. о-ва. — 1994. — Т. 126. — Вып. 2. — С. 26—34.
15. Коган Б.И. Инженерная экология: Энцикл. слов. справ. Новосибирск, 1995. — 98 с.
16. Круглов I.C. Геоекологія: Одна назва для різних наук? // Фіз. географія і геоморфологія. — 2003. — Вип. 45. — С. 18—25.
17. Круглов І.С. Геоекологія та географія // Наук. зап. Терноп. держ. пед. ун-ту. — Сер. "Географія". — 2004. — № 2, Ч. 1. —С. 49—55.
18. Осипов В.И. Геоэкология: понятия, задачи, приоритеты // Геоэкология. — 1997. — № 1. — С. 3—11.
19. Геймере Н.Ф. Природопользование: Слов. справ. — М.: Мысль, 1990.— 637 с.
20. Геймере Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). — М.: Журн. "Россия молодая", 1994. 367 с.
21. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. — Новосибирск, 1978. — 319 с.
22. Теория и методология экологической геологии / Под ред. В.Т. Трофимова — М., 1997. — 368 с.
23. Тимашев И.Е. Геоэкологический русско-английский словарь-справочник. — М., 1999. — 168 с.
24. Топчиев А.Г. Геоэкология: Географические основы природопользования. — Одесса: Астропринт, 1996 — 392 с.
25. Тролль К. Ландшафтная экология (геоэкология) и биогеоценология: Терминологическое исследование // Изв. АН СССР. — Сер. География. — 1972. — № 3. — С. 114—120.
26. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Теоретико-методологические основы экологической геологии. — СПб., 2000. — 68 с.
27. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология. — М.,2002. — 415 с.
28. Хрусталев Ю.П. Эколого-географический словарь. — Батайск, 2000 . — 198 с.
29. Ясаманов НА. Основы геоэкологии: Учеб. пособие. — М.: Изд. центр "Академия", 2003. — 352 с.
Розділ 2 ЕКОЛОГІЧНЕ ЗАКОНОДАВСТВО І ПРАВО В УКРАЇНІ
Сучасне екологічне право в Україні ґрунтується на законодавчих та інших регулятивних актах, які мають двоякий характер: з одного боку, майже донині в Україні діють норми та стандарти, прийняті ще в колишньому СРСР, з іншого — активно напрацьовується та створюється національне екологічне законодавство. Стосовно першого, то слід зазначити, що потреба використання таких норм зумовлена тим, що варто було заповнювати правовий "вакуум", що утворився в Україні після її виходу зі складу СРСР — до прийняття відповідних власних законів. Тому визначальними є тенденції другого виду, пов'язані зі створенням українського екологічного права, яке забезпечило б належну юридичну основу для охорони довкілля.
Однак екологічна культура формує для нас спільний вектор: думання та мислення — з одного боку, а з іншого — життя та діяння. Справді, та ситуація, що нині склалася у зв'язках людини й довкілля, має універсальне, життєве значення для всього людства. Екологічна культура існує з того часу, як виникло людство. Інша справа — в яких формах та іпостасях, з якими результатами та наслідками. Подібно до зразків культури, наприклад, масової, авангардної, елітарної, тоталітарної та багатьох інших, екологічна культура багатовимірна й неоднозначна. І, мабуть, не варто сподіватися, що людство вибере якусь одну її модель, хоча б тому, що воно залишається поділеним на етноси, держави, класи, партії, конфесії та ще багато інших спільнот, котрі навряд чи дійдуть коли-небудь у всьому спільної мови.
2.1. Історія становлення і найхарактерніші ознаки природоохоронного законодавства і права в Україні
Україні, як і будь-якій іншій державі, притаманні природоохоронні традиції. Початки національного природоохоронного законодавства сягають ще часів Київської Русі. У зводі законів княжої держави "Руській правді" містилося чимало регламентацій, що стосувалися часів і термінів полювання на тих чи інших хутрових звірів; заборона виловлювати деякі породи риб під час нересту; застороги щодо збереження та використання природно адекватних засобів землеробства, бортництва, броварства та інших промислів і ремесел. Тоді ж передбачали і деякі покарання, переважно грошові, за порушення вимог "Руської правди". Наприклад, за вбивство журавля і людини часто вживали однакові міри покарання. У князівські часи фактично було закладено й початки формування заповідних територій — так званих мисливських угідь, на яких лише іноді дозволялося полювання та лови.
У козацько-гетьманську добу джерелами українського природоохоронного законодавства були: звичаєве право і повсякденні традиції; традиційне законодавство княжої та литовсько-руської доби; магдебурзьке право; законотворча діяльність національної держави, яка уособлюється, насамперед, у гетьманських універсалах. У зв'язку зі своєрідним становищем тогочасної України на національне законодавство нашаровувались, інколи майже повністю поглинаючи його цілком або в окремих компонентах, правничі вимоги сусідніх держав — Польщі, Росії, Австрії та ін. Вичерпну характеристику природоохоронних засад дає синтетичне "Зібрання українських прав" 1807 р. У розділах "Про ціну речі", "Про недозволені діяння", наприклад, докладно простежено численні ситуації, коли людина взаємодіє з природою, — рибальство, пошкодження соколиних гнізд, виловлювання бобрів, знищення рою бджіл чи дерева, полювання на зайців тощо. У них регламентовано вартість і покарання відповідних вчинків, визначено майнові та територіальні засади природокористування. До проблем, пов'язаних із мисливством і рибальством, звертаються і в останніх розділах книги. Досить слушні слова у висновку "Зібрання": "В Україні чужий ліс рубати взагалі забороняють". Отже, тогочасне право значно відрізнялося від радянського, за якого "чуже" (тобто спільне) знищував кожен, хто тільки не лінувався.
Природоохоронний рух у сучасному розумінні започатковувався в Україні ще до Першої світової війни, коли почали з'являтися різні організації, товариства і прийматися деякі укази і постанови окремих департаментів та міністерств, що регламентували використання тих чи інших ресурсів. Водночас виникають перші українські заповідники, зокрема всесвітньо відомий "Асканія-Нова". У зв'язку з Першою світовою війною та соціальними потрясіннями в імперії істотно загальмувалася природоохоронна робота в Україні, завдавши довкіллю чимало збитків та руйнації. Характерними для того часу, як згадує професор-зоолог М. Шарлемань, були такі випадки, як зруйнування наприкінці 1917 р. "солдатами-більшовиками" зоопарку "Пілявин". У ньому, зауважує очевидець тих подій, "окрім великої кількості інших звірів, було постріляно 35 зубрів та бізонів". Тому все доводилося починати з початку.
В Українській Державі за часів гетьманування Павла Скоропадського було створено Міністерство земельних справ, при ньому — окремий Відділ з охорони пам'яток природи, а також Комісію з учених та діячів у цій справі. У Києві 1918 р. існував також приватний "Крайовий природоохоронний комітет" (голова — професор П.А. Тутковський); у Харкові функціонувало Товариство любителів природи (голова — професор В.Л. Талієв); в Одесі — Спілка наукових товариств природоохоронного спрямування (голова — професор Г.І. Танфільєв). У Полтаві було засновано Комітет охорони природи та старовини. Секція
(комітет) охорони природи збереглася в Народному комісаріаті землеробства і після поразки Української Народної Республіки.
Однак у перші роки радянської влади успіхи, пов'язані з охороною природи, були досить помітними. Особливу роль відіграла постанова Всеукраїнського центрального виконавчого комітету і Ради народних комісарів УРСР "Про затвердження положення про пам'ятки культури і природи". До речі, згідно з цим документом усіма пам'ятками природи в Україні мало відати Управління установами Народного комісаріату освіти, до складу якого входив Український комітет охорони пам'яток природи. Щоправда, вже тоді намітилася різновідомча підпорядкованість різних заповідників. Наприклад, заповідник Дніпрової заплави "Конча-Заспа" (250 десятин) був на бюджеті Народного комісаріату закордонних справ, а "Сад II Інтернаціоналу" (колишня "Софіївка", як зазначалося в тогочасних документах) належав Уманському сільськогосподарському технікумові.
За радянських часів Україна повністю втратила можливість впливати на формування природоохоронного законодавства, оскільки виключні повноваження мав лише СРСР, зокрема, його вищі партійні органи та органи господарювання. Тобто, екологічне право повністю формувалося за межами етнічної України, а до неї закони надходили для безпосереднього виконання. Чого коштувало союзне законодавство, свідчить постанова Ради міністрів СРСР 1951 р., за якою, по суті, ліквідували систему заповідників країни: із 130 наявних припинили діяльність 88, а загальна площа їх зменшилася понад 10 разів. Лише на початку 80-х років XX ст. вдалося досягти довоєнного, також украй незадовільного, обсягу заповідників.
Головні засади екологічного права в СРСР визначалися не законами, а "державною доцільністю". Тому склалася така ситуація, що разом із юридично закріпленими нормами стосовно навколишнього середовища діяли постанови та розпорядження ЦК КПРС, які прирівнювалися до закону. Тобто сформувалася система юридичного двовладдя, коли воля бюрократичної машини переважала формально закріплені юридичні закони. У такій правовій системі виникли сприятливі умови для безконтрольного грабування природних ресурсів, безжального нищення флори і фауни, хижацького розграбування корисних копалин, безконтрольного забруднення води, повітря, ґрунту тощо. Тому на момент розпаду СРСР в Україні була дуже несприятлива екологічна ситуація, виправленню якої не сприяла і не могла сприяти лише формально існуюча система екологічного права.
Якщо говорити про екологічне право в СРСР із формального погляду, то слід зазначити, що в ньому була велика кількість законів, актів та постанов природо регулювального ґатунку. Так, ще в 1950 р. прийняли постанову Ради міністрів СРСР "Положення про державну лісову охорону СРСР", за якою регулювалася служба охорони заповідників. У постанові Ради міністрів СРСР "Про заходи щодо покращення охорони здоров'я і розвитку медичної науки" (1968 р.) визначалися напрями наукових пошуків у галузі дослідження навколишнього середовища. У цьому самому році ЦК КПРС і Рада міністрів СРСР прийняли постанову "Про заходи щодо підвищення ефективності роботи наукових організацій і прискорення використання в народному господарстві досягнень науки й техніки" та ін. Ці постанови створювали своєрідне правове тло, на якому можна було б створювати (або принаймні говорити) про цілісну систему охорони природи.
Етапною була постанова ЦК КПРС і Ради міністрів СРСР "Про посилення охорони природи та поліпшення використання природних ресурсів" від 29 грудня 1982 р. У ній йшлося про потребу визначення наукових основ раціонального використання природних ресурсів та охорони природи, наголошувалося на необхідності переходу до якісно нових технологічних процесів, що давали б змогу раціональніше використовувати природні ресурси і зменшувати негативний вплив, контролі за використаними матеріалами і технологіями та станом природного середовища загалом. Окрім цієї постанови, прийняли ще низку законодавчих актів: "Про порядок опрацювання та затвердження схем комплексного використання та охорони вод" від 2 липня 1976 р., "Про додаткові заходи щодо посилення охорони природи та поліпшення використання природних ресурсів" від 1 грудня 1978 р. та ін., в яких намагалися реалізувати комплексний підхід до оцінювання стану довкілля та його охорони. Тоді ж було прийнято постанови щодо участі Радянського Союзу в міжнародних угодах у сфері охорони навколишнього середовища. Це, зокрема, такі Конвенції:
— про водно-болотяні угіддя, що мають міжнародне значення (1971);
— про рибальство та збереження живих ресурсів у Балтійському морі й протоках (1973);
— про міжнародну торгівлю видами дикої фауни і флори, що перебувають під загрозою зникнення (1973);
— про захист морського середовища району Балтійського моря (1974);
— про охорону перелітних птахів та середовища їх проживання (1979) тощо.
Загалом, як підраховано (Н.І. Конищева та ін., 1992), із середини 60-х років XX ст. було прийнято понад 70 загальнодержавних документів, що мали б регулювати природокористування, однак реалізовувалися вони незадовільно. Відоме, наприклад, ігнорування законодавчих актів навіть стосовно такого унікального об'єкта Росії та Бурятії, як озеро Байкал. Дії держави у такому разі були традиційними: або приймалася нова постанова — ще "грізніша" та з новими настановами, або переглядалися норми природокористування й забруднення, які давали змогу приховати хижацьке ставлення до довкілля. Якщо згадати, що разом із державою свої стандарти і норми розробляли понад 100 організацій різноманітних міністерств, і ці стандарти часто брали "зі стелі", то в країні панував абсолютний анархізм щодо збереження природного середовища.
Уже в роки "перебудови" була здійснена ще одна спроба державного управління в галузі охорони природи і використання природних ресурсів. Тому різко розширювалася компетенція Ради міністрів СРСР стосовно визначення стратегії природокористування. Інакше кажучи, справу охорони природи передали її головному "губителеві", власне результату тогочасна система сподівалася досягти не за рахунок нормальних механізмів, тобто шляхом законодавчої регламентації, а в межах директивного бюрократичного механізму. Зрозуміло, така концепція не може придати позитивного результату. Регулювання природокористування в Україні, у тому числі законодавче, було повністю адекватне (симетричне) відповідним союзним потребам, що визначалося реальним статусом України в тогочасній державі. Варто лише згадати деякі акти й постанови, за якими визначалися охорона природи та використання природних ресурсів в УРСР і які (за традицією) приймалися спільним рішенням ЦК Компартії України та Ради міністрів УРСР:
— "Про посилення охорони природи і поліпшення використання природних ресурсів" від 8 травня 1973 p.;
— "Про додаткові заходи з посилення охорони природи й поліпшення використання природних ресурсів" від 23 січня 1979 р.;
— "Про першочергові заходи з поліпшення використання водних ресурсів у країні" від 1 березня 1988 p.;
— "Про екологічну ситуацію в республіці та заходи з її докорінного поліпшення" лютий 1990 р.
Отже, екологічне законодавство СРСР, у складі якого Україна перебувала до 1991 p., було неспроможне належним чином захистити довкілля людини. Сприятливі умови для відновлення екологічної культури та створення її наукової правової основи виникли лише після набуття державної незалежності. Нині в Україні формується національна правова база, що регулює ставлення людини до природного середовища. У цей перехідний період законодавство має змішаний характер, адже разом із новими законами продовжують діяти й деякі правові акти, успадковані від СРСР. Водночас українське екологічне право не може повністю забезпечити захист природи, оскільки, з одного боку, багато в чому воно залишається декларативним і не має конкретних механізмів розв'язання проблем, а з іншого — не повною мірою враховує здобутки та досвід сучасного міжнародного екологічного законодавства. Тому розвиток демократичної, правової держави в Україні значно залежить від того, наскільки ефективною та досконалою буде система законів, що забезпечують охорону навколишнього середовища й природних ресурсів в інтересах сучасного та наступних поколінь.
Можна вважати, що на сьогодні екологічне законодавство України пройшло шлях становлення, проте ще не функціонує як дієздатна система нормативно-правового забезпечення екологізації національного шляху розвитку. Проблема дієздатності, забезпечення її ефективними механізмами виконання вимог чинного законодавства є надзвичайно гострою. Складні також питання щодо постійного удосконалення чинного законодавства відповідно до сучасних потреб реформування економіки та реальних умов діяльності суб'єктів господарювання із законодавчим закріпленням загального принципу "забруднювач платить", а також гармонізації національного екологічного законодавства з європейським.
Екологічне законодавство — це структура, що об'єднує екологічні юридичні норми різного рівня та різної спрямованості. Це норми конституційні, звичайні, а також ті, що орієнтовані на соціальні відносини з приводу охорони різних природних об'єктів. Екологічне законодавство є системою, що має більш-менш сталий характер. Його реалізація зумовлює відносно сталі правові відносини*30.
*30: {Андрейцев В.І. Екологічне право. – К.: Вентурі, 1996. – С.27. }
Системою екологічного законодавства вважають цілісність, яка складається з окремих законодавчих актів, що перебувають між собою у взаємодії. Як правило, екологічний закон діє не сам по собі, а у взаємовідносинах і на підставі інших законів, причому не лише екологічної спрямованості. Первісним елементом екологічного законодавства є його норма, яка відіграє базову роль у системі цього законодавства, оскільки перебуває на найнижчому, фундаментальному рівні системи.
Екологічні акти юридичного значення мають різну юридичну силу залежно від того, які державні органи їх прийняли або затвердили. Юридична сила екологічних актів зумовлюється тим, який природний об'єкт держава бере під охорону, тобто сила юридичного захисту цього об'єкта залежить від його екологічної цінності, поширеності чи, навпаки, помітного зникнення, наслідком чого є занесення того або іншого об'єкта до Червоної книги.
Екологічне право — це система норм і правил, що регулюють відносини в галузі охорони, використання, відтворення всіх природних ресурсів, екологічної безпеки, охорони навколишнього природного середовища, життя і здоров'я людей від негативного впливу забрудненого навколишнього середовища.
Особливість екологічного права як комплексної галузі полягає в тому, щодо нього належать: 1) земельне, 2) водне, 3) лісове, 4) гірниче, 5) фауністичне, 6) флористичне, 7)атмосферо-охоронне, 8) заповідне законодавства, котрі або вже сформувалися в окремі галузі права (земельне, водне, лісове, гірниче), або існують як галузі законодавства, але процес їх формування триває*31. Саме в цьому виражається комплексний характер екологічного права.
*31: {Там само. – С. 27.}
Екологічне право об'єднує правові норми, за якими регулюються правовідносини на основі спільного предмета правового регулювання. Предмет правового регулювання — відносини в галузі охорони та використання природних ресурсів, охорони навколишнього природного середовища загалом, цінних природних об'єктів та комплексів, екосистем і ландшафтів, клімату, життя та здоров'я людей від негативного впливу забрудненого довкілля. Джерелами, тобто нормативно-правовими документами екологічного права в Україні, е:
— закони України;
— постанови Верховної Ради України;
— укази Президента України;
— постанови Кабінету Міністрів України;
— нормативні документи Міністерства охорони навколишнього природного середовища України і Державного комітету природних ресурсів України (як прийняті самостійно, так і спільно з іншими міністерствами і відомствами);
— рішення місцевих рад народних депутатів. Екологічне право взаємопов'язане з іншими галузями права і може бути реалізоване тільки в такій взаємодії. У цьому виявляється єдність як правової системи в цілому, так і екологічного права зокрема. Наприклад, за нормами лісового права встановлюють порядок заготівлі деревини. Плата за використання лісових ресурсів передбачена у нормах загальної частини, які встановлюють порядок стягнення та нормативи платежів за використання природних ресурсів.
Еколого-правові норми: 1) регулюють порядок використання природних ресурсів; 2) регулюють порядок розміщення відходів у навколишньому природному середовищі; 3) визначають конкретний перелік екологічних правопорушень. Санкції за екологічні правопорушення містяться в адміністративному та кримінальному законодавстві. Порядок фінансування природоохоронних заходів становить предмет правового регулювання як екологічного, так і фінансового права. Питання стимулювання природоохоронної діяльності підприємств і організацій належать до сфери як екологічного, так і господарського права. Правове регулювання власності на природні ресурси однаково важливе для реалізації й цивільного права, й екологічного права.
Отже, екологічне право — це інтегрована правова спільність (комплексна галузь права), що об'єднує сукупність еколого-правових норм, які регулюють екологічні відносини з метою ефективного використання, відтворення, охорони природних ресурсів, забезпечення якості навколишнього природного середовища, гарантування екологічної безпеки, реалізації захисту екологічних прав людини.
Проблема співвідношення між системою екологічного права й системою екологічного законодавства має величезне значення. Екологічне право — відображення прав природи, яких вона не може бути позбавлена у зв'язку з будь-якими причинами; це її життєве право, від якого залежить і добробут людей. Екологічним законодавством є сукупність правил, вироблених і прийнятих відповідними компетентними органами з додержанням належної процедури. Екологічне право відображається в екологічному законодавстві. Однак воно може виявлятися і в різних формах суспільної свідомості: в екологічних звичаях, моралі, соціальних уявленнях про природні об'єкти як про естетичні цінності тощо.
Якщо система екологічного законодавства — категорія юридична, то система екологічного права — категорія природна, як необхідна умова збереження та здорового розвитку природи. Проблема співвідношення між екологічним законодавством та екологічним правом завжди має розв'язуватися на науковій основі. Йдеться про взаємодію різних галузей наукового знання — гуманітарного й природничого. Система екологічного права — це система об'єктів природи, розвиток суспільства та рівень навантаження на природні системи, а система екологічного законодавства — розвиток юридичної думки в її співвідношенні з розвитком суспільства. Остання система свідомо створюється людьми. Системи екологічного права й екологічного законодавства перебувають у постійному русі, зазнають змін, адже розвиток суспільства зумовлює збільшення антропогенного навантаження як на природу загалом, так і на окремі природні об'єкти зокрема.
Основним елементом системи екологічного права вважається її природний зміст. Таким елементом в системі екологічного законодавства є юридична норма. Екологічне законодавство, як і будь-яке інше, — це структура ієрархічна, в якій нормативні акти нижчого рівня мають за змістом відповідати нормативним актам вищого рівня. Нормативні акти вищого рівня відповідають узагальненішим, тобто таким, що охоплюють більшу територію.
Правові принципи закріплюються у законах та інших правових нормах. Наприклад, основні принципи охорони навколишнього природного середовища викладені у ст. З Закону України "Про охорону навколишнього природного середовища" від 25 червня 1991 p.:
— пріоритетність вимог екологічної безпеки, обов'язковість дотримання екологічних стандартів, нормативів та лімітів використання природних ресурсів у процесі здійснення господарської, управлінської та іншої діяльності;
— запобіжний характер заходів щодо охорони навколишнього природного середовища;
— екологізація матеріального виробництва на основі комплексності рішень у питаннях охорони навколишнього природного середовища, використання та відтворення відновлюваних природних ресурсів, широкого впровадження новітніх технологій;
— збереження просторової та видової різноманітності й цілісності природних об'єктів та комплексів;
— обов'язковість екологічної експертизи;
— науково обґрунтоване нормування впливу господарської та іншої діяльності на навколишнє природне середовище;
— стягнення плати за забруднення навколишнього середовища та погіршення якості природних ресурсів, компенсація шкоди, завданої у зв'язку з порушенням законодавства про охорону навколишнього середовища;
— поєднання заходів стимулювання і відповідальності у справі охорони навколишнього природного середовища;
— розв'язання проблем охорони навколишнього середовища на основі міждержавного співробітництва.
Принципи екологічного права — це відображені в еколого-правових актах основні юридичні засади, положення, ознаки" що визначають спрямованість галузі права і відповідно до яких здійснюється регулювання екологічних відносин, що ґрунтуються на об'єктивних природних факторах. Навіть в умовах розвитку ринкових відносин державне управління у сфері екології має бути непорушним. Потрібно пам'ятати, що багато в чому екологічні відносини не залежать від ринкових відносин.
Окреме місце займає така особливість, як нормативне закріплення в Україні пріоритетності вирішення екологічних завдань перед економічними та іншими. Екологічні, економічні, соціальні та інші завдання взаємопов'язані та взаємозалежні у зв'язку з об'єктивними законами природи, економічними законами, законами розвитку суспільства тощо. Важливо враховувати потребу розв'язання не лише поточних, а й перспективних проблем. У підсумку вирішення питання зводиться до того, яким інтересам віддати перевагу — екологічним, економічним, соціальним. Ця пріоритетність не повинна безпосередньо протиставлятися іншим соціально-життєвим явищам, однак вона має надаватися екологічним проблемам.
2.2. Сучасний стан нормативно-законодавчої бази України в галузі охорони природного середовища і використання природних ресурсів
В Основному законі України — Конституції України, прийнятій 28 червня 1996 р., визначено майже всі головні засади для сприяння поліпшенню екологічної ситуації в Україні. Наприклад, у ст . 50 Конституції передбачається, що "кожен має право на безпечне для життя і здоров'я довкілля та на відшкодування завданої порушенням цього права шкоди". Також у цій самій статті кожному гарантується "право вільного доступу до інформації про стан довкілля, якість харчових продуктів і предметів побуту, а також право на її поширення", і така інформація "ніким, не може бути засекречена". На жаль, донині все це є декларативним стосовно сучасного екологічного стану України, але дуже важливим з правового погляду.
У ст. 16 Конституції України визначаються такі обов'язки держави: "забезпечення екологічної безпеки і підтримання екологічної рівноваги на території України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи, збереження генофонду українського народу".
Застосування законодавства про охорону навколишнього природного середовища в Україні передбачається здійснювати у таких напрямах:
— складання та затвердження екологічних нормативів природокористування (щодо надр, ґрунтів, води, повітря, рослинності тощо);
— складання і затвердження комплексу еколого-економічних показників державного контролю за станом довкілля та діяльністю господарських структур.
За роки незалежності в Україні практично створено нове природоохоронне законодавство, тобто прийнято й затверджено такі основні закони та нормативно-законодавчі акти:
— Конституція України, прийнята 28 червня 1996 p.;
— Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища" від 25 червня 1991 р. № 1264 -XII;
— Закон України "Про природно-заповідний фонд" від 16 червня 1992 p. № 2456-ХІІ;
— Закон України "Про охорону атмосферного повітря" від 16 жовтня 1992 p. № 2707-ХІІ;
— Закон України "Про екологічну експертизу" від 9 лютого 1995 p. № 46/95-ВР;
— Закон України "Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку" від 8 лютого 1995 р. N" 40/95-ВР;
— Закон України "Про поводження з радіоактивними відходами" від ЗО червня 1995 p. № 256/95-ВР;
— Закон України "Про відходи" від 5березня 1998р. № 187/98-ВР;
— Закон України "Про рослинний світ" від 9 квітня 1999 р. № 591-XIV;
— Закон України "Про зону надзвичайної екологічної ситуації" від 13 липня 2000 p. № 1908-ІІІ;
— Закон України "Про загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000— 2015роки" від 21 вересня 2000 p. № 1989-ІІІ;
— Закон України "Про мисливське господарство та полювання" від 2 лютого 2000 p. № 1478-XIV;
— Закон України "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру" від 8 червня 2000 р. № 1809-ІІІ;
— Закон України "Про об'єкти підвищеної небезпеки" від 18 січня 2000 p. № 2245-ІІІ;
— Закон України "Про загальнодержавну програму поводження з токсичними відходами" від 14 вересня 2000 р. № 1947-ІІІ;
— Закон України "Про тваринний світ" від 13 лютого 2001 р. № 2894-ІІІ;
— Закон України "Про Червону книгу України" від 7 лютого 2002 р. №3055-ІІІ;
— Закон України "Про питну воду і питне водопостачання" від 10 січня 2002 p. № 2918-Ш;
— Лісовий кодекс України від 21 січня 1994 р. № 3852-ХІІ;
— Водний кодекс України від 6 червня 1995 p. № 213/95-ВР;
— Земельний кодекс України від 25 жовтня 2001 р. № 2768-ІІІ;
— Кодекс України "Про надра" від 27 липня 1994 р. № 133/94-ВР.
Міністерство охорони навколишнього природного середовища України і Державний комітет природних ресурсів України формують, забезпечують та реалізують державну політику в галузі охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання та відтворення природних ресурсів. Ці органи здійснюють нормативно-правове регулювання, комплексне управління та екологічний контроль щодо охорони, використання та відтворення. Ще зовсім недавно цю функцію виконувало Міністерство екології й природних ресурсів, яке згідно з Указом Президента України "Про заходи щодо підвищення ефективності державного управління у сфері охорони навколишнього природного середовища та використання природних ресурсів" від 15 вересня 2003 р. (зі змінами, внесеними згідно з Указом Президента від 6 березня 2004 р.) було реорганізоване у дві державні установи:
— Міністерство охорони навколишнього природного середовища України — спеціально уповноважений центральний орган виконавчої влади з питань охорони навколишнього природного середовища, екологічної безпеки, заповідної справи, а також гідрометеорологічної діяльності;
— Державний комітет природних ресурсів України — спеціально уповноважений центральний орган виконавчої влади з геологічного вивчення та забезпечення раціонального використання надр, а також топографо-геодезичної та картографічної діяльності.
Основними завданнями Міністерства охорони навколишнього природного середовища України і Державного комітету природних ресурсів України е:
— проведення державної екологічної, науково-технічної та економічної політики, спрямованої на збереження та відтворення безпечного навколишнього середовища для існування живої та неживої природи;
— забезпечення безпеки функціонування та розвитку ядерного комплексу в мирних цілях, захист життя і здоров'я населення від негативного впливу внаслідок забруднення навколишнього середовища;
— досягнення стійкого соціально-економічного розвитку та гармонійної взаємодії суспільства і природи,захист екологічних інтересів України.
Контроль за дотриманням вимог екологічного законодавства здійснюють також інші спеціально уповноважені органи виконавчої влади: Державний комітет лісового господарства України (Держкомлісгосп), Державний комітет земельних ресурсів (Держкомзем), Державний комітет України з водного господарства (Держводгосп), Державний департамент рибного господарства Міністерства аграрної політики та ін. їх головні завдання полягають у:
— підвищенні ефективності екологічного контролю з метою забезпечення неухильного дотримання чинного природоохоронного законодавства;
— постійному вдосконаленні законодавчо-нормативної бази;
— поширенні сучасних методів і технологій ведення моніторингу;
— поліпшенні методичного та довідково-інструктивного забезпечення природоохоронної діяльності;
— контролі за використанням та охороною земель, надр, у тому числі підземних вод;
— контролі за використанням та охороною поверхневих вод, морського середовища і природних ресурсів внутрішніх морських вод, територіального моря, континентального шельфу;
— контролі за використанням та охороною атмосферного повітря, лісів та іншої рослинності, тваринного світу, в тому числі боротьбою з браконьєрством;
— контролі за використанням й охороною територій та об'єктів природно-заповідного фонду;
— контролі за поводженням із небезпечними речовинами, в тому числі токсичними промисловими і побутовими відходами, за дотриманням норм радіаційної безпеки;
— контролі за додержанням норм екологічної безпеки під час переміщення через державний кордон транспортних засобів та вантажів.
Україна прийняла філософію принципу "Сплачує той, хто забруднює", згідно з яким субсидування скасовується, а підприємства мають сплачувати екологічні платежі залежно від обсягів забруднювальних речовин, які їх утворюють. Основне джерело екологічного права Європейського Союзу — директиви, яких у цій сфері прийнято дуже багато, вони стосуються широкого кола питань. Директиви є зручним способом урегулювання проблем за допомогою права Співтовариства у державах-членах, але держава сама вибирає способи імплементації певних положень у внутрішнє законодавство.
Стратегічні напрями формування екологічної політики пропонуються Програмами дій з навколишнього середовища. За час проведення Європейським Співтовариством екологічної політики було прийнято шість таких програм. Першу прийняли у 1972 р., а у 2002 р. — шосту програму дій Співтовариства в сфері навколишнього середовища терміном на 10 років. Вона стосується регулювання еколого-правової політики в таких сферах: зміна клімату; природа і біологічне різноманіття; навколишнє середовище, здоров'я та якість життя; природні ресурси і відходи. Ця програма ґрунтується, зокрема, на принципі "забруднювач платить", принципі попередження і превентивних дій, а також принципі усунення джерел забруднення.
Ухвалено Закон "Про внесення змін до деяких законодавчих актів у зв'язку з ратифікацією Україною Конвенції про доступ до інформації, участь громадськості в процесі прийняття рішень і доступ до правосуддя з питань, що стосуються довкілля". Розроблено низку законодавчих і нормативних актів з метою реалізації в Україні вимог Монреальського протоколу щодо речовин, які руйнують озоновий шар. Запроваджено ліцензування експорту й імпорту озоноруйнуючих речовин. Відпрацьовуються механізми законодавчо-нормативного регулювання взаємодії природоохоронних органів з іншими уповноваженими у цій галузі органами виконавчої влади, включаючи правоохоронні органи. Набув чинності й виконується Закон України "Про програму формування національної екологічної мережі України на 2000—2015 роки".
Відповідно до європейських вимог національна екологічна політика має постійно вдосконалюватися і розвиватися. Те, що було прийнято у 90-х роках минулого століття, нині потребує актуалізації з урахуванням нових глобальних, європейських і національних реалій, рішень Всесвітнього саміту в Йоганнесбурзі. Проблема полягає у бракові постійно діючого національного законодавчого механізму актуалізації стратегічних рішень з екологізації розвитку держави, інтеграції цілей екологічної політики з цілями соціально-економічної, інноваційної та інших політик розвитку.
18 березня 2004 р. набув чинності Закон України "Про Загальнодержавну програму адаптації законодавства України до законодавства Європейського Союзу". У цій Програмі визначається механізм досягнення Україною відповідності третьому Копенгагенському та Мадридському критеріям набуття членства в Європейському Союзі, що включає адаптацію законодавства, утворення відповідних інституцій та інші додаткові заходи, потрібні для ефективного правотворення та правозастосування.
Метою адаптації законодавства України до законодавства Європейського Союзу є досягнення відповідності правової системи України acquis communautaire з урахуванням критеріїв, які висуває Європейський Союз (ЄС) до держав, що мають намір вступити до нього. Адаптація законодавства України до законодавства ЄС — пріоритетна складова процесу інтеграції України до Європейського Союзу, що, у свою чергу, є пріоритетним напрямом української зовнішньої політики.
Acquis communautaire (acquis) правова система Європейського Союзу, до якої належать акти законодавства ЄС (але не обмежується ними), прийняті в рамках Європейського Співтовариства, Спільної зовнішньої політики та політики безпеки й Співпраці у сфері юстиції та внутрішніх справ. Адаптація законодавства — процес приведення законів України та інших нормативно-правових актів у відповідність до acquis communautaire. З метою гармонізації природоохоронного законодавства України з європейським прийнято низку нових законодавчих актів:
— Закон України "Про екологічну мережу України" від 24 червня 2004 p. № 1864-IV;
— Закон України "Про екологічний аудит" від 24 червня 2004 p. № 1862-IV;
— Закон України "Про ратифікацію Кіотського протоколу до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату" від 4 лютого 2004 р. № 1430-ІУтощо.
24 червня 2004 p. був прийнятий Закон України "Про екологічний аудит", за яким визначаються основні правові та організаційні засади здійснення екологічного аудиту; він спрямований на підвищення екологічної обґрунтованості та ефективності діяльності суб'єктів господарювання. Положення цього закону поширюються на всіх суб'єктів господарювання незалежно від форми власності та видів діяльності.
Екологічний аудит здійснюється у процесі приватизації об'єктів державної власності, іншої зміни форми власності, зміни конкретних власників об'єктів, а також для потреб екологічного страхування, у разі передачі об'єктів державної та комунальної власності в довгострокову оренду, в концесію, створення на основі таких об'єктів спільних підприємств, створення, функціонування і сертифікації систем управління навколишнім природним середовищем, а також виконання господарської та іншої діяльності.
15 березня 1999 р. Україна підписала Кіотський протокол до Рамкової Конвенції ООН про зміну клімату. Згідно з угодою Україна бере на себе зобов'язання підтримувати рівень викидів парникових газів до 2008—2012 pp. на рівні 1990 р. (так само як і Росія та Нова Зеландія), в той час як Швейцарія, більшість країн Центральної і Східної Європи та Європейський Союз мають зменшити викиди на 8, США — на 7, Канада, Угорщина, Японія та Польща — на 6 %. 4 лютого 2004 р. Верховна Рада України ухвалила Закон "Про ратифікацію Кіотського протоколу до Рамкової Конвенції Організації Об'єднаних Націй про зміну клімату".
Отже, до національних пріоритетів охорони навколишнього природного середовища і раціонального використання природних ресурсів в Україні належать такі:
— гарантування екологічної безпеки ядерних об'єктів і радіаційного захисту населення та довкілля, зведення до мінімуму шкідливого впливу наслідків аварії на Чорнобильській АЕС;
— поліпшення екологічного стану басейнів річок України та якості питної води;
— стабілізація та покращення екологічного становища в містах та промислових центрах Донецько-Придніпровського регіону;
— будівництво нових і реконструкція діючих потужностей комунальних очисних каналізаційних споруд;
— запобігання забрудненню Чорного та Азовського морів і поліпшення їх екологічного становища;
— формування збалансованої системи природокористування, екологізація технологій у промисловості, енергетиці, будівництві" сільському господарстві та на транспорті.
2.3. Економічні механізми природоохоронної діяльності
На сьогодні в Україні розроблено і впроваджено основні елементи економічного механізму природокористування та природоохоронної діяльності. Найважливішими з них є:
— збір за забруднення навколишнього природного середовища;
— система зборів за спеціальне використання природних ресурсів (мінеральних, водних, земельних, лісових, біологічних);
— відшкодування збитків, заподіяних унаслідок порушення законодавства про охорону довкілля.
Україна однією з перших країн у світі і перша серед держав колишнього Радянського Союзу в законодавчому порядку почала реалізацію концепції платного природокористування. Нині в Україні прийнято понад десяток законів, безпосередньо пов'язаних із проблемами природокористування, в яких подаються економічні механізми здійснення екологічної політики, а також концепції, міжнародні угоди, більше 100 постанов та інших законодавчих актів. У 1992 р. Україна стала першою з країн, котра в законодавчому порядку прийняла систему платежів за забруднення природного середовища і використання природних ресурсів.
Держава в особі її повноважних органів зацікавлена в тому, щоб природні ресурси використовувалися не по-хижацькому, а більш-менш рівномірно і планомірно. Для цього є рентні платежі за природні ресурси, мета яких — зрівняти економічні умови видобутку і керувати ними. На сьогодні це правило є важливою складовою господарювання України.
Донедавна існувало безліч підходів до економічного оцінювання природних ресурсів, але потребу його визначення визнали не одразу. Тривалий час широко обговорювалася концепція безкоштовності природних благ. її автори стверджували, що оскільки природні блага не є об'єктами купівлі-продажу, то методологічно неправильно їх оцінювати; введення оцінювання природних ресурсів у господарську практику гальмуватиме розробку корисних копалин, розширення сільськогосподарського виробництва та ін.
Тому розроблялися родовища з високим вмістом корисних копалин у руді" цілинні землі вважалися великим резервом для екстенсивного розвитку сільського господарства, а неосяжні простори тайги — для розширення лісорозробок. Витрати, потрібні на освоєння нових земель, залучення в господарський обіг нових родовищ, були незначні. Ці обставини певною мірою підтверджували концепцію безкоштовності природних благ. Однак вичерпання найзручніших родовищ, розробка яких дає змогу одержувати дешеву сировину, різке подорожчання, залучення в сільськогосподарський обіг додаткової посівної площі — все це свідчить про помилковість уявлень про природні ресурси як "дармові блага" природи.
Прорахунки в економічній політиці останніх десятиліть спричинили різке падіння ефективності використання природних ресурсів, що продовжує залишатися украй низькою, а часто взагалі не відповідає інтересам країни. Тому такий інструмент, як платежі за природні ресурси, має не тільки підвищити якісний рівень використання природних ресурсів, а й істотно поповнити бюджети різних рівнів. Отже, платежі за користування природними ресурсами — найважливіший компонент економічного механізму природокористування. За допомогою чинного законодавства сформовано правову основу для встановлення плати за користування надрами, лісами, водою, землею й іншими видами природних ресурсів на основі рентного платежу або фіксованих платежів.
Загальна оцінка впливу природно-ресурсного потенціалу країни на формування дохідної частини бюджету випливає з того, що Україна має значний природно-ресурсний потенціал.
За оцінками українських економістів, національне багатство країни в розрахунку на душу населення становить 400 тис. дол. США, з них на потенціал природно-ресурсного комплексу припадає 160тис. дол. США (40%), що в 10 разів більше відповідного сукупного показника США й Канади. Водночас доходи держави від використання цієї частини національного багатства недостатні. Недоотриманий рентний дохід держави від використання природних ресурсів щорічно оцінюється у 40—46 млрд. дол. США.
Уперше плату за природні ресурси ввели у 1988 р., коли Держкомприроди установив порядок визначення і внесення плати. Потім цей порядок був затверджений постановою уряду України від 9 січня 1991 р. для усіх підприємств незалежно від підпорядкованості й форм власності. У 1991 р. розробили Загальні принципи платного природокористування в умовах переходу України до ринку, а також проекти нормативно-правових актів про введення платного природокористування на території України. Пізніше плата за використання природних ресурсів була закріплена в ст. 20 Закону України "Про охорону навколишнього природного середовища":
— до платності природокористування належить плата за природні ресурси, забруднення навколишнього природного середовища та за інші види впливу;
— плата за природні ресурси (земля, надра, вода, ліс й інша рослинність, тваринний світ, рекреаційні й інші природні ресурси) стягується: 1)за право користування природними ресурсами в межах установлених лімітів; 2) за понадлімітне і нераціональне використання природних ресурсів; 3) на відтворення й охорону природних ресурсів;
— плата за забруднення навколишнього природного середовища й інші види впливу стягується за: 1) викиди, скидання забруднювальних речовин, розміщення відходів та інші види забруднення в межах установлених лімітів; 2) викиди, скидання забруднювальних речовин, розміщення відходів й інші види забруднення понад установлені ліміти.
Нині у чинному Законі України "Про охорону навколишнього природного середовища" не міститься окремої статті, присвяченої врегулюванню плати за природокористування, але це не означає, що з сучасних правовідносин виключена платність природокористування. Слід зазначити, що специфічною особливістю природно-ресурсного потенціалу України є його розмаїтість, а також масштабність і комплексність елементів, що його складають. Водночас для природних ресурсів України в багатьох випадках характерні, з одного боку, слабка задіяність у господарському використанні, а з іншого — складність і високий рівень витрат на їх освоєння.
Ефективне регулювання природокористування може здійснюватися у процесі одночасного використання двох видів платежів за природні ресурси: за їх витрату (споживання) і право користування природними об'єктами в межах визначеної території. За допомогою першого виду платежів регулюється інтенсивність використання природних ресурсів і забезпечується нагромадження засобів на їхнє відтворення й охорону. Платежі за право користування природними ресурсами мають регулювати розподіл території між видами природокористування, які конкурують. За рахунок надходжень від цих платежів можна здійснювати фінансування природоохоронних, соціальних та інших нестатків певної території. Рівень цих платежів має корелювати з ринковими цінами на відповідну сировину з урахуванням попиту і пропозиції й одночасно сприяти цілям ресурсозбереження.
Система екологічних платежів (з 1998 р. — зборів) в Україні виконує дві основні функції*32:
*32: {Мельник Л.Г. Екологічна економіка. — Суми: Університет, книга, 2003. — С. 204.}
— збір і накопичення необхідних фінансових засобів з метою реалізації заходів екологічної спрямованості;
— формування економічних мотивів екологізації процесів виробництва і споживання предметів та послуг.
Система зборів за використання природних ресурсів формується на основі таких головних елементів:
— ліцензії на використання природних ресурсів, тобто дозволів на використання певних кількостей конкретних видів ресурсів;
— нормативи використання природних ресурсів;
— порядок зборів;
— ставки зборів за використання природних ресурсів;
— система розподілу зібраних коштів між різними рівнями господарювання.
На рис. 2.1 подано головні джерела надходжень державного сектору від платежів за забруднення довкілля та порядок здійснення видатків на цілі охорони навколишнього середовища. Величина стрілок, що показують обіг коштів, відповідно ілюструє й обсяг коштів. Як видно з рисунка, платежі за використання природних ресурсів дають набагато більше надходжень, ніж платежі за забруднення довкілля (вода, повітря та відходи). Державні витрати на екологічні програми загальнонаціонального рівня здійснюються здебільшого Міністерством екології та природних ресурсів України; місцеві управління екології не мають самостійності, тому можуть використовувати кошти на охорону довкілля тільки з місцевих цільових екологічних фондів.
До системи платежів (зборів) за порушення природного середовища належать такі основні елементи*33:
*33: {Там само. – С. 218.}
— порядок вилучення коштів у економічних суб'єктів;
— ставки платежів, за якими встановлюється певна відповідність між кількісними показниками впливу на природне середовище та величиною вилучення коштів;
— допустимі межі порушення середовища (як правило, ставки за понадлімітне порушення середовища збільшуються в 3—3,5 рази);
— порядок розподілу зібраних коштів.
В Україні діють системи зборів за такі види порушення природного середовища: забруднення атмосфери (в тому числі стаціонарними і пересувними джерелами забруднення); забруднення водних об'єктів; розміщення відходів; забруднення довкілля унаслідок аварій; завдання збитку рослинам і тваринам.

Рис. 2.1. Структура фінансування витрат на охорону навколишнього середовища*34
*34: {Україна: прогрес на шляху до сталого розвитку. — К.: НІЧ ЛАВ А, 2002. —С. 167.}
Отже, можна зробити такі висновки.
Україна володіє певним природно-ресурсним потенціалом. Окрім того, на території України розташована значна кількість об'єктів загальносвітового і загальнонаціонального надбання, що мають особливе природоохоронне, наукове, культурне, естетичне, рекреаційне й оздоровче значення. Майбутнє України залежить від ефективного використання природно-ресурсного потенціалу. Таким чином, в умовах переходу до стійкого розвитку пріоритет має надаватися невичерпному природокористуванню, охороні та відтворенню природних ресурсів. Тому ресурсні платежі повинні бути економічно значущими, мати істотну частку в загальній структурі податків. Три групи податкових платежів мають становити систему оподаткування у сфері природокористування: 1) податки за право користування природними ресурсами; 2) платежі на відтворення й охорону природних ресурсів; 3) платежі за понадлімітне та нераціональне використання природних ресурсів. Податкова система повинна забезпечувати вилучення економічної ренти на користь усього суспільства.
Нині екологічна культура, крім світоглядних і технологічних зрушень, є й могутнім чинником формування процвітаючих суспільств, які розвиваються. Це характерно для багатьох країн, зокрема Японії або Швеції, котрі зуміли інтегрувати традиційні та екокультурні цінності в постіндустріальне суспільство, або Сінгапуру, Німеччини чи США, де екологічна культура формувалася під суворим "наглядом" закону. У такому разі спостерігаються оздоровлення суспільства, поліпшення його моральних та естетичних чеснот, подовження тривалості життя та інші позитивні зрушення. Це також є аргументом стосовно того, потрібна чи непотрібна екологічна культура. Отже, сучасна екологічна ситуація у зв'язку з переходом до діяльності екокультурно наснаженої та спрямованої має стати імперативом поведінки кожного й усіх загалом.
Запитання і завдання для самоконтролю
1. Охарактеризуйте шлях становлення природоохоронного законодавства і права в Україні.
2. У чому полягає сутність екологічного законодавства?
3. Що є первісним елементом екологічного законодавства?
4. Визначте сутність поняття екологічного права.
5. У чому відображається комплексний характер екологічного права?
6. Назвіть та охарактеризуйте предмет правового регулювання в галузі екології.
7. Що є джерелом екологічного права в Україні?
8. Як виявляється взаємопов'язаність екологічного права з іншими галузями права?
9. Яке значення має проблема співвідношення між системою екологічного права та системою екологічного законодавства?
10. З'ясуйте ієрархічну структуру екологічного законодавства.
11. Назвіть основні принципи охорони навколишнього природного середовища.
12. Які статті Конституції України є важливими з геоекологічного погляду?
13. Охарактеризуйте головні природоохоронні закони та інші законодавчі акти України.
14. У чому полягає діяльність Міністерства охорони навколишнього природного середовища України? З'ясуйте його основні завдання.
15. Назвіть основні напрями сучасної державної екологічної політики України.
16. Що визначає механізм адаптації законодавства України до законодавства Європейського Союзу?
17. Які останні законодавчі акти сприяють процесові гармонізації природоохоронного законодавства України з європейським?
18. Охарактеризуйте головні елементи економічного механізму природокористування і природоохоронної діяльності в Україні.
19. Чому концепція платного природокористування є найважливішим компонентом економічного механізму природокористування?
Рекомендована література
1. Андрейцев В.І. Екологічне право. — К.: Вентурі, 1996. — 198 с.
2. Андрусевич Н. Огляд екологічного права Європейського Союзу // Вісник екологічної адвокатури. — Л.: ТзОВ "ЮМІ", 2003. — № 21. — С. 18—25.
3. Данилишин Б.М., Дорогунцов CJ., Міщенко B.C. Природно-ресурсний потенціал сталого розвитку України. — К., 1999. —715 с.
4. Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища" від 25 червня 1991 р. № 1264-ХП // Відомості Верховної Ради України. — 1991. — 8 жовтня. — № 41.
5. Конституція України: Закон від 26 червня 1996 р. № 254к/96ВР // Відомості Верховної Ради України. — 1996. — 23 липня. — .№ ЗО.
6. Костицький В.К. Екологічне право України: деякі проблеми теорії та кодифікації. — К.: Право України, 1999. — 236 с.
7. Мельник ЛХ. Екологічна економіка. — Суми: Університет, книга, 2003. — 346 с.
8. Мусієнко М.М., Серебряков В.В. Екологія і охорона природи: Словник-довідник. — К.: Знання, 2002. — 550 с.
9. Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства у навколишньому природному середовищі. — К„ 2003. — 128 с.
10. Огляд 5-ї Всеєвропейської конференції міністрів охорони навколишнього середовища "Довкілля для Європи" // Вісник екологічної адвокатури. — Л.: БФ "Екоправо-Львів", 2003, — №2. — С, — 5—8.
11. Окружающая среда для Европы: 5-я Внеевропейская конференция министров охраны окружающей среды // Проект декларації — К., 2003. — 20 с.
12. Україна: прогрес на шляху до сталого розвитку. — К.: ШЧЛАВА, 2002. — 224 с.
Розділ 3 ПРИРОДНО-РЕСУРСНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ТА ОСНОВНІ ГЕОЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ Й ОХОРОНИ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИ
Загальні відомості
Спочатку розглянемо сутність поняття "ресурси" в загальному розумінні. Слово "ресурси" походить від стародавнього дієслова, яке означало "вирішити, розв'язати проблему". Терміном "ресурси" ми позначаємо будь-які матеріальні чи нематеріальні об'єкти або засоби, потрібні для задоволення потреб, досягнення мети та вирішення питань. Усі ресурси поділяються на три великі групи:
1) матеріальні — це накопичені речовинні багатства, що використовуються суспільством: будівлі, транспорт, засоби виробництва та задоволення потреб людини; вони мають антропогенне походження;
2) трудові — наявне населення, а саме: його віковий склад і стан здоров'я, освітній рівень, інформаційне забезпечення тощо;
8) природні ресурси — це елементи природи (тіла, процеси та явища), які використовуються або можуть бути використані в процесі соціального обміну речовин з метою задоволення потреб суспільства. Поняття "природні ресурси" включає лише ті речовини та сили природи, які можуть бути реально використані суспільством.
Відповідно до визначення, наведеного у Законі України "Про охорону навколишнього природного середовища", природні ресурси — це компоненти природного середовища, природні та природно-антропогенні об'єкти, що використовуються або можуть бути використані у процесі здійснення господарської й іншої діяльності як джерела енергії, продукти виробництва і предмети споживання, мають споживчу цінність. При цьому під сутністю використання природних ресурсів розуміється експлуатація природних ресурсів, залучення їх у господарський обіг, у тому числі всі види впливу на них у процесі господарської й іншої діяльності. Природні ресурси не можуть визначати розвиток суспільства, і водночас суспільство ні за яких обставин не може бути повністю незалежним від природи.
Навколишнє природне середовище — частина географічної оболонки, що оточує людину, і з якою безпосередньо пов'язані життя та виробнича діяльність суспільства. Географічна оболонка — це матеріальна система, яка сформувалася на поверхні Землі внаслідок взаємодії та взаємопроникнення чотирьох геосфер: атмосфери, гідросфери, літосфери і біосфери. Природні умови — сукупність складових географічної оболонки (геосфер), за якими визначаються умови й особливості існування людської спільноти. Природні умови — це комплекс взаємопов'язаних компонентів природи, що формують різнорангові природно-територіальні комплекси. Принципова відмінність природних умов і природних ресурсів полягає в тому, що природні умови розглядаються не як окремі матеріальні тіла або об'єкти, а за допомогою їх властивостей, котрі можуть полегшувати або ускладнювати розвиток суспільного виробництва, і при цьому в ньому не використовуються. Природні ресурси завжди беруть участь у виробництві, адже вони є предметом праці.
Як предмет праці природні ресурси оцінюються з таких позицій:
— умови формування і поширення конкретного ресурсу;
— обсяг і властивості ресурсу (глибина залягання, потужність, запаси тощо);
— можливості використання (сучасного або на перспективу);
— розміщення осередків концентрації (родовищ) ресурсу стосовно районів споживання;
— наявність трудових ресурсів і транспортних мереж, потрібних для експлуатації конкретного природного ресурсу.
Поєднання природних умов і ресурсів формує природно-ресурсний потенціал (ПРП). ПРП — це міра потенційної можливості будь-якої природної системи (або території) задовольняти різні потреби суспільства. Тобто це сукупність природних ресурсів і природних умов у певних географічних межах, які забезпечують задоволення економічних, екологічних, соціальних, культурно-оздоровчих та естетичних потреб суспільства*35. Природно-ресурсний потенціал території — поняття, яке дає змогу зафіксувати фрагмент реальної природи як цілісності на відміну від окремих природних ресурсів, що складають цей фрагмент. Частиною ПРП є так званий екологічний потенціал території — здатність природного середовища відтворювати певний рівень якості помешкання протягом досить тривалого часу.
*35: {Данилишин Б.М., Дорогунцов СІ., Міщенко B.C. Природно-ресурсний потенціал сталого розвитку України. — К.: ЗАТ "ШЧ ЛАВА", 1999. —С. 86.}
Отже, природні ресурси — та частина природи Землі й найближчого Космосу, що може включатися в господарську діяльність за певних технічних і соціально-економічних можливостей суспільства за умови збереження середовища життя людей*36. Це теоретично гранична кількість природних ресурсів, яку може використати людство без порушення умов існування і розвитку людини як біологічного виду та соціального організму. Вони визначаються рівнем екологічної рівноваги біосфери та її складових. Перехід за межі використання природно-ресурсного потенціалу в цьому розумінні відповідає стану екологічної кризи. ПРП полягає у здатності природних систем без шкоди для себе, а отже, і людей, надавати людству продукцію або виконувати корисну для суспільства роботу. Він має певну величину, розміри й особливості. Найголовніша особливість — безперервність — випливає з безперервності території, що є субстратом, носієм усіх природних об'єктів та явищ, а також одночасно і специфічним ресурсом. Власне, це забезпечує можливість господарського освоєння практично усієї території. За абсолютної безперервності можна говорити лише про зміну потужності природно-ресурсного потенціалу від однієї території до іншої.
*36: {Реймерс Н.Ф Природопользование: Словарь-справочник. – М.: Мысль, 1990. – С. 456.}
Друга особливість відображає економічний аспект ПРП — здатність бути проміжною ланкою між населенням і природою, створювати умови для розвитку всіх сфер діяльності суспільства, особливо промисловості та сільського господарства. Такі особливості ПРП є водночас й основою виникнення складних екологічних проблем. Вони виникають унаслідок перетворення людиною природної речовини у суспільну в процесі природокористування, яке може бути раціональним і нераціональним. У першому випадку суспільство як соціально-економічне ціле (насамперед, економіка й технології) та природні ресурси середовища перебувають у взаємовідносинах позитивного зворотного зв'язку, а саме: чим більше природних ресурсів, тим швидше розвивається або може розвиватися економіка. Це високоефективне господарювання, що не призводить до різких змін ПРП і глибоких змін у навколишньому середовищі, унаслідок яких завдається шкода здоров'ю населення або виникає загроза його життю. При цьому техногенне навантаження на природне середовище не перевищує рівня його граничнодопустимих величин. Отже, раціональне природокористування визначається як збалансована взаємодія суспільства та природи, що забезпечує досягнення компромісу між соціально-економічними потребами суспільства і здатністю природи задовольнити їх без суттєвої шкоди для свого нормального функціонування. Цьому не слід протиставляти охорону навколишнього середовища, яка є складовою раціонального природокористування і без якої останнє не вважається раціональним.
Нераціональне природокористування — це система діяльності, що не забезпечує збереження ПРП (наприклад, хижацьке знищення природи). Суспільство і ПРП перебувають у стані негативного зворотного зв'язку: технологічно швидкий розвиток економіки без урахування екологічних обмежень може зумовити вимушений застій в економіці та виникнення кризового екологічного стану природного середовища.
Отже, стан природного середовища в процесі природокористування може бути таким:
— природний (натуральний) — не змінений безпосередньо господарською діяльністю людини (місцева природа зазнає лише слабкого впливу від глобальних антропогенних процесів);
— рівноважний — швидкість відновлювальних процесів вища або дорівнює темпові антропогенних порушень;
— кризовий — швидкість антропогенних порушень перевищує темпи самовідновлення природи, але ще не відчувається корінної зміни природного середовища;
— критичний — під антропогенним тиском відбувається заміна вже наявних екосистем на менш продуктивні (наприклад, часткове спустелювання)*37.
*37: {Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: Россия молодая,1994. – С. 259.}
Перші два стани природного середовища відповідають раціональному природокористуванню; останні два — характерні для нераціонального природокористування і спричинюють порушення ПРП території. Наприклад, багато видів природних ресурсів (лісові, водні, паливно-енергетичні), що виконують основні функції життєзабезпечення (харчування, захист населення від переохолодження та ін.), близькі до вичерпання. Загалом в Україні найефективнішими вважаються рекреаційні, мінеральні та земельні природні ресурси. Вони впливають на сучасні й перспективні спеціалізації, рівень та інтенсивність розвитку господарства, з ними пов'язані першочергові заходи щодо подальшої раціоналізації природокористування в окремих економічних районах.
Основу ПРП України становлять земельні ресурси, частка яких — 44,4 %, а в окремих регіонах, особливо Правобережному лісостепу, — 72—79 %. Значну частину становлять мінеральні ресурси (28,3 %), а в окремих областях (Луганська, Донецька, Дніпропетровська) вони є основою природних багатств (відповідно 74, 73, 69 %). Серед інших переважають водні та рекреаційні ресурси. Ці чотири види природних багатств зосереджують у собі понад 95 % усього природно-ресурсного потенціалу України. Найменшу роль у загальному ПРП відіграють біологічні ресурси (лісові та фауністичні), частка яких не досягає і 5 %, навіть у найзалісеніших областях Карпат і Західного Полісся вони становлять майже 18 %.*38
*38: {Руденко В.П. Географія природно-ресурсного потенціалу України. — Л.: Світ, 1993. — С. 43—44.}
Природно-ресурсний потенціал має певні закономірності розміщення в межах України. Його оцінювальний показник (відповідно і потужність) зростає у напрямі з півночі й північного заходу на південь і південний схід. Ця тенденція пов'язана головним чином зі збільшенням земельних, рекреаційних, водних і мінеральних ресурсів. Ці особливості ПРП картографічно досліджуються на відповідних компонентних картах, які входять до "Екологічного атласу України", а саме: потенціалів мінеральних, земельних, водних, лісових, фауністичних та рекреаційних ресурсів*39. Карти генералізовані згідно з потребами цього дослідження.
*39: {Барановський В.А. Екологічний атлас України. – К.: Географіка, 2000. – С. 8-10. }
Взаємовідносини людини з природою відображаються шляхом використання природно-ресурсного потенціалу, який позначається на розміщенні продуктивних сил (а відтак і на екології) як на державному, так і на регіональному рівнях. Ці взаємовідносини можуть мати умисний або невмисний характер. Перші виникають у процесі матеріального виробництва з метою задоволення певних потреб суспільства; вони заздалегідь плануються, фінансуються, координуються, наприклад: видобування мінеральної сировини, вирубка лісів, спорудження ГЕС тощо. Невмисний вплив — це побічний наслідок умисного впливу людини на природно-ресурсний потенціал (наприклад, під час спорудження ГЕС відбуваються підтоплення і заболочування прилеглих до водосховища територій, сільськогосподарське виробництво часто є причиною забруднення поверхневих і підземних вод тощо).
При цьому як умисний, так і невмисний вплив людини на природно-ресурсний потенціал може виявлятися прямо або опосередковано. Прямий вплив відбувається у процесі безпосередньої дії господарювання на природне середовище (наприклад, зрошення зволожує ґрунт, зменшує температуру повітря, змінює умови зростання рослин). Опосередкований вплив проявляється, як правило, унаслідок ланцюгів взаємопов'язаних дій (наприклад, вплив запилення атмосфери над промисловими центрами на кількість і якість сонячної радіації тощо). Звичайно, кожен із цих видів впливу людини на природне середовище у "чистому" вигляді майже ніколи не трапляється, але разом вони істотно позначаються на трансформації будь-яких видів природних ресурсів; у зв'язку з цим їх практичне оцінювання неможливе без урахування наслідків господарської діяльності людини.
Окрім того, розрізняють такі типи господарського впливу людини на природне середовище:
— прямий тип полягає в експлуатації природних ресурсів, що використовуються як предмети праці й активної частини засобів праці. Сюди належать видобування мінеральних ресурсів, рибальство, сільськогосподарська обробка земель, використання води з метою зрошення тощо. Прямий вплив зумовлює потік речовин у виробництво, який постійно поповнюється, для отримання корисних продуктів;
— фіксований — це знищення природних ресурсів (замість активного їх використання) з метою розвитку виробництва, інфраструктури, містобудівництва. До цього типу впливу належать: вилучення родючих земель під забудівлю, складання відходів виробництва, знищення лісів під населені пункти і промислові об'єкти, втрата заплавних луків під водосховища, загибель прохідних риб у зв'язку зі спорудженням гребель та ін. При цьому потік речовин одночасний, не постійний і не поповнюється. Фіксований вплив не виникає сам по собі, він супроводжує інші види впливу і тому є неминучим, як і прямий вплив;
— побічний тип впливу — вихід у природне середовище забруднювальних речовин та енергії, що супроводжують процеси отримання корисної продукції і обробки відходів, у кількостях, що перевищують можливості природного самоочищення середовища. Для цього типу впливу характерні скиди підприємствами стічних вод, техногенні викиди в атмосферу, проникнення у ґрунти пестицидів тощо. Тобто побічний вплив — це потік відходів з виробництва у природу. Безпосереднім результатом цього впливу е забруднення природного середовища*40.
*40: {Тамбовцев Г.В. Типи впливу економіки на природу й особливості їх регулювання // Наук. зап. Вінниц. держ. пед. ун-ту. Сер. Географія. – Вінниця, 2002. – Вип. 4. – С. 121. }
Шляхи використання природних ресурсів. Природні ресурси можуть бути використані як:
— засоби праці (земля, водні шляхи);
— джерела енергії (гідроенергія, атомне паливо, запаси горючих копалин);
— сировина і матеріали (різні мінерали, ліси);
— предмети споживання (питна вода, гриби, квіти, продукти рибальства);
— рекреаційні території (місця відпочинку);
— генетичний фонд (виведення нових порід тварин і сортів рослин);
— джерела інформації (заповідники, біоіндикатори). Виникає запитання, як поділяються усі природні ресурси?
Є різні підходи до наукової класифікації природних ресурсів. В основу природної класифікації покладено відмінності природних ресурсів за природним генезисом і належністю до тих чи інших компонентів і сил природи (рис. 3.1). Наприклад, за швидкістю вичерпання розрізняють природні ресурси вичерпні та невичерпні. Вичерпні природні ресурси за можливістю самовідновлення поділяються на відновлювані та невідновлювані.

Рис. 3.1. Загальна класифікація природних ресурсів
Практично невичерпними ресурсами є: сонячна енергія та зумовлена нею енергія океану, вітру та енергія земних надр. До відновлюваних природних ресурсів належать: земельні (родючість ґрунту), біологічні (ліс, природні харчові угіддя, фауна суші й водного середовища) та окремі компоненти атмосфери (кисень, азот тощо). Невідновлювані ресурси — це корисні копалини: різні горючі копалини, руди, нафта та ін. За можливістю заміни природні ресурси поділяються на замінні (на приклад, метал можна замінити керамікою) та незамінні (вода, кисень, повітря).
Зважаючи на те, як здійснюється виснаження невідновлюваних ресурсів, значно збільшується технологічна складність та енергомісткість їх видобування, тому зменшується економічна ефективність. Наприклад, нині вже розробляють руду" в якій міститься менше ніж 0,2 % кольорових металів. Проблема є навіть не тільки і не стільки у фізичному виснаженні ресурсів, скільки в економічній та екологічній недоцільності їх видобування. Тенденція до зменшення запасів відновлюваних ресурсів виникла внаслідок зростання темпів і масштабів їх використання. До сьогодні ліси знищені майже на 60 % їх первісної площі; за останні 50 років у зв'язку з ерозійним руйнуванням та змиванням поверхні ґрунту ресурс ґрунтів зменшився у середньому не менше ніж на 25 %. Усе більше земель відчужується для будівництва гідроелектростанцій, промислових підприємств, доріг тощо.
Варто пам'ятати, що будь-який елемент природи одночасно є й ресурсом, й умовою виробничої та іншої діяльності суспільства. Наприклад, ліс — це умова для більшості підприємств, але для лісової промисловості він є ресурсом. Майже всі природні ресурси вичерпні абсолютно або відносно, якщо вони використовуються досить тривалий час з високою інтенсивністю. На сучасному етапі взаємодії природи і суспільства можна говорити лише про умовну невичерпність деяких природних ресурсів, принципово вичерпних або вичерпних відносно. Біологічні ресурси, що вважаються невичерпними внаслідок здатності до самовідновлення, насправді є вичерпними за достатньо високої інтенсивності їх використання, яка перевищує швидкість їх відтворення. Усе це дає змогу зробити важливий практичний висновок: є абсолютна або відносна межа ступеня використання будь-якого ресурсу, що і називається його вичерпністю в широкому розумінні.
Використання та переробка природних ресурсів супроводжується поверненням у біосферу інших компонентів — залишків або відходів: вони забруднюють біосферу, зменшують цінність інших, ще не використаних ресурсів. Усі ресурси використовуються прямим і опосередкованим шляхами. Прямий шлях полягає в тому, що природні ресурси застосовують як джерела сировини або енергії. Опосередкований шлях — це, наприклад, використання через промислових тварин (диких копитних) рослинності їхніх пасовищ.
Окрім того, природні ресурси поділяють за різними ознаками, а саме: за їх функціональним призначенням, генетичними властивостями, ступенем вичерпності, здатністю до відновлення тощо.
Функціональна класифікація природних ресурсів. На сьогодні вважається, що природні ресурси доцільно класифікувати не тільки за генетичною ознакою, а й за функціональною. Тоді всі природні ресурси, з огляду на функції природно-ресурсного потенціалу, типових для кожної території, можна поділити на такі групи:
— сировинні ресурси — ті, що вилучаються і споживаються як сировина для матеріального виробництва і кінцевих продуктів споживання людиною;
— енергетичні ресурси споживаються з вилученням і без вилучення з метою виробітку теплової та електричної енергії;
— ґрунтові ресурси — це ті, які вилучаються частково та споживаються як основний засіб виробництва в сільському й лісовому господарствах;
— інженерно-геологічні ресурси споживаються як окремі властивості літосфери під час будівництва і розміщення об'єктів інфраструктури;
— середовищеформуючі (екологічні) ресурси використовуються як підтримувальні чинники та чинники стабілізації природного середовища, що забезпечують сталий рівень екологічного потенціалу будь-якого регіону;
— культурно-естетичні й наукові: окремі об'єкти та природні комплекси*41.
*41: {Данилишин Б.М., Дорогунцов С.І., Міщенко В.С. Природно-ресурсний потенціал сталого розвитку в Україні. – К.: ЗАТ "НІЧЛАВА", 1999. – С. 106-107. }
Такий підхід до класифікації природних ресурсів дає змогу організувати інформацію регіональних кадастрів природних ресурсів (РКПР) для зонування територій за еколого-ресурсними регламентаціями, що є необхідною умовою забезпечення комплексності кадастрової інформації. Регіональний кадастр природних ресурсів та об'єктів — це державне зведення даних про природні ресурси і природні об'єкти, які потрібні для соціально-економічного оцінювання природно-ресурсного потенціалу і забезпечення сталого розвитку адміністративно-територіальних утворень. РКПР є частиною територіальної інформаційної системи, призначений для забезпечення державних і регіональних органів влади, інвесторів та користувачів інформацією.
Обліку та оцінюванню в РКПР підлягають такі види природних ресурсів:
— ресурси земель, що використовуються в господарській діяльності й соціальній сфері, резервні та не використовувані земельні площі;
— ресурси надр — корисні копалини мінерального та органічного походження;
— поверхневі та підземні води, природні й штучні водні об'єкти;
— ресурси рослинного і тваринного світів (у тому числі лісові ресурси і лісові масиви, мисливсько-господарські ресурси і мисливські угіддя, промислові ресурси внутрішніх водойм, промислові ресурси морів і шельфу);
— ресурси (природні об'єкти) рекреаційного і соціально-культурного призначення;
— особливо охоронні природні території (заповідники, заказники, національні парки і пам'ятники природи) та біологічні об'єкти (рідкісні й зникаючі види тварин і рослин).
Економічне оцінювання природних ресурсів — система натуральних (бали, класи, коефіцієнти) та вартісних показників у грошовому вираженні, які мають враховувати фактори попиту і пропозиції, процеси інфляції, а також потребу резервувати частину засобів для компенсаційних та природоохоронних заходів. Соціально-економічне оцінювання використання природно-ресурсного потенціалу території — це порядок зіставлення суспільних потреб у певному природному ресурсі певного регіону з соціальними, економічними та екологічними можливостями їх задоволення.
Окрім функціональної, є декілька варіантів класифікацій природних ресурсів за різними ознаками. Для генетичної класифікації, тобто поділу природних ресурсів (ПР) за генетичними ознаками, характерні:
— біологічні ресурси — це в основному харчові продукти тваринного або рослинного походження;
— енергетичні та мінеральні ресурси — традиційні й нетрадиційні джерела енергії, різні види палива, руди металів тощо;
— кліматичні та агрокліматичні ресурси — ресурси, сприятливі для життя, праці, ведення сільського господарства (температура, вологість, опади та ін.);
— життєвий простір — це місця для проживання, праці та відпочинку;
— генетичний фонд — заповідники та інші засоби збереження видової різноманітності як ресурсу для забезпечення рівноваги біосфери, а також виведення нових продуктивних сортів рослин і порід тварин.
Класифікація ПР за характером вичерпності. За цим показником усі реальні й потенціальні природні ресурси об'єднуються у такі групи:
— ресурси, які не відновлюються у даний момент або відновлюються зі швидкістю, значно меншою, ніж швидкість їх безпосереднього використання; ці ресурси можуть бути повністю вичерпані (вода, кам'яне вугілля, нафта й газ, ґрунти тощо);
— ресурси, що відтворюються з високою інтенсивністю (всі живі організми, кисень). Вони можуть не вичерпуватися за умови правильного співвідношення інтенсивності використання та швидкості їх відтворення;
— ресурси, які безперервно потрапляють на Землю (сонячна та припливно-відпливна енергія, радіохвилі космічних тіл).
Класифікація ПР за здатністю до відновлення. За цією ознакою всі природні ресурси (реальні та потенційні) поділяються на групи:
— принципово невідновлювані — корисні копалини, утворені в минулі геологічні епохи;
— реально невідновлювані — це ресурси, швидкість відтворення яких в багато разів нижча, ніж швидкість їх використання (корисні копалини, що утворилися нині, якість води й повітря, ґрунти, популяції організмів, доведені до критичної численності та ін.);
— відновлювані — ресурси біосфери, які раціонально застосовуються і мають здатність до швидкого самовідновлення (місцеві запаси води при збереженні природних умов, що їх визначають; запаси відкладень солей у деяких затоках тощо).
Отже, природними ресурсами ми називаємо компоненти природного середовища, природні й природно-антропогенні об'єкти, що використовуються або можуть бути використані у господарській та іншій діяльності як джерела енергії, продукти виробництва, предмети споживання тощо. Природні ресурси завжди беруть участь у виробництві, адже вони є предметом праці" Природно-ресурсний потенціал будь-якої території визначає рівень її потенційної можливості задовольняти різні потреби суспільства. Тобто це здатність природних систем без шкоди для себе, а отже, і людей, надавати суспільству продукцію або виконувати корисну для нього роботу.
При цьому майже всі природні ресурси абсолютно або відносно вичерпні, якщо застосовуються досить тривалий час із високою інтенсивністю. Можна говорити лише про умовну невичерпність деяких природних ресурсів, принципово вичерпних або вичерпних відносно. Отже, є абсолютна або відносна межа ступеня використання будь-якого ресурсу, що і називається його вичерпністю в широкому розумінні.
3.1. Ресурсні цикли в техносфері
Світове господарство можна розглядати як екологічну нішу людства — техносферу. За багатьма просторовими та потоковими параметрами вона збігається з біосферою, екологічна місткість якої обмежена. Це зумовлює неминучу конкуренцію між активними елементами біосфери і техносфери, між суспільним виробництвом і планетарною біотою. Багато ознак таких взаємозв'язків виглядають як конкурентне витискування біосфери.
Техносфера — глобальна сукупність знарядь, об'єктів, матеріальних процесів і продуктів суспільного виробництва, простір геосфер Землі, на який впливає виробнича діяльність людини та є зайнятим її продуктами. У XX ст. людина розширила межі техносфери за межі біосфери — у близький і далекий Космос, у глибини земної кори, під дно океану — і створила особливу матеріально-енергетичну оболонку планети. Можна стверджувати, що світове господарство почало функціонувати не лише як глобальна техніко-економічна, а й як глобальна еколого-географічна система*42.
*42: {Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда: Учебн. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2002. – С. 72. }
Природокористування — це сфера виробничої та наукової діяльності, спрямована на комплексне вивчення, освоєння, використання, відновлення, покращення та охорону природного середовища і природних ресурсів з метою розвитку продуктивних сил, забезпечення сприятливих умов життєдіяльності. При цьому під сутністю поняття раціонального природокористування слід розуміти високоефективне господарювання, що не спричинює різкі зміни природно-ресурсного потенціалу та несприятливі зміни у навколишньому природному середовищі, які можуть завдати шкоди здоров'ю і життю людини.
Основними видами природокористування є: промислове, сільськогосподарське, рекреаційно-природоохоронне. За характером використання природних ресурсів розрізняють: землекористування, водокористування, лісокористування, використання мінеральних ресурсів та ін. (табл. 3.1).
Таблиця 3.1. Класифікація основних напрямів і видів природо користування
1. Використання природних ресурсів
1 Видобування природних ресурсів (у тому числі виявлення, вивчення, підготовка, безпосереднє видобування)
2 Ресурсокористування (без безпосереднього видобування з навколишнього середовища)
3 Використання складових середовища як резервуара відходів виробництва і споживання
2. Конструктивне перетворення
1 Комплексні програми перетворення навколишнього середовища
2 Покращення окремих властивостей ресурсів (збагачення, меліорація тощо)
3 Захист від стихійних небажаних явищ
4 Ліквідація негативних наслідків господарської діяльності
3. Відновлення природних ресурсів
1 Безпосереднє відновлення ресурсного потенціалу (створення штучних біоценозів, функціональний розподіл лісів, опріснення морських вод та ін.)
2 Створення умов для відновлення відновлюваних ресурсів (наприклад, захист водоохоронних лісів)
3 Відновлення властивостей, ознак, функцій навколишнього середовища (рекультивація ландшафтів, очищення річкових вод тощо)
4. Охорона сфери життєдіяльності людини та природних ресурсів
1 Запобігання негативному впливу виробництва та споживанню
2 Власне охорона (консервація) ландшафтів та екосистем
3 Збереження генетичного розмаїття біосфери
5. Управління і моніторинг
1 Інвентаризація, контроль, облік
2 Регулювання стану ресурсів і навколишнього середовища
3 Управління процесами природокористування
Концепцію ресурсних циклів розробив у 1975 р. учений І.В. Комар. Він вважав, що обмін речовин між суспільством і природою має добре виражений характер поліциклічного процесу. А сумарний потік цього обміну можна поділити на окремі ресурсні цикли*43.
*43: {Агроэкология / Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. – М.: Колос, 2000. – С. 125.}
Будь-який технологічний процес починається з вилучення з навколишнього середовища природного ресурсу і закінчується поверненням у нього різноманітних відходів у а також тих готових виробів, термін яких уже минув. Цей процес незамкнений. На відміну від природних обмінних циклів у біосфері, в техносфері він має кінцевий характер. Ці відмінності зумовлюють істотні суперечності їх взаємодії. Наприклад, унаслідок антропогенної діяльності порушується розвиток природних циклів, що виводить їх зі стану стійкої рівноваги.
Ресурсний цикл — сукупність перетворень і просторових переміщень речовин, які відбуваються на всіх етапах використання природних ресурсів. Ресурсний цикл включає: 1) виявлення природних ресурсів; 2) підготовку до експлуатації; 3) вилучення з природного середовища; 4) переробку; б) споживання; 6) повернення у природу. Ресурсні цикли поділяються на дві великі групи:
— ресурсні цикли на основі використання відновлюваних ресурсів. Вони включають три підгрупи: 1) цикли ґрунтово-кліматичних ресурсів і сільськогосподарської сировини; 2) цикли лісових ресурсів і лісоматеріалів; 3) цикли ресурсів флори і фауни;
— ресурсні цикли на основі використання корисних копалин. Також розрізняють три підгрупи: 1) цикли енергоресурсів та енергії; 2) цикли металорудних ресурсів і металів; 3) цикли неметалевої викопної сировини.
Ресурсні цикли поступово трансформуються на основі таких самих принципів, що і природні цикли. Це принципи взаємозв'язку та замкненості. За умови такої трансформації відбувається організація ресурсних циклів, що називається безвідходне виробництво, тобто сукупність технологічних процесів" в яких відходи одних використовуються як сировина для інших, що забезпечує їх повну утилізацію. Але в більшості виробництв утворення тих чи інших відходів неминуче. Тому нині реальною метою є перехід до маловідходних виробництв, котрі характеризуються максимально можливою утилізацією відходів.
3.2. Поняття екологічного та еколого-економічного потенціалів
В енциклопедичному созологічному словникові польської Академії наук є три визначення поняття потенціалу:
— біотичний потенціал — це здатність популяцій, видів, організмів до виживання, визначена за показником співвідношення народжуваності та смертності;
— екологічний потенціал — потенціал середовища;
— потенціал середовища — придатність для господарського використання.
Ідея екологічного потенціалу з чітким визначенням сутності поняття та сфери його використання, а також пов'язаних з ним похідних і допоміжних понять, може бути суттєвою як для розкриття сутності сучасних антропогенних змін у структурно-функціональній організації екосистем, так і для обґрунтування напрямів господарської діяльності, спрямованої на ефективне використання цього потенціалу. Отже, екологічний потенціал — сукупність речовинно-енергетичних ресурсів та властивостей екосистем, що забезпечують її максимально можливі структурно-функціональні параметри (енергетичні, організаційні, біогеохімічні, водотрансформаційні, середовищні) та корисні функції (захисні, продукційні, рекреаційні, редукційні, ресурсні, естетичні), котрі може використовувати людина*44.
*44: {Голубець М.А. Екосистемологія. – Л.: Поллі, 2000. – С. 264. }
Екологічний потенціал — це придатність середовища для існування людей, можливість забезпечення населення необхідними харчовими продуктами, умовами праці, відпочинку і лікування. Природні фактори створюють обов'язкове і загальне природне екологічне тло, забезпечують потреби людського організму в необхідних умовах існування (тепло, повітря, світло, вода, їжа тощо). У багатьох випадках саме природні фактори відіграють важливу роль у формуванні життєвого середовища людини і створюють екстремальні екологічні ситуації (землетруси, повені, селеві потоки, лавини тощо).
У структурі екологічного потенціалу природного середовища одне з важливих місць займає клімат, насамперед, тепло- і вологозабезпеченість. Вони мають не тільки універсальне і безпосереднє екологічне значення, а й визначають територіальну диференціацію багатьох інших екологічних показників, у тому числі біохімічних і біологічних. Від них залежить біологічна продуктивність, характер рослинності (зокрема, наявність або відсутність лісів), поширення захворювань та ін.
Особлива група показників пов'язана з водозабезпеченістю. Важливо враховувати не тільки достатність питної води, а й її якість — рівень мінералізації, хімізації та бактеріологічний склад. У зв'язку з цим важливе значення мають біохімічні умови, тобто нестача або надлишок у природному середовищі (в тому числі у воді й ґрунтах) таких важливих для життєзабезпечення хімічних елементів, як йод, фтор, кальцій, мідь, кобальт та ін.
Досить велику екологічну роль для людини відіграють такі біотичні компоненти ландшафту, як рослинність, тваринний світ, мікроорганізми. Виняткове значення має природний рослинний покрив як джерело кисню, засобів харчування, фітонцидів, лікарських засобів та його оздоровче, рекреаційне і естетичне значення. Серед рослин є також чимало шкідливих для людини видів (отруйних, алергенів). Важливе оцінювання тваринного світу, в якому відомі численні переносники, збудники небезпечних захворювань людини, наприклад, кліщового енцефаліту, чуми, туляремії та ін. З метою визначення екологічного потенціалу важливе значення також мають повторюваність стихійних природних явищ та інших екстремальних природних умов, тобто санітарно-гігієнічні, медико-географічні, медико-екологічні та рекреаційні особливості природного середовища (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Природно-екологічний потенціал та антропогенна зміненість ландшафтів України
У процесі створення карти використано ті показники, що можуть характеризувати екологічний потенціал, а саме: загальносекторні типи природних ландшафтів (рівнинні та гірські), показники біологічної ефективності клімату (кількість днів із сприятливими погодними умовами), суми активних температур повітря, коефіцієнт зволоження території, річна сума опадів, біологічна продуктивність, несприятливі природно-антропогенні процеси.
Як видно з рис. 3.2, найліпші екологічні умови в Україні притаманні природним комплексам Карпат (Передкарпатська височина, Закарпатська низовина області та гірські частини Українських Карпат), Кримських гір (передгірна лісостепова, південно-прибережна субсередземноморська області, головне гірсько-лучно-лісове пасмо).
Термін "екологічний потенціал" може використовуватися виключно для характеристики первинних (корінних, клімаксових, умовно клімаксових) екосистем. Але великі площі земної поверхні зайняті вторинними, зміненими людиною, штучно створеними і піонерними екосистемами; у зв'язку з цим з'являється потреба оцінювати також їхні потенціальні можливості та величини їх відхилень від екологічного потенціалу корінної екосистеми, на місці якої вони виникли та існують. Для цього запропоновано застосовувати поняття вторинний потенціал екосистеми. Звичайно, його речовинно-енергетичною основою завжди є екологічний потенціал екосистеми, на місці якої існує вторинна екосистема.
Під сутністю терміна вторинний потенціал екосистеми слід розуміти сукупність її речовинно-енергетичних ресурсів та властивостей, сформованих під впливом господарської діяльності, що визначає сучасні структурно-функціональні параметри й корисні функції цієї екосистеми. Основними критеріями визначення екологічного та вторинного потенціалів екосистем є:
— загальна біопродуктивність екосистеми і запаси в ній біотичної продукції як результат реалізації речовинно-енергетичного потенціалу певної ділянки земної поверхні та генетично зумовлених властивостей компонентів біогеоценозу — визначається за показниками кількості продукції на одиниці площі,
— виробленої за одиницю часу;
— загальна енерготрансформаційна (енергетична) здатність
екосистеми визначається за показниками кількості енергії, накопиченої в екосистемі на одиниці площі за одиницю часу або кількості енергії, накопиченої на одиниці площі;
— загальна водотрансформаційна здатність екосистеми встановлюється за показниками кількості опадів, трансформованих (тобто повернених в атмосферу шляхом фізичного та фізіологічного випаровування, перетворених у внутрішньо-ґрунтовий стік і запаси води в ґрунті) екосистемою на одиниці площі за одиницю часу.
У складі кожної екосистеми бере участь певна кількість популяцій рослин і тварин. З метою означення їх потенціальних можливостей (на відміну від екологічного потенціалу як властивості системи в цілому) застосовується термін "біотичний потенціал"*45. Біотичний потенціал — це генетично зумовлена здатність організмів, видів, популяцій, структурних чи функціональних блоків екосистеми існувати в певному діапазоні екологічних умов та підтримувати структурно-функціональну організацію екосистеми, у складі якої вони перебувають (рис. 3.3).
*45: {Голубець М.А. Екосистемологія. – Л.: Поллі, 2000. – С. 268.}
Для структурних блоків екосистеми еталонним вважається такий стан (величина) біотичного потенціалу, що відповідає первинній екосистемі конкретної ділянки земної поверхні. Загалом екологічний потенціал можна розглядати як емерджентну сукупність біотичних потенціалів екосистеми, а саме: автотрофного (фітоценозу, популяцій рослин), консументного (різних груп і популяцій другого та наступних трофічних рівнів), редуцентного (трофічних груп безхребетних і мікроорганізмів) потенціалів загалом, або підпорядкованих їм структур (популяцій, трофічних груп та ін.) зокрема.

Відмінність між екологічним і вторинним потенціалами екосистеми свідчить, з одного боку, про рівень використання екологічного потенціалу вторинною екосистемою, а з іншого — про втрату або збільшення цього потенціалу під впливом антропогенного збурення (ерозії ґрунтів, унесення добрив тощо). Наприклад, якщо взяти екологічний потенціал за 1, то вторинний потенціал досліджуваної екосистеми може дорівнювати 0,7, тобто рівень використання першого становитиме 70 %, а його втрата — 30 %.
Отже, оцінювання екологічного і біотичного потенціалів кожної однорідної ділянки земної поверхні, кожної геоекосистеми має бути передумовою раціоналізації ведення лісового, сільського, рекреаційного, водного та інших галузей господарства. Ця робота набуває особливої актуальності у зв'язку з потребою реалізації програми сталого розвитку України.
Надзвичайна актуальність екологічного фактору зумовила появу в останнє десятиріччя еколого-географічного районування території. Широкий спектр комплексних геоекологічних проблем спричинює його тематичну різноманітність, серед якої дуже важливим є еколого-економічне районування території (ЕЕР), особливо таке, що орієнтоване на забезпечення екологічної безпеки населення. Основною таксономічною одиницею такого районування є еколого-економічний район, що характеризує результати взаємодії суспільства й природи. Головна ціль такого районування — знайти оптимальне співвідношення між діяльністю людини і природним середовищем у просторі й часі. Це дає можливість визначити території, для яких потрібні природоохоронні та відновлювальні заходи, раціональніше розміщення виробництва, а також установити екологічний стан конкретних регіонів тощо. Розрізняють такі види ЕЕР:
— за ступенем впливу техногенних факторів на природне середовище;
— за ступенем впливу несприятливих природних процесів і антропогенних факторів на природне середовище;
— за ключовою еколого-економічною проблемою;
— за еколого-економічним потенціалом;
— інтегративне природно-економічне районування.
Перспективний напрям ЕЕР — районування за еколого-економічним потенціалом, що також ураховує природні й соціально-економічні особливості територій. Є глобальне й регіональне поняття еколого-економічного потенціалу (ЕЕР)*46. У глобальному масштабі максимально допустима величина антропогенного навантаження на всю самоорганізовану сукупність природних систем — це та, що не призводить до незворотного руйнування структури цієї сукупності, до значних збоїв у виявленні системних законів і різкого погіршення динамічних характеристик систем. Таким чином, зберігається робоча надійність природних систем на локальному, регіональному і глобальному рівнях. Індикатором різкого переходу за межі експлуатаційних можливостей виступають різні форми спустелювання або інша деградація природних систем, виявами яких є складна екоситуація в регіонах. У регіональному аспекті — це антропогенне навантаження на територію, що не зумовлює збільшення зворотного негативного впливу природних систем на господарський розвиток, а також не погіршує стан здоров'я населення.
*46: {Реймерса Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: Россия молодая, 1994. – С. 272.}
Є третє трактування еколого-економічного потенціалу — теоретично доступні для використання ресурси і властивості екологічних систем усієї планети та її регіонів. На думку Н.Ф. Реймерса, поняття ЕЕП подібне за змістом до природно-ресурсного потенціалу (ПРП), але в першому випадку основна увага зосереджується на функціонуванні й збереженні природних систем загалом, а в іншому — на збереженні лише їх частини, тобто ПРП. ЕЕП не може оцінюватися економічно, адже в ньому містяться "невагомі цінності" природних умов. Однак ЕЕП має оцінюватися разом із природно-ресурсним потенціалом (якщо поняття природно-ресурсного потенціалу розглядати як головну складову ЕЕП) у процесі планування напрямів природоохоронних заходів та екологічного обмеження в розвитку господарства.
Названі вище поняття ЕЕП подібні до терміна екологічної ємності території, тобто такої максимальної кількості техногенного та антропогенного навантаження на середовище, яке воно може витримати без катастрофічних порушень*47. Потенціал — це внутрішня властивість, яку геоекосистема виконує або може виконати стосовно будь-якої соціально-економічної функції. Тому сутність поняття ЕЕП, на нашу думку, полягає у внутрішній можливості інтегральної геосистеми "суспільство — природа" забезпечувати виконання нею антропоекологічної, виробничої та інших соціально-економічних функцій.
*47: {Картографічне моделювання: Навч. посіб. / Т.І. Козаченко, Г.О. Пархоменко, A.M. Молочко; За ред. А.П. Золовського. — Вінниця: Антекс-УЛТД, 1999. — С. 168.}
Виробнича функція таких геосистем виявляється у забезпеченні промислового та сільськогосподарського виробництва енергетичними та природними ресурсами. Антропоекологічна функція інтегральних геосистем — це створення якісного навколишнього середовища для життєдіяльності населення. До інших соціально-економічних функцій належать естетична, заповідна, рекреаційна, селітебна тощо. Але головними серед них є виробнича та антропоекологічна.
Тому ПРП і антропоекологічний потенціал становлять основу ЕЕП території, що характеризує не вплив господарських систем на природне середовище, а екологічне становище складних територіальних утворень — еколого-економічних систем (EEC), що виникли у процесі взаємодії природних і господарських комплексів. У структурі EEC виокремлюють дві підсистеми — природну і господарську, кожна з яких складається з різноманітних компонентів й елементів. У межах цієї системи мають місце прямі та зворотні зв'язки, що створюють цілісність територіальної системи у вигляді екоситуації. Одночасно в межах цієї територіальної цілісності між природними й господарськими складовими є певні суперечності. Якщо для господарської системи ця взаємодія життєво необхідна, то для природних — вимушена. Посилення господарської системи за рахунок природної відбувається до певної межі, за якою остання починає руйнуватися, а разом із нею — вся еколого-економічна система. Деякий час така система може існувати за рахунок використання природних ресурсів інших регіонів, але без екологізації виробництва вона буде джерелом додаткового навантаження на природне середовище.
Саме тому основна функція EEC полягає у збереженні засобами керування динамічної рівноваги між природою та господарством. Ця рівновага може характеризуватися потенціалом
EEC, перевищення якого небезпечне для функціонування таких систем. Це складна наукова проблема, що потребує теоретичного і методичного обґрунтування. З метою експериментального визначення величини потенціалу створено методику визначення ЕЕП. Вона має такий математичний вигляд:

де Кп — інтегральний потенціал EEC; ТН — величина техногенного навантаження на природне середовище, яка складається з соціально-економічної освоєності території і забрудненості природного середовища; ПС — потенціал самоочищення природного середовища; БП — біологічний потенціал природного середовища; ПС і БП утворюють стійкість природного середовища до техногенного навантаження; НПП — ступінь ураженості території несприятливими природно-антропогенними процесами; ПРП — природно-ресурсний потенціал території; ЕП — антропоекологічний потенціал території. Ці величини різноякісні, тому для їх порівняння виконано систематизацію й нормування. За допомогою останніх величин розраховано показники інтегрального потенціалу EEC у межах адміністративних районів України (рис. 3.4).
Для еколого-економічних зон із пониженими значеннями ЕЕП пропонуються екологічні обмеження виробництва, шкідливого для природного середовища й населення. Максимальне обмеження лімітує в цілому розвиток такого виробництва; часткове — доцільність розміщення окремих виробництв; помірне — вибіркові потреби поліпшення виробничих технологій і таке, що майже без обмежень — у межах потенціалу стійкості природного середовища. Максимальне обмеження пропонуємо для території, де низький ЕЕП (-4,90 і менше); часткове — цей потенціал нижчий, ніж середня величина (-4,89 до -1,20); помірне — середній ЕЕП (-1,19 до +2,50). На інших зонах оцінювання майже немає обмежень (у межах названого потенціалу).

На території з низьким і нижчим, ніж середнє значеннями ЕБП пропонується проводити комплекс обмежувальних заходів, тобто керувати взаємодією природних і соціально-економічних компонентів геосистем. Це керування охоплює три основні взаємопов'язані аспекти: 1) раціоналізацію природокористування; 2) екологізацію виробничої діяльності; 3) оптимізацію (або охорону) навколишнього середовища*48. В одних зонах розв'язання еколого-економічних проблем потребує уповільнення темпів зростання окремих виробництв, у других — суттєвої перебудови структури господарства, у третіх — розвитку системи локальних заходів з раціоналізації природокористування й охорони навколишнього середовища. Комплекс таких заходів на конкретних територіях визначають фахівці.
*48: {Разумовский В.М. Эколого-экономическое районирование: Теоретические аспекты. – Л.: Наука. Ленингр. Отделение, 1989. – С. 72.}
Отже, при еколого-економічному підході до територіальної організації суспільства з'являється можливість комплексного вирішення завдань подальшого розвитку суспільного виробництва і збереження природного середовища, що забезпечує цей розвиток. Основою еколого-економічного підходу до територіальної організації суспільства є еколого-економічне зонування або районування території. Його виконання — це тільки початок процесу вдосконалення територіальної організації суспільства, оскільки районування і зонування перебувають на початковому етапі становлення.
Запитання і завдання для самоконтролю
1. Які є три великі групи ресурсів?
2. У чому полягає принципова відмінність природних умов та природних ресурсів?
3. Розкрийте сутність поняття "природно-ресурсний потенціал".
4. Яке природокористування є раціональним, а яке — нераціональним?
5. Яким може бути стан природного середовища в процесі природокористування?
6. Які ресурси становлять основу ПРП України?
7. З'ясуйте, як може виявлятися вплив людини на природно-ресурсний потенціал.
8. Охарактеризуйте групи природних ресурсів.
9. Поясніть, чому на сучасному етапі взаємодії природи і суспільства йдеться лише про умовну невичерпність природних ресурсів.
10. Назвіть групи природних ресурсів за характером вичерпності.
11. Охарактеризуйте групи природних ресурсів за здатністю до відтворення.
12. У чому полягає сутність понять "техносфера" і "ресурсні цикли"?
13. Чим відрізняються ресурсні цикли від природних обмінних циклів у біосфері?
14. На що орієнтується еколого-економічне районування території?
15. Розкрийте сутність поняття еколого-економічного потенціалу.
Рекомендована література
1. Агроэкология / Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. — М .: Колос, 2000. — 536 с.
2. Акимова ТА., Хаскин В.В. Экология. Человек — Экономика — Биота — Среда: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ — ДАНА, 2002. — 566 с.
3. Барановський В А. Екологічний атлас України. — К.: Географіка, 2000. — 40 с.
4. Гавриленко О.Л. Основи екології та безпека життєдіяльності: Навч. посіб. — К.: Ніка-центр, 2004. — 456 с.
5. Голубець МА. Екосистемологія. — Л.: Поллі, 2000. — 315 с.
6. Данилишин Б.М., Дорогунцов С.І., Міщенко В.С. Природно-ресурсний потенціал сталого розвитку України. — К.: ЗАТ "НІЧЛАВА", 1999. — 716 с.
7. Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища" від 25 червня 1991р. № 1264-ХІІ // Відомості Верховної Ради України. — 1991. — №41. — 8 жовтня.
8. Картографічне моделювання: Навч. посіб. / Т.І. Козаченко, Г.О. Пархоменко, A .M. Молочко; За ред. А.П. Золовського. — Вінниця: Антекс-УЛТД, 1999. — 328 с.
9. Разумовский ВМ. Эколого-экономическое районирование: Теоретические аспекты. — Л.: Наука, 1989. — 156 с.
10. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. — М.: Мысль, 1990. — 637 с.
11. Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). — М.: Россия молодая, 1994. — 367 с.
12. Руденко В.П. Географія природно-ресурсного потенціалу України. — Л.: Світ, 1993. — 240 с.
13. Руденко В.П. Довідник з географії природно-ресурсного потенціалу України. — К.: Вища школа, 1993. — 180 с.
14. Тамбовцев Г.В. Типи впливу економіки на природу й особливості їх регулювання // Наук. зап. Вінниц. держ. пед. ун-ту. Сер. Географія. — Вінниця, 2002. — Вип. 4. — С. 118—124.
Розділ 4 ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ І ОХОРОНИ МІНЕРАЛЬНИХ РЕСУРСІВ В УКРАЇНІ
Мінеральні ресурси, утворені в надрах і на поверхні Землі, зі стародавніх часів широко використовувалися людством, тому вони дістали назву корисні копалини. Перші заходи з охорони корисних копалин здійснювалися в XIV ст. у Швейцарії, де ще в 1569 р. був створений перший заповідник із охорони надр. Промислове використання кам'яного вугілля почалося у 1800 р., нафти — в 1857 р., горючого газу — в 1881р. Окрім власне копалин (твердих, рідких, газоподібних), людство використовувало хімічні та інші речовини з озер і заток, океанів, поверхні Землі та атмосфери.
До мінеральних ресурсів належать природні речовини мінерального походження, які застосовуються з метою одержання енергії та різноманітних матеріалів шляхом їх видобування і переробки, а саме:
— будівельні матеріали і сировина для них, які видобуваються з неживої природи;
— різні види палива (вугілля, торф, нафта, природний газ, уран тощо);
— матеріали для виробництва машин, знарядь і предметів побуту (метали, глина, пісок);
— сировина для хімічної промисловості;
— продукти споживання (мінеральна вода, харчова сіль).
Переважна більшість корисних копалин утворилася в минулі геологічні епохи, тому нині вони не відновлюються. Здатність до відтворення мають торф, відкладення солей в озерах і морських затоках, сучасні донні відкладення річкового піску та гравію. З них лише торф відновлюється унаслідок фотосинтезу і за допомогою мінеральних речовин води, а деякі донні відклади — у зв'язку з залишками рослинних організмів і трупами тваринних організмів. Інші корисні копалини відновлюються шляхом руйнування гірських порід і перевідкладенням утвореного матеріалу. Швидкість відновлення корисних копалин невелика з урахуванням інтенсивності їх використання. Отже, корисні копалини не можуть самовідновлюватися, порівняно з організмами, і належать до типових вичерпних ресурсів.
Мінеральні ресурси охоплюють надзвичайно багато природних речовин мінерального походження, що використовуються з метою одержання енергії та різноманітних матеріалів шляхом їх видобування і переробки. Саме з цими процесами пов'язані найрізноманітніші екологічні ускладнення: від вичерпності окремих родовищ і порушень природних екосистем до забруднень навколишнього середовища. Незважаючи на різний хімічний склад, фізичну будову, генезис (походження), способи видобування і переробки, а також можливі напрями виробничого використання, для всіх мінеральних ресурсів властиві такі спільні ознаки:
— невідновність майже всіх видів корисних копалин (за винятком торфів, алювіальних наносів, продуктів вивітрювання);
— нерівномірність та обмеженість територіального поширення окремих видів ресурсів: одні їх види можуть траплятися майже всюди, інші (їх переважна більшість) — лише в окремих місцях земної поверхні;
— стабільність використання у часі. Оскільки у кожному випадку йдеться про видобуток вже сформованих запасів того чи іншого мінерального ресурсу, загальна природна ситуація мало впливає на ритм розробки, а річні та сезонні коливання видобування сировини визначаються майже виключно економічними чинниками;
— однозначність використання. Незалежно від спрямування подальшої переробки і кінцевого споживання, кожен вид мінеральних ресурсів, насамперед, має бути видобутим, тобто вилученим із природного оточення, тоді він стає предметом праці. Всі наступні етапи комплексного використання цих ресурсів перебувають уже за межами поняття "мінерально-сировинні ресурси" та є варіантами утилізації одержаної сировини.
Конкретний об'єкт вивчення мінеральних ресурсів — це родовище корисних копалин, під яким розуміють ті ділянки земної кори, де "внаслідок тих чи інших геологічних процесів відбулося нагромадження мінеральної сировини за кількістю, якістю та умовами залягання придатної для промислового використання"*49. Важливе місце для оцінювання господарського значення конкретних мінеральних ресурсів займає визначення запасів корисних копалин, тобто кількості мінеральної речовини у надрах на конкретній території (наприклад, у державі, природному чи адміністративному регіоні, господарстві, родовищі тощо). Запаси оцінюються у кілограмах (благородні метали), каратах (дорогоцінні камені), тоннах (руди металів, хімічна сировина) або кубометрах (будівельні матеріали).
*49: {Коротун І.М., Коротун Л.К., Коротун С.І. Природні ресурси України: Навч. посіб. – Рівне, 200. – С. 39.}
Загалом розміри нашої планети і відповідно кінцевий обсяг викопних ресурсів зумовлюють їх неминучу вичерпність. Терміни повного виснаження окремих видів таких ресурсів залежать від їх запасів та темпів використання. Справжні запаси багатьох невідновлюваних ресурсів ще не встановлено. Сучасна геологорозвідувальна техніка може досягати невеликих глибин земної поверхні. Донині лише в експериментальному порядку пробурено декілька свердловин до глибини 15 км, а взагалі освоєним є шар земної кори, який у середньому не перевищує 2—З км. Також залишаються недослідженими величезні ділянки дна Світового океану, що в декілька разів перевищують поверхню суші; лише в деяких місцях почали освоювати континентальний шельф.
Подальші розроблення деяких видів сировини загрожують навколишньому середовищу й навіть існуванню людини. Таким чином, проблема полягає не тільки і навіть не стільки у фізичному виснаженні відомих видів ресурсів, скільки в економічній та екологічній недоцільності їх видобування. Важливою умовою збереження корисних копалин є геологічна розвідка з метою створення потенційних запасів сировини та палива, сутність якої полягає в:
— повному використанні всіх корисних компонентів з родовищ на базі (наприклад, контурне обводнення нафтових пластів для підняття нафти; перехід від шахтного способу видобування до відкритого — кар'єри, розрізи тощо);
— комплексному використанні багатокомпонентних руд (наприклад, у порожній породі, що залишається на відвалах міднорудних басейнів, є золото, срібло, кобальт та інші компоненти, вартість яких перевищує вартість міді);
— утилізації відходів збагачення і спалювання корисних копалин (наприклад, пилоподібний попіл та шлаки, відвали котрих займають сотні гектарів території, можуть бути сировиною для будівельних робіт);
— використанні вторинних продуктів переробки мінеральної сировини (у 1 т чавунного і сталевого лому зберігається 3,5 т мінеральної сировини);
— пошукові та освоєнні нових джерел корисних копалин (відомо, що на океанічнічному дні на глибині понад 1—2 тис. м зберігаються великі поклади мінеральної сировини, сконцентрованої в так званих залізомарганцевих конкреціях. За орієнтовними оцінками, у них міститься 358 млрд. т марганцю, 207 млрд. т заліза, 40 млрд. т нікелю, 25 млрд. т магнію та ін.);
— освоєнні нових енергетичних ресурсів.
4.1. Сучасний стан мінерально-сировинної бази в Україні
Стосовно України, то порівняно з іншими країнами подібного обсягу вона належить до таких, що мають середню кількість і різноманітність невідновлюваних мінеральних ресурсів. Але серед них чимало таких, яких не вистачає як для власного використання, так і для виходу на світовий ринок. За різноманітністю та багатством мінерально-сировинних ресурсів Україна випереджає такі розвинуті країни, як США, Канада, Велика Британія, Франція та ін. В Україні виробляється майже 5 % світового обсягу мінерально-сировинних ресурсів (нагадаємо, що Україна займає лише 0,4 % території світу і має 0,8 % населення світу). Щороку в гірничодобувній промисловості України випускається продукції на 25—28 млрд. дол. США (у цінах світового ринку).
У надрах України зосереджено близько 20 тис. родовищ корисних копалин, з яких майже 8 тис. родовищ 96 видів мінеральної сировини мають промислове значення та враховуються у державному балансі. У вартісному вираженні досліджені запаси цих родовищ оцінено у 7—7,5 трлн дол. США.
Загальна кількість мінеральних ресурсів та їх різноманітність в Україні оцінюється майже у 8 балів за десятибальною шкалою. До України потрапляє понад 14 % загальносвітових запасів залізних руд, понад 43 % — марганцевих руд. Порівняно з державами СНД Україна має найбільші запаси титану, цирконію, урану, літію, а з нерудних копалин — графіту, каоліну, вогнетривких глин, сірки, калійних солей, декоративного каменю тощо. За видобутком вугілля, марганцевих і залізних руд, титану, графіту, каоліну Україна належить до провідних країн світу. Водночас дефіцитними є більшість кольорових металів (хром, алюміній, свинець, цинк, мідь, вольфрам, молібден, нікель, олово та ін.). Нинішню потребу в нафті Україна задовольняє лише на 8 %, а у природному газі — 22 %. У зв'язку з недосконалими технологіями видобування та переробки мінеральної сировини у надрах залишаються і втрачаються: 1) до 70 % досліджених запасів нафти; 2) майже 50 % солей; 3) до 28 % вугілля; 4) майже 25 % металів.
Нерозв'язаною залишається проблема геологічного вивчення і використання техногенних родовищ корисних копалин — відвалів видобутку та відходів збагачення і переробки мінеральної сировини, в яких містяться цінні корисні копалини, вони мають промислове значення. На сьогодні в Україні обсяги цих відходів перевищують 25 млрд т, займаючи площу понад 150 тис. га. Таким чином в Україні утворено сотні великих, середніх та малих техногенних родовищ різних корисних копалин, придатних для промислового освоєння. Потенційна вартість цих родовищ, за попередніми розрахунками, обчислюється десятками мільярдів доларів. Така частина вторинних продуктів у перерахунку на 1 км2 території країни перевищує аналогічний показник для США у 6 разів і в 3 рази — для держав Європейського Союзу.
Корисні копалини в Україні поділяються на такі групи:
— горючі — газоподібні корисні копалини (природний газ, газогідратна суміш); рідкі (нафта, конденсат); тверді речовини (вугілля, торф, горючі сланці);
— металеві, до яких належать чорні метали (залізо, марганець, хром); кольорові (алюміній, магній, миш'як, мідь, нікель, свинець, титан, цинк); рідкісні (берилій, ванадій, вісмут, вольфрам, цезій та ін.); благородні (золото, ірдій, паладій, платина, срібло); розсіяні (германій, селен, талій, телур); рідкісноземельні (європій, ітрій, лантан); радіоактивні (торій, уран);
— неметалеві — це сировина для металургії (вогнетривкі глини, каолін, пісок); гірничо-хімічна сировина (йод, крейда, сірка, апатит); гірничорудна (азбест, графіт, озокерит); будівельна (каолін, вапняк, гіпс, глина, сланець тощо);
— води — підземні води (мінеральні, прісні, промислові, термальні) та поверхневі (ропа);
— інертні гази — компоненти повітря, що становлять окрему господарську цінність (аргон, гелій, криптон, неон).
Нафтогазовибудовні регіони України та проблеми видобутку нафти й газу
Вуглеводнева сировина, що об'єднує нафту, газ і конденсат, на сучасному етапі розвитку людського суспільства є найважливішим і найпрогресивнішим різновидом мінерально-енергетичних ресурсів. У державному балансі України враховано 323 родовища запасів нафти, газу і газового конденсату. Основна їх кількість (191) зосереджена у Східному регіоні, 96 — у Західному, 36 — у Південному. Обсяг щорічного видобутку вуглеводнів за останні роки у середньому становив 4 млн т нафти з конденсатом і 18 млрд. м3 газу, що дорівнювало відповідно 10 і 20 % обсягів цих видів сировини, які щороку споживає країна*50.
*50: {Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства у навколишньому природному середовищі. – К., 2003. – С. 41.}
В Україні промислово розробляються близько 200 родовищ, що є базою нафтогазової промисловості; у дослідній промисловій експлуатації перебуває 47 родовищ, експлуатуються 2 газосховища. Найперспективнішим за видобутком нафти й газу вважається Донецько-Придніпровський регіон, в якому зосереджено майже 85 % ресурсів вуглеводнів країни. Відкрито газові родовища в Карпатах, розширюються пошуки нафти на Чорноморському шельфі.
Ресурси нафти і природного газу в Україні дають змогу принаймні вдвічі збільшити їх видобуток. Незважаючи на важко-видобувний характер цих ресурсів, національна нафтогазова галузь належатиме до однієї з найрентабельніших. На вирішення цих завдань спрямована державна програма "Освоєння вуглеводневих ресурсів українського сектору Чорного й Азовського морів".
З огляду на оцінювання потенційних ресурсів (майже 6,4 млрд. т умовного палива), в Україні досліджено менше 40 % запасів викопних вуглеводнів. За матеріалами державної програми "Нафта і газ України до 2010 року", резерви вуглеводневої сировини (близько 300 родовищ) становлять 230 млн т нафти і 1165 млрд. м3 газу і згідно з розрахунками забезпечують можливість видобування нафти на рівні 7—8 млн т і газу — 30—35 млрд. м3 на рік.
Головними причинами, унаслідок яких погіршується стан довкілля у процесі розробки нафтогазових родовищ, вважають:
1) часті випадки відкритих викидів нафти, газу і пластової води під час розкриття продуктивних пластів свердловинами;
2) постійне забруднення поверхневих вод і глибинних водоносних горизонтів рідкими вуглеводнями, високо мінералізованими водами та шкідливими солями;
3) велика загазованість атмосфери під час експлуатації газових родовищ і газосховищ.
Вуглевибудовні регіони і проблеми видобутку вугілля
Ці копалини є основою паливно-енергетичних ресурсів України й становлять групу мінеральних речовин переважно органогенного походження. В Україні вугілля видобувається у трьох великих вугільних басейнах: Донецькому, Львівському, Волинському (кам'яне вугілля), а також Дніпровському буровугільному басейні. На складне екологічне становище вугільних гірничодобувних регіонів впливає, насамперед, те, що кожна третя шахта експлуатується понад 50 років; гірничодобувні роботи ведуться на глибинах від десятків сотень до 1400 м. Загальна площа вугільних басейнів становить майже 18 тис. км2 (3 % площі країни), зокрема у Донбасі —15 тис. км2. Тут розміщено 1220 териконів та відвалів, з яких 397 горять; їхня загальна площа близько 80 км2.
Донецький басейн відкрив ще у 1721 р. Г. Капустін, а першу шахту тут було закладено у 1795 р. Донбас розташований на сході України, охоплює площу понад 53,2 тис. км2 у межах Донецької, Луганської та Дніпропетровської областей, продовжуючись на території Ростовської області Росії (так званий Великий Донбас) і концентруючи 99 % загальних досліджених вугільних запасів держави. Вугленосні пласти розвідано до глибин 1200—1500 м. Усього виявлено 120 промислових пластів потужністю від 0,5 до 2,0 м. Основна частина вугілля залягає на глибині 500—750 м, де у 25 пластах концентрується майже 75 % досліджених промислових запасів басейну. Площі кар'єрів та шахт вимірюються тисячами квадратних кілометрів; на них нагромаджується величезна кількість відвалів механічно роздрібнених гірських порід, а надра пронизані складною системою вертикальних і горизонтальних гірничих виробок. Наприклад, у Донбасі сформувалася техногенна кора вивітрювання, потужність якої вимірюється тисячами метрів*51.
*51: {Адаменко О.М., Рудько Г.І. Екологічна геологія: Підручник. – К.: Манускрипт, 1998. – С. 26. }
Львівсько-Волинський басейн відкрив російський геолог М. Тетяєв у 1912 p., але спорудження вугільних шахт тут почалося лише у 1950 р., а перше вугілля у басейні видобули у 1954 р. Басейн розташований на території Волинської та Львівської областей і охоплює площу майже 8 тис. км2. Загальні запаси вугілля тут не перевищують 1 % від розвіданих у державі.
Дніпровський буровугільний басейн розміщується у центральній частині України, збігаючись у рельєфі з Придніпровською височиною. Він охоплює площу понад 100 тис. км3, на якій виявлено близько 200 родовищ і проявів бурого вугілля. Середня потужність буровугільних пластів становить 4—5 м, сягаючи в окремих родовищах до 25 м. У зв'язку з переважно неглибоким заляганням вугленосних нашарувань (від 10 до 150—200 м) буре вугілля можна видобувати відкритим (кар'єрним) способом. Порівняно невелика частка досліджених запасів бурого вугілля — 1,5 % від загальнодержавних — припадає на Закарпатський, Передкарпатський та Північно-подільський (Придністровський) буровугільні райони, де запаси палива з різною інтенсивністю розробляються переважно відкритим способом.
Унаслідок функціонування вуглевидобувних підприємств у цих регіонах відбулися чи не найбільші негативні екологічні зміни довкілля, а саме:
— просідання денної поверхні на площі понад 8 тис. км2 у середньому на 0,2—1,2 м, а в деяких місцях — до 5 м;
— зменшення рівня ґрунтових вод;
— забруднення поверхневих і підземних вод шахтними водами;
— забруднення повітря пилом, продуктами горіння териконів, метаном та іншими викидами;
— порушенням стійкості ґрунтового покриву та збільшення його тріщинуватості, загальне геохімічне забруднення ґрунтів;
— підтоплення територій, зокрема населених пунктів, під час закриття шахт, особливо у процесі затоплення шахт (так звана мокра консервація). За такої консервації швидкими темпами та на великих площах відбувається надходження високо-мінералізованих шахтних вод до водоносних горизонтів та річкової мережі. Наприклад, у 1998 р. було закрито 12 шахт, 1999 р. — 20, 2000 р. — також 20.
Регіони розробки залізних і марганцевих руд (руд чорних металів)
Руди — це природні мінеральні утворення, в яких міститься який-небудь метал (або декілька металів) у концентраціях, що роблять його видобування економічно доцільним. Основна частина залізних руд в Україні зосереджена в майже 50 родовищах, сконцентрованих у Криворізькому (початок експлуатації 1877 p.), Кременчуцькому (виявлений у 1924—1928 pp.), Білозерсько-Конкському (відкритий у 1955 р.) басейнах, розташованих у центральній частині Українського щита, а також у Керченському басейні на сході Криму та у Приазовському залізорудному районі. Білозерсько-Конкський басейн відрізняється особливо високою концентрацією багатих руд, частка яких перевищує 60 %. Марганцеві руди видобуваються у Нікопольському марганцеворудному басейні.
У найскладнішому екологічному становищі перебуває Криворізький басейн, де залізна руда видобувається у 10 кар'єрах глибиною до 300 м і 20 шахтах з максимальною глибиною до 1125 м. Загальна площа гірничого відводу сягає 700 км2, а гірничі роботи здійснюються на 360 км2. Поблизу Кривого Рогу на вузькій смузі протяжністю майже 100 км спостерігається "рекордна" концентрація гігантських гірничовидобувних і переробних підприємств, біля яких проживає близько 1 млн осіб, на долю кожного з них припадає майже по 2 т шкідливих промислових викидів.
У місті нараховується 3,5 тис. га порушених порід від підземного видобутку залізної руди, а саме:
— понад 9 тис. га перебуває під утвореними техногенними формами рельєфу від кар'єрів глибиною 200—400 м до відвалів висотою майже 85 м;
— більше 5 тис. га розміщено під хвостосховищами, де за-складовано понад 1,5 км3 дрібнозернистого піщаного ґрунту;
— понад 50 млн м3 шахтних вод з мінералізацією 2— 100 г/дм3 відкачується щороку з надр;
— кожного року скидається майже 160 млн м3 господарсько-побутових і промислових стічних вод;
— утворюється більше 300 тис. т побутових відходів та ін.
Наявність недостатньо проникних покривних порід і розміщення у регіоні значної кількості сховищ шламу загальною площею 71 км2 зумовили підтоплення земель на площі 500 км2 із суттєвим ускладненням стану промислових і житлових агломерацій, дамб, хвостосховищ та інших об'єктів. Аналізуючи сучасну залізорудну базу України, можна говорити про цілком задовільне забезпечення цією сировиною всіх діючих металургійних підприємств як нині, так і в майбутньому.
Стосовно марганцевих руд, то за їхніми загальними запасами Україна займає друге місце у світі після Південно-Африканської Республіки, забезпечуючи 32 % світового виробництва марганцевих сплавів. Марганець — це другий за значенням після заліза чорний метал, що у сплавах із залізом та кремнієм є основою рейкової та конструктивної сталі. Марганцеві руди Нікопольського марганцеворудного басейну залягають на глибинах від 15 до 170 м, що дає змогу здійснювати їх промислову розробку не тільки шахтним, а й відкритим способом; у них міститься до 27—28 % чистого металу.
Серед головних причин негативних екологічних змін довкілля у процесі експлуатації залізо- і марганцеворудних родовищ в Україні розрізняють такі:
— підтоплення земель, що ускладнює стан промислових і житлових агломерацій, дамб, хвостосховищ та інших об'єктів;
— відторгнення родючих земель під гірничі відводи (кар'єри, шахти, відвали);
— порушення режиму підземних і поверхневих водотоків, зневоднення великих територій, погіршення якості питних вод;
— засолення ґрунтів;
— запилення повітряного басейну сполуками важких металів, сірки, азоту тощо.
Регіони видобутку сірки, солей та фосфоритів
Основні родовища самородної сірки розташовані у межах Львівської, а також частково Івано-Франківської областей (перші промислові запаси були виявлені у 1950 р.). На сьогодні кар'єрну розробку сірки припинено у зв'язку з економічними і екологічними проблемами виробництва. Нині видобування сірки провадять методом підземної виплавки. Розробка сірчаних родовищ спричинила значні викиди шкідливих речовин в атмосферу. Разовий вміст сірководню в повітрі населених пунктів за межами гірничого відводу вдвічі перевищує середньорічну ГДК.
Основні родовища кам'яної (кухонної) солі розміщені у Прикарпатті, Закарпатті та Присивашші (тут сіль одержують із ропи природних озер).
Родовища калійних солей розташовані також на території Львівської та Івано-Франківської областей. Калійні солі здебільшого використовуються для виробництва калійних добрив, іноді — в основній хімії. Однією з головних проблем, у зв'язку з якою погіршується екологічна ситуація під час їх розробки, є скиди з водозабірників і шламосховищ у поверхневі річкові стоки дренажних вод зі значно перевищеним вмістом солей. Украй небезпечний інтенсивний розвиток карсту. Так, з 1978 р. утворилося майже 500 тис. м3карстових порожнин. Подальший розвиток карстового процесу загрожуватиме залізничним та автомобільним дорогам.
Фосфорити використовуються як сировина для виготовлення фосфатних добрив, потребу в яких особливо відчувають поширені в Україні чорноземні ґрунти. Нині держава має достатню фосфоритоносну базу; значні поклади фосфоритів виявлено на Сумщині, Придністровському Поділлі, півдні Волині.
Головними причинами погіршення екологічного стану довкілля, що пов'язані з видобутком сірки, солей та фосфоритів, вважають такі:
— накопичення величезної кількості залишкових продуктів збагачення і переробки сірчаних руд;
— забруднення підземних і поверхневих вод унаслідок фільтрації промислових стоків, а також у зв'язку зі скидами дренажних вод зі значно перевищеним вмістом солей;
— значні викиди шкідливих речовин в атмосферу;
— інтенсивний розвиток карсту й утворення карстових порожнин, що спричинює втрату сільськогосподарських угідь, загрожує залізничним і автодорогам.
Отже, для усіх способів розробки родовищ корисних копалин характерним є вплив на природне середовище, який охоплює майже всі компоненти довкілля. Цей вплив може бути як прямим, так і опосередковим, що є наслідком першого (табл. 4.1). Обсяги зони опосередкованого впливу значно перевищують обсяги зони локалізації прямого впливу.
Таблиця 4.1. Основні види і наслідки впливу гірничого виробництва на природне
середовище*52
*52: {Адаменко О.М., Рудько Г.І. Екологічна геологія: Підручник. – К.: Манускрипт, 1998. – С. 91.}
Компоненти природного середовища Види впливу гірничого виробництва Наслідки впливу гірничого виробництва
Ландшафт у цілому Проведення гірничих виробок, створення відвалів, гідровідвалів, хвосто- і шламосховищ; будівництво промислових і цивільних об'єктів; прокладання доріг та інших комунікацій Деформація земної поверхні; порушення ґрунтового покриву; зменшення площ продуктивних угідь; погіршення якості ґрунтів; зміна вигляду території; зміна стану ґрунтових і поверхневих вод; осідання пилу та хімічних сполук унаслідок викидів в атмосферу; ерозійні процеси
Компоненти природного середовища Види впливу гірничого виробництва Наслідки впливу гірничого виробництва
Надра Проведення гірничих виробок; вибір корисних копалин, вміщуючих і розкривних порід; осушення родовищ; обводнення ділянок родовищ; загорання корисних копалин і пустих порід; захоронення шкідливих речовин і відходів виробництва; скиди стічних вод Зміна напружено-деформованого стану масиву гірських порід; зниження якості корисної копалини і промислової цінності родовищ; забруднення надр, розвиток карстового процесу; втрата корисної копалини
Поверхневі і підземні води Осушення родовищ, скиди стічних і дренажних вод; осушення та перенесення поверхневих водойм, водозабір для технічних і побутових потреб підприємств Зменшення запасів підземних, ґрунтових і поверхневих вод; порушення гідрогеологічного та гідрологічного режимів водного басейну; його забруднення стічними і дренажними водами; погіршення якості вод у результаті несприятливих змін їх гідрохімічних та біологічних режимів
Атмосферне повітря Організовані та неорганізовані викиди в атмосферу пилу і газів Забруднення (запилення і загазування) атмосфери
Флора і фауна Промислове і цивільне будівництво; вирубка лісів; порушення ґрунтового покриву; зміна стану ґрунтових і поверхневих вод; запилення та загазування атмосфери; виробничі й побутові шуми Погіршення умов лісової, степової та водної флори і фауни; міграція та зменшення чисельності диких тварин; пригнічення і скорочення кількості дикорослих рослин; зменшення врожайності сільськогосподарських культур; зниження продуктивності тваринництва, рибного і лісового господарств
Отже, можна констатувати, що жоден з видів людської діяльності не виявляє такого комплексного негативного впливу на природне середовище та всі його компоненти, як гірниче виробництво.
4.2. Гірничопромислові ландшафти України та особливість рекультивації земель, порушених унаслідок гірничих розробок
Як вже зазначалося, утворення величезної кількості техногенних родовищ корисних копалин на території України є дуже важливою проблемою. Техногенні родовища корисних копалин — це відвали видобутку та відходи збагачення і переробки мінеральної сировини, в яких містяться цінні корисні копалини; вони мають промислове значення. Нині в Україні обсяги цих відходів перевищують 25 млрд. т, займаючи площу понад 150 тис. га. Таким чином, в Україні утворено сотні великих, середніх і малих техногенних родовищ різних корисних копалин, придатних для промислового освоєння. Потенційна вартість таких родовищ, за попередніми розрахунками, обчислюється десятками мільярдів доларів. Така частина вторинних продуктів у перерахунку на 1 км2 території країни перевищує аналогічний показник для США у 6 разів і у 3 рази — для держав Європейського Союзу.
Видобування мінеральної сировини призводить до формування специфічних антропогенних ландшафтів, які називають гірничопромисловими. Площею вони поступаються сільськогосподарським та лісогосподарським, але в окремих гірничих районах роботи проводяться на площі в тисячі гектарів.
Масштаби впливу на природу в гірничопромислових комплексах величезні. Найнесприятливішими за ступенем негативного впливу на довкілля є відкриті розробки — кар'єри, їх розміри можуть досягати значних величин — глибина понад 500 м, ширина кар'єрного поля майже 5 км, а розміщення розкривних порід потребує величезної площі (тисячі гектарів).
У результаті порушується літогенна основа ландшафтів, а також відбувається швидка перебудова поверхні, унаслідок чого формується техногенний неорельєф. Розрізняють два типи форм техногенного неорельєфу:
— позитивний (акумулятивний) — відвали, терикони, насипні та намивні поверхні;
— негативний (вироблений) — шахти, кар'єри, виїмки та ін. Під впливом відкритих розробок відбувається повне або
часткове знищення первинної рослинності, ґрунтів, різке порушення біологічної продуктивності ландшафтів. Біоценози, що виникають, є одноманітними та випадковими за складом видів, примітивними за структурою, малостійкими і часто не здатними до самовідновлення. Часто нові екотопи освоюються організмами не на ґрунті, а на специфічному мінеральному субстраті.
Відкриті розробки спричинюють також значні гідрологічні зміни території. Самі кар'єри витрачають величезну кількість води, з чим пов'язане всихання та виснаження ґрунтових вод у районах діючих кар'єрів, причому зміни охоплюють території, які майже у 25 разів більші, ніж власне кар'єр. Навпаки, у рівнинних районах часто виникає локальне заболочування території, що посилюється у зв'язку з порушенням природного стоку акумулятивними формами неорельєфу. І, нарешті, для регіонів відкритих кар'єрних розробок характерним є забруднення природного середовища, тобто атмосферного повітря, вод, ґрунтово-рослинного покриву продуктами вивітрювання глибинних порід, а також промисловими викидами, пожежними газами відвалів та териконів, які горять.
За класифікацією Ф.Н. Мількова, всі ландшафти, пов'язані з промисловою діяльністю людини, об'єднуються в один клас — індустріальні ландшафти. Залежно від способу видобування корисних копалин у цьому класі вирізняють типи ландшафтів (наприклад, кар'єрно-відвальний), які, в свою чергу, поділяються на типи місцевості. Наприклад, у кар'єрно-відвальному типі ландшафтів вирізняють такі види місцевості: 1) оголений кар'єрно-відвальний; 2) терикони; 3) кар'єрно-відвальні пустища; 4) озерно-пагорбовий, оголено-пустельний; 5) кам'янистий бедленд; 6) гідровідвали. Кожен тип місцевості — це система взаємопов'язаних урочищ*53.
*53: {Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. – М.: Мысль, 1973. – С. 167.}
Г.І. Денисик (2001) вважає, що гірничопромислові ландшафти України мають складну внутрішню структуру. Дослідник виокремлює три типи цих ландшафтів у межах України:
— кар'єрно-відвальний, що представлений декількома типами місцевостей. Наприклад, місцевості платоподібних кар'єрно-відвальних пустирів формуються в районах видобутку залізних руд (Криворізький басейн), марганцевих руд (Нікополь, Дніпродзержинськ) та вугілля (у районі Олександрії);
— тип торфово-болотних пустирів формується в місцях торфорозробок. В Україні під торфорозробками зайнято 93 тис. га;
— просадковотериконовий тип утворюється в районах підземного видобування корисних копалин (Львівський та Донецький кам'яновугільні басейни, підземні розробки фосфоритів і вапняків у Середньому Придністров'ї тощо). У структурі цього типу ландшафтів переважають терикони, тобто тип місцевостей, утворений високими (25—35, іноді до 80 м) відвалами підземного видобутку вугілля (у Донбасі, Новограді-Волинському та ін.).
Стосовно негативного впливу відкритих розробок корисних копалин на довкілля, то основними його факторами є:
— повне або часткове знищення первинної рослинності, ґрунтів, різке порушення біологічної продуктивності ландшафтів;
— значні зміни гідрологічного характеру території;
— забруднення природного середовища, тобто атмосферного повітря, вод, ґрунтово-рослинного покриву продуктами вивітрювання глибинних порід, а також промисловими викидами, пожежними газами відвалів тощо*54.
*54: {Денисик Г.І. Лісополе України. – Вінниця: ПП "Видавництво "Тезис", 2001. – С.154-159. }
Рекультивація земель. Перші спроби рекультивації територій, порушених гірничою промисловістю, розпочалися ще у середині XIX ст. у Німеччині. З початку XX ст. подібні роботи проводилися у США та Англії. Після Другої світової війни вони були поширені практично в усіх європейських країнах. Мета рекультивації — відтворення продуктивності територій, порушених гірничою промисловістю, та повернення їх у різні види використання, що передбачає проведення комплексу інженерних, гірничотехнічних, меліоративних, сільськогосподарських та лісогосподарських робіт. Відтворення земель, порушених гірничими розробками, — це складний процес регенерації ландшафтів.
Об'єкти рекультивації дуже різноманітні. Ними можуть бути:
— відвали та кар'єрні виїмки відкритих розробок, різних розрізів і рудників з різноманітними системами утворення відвалів;
— території, порушені під час підземного видобування корисних копалин;
— відвали золи та лінійні порушення поверхні у процесі будівництва трубопроводів, доріг та інших комунікацій.
Рекультивація земель, як правило, здійснюється у декілька етапів:
— підготовчий, сутність якого полягає у певних конкретних діях, а саме: а) дослідження та типізація порушених територій; б) вивчення специфіки земель, що підлягають рекультивації; в) визначення наступної можливості використання земель після завершення рекультиваційних робіт;
— етап гірничотехнічної рекультивації — це інженерна підготовка території до різних видів подальшої рекультивації, яка включає комплекс інженерних робіт: а) планування поверхні; б) створення відвалів оптимальної структури та параметрів; в) регулювання водного режиму; г) різноманітні меліоративні заходи; д) будівництво під'їзних шляхів та інших споруд;
— етап біологічної рекультивації та перехід до цільового використання рекультивованих територій. Роботи на цьому етапі спрямовані на остаточне відновлення родючості та біологічної продуктивності порушених земель, створення сільськогосподарських і лісогосподарських угідь.
Є два основні види біологічної рекультивації — сільськогосподарський і лісовий. Сільськогосподарська рекультивація здійснюється, як правило, в тих районах, де землеробство має велике господарське значення, а ґрунтово-кліматичні умови найсприятливіші. При цьому спочатку відтворюють родючість ґрунтів шляхом повернення гумусового шару та початкового вирощування рослин, невимогливих до ґрунтових умов. Потім вирощують звичайні для цієї місцевості сільськогосподарські культури, врожайність яких поступово, у міру відновлення родючості ґрунтів, досягає нормальних величин.
Лісова рекультивація застосовується частіше, оскільки вона потребує менших витрат та може здійснюватися на токсичних ґрунтах і в несприятливих умовах рельєфу. При виборі деревних та чагарникових порід для посадки на відвалах найкращими є місцеві види, які добре пристосовані до фізико-географічних умов певного регіону. Спочатку висаджують піонерні породи, тобто породи підготовчого періоду, а потім — породи господарськоцінні, що в майбутньому можна використовувати для лісорозробок. Лісові насадження на відвалах відіграють важливу меліоративну, ґрунтозахисну та оздоровчу роль.
Кар'єри з високотоксичними ґрунтами, що непридатні для інших видів рекультивації, підлягають затопленню. Водна рекультивація проводиться, як правило, на місці старих кар'єрів, її завданнями є:
— створення резервів промислових вод для потреб хімічної, металургійної, текстильної промисловостей, енергетики та сільського господарства;
— формування резервів питної води;
— утворення рекреаційних центрів та зон, які разом із лісопосадками на відвалах перетворюються в зони відпочинку.
Стосовно підземних виїмок, то вони використовуються з метою рекультивації як господарські приміщення для розміщення складів, архівів, сховищ газу, рідкого палива тощо. У містах на ділянках, порушених підземними розробками, споруджуються різноманітні спортивні заклади, створюються водойми, парки, проводиться житлове та промислове будівництво.
На сьогодні в Україні поступово розв'язуються складні проблеми екологічної рекультивації більшості гірничовидобувних районів, сформованих унаслідок попереднього екстенсивного розвитку промислових галузей та ресурсомістких технологій.
Масштаби ресурсокористування та створена в Україні структура промислового виробництва сприяли тому, що її можна зарахувати до країн із вищими відносними й абсолютними показниками утворення та нагромадження відходів. Серед них 80—85 % становлять власне відходи гірничопромислового виробництва, пов'язані з видобуванням, збагаченням та хіміко-металургійною переробкою мінеральної сировини. Вирізняють два головні шляхи вирішення питання відходів в Україні: 1) розробка та освоєння технологій, що обмежують утворення залишкових продуктів, насамперед, технології повної, комплексної переробки; 2) розширення використання відходів за допомогою формування міжгалузевих територіально-виробничих комплексів із замкнутими виробничими циклами.
Оскільки нині криза, пов'язана з сировиною, в Україні загострюється, основними необхідними запобіжними засобами для її подолання є:
— зміна технологій у напрямі максимального зменшення використання тих речовин, що будуть дефіцитними у майбутньому (срібло). Наприклад, уже створені фотопроцеси, які зовсім не потребують срібла;
— вилучення металів та інших речовин зі списаної техніки та їх повторне використання. Загальні запаси потенційного лому в Україні такі, що можуть ще тривалий час задовольняти потреби у сировині. Наприклад, у 1 т чавунного або сталевого лому зберігається 3,5 т мінеральної сировини;
— удосконалення техніки збагачування мінералів, найбільш повне та комплексне вилучення з родовищ усіх корисних компонентів.
У Кодексі України про надра від 27 липня 1994 p. № 132/94-ВР зазначено, що надра — це частина земної кори, розміщена під поверхнею суші та дном океану; вона простягається до глибин, доступних для геологічного вивчення та господарського використання. За цим Кодексом регулюються раціональне використання надр, їх охорона, гарантується безпека людей у процесі їх використання. Родовища корисних копалин — нагромадження мінеральних речовин у надрах, джерелах вод та газів, на поверхні землі, дні водоймищ, які за кількістю, якістю та умовами залягання придатні для промислового використання.
Усі родовища корисних копалин, у тому числі техногенні, із запасами, що оцінюються як промислові, становлять державний фонд родовищ корисних копалин, а всі попередньо оцінені родовища корисних копалин — резерв цього фонду*55. Охорона корисних копалин — це система державних та суспільних заходів з найбільш повного використання родовищ, вилучення з руди всіх цінних компонентів, найраціональнішого використання в господарстві, запобігання забрудненню або іншим змінам у природі, що перешкоджають їх застосуванню.
*55: {Кодекс України про надра від 27 липня 1994 р. №132/94-ВР // ВВР. – ВВР, 1994. - № 36. }
Запитання і завдання для самоконтролю
1. Які ресурси належать до мінеральних?
2. Поясніть, чому корисні копалини є типовими вичерпними ресурсами.
3. Охарактеризуйте сучасний стан мінерально-сировинної бази України.
4. Назвіть основні групи корисних копалин в Україні.
5. Як ви вважаєте, чи має Україна перспективи у видобутку нафти й газу?
6. Які негативні екологічні зміни довкілля є спільними для регіонів видобутку всіх видів мінеральної сировини?
7. Назвіть головні необхідні запобіжні засоби для подолання загострення сировинної кризи.
8. У чому полягає сутність поняття "гірничопромислові ландшафти"? Які з них є найнесприятливішими за ступенем негативного впливу на середовище?
9. У результаті чого формується техногенний неорельеф? Які є типи техногенного неорельєфу?
10. Визначте сутність рекультивації земель. Наведіть приклади.
11. Назвіть послідовні етапи та види рекультивації порушених земель.
Рекомендована література
1. Адаменко ОМ., Рудько Г.І. Екологічна геологія: Підручник. — К.: Манускрипт, 1998. — 348 с.
2. Барановський BJL Екологічний атлас України. — К.: Географіка, 2000. — 40 с.
3. Гавриленко О.П. Основи екології та безпека життєдіяльності. — К.: ВПЦ "Київський ун-т", 2002. — 117 с.
4. Данилишин Б.М., Дорогунцов CJ., Міщенко B.C. Природно-ресурсний потенціал сталого розвитку України. — К.: ЗАТ "НІЧЛАВА", 1999. — 716 с.
5. Денисик Г.І. Лісополе України. — Вінниця: ПП "Тезис", 2001. —284 с.
6. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2004 p. — К., 2005.
7. Кодекс України про надра від 27 липня 1994 р. № 132/94-ВР // ВВР. — 1994. — № 36.
8. Коротун І.М., Коротун Л.К., Коротун CJ". Природні ресурси України: Навч. посів. — Рівне, 2000. —192 с.
9. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. — М.: Мысль, 1973. — 222 с.
10. Минц АА. Экономическая оценка естественных ресурсов. — М.: Мысль, 1972. — 303 с.
11. Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства у навколишньому природному середовищі. — К., 2003. — 128с.
Розділ 5 ЕНЕРГЕТИЧНА КРИЗА В УКРАЇНІ ТА ЇЇ ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ
Сучасна енергетична криза і причини її виникнення
Ресурси надр біо- і техносфер не збігаються. Екологічні проблеми виникають у зв'язку з їх надмірною емісією. Втручання техногенезу у речовинно-енергетичний баланс планети постійно збільшується і нині досягає рівня загрози. Це зумовлено такими чинниками: 1) вплив на рослинність як головний перетворювач сонячної енергії й двигун біотичного кругообігу на Землі; 2) теплове забруднення атмосфери; 3) хімічне забруднення середовища та зміна спектральної прозорості атмосфери. Основним джерелом цих загроз е використання ресурсів надр.
Сучасна енергетична криза — одна з найголовніших проблем не тільки для України, а й для всього світу. Отже, вона є глобальною екологічною проблемою. Екологічні проблеми — це суперечності, що виникають у системі речовинних, енергетичних, інформаційних зв'язків суспільства з природним середовищем, їх вплив на людину та умови її життєдіяльності. Основними складовими глобальної екологічної проблеми є:
— ускладнення, пов'язані з отриманням необхідних речовин, енергії, інформації з природного середовища;
— забруднення довкілля відходами виробництва. У середньому один житель Землі викидає 1 т господарсько-побутових відходів на рік. У розвинутих країнах виробляється найбільша кількість шкідливих і токсичних відходів (наприклад, у США — в б разів більше, ніж в інших країнах);
— порушення інформаційних зв'язків у природі, збіднення біологічного та ландшафтного різноманіття;
— погіршення здоров'я населення, стану економіки, соціальної стабільності.
Далі з'ясуємо сутність основних традиційних джерел енергії. Протягом майже всієї історії людства головним джерелом енергії була ручна праця. Деякою мірою вона доповнювалася енергією домашніх тварин, води та вітру. Але тварини не можуть довго працювати без перерви, застосування водних коліс потребує наявності водойм, а вітряки крутяться не завжди та з мінливою швидкістю.
До початку XVIII ст. уже винайшли багато машин. Основною перешкодою до їх застосування був брак рухомої сили. Винахід парового двигуна наприкінці XVIII ст. став переломним моментом, що зумовило виникнення промислової революції. Спочатку основним паливом для парових двигунів були дрова. Пізніше, у зв'язку зі зростанням потреб в енергії та зведенням лісів, дрова замінили вугіллям. Наприкінці XIX ст. саме вугілля було головним енергоресурсом людини. Але процес видобування вугілля є небезпечним, його незручно перевозити, а під час спалювання воно забруднює атмосферу.
Тому на початку XX ст. почали використовувати нафту. Люди опанували буріння нафтових свердловин, навчилися переробляти нафту на бензин, дизельне паливо та мазут, винайшли двигун внутрішнього згорання. Порівняно з вугіллям нафтопродукти простіше транспортувати, а під час їх згорання утворюється менше відходів, серед яких немає попелу. Крім того, енергоємність бензину (тобто кількість енергії, що виділяється у процесі спалювання одиниці маси) значно більша, ніж вугілля. Тому до середини 50-х років XX ст. нафтопродукти стали провідним енергоресурсом людства. Природний газ (метан), що видобувається разом із нафтою або під час нафторозвідувальних робіт, при згоранні виділяє ще менше побічних продуктів, ніж нафта, та не розтікається по землі. Тому з екологічного погляду він є найчистішим паливом.
Також у першій половині XX ст. з'явилася й електрика — вторинний енергоресурс (щоб його отримати, потрібен первинний — вугілля, нафта, ядерне паливо). У 60-ті роки минулого століття ще одним джерелом енергії було ядерне паливо, яке на сьогодні займає друге місце щодо значення в енергоресурсах техносфери. Головне його джерело — викопний уран, більша частина якого в літосфері дуже розсіяна.
Серед основних напрямів використання паливно-енергетичних ресурсів вирізняють такі:
— транспорт;
— промисловість (металургія, хімічний синтез, виготовлення готових виробів);
— контроль за температурою (опалення та охолодження приміщень, гаряче водопостачання);
— виробництво електроенергії, потрібної для роботи електромоторів, освітлення, побутової та промислової електроніки.
Головним споживачем нафтопродуктів є транспорт; ядерне паливо використовується лише з метою виробництва електрики й не може застосовуватися на транспорті. Виникнення нового джерела енергії не поліпшить становища, якщо енергію з цього джерела не можна буде використовувати там, де нині використовується нафта. Отже, головна енергетична проблема у світі (й в Україні також) полягає у виснаженні запасів нафти.
У 70-ті роки XX ст. багато економічно розвинених країн зазнали так званої енергетичної кризи, тобто спостерігався процес відставання видобування нафти від її споживання. У результаті почали активний пошук шляхів економії енергії та її альтернативних джерел. На сьогодні невідповідність видобування енергоресурсів до їх споживання ще більша, ніж у 70-ті роки XX ст.: споживаємо значно більше, ніж виробляємо. Загальне енергоспоживання має такий вигляд: нафтопродукти становлять 44 %, природний газ — 21, вугілля — 22, ядерне паливо, гідростанції та інші енергоресурси — 13 %.
Розвідані запаси головних видів викопного палива, тобто кількості, які можуть бути видобуті з надр за сучасних технологій, майже у два рази менші, порівняно з геологічним оцінюванням їх сумарного вмісту в земній корі*56. Доступні запаси нафти й газу майже у два рази перевищують їх сучасне щорічне вилучення, запаси вугілля — у три рази. Співвідношення енергії вугілля, нафти й газу, що використовуються, на сьогодні становить майже 35 : 43 : 22. Все-таки вирішальний вплив на обсяг видобутку палива надає поки що не вичерпність запасів, а попит на них, який збільшується, і сучасна політика цін.
*56: {Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. – М.: ЮНИТИ, 2002. – С. 271.}
Родовища викопних видів палива на планеті розташовані дуже нерівномірно. По 1 /3 потенційних світових запасів вугілля і газу та понад 20 % нафти розміщено в Росії. Майже 35 % нафти і 17 % газу зосереджено на Середньому Сході. Великі потенціали вугілля, газу й нафти є в Північній Америці. У цих трьох регіонах розташовано майже 70 % розвіданих світових запасів викопного палива. Ще не повністю оцінені великі поля родовищ нафти й газу, розміщених у районах континентального шельфу морів Північної півкулі.
Друге місце щодо значення в енергоресурсах техносфери займає ядерне паливо, головним джерелом якого, як вже зазначалося, є викопний уран. Згідно з даними Світової енергетичної конференції загальні геологічні рудні запаси урану становлять 20,4 млн т, у тому числі розвідані — 3,3 млн т. Вміст урану в породах більшості родовищ коливається від 0,001 до 0,03 %, тому потрібно здійснювати значне рудне збагачення. Нині в світі працюють 440 реакторів АЕС із сумарною тепловою потужністю близько 1200 ГВт. Вони споживають за рік майже 60 тис. т урану і роблять 10 % -й "внесок" у загальне техногенне виділення теплоти від використання невідновлюваних енергоресурсів. Техніка термоядерного синтезу поки що не утворює реального ресурсу техносфери.
Розглянемо деякі аспекти розвитку ядерної енергетики. Як відомо, за часів Радянського Союзу спочатку ядерні реактори будували лише з метою виробництва плутонію для ядерної зброї. Водночас ці реактори виділяли багато тепла, але його не використовували. Коли подібних "військових" реакторів спорудили вже достатньо, вчені дістали дозвіл на створення таких реакторів, які, крім плутонію, могли б виробляти й електричну енергію.
Якщо у США та інших розвинених країнах у зв'язку зі стихійним ринком виробники мали шукати найкращий і найбезпечніший варіант енергетичного реактора, то у Радянському Союзі використання "мирного атома" розпочалося з пристосування реакторів підводних човнів у ядерних (атомних) електростанціях. Цей тип реактора в СРСР називали канальним, а за кордоном — радянським. Усі іноземні ядерні реактори мали дві або три захисні лінії, завданням яких було виключити можливість проникнення у довкілля радіонуклідів у разі пошкодження або аварії реактора. Ці захисні споруди зовні мали вигляд великого залізобетонного циліндру, тому реактори називалися корпусними.
Цікаво, що за кордон СРСР продавав канальні реактори хоча з не дуже міцним, але все-таки з укриттям, а от на власній території з міркувань здешевлення та прискорення будівництва АБС обходився без нього. Корпусні реактори так і не були масово застосовані в СРСР за таких основних обставин: 1) шляхом збільшення кількості каналів "радянський" реактор можна було зробити найпотужнішим (а одночасно і найнебезпечнішим) у світі; 2) заводи, які могли виробляти корпусні реактори, були перевантажені виробництвом зброї.
Нині з метою продовження ресурсу роботи атомних електростанцій України, в рамках реалізації стратегії підвищення рівня безпеки енергоблоків на АБС, розроблено Концепцію Державної науково-технічної програми підвищення ядерної та радіаційної безпеки на період до 2010 р. У районах розміщення АБС оцінювання їхнього впливу на довкілля здійснюється на основі аналізу газо-аерозольиих викидів в атмосферу з вентиляційних труб енергоблоків та скидів у водойми, а також за результатами радіаційного моніторингу навколишнього середовища. Законодавством України встановлено спеціальні дозові межі опромінення, які мінімізують радіаційний вплив АЕС на населення. Ці межі є базовими для визначення контрольного рівня допустимих скидів і викидів для кожної АБС.
Головні осередки утворення найбільшої кількості радіоактивних відходів — це атомні станції, де здійснюється їхня первинна переробка та тимчасове зберігання. Радіоактивні відходи (РАВ) складаються з рідких і твердих відходів, а також з відпрацьованого ядерного палива. Сучасна практика поводження з радіоактивними відходами в Україні загалом не відповідає рівневі, якого досягли розвинуті країни, у зв'язку з такими головними причинами:
— брак економічних стимулів для зменшення кількості РАВ та їх переробки з метою зменшення обсягів їх зберігання;
— майже немає сучасних технологій та установок із переробки РАВ, унаслідок чого вони накопичуються у невиправдано великих обсягах;
— брак приладів та методик визначення активності твердих РАВ;
— на всіх АЕС триває практика безконтейнерного зберігання твердих РАВ, що не відповідає сучасним потребам.
Після аварії на Чорнобильській АБС у 1986 р. радіонуклідне забруднення поширилося на десятки мільйонів людей у Східній та Центральній Європі, частині Азії й навіть на інших материках. Звичайно, найбільше радіоізотопів є на територіях, які розташовані поблизу ЧАЕС, але й за сотні кілометрів унаслідок атмосферних потоків та дощів ліси й поля забруднилися леткими радіонуклідами до небезпечного рівня. Інертні гази поширилися майже на всю Північну півкулю, йод та цезій — на тисячі кілометрів. Цезієві зони трапляються в Україні на Поліссі — від Десни до сходу Волинської області, навколо Канева, на південь від Вінниці. Загальна площа забруднення цезієм в Україні перевищує 10 тис. км2.
Стронцій-90 з періодом напіврозпаду 29 років становить більшу біологічну небезпеку, порівняно з цезієм. Але цей хімічний елемент менш леткий, ніж цезій, тому його сполук вилетіло з реактора менше, і випадання спостерігалося на меншій відстані від реактора. За межами 30-кілометрової зони стронцій-90 у небезпечних кількостях трапляється лише на півночі Київської області. В організмі людини стронцій-90 накопичується у кістках та пошкоджує червоний кістковий мозок. Головна частина стронцію потрапляє з дніпровською питною водою. Щодо плутонію, то, за різними даними, в реакторі накопичилося від 150 до 450 кг цього дуже небезпечного радіонукліда. Вважають, що з реактора випаровувалося не менше 40—50 % плутонію, а не 5 %, як офіційно повідомляв уряд. Зона його поширення майже така, як і стронцію.
Незважаючи на це, варто зазначити й деякі переваги ядерної енергетики. Як відомо, основний процес сучасних АЕС — це кероване розщеплення, за якого енергія вивільняється повільно у вигляді тепла. Тепло використовується для кип'ятіння води й з метою отримання пари, що примушує діяти звичайні генератори. Якщо порівняти роботу ТЕС та АЕС однакових потужностей (наприклад, 1000 МВт) протягом року, виявляються такі розбіжності:
— потреби у пальному — для ТЕС необхідно 3,5 млн т вугілля, для АЕС — 1,5 т збагаченого урану, що відповідає 1 тис. т уранової руди;
— виділення вуглекислого газу. У результаті роботи вугільної ТЕС до атмосфери потрапляє понад 10 млн м3 вуглекислого газу. АЕС взагалі вуглекислого газу не виділяє;
— двоокис сірки та інші компоненти кислотних дощів. Викиди цих сполук на ТЕС становлять більше ніж 400 тис. т; на АЕС вони взагалі не утворюються;
— тверді відходи — радіоактивні відходи на АЕС становлять близько 2 т, а на ТЕС утворюються майже 100 тис. т золи.
Отже, можна зробити важливий висновок, що найголовнішими проблемами ядерної енергетики є радіоактивні відходи та ймовірність аварій на АЕС.
5.1. Шляхи подолання енергетичної кризи
Сталий розвиток суспільства можливий лише в умовах енергозбереження, тобто розробки систем, що ефективніше використовують енергію, забезпечують такий самий або навіть вищий рівень транспортних послуг, освітлення, опалення тощо за менших енерговитрат. І тут немає жодних суперечностей із законами термодинаміки. Нині 60—80 % спожитої енергії не перетворюється в корисну працю, а втрачається у вигляді тепла. Сутність енергозбереження полягає в зменшенні цих збитків. Можливості енергозбереження широко використовуються у світі. Це, наприклад, зменшення витрат автомобільного пального; упровадження нових технологій у виробничий процес та ін. Розроблені, але поки що мало використовуються такі основні напрями енергозбереження:
— поліпшення термоізоляції приміщень, у зв'язку з чим зменшаться енерговитрати на опалення та охолодження;
— заміна традиційних електричних ламп флуоресцентними. У перших коефіцієнт корисної дії (ККД) становить 5 %, а 95 % витрачається у вигляді тепла, у других — майже 95 %;
— когенерація. Електрику звичайно виробляють на електростанціях, де 60—70 % енергії палива витрачається у вигляді тепла, тому на опалення використовується додаткове паливо.
Когенерація — це розміщення електрогенератора разом із його джерелом енергії безпосередньо у кожній будівлі. Якщо при цьому використовувати тепло, яке виділяється під час отримання електрики, для опалення та гарячого водопостачання, можна заощаджувати до ЗО % і більше палива. Когенерація енергозбережна та екологічно безпечна.
Зважаючи на світову тенденцію до значного подорожчання енергоносіїв, ефективне застосування власних та імпортованих енергоресурсів є вкрай необхідним. Промисловість і житлово-комунальне господарство (ЖКГ) в Україні енергоємні. ЖКГ щороку споживає 10 млрд. кВт · год електроенергії і майже 8 млрд. м3 природного газу. В собівартості таких послуг, як тепло-, водопостачання та водовідведення собівартість енергоресурсів становить 60—70 %. В Україні працюють 10,5 тис. теплових котлів, ККД яких не перевищує 50—70 %. Сучасний стандарт ККД для теплового котла сягає 90—95 %. Заміна старих котлів дасть змогу скоротити витрати природного газу в ЖКГ на 15—30%.
Як відомо, за ініціативи Ради національної безпеки та оборони України (РНБОУ), розглядається можливість створення Національного агентства з енергозбереження, завдання якого полягають у формуванні, веденні моніторингу реалізації державної політики в енергозбереженні, включаючи систему як стимулів, так і контролю щодо ефективного використання енергоресурсів на основі оптимального балансу як адміністративних, так і економічних методів.
Експерти переконані, що для ефективної роботи цього агентства потрібно його створити у формі загальноукраїнської державної компанії, яка мала б змогу не лише впроваджувати у життя енергозберігаючі технології за бюджетні кошти, а й самостійно заробляти гроші на енергозбереженні. Прибуток такої компанії — це револьверні кошти, що знову спрямовуються на програми енергозбереження. На найвищому рівні також розглянуто проект енергетичної стратегії України до 2030 р. Цей документ має реформувати паливно-енергетичний комплекс, зробити його високоефективним та економічним.
Отже, використання викопного палива та ядерної енергії суперечить принципу сталого розвитку, оскільки ці ресурси невідновні, а їх використання забруднює довкілля. Рух до сталого розвитку суспільства потребує повільної ліквідації залежності від викопного палива. Тому другим шляхом щодо подолання сучасної енергетичної кризи є перехід до використання альтернативних (нетрадиційних) джерел енергії. Альтернатива (від франц. alternative, від лат. alter — один із двох) — це потреба вибору однієї з двох або декількох можливостей, що взаємовиключаються. Альтернативними джерелами енергії називають такі матеріальні засоби її виробництва, які можуть протиставлятися основним, котрі на сьогодні використовуються як противага або заміна. У Закон України "Про альтернативні джерела енергії" від 20 лютого 2003 р. № 555-IV альтернативні джерела енергії визначаються так: "Це поновлювані джерела, до яких належать енергія сонячного випромінювання, вітру, морів, річок, біомаси, теплоти Землі та вторинні енергетичні ресурси, що існують постійно або виникають періодично у довкіллі". Тобто до складу альтернативної енергетики входять такі види: геліоенергетика, змішана, біо-, вітро-, гідро-, геотермо-, космічна енергетика, енергетика вторинного використання викидного тепла (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Види альтернативної енергетики
Із 2000 р. споживання природного газу в Україні щороку збільшується на 1 млрд м3, а за підсумками 2005 p., може зрости на 2 млрд м3. На сьогодні Україна займає дев'яте місце у світі з використання блакитного палива. Тому важливою є потреба зменшення споживання природного газу в промисловості й житлово-комунальному господарстві. Нині пошук альтернативних енергоносіїв як ніколи актуальний. Теоретичні поклади шахтного метану на українських вугільних копальнях становлять 3 трлн м3. Деякі газові свердловини на вугільних родовищах можуть дати 6 млн м3газу на добу. Проте у зв'язку зі складністю його промислового видобування і дорогим обладнанням, яке в Україні не виробляється, проблема видобутку шахтного метану — це, насамперед, технологічна проблема, що потребує значних інвестицій.
Супутній газ нафтових родовищ в Україні не використовується. Це той самий газ, який спалюють у факелах біля місця видобування. За хімічними властивостями він здебільшого їдкий і агресивний, тому його важко зберігати, переробляти у конденсат і транспортувати до споживачів. За оцінками експертів, в Україні згорає у факелах в еквіваленті теплотворності до тонни сирої нафти понад 30 млн т некондиційного супутнього горючого газу. Якщо цю кількість помножити на вартість тонни нафти, то лише на українських родовищах у трубу щороку "вилітає" майже 11 млрд дол. США. Звичайно, варто враховувати, що некондиційний газ значно дешевший ніж нафта. Проте навіть якщо він удвічі дешевший, щорічні втрати в обсязі 5 млрд дол. США — це занадто. Якщо опанувати спеціальні технології, цей газ можна переробляти, транспортувати й за допомогою нього обігрівати будівлі взимку. При цьому видобувні компанії отримуватимуть значний прибуток.
Проблемам використання нетрадиційних, відновлюваних і позабалансових джерел енергії (НВДЕ) значну увагу в Україні почали приділяти лише після проголошення незалежності, тоді як у розвинених країнах ці питання вирішували вже з середини 70-х років XX ст., коли почались активні науково-технічні розробки та поступове впровадження технологій на основі НВДЕ.
Розвиток НВДЕ зумовлений такими чинниками:
— під впливом енергетичних криз, що охопили розвинені капіталістичні країни в 70-х роках XX ст., було зроблено песимістичні прогнози стосовно можливостей використання традиційних видів палива в довгостроковій перспективі та значного зростання цін на традиційні види органічного палива навіть у короткостроковій перспективі. У зв'язку з цим почались активні роботи зі створення альтернативних технологій виробництва електро- й теплоенергії, насамперед, на базі відновлюваних джерел енергії: вітру, біомаси та відходів, геліо- та геотермальної енергії;
— водночас проблеми забруднення навколишнього середовища хвилювали широкі верстви населення, насамперед, в індустріально розвинених демократичних країнах. Це забезпечило значну економічну підтримку розвиткові екологічно чистих технологій виробництва електроенергії як на рівні управління державою, так і на рівні місцевої влади, з огляду на політичні міркування щодо підтримки громадянами на виборах у відповідні органи влади;
— із середини 80-х років XX ст. визначили особливу небезпеку продовження неконтрольованого збільшення викидів газів, що спричинюють парниковий ефект: СО2, СН4, N2О, СхНу , NОх та деяких інших. Зростання цих викидів, як свідчать проведені в багатьох країнах світу дослідження, може зумовити екологічну катастрофу. Тому нині багато держав взяли на себе зобов'язання (Кіотський протокол) щодо обмеження викидів таких газів, що буде важко забезпечити без широкого впровадження відновлюваних джерел енергії;
— розв'язання соціально-економічних проблем шляхом створення нових ринків високотехнологічного обладнання, робочих місць тощо.
На початковому етапі впровадження технологій виробництва енергії на базі НВДЕ здійснювалося за допомогою політики значної підтримки нетрадиційної та відновлюваної енергетики в розвинених країнах світу, адже з огляду на економічну ефективність, вони значно поступалися традиційним технологіям виробництва паливно-енергетичних ресурсів, а істотна частка технологій використання НВДЕ і на сьогодні є неконкурентоспроможною стосовно традиційних технологій, незважаючи на суттєве поліпшення їх техніко-економічних показників. А втім, для деяких технологій використання НВДЕ зумовлюється екологічними чинниками, а не виробництвом паливно-енергетичних ресурсів: виробництво біогазу з каналізаційних стоків, відходів тваринництва і птахівництва, спалювання відходів та утилізація метану зі звалищ побутових твердих відходів тощо, а деякі технології використання НВДЕ можуть лише доповнювати традиційну енергетику, що, насамперед, стосується використання енергії вітру, оскільки потужність вітроелектростанцій слід майже на 100 % резервувати традиційними електростанціями з метою забезпечення надійності електропостачання і нормативної якості електричної енергії.
За часів входження України до СРСР низькі ціни на традиційні енергоресурси, їх великі запаси та практичне нехтування екологічними проблемами спричинювали брак інтересу до розвитку НВДЕ. Після проголошення незалежності ситуація а енергозабезпеченням у країні принципово змінилася, тому впровадження НВДЕ розглядалося як один із заходів щодо зменшення енергетичної залежності України від імпорту енергоресурсів. Більше уваги приділялося також екологічній ситуації в державі.
Плани розвитку НВДЕ у країні конкретизовано та деталізовано в розробленій на виконання Указу Президента України "Програмі державної підтримки розвитку нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії, малої гідро- і теплоенергетики" від 2 квітня 1997 р. № 285, яку було схвалено постановою Кабінету Міністрів України від 31 грудня 1997 р. № 1505 як складову Національної енергетичної програми України. Але в умовах складної економічної ситуації та потреби чималих інвестицій на розвиток технологій використання НВДЕ реалізувати ці плани у повному обсязі не вдалося, і як результат — за 1997— 2001 pp. програму НВДЕ виконали всього на 26 %.
Разом із тим значно менші ціни на електро- і теплоенергію в Україні, порівняно з розвиненими країнами світу, де використання НВДЕ набуло найбільших масштабів, об'єктивно стримують розвиток їх використання. Тому, незважаючи на істотний потенціал основних видів відновлюваних джерел енергії, їх практичне використання на сьогодні становить лише незначну частину в паливно-енергетичному балансі України.
Отже, розглянемо альтернативні, або нетрадиційні, та відновлювані джерела енергії. Одним з таких джерел є енергія Сонця. Сонячна енергія — це кінетична енергія випромінювання (в основному світла), що утворюється в результаті термоядерних реакцій у надрах Сонця. Оскільки її запаси майже невичерпні (вчені підрахували, що Сонце "світитиме" ще кілька мільярдів років), вона належить до відтворюваних енергоресурсів.
У природних екосистемах лише невелика кількість (менше 1 %) сонячної енергії поглинається хлорофілом, який міститься у листові рослин та використовується для фотосинтезу, тобто утворення органічної речовини з вуглекислого газу та води. Сонячну енергію потрібно використовувати так, щоб її вартість була мінімальною або взагалі дорівнювала нулю. У міру удосконалення технологій та у зв'язку з подорожчанням традиційних енергоресурсів ця енергія знаходитиме нові сфери застосування. Розсіяність сонячної енергії — головна перешкода для її використання. Лише 3,5 % сонячної енергії, що потрапляє на Землю, може забезпечити всі енергетичні потреби людства на необмежений час.
Сонце — це найпотужніше джерело екологічно чистої енергії. На кожен квадратний метр поверхні земної атмосфери потрапляє 1300 Вт сонячної енергії. Інтенсивність сонячного випромінювання, яке досягає Землі, залежить від кількох факторів, передусім, від географічної широти місцевості. Найбільша вона на екваторі (до 2300кВт/м2 на рік), а на широті України (45°) становить майже 1000 кВт/м2 на рік.
Оцінювання геліоенергетичних ресурсів здійснюється на основі багаторічних спостережень за властивостями сонячної радіації. Важливими показниками є тривалість сонячного сяйва та хмарність, оскільки переривчатість у процесі потрапляння сонячної радіації (у зв'язку з чим втрачається значна частина енергії) негативно впливає на роботу геліоустановок. Оцінювання потенціалу сонячної енергії включає дані про середній розподіл прямої, розсіяної та сумарної радіації; ці показники відображають загальні закономірності надходження сонячної енергії.
Доцільність використання сонячної енергії у будь-якому районі визначається мінливістю місячних сум сумарної радіації. Найменша мінливість сумарної радіації в Україні спостерігається на Південному березі Криму, де зростання повторюваності ясних днів забезпечує більшу стійкість сонячної енергії. Також досить стійкими показниками потенціалу сонячної енергії характеризуються райони Причорноморської та Приазовської низовин, Донецької й Придніпровської височин, Закарпатської низовини. Отже, Південний берег Криму найліпше забезпечений ресурсами сонячної енергії.
Нині е такі напрями використання сонячної енергії:
— одержання електричної енергії;
— отримання побутового тепла;
— одержання високотемпературного тепла в промисловості й на транспорті.
Найбільших успіхів досягнуто в установках так званої малої енергетики. З метою отримання електроенергії використовують декілька методів. Найперспективнішим вважається метод безпосереднього перетворення випромінювання на електричну енергію за допомогою сонячних батарей. Електроенергію також можна одержувати за допомогою генераторів, які використовують теплову дію сонячних променів (паротурбінні, термоіонні, термоелектричні). Однією з таких станцій є сонячна електростанція (СЕС), побудована в Криму біля Керчі.
Це станція баштового зразка: у центрі кола діаметром 500 м встановлено 70-метрову башту з парогенератором на верхівці, її оточують 1600 геліостатів — рухомих дзеркал площею 5x5 м, які спрямовують сонячні промені на парогенератор, нагрівають у ньому воду і перетворюють її на пару з температурою 300 °С. Пара рухає турбіну з генератором. Потужність станції становить 1200 кВт. Станція експериментальна. За деякими розрахунками, побудовані за таким принципом СЕС можуть мати потужність до 100 тис. кВт. Висота башти такої станції при цьому повинна сягати 200—300 м.
В ясний день геліоустановки можуть використовувати майже всю сонячну радіацію, за винятком ранкових та вечірніх годин, коли її потужність надто мала. Тривалість сонячного сяйва зумовлюється мінливістю хмарності. Наприклад, вона змінюється за рік від 1794 годин (Харків) до 2470 (Сімферополь). Значення середньої тривалості сонячного сяйва за день з квітня до вересня змінюються в межах України від 6 до 11 годин*57. Звичайно, безперервна тривалість сонячного сяйва забезпечує найменші витрати енергії на розігрівання геліоустановки. Якщо вона перевищує шість годин, то забезпечує рентабельну роботу геліоустановок. Максимальна повторюваність безперервної тривалості сонячного сяйва понад шість годин у квітні — вересні спостерігається на Південному березі Криму (44—48%).
*57: {Клімат України / За ред. В.М. Ліпінського, В.А. Дячука, В.М. Бабіченко. – К.: Вид-во Раєвського, 2003. – С. 270. }
Світлове випромінювання можна вловлювати та використовувати безпосередньо, коли воно досягає Землі, — це безпосереднє використання сонячної енергії. Крім того, сонячна енергія забезпечує кругообіг води, циркуляцію повітря та накопичення органічної речовини в біосфері. Застосування цих енергоресурсів є, по суті, непрямим (опосередкованим) використанням сонячної енергії. Згідно з офіційними даними, якісно спроектований будинок з сонячною опалювальною системою дає змогу економити до 75 % витрат на паливо практично у будь-яких кліматичних умовах. Те саме можна сказати і про гаряче водопостачання. У середньому в домашньому господарстві на нагрівання води витрачається від третини до половини всієї споживаної енергії.
Сонячна енергія може використовуватися також з метою одержання побутового тепла (якщо потрібні джерела тепла 100—150 °С) — опалювання житлових приміщень. Розроблено проекти сонячних будинків, які вже реалізовано в деяких країнах (США, Туркменістан, Узбекистан). Тут застосовується сонячне проміння, що потрапляє на дах і стіни споруди, вкриті спеціальними колекторами тепла, де нагрівається вода до 95 °С. Для зберігання тепла, зокрема, на зимовий період, ніч та хмарні дні частина тепла відводиться у спеціальні резервуари, розміщені в підвальних приміщеннях та заповнені щебенем, А тепло, акумульоване щебенем, використовується тоді, коли в ньому виникає потреба. Влітку сонячна система такого будинку може застосовуватись і для охолодження приміщень (кондиціювання повітря). З цією метою колектори вдень відключаються, а вночі працюють, охолоджуючи щебінь у резервуарах нічним прохолодним повітрям. Потім, протягом жаркого дня, охолоджений щебінь "забирає" тепло з приміщень. Для України ця тема є дуже актуальною, особливо для південних регіонів, де влітку спекотно, а взимку бракує палива.
У таких регіонах сонячна енергія також може використовуватися для приготування їжі, сушіння зерна та фруктів, опріснення води, піднімання води з глибоких колодязів та ін. Уже розроблено досить зручні пристрої для таких потреб, наприклад, параболічні дзеркала діаметром майже 1,5 м. У фокусі такого дзеркала чайник із трьома літрами води закипає за 10 хвилин.
За використанням сонячної енергії на одну особу перше місце у світі займає Кіпр, де 90 % будинків та готелів оснащені сонячними водонагрівачами. В Ізраїлі сонячна енергія забезпечує 65 % гарячого водопостачання. Таку енергію можна перетворювати в електричну; для цього застосовують або фотоелектричні перетворювачі, або роблять це шляхом нагрівання води до температури кипіння з одержанням пари, що спричинює дію турбогенераторів. У Японії у 1998 р. встановлено майже 7000 дахових ("roof-top") сонячних систем. У кінці 1998 р. німецький уряд ухвалив рішення про зведення 100 тис. сонячних дахів у країні. Італія також приєдналася до цієї ініціативи з метою будівництва 10 тис. сонячних дахів.
Для промислових цілей з сонячної енергії можна одержувати високотемпературне тепло (до 3800 °С) у печах. Такі печі працюють у Франції та Узбекистані. Діють вони за тим самим принципом, що й СЕС із парогенератором: система геліостатів спрямовує сонячні промені на велике параболічне дзеркало, в фокусі якого розміщуються проби металів, сплавів або мінералів для плавлення. Порівняно зі звичайними печами сонячні мають низку переваг: розплавлена речовина не взаємодіє з паливом або плавильним тиглем, плавку можна здійснювати в будь-якій атмосфері, така піч не забруднює навколишнє середовище.
Сонячна енергія може використовуватися і на транспорті: для енергоживлення автомобілів, невеликих суден і навіть літаків. З площі кількох квадратних метрів (дах мікроавтобуса) можна отримати енергію для живлення акумуляторів, що рухають машину. У 1982 р. на автомобілі з сонячними батареями на даху без жодної краплі бензину перетнули Австралію із заходу на схід, подолавши за два місяці відстань майже 4 тис. км із середньою швидкістю ЗО км/год. На сонячному літаку здійснили переліт через Ла-Манш.
Головним недоліком сонячної енергії є те, що для цих перетворювальних установок потрібні великі площі, розташовані недалеко (в середньому 80 км) від споживача, адже втрати під час передачі електроенергії можуть бути надто великими. Отже, єдина економічно обґрунтована альтернатива — це сонячна енергетика, яка використовує різноманітні джерела енергії, одержаної від Сонця: гідро- та вітроенергія, деревина чи пряме сонячне проміння. Як свідчать тенденції енергокористування з 1990 до 1998 р., перехід до сонячно-водневої енергетики вже розпочався (табл. 5.1).
Таблиця 5.1. Тенденції світового енергокористування за джерелами,
1990—1998 рр.*58
*58: {Стан світу 2000: Доповідь Інституту всесвітнього спостереження про прогрес до сталого суспільства. — К.: Інтелсфера, 2000. — С. 18.}
Джерело енергії Річний приріст, %
Вітрова енергія 22
Сонячна енергія 16
Геотермальна енергія 4
Гідроенергія (1990—1997 pp.) 2
Нафта 2
Природний газ 2
Ядерна енергія 1
Вугілля 0
Середньорічна кількість сумарної сонячної радіації на 1 м2 поверхні на території України коливається від 1070 кВт · год у північній частині країни — до 1400 кВт · год, у Криму — ще більше. Загальний річний потенціал сонячної енергії України становить майже 720 ПВт · год; технічний потенціал у середньому — тільки 0,48 % від загального, а доцільно-економічний — 0,16 % від технічного. Таким чином, реальною є річна утилізація майже 54 ТВт · год сонячної енергії*59.
*59: {Відновлювана енергетика в Україні // Новини енергетики. — К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. — №9. —С. 11.}
Основні показники розвитку сонячної енергетики в період до 2030 р. подано в табл. 5.2.
Термін ефективної експлуатації геліоенергетичного обладнання в південних областях України становить сім місяців (з квітня до жовтеня), а в північних — п'ять (з травня до вересня). В Україні перетворення сонячної енергії в електричну слід спрямовувати, насамперед, на використання фотоелектричних пристроїв. Наявність значних запасів сировини, промислової та науково-технічної бази для виготовлення фотоелектричних пристроїв може не тільки забезпечити потреби вітчизняного споживача, а й понад дві третини виробленої продукції спрямувати на експорт.
Отже, основним показником потенціалу сонячної енергії для будь-якого регіону України є кількість прямої та сумарної радіації за період оптимального використання сонячної радіації, тобто квітень-вересень. Тому найдоцільнішим вважається розміщення геліоустановок на Південному березі Криму, а також Причорноморській, Приазовській та Закарпатській низовинах. Зменшення сонячної радіації у зв'язку з похмурими днями в Українських Карпатах свідчить про недоцільність розташування там систем сонячного теплопостачання. З метою забезпечення потреби в енергії протягом року (а не лише у квітні-вересні) слід комплексно використовувати геліо- та вітро-енергоустановки.
Таблиця 5.2. Основні показники розвитку сонячної енергетики в період до 2030 р.
Показник Сценарій Одиниця вимірювання 2010 2015 2020 2025 2030
Встановленаелектричнапотужність Песимістичний МВт 1 2 11 80 200
Базовий МВт 1 4 44 150 350
Оптимістичний МВт 2 27 97 210 570
Виробництво електроенергії Песимістичний млн кВт • год 1 4 26 196 490
Базовий млн кВт • год 3 10 108 368 858
Оптимістичний млн кВт • год 5 66 238 515 1397
Виробництво теплоенергії Песимістичний млн Гкал 0,152 0,516 1,319 2,745 5,040
Базовий млн Гкал 0,228 0,775 1,978 4,118 7,559
Оптимістичний млн Гкал 0,253 0,861 2,198 4,575 8,399
Вітроенергетика — один із важливих напрямів, який вже набув в Україні істотного розвитку відповідно до Національної енергетичної програми, в якій передбачено перспективи використання нетрадиційних видів енергії до 2010 р. Енергія вітру — це вітротурбіни, що об'єднуються в так звані вітростанції. Вартість спорудження цих установок становить усього 1,25 дол. США в перерахунку на ват, а для АБС та ТЕС, які працюють на вугіллі, — відповідно 5 та 3 дол. США. Сумарна оцінка потужності стійких вітрів у нижніх шарах атмосфери становить 5000 ГВт*60. Нині вітроенергетичні установки діють майже у 95 країнах світу. Наприклад, Данія одержує 8 % електроенергії від вітру; найпівнічніша земля Німеччини — Шлезвіг-Голдштейн — 11; Наварра, промислова провінція на півночі Іспанії, — 20 %. Серед країн, що розвиваються, передує Індія з її 900 МВт встановленої потужності.
*60: {Акимова ТА., Хаскин В.В. Экология. — М.: ЮНИТИ, 2002. — С. 275.
}
Світові запаси вітроенергії дуже великі. Наприклад, Китай, багатий на вітроенергію, міг би подвоїти виробництво електроенергії лише за допомогою власне вітру. Міністерство енергетики США в реєстрі вітрових ресурсів зазначає, що три штати — Північна Дакота, Південна Дакота і Техас — мають досить великі запаси вітроенергії, придатної для використання, щоб забезпечити всю національну потребу в електроенергії. Україна також має потужні ресурси вітрової енергії річний технічний вітроенергетичний потенціал оцінюється в 30 ТВт • год. Але технічно досяжним і доцільним є використання 15—19 % природного річного обсягу енергії вітру.
Вітрову енергію вже використовували наші попередники. За даними статистики, в дореволюційній Росії налічувалося майже 30 тис. вітряків. Цю установку застосовували майже в кожному українському селі, проте парова машина, а потім двигун внутрішнього згорання витіснили її. Звичайно, можливості використання цього виду енергії в різних місцях Землі неоднакові. Для нормальної роботи вітрових двигунів швидкість вітру не має бути меншою 4—5 м/с у середньому за рік, а краще, коли вона становить 6—8 м/с Для таких установок шкідливі надто великі швидкості вітру (урагани), що можуть їх зруйнувати. Найсприятливішими регіонами, в яких можна використовувати вітрову енергію, є узбережжя морів й океанів, степи, тундра, гірські райони.
Розподіл вітру на території України зумовлюється циркуляцією атмосфери та особливостями рельєфу. На властивості вітрової енергії впливають такі форми рельєфу:
— вузька меридіонально витягнута долина, навколо якої розташовані підвищення до 10 м над її рівнем. Це переважно долини річок у південно-західній і західній частинах України;
— горбиста місцевість, невеликі долини рівнинних або гірських річок, підвищення навколо яких не перевищують 40 м (Правобережжя та Передкарпаття);
— степова рівнина, широкі долини річок з пологими схилами (південні та центральні області України та рівнинна частина Криму);
— невеликі вододільні плато (Донецька і Придніпровська височини);
— круті навітряні схили значних підвищень, вододільні плато великих рік — долини Дніпра і Дністра;
— високі плато та широкі вододіли, гірські перевали (Українські Карпати і Кримські гори).
Основними показниками для розрахунку потенціалу вітрової енергії є середня і максимальна швидкості вітру, за яких може працювати генератор вітроенергоустановки, а також мінімальна швидкість вітру, за якої може працювати вітродвигун. Значний вітровий потенціал характерний для Донецької височини, Причорномор'я та Приазов'я, а також Південного берегу Криму, де середня швидкість вітру досягає в окремих місяцях 7,2—7,6 м/с*61. Отже, Україна має досить великий кліматичний потенціал вітрової енергії, що забезпечує продуктивну роботу не лише автономних вітроустановок, а й потужних вітроелектростанцій.
*61: { Клімат України /За ред. В.М, Ліпінського, В.А. Дячука, В.М. Бабіченко. — К.: Вид-во Раєвського, 2003. — С. 275.
}
Піонером будівництва вітрових електростанцій (ВЕС) у нашій країні був видатний український вчений, один із основоположників космонавтики, Ю. Кондратюк. Споруджена ним ще у 1931 р. поблизу Севастополя ВЕС потужністю 100 кВт забезпечувала струмом міську мережу понад 10 років. Нині в Європі та США серійно випускаються невеликі ВЕС потужністю від 1,5 до 100 кВт. Особливо актуальним використання енергії вітру в Україні є для Криму. Якщо побудувати ВЕС на кримських яйлах від Керчі до Севастополя, то Крим може стати експортером електроенергії, адже ці ділянки — зони стійких і досить сильних вітрів.
На сьогодні, як відомо, збільшується потреба виявлення найперспективніших місць використання вітрової енергії. Тому можна зробити такі висновки:
— найвищий вітроенергетичний потенціал мають узбережжя Чорного та Азовського морів, Південний берег Криму, вершини Українських Карпат та Кримських гір. У цих районах умови вітровикористання є оптимальними протягом усього року, тому можливе розміщення як потужних ВЕС, так і автономних вітроенергоустановок;
— високий потенціал вітрової енергії властивий для Донецької височини, Причорноморської та Приазовської низовин. Тут протягом року формуються сприятливі умови для вітровикористання й ефективної роботи потужних ВЕС та автономних вітроенергоустановок;
— достатній вітроенергетичний потенціал мають Придніпровська та Подільська височини, де умови вітровикористання досить сприятливі, особливо в холодний період року;
— невисокий вітроенергетичний потенціал і нерівномірний його розподіл протягом року характерний для Поліської та Придніпровської низовин, тому тут доцільно будувати тихохідні вітроенергоустановки з підвищеною рентабельністю в холодну пору року;
— низький вітроенергетичний потенціал властивий для Передкарпаття, Закарпаття та вузьких захищених долин Українських Карпат і Кримських гір, де умови вітровикористання несприятливі.
Отже, в Україні велика кількість територій з вітропотенціалом, що забезпечує значно вищий рівень коефіцієнта використання номінальної потужності (КВНП) вітрових електроустановок (ВЕУ). У Міжнародному науково-технічному центрі (МНТЦ) вітроенергетики НАН України проведено цикл робіт, у результаті яких обрано перспективні площадки для будівництва ВЕС (табл. 5.3).
Таблиця 5.3. Прогнозні значення КВНП ВЕУ на деяких перспективних
площадках України*62
*62: {Відновлювана енергетика в Україні // Новини енергетики. — К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. — № 9. — С. 23.}
№ з/п Перспективна площадка КВНП
1 Тарханкутська (західний Крим) 0,40
2 Чорноморська (північний Крим) 0,40
3 Чаганська (північ Керченського півострова) 0,39
4 Кінбурнська (Миколаївська область) 0,37
Україну можна вважати лідером із розвитку вітроенергетики серед держав Східної Європи та СНД. Загальна потужність ВЕС — понад 45 МВт. Згідно з проектом Енергетичної стратегії України у 2010 р. потужність вітрових електростанцій має становити 0,25—0,6 млн кВт · год, у 2030 p. — 2—3,35 млн кВт · год. Китай вважав за потрібне встановити понад 150 тис. вітрогенераторів малої потужності (200 Вт) у важкодоступних районах, куди прокладати енергомережі нераціонально. Деякі місцевості в Данії, Німеччині та Іспанії отримують 10—15 % електроенергії з вітрогенераторів. Сучасні вітроустановки провідних німецьких виробників мають значну потужність — від 3000 кВт до 4,5 МВт. В Україні налагоджено серійне виробництво вітрогенераторів потужністю 100 кВт, до серійного виробництва готуються потужніші вітчизняні генератори — на 600 і 1000 кВт.
Реалізація державних національних програм у галузі вітроенергетики на 2010 р. передбачає загальне річне виробництво електроенергії на вітроелектростанціях та автономних вітроустановках близько 5,71 ТВт • год, що дасть змогу забезпечити майже 2,5 % загальнорічного електроспоживання в Україні*63. Прийнятою постановою Кабінету Міністрів України "Комплексна програма будівництва вітрових електричних станцій в Україні до 2010 р." від 3 лютого 1997 р. № 137 нормативно закріплено потребу прискореного розвитку вітроенергетики в Україні. Отже, виконавчі органи держави визнали доцільність спорудження нових потужностей, що генерують екологічно чисту електроенергію на базі технології перетворення енергії вітру.
*63: {Відновлювана енергетика в Україні // Новини енергетики. — К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. — № 9. — С. 27.}
Тарифна політика щодо вітроенергетики полягає у встановленні тарифу, який відображав би не тільки енергетичну складову продукції ВЕС, а й екологічну як невід'ємний елемент якості електроенергії. Такий тариф, який у світовій практиці називається "зеленим", має формуватися на основі визначення собівартості виробництва екологічно чистої електроенергії на тих електростанціях, що в найближчому майбутньому становитимуть основу української енергетики.
З метою сприяння освоєнню вітчизняного виробництва вітроенергетичних установок та обладнання для вітроенергетики, яке відповідає новітнім досягненням у цій галузі, передбачається активна участь органів державного управління в отриманні ліцензій та необхідних інвестицій для освоєння їх виробництва. Динаміка розвитку потужностей ВЕС в Україні на період до 2030 р. подана у табл. 5.4.
Загальний обсяг інвестицій на розвиток ВЕС у період до 2030 р. становить: для оптимістичного сценарію — майже 2,5 млрд дол. США, для базового — 2 млрд, а для песимістичного — 1,5 млрд дол. США.
Таблиця 5.4. Розвиток вітроенергетики в Україні
Показник Сценарій Одиниця вимірювання 2010 2015 2020 2025 2030
ВстановленаПотужність ВЕС Песимістичний ГВт 0,25 0,5 0,9 1,4 2,0
Базовий ГВт 0,6 1,12 1,65 2,2 2,8
Оптимістичний ГВт 0,6 1,2 1,85 2,55 3,35
Виробництво електроенергії Песимістичний млрд кВт • год 0,26 0,66 1,58 2,7 4,38
Базовий млрд кВт • год 0,63 1,48 2,89 4,24 6,13
Оптимістичний млрд кВт • год 0,63 1,58 3,24 4,91 7,34
Визначення собівартості електроенергії ВЕС здійснюється таким чином (рис 5.2), У розрахунку, поданому на блок-схемі, прийнято нормативи, загальновживані у світовій практиці, а саме:
— вартість основних фондів ВЕС складається із вартості ВЕУ + вартість інших капітальних витрат (будівельно-монтажні роботи, вартість АСУ ВЕС тощо). Ці витрати завершують обчислення капітальних витрат і становлять за нормативом 30 % від вартості обладнання;
— норматив річних експлуатаційних витрат має дорівнювати 2 % від вартості основаних фондів. Ці витрати повністю завершують розрахунок витрат на виробництво електроенергії ВЕС.

Рис. 5.2. Блок-схема і приклад розрахунку собівартості електроенергії ВЕС*64
*64: {Методичні основи формування "зелених" тарифів на електричну енергію вітрових електричних станцій. – К., 2003. – С. 6. }
Встановлено, що всі показники ефективності інвестиційного проекту будівництва ВЕС, і, зокрема, собівартість електроенергії, найбільше залежать від коефіцієнта використання номінальної потужності (КВНП) ВЕУ. Відповідну залежність для ВЕУ моделей USW56-100 і Т600-48 зображено на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Залежність собівартості електроенергії ВЕС від КВНП*65
*65: {Методичні основи формування "зелених" тарифів на електричну енергію вітрових електричних станцій. – К., 2003. – С. 7.}
З рис. 5.3 випливає, що на перспективних площадках із великим вітропотенціалом собівартість електроенергії буде такою:
— для ВЕУ моделі USW56-100 середня (за весь термін реалізації проекту) собівартість виробленої електроенергії, за умови досягнення КВНП рівня 0,15, не перевищує 2,5 цента/кВт · год (13,4 коп/кВт · год);
— для ВЕУ моделі Т600-48 середня (за весь термін реалізації проекту) собівартість виробленої електроенергії, за умови досягнення КВНП рівня 0,30, не перевищує 1,7 цента/кВт · год (9 коп/кВт · год).
Поточна вартість електроенергії діючих ТЕС України не може бути мірою коректного зіставлення із вартістю електроенергії новозбудованих ВЕС у зв'язку з такими основними причинами:
— основні фонди в тепловій енергетиці України значною мірою або повністю непридатні, тому інвестиційна складова в поточних цінах на електроенергію суттєво нижча, ніж того потребує нормальний розвиток енергосистеми країни;
— продукція сучасних теплових електростанцій України не е зіставленою з продукцією ВЕС унаслідок суттєво різних рівнів екологічної чистоти.
У процесі визначення "зеленого" тарифу на електроенергію ВЕС враховано необхідність витрати коштів на утримання певного резерву потужності ТЕС з метою забезпечення покриття коливань виробітку електроенергії ВЕС, пов'язаних зі стохастичною сутністю вітру як енергетичного ресурсу. З економічного погляду вітротехнологія є найдешевшим способом вироблення електроенергії. Основне капіталовкладення — це виробництво і монтаж генератора, потім справа за вітром. Як вже зазначалося, Україна має значний вітроенергетичний потенціал. Учені НАН України створили вітроенергетичний атлас держави, який дає змогу обирати найліпші місця для будівництва вітроелектростанцій.
Енергія води (гідроенергія) також перетворена енергією Сонця. Спадаюча вода здавна використовувалася з метою обертання лопатних коліс та турбін. Нині гідроенергія займає перше місце серед відновлюваних природних ресурсів. Для роботи ГЕС на ріках створені водосховища, часто навіть каскади водосховищ (див. підрозділ "Водні ресурси"). Гідроенергетичний потенціал усіх річок світу оцінюється у 2900 ГВт. На сьогодні фактично використовується менше 1000 ГВт для виробітку гідроелектроенергії. У світі діють десятки тисяч ГЕС загальною енергетичною потужністю 660 ГВт.
У Франції та Німеччині частка виробництва електроенергії з альтернативних джерел становить 8 %. В Україні цей показник без урахування виробництва електроенергії на каскаді дніпровських ГЕС (3—4 % ) не перевищує 0,4 %. Також в Україні у законсервованому або демонтованому стані перебуває майже тисяча малих гідроелектростанцій. У часи промислового гігантизму використовувати енергію малої води вважалося недоцільним. Але все змінюється, потреба в малих ГЕС збільшується з кожним днем.
Нині ГЕС у структурі енергогенеруючого потенціалу України не перевищують 8,8% (сезонно у 2—2,5 рази менше), що характеризує вкрай неоптимальну структуру генеруючих потужностей. Гідроенергетичні потужності України складаються з Дніпровського (3940 МВт) та Дністровського (744 МВт) каскадів і діючих малих ГЕС (100 МВт). Експлуатується Київська ГАЕС потужністю 236 МВт. Після багаторічної експлуатації (30—55 років) обладнання Дніпровського каскаду перебуває в зношеному стані, морально застаріло, тому потребує реконструкції та заміни. У 1996—2002 pp. проведено перший етап реконструкції Дніпровських ГЕС, що охоплює майже 20 % потрібного обсягу робіт. Середнє багаторічне виробництво електроенергії до 2030 р. зросте з 10 до 19,3 ТВт · год. З метою забезпечення виконання запланованих заходів необхідно 22,3 млрд грн інвестицій.
Україна має потужні ресурси гідроенергії малих рік; загальний гідроенергетичний потенціал малих рік становить близько 12,5 ТВт · год на рік, що дорівнює майже 28 % загального гідропотенціалу всіх річок України. Доцільно економічний потенціал малої гідроенергетики становить у середньому 30 %, або 3,75 ТВт · год на рік. Верхня межа потужності обладнання для малої гідроенергетики, згідно з міжнародною класифікацією, дорівнює ЗО МВт. Технічний гідроенергетичний потенціал малих річок становить 0,7 млн кВт (6,4 млрд кВт - год), або 30 % від загального технічного потенціалу всіх рік України (21,5 млрд кВт · год). Економічний гідропотенціал малих річок України оцінений в 1,3—1,6 млрд кВт · год. Малі ГЕС можуть бути потужною основою енергозабезпечення всіх регіонів Західної України, а для деяких районів Закарпатської та Чернівецької областей — джерелом повного самоенергозабезпечення.
Отже, кінцевою стратегічною метою розвитку гідроенергетики є повне освоєння економічно та екологічно обґрунтованого гідроенергетичного потенціалу України. Масштаби і темпи, що очікуються під час розвитку гідроенергетики, потребують створення структури, яка взяла б на себе загальне керівництво.
Енергія біомаси. Щодо біомаси (тобто органіки, яка утворилася шляхом фотосинтезу), то її можна спалювати, а також перетворювати на метан (природний газ) або спирт і використовувати як паливо.
Окрім рослинного матеріалу, одержувати енергію можна й з різноманітних твердих і рідких відходів, що утворюються у великих кількостях в процесі життєдіяльності людей. Це побутові відходи, каналізаційні стоки міст, стоки та відходи виробництва і переробки сільськогосподарської продукції, багато органічних залишків після лісозаготівель і переробки деревини тощо. Нині вже є технологи, що дають змогу отримувати з цих органічних залишків енергію.
Найпростіше рішення — спалювання органічних відходів на спеціальних заводах, що забезпечує одержання побутового тепла. Щоправда, цей процес у 10 разів дорожчий, ніж на ТЕЦ, проте головним завданням тут є не отримання тепла, а охорона навколишнього середовища. Але ж існують шляхи здешевлення цього процесу: виробництво на таких заводах не лише тепла, а й електроенергії (такий досвід вже має Японія). Недолік технологій полягає в тому, що під час спалювання сміття утворюються нові відходи — тверді й газоподібні. Потрібні спеціальні фільтри, а це ще більше робить дорожчим процес.
Є інший метод переробки органічних відходів, що має багато переваг, — біотехнологічний з використанням метанобактерій. Ці мікроорганізми активно розвиваються в будь-яких органічних залишках, а в результаті процесів їхньої життєдіяльності утворюється біогаз — суміш метану (70 %) і вуглекислого газу (30 %). Теплоємність біогазу досить велика: 1 м3 утворює стільки тепла, скільки 600—800 г антрациту. Тонна органічних решток (гній, сміття та ін.) дає до 500 м8 біогазу. Хоча цей процес відбувається повільно, але безсумнівною його перевагою є те, що понад 80 % енергії, яка міститься у стічних водах або відходах, виводиться у вигляді горючого газу. Насправді замість вироблення електроенергії доцільніше використовувати біомасу для вироблення тепла. Тобто реальний потенціал з погляду електроенергетики ще менший. Трапляються випадки, коли застосування біогазу може бути економічно привабливим (навіщо тягнути газопровід до віддаленого хутора, якщо його може забезпечити газом місцева свиноферма?). Однак біомаса не задовольняє навіть сьогоднішніх потреб України в електроенергії, не кажучи про їх збільшення у майбутньому.
Технологія отримання біогазу проста: гноєм, сміттям, соломою, листом заповнюють бетонні місткості або колодязі будь-якої величини. Вони мають бути щільно закриті, щоб туди не потрапляв кисень. Газ, утворений у процесі бродіння, відводять у приймальні пристрої або безпосередньо в газову плиту. Такі установки діють в Китаї (здебільшого, у сільській місцевості), багато їх також в Індії. Найперші біогазові установки створили в Індії у 1990 р., пізніше — у Німеччині, Англії, США. У колишньому СРСР перші біореактори були розроблені в Латвії 1949 р., потім — у Грузії. В Україні перший біореактор створили в Запоріжжі 1959 р.
Упровадження технологій виробництва паливного етаноли та біодизельного палива. Україна має значний потенціал для впровадження технологій виробництва паливного етанолу та біодизельного палива з рапсу та сої. Обсяги використання етанолу визначатимуться внутрішніми його потребами як антидетонаційної добавки до бензинів, доцільністю використання безпосередньо як моторного палива в автотракторній техніці та обсягами можливого експорту. Виробництво біодизельного палива з ріпаку та сої в перспективі зумовлюватиметься його конкурентоспроможністю стосовно традиційних видів палива, оскільки на сьогодні воно дорожче ніж традиційне дизельне пальне, а його використання у розвинених країнах спричинюється значно меншим негативним впливом на навколишнє середовище. З метою отримання біодизельного палива можна використовувати також соняшникову й кукурудзяну олії, але найчастіше застосовують ріпакову, адже собівартість виробництва зерна ріпаку, порівняно з іншими олійними культурами, найнижча.
Біопаливо на основі рослинної олії ще у 1853 р. винайшли англійці. Наприкінці XIX ст. відомий німецький інженер і конструктор Рудольф Дизель розробив двигун, що працював на такому паливі. Тоді біопаливо було набагато дорожчим, НІЖ звичайне дизельне паливо, яке одержували з нафти. У зв'язку з цим воно не набуло широкого використання, і про нього навіть забули на тривалий час, а використання дизельних двигунів перевели на дешевше пальне, що дістали шляхом перегонки сирої нафти.
І тільки наприкінці XX ст. знову виник інтерес до біопалива та розпочалися інтенсивні розробки нових технологій його отримання. Використання в багатьох розвинених країнах біодизельного палива зумовлюється, окрім зменшення кількості нафти у надрах Землі, його значно меншим негативним впливом на середовище. Наприклад, у продуктах згорання біопалива на 8—10 % менше окису вуглецю, майже на 50 % менше сажі й значно менше сірки, ніж у звичайного дизпалива. У разі попадання біодизельного палива у воду чи ґрунт воно практично повністю розпадається протягом 25—30 днів, у той час як 1 кг мінеральних нафтопродуктів може забруднити майже 1 млн питної води, знищивши у ній всю флору й фауну.
З метою впровадження технологій виробництва паливного етанолу передбачається, головним чином, відповідна реконструкція спиртових заводів, що забезпечить мінімальний обсяг необхідних інвестицій. Виробництво біодизельного палива планується, насамперед, на невеликих установках для забезпечення потреб транспорту власне сільськогосподарських підприємств — виробників сої чи рапсу, а також на експорт. Для створення демонстраційних проектів з переробки рослинної олії на моторне паливо в найближчі 3—5 років можуть застосовуватися розроблені в Україні технології та обладнання.
У зв'язку з потребою створення відповідного парку автотракторної техніки для безпосереднього використання етанолу та біодизельного палива з метою широкого використання їх як моторного палива, в найближчі 10—15 років вони використовуватимуться переважно як добавки до традиційних видів палива. У подальшій перспективі передбачається їх використання як повноцінних видів моторного палива за суттєвого зростання обсягів використання, чому має сприяти підвищення вартості традиційних палив, екологічних потреб, зростання урожайності та насиченість внутрішнього й зовнішніх ринків продукцією агропромислового комплексу країни.
Найсприятливіші агроекологічні умови для вирощування озимого та ярового ріпаку в Україні на Поліссі та у Лісостепу. Поряд із традиційним регіоном, де вирощують ріпак, — Західна Україна — найперспективнішими вважаються Чернігівська, Сумська, Полтавська і Черкаська області, в яких за останні роки спостерігається стрімке збільшення (у 20—25 разів) валових зборів озимого ріпаку. Щоб бути конкурентоспроможним на ринку нафтопродуктів, вартість біодизельного пального має бути хоча б на 5—10 % меншою, порівняно з традиційним дизпаливом. В умовах України ринкова вартість ріпаку не дає змоги поки що це здійснити. Тому деякі господарства планують самостійно вирощувати ріпак та отримувати з нього олію. При цьому відходи від переробки сировини можна використовувати для годівлі тварин або як добриво, а гліцерин — у фармакології.
Обсяги використання паливного етанолу та біодизельного палива за сценаріями впровадження НВДВ наведено в табл. 5.5. Згідно з Проектом енергетичної стратегії України на період до 2080 p., загальний обсяг інвестицій для забезпечення відповідних обсягів виробництва цих моторних палив становить: для оптимістичного сценарію — майже 0,13 млрд дол. США, базового — майже 0,1 млрд, а для песимістичного — 0,08 млрд дол. США.
Таблиця 5.5. Заміщення моторних палив паливним етанолом і біодизельним
паливом, млн т умовного палива (у. п.)
Показник Сценарій 2010 2015 2020 2025 2030
Обсяги заміщення моторних палив Песимістичний 0,104 0,255 0,546 1,092 1,638
Базовий 0,131 0,357 0,819 1,502 2,184
Оптимістичний 0,163 0,446 1,065 1,952 3,058
Отже, на потреби транспорту в Україні щороку витрачається бензину 12 млн т і дизельного пального, виробленого з нафти, — 15. Проект Енергетичної стратегії передбачає суттєве збільшення обсягів використання альтернативних джерел виробництва моторного пального. Планується, що обсяги виробництва паливного етанолу (який може заміщати бензин) і біодизельного пального, виготовленого з олії сої та рапсу, становитимуть 100—160 тис. т у 2010 р. та 1,6—3,1 млн т — у 2030 р. За допомогою розвинутої спиртової промисловості виробництво моторного етанолу в Україні має великі перспективи. Етанол сумісний із бензином, ККД двигуна під час його використання збільшується на 5 %, а шкідливі викиди в атмосферу зменшуються на третину. Нині лідером виробництва етанолу з цукрової тростини є Бразилія — 12 млрд л, або 10 млн т щороку. Україна — велика аграрна держава, тому виробництво етанолу і біодизелю має стати тут пріоритетом. З 1 га плантації ріпаку отримують у середньому 1 т біодизелю. Зважаючи на сучасні ціни на пальне, вирощування ріпаку економічно обґрунтоване і рентабельне.
Ресурси відновлюваної паливної біомаси становлять в Україні майже 115—120 млн т щороку. Ці ресурси, за умови їх повного використання, дали б змогу замістити на третину обсяги традиційного палива. Наприклад, такі види палива, як солома або очерет, ігноруються і вважаються вторинними. Кожного року після збирання зернових на величезних площах спалюють солому, що формально заборонено з екологічних міркувань, проте аграрії не зважають на це. Тим часом сільгоспвиробники можуть заробляти на соломі гроші, але попиту на неї немає. Так само не використовується як паливо й очерет, якого є тисячі тонн у лиманах і затоках Дніпра, Десни, Південного Бугу, Дунаю, на озерах, болотах і ставках. Справді, в системах індивідуального опалення солома й очерет як паливо не дуже практичні: вони потребують чимало місця для складування, тюки громіздкі при транспортуванні. Однак ці недоліки є малозначущими у процесі енергетичного спалювання дешевої соломи в комунальних енергетичних системах малих і середніх міст та містечок, де кожного опалювального сезону здебільшого населення замерзає у зв'язку з браком коштів на закупівлю достатньої кількості енергетичного вугілля, мазуту або газу.
Кілька вітчизняних підприємств (у Рівному та Житомирі) освоїли серійне виробництво високоефективних промислових опалювальних котлів, паливом для яких є солома та інші органічні горючі матеріали (наприклад, відходи деревообробної й паперової промисловостей). Проте в Україні на ці котли немає попиту, натомість їх із задоволенням купують німецькі, австрійські, іспанські й французькі енергетичні та комунальні фірми, адже це вигідно — заробляти гроші на відходах. В Україні щороку втрачається або спалюється 5 млн т надлишкової соломи. З т соломи під час згорання за теплотворними характеристиками замінює 1 тис. м3 природного газу. При цьому 1 т соломи коштує 30—40 грн, а 1 тис. м3газу — 250—300 грн, передбачається, що газ коштуватиме значно більше. Економічний ефект від використання відновлювальної паливної біомаси очевидний. Особливо вигідно встановлювати такі котли у райцентрах і містах обласного значення, що безпосередньо розташовані поблизу джерел відновлювальної горючої біомаси. Лише шляхом спалювання в теплових котлах надлишкової соломи в Україні можна зменшити щорічне споживання природного газу в комунальному господарстві на 1,4—1,6 млн м3. Резерви для енергозбереження та використання альтернативних джерел енергії в Україні величезні, але їх потрібно якнайшвидше освоїти.
За оцінками співробітників Інституту технічної теплофізики НАН України, загальний потенціал біомаси, доступний для енергетичного використання в Україні, становить 17,6 млн т у. п. (оптимістичний прогноз), за ймовірним прогнозом — 10,6 млн т у. п. В обох випадках основну частину потенціалу становлять відходи сільського господарства (солома, стебла тощо). Одна з головних відмінностей між прогнозами полягає в оцінюванні потенціалу соломи. Згідно з ймовірним підходом, тільки 20 % усієї кількості соломи може використовуватися для енергетичних цілей. Крім того, тут не враховувався потенціал палива з твердих побутових відходів і біогаз, отриманий зі стічних вод. Частка біоенергетики від загального споживання первинних енергоносіїв в окремих країнах така: у США — 3,2 %, в Данії — 8, Австрії — 11, Швеції — 19, Фінляндії — 21%.
У Проекті Енергетичної стратегії України на період до 2030 р. визначено перспективи розвитку застосування відходів біомаси в енергетичних цілях з урахуванням таких чинників:
— відходи біомаси є значним нетрадиційним джерелом, за допомогою якого поповнюється паливна база України. Загальні річні обсяги таких відходів в Україні на сьогодні оцінюються у 120 млн т, що еквівалентно 22 млн т у. п. Технічно доступні для використання в енергетиці ресурси біомаси оцінюються в 14 млн т у. п. на рік. Відродження і подальший розвиток вітчизняної економіки зумовить подальше збільшення обсягів відходів біомаси;
— промислове освоєння відходів біомаси — це складна проблема, пов'язана з незначним питомим вмістом енергії, просторовою розосередженістю, сезонністю, нестабільністю фізико-хімічних властивостей та обсягів можливого їх використання тощо;
— наявність великої кількості технологій використання відходів біомаси — безпосереднє спалювання, перетворення на горючі гази (біогаз і генераторний газ), технології отримання спирту, харчових добавок та добрив, що ускладнює прогнозування обсягів і напрямів їх використання;
— передбачення економічної ситуації в країні на найближчі 10—15 років робить малоймовірною можливість значної державної підтримки реалізації проектів із використання відходів біомаси в енергетичних цілях, а власні ресурси підприємств і місцевих бюджетів спрямовуватимуться на відновлення та збільшення виробництва основної продукції, поліпшення її якості та конкурентоспроможності, упровадження заходів з енергозбереження, розв'язання більш нагальних соціальних проблем;
— упровадження технологій застосування відходів біомаси з енергетичною метою є одним із напрямів оптимізації процесів утилізації цих відходів і не може розглядатися безпосередньо як створення енергетичних потужностей у країні. Таке упровадження дає змогу в багатьох випадках лише зменшити витрати на утилізацію відходів та/або одержати додатковий екологічний ефект.
Зважаючи на перелічені чинники, з'ясуємо рівні розвитку та використання окремих видів відходів біомаси в Україні на період до 2030 р.
Утилізація побутових твердих відходів (ПТВ) з отриманням енергетичного ефекту передбачає їх спалювання з виробництвом електричної та теплової енергії на сміттєспалювальних заводах і одержання з полігонів їх складування горючого газу (ГГ), що може використовуватись як моторне паливо або для виробництва переважно електричної енергії. Теплова енергія, яку отримують у процесах виробництва електроенергії на основі ГГ, з огляду на відсутність, як правило, інших споживачів тепла в районі таких полігонів, застосовуватиметься з метою інтенсифікації процесів одержання ГГ та на власні потреби полігонів, а саме для опалення службових приміщень, гарячого водопостачання тощо. Як джерело інвестицій передбачаються платежі за утилізацію ПТВ і кошти місцевих бюджетів.
У Проекті енергетичної стратегії України на період до 2030 р. зазначено, що з огляду на прогнози розвитку економіки країни розраховувати на появу умов для будівництва сміттєспалювальних заводів та облаштування полігонів із системами збору ГГ в Україні можна не раніше, ніж у 2010—2015 pp. Це пояснюється потребою значних капіталовкладень, суттєвого збільшення рівнів платежів за утилізацію ПТВ, налагодження виробництва й освоєння відповідних технологій тощо. Тому широке освоєння цих технологій можливе після 2010—2015 pp. Насамперед передбачається створення потужних сміттєспалювальних заводів (60—70 т ПТВ на годину) у великих містах України та облаштування найбільших полігонів складування ПТВ системами збору ГГ.
Прогнози заміщення органічного палива шляхом використання енергетичного потенціалу ПТВ в Україні наведено в табл. 5.6. Загальний обсяг інвестицій з метою забезпечення залучення до паливно-енергетичного балансу країни цього виду НВДБ без урахування витрат на облаштування звалищ для отримання ГГ становить для оптимістичного сценарію майже 2,3 млрд дол. США, базового — 1,75 млрд дол. США, а для песимістичного — 1,1 млрд дол. США.
Утилізація відходів деревини та виробництва сільськогосподарських культур (надлишок соломи злаків, стебла і качани кукурудзи, стебла і кошики соняшника, костриця луб'яних культур) із отриманням енергетичного ефекту можлива за технологіями їх безпосереднього спалювання в енергетичних установках та шляхом конверсії на горючі гази (біогаз та генераторний газ) з подальшим використанням як моторного, так і котельно-пічного палива.
Таблиця 5.6. Заміщення органічного палива шляхом енергетичного
Використання ПТВ, тис. т у. п.
Показник Сценарій 2010 2015 2020 2025 2030
Обсяги заміщення органічного палива, у тому числі: Песимістичний 26 92 295 520 0,738
Базовий 52 420 626 858 1164
Оптимістичний 113 579 853 1312 1669
Спалювання на ССЗ Песимістичний 26 92 275 432 550
Базовий 52 419 576 693 811
Оптимістичний 111 576 707 850 929
Утилізація ГГ зі звалищ Песимістичний 0 1 20 88 188
Базовий 0 2 50 165 353
Оптимістичний 2 4 147 461 740
Оскільки технології безпосереднього спалювання цих відходів з отриманням теплоти в Україні відпрацьовано, для них випускається вітчизняне обладнання і вони є економічно доцільними з огляду на широке впровадження, тоді як технології їх конверсії в біогаз та генераторний газ потребують вирішення низки питань з метою забезпечення — уточнення техніко-економічних показників відповідних технологій, економічної ефективності використання цих газів для виробництва електроенергії та/або теплоти і як моторного палива. Тому в найближчі 10—15 років передбачається широке впровадження технологій безпосереднього спалювання цих відходів. У цей період необхідно відпрацювати технології конверсії цих відходів у газ та реалізувати пілотні проекти за фінансової підтримки органів центральної та місцевої влади. За отримання позитивного результату передбачається упровадження таких технологій у 2015—2030 pp.
Промислове впровадження технологій утилізації цих відходів з отриманням енергетичного ефекту планується за рахунок коштів відповідних підприємств — прибуток, амортизаційні відрахування, кредити.
Прогнозування заміщення органічного палива шляхом використання енергетичного потенціалу цих відходів в Україні наведено в табл. 5.7. Загальний обсяг інвестицій для забезпечення залучення до паливно-енергетичного балансу країни цього виду НВДЕ, без урахування витрат на отримання біогазу та генераторного газу, становить для оптимістичного сценарію майже 0,75 млрд дол. США, базового — 0,66 млрд і для песимістичного — 0,42 млрд дол. США.
Таблиця 5.7. Заміщення органічного палива шляхом енергетичного
використання відходів деревини та виробництва
сільськогосподарських культур, млн т у. п.
Показник Сценарій 2010 2015 2020 2025 2030
Обсяги заміщення органічного палива Песимістичний 1,182 1,460 1,825 2,281 3,193
Базовий 1,434 2,555 3,066 3,679 4,231
Оптимістичний 1,774 2,798 3,358 4,029 4,714
Утилізація каналізаційних стоків населених пунктів України з отриманням енергетичного ефекту передбачає виробництво біогазу з використанням технології анаеробного шумування (зброджування) та подальшим його застосуванням як моторного палива, для виробництва електроенергії та/або теплової енергії.
У найближчі 3—5 років за підтримки загальнодержавного і місцевих бюджетів, грантів екологічних фондів і кредитів міжнародних фінансових організацій планується проводити роботи щодо визначення найефективніших технологій утилізації каналізаційних стоків та їх енергетичного використання, налагодити виробництво відповідного обладнання для широкого їх запровадження в наступний період, в якому головним джерелом інвестицій передбачаються платежі за утилізацію ПТВ і кошти місцевих бюджетів.
Очікується, що у 2020—2025 рр. майже всі каналізаційні стоки утилізуватимуться із застосуванням таких технологій.
Прогнозування заміщення органічного палива шляхом використання енергетичного потенціалу каналізаційних стоків (КС) в Україні наведено в табл. 5.8.
Таблиця 5.8. Заміщення органічного палива шляхом енергетичного
використання біогазу з КС, тис. т у. п.
Показник Сценарій 2010 2015 2020 2025 2030
Обсяги заміщення органічного палива Песимістичний 17 171 456 798 855
Базовий 20 198 528 924 990
Оптимістичний 22 216 576 1008 1080
Згідно з Проектом енергетичної стратегії України на період до 2030 p., загальний обсяг інвестицій для забезпечення залучення до паливно-енергетичного балансу країни цього виду НВДБ, без урахування витрат на створення інфраструктури для його отримання, становить для оптимістичного сценарію майже 0,48 млрд дол. США, базового — 0,37 млрд, а для песимістичного — 0,26 млрд дол. США.
Утилізація стоків тваринницьких ферм і птахофабрик (СТФП) з отриманням енергетичного ефекту полягає у виробництві біогазу з використанням технології анаеробного шумування (зброджування) та подальшим його застосуванням з метою виробництва електроенергії та/або теплоенергії.
Оскільки впровадження таких технологій буде економічно виправданим під час значного збільшення вимог до утилізації та використання СТФП, а також у зв'язку з потребою визначення найефективніших технологій отримання та застосування біогазу для різних видів тварин і птиці, на великих фермах і птахофабриках в умовах України, налагодження в країні виробництва відповідного обладнання, передбачається, що в найближчі 5—10 років головна увага приділятиметься питанням освоєння цих технологій.
Широке запровадження цих технологій планується в період 2010—2020 рр., передусім, на великих фермах і птахофабриках, із подальшим їх впровадженням на середніх і невеликих. Для великих ферм і птахофабрик передбачається, насамперед, упровадження установок комбінованого виробництва теплової та електричної енергії на основі газових двигунів, дизель-генераторів і газових турбін. Для малих ферм і птахофабрик планується впровадження технологій переважно безпосереднього спалювання біогазу з метою отримання тепла для опалення та приготування їжі тощо.
У процесі оцінювання можливості заміщення біогазом інших видів органічного палива за різними сценаріями використання СТФП (табл. 5.9) враховано, що його значні обсяги використовуватимуться безпосередньо для обігрівання метантенків*66. Широке впровадження технологій утилізації СТФП з отриманням енергетичного ефекту передбачається за рахунок коштів відповідних підприємств і фермерських господарств — прибуток, амортизаційні відрахування, кредити.
*66: {Метантенк – резервуар для знешкодження за допомогою бактерій та інших мікроорганізмів (без доступу повітря) осадів, що виділяються у відстійниках при очищенні стічних вод.}
Таблиця 5.9. Заміщення органічного палива шляхом енергетичного
використання біогазу, отриманого під час утилізації СТФП,
тис. т у. п.
Показник Сценарій 2010 2015 2020 2025 2030
Обсяги заміщення органічного палива Песимістичний 7 37 224 448 523
Базовий 22 112 669 1338 1561
Оптимістичний 39 195 1167 2335 2724
Згідно з Проектом енергетичної стратегії України на період до 2030 p., загальний обсяг інвестицій для забезпечення залучення до паливно-енергетичного балансу країни біогазу, отриманого під час утилізації СТВФ, без урахування витрат на створення інфраструктури для його отримання, становить: для оптимістичного сценарію — близько 1 млрд дол. США, базового — 0,47 млрд, а для песимістичного — 13 млрд дол. США.
Шляхом утилізації всіх видів біомаси з отриманням енергетичного ефекту за песимістичним сценарієм планується заміщення органічного палива в обсягах майже 5,3 млн ту. п., за базовим — близько 8, а за оптимістичним — близько 10,2 млн т у. п., за загальних обсягів інвестицій у період до 2030 р. для оптимістичного сценарію — майже 4,5 млрд дол. США, базового — 3,25 млрд, а для песимістичного — 1,9 млрд дол. США.
До невичерпних джерел енергії належать також геотермальна енергія, енергія припливів та відливів, енергія морських хвиль.
Геотермальна енергія (або енергія внутрішнього тепла Землі) — це тепло земних надр, що вже давно використовується в Каліфорнії, Мексиці та Японії, на Філіппінах. Загалом геотермальна енергія Землі оцінюється потужністю майже 32 тис. ГВт. її значні виходи на поверхню локалізовані в районах вулканічної діяльності, де концентрація підземного тепла дуже велика. Якщо комплекс гірських порід, які мають пористість і проникність, виявиться біля приповерхневого магматичного тіла, котре ввійшло в континентальну кору, то виникає підземний резервуар пари та води, нагрітих магмою. Гаряча вода і пара, що є в порах порід, утворюють так звані геотермальні басейни. Якщо у такому басейні містяться проникні гірські породи, то гаряча вода і пара можуть виводитися на поверхню через бурові свердловини та використовуватися з метою приведення в дію електричних турбін. Оскільки пара придатніша для енергогенеруючих турбін, то донині освоюються тільки ті геотермальні басейни, в яких є пара. Вони застосовуються в Ісландії, Італії, Індонезії, Росії, США та Новій Зеландії; в майбутньому планується освоєння низки інших басейнів.
У деяких районах геотермальні гарячі води вже використовуються з метою обігрівання будинків, плавальних басейнів та теплиць, але, хоча кількість прикладів такого застосування швидко збільшується, вони все-таки мають невелике значення порівняно з виробництвом електроенергії. У холодній Ісландії в оранжереях, які обігріваються термальними водами, вирощують навіть банани, а столиця країни — Рейк'явік — протягом останніх 40—50 років повністю опалюється підземним теплом. У США (штат Нью-Мексіко) працює інша термальна електростанція. Тут на глибині 4 км скельні породи нагріваються до температури 185 °С. Вода, що закачується насосами через свердловину, нагрівається і вже у вигляді пари при температурі 150 °С повертається на поверхню, де обертає турбіни електростанції, за допомогою чого селище з 200-тисячним населенням отримує електроенергію, а відпрацьована гаряча вода подається в систему центрального опалення.
На жаль, конвективный тепловий потік через центри вулканізму на суші малий (майже 0,3 · 1012Вт). За даними експертів геологічної служби СІЛА, світові запаси геотермальної енергії на глибині до 3 км становлять приблизно 8 · 1019 Дж. Це надто мала кількість. Тому геотермальна енергія, подібно до енергії припливів, матиме лише місцеве значення та не відіграє великої ролі в глобальному масштабі. Однак геотермальні води ефективно використовуються в сільському господарстві. Наприклад, на Північному Кавказі собівартість тепличних овочів, вирощених на геотермальних водах, у 1,5 рази дешевша, ніж там, де парники обігріваються за допомогою котелень, що працюють на мазуті. Нафтовики часто знаходять тут термальні води, котрі потрапляють із свердловини замість нафти.
Україна має значні ресурси геотермальної енергії, загальний потенціал яких у програмі державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики оцінюється у 438 ТВт · год на рік, що еквівалентно запасам палива в обсязі 50 · 106 т умовного палива*67. Геотермальні ресурси України складаються, насамперед, із термальних вод і тепла нагрітих сухих гірських порід. Окрім цього, перспективними для використання у промислових масштабах є ресурси нагрітих підземних вод, що виводяться з нафтою і газом діючими свердловинами нафтогазових родовищ. Нині найпоширенішим і придатним для технічного використання джерелом геотермальної енергії в Україні є геотермальні води.
*67: {Відтворювальна енергетика в Україні // Новини енергетики. – К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. - №9. – С 32. }
На сьогодні в Україні немає жодної установки на зразок термальної електростанцій, проте перспективними зонами для застосування геотермальної енергії вважаються Карпати, Закарпаття і Крим. Під час перетворення геотермальної енергії виникає проблема відпрацьованих підземних вод. Як правило, вони сильно мінералізовані, й тому їх не можна спускати в ріки. З деяких таких "розсолів" добувають йод, бром, літій, цезій, стронцій, рубідій і ще деякі елементи. Відпрацьовані води знов закачують у підземні горизонти з метою повторного використання тепла Землі.
У Проекті енергетичної стратегії України на період до 2030 р. та у подальшій перспективі зазначено, що на помірних глибинах, доступних для сучасної техніки, на більшості території України існують перспективні умови для використання глибинної теплоти Землі. Перспективними районами її використання насамперед є Крим, Закарпаття, Прикарпаття, Чернігівська, Донецька, Полтавська, Харківська, Луганська, Херсонська, Запорізька, Львівська, Івано-Франківська області (рис. 3.7).
Прогнозні потенційні обсяги виробництва теплової енергії на основі використання геотермальної енергії наведено в табл. 5.10. Обсяг інвестицій у період до 2030 р. для забезпечення відповідних обсягів розвитку геотермальної енергетики становить: для оптимістичного сценарію — майже 0,97 млрд дол. США, базового — 0,6 млрд, для песимістичного — 0,39 млрд дол. США.
Таблиця 5.10. Розвиток геотермальної енергетики в Україні, млн Гкал
Показник Сценарій 2010 2015 2020 2025 2030
Виробництвотепловоїенергії Песимістичний 0,114 0,286 0,643 1,644 3,217
Базовий 0,186 0,615 1,330 2,759 4,904
Оптимістичний 0,357 1,072 2,216 4,504 7,935
Стосовно енергії морів та океанів, то у Світовому океані міститься велетенський енергетичний потенціал. Це, по-перше, сонячна енергія, поглинута океанською водою, що виявляється в енергії морських течій, хвиль, прибою, різниці температур різних шарів морської води і, по-друге, енергія тяжіння Місяця та Сонця, що спричинює морські припливи та відпливи. Використовується цей величезний і екологічно чистий потенціал украй мало.
У припливах та відпливах, що змінюють один одного двічі на день, також є величезна енергія. Найпростіша така енергетична установка — це будівля греблі з турбінами вздовж гирла морської затоки, але це може зумовити істотну деградацію навколишнього природного середовища. Розроблені й уже діють електростанції, що використовують енергію морських припливів. Вигідні вони в тих ділянках узбережжя Світового океану, де припливи бувають найвищими. До таких ділянок належать: канадська затока Фанді (висота припливу становить 17 м), протока Ла-Манш (15 м), Пенжинська затока Охотського моря (13 м) та ін. На узбережжі Чорного моря висота припливів дуже незначна. Нині споруджено і працює кілька припливних електростанцій: у гирлі р. Ране на узбережжі Ла-Маншу (Франція) потужністю 240 тис. кВт, Кислогубська в Польській затоці (Росія) потужністю 400 кВт тощо.
Щодо використання енергії морських хвиль, то вихід енергії у сучасних хвильових генераторів з урахуванням витрат на їх спорудження та експлуатацію дорівнює нулю або взагалі від'ємний. Одну з перших електростанцій, що застосовує енергію морських хвиль, побудували ще у 1970 р. біля норвезького м. Берґена. Вона має потужність 350 кВт і забезпечує енергією селище зі 100 будинків. Можливості створення потужніших хвильових станцій досліджують учені з Великої Британії, США та Японії. Всі типи морських хвильових електростанцій, які споруджуються та діють на сьогодні, створені за єдиним принципом: у спеціальному буї-поплавку під дією хвилі коливається рівень води, що спричинює до стискання в ньому повітря, яке рухає турбіну. В експериментальних електростанціях навіть невеликі хвилі висотою 35 см примушують турбіну збільшувати швидкість понад 2 тис. обертів за хвилину.
В океані іноді досить близько розташовані шари води з різною температурою. Найбільша різниця температури (до 20— 22 °С) в тропічній зоні Світового океану. На цьому ґрунтується принцип одержання електроенергії. У спеціальний теплообмінник закачується насосами холодна глибинна вода та нагріта сонцем поверхнева. Робочий агент (фреон), як у домашньому холодильнику, почергово випаровується та переходить у рідкий стан у різних частинах теплообмінника. Пара фреону рухає турбіну генератора. Нині така установка потужністю 100 кВт діє на тихоокеанському острові Науру, забезпечуючи енергетичні потреби його населення. Якщо ефективність використання енергії різниці температур становитиме 1 %, то і в цьому разі потенціал термальної енергії океану перевищить потенціал усіх паливних корисних копалин*68.
*68: {Скиннер Б. Хватит ли человечеству земных ресурсов? — М.: Мир, 1989. — С. 187.}
Робота всіх згаданих вище електростанцій не спричинює забруднення навколишнього середовища, зокрема й теплового, оскільки вони лише перетворюють акумульовану в хвилях, припливах енергію Сонця, Місяця тощо. Отже, основною перевагою використання відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) є їхня невичерпність та екологічна чистота, що сприяє поліпшенню екологічного стану і не зумовлює зміну енергетичного балансу планети. Так, країни Європейського Союзу планують збільшити частину ВДЕ до 2010 р. з б до 10—12 %. Дослідження, проведені за ініціативи ООН, свідчать, що частка ВДБ у світовому балансі споживання первинних енергоресурсів (ПЕР) у 2050 р. становитиме майже 50 %*69.
*69: {Відтворювальна енергетика в Україні // Новини енергетики. – К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. - №9. – С 36.}

Отже, для України внаслідок значного зменшення власних традиційних паливно-енергетичних ресурсів потрібно вирішити важливе стратегічне завдання щодо підвищення ефективності виробництва, перетворення та використання усіх видів енергії. Головними напрямами розвитку сучасної енергетики України є розробка та впровадження високоефективних енергозберігаючих технологій у традиційній енергетиці, широке використання альтернативних, у тому числі нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії.
Відновлювану енергетику в Україні визнали на державному рівні й підтримали в низці державних програм, основною метою яких є побудова стабільної енергетичної бази. Науково-технічний рівень промисловості країни за відповідного фінансового та законодавчого забезпечення придатний для реалізації передбачених перспектив у розвитку відновлюваних джерел енергії (табл. 5.11).
Таблиця 5.11. Перспективні напрями та рівні заміщення традиційних ПЕР шляхомо своєння ВДЕ в Україні до 2030 р.*70
*70: {Відтворювальна енергетика в Україні // Новини енергетики. – К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. - №9. – С 37.}
Напрями Обсяги заміщення ПЕР за рахунок ВДБ за роками, тис. т у. п. за рік
Освоєння ВДЕ 2001 2005 2010 2015 2020 2025 2030
Вітроенергетика 14,4 1 58 591 2 751 4 289 6 378 8 901
Сонячнаенергетика 2,44 14,6 50,5 145,1 328,0 590,06 927,6
Гідроенергетика 3857 3 817 4 065 4128 4 565 4 911 5143
Біоенергетика 988,0 1267 2 662 4 474 6 318 7 880 9 215
Геотермальна енергетика 7,5 110,0 262,0 1983 3 733 5 459 7 000
Загальні обсяги 4 869,34 5 366,6 7 630,5 13 481,1 19 233,0 25 219,0 31 186,6
Результати розрахунків свідчать про те, що енергетична база щороку може збільшувати обсяги економії традиційних паливно-енергетичних ресурсів за рахунок використання ВДЕ. Застосування останніх в Україні може забезпечити досягнення частки ВДЕ в загальному енергозабезпеченні таким чином: на 2005 р. — 2,7 % (5,4 млн т у. п.); 2010 p. — 3,8 % (7,6 млн т у. п.); 2020 р. — 9,6% (19,2 млн т у. п.); 2030 р. — 15,5% (31 млн т у. п.) порівняно з сучасними обсягами річного енергоспоживання в Україні (200 млн т у. п.). Отже, у 2030 р., за умови створення сприятливих умов для розвитку ВДЕ, можна досягти використання 15—16 % загальнорічного технічно досяжного енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії.
5.2. Сучасний стан енергоресурсів та енергетична політика України
На сьогодні паливно-енергетичний комплекс України характеризується технологічною відсталістю, зношеністю промислово-виробничих фондів (на 65—75 %), браком коштів на їх оновлення, недостатніми обсягами геологорозвідувальних робіт стосовно нафти й газу та введення в експлуатацію перспективних родовищ, неактивною політикою диверсифікації джерел нафто- і газопостачання тощо.
З метою розв'язання енергетичних проблем і реформування паливної та енергетичної галузей у 1994 р. була розроблена Концепція розвитку паливно-енергетичного комплексу України на період до 2010 р. У контексті сталого розвитку та вдосконалення структур виробництва і споживання визначено такі пріоритети енергетичної політики України:
— активне ресурсо- й енергозбереження;
— розширення використання безпечних беземісійних (або з низьким ступенем емісії С02) джерел енергопостачання;
— зменшення шкідливого тиску джерел енергопостачання з високим вмістом вуглеводнів на навколишнє середовище;
— створення систем моніторингу та використання індикаторів з метою спостереження за процесом інтеграції екологічних аспектів у паливно-енергетичному секторі;
— диверсифікація джерел імпортного постачання в Україну природного газу, нафти, ядерного палива;
— стабілізація й збільшення обсягів власного видобутку нафти і газу шляхом зростання обсягів розвіданих запасів;
— розвиток нафто- і газотранспортних коридорів;
— розвиток відновлюваних джерел енергії;
— використання альтернативних видів палива.
Дані про стан енергетичної галузі України представлені в табл. 5.12.
Таблиця 5.12. Статистичні дані про енергетичну галузь України (за матеріалами
Міністерства палива та енергетики України, Dragon Capital)
Статистичні дані про галузь 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Загальний обсяг виробництва електроенергії в Україні (ТВт · год) 183 177 172 172 171 172 173 180
Експорт електроенергії (ТВт · год) 4 0 1 3 4 3 3 5
Валове внутрішнє споживання (ТВт · год) 179 177 171 168 167 169 170 175
Фактичне споживання електроенергії (ТВт · год) 140 134 128 125 123 123 123 129
Промисловість 74 73 69 66 69 70 70 73
Житлове господарство 41 38 37 38 36 36 37 38
Інші 25 23 23 21 19 17 17 19
Згідно з оперативними даними Міністерства палива та енергетики України, виробництво електроенергії в країні за січень
— серпень 2005 р. становило 121 млрд 808,2 млн кВт · год, що на 3,3 % перевищує показник за аналогічний період 2004 р. Теплові електростанції (ТЕС) у січні — серпні збільшили вироблення електроенергії на 1,3 %, до 48 млрд 284,0 млн кВт · год, атомні електростанції (АЕС) — на 4,6 %, до 58 млрд 289,8 млн кВт · год, гідроелектростанції (ГЕС) — на 13,6 %, до 9 млрд 623,2 млн кВт · год. Комунальні теплоелектроцентралі (ТЕЦ) і блок-станції скоротили виробництво електроенергії на 7,4 %, до 5 млрд 606,0 млн кВт · год. Виробництво електроенергії нетрадиційними джерелами становило 5,2 млн кВт - год (-8,8%).
Частка АЕС у структурі виробництва електроенергії в січні
— серпні 2005 р. дорівнювала 47,9 % (+ 0,6 % до січня — серпня 2004 p.), ТЕС — 39,6 % (- 3,8 %), ГЕС — 7,9 % (+0,7 %), комунальних ТЕЦ і блок-станцій — 4,6 % (- 0,5 %). Експорт електроенергії з ОЕС України в країни Східної та Центральної Європи становив 3 млрд 22,4 млн кВт · год, що на 9,9 % (272,8 млн кВт · год) більше, ніж за аналогічний період минулого року.
Кабінет Міністрів України має намір створити державний концерн "Атоменергопром", що займатиметься атомною промисловістю, в якому сконцентруються всі потужності, що дасть змогу збільшити видобуток і переробку урану, а також у майбутньому створити завод із виробництва елементів ядерного палива. Концерн планують сформувати на базі департаменту ядерної енергетики й атомної промисловості, департаменту майнових відносин і реформування власності та державного підприємства "Енергоатом". Нині Національна атомна енергогенеруюча компанія (НАЕК) "Енергоатом" об'єднує чотири діючі українські АЕС з 15 енергоблоками і загальною встановленою потужністю 13 835 МВт. Це найбільший в Україні виробник електроенергії.
На сьогодні за допомогою атомних електростанцій потреби населення і промисловості в електроенергії забезпечуються більше ніж на 45 %. Проблеми, що виникають у сфері забезпечення безперебійної та сталої роботи атомної енергетики та підтримки необхідного рівня ядерної безпеки, є дуже важливими й з огляду забезпечення національної безпеки України.
Особливо гостро стоять питання, пов'язані з майбутнім атомної енергетики, зокрема, проблема щодо зняття з експлуатації та консервації ядерних установок. Адже до 2025 р. усі діючі ядерні енергоблоки атомних електростанцій України мають бути виведені з експлуатації та законсервовані. Особливості організації робіт зі зняття з експлуатації ядерних установок визначено у статті 39 Закону України "Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку" від 8 лютого 1995 p. № 40/95-ВР.
Слід зазначити, що донині Україна не мала власного досвіду зняття з експлуатації АЕС, і лише зіткнувшись з потребою закриття Чорнобильської АЕС, зрозуміла, які складні питання виникають під час зняття з експлуатації та консервації ядерних установок. Ситуація ускладнюється тим, що не визначено навіть джерела фінансування для здійснення відповідних заходів. Це дуже небезпечно з урахуванням того, що вже через 10 років розпочнеться виведення з експлуатації ядерних установок і протягом наступних 15 років усі діючі нині блоки мають бути виведені з експлуатації.
Як свідчить міжнародний досвід, виведення з експлуатації ядерних установок та їх консервація — дуже складне та витратне завдання. За даними МАГАТЕ, витрати на зняття з експлуатації реакторів на зразок ВВЕР становлять від 138 до 576 дол. США на кожну кВт · год електричної потужності. У середньому для блока потужністю 1000 МВт ці витрати дорівнюватимуть 360 млн дол. США, з них на здійснення підготовчого етапу припинення експлуатації потрібно 120 млн дол. США, на остаточне закриття — 50, на здійснення етапу консервації
— 40, на етап витримки — 20, на здійснення етапу демонтажу
— 130 млн дол. США.
Починаючи з 2011 p., Україна має забезпечити коштами заходи щодо зняття з експлуатації ядерних блоків атомних станцій. Ця сума становитиме 4 млрд 718 млн 892 тис. (табл. 5.13).
До речі, нині у світі експлуатується 440 ядерних реакторів; США в найближчому майбутньому планує запустити ще 20, а Китай —19.
Розвиток альтернативних відновлюваних джерел енергії реалізується у рамках Програми державної підтримки розвитку нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії та малої гідро- й теплоенергетики (1997 р.). На сьогодні використання відновлюваних джерел енергії в Україні (крім великої гідроенергетики) становить майже 0,5 % загального споживання первинних енергоносіїв. Технічно можливий сумарний потенціал нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії України дорівнює близько 78 млн т умовного палива на рік (100 %), який за напрямами використання поділяється таким чином:
— вітроенергетика — 24,6 млн ту. п. (31,4 %);
— мала гідроенергетика — 2,24 (2,9 %);
— сонячна енергетика — 4,92 (6,3 %);
— біоенергетика — 21,2 (27,1 %);
— штучні горючі гази та метан шахтних родовищ — 18,2 (16,9%);
— інші напрями використання джерел енергії — 12,03 млн т у. п. (15,4%).
Серед основних видів нетрадиційної енергетики, визнаних пріоритетними в Україні, вирізняють: використання біогазової енергії, малу теплоенергетику, вітроенергетику, малу гідроенергетику, використання шахтного метану та штучних горючих газів, геліоенергетику, геотермальну енергетику. Серед резервів України зі збільшення обсягів потенціалу нетрадиційних джерел енергії є молода інноваційна сфера розвитку технології паливних комірок, за якою енергія з органічних видів палива безпосередньо перетворюється на електрику. Україна — єдина в Європі країна, котра володіє родовищем циркону — сировини для паливних комірок, що є третім за величиною у світі. Ці ресурси дають змогу Україні долучитися до міжнародної співпраці з розбудови нової екологічно безпечної енергетики та автомобільного транспорту XXI ст.
Таблиця 5.13. Кошти, потрібні для зняття з експлуатації та консервації
кожного блоку всіх атомних станцій України
АЕС Енергоблок Проектнийтермін закінчення експлуатації (рік) Залишокроків експлуатації з 2001 р. Кошти, необхідні длязняття з експлуатації та консервації блоку, млн дол. США
Запорізька 1 2014 13 374,7
2 2015 14 374,7
3 2016 15 374,7
4 2017 16 374,7
5 2019 17 374,7
6 2025 24 374,7
Південно-українська 1 2012 11 379,7
2 2014 13 379,7
3 2019 18 379,7
Рівненська 1 2011 10 270,2
2 2012 11 270,2
3 2016 15 408,5
Хмельницька 1 2017 16 382,4
Разом 4718,6
З погляду енергоефективності нині Україна відстає від інших європейських країн у зв'язку з застарілими технологіями радянської епохи, що використовуються в багатьох галузях економіки, неекономним використанням енергії, неефективною структурою промислового виробництва та значними масштабами тіньової економіки. Низька енергоефективність обмежує конкурентоспроможність вітчизняних виробників і негативно впливає на торговий баланс України, адже країна змушена імпортувати великі обсяги викопних енергоносіїв (нафти й газу) з Росії й Туркменістану. З метою зменшення залежності України від імпортних енергоносіїв потрібно впровадити енергоефективні технології та забезпечити ширше застосування поновлюваних джерел енергії.
Енергоефективність — співвідношення загальних запасів основних видів енергії (ЗЗОВБ) до ВВП. Це головний показник ефективності економіки країни. До ЗЗОВЕ належать викопні види палива (вугілля, нафта, нафтопродукти, газ), а також ядерна енергія, гідроелектроенергія, поновлювані та інші джерела енергії. Співвідношення ЗЗОВБ/ВВП в Україні набагато більше, ніж в інших європейських країнах і ніж середньосвітовий показник. Використовуючи показник ВВП, вимірюваний у доларах США в цінах 1995 p., і з огляду на паритет купівельної спроможності співвідношення ЗЗОВБ/ВВП в Україні у 2001 р. становило 0,72 т у перерахуванні на нафту/дол. США, або на 177 % більше, ніж відповідний показник Польщі, і на 7 % вище показника Росії.
Середньосвітове співвідношення ЗЗОВБ/ВВП у тому самому році дорівнювало 0,24 ту. п. у перерахуванні на нафту/дол. США, а середній показник для країн — членів Організації європейського економічного співробітництва становив 0,22 т у. п. у перерахуванні на нафту/дол. США. Якщо визначати енергоефективність як співвідношення між фактичним споживанням електроенергії і ВВП, то у 2001 р. в Україні це співвідношення становило 0,62 кВт/дол. США, що набагато більше, ніж показник європейських сусідів (0,27—0,47 кВт/дол. США), але менше, ніж російський показник, що дорівнює 0,72 кВт/дол. США (табл. 5.14).
Таблиця 5.14. Україна порівняно з іншими країнами з ринковою економікою,
що розвиваються (за матеріалами Міжнародного енергетичного
агентства, РіЕЕ, Міненерго України, Dragon Capital, 2001)
Показник Україна Росія Польща Угорщина Болгарія
Потужності з виробництва електроенергії (МВт) 51,766* 213,300 29,724 8.746 13,180
ТЕЦ(МВт) 35,232 147,300 27,583 6.848 6,556
ЛЕС (МВт) 11,812 21.700 0 1,850 3,760
ГЕС(МВт) 4,708 14.300 2,141 48 2.864
Виробництво електроенергії (ТВт · год) 172 876 1 15 36 44
Коефіцієнт використання потужностей, (%) 38,0 46,9 55,8 47.2 38.1
Фактичне споживання електроенергії (ТВт · год) 123 668 125 32 24
Споживання електроенергії на душу населення (кВт · год) 2,531 4,635 3,241 3,230 3,066
Споживання ЗЗОВЕ (млн т у. п. у перерахуванні на нафту)** 142 621 91 25 19
ВВП — паритет купівельної спроможності (у цінах 1995 р., млрд дол. США) 196 933 352 117 51
ЗЗОВЕ ВВП — паритет купівельної спроможності (т у. п. у перерахуванні на нафту / тис. дол. США у цінах 1995 р.) 0,72 0,67 0,26 0,22 0,38
Споживання електроенергії /ВВП — паритет купівельної спроможності (кВт · год / дол. США у цінах 1995 р.) 0,62 0,72 0,36 0,27 0,47
Примітка. * Зважаючи на потужності з виробництва вітряної енергії в обсязі 14 МВт.
** Загальні запаси основних видів енергії, вимірювані в млн т у. п. у перерахуванні на нафту.
До 1998 р. енергоефективність України погіршувалася у зв'язку з тим, що темпи зменшення ВВП випереджали темпи скорочення споживання запасів основних видів енергії. В результаті у 1997 р. співвідношення ЗЗОВЕ/ВВП досягло 3,04 млн т у. п. у перерахунку на нафту на тисячу гривень (у цінах 1995 р.). Коли економічний спад сповільнився і ВВП почав збільшуватися з 2000 p., відповідно підвищилася енергоефективність, і у 2003 р. співвідношення споживання ЗЗОВБ до ВВП досягло 2,41 млн т у. п. Але й досі цей показник усе ще вищий, ніж у 1990 р. Тому на сьогодні енергозберігаючий потенціал України навіть більший, ніж був у 1990 р.
У 1997 р. було затверджено Державну програму енергозбереження (ДПЕЗ) на 1997—2010 pp. У розділі 1 Програми аналізується потреба України в енергії на основі структурних змін в економіці. У розділі 2 розглядаються питання енергоефективності й потенціал енергозбереження в різних галузях економіки. Загалом, енергозберігаючий потенціал України оцінюється на рівні 42—48 % споживання енергоресурсів, або в 145—170 млн т вугільного еквівалента (100—117 млн т у, п. у перерахуванні на нафту). У розділі 3 зазначено конкретні заходи щодо модернізації наявних і впровадження нових енергозберігаючих технологій. У розділі 4 з'ясовано процедури, що забезпечують реалізацію цієї програми.
ДПЕЗ поділяється на три основних етапи:
— перший (1997—2000 pp.) полягає у припиненні економічного спаду і поступовому економічному розвитку; не передбачалися значні інвестиції в енергозбереження, але очікувалася економія в обсязі 8—-10 % шляхом обмеження неощадливого споживання і поліпшення контролю за споживанням енергії за допомогою установки нового контрольно-вимірювального обладнання;
— другий етап (2001—2005 pp.) передбачає швидке економічне зростання на рівні 9—11 % у рік і впровадження сучасних енергозберігаючих технологій та обладнання. На цьому етапі передбачалися значні приватні й державні інвестиції в енергозбереження, оскільки технологічні заходи щодо енергозбереження є дуже ефективними і мають невеликий термін окупності;
— на третьому етапі (2006—2010рр.), коли очікується стабілізація темпів економічного зростання, значні суми накопиченого капіталу можуть спрямовуватися на підтримку структурних змін в економіці, що передбачає заміну застарілого обладнання і впровадження передових енергоефективних технологій.
Відповідно до ДПЕЗ загальна внутрішня потреба у ЗЗОВЕ у 2010 р. досягне 236 млн т у вугільному еквіваленті (163 млн т у. п. у перерахуванні на нафту), що на 44 % більше, ніж рівень споживання 1995 p., але на 8 % менше рівня 1990 р. Прогнозується, що імпорт ЗЗОВЕ у 2010 р. становитиме 114 млн т у вугільному еквіваленті (79 млн т у. п.), а обсяг вітчизняного виробництва ЗЗОВЕ в тому самому році дорівнюватиме 209 млн т у вугільному еквіваленті (144 млн т у. п.) або 65 % усього обсягу споживання (порівняно з 47 % у 1995 p.). Передбачається, що половина збільшення частки ЗЗОВЕ вітчизняного виробництва буде отримана за рахунок енергозбереження, а інша половина — шляхом збільшення обсягів вітчизняного виробництва палива і використання альтернативних джерел енергії. Річний потенціал енергозбереження змінюється щороку залежно від збільшення ВВП і споживання ЗЗОВЕ. Планується, що загальний потенціал енергозбереження у 2010 р. становитиме 100—117 млн т у. п. і його представлятимуть такі сектори: паливо й енергетика (19—26 млн т у. п.), промислове виробництво (59—65 млн т у. п.), житловий сектор (12—13 млн т у. п.), транспорт (7—8 млн т у. п.) і сільське господарство (З—4 млн ту. п.).
Повна реалізація програми забезпечує загальну економію капітальних витрат в обсязі 44 млн дол. США в період з 1996 до 2010 р. шляхом зменшення інвестицій у виробництво енергії. Ця програма повинна підвищити енергоефективність української економіки, наблизивши її до європейських стандартів, а також має високу екологічну ефективність, оскільки її реалізація сприятиме зменшенню викидів шкідливих речовин в атмосферу і забруднення навколишнього середовища.
У зв'язку з тим, що економічний спад у 1996—1999 pp. був значнішим, ніж очікувалося, встановлених у програмі планових показників енергозбереження не досягли унаслідок меншого споживання ЗЗОВЕ і браку коштів на проекти в галузі енергозбереження. У ДПЕЗ передбачалася економія в обсязі 33 млн т у. п. у 1996—1999 pp., у той час як фактичний показник становив 11 млн т у. п., або 34 % запланованого обсягу.
Закон "Про енергозбереження" діє в Україні з 1994 р. За ним регулюються юридичні, економічні та екологічні аспекти енергозбереження підприємствами й організаціями, об'єднаннями та громадянами країни. У цьому законі енергозбереження визначається як діяльність (організаційна, наукова, практична, інформаційна), яка спрямована на раціональне використання та економне витрачання первинної та перетвореної енергії і природних енергетичних ресурсів у національному господарстві й реалізується з використанням технічних, економічних і правових методів.
При цьому енергозберігаюча технологія — це метод виробництва продукції з раціональним застосуванням енергії, що дає можливість одночасно зменшити енергетичне навантаження на навколишнє природне середовище і кількість енергетичних відходів, які одержують у процесі виробництва та експлуатації виготовленого продукту. Нормативом витрат палива ти енергії вважається регламентована величина витрат палива та енергії для певного виробництва, процесу, продукції, роботи, послуг. Вторинні енергетичні ресурси — це енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, який утворюється в технологічних агрегатах (установках, процесах) і не використовується в самому агрегаті, але може бути частково або повністю застосований з метою енергопостачання інших агрегатів (процесів).
Відповідно до цього закону держава стимулює енергозбереження, забезпечуючи пільгове кредитування енергозберігаючих проектів і надаючи податкові пільги тим, хто використовує відновлювані джерела енергії й виробляє енергозберігаюче обладнання та матеріали. Держава перевіряє енергозбереження, здійснюючи контроль за виробництвом, переробкою і використанням енергетичних запасів, а також за відрахуваннями з державного фонду енергозбереження.
Енергозбереження в Україні також регулюється законами про альтернативні джерела енергії, про інноваційну діяльність, нафту і газ, альтернативні види рідкого й газоподібного палива і про електрику. У 1994 р. Україна підписала Європейську енергетичну хартію і ратифікувала її в лютому 1998 р. У 1997 р. Україна підписала Кіотський протокол міжнародну угоду, спрямовану на обмеження викидів в атмосферу газів, що спричинюють парниковий ефект, — і ратифікувала його в лютому 2004 р. Оскільки за Кіотською угодою для України встановили квоту викидів забруднювальних речовин на рівні 1990 р. і обсяг промислового виробництва країни значно зменшився порівняно з 1990 р. (скорочення обсягу виробництва становило у 1998 р. 51 %, але у 2003 р. воно зменшилося до 19 %. Україна має надлишкову квоту на викид шкідливих речовин в атмосферу, яку вона може продавати іншим країнам.
Енергозбереження в енергетичному секторі спрямоване на модернізацію застарілого енергогенеруючого і розподільного обладнання, скорочення споживання палива у процесі виробництва електричної й теплової енергії, а також зменшення втрат під час передачі електричної й теплової енергії. Ці цілі можна досягти шляхом реалізації таких заходів, як:
— модернізація та заміна зношеного енергообладнання;
— поліпшення ефективності за допомогою впровадження сучасних систем енергопостачання;
— установлення сучасних автоматизованих вимірювальних систем з метою ефективнішого обліку споживання палива, електрики і теплової енергії;
— упровадження нових ефективних технологій виробництва електроенергії (наприклад, паротурбінних і газотурбінних енергоблоків, теплових енергоблоків з циркулювальним псевдозрідженим шаром, що дають змогу використовувати низькоякісне паливо);
— будівництво так званих маневрених (таких, що легко включаються і виключаються) теплових енергоблоків, щоб довести їхню частку в загальному обсязі енергогенеруючих потужностей України до 18—20 %;
— упровадження когенераційних технологій із продуктивністю 80—90%;
— оптимізація централізованої та місцевої систем теплопостачання;
— уведення системи контролю за споживанням енергії, яка б стимулювала до зменшення в години пікових навантажень і підвищення споживання енергії вночі;
— реконструкція малих гідроелектростанцій;
— ширше використання альтернативних джерел енергії.
У стратегії розвитку енергетики України особлива увага приділяється когенераційним технологіям, що зумовлено такими причинами:
— надто висока енергоефективність когенераційних технологій з урахуванням дефіциту викопного палива в Україні;
— зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу без додаткових витрат у результаті вищої енергоефективності;
— потреба створення нового електро- і теплогенеруючого обладнання;
— наявність вітчизняних машинобудівних підприємств для виробництва когенераційного обладнання (парових і газових турбін);
— попит на когенераційне обладнання малої потужності;
— поліпшення ефективності систем централізованого теплопостачання шляхом зменшення втрат тепла у процесі передачі за допомогою використання труб із теплоізоляцією та модернізації систем вимірювання і контролю за споживанням теплової енергії.
Когенераційні установки, які є в Україні, поділяються на три групи:
1) великі й відносно сучасні ТЕЦ. Вони потребують незначної модернізації, що може продовжити термін їх експлуатації на 10—20 років;
2) застарілі і муніципальні та промислові ТЕЦ меншої потужності, що потребують детальної реконструкції;
3) неефективні й застарілі установки, що повинні бути перетворені у котельні або повністю замінені на нове обладнання.
Створення нових когенераційних потужностей має ґрунтуватися на нових технологіях, що передбачають використання газу як палива (парогазові, газотурбінні та газопоршневі). У згаданій вище стратегії розвитку енергетики планується будівництво когенераційного енергоблоку потужністю 250 МВт на ТЕЦ-5, що належить Київенерго, парогазової установки потужністю 160 МВт біля м. Бровари, трьох газотурбінних енергоблоків на Сімферопольській ТЕЦ, чотирьох місцевих парогазових енергоустановок загальною потужністю 280 МВт й однієї газотурбінної енергоустановки потужністю 110 МВт з метою максимального виробництва енергії. Усі ці об'єкти мають увійти в експлуатацію до 2010 р. Але перш ніж це відбудеться, уряд має розробити і затвердити нову методику встановлення тарифів, що зробить виробництво теплової енергії прибутковим, адже нинішні тарифи на теплову енергію навіть не покривають операційні витрати енерговиробників.
З результатів розрахунків, проведених на базі прогнозних даних проекту енергетичної стратегії України до 2030 р., випливає, що в країні за допомогою енергозбереження до 2020 р. можна досягти економії енергоносіїв у загальному обсязі 470 млн т у. п., що відповідає зменшенню витрат на їхній імпорт — майже 38 млрд дол. США, Передбачається, що чиста економія (із урахуванням витрат на енергозбереження) може становити у 2020 р. близько 15 млрд дол. США. Такі переваги відповідають зниженню енергоємності ВВП більше, ніж у 4,8 рази*71.
*71: {Бараннік В.О., Земляний М.Г. Енергозбереження – пріоритетний напрямок енергетичної політики та підвищення енергетичної безпеки України // Зб. наук. праць Міжнар. наук.-практ. конф. "Енергоефективність – 2004". – О., 2004. – С. 102. }
Серед принципових шляхів енергозбереження вирізняють:
— зменшення енергоємності продукції, що випускається на діючих підприємствах, шляхом модернізації технологій;
— підвищення коефіцієнта корисної дії котлів та зниження втрат в електро- і тепломережах у процесі виробництва і транспортування електричної та теплової енергії, а також у житлових будинках;
— утилізація "енерговмісних" відходів;
— упровадження альтернативних екологічно чистих джерел енергії;
— поступовий перехід української економіки на так звані інтелектуальні технології (комп'ютерні, телекомунікаційні, біогенні тощо) як менш енергоємніші, а також більш високорентабельні та екологічно чисті.
Інші переваги енергозбереження полягають у зменшенні техногенного навантаження на навколишнє середовище: скорочення обсягів викидів С02у 2020 р. може досягти 207 мли т, що поліпшить умови життя населення України, а також забезпечить можливість торгувати квотами й одержувати додаткові дивіденди на впровадження новітніх технологій і взагалі на соціально-економічний розвиток країни. Крім того, шляхом енергозбереження в енергетиці можна зекономити у 2020 р. майже 323 млрд кВт · год електроенергії, що дасть змогу не вводити в експлуатацію електрогенеруючі потужності у 37 ГВт і зменшити потреби в інвестиціях для галузі на 74 млрд дол. США. Отже, проведення нової політики енергозбереження може забезпечити для країни такі дивіденди:
— зменшення обсягів імпорту енергоносіїв (це особливо важливо, оскільки у процесі збільшення обсягів економіки потреби в енергоносіях зростатимуть);
— можливість оновлення основних фондів та впровадження нових технологій шляхом економії коштів на імпорті енергоносіїв;
— зменшення обсягів шкідливих викидів у навколишнє середовище у зв'язку з технологічним переоснащенням виробництв;
— підвищення конкурентоспроможності вітчизняних товарів унаслідок зменшення частки енергії в собівартості продукції;
— відстрочення термінів вичерпання вітчизняних невідновлюваних енергоносіїв;
— поліпшення міжнародного іміджу України.
Це дасть додаткові можливості країні досягти європейського рівня соціально-економічного розвитку і забезпечити у прогнозований період її повноправне членство в Європейському Співтоваристві. Надання енергетичної безпеки — одне з найважливіших питань, які визначають можливість сталого розвитку суспільства в країнах світу, у тому числи і в Україні.
Енергетична безпека — це стан готовності паливно-енергетичного комплексу країни щодо максимально надійного, технічно безпечного, екологічно прийнятного, економічно ефективного та обґрунтовано достатнього енергозабезпечення економіки держави й населення, а також стосовно гарантованого забезпечення можливості керівництва держави у формуванні та здійсненні політики захисту національних інтересів у сфері енергетики без зовнішнього і внутрішнього тиску. З огляду на це визначення виокремлюють такі складові енергетичної безпеки: енергозабезпечення, енергетична незалежність, екологічна прийнятність та соціальна стабільність. Потрібно зазначити, що поділ на складові є умовним, тому деякі механізми та стратегічні пріоритети забезпечення енергетичної безпеки будуть загальними для різних її складових. Це зрозуміло у зв'язку з багатоплановістю самого поняття енергетичної безпеки, взаємовпливом різних її складових.
Сучасний стан енергетичної безпеки в Україні незадовільний. Однією з головних причин цього є низька ефективність виробництва, транспортування та споживання паливно-енергетичних ресурсів, брак активної політики енергозбереження в країні. Вплив заходів щодо енергоефективності на енергетичну безпеку багатоплановий та значний, що відображається на стані енергетичної безпеки.
Складна екологічна ситуація в Україні, зумовлена значною мірою шкідливими викидами підприємств традиційної енергетики, також потребує впровадження енергозберігаючих заходів. Є певна залежність між послідовним проведенням політики, спрямованої на збільшення енергоефективності (шляхом реалізації енергозберігаючих заходів) у всіх сферах національного господарства, та охороною навколишнього середовища (шляхом позитивного впливу на довкілля). Ефективне енергоспоживання в галузях економіки та населенням зменшить загальне використання енергоресурсів, що відповідно зумовить зменшення забруднення навколишнього середовища, зокрема, скорочення викидів в атмосферу газів, що виникають у промислових процесах виробництва енергоносіїв. Покращенню екологічного стану довкілля також сприятимуть упровадження енергоефективних технологій, устаткування, обладнання, побутових енергетичних пристроїв; використання нетрадиційних відновлюваних джерел енергії, альтернативних видів палива, що забезпечать економію або заміщення енергоресурсів, технології видобутку, виробництво та використання яких є екологічно неприйнятними. Тому під час планування і проведення політики енергозбереження та підвищення енергоефективності виробництва в Україні потрібно поєднувати ці питання з проблемами екології в єдину державну політику розвитку економіки держави. Заходи щодо енергозберігання повинні мати позитивний екологічний вплив на довкілля і, навпаки, у процесі оцінювання витрат на зменшення шкідливих викидів варто враховувати економічні вигоди від енергозбереження, тобто окупність цих витрат.
Для оцінювання екологічної прийнятності енергетичного виробництва використано показники, що враховують рівень викидів у відносному вигляді, порівняно з викидами у 1990 р. (прийнятими Україною за Кіотською угодою), та вартість ліквідації наслідків від впливу основних забруднювачів (SО2, NO2, золи і парникових газів). Результати розрахунків свідчать, що рівень екологічної прийнятності зменшується для всіх варіантів, окрім того випадку, коли рівень енергоємності ВВП поступово наближається до рівня енергоємності розвинутих країн. Для базового варіанта економічного розвитку, прийнятого у проекті Енергетичної стратегії до 2030 p., це зниження є незначним — на ≈ 5 % у 2020 p., а для варіанта, де енергоємність ВВП залишається такою самою, як у 2000 p., — дуже значним, що пояснюється як темпами збільшення виробництва і споживання електроенергії, так і темпами введення обладнання для уловлювання забруднювачів. Розвиток економіки сприяє збільшенню можливостей для оновлення обладнання електростанцій та впровадженню технологій очищення шкідливих викидів, таких як SО2, NО2 та зола.
20 грудня 2005 р. на прес-конференції в Києві Президент України Віктор Ющенко звернув увагу на рішення, прийняте Радою національної безпеки та оборони (РНБО) України, щодо нової концепції енергетичної безпеки України за шістьма напрямами. До них, зокрема, належать: проведення власної активної політики видобування енергоресурсів, досягнення зі світовими і національними компаніями домовленостей про реалізацію з початку 2006 р. кількох проектів реанімації енерговидобутку на старих родовищах. За словами Президента, за допомогою цих проектів протягом п'яти років виробництво нафти в Україні може збільшитися в 1,5 рази. Україна також має перспективи національного газовидобутку і видобутку уранової руди.
31 грудня 2005 р. Президент України підписав Указ "Про утворення Національного агентства України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів" № 1900/2005. У цьому документі зазначається:
"З метою підвищення ефективності реалізації державної політики у сфері використання енергетичних ресурсів та енергозбереження, відповідно до п. 15 ч. 1 ст. 106 Конституції України постановляю:
1. Утворити Національне агентство України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів як центральний орган виконавчої влади зі спеціальним статусом. У зв'язку з цим внести зміну до Схеми організації та взаємодії центральних органів виконавчої влади, затвердженої Указом Президента України "Про зміни у структурі центральних органів виконавчої влади" від 15 грудня 1999 р. № 1573 (у редакції указу від 19 грудня 2005 р. № 1784 зі змінами, внесеними указом від 30 грудня 2005 р. № 1873), доповнивши розділ III після абзацу 20 новим абзацом такого змісту: "Національне агентство України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів".
2. Установити, що основними завданнями Національного агентства України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів є:
— проведення єдиної державної політики у сфері використання енергетичних ресурсів та енергозбереження;
— забезпечення збільшення частки нетрадиційних та альтернативних видів палива у балансі попиту та пропонування енергоносіїв;
— створення державної системи моніторингу виробництва, споживання, експорту та імпорту енергоносіїв, удосконалення системи обліку та контролю за споживанням енергетичних ресурсів;
— забезпечення функціонування єдиної системи нормування питомих витрат енергетичних ресурсів у суспільному виробництві.
3. Кабінету Міністрів України здійснити заходи, пов'язані з утворенням Національного агентства України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів, зокрема:
— затвердити граничну чисельність працівників Національного агентства України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів;
— вирішити питання матеріально-технічного та іншого забезпечення діяльності Національного агентства України з питань забезпечення ефективного використання енергетичних ресурсів, у тому числі щодо його розміщення;
— подати в місячний термін пропозиції стосовно внесення до актів Президента України змін, що випливають із цього указу;
— привести нормативно-правові акти у відповідність до цього указу;
— забезпечити приведення центральними органами виконавчої влади їх актів у відповідність до цього указу.
23 березня 2006 р. у Києві відбулася презентація Енергетичної стратегії України на період до 2030 р. та подальшу перспективу. Новим пріоритетом визнано використання таких паливних ресурсів, як вугілля та уран, яких в країні вистачає на власні потреби. Тобто акценти зміщуються на поліпшення потужності й побудову нових ядерних і теплових електростанцій. Кінцевою метою цієї стратегії є інтеграція Об'єднаної енергосистеми України до єдиної енергосистеми Європи з послідовним збільшенням експорту електроенергії, зміцнення позицій України як транзитної держави нафти і газу.
Енергетичну стратегію України до 2030 р. доопрацювала робоча група, утворена Міненерго України, на основі проекту "Енергетичної стратегії України до 2030 р. та подальшу перспективу, розробленого Інститутом загальної енергетики НАН України з коригуванням вихідних даних за підсумками 2004 та 2005 pp. Під час доопрацювання стратегії враховано доручення Президента та Уряду України, результати Парламентських слухань, громадських обговорень, пропозиції депутатів Верховної Ради України, енергетичних компаній.
Стратегію розробляли згідно з Концепцією розвитку паливно-енергетичного комплексу України на 2006—2030 pp. Прогнозне оцінювання обсягів і структури споживання енергетичних продуктів ґрунтуються на статистичних даних 2004 р. та оперативних показниках за 2005 р. з урахуванням тенденцій геополітичного, макроекономічного, соціального і науково-технічного розвитків країни і має певні ризики щодо визначення цих факторів. Тому варто забезпечити постійний моніторинг енергетичної стратегії та періодичне уточнення передбачених стратегією обсягів і термінів виконання робіт з урахуванням динаміки цін на паливно-енергетичні ресурси у світі й країні, державних програм розвитку економіки, досягнень науково-технічного прогресу та інших чинників.
Отже, необхідність сталого енергопостачання населення й економіки країни, зменшення рівня енергетичної залежності, зниження техногенного навантаження на довкілля, зменшення соціальної напруги у сфері енергетики, загальне підвищення рівня енергетичної безпеки України потребують розв'язання проблем, пов'язаних із низькою енергетичною ефективністю економіки країни, значними витратами суспільства на енергозабезпечення. Тобто реалізація заходів енергетичної ефективності, за допомогою яких забезпечиться реалізація головних завдань енергетичної стратегії держави, є переважним фактором підвищення рівня енергетичної безпеки та енергетичної незалежності України.
Реалізація енергетичної стратегії України для умов базового сценарію розвитку економіки гарантує виконання завдань та вирішення питань паливно-енергетичного комплексу, основними з яких е:
1. Забезпечення в потрібних обсягах надійного та якісного постачання економіки та населення країни енергетичними продуктами, підвищення економічної ефективності та поліпшення екологічної безпеки шляхом упровадження новітніх технологій під час модернізації, реконструкції та нового будівництва енергооб'єктів.
2. Зменшення енергоємності ВВП з 0,5 кг у. п./грн у 2005 р. до 0,24 кг у. п./грн у 2030 р. (тобто у 2,1 рази) шляхом структурного та технологічного енергозбереження.
3. Оптимізація структури виробництва електроенергії за видами палива з забезпеченням співвідношення між АБС — 52,1 %; ТЕС, ТЕЦ, блок-станціями — 42,9 %; іншими типами генерації — 5,0 %. Таке співвідношення виробництва забезпечує економічну роботу електростанцій та створює умови регулювання і стабільної роботи Об'єднаної енергосистеми України,
4. Забезпечення енергетичної безпеки шляхом:
— зменшення рівня енергетичної залежності країни від зовнішніх поставок палива (природний газ, нафта, уран) з 54,8 % у 2005 р. до 11,7 % у 2030 р., у тому числі за допомогою збільшення використання власного вугілля, урану, газу, нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії;
— зростання обсягів виробництва електроенергії на власному паливі з 38,1 % у 2005 р. до 91,7% у 2030 p.;
— диверсифікації джерел і маршрутів постачання природного газу та нафти шляхом участі України в міжнародних енергетичних проектах, зокрема, розширення участі країни у розробленні нафтогазових родовищ та розвитку нафтогазової інфраструктури за кордоном;
— створення в країні стратегічного резерву нафти та природного газу з метою використання у надзвичайних ситуаціях та ринкового регулювання цін;
— участі в розробленні та реалізації міжнародних енергетичних проектів.
Інтеграція української енергосистеми до європейської — складова стратегічної мети України про входження до ЄС На відміну від країн нової хвилі розширення ЄС, Україна має досить потужні газо-, нафтотранспортні та електричні мережі, поєднані 8 транспортними мережами ЄС і країн СНД, що дає змогу їй брати участь у формуванні Європейської енергетичної політики та спільного енергетичного ринку, відігравати важливу роль в енергетичній співпраці країн СНД і ЄС Реалізація енергетичної стратегії має забезпечити перетворення України на впливового та активного учасника міжнародних відносин у сфері енергетики, зокрема, шляхом участі у міжнародних і міждержавних утвореннях та енергетичних проектах. 8 цією метою уряд повинен створювати умови для діяльності відповідних суб'єктів у таких напрямах: імпорт-експорт енергопродуктів; реалізація та розвиток транзитного потенціалу; участь у розробленні енергетичних ресурсів та спорудженні енергетичних об'єктів за межами України тощо.
Запитання і завдання для самоконтролю
1. Назвіть основні складові та головні напрями сучасної екологічної проблеми.
2. Охарактеризуйте еволюцію джерел енергії протягом усієї історії людства.
3. У чому полягає сутність енергетичної кризи?
4. Назвіть чотири основних напрями використання енергії.
5. З'ясуйте, як наслідки аварії на Чорнобильській АБС відобразилися на екологічній ситуації та стані здоров'я людей в Україні та Європі загалом.
6. Визначте переваги та недоліки ядерної енергетики.
7. У чому полягає сутність поняття "енергозбереження"?
8. З'ясуйте основні напрями енергозбереження.
9. Назвіть та охарактеризуйте головні альтернативні джерела енергії.
10. Які ви знаєте недоліки сонячної енергії?
11. Які умови потрібні для нормальної роботи вітрових двигунів?
12. Які регіони України мають найвищий вітроенергетичний потенціал?
13. Чому збільшується потреба в малих ГЕС на сучасному етапі розвитку альтернативної енергетики в Україні?
14. У чому полягає сутність біотехнологічного методу переробки органічних відходів?
15. Чи є в Україні перспективи використання енергії земних надр, припливів та відпливів, морських течій та хвиль?
16. Які основні види нетрадиційної енергетики визнано в Україні пріоритетними?
17. Чому Україна нині відстає від інших європейських країн з погляду енергоефективності?
18. Розкрийте сутність енергетичної безпеки в Україні.
Рекомендована література
1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. — М.: ЮНИТИ, 2002. — 566 с.
2. Алексахин ВМ. Ядерная энергия и биосфера. — М., 1985.
3. Альтернативные источники энергии // Материалы советско-итальянского симпозиума. — Ч. 2: Использование комплексной энергии. — М.: ЭНИНА, 1983. — 152 с.
4. Бараннік В.О., Земляний М.Г. Енергозбереження — пріоритетний напрям енергетичної політики та підвищення енергетичної безпеки України // 36. наук, праць Міжнар. наук.-практ. конф. "Енергоефективність — 2004". — О., 2004. — С . 97—108.
5. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. — К.: Либідь, 1993. — 304 с
6. Відновлювана енергетика в Україні // Новини енергетики. — К.: Всеукр. енергетичний комітет Всесвітньої енергетичної ради, 2003. — № 9. — 40 с.
7. Волеваха М.Л., Гойса M.L Енергетичні ресурси клімату України — К.: Наук, думка, 1967. — 132 с.
8. Клімат України / За ред. В.М. Ліпінського, В.А. Дячука, В.М.Бабіченко. — К .: Вид-во Раєвського, 2003. — 343 с.
9. Краснянский М. Энергосбережение — важнейшее направление экономической и экологической политики // Погляд громадськості: Екологічна політика в Україні: Матеріали Першої всеукр. конф. екологічної громадськості (Київ, 15—16 грудня 2000 р.). — К.: Інфотерра, 2001. — С. 142—148.
10. Методичні основи формування "зелених" тарифів на електричну енергію вітрових електричних станцій. — К., 2003. —11 с.
11. Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства в навколишньому природному середовищі. Спец. вид. до 5-ї Всеєвропейської конф. міністрів навколишнього середовища "Довкілля для Європи". — К., 2003. — 128 с.
12. Пояснювальна записка до проекту Закону України "Про впорядкування питань, пов'язаних із забезпеченням ядерної безпеки". — К., 2002.
13. Скиннер Б. Хватит ли человечеству земных ресурсов? — М.: Мир, 1989. — 264 с.
14. Стан світу — 2000: Доповідь Ін-ту всесвітнього спостереження про прогрес до сталого суспільства. — К.: Інтелсфера 2000. — 285 с.
15. Шевцов А.І., Земляний М.Г., Дорошкевич А.З. та ін. Енергетична безпека України. Стратегія та механізми забезпечення. — Д.: Пороги, 2002. — 264 с.
Розділ 6 ЗЕМЕЛЬНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ ТА ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ Й ОХОРОНИ
Використання людиною ґрунтів в інтересах землеробства почалося у період неоліту майже 12 тис. років тому, коли з'явилося мотичне рільництво. Із розвитком поселень ґрунти широко використовували під забудівлю. Примітивна агротехніка та інтенсифікація застосування ріллі у процесі збільшення густоти населення зумовили руйнування ґрунту під впливом води та вітру. Тому вже понад 2 тис. років тому почали захищати ґрунти від ерозії (наприклад, у Китаї).
У сучасному розумінні земельні ресурси — це складне поняття, до якого умовно належить визначення "природно-соціальне утворення", що характеризується ознаками просторового та інтегрального ресурсів — протяжністю, рельєфом, надрами, водами, ґрунтовим покривом, рослинністю, іншою біотою, а також є об'єктом господарської діяльності й розселення, визначає екологічні умови життя людей. Земельні ресурси — сукупні ресурси земної території як просторового базису господарської діяльності і розселення людей, засобу виробництва, її біологічної продуктивності та екологічної стійкості середовища життя.
Земля — це територія суші або її частина (земельна ділянка) з ґрунтами, іншими природними компонентами ландшафту, що органічно поєднані та функціонують разом із нею, є об'єктами власності та господарської діяльності, що здійснюється на основі законодавства України. Вирізняють такі рівні комплексного оцінювання земельних ресурсів:
— природно-історичний (природний). На цьому рівні оцінюються окремі компоненти території без спеціального визначення їх соціальної функції, тобто йдеться тільки про якісне оцінювання об'єктів та явищ;
— природно-ресурсний (геотехнологічний), сутність якого полягає в оцінюванні соціальної функції природних елементів території шляхом запровадження поняття "земельні ресурси", тобто на ресурсному рівні;
— еколого-соціально-економічний. На цьому рівні здійснюється поглиблений аналіз соціальних функцій сукупності земельних ресурсів за допомогою різних територіально-господарських систем або комплексів.
Одним із основних споживачів земельних ресурсів є сільське господарство. Саме ґрунт дає всі відтворювані ресурси рослинного і тваринного світів. Ґрунт — біокосна система, в якій складові (жива речовина та нежива матерія, мінеральна речовина, або скелет ґрунту, та організми) настільки взаємопов'язані, що втрата якоїсь із них неможлива — ґрунт зруйнується. Для ґрунту характерна найбільша активність процесу вивітрювання. Адже на його поверхню потрапляє сонячна радіація, атмосферні опади, він е субстратом і середовищем сухопутного життя. Із природними є штучні, докорінно перетворені ґрунти та ґрунтоподібні суміші: у містах, на звалищах, рекультивованих кар'єрах тощо. Такі заходи, як меліорація, суттєво впливають на ґрунтотворний процес. Частка перетворених і штучних ґрунтів досить значна, а в деяких регіонах світу вони навіть переважають.
Ґрунти — це природні утворення, яким властива родючість — здатність забезпечувати рослини речовинами, необхідними для їх життєдіяльності, а також накопиченими водою та повітрям. Ґрунти — багатофункціональні системи, що мають важливе екологічне значення. Вони виконують такі основні функції:
— середовище існування;
— акумулятор і джерело речовини та енергії для організмів;
— проміжний ланцюг між біологічним і геологічним кругообігами;
— захисний бар'єр;
— умови для нормального функціонування біосфери загалом. Ці функції ґрунтів утворюють їх екологічний потенціал.
Його складовою е агроекологічний потенціал, тобто здатність ґрунтів виконувати функцію сільськогосподарських угідь, створювати оптимальні умови для росту і розвитку сільськогосподарських рослин, а також підтримувати екологічну рівновагу в агроландшафтах і природному середовищі. Агроекологічний потенціал ґрунтів визначається за такими головними показниками:
— потужність гумусного шару ґрунту;
— вміст поживних речовин (фосфор, калій); —- рівень і мінералізація ґрунтових вод;
— біотичний потенціал або біопродуктивність земельних угідь (середньорічне продуктивне зволоження, період вегетації, середньорічний радіаційний баланс);
— стійкість ґрунтів до забруднення (активні температури, крутизна схилів, кам'янистість, структурність, питомий опір, механічний склад, вміст гумусу, тип водного режиму, реакція рН, місткість іонів, залісненість, розораність, господарська освоєність);
— забрудненість радіонуклідами (цезій, стронцій, плутоній, америцій), важкими металами (валовий вміст у ґрунті бору, молібдену, марганцю, цинку, кобальту, нікелю, міді, хрому, свинцю та ін.), пестицидами і мінеральними добривами з урахуванням природних особливостей ґрунтів;
— несприятливі природно-антропогенні процеси (ступінь ураженості територій яружною та площинною ерозією, зсувами, суфозією лесових порід, дефляцією, карстом, селями, засоленням, підтопленням, просіданням й обваленням над гірничими виробками тощо).
Ґрунт — це базис для створення будь-якої агроекосистеми, концентрації процесів трансформації потоків речовин та енергії, головна ланка управління агроекосистемами. Фізико-хімічні процеси, що відбуваються в агроекосистемах, істотно відрізняються від аналогічних у природних екосистемах унаслідок наявності елементів антропогенного регулювання. Принципова відмінність навіть спрощених агроекосистем від природних полягає в переважному виносі з врожаєм поживних речовин, які акумулюються у вирощеній продукції.
Родючість ґрунту, що визначається в основному запасами гумусу, є не тільки головною економічною й екологічною характеристиками агроекосистеми. Зменшення вмісту гумусу погіршує умови розвитку корисної мікрофлори, спричинює втрату запасів внутрішньоґрунтової вологи, елементів мінерального живлення, посилення процесів змивання та вимивання, тобто зумовлює деградацію базису. З усіх типів ґрунтів найродючішими та найпотужнішими є чорноземи. В Україні нараховується майже 650 різних видів ґрунтів.
Ґрунти, розташовані на поверхні суші, відіграють виключно важливу роль у процесі взаємодії літосфери з атмосферою та гідросферою, безпосередньо (через рослини) або опосередковано (через тварин) зумовлюють існування біосфери. Усі ґрунти мають здатність до самовідновлення у процесі ґрунтоутворення. Людство використовує ґрунти прямим та опосередкованим шляхами. До прямого використання належать: рух наземного транспорту, будівництво, розміщення промислових і побутових відвалів, фільтрація вод тощо; при цьому ґрунти гинуть. Опосередковане використання має ширші масштаби і за правильної організації не призводить до зникнення або різкого погіршення властивостей ґрунтів. Найважливішим є використання ґрунтів з метою вирощування культурних рослин. Через промислових тварин людина використовує рослини, а через них — ґрунти.
Ґрунт — найскладніша система, одним з основних компонентів якої є живі організми, що її населяють. Від діяльності цих організмів залежать характер та інтенсивність фіксації головного біогенного елемента — атмосферного азоту, здатність ґрунту до самоочищення та ін. Значення ґрунтової біоти постійно збільшується, і не тільки у зв'язку з її незамінною роллю у формуванні родючості ґрунту. Під час техногенного забруднення компонентів біосфери, в тому числі й ґрунту, ґрунтова біота виконує ще одну важливу функцію — детоксикації різних сполук, які є в ґрунті і впливають на стан навколишнього середовища та якість сільськогосподарської продукції.
Ґрунтовий покрив — це самостійна земна оболонка — педосфера. Ґрунт є продуктом сумісної дії клімату, рослинності, тварин та мікроорганізмів на поверхневі шари гірських порід. У цій найскладнішій системі безперервно відбуваються синтез і руйнування органічної речовини, кругообіг елементів зольного та азотного живлення рослин, детоксикація різних забруднювальних речовин, що потрапляють у ґрунт. Такі процеси здійснюються за допомогою унікальної структури ґрунту, що являє собою систему взаємопов'язаних твердої, рідкої, газоподібної та живої складових. Наприклад, повітряний режим ґрунту тісно пов'язаний із його вологістю. Оптимальне співвідношення цих факторів сприяє ліпшому розвиткові вищих рослин. Тверда фаза ґрунту, в якій здебільшого містяться джерела поживних та енергетичних речовин (гумус, органо-мінеральні колоїди), взаємопов'язана з ґрунтово-біотичним комплексом.
У зв'язку з цим значення ґрунту в агроекосистемах полягає в тому, що:
— це головний засіб сільськогосподарського виробництва та основа агроекосистем. Людство отримує з ґрунту майже 95 % усіх продуктів харчування;
— це життєвий простір, що забезпечує існування живих організмів;
— це механічна опора рослинності, яка на ньому росте;
— ґрунт має здатність зберігати насіння протягом декількох років, у зв'язку з чим підтримується біорізноманіття у природі та здатність до оновлення рослинних популяцій;
— ґрунт акумулює потрібні для життєдіяльності організмів воду, поживні та енергетичні речовини, що в значній мірі визначає його родючість;
— він регулює гідротермічний режим, що дає змогу організмам, які його населяють, зберігати життєдіяльність за певних температур і вологості;
— ґрунт виконує санітарну функцію. Його здатність до самоочищення за допомогою його біоти забезпечує знешкодження багатьох патогенних мікробів і токсикантів, що позитивно впливає на якість сільськогосподарської продукції і стан природного середовища;
— йому також притаманна інформаційна функція. Відомо, наприклад, що перехід навесні температури понад 4-5 °С стимулює активізацію азоту, фосфору, калію, тобто ця межа температури є своєрідним "сигналом" до початку споживання поживних елементів у зв'язку з початком вегетаційного періоду.
Однак ці функції ґрунту не безмежні й можуть порушуватися унаслідок виробничої діяльності людини. Одним з таких порушень є ґрунтостомлення, зовнішні вияви якого відображаються в різкому зменшенні врожайності сільськогосподарських культур. Це спостерігається у процесі постійного вирощування рослин одного й того самого роду. Основними причинами ґрунтостомлення є накопичення у ґрунті токсичних речовин, які виділяють коріння рослин та мікроорганізми, а також розклад специфічних шкідників, збудників хвороб і бур'янів. З метою запобігання ґрунтостомленню потрібно дотримуватися сівозмін, оздоровляти ґрунти шляхом внесення органічних добрив, вирощувати стійкі сорти тощо.
6.1. Сучасний стан земельного фонду України
Сучасне використання земельних ресурсів України не відповідав вимогам раціонального природокористування. Порушено екологічно допустиме співвідношення площ ріллі, природних кормових угідь, лісових насаджень, що негативно впливає на стійкість агроландшафтів. Розораність земель є найвищою в світі й досягає 57 % території країни та майже 80 % сільськогосподарських угідь. Інтенсивне сільськогосподарське використання земель зумовлює зменшення родючості ґрунтів у зв'язку з їх переущільненням, втратою грудкувато-зернистої структури, водопроникністю та аераційною здатністю з усіма екологічними наслідками.
Із ґрунтом кожного року виноситься 11 млн т гумусу, 0,5 млн т азоту, 0,4 млн т фосфору й 0,7 млн т калію. Щорічні еколого-економічні збитки від ерозії ґрунтів перевищують 9 млрд грн. Значної екологічної шкоди земельні ресурси зазнають унаслідок забруднення ґрунтів викидами промисловості (важкі метали, кислотні дощі тощо) та використання засобів хімізації в аграрному секторі. Ситуація із забрудненням ґрунтів ускладнилася після аварії на Чорнобильській АЕС. Радіонуклідами забруднено 74 райони 11 областей України, у тому числі 3,1 млн га ріллі. З використання вилучено 119 тис. га сільськогосподарських угідь, у тому числі 65 тис. га ріллі. Загальна площа сільськогосподарських угідь, забруднених радіонуклідами, становить 6,7 млн га, значна частка котрих розташована в Житомирській області та південних районах Київської. Інші забруднені ділянки у вигляді "плям" розміщені на територіях Рівненської, Волинської, Чернігівської, Вінницької, Черкаської та Тернопільської областей*72.
*72: {Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2000 році. – К.: Мінекономресурсів , 2001. – С. 29. }


Земельні ресурси, на використанні яких формується майже 95 % обсягу продовольчого фонду та 2/3 фонду товарів споживання, вважаються первинним фактором виробництва й основою економіки України. Частка земельних ресурсів у складі продуктивних сил держави становить понад 40 %. Земельний фонд складається із земель, що мають різноманітне функціональне використання, якісний стан і правовий статус (рис. 6.1). Власне земельна площа (суша) України становить 57 939,8 тис. га; її сільськогосподарська освоєність дорівнює 72,2 %, розораність — понад 57 %; частка ріллі в загальній площі сільськогосподарських угідь сягає 79 %. Середньозважена землезабезпеченість основних галузей народногосподарського комплексу є достатньою для їх нормального розвитку.
Але порівняльний аналіз ефективності використання земельно-ресурсного потенціалу в Україні та країнах із подібними, а то й гіршими ґрунтами, свідчить, що навіть у 1990 p., коли в Україні зібрали рекордний урожай (понад 50 млн т зернових), ефективність залишалася порівняно низькою. Навіть у Фінляндії врожайність наведених культур була більшою, ніж у нашій країні. Обсяги сільгосппродукції, отриманої з 1 га оброблюваних земель, в Україні у вартісному вираженні були меншими у понад два рази; а продукція у зв'язку з низькою якістю та високою собівартістю — неконкурентоспроможною на західному ринкові.
82 % земельних ресурсів України використовуються як головний засіб виробництва в сільському та лісовому господарствах. Сільськогосподарська освоєність земель перевищує екологічно обґрунтовані норми (для порівняння: розораність території США становить 15,8 %, а сільськогосподарських угідь — 35,9%; розораність території Великої Британії, Франції, ФРН — від 28 до 32 %, де частка ріллі дорівнює від 40 до 58%).
Нормативи відведення земельних ділянок для потреб промисловості, транспорту, енергетики в 2,5—2,7 рази перевищують нормативи, прийняті в країнах Західної Європи. Значні території зайняті відходами виробництва, відвальними породами. Широке застосування відкритого способу добування корисних копалин спричинює до знищення ґрунтового покриву на значних площах. Обмеженість і вичерпність територіальних земельних ресурсів, поступове зменшення площі продуктивних земель загострює в окремих регіонах України проблему землезабезпечення. За останні ЗО—40 років площа ріллі, що припадає на одного мешканця України, скоротилася в середньому на 30 %. У Закарпатській, Київській та Львівській областях на одного мешканця припадає 0,16; 0,36 і 0,33 га ріллі відповідно, що за нормативами Міжнародної комісії з продовольства ФАО при ООН оцінюється як недостатньо, а в областях Донецько-Придніпровського регіону — на рівні нижньої межі.
6.2. Основні причини погіршення якості земельних ресурсів України та заходи боротьби з ними
Порушення (руйнування) ґрунтів — складний комплекс антропогенних і природних процесів зміни фізико-хімічних і механічних характеристик ґрунту. Як правило, першою причиною порушення ґрунтів е процеси, ініційовані діяльністю людини (це, наприклад, механічна обробка ґрунтів, трансформація шарів землі в будівництві, переущільнення ґрунтів унаслідок діяльності транспорту, випасання худоби, зрошення або інші зміни режиму ґрунтових і поверхневих вод, забруднення ґрунтів та ін.). Результати цих первинних змін можуть багаторазово посилюватися під впливом природних чинників, наприклад, вітру, дощових потоків тощо (рис. 6.2). Тобто ґрунт — дуже складна і вразлива система, що формувалася протягом століть, але може бути зруйнована шляхом неправильних дій людини за лічені роки, місяці і навіть дні*73.
*73: {Мельник Л.Г. Екологічна економіка. – Суми: Університет. книга, 2003. – С. 48. }
Несприятливі природно-антропогенні процеси — це зсуви, ерозія, суфозія, дефляція, карст, селі, засолення, підтоплення, просідання тощо. За 1960—2000 рр. кількість випадків вияву небезпечних процесів в Україні збільшилася в середньому у 3—5 разів. На 80 % міських територій спостерігається вияв близько 20 видів небезпечних для населення природно-антропогенних процесів, серед яких загрозливими залишаються підтоплення, зсуви, абразія, карст. Найефективніше вони виявляються у Волинській, Тернопільській, Хмельницькій, Вінницькій, Одеській, Херсонській областях та Автономній Республіці Крим. Майже у 2240 населених пунктах підтоплюється 800 тис. га земель, а в 200 — зареєстровано зсуви, карсти та ін. В Івано-Франківській, Закарпатській областях та в АР Крим на 70 % гірських водозаборів, переважно в низькогір'ї, розвинуті селеві процеси.

Рис. 6.2. Площі та ступінь зменшення родючості орних ґрунтів України*74
*74: {Медведєв B.В., Лактіонова Т.М. Стан робіт з моніторингу ґрунтів в Україні // Еколог, вісн. — К.: Всеукр. еколог, ліга, 2003. — Травень — червень. — С. 8—10.}
Ерозія ґрунтів. Ерозія має найбільший руйнівний вплив на ґрунти. Ерозія ґрунтів — це процес захоплення часток ґрунту та їх виношування водою або вітром, а також процес руйнування верхніх, найродючіших шарів ґрунту. Фактична еродованість земель в Україні становить 57,4 %; з них 32 % площ зазнають вітрової, 3,4 % — сумісної дії водної та вітрової ерозій, 22 % — водної ерозії. Найбільше еродованих ґрунтів у Донецькій (70,6 %), Луганській (62) та Одеській (56) областях. Залежно від переваги тих чи інших факторів, що впливають на ерозійні процеси, вирізняють такі форми ерозії ґрунтів:
— водна ерозія, яка починається з крапельної, тобто під дією дощових крапель. Коли вода стікає по поверхні, вона підхоплює та несе частки ґрунту. Таке рівномірне їх вимивання з поверхні називається площинною ерозією. Якщо в результаті вимивання утворюється багато дрібних річищ, ерозію називають струминною, а коли утворюється декілька великих — яружною. Тобто унаслідок ерозії земля може втрачати родючість доти, доки не перетвориться на пустелю, тобто відбувається її спустелювання;
— механічна (агротехнічна) — відбувається у зв'язку з механічною обробкою ґрунтів. Побічним результатом може бути систематичне зрушення ґрунту вниз по схилу внаслідок роботи сільськогосподарських машин і знарядь під час оранки. Надзвичайно небезпечною є механічна обробка ґрунтів уздовж схилу, адже після глибокої оранки дощ, вітер і гравітаційні сили можуть зруйнувати землю за лічені місяці (а за сильного дощу — навіть за годину можуть вимити яр);
— будівельна ерозія спричиняється порушенням трав'яного покриву будь-якими будівельними роботами;
— транспортна є наслідком порушення рослинності транспортними засобами;
— пасовищна виникає у зв'язку з ослабленням трав'яного покриву під впливом витоптування та поїдання тваринами. Надмірний випас визначається тим, що трава поїдається швидше, ніж може відновлюватися; результатом є її відмирання, оголення ґрунту та дія на нього ерозії;
— вітрова ерозія (дефляція, видування) відбувається у результаті перевідкладення ґрунтових часток повітряними потоками; під час сильної дефляції виникають пилові бурі;
— хімічна є наслідком нагромадження в ґрунтах окремих хімічних компонентів (мінеральних добрив, отрутохімікатів тощо), які руйнують структуру ґрунту.
Під впливом діяльності людини виникає прискорена (ексцесивна) ерозія, що часто зумовлює повне руйнування ґрунтів. При цьому втрати компонентів ґрунту не компенсуються та відбувається різке зниження його родючості. Руйнування ґрунту здійснюється у сотні й навіть тисячі разів швидше, ніж під час природних ерозійних процесів. У природних умовах родючість ґрунту постійно підтримується тим, що взяті рослинами поживні речовини знову потрапляють у ґрунт із опадами, мінералізуються та знову збагачують його. У сільському господарстві у ґрунт повертається лише незначна частина біомаси, інша — збирається під час урожаю. Особливо сильно виснажують ґрунт монокультури. Розвитку ерозії також сприяє знищення лісів, яке позбавляє ґрунт захисного шару.
У середньому ґрунт формується зі швидкістю майже 12,5 т/га в рік, що становить його шар товщиною близько 0,4 см. Таким чином, ґрунти можуть витримати ерозію з такою самою швидкістю, залишаючись у стані рівноваги. На жаль, на переважній більшості ґрунтів цей баланс порушений.
Серед основних заходів щодо запобігання ерозії та боротьби з нею вирізняють такі:
— організаційно-господарські — заходи, що визначають використання ґрунтів лише з огляду на їх придатність для тих чи інших цілей. Вони мають забезпечувати правильну структуру посівних площ та сівозмін, їх розміри та конфігурацію, а також обмеження випасу. До цієї групи заходів належать профілактичні та спеціальні заходи. Профілактичні полягають у забороні: 1) використання авіації для внесення добрив і обробки пестицидами; 2) застосування легкорозчинних отрутохімікатів та мінеральних добрив; 3) розорювання земель і знищення деревно-чагарникової або трав'янистої рослинності на ерозійно-небезпечних ділянках; 4) внесення добрив на сніговий покрив і мерзлий ґрунт; 5) складування добрив на полях тощо. Спеціальні заходи передбачають раціональну (з екологічного погляду) організацію території та комплексне водо-регулювання у межах водозабору;
— протиерозійні агротехнічні заходи, що сприяють поліпшенню поглинальної здатності ґрунту, його стійкості до розмивання та видування. Це, наприклад, глибоке орання, обробка ґрунтів поперек схилів, снігозатримання, терасування схилів тощо;
— протиерозійні гідротехнічні заходи забезпечують повне або часткове затримання поверхневого стоку, запобігання концентрації водних потоків, які спричинюють водну ерозію;
— лісо- та лукомеліоративні заходи — залуженню підлягають днища балок, ярів, еродовані схили, буферні смуги на орних землях. Система захисних лісових насаджень має бути постійно діючим елементом ґрунто- і водоохоронних заходів. Лісові насадження мають вигляд смуг й окремих масивів, що створюють меліоративний ефект і забезпечують регулювання та очищення поверхневого стоку.
Окрім ерозії, найістотнішими причинами погіршення якості земельних ресурсів в Україні є: 1) вторинне засолення ґрунтів; 2) підтоплення та висушування земель; 3) антропогенно-техногенне забруднення ґрунтів (рис. 6.3).
Вторинне засолення ґрунтів. Його причиною є, як правило, високе піднімання мінералізованих ґрунтових вод унаслідок порушення водного балансу території. Це звичайно притаманне для нераціонально зрошуваних земель. Засолення ґрунтів — одна з форм їх забруднення, визначається як підвищення вмісту в ґрунті легкорозчинних солей (карбонату натрію, хлоридів та сульфатів). Ґрунти вважаються засоленими, якщо в них міститься понад 0,1 % ваги токсичних для рослин солей або 0,25 % солей у щільному залишку.
Серед заходів боротьби із вторинним засоленням ґрунтів основними є такі:
— правильна організація сівозмін;
— правильна обробка ґрунту з метою підтримки його структури;
— створення лісопосадок;
— правильний режим зрошування;
— раціональна організація витрачання води та запобігання її втратам;
— меліоративні заходи (створення дренажних сіток тощо). Меліорація — соціально необхідний фактор перетворення ландшафтів. Вона здійснюється для регіонів, ландшафти яких потребують коректування низки властивостей і динамічних процесів, що ускладнюють використання їхнього біотичного потенціалу. Основне призначення меліоративних заходів полягає у підвищенні біопродуктивності геосистем і забезпеченні регуляції їх біопродукційних процесів. Реалізація цих заходів означає задоволення ряду соціально-економічних потреб, серед яких найважливішими є такі: отримання додаткової продукції рослинництва і тваринництва на меліорованих землях, підвищення економічності й ефективності сільського господарства шляхом оптимізації його галузевої та територіальної структур, збільшення продуктивних статей водного балансу регіону та ін.*75
*75: {Гавриленко О.П. Геоекологічне обґрунтування проектів природокористування: Навч. посіб. – К.: Ніка-Центр, 2003. – С. 218. }

Провідний вид меліорації — водна, але одночасно може здійснюватися комплекс меліорацій різних видів. Останні можуть мати як самостійне значення, так і виконувати роль посилювача ефекту водної меліорації. Наприклад, планування полів (земельна меліорація) забезпечує рівномірне та глибоке промочування ґрунту водою на зрошуваному полі, що запобігає вторинному засоленню й заболоченню.
Підтоплення земель — це процес збільшення природної вологості ґрунтів понад 80 % повної їхньої вологомісткості, що відбувається під впливом примусового піднімання рівня ґрунтових вод в зону аерації. Підтоплення зумовлює не тільки бездумне спорудження водосховищ. Значна частина підтоплених земель утворюється унаслідок порушення норм поливання у процесі зрошення, витікання води у зрошувальних мережах, технічної недосконалості проектів зрошення. Особливо інтенсивно підтоплення відбувається у перші 2—3 роки після початку функціонування зрошувальної системи.
Чимало земель виявляються підтопленими у зв'язку зі створенням котлованів, траншей та зведенням інших земляних споруд. У них накопичуються поверхневі та дощові води, що потім поєднуються з підземними, проникають у породи, спричинюють їх обводнення та підвищують рівень ґрунтових вод. Окрім цього, до підтоплення можуть призвести й різні земляні роботи, під час яких утворюються насипні об'єкти (насипи, відвали). У насипних ґрунтах створюються сприятливі умови для конденсації водяної пари; крім того, такі об'єкти можуть перешкоджати природному стоку поверхневих вод і фактично зумовити виникнення штучних джерел водозбору*76.
*76: {Мельник Л.Г. Екологічна економіка. – Суми: Університет. книга, 2003. – С. 51. }
Підтоплення також можливе у зв'язку з порушенням структури верхнього шару ґрунту внаслідок зняття рослинного покриву та викорчовування кореневої системи. Поверхневі ґрунти втрачають природний захисний шар, що призводить до збільшення кількості вологи в породах шляхом ліпшої проникності поверхневих ґрунтів і до збереження вологи в породі внаслідок браку її транспірації рослинністю (рис. 6.4). Процеси стійкого довготривалого підтоплення земель називаються заболочуванням.
Висушування земель — це процес появи в літологічному профілі повітряно-сухих ґрунтів і зменшення природної вологості до показника менше 60 % повної вологомісткості. Висушування спричинює зниження родючості ґрунту, сприяє розвитку ерозійних процесів. Його негативний вплив на сільськогосподарські землі починається під час зменшення рівня ґрунтових вод до 1,8 м. Причинами висушування земель можуть бути гірничі роботи, що супроводжуються утворенням западин і балок, а також недоліки у меліоративному проектуванні.
До висушування земель можуть призводити регулювання стоку рік та збільшення глибини водойм, що інтенсифікує підземні стоки і тим самим спричинює зменшення обводення. Ще однією причиною можливого висушування є вирубка лісових насаджень, що зумовлює активізацію процесів випаровування з поверхні, а отже, і зниження рівня ґрунтових вод. Осушені землі в Україні налічують 3,3 тис. га (7,8 %). Осушення ґрунтів застосовується переважно у вологих поліських районах і на Закарпатті. У зв'язку з браком достатніх коштів на підтримання в належному стані осушувальних систем відбувається зменшення ефективності їхнього функціонування, що спричинює заболочення, погіршення функціональних властивостей та продуктивності ґрунтів.

Антропогенне забруднення ґрунтів — це наслідок техногенної міграції елементів. Основними забруднювачами ґрунтів е метали та їх сполуки, радіоактивні елементи, добрива та пестициди. У зв'язку з тим, що самоочищення ґрунтів майже не відбувається (порівняно з атмосферами та водами) або швидкість його дуже мала, токсичні речовини накопичуються, що призводить до поступової зміни хімічного складу ґрунтів. Звідти токсичні речовини потрапляють в організми тварин і людей. Забруднення ґрунтів — процес привнесення чи виникнення в ґрунті нових, звичайно не характерних для нього фізичних, хімічних чи біологічних агентів, або перевищення за певний час середнього багаторічного природного рівня концентрації перелічених агентів.
Серед забруднювальних речовин за масштабами забруднення і впливу на біологічні об'єкти особливе місце займають важкі метали, які відіграють важливу роль в обмінних процесах, але у високих концентраціях зумовлюють забруднення ґрунтів, шкідливо впливають на агроекосистеми. Токсична дія важких металів може бути прямою та опосередкованою. Небезпека, що виникає унаслідок забруднення важкими металами, посилюється ще й слабким виведенням їх з ґрунту.
Рівень забруднення ґрунтів контролюється різними нормативами. Розрізняють санітарно-гігієнічне, екологічне та соціально-економічне нормування. В основі санітарно-гігієнічного нормування лежать граничнодопустимі концентрації речовин, що характеризують таку кількість шкідливих речовин у середовищі, яка практично не впливає на здоров'я людини та її нащадків. Використовують також такий показник, як граничнодопустимий викид.
Сутність екологічного нормування полягає у вивченні дії забруднювальних речовин не на окремі організми, а на систему загалом. У цьому разі передбачається отримання оптимальної біопродуктивності за мінімального впливу на навколишнє середовище. Критерієм впливу є показник граничнодопустимого екологічного навантаження, тобто такий рівень навантаження, за якого зберігається нормальне функціонування екосистеми.
У контексті погіршення якості земельних ресурсів України потрібно згадати і про екологічні проблеми хімізації сільського господарства. За класифікацією ФАО, до сучасних агрохімікатів належать засоби хімізації сільського господарства, які мають великий вплив на агроценози та їх продуктивність. Серед них розрізняють: мінеральні добрива, хімічні засоби захисту рослин, регулятори росту рослин, штучні структуроутворювачі ґрунту тощо. Застосування органічних та мінеральних добрив — одна з основних умов збільшення обсягів урожайності сільськогосподарських культур, а також важлива ланка технологій їх вирощування.
Несприятливий вплив добрив на навколишнє середовище, ті чи інші компоненти агроценозів може бути різним: забруднення ґрунтів, поверхневих і ґрунтових вод, посилення евтрофікації водойм, ущільнення ґрунтів; порушення кругообігу та балансу поживних речовин, погіршення агрохімічних властивостей і родючості ґрунту; погіршення фітосанітарного стану посівів та розвиток хвороб рослин, зменшення продуктивності сільськогосподарських культур і якості отриманої продукції тощо.
Для більшості мінеральних добрив характерна фізіологічна кислотність, тому їх застосування у надмірних кількостях зумовлює розвиток процесів підкислення ґрунтів. Надлишок мінеральних добрив спричинює порушення в біологічній компоненті ґрунтів, унаслідок чого порушуються процеси трансформації органічної речовини. Крім того, збільшується частка мікроскопічних грибів у структурі мікробного ценозу, що загрожує небезпекою утворення мікотоксинів у ґрунті, продуктах харчування тощо.
Надмірні дози азотних добрив можуть призвести до зменшення родючості ґрунтів та забруднення продуктів харчування. Надмірне накопичення нітратів у рослинах зумовлено комплексом факторів. При цьому найважливішу роль відіграють дози внесених добрив, а також їх форми, терміни збирання врожаю та ін. Азотні добрива також забруднюють природні води.
Фосфорні добрива — це в основному водорозчинні види, що найлегше засвоюються рослинами: суперфосфат і подвійний суперфосфат, амофос, нітроамофоска тощо. Разом із фосфорними добривами у ґрунт потрапляє багато токсичних елементів, які є малорухомими в ґрунтовому середовищі. Крім того, у фосфорних добривах містяться токсичні сполуки фтору. Калійні добрива також можуть негативно впливати на довкілля.
Пестициди (від лат. pestis — зараза й caedo — убиваю) — токсичні речовини, їх сполуки або суміші речовин хімічного чи біологічного походження, призначені для знищення, регуляції та припинення розвитку шкідливих організмів, унаслідок діяльності котрих уражаються рослини, тварини, люди і завдається шкода матеріальним цінностям, а також гризунів, бур'янів, деревної, чагарникової рослинності, засмічуючих видів риб*77. Уже понад 100 років хімічні засоби захисту рослин мають велике значення у боротьбі зі збудниками хвороб, комахами-шкідника ми та бур'янистою рослинністю. Втрати врожаю у зв'язку з цим становлять від 24 до 47 % (рис. 6.5).
*77: {Закон України "Про пестициди й агрохімікати" від 2 березня 1995 р. №86/95-ВР // ВР. – 1995. - №14. – Ст. 1}
У світі нараховується понад 1000 хімічних сполук, на основі котрих випускають десятки тисяч форм пестицидів. Це отрутохімікати, що називаються пестицидами. Переважна більшість пестицидів — кумулятивна отрута, токсична дія якої залежить не лише від концентрації, а й від тривалості впливу. Пестициди, що використовуються з метою боротьби зі шкідниками, поділяють на три групи:
— рослинного, грибного і бактеріального походження, вони не є чужорідними для природи, тому техногенне навантаження від них мінімальне;
— пестициди неорганічних препаратів — міді, заліза тощо;
— пестициди промислового органічного синтезу — органічні сполуки хлору, фосфору, ртуті. Це отрутохімікати, що мають застосовуватися лише як виняток: у мінімально необхідних кількостях і лише там, де хімічні засоби захисту не можна замінити біологічними.
За цільовим призначенням пестициди поділяють на такі групи:
— гербіциди — для боротьби з бур'янами;
— інсектициди — зі шкідливими комахами;
— фунгіциди — для боротьби з грибними хворобами рослин;
— зооциди — зі шкідливими хребетними;
— родентициди — з гризунами;
— бактерициди — з бактеріями та бактеріальними хворобами рослин;
— альгіциди — для знищення водоростей і бур'янів у водоймах;
— дефоліанти — з метою видалення листу і бадилля;
— десиканти — для підсушування листу перед збиранням урожаю;
— ретарданти — з метою гальмування росту рослин, підвищення стійкості стебел.
За ступенем комплексної дії на організм людини і теплокровних тварин розрізняють чотири класи пестицидів: 1) надзвичайно небезпечні; 2) високо небезпечні; 3) помірно небезпечні; 4) мало небезпечні. Серед основних причини глибоких змін, що відбуваються у природному середовищі унаслідок застосування пестицидів, виокремлюють такі:
— пестициди надзвичайно токсичні для людей і тварин;
— під час їх застосування уражаються не лише об'єкти "придушення", а й багато інших видів, у тому числі їхні природні вороги і паразити;
— пестициди завжди застосовуються проти популяцій;
— як правило, майже завжди витрачають значно більшу кількість препаратів, ніж потрібно для знищення шкідників;
— залишки пестицидів акумулюються й концентруються у харчових (трофічних) ланцюгах;
— залишки пестицидів виносяться також за межі оброблюваної території;
— з'являються резистентні до пестицидів форми шкідливих організмів;
— відбуваються значні порушення взаємозв'язків у біоценозах;
— збільшується ймовірність віддалених наслідків, пов'язаних із патологічною та генетичною діями деяких препаратів на біоту.

Тому в перспективі передбачається застосування біологічних засобів захисту рослин, тобто використання корисних комах і кліщів (ентомофагів) у боротьбі зі шкідливими. Найчастіше використовуються хижаки (сонечко, златоглазки, жужелиці, комахи) і паразити — мухи.
26 вересня 2002 р. Україна приєдналася до Роттердамської конвенції про процедуру попередньої обґрунтованої згоди щодо окремих небезпечних хімічних речовин та пестицидів у міжнародній торгівлі, прийнятої 10 вересня 1998 р. Ця Конвенція спрямована на врегулювання міжнародної торгівлі небезпечними хімічними речовинами з метою охорони здоров'я людини та навколишнього середовища від потенційного шкідливого впливу й заохочення їх екологічно обґрунтованого використання шляхом сприяння обміну інформацією, запровадження процедури прийняття рішень щодо їхнього імпорту та експорту на національному рівні.
Зменшення у кілька разів обсягів використання пестицидів в останні 10—15 років, хоча і сприяло зниженню забруднення ґрунтів та сільськогосподарської продукції отрутохімікатами, але ситуації суттєво не змінило. Це зумовлене тим, що залишки пестицидів знаходяться у ґрунті тривалий час. Чим більше пестицидне навантаження на ґрунти, тим вища їх шкідливість для населення. Пестициди можуть спричинювати інтоксикацію, алергійні реакції, зменшення імунної реактивності, ураження нервової системи, патологічний стан печінки, серцево-судинної системи та ін.
Отже, зробимо деякі висновки. Якщо мінеральні добрива в нормальних кількостях в основному поліпшують поживний режим ґрунтів, то органічні добрива разом із цим збагачують його гумусом, покращують фізико-хімічні властивості, збільшують активність мікрофлори ґрунту. Внесення органічних добрив разом із мінеральними перевищує за ефективністю дію такої самої кількості поживних речовин, якщо мінеральні та органічні добрива застосовуються окремо. Тільки використання органо-мінеральної системи добрив разом з іншими агротехнічними й біологічними засобами створює надійну основу для поліпшення родючості ґрунтів, збільшення обсягів урожайності сільськогосподарських культур, регулювання якості продукції та мінімізації негативного впливу на навколишнє природне середовище.
Стійкість ґрунтів до забруднення унаслідок викидів промислових підприємств, стоків тваринницьких комплексів, ферм, а також мінеральних й органічних добрив, пестицидів тощо визначається за такими показниками, як суми активних температур, крутизна схилів, кам'янистість, структурність, питомий опір, механічний склад, вміст гумусу, тип водного режиму, реакція рН, місткість іонів, розораність, господарська освоєність. На рис. 6.6 зображено, як оцінюється стійкість земель у межах адміністративних районів України з подальшими розрахунками в межах фізико-географічного районування її території.
Від ступеня стійкості ґрунтів значною мірою залежить рівень їх техногенного забруднення. Як видно з рис. 6.6, стійкість ґрунтів збільшується в напрямі з півночі на південь. Дерново-підзолисті ґрунти Полісся і каштанові (сухі степові) в комплексі з солонцями та солончаками мають дуже низьку стійкість до техногенного навантаження. Найстійкішими є чорноземні ґрунти. Саме цим пояснюється високий "імунітет" до техногенного навантаження в Донецько-Придніпровському регіоні України.
Якщо узагальнити всі негативні зміни, то можна констатувати, що майже на 22 % території України спостерігаються сильно уражені, дуже сильно уражені та непридатні до використання ґрунти. Така ситуація значно погіршує умови проживання і виробничої діяльності населення, особливо негативно впливає на стан його здоров'я. Це потребує вжиття необхідних науково обґрунтованих заходів, спрямованих на поліпшення родючості земель та одержання екологічно чистих продуктів харчування.

6.3. Нормативно-законодавча база у сфері використання й охорони земельних ресурсів в Україні
Ще в грудні 1990 р. Верховна Рада прийняла перший Земельний кодекс України як самостійної держави. У березні 1992 р. було ухвалено другу редакцію цього кодексу в зв'язку з упровадженням приватної та колективної власності на землю. 25 жовтня 2001 р. затвердили новий Земельний кодекс України. Крім цього, було прийнято такі закони: "Про плату за землю" від 23 грудня 2004 р., "Про форми державних актів, що засвідчують право власності та право постійного користування землею", "Про оренду землі" від 6 жовтня 1998 р., "Про меліорацію земель" від 14 січня 2000 р., "Про землеустрій" від 22 травня 2003 р., "Про державний контроль за використанням й охороною земель" від 19червня 2003 р., "Про охорону земель" від 19 червня 2003 р., "Про захист конституційних прав громадян на землю" від 20 січня 2005 р. та низку інших важливих документів. Але загалом стан земельного законодавства України й досі залишається незадовільним.
За Земельним кодексом України регулюються відносини у сфері використання й охорони землі. Згідно з цим документом, земельні відносини — це суспільні відносини щодо володіння, користування і розпорядження землею. Суб'єктами таких відносин є громадяни, юридичні особи, органи місцевого самоврядування та органи державної влади; об'єктами — землі в межах території України, земельні ділянки та права на них. Земельні відносини регулюються Конституцією України, Земельним кодексом, а також прийнятими відповідно до них нормативно-правовими актами.
Земельне законодавство України, завдання якого полягає в раціональному використанні й охороні земель, ґрунтується на таких принципах:
— поєднання особливостей використання землі як територіального базису, природного ресурсу й основного засобу виробництва;
— забезпечення рівності права власності на землю громадян, юридичних осіб, територіальних громад і держави;
— невтручання держави у процес здійснення громадянами, юридичними особами та територіальними громадами своїх прав щодо володіння, користування і розпорядження землею, крім випадків, передбачених законом;
— забезпечення раціонального використання та охорони земель;
— забезпечення гарантій прав на землю;
— пріоритет вимог екологічної безпеки.
До повноважень Верховної Ради України в галузі земельних відносин належить, зокрема, визначення засад державної політики в галузі використання та охорони земель і погодження питань, пов'язаних із вилученням (викупом) особливо цінних земель тощо. До земель України належать усі землі в межах її території, в тому числі острови та землі, зайняті водними об'єктами, котрі за основним цільовим призначенням поділяються на категорії. Україна за межами її території може мати на правах державної власності земельні ділянки, правовий режим яких визначається законодавством відповідної держави. Згідно з Земельним кодексом, усі землі України за основним цільовим призначенням поділяються на такі категорії:
— сільськогосподарські;
— землі житлової та громадської забудови;
— землі промисловості, транспорту, зв'язку, енергетики, оборони та іншого призначення;
— природно-заповідні та інші природоохоронні;
— землі оздоровчого призначення;
— рекреаційні;
— історико-культурні;
— землі лісового та водного фондів.
Власність на землю в Україні має такі форми: державна, комунальна, приватна. Розділяють користування землею постійне або тимчасове. Постійним є користування землею без визначеного терміну, а тимчасовим може бути коротко- (до трьох років) і довготермінове (від 3 до 25 років).
Окремий розділ Земельного кодексу присвячений охороні земельних ресурсів України. До охорони земель належить система правових, організаційних, економічних та інших заходів, спрямованих на;
— раціональне використання земель;
— запобігання необґрунтованому вилученню земель сільськогосподарського призначення;
— захист від шкідливого антропогенного впливу;
— відтворення і поліпшення родючості ґрунтів;
— підвищення продуктивності земель лісового фонду;
— забезпечення режиму використання земель природоохоронного, оздоровчого, рекреаційного та історико-культурного призначення.
Питаннями охорони земель в Україні, крім Міністерства охорони навколишнього природного середовища, займаються Державний комітет земельних ресурсів України, Державний комітет лісового господарства України, Міністерство аграрної політики України, Міністерство транспорту і зв'язку України, Міністерство палива та енергетики України та інші центральні органи виконавчої влади. Загалом за допомогою заходів державного контролю виявлено, що сучасне використання земельних ресурсів в Україні не відповідає потребам раціонального природокористування.
У державній власності перебувають усі землі України, за винятком земель, переданих у колективну і приватну власності. Суб'єктами права державної власності на землю е:
— Верховна Рада України — на землі загальнодержавної власності України;
— Верховна Рада Автономної Республіки Крим — на землі в межах території республіки, за винятком земель загальнодержавної власності;
— обласні, районні, селищні, сільські ради народних депутатів — на землі в межах їх територій, за винятком земель загальнодержавної власності.
До складу земель, що потребують створення особливого режиму охорони та забезпечення цільового функціонального використання на території України, належать:
— курортні землі — території поширення понад 400 джерел лікувальних мінеральних вод і 104 родовищ лікувальних грязей; території морських пляжів довжиною 1160 км; земельні ділянки 1059 санаторіїв на 203 тис. місць;
— рекреаційні землі — земельні ділянки 2380 закладів організованого відпочинку й туризму на 398 тис. місць; території масового короткочасного відпочинку населення у приміських зелених зонах; земельні ділянки дачних поселень і садівничих товариств;
— землі природоохоронного фонду — території п'яти національних природних парків, 10 регіональних ландшафтних парків, трьох біосферних заповідників, 1800 заказників, 500 парків — пам'яток садово-паркового мистецтва тощо;
— землі об'єктів історико-культурної спадщини — території розташування понад 125 тис. пам'яток історії, археології, архітектури та ін.
Згідно з Земельним кодексом України, основою для оцінювання земель і розроблення землевпорядної документації щодо їх використання та охорони є природно-сільськогосподарське районування. Спочатку потрібно провести агроекологічне зонування території, яке може бути основою стратегії екологічно раціонального використання земель. Для агроекологічних зон з умовно сприятливою та задовільною оцінкою агроекологічного потенціалу виділяється зона економічно доцільного використання земель, де землекористування необхідно організовувати з урахуванням придатності ґрунтів для бажаних, економічно допустимих та екологічно доцільних видів їх використання (рис. 6.7).
Для агроекологічної зони з умовно задовільною оцінкою агроекологічного потенціалу пропонується зона використання земель у режимі збереження. Сутність поняття "режим збереження" полягає в обмеженні на форми та інтенсивності експлуатації земель з метою забезпечення природного розвитку ґрунтів в умовах, що виключають такий антропогенний вплив, який спричинює зміни функції ґрунтів. Це не консервація певних територій, а особлива форма експлуатації ґрунтів, спрямована на збереження їх біоресурсного потенціалу.
Для погіршеного агроекологічного потенціалу ґрунтів рекомендується виділити зону екологічно адаптивного використання земель. У процесі організації землекористування варто враховувати придатність ґрунтів для конкретних видів використання і факт їх екологічної значущості для ландшафту загалом. Деякі види використання земель заборонено у зв'язку з тим, що вони можуть зумовити порушення ландшафтозберігаючих функцій ґрунтів і відповідно неконтрольовані зміни інших компонентів ландшафтів.
На базі зони екологічного лиха пропонується виокремити зону використання земель у режимі відновлення. Під режимом відновлення розуміють тимчасове вилучення території з традиційного господарського обігу для реалізації особливих форм землекористування, мета яких полягає у створенні умов для реабілітації втрачених у зв'язку з антропогенною діяльністю функцій ґрунтового покриву. Землекористування має організовуватися таким чином, щоб ґрунти могли відновлювати свої екологічні функції.

Отже, агроекологічну оцінку ґрунтів можна використовувати як основу для виконання природно-сільськогосподарського районування земель або подальшого агроекологічного аналізу ґрунтових ресурсів на детальніших рівнях дослідження, а також з метою визначення економічної оцінки земель, проведення земельної реформи й екологічної освіти населення. Основні заходи з охорони земель в Україні подано на рис. 6.8.
Підсумовуючи, можна констатувати таке. Ми розглядаємо сутність земельних ресурсів як сукупні ресурси земної території, просторового базису господарської діяльності й розселення людей, засобу виробництва та екологічної стійкості середовища життя. Одним з основних споживачів земельних ресурсів е сільське господарство, оскільки саме ґрунт дає всі відтворювані ресурси рослинного і тваринного світів. Ґрунти — це багатофункціональні природні утворення, що характеризуються родючістю, тобто здатністю забезпечувати рослини речовинами, потрібними для їх життєдіяльності, а також накопиченими водою та повітрям.
Значення ґрунту в агроекосистемах важко переоцінити. Так, ґрунт є головним засобом сільськогосподарського виробництва, адже з нього людство отримує майже 95 % усіх продуктів харчування. Окрім цього, ґрунт — життєвий простір, що забезпечує існування живих організмів, механічна опора рослинності, яка на ньому росте. Він може зберігати насіння протягом декількох років, що підтримує біорізноманіття в природі та здатність до оновлення рослинних популяцій. Також ґрунт акумулює необхідні для життєдіяльності організмів воду, поживні та енергетичні речовини; регулює гідротермічний режим, виконує санітарну та багато інших функцій. Однак ці функції ґрунту можуть порушуватись унаслідок виробничої діяльності людини. Одним із таких порушень є "ґрунтостомлення", зовнішні вияви якого відображаються в різкому зменшенні обсягів урожайності сільськогосподарських культур.
Сучасне використання земельних ресурсів України не відповідає потребам раціонального природокористування, адже порушено екологічно допустиме співвідношення площ ріллі, природних кормових угідь, лісових насаджень тощо. Отже, земельні ресурси вважаються первинним фактором виробництва й основою економіки України. Частка земельних ресурсів у складі продуктивних сил держави становить понад 40 %. Земельний фонд складається із земель, що мають різноманітне функціональне використання, якісний стан і правовий статус.
Порушення ґрунтів — це складний комплекс антропогенних і природних процесів зміни фізико-хімічних і механічних властивостей ґрунту. Як правило, причиною порушення ґрунтів насамперед є процеси, ініційовані діяльністю людини (наприклад, механічна обробка ґрунтів, трансформація шарів землі в будівництві, переущільнення ґрунтів унаслідок діяльності транспорту, випас худоби, зрошення, забруднення ґрунтів тощо). Результати цих первинних змін можуть посилюватися під впливом природних чинників (наприклад, вітру, дощових потоків).
Найбільший руйнівний вплив на ґрунти має ерозія. З метою запобігання виникненню ерозійних процесів і боротьби з вже існуючими застосовують різноманітні заходи. Наприклад, організаційно-господарські, за допомогою яких визначають використання ґрунтів лише з огляду на їх придатність для тих чи інших цілей. Протиерозійні агротехнічні заходи вживаються, щоб поліпшити поглинальну здатність ґрунту, його стійкість до розмивання та видування. Гідротехнічні заходи забезпечують повне або часткове затримання поверхневого стоку, запобігання концентрації водних потоків, що зумовлюють водну ерозію. Також застосовують лісомеліоративні й лукомеліоративні протиерозійні заходи.
Окрім ерозії, найістотнішими причинами погіршення якості земельних ресурсів в Україні є вторинне засолення ґрунтів, підтоплення та висушування земель, їх антропогенно-техногенне забруднення. З метою боротьби з цими явищами застосовують різноманітні меліоративні заходи. Меліорація здійснюється у регіонах, агроландшафти котрих потребують коректування властивостей і динамічних процесів, що ускладнюють використання їхнього біотичного потенціалу. Меліоративні заходи сприяють підвищенню біопродуктивності агроландшафтів та забезпечують регуляцію їх біопродукційних процесів.

Погіршенню якості земельних ресурсів України сприяє широке застосування різних засобів хімізації сільського господарства, до яких належать мінеральні добрива, хімічні засоби
захисту рослий, регулятори росту рослий, штучні структуроутворювачі ґрунту тощо. Загалом у світі нараховується понад тисячу хімічних сполук, на основі котрих випускають десятки тисяч форм пестицидів. Переважна більшість пестицидів — це кумулятивна отрута, токсична дія якої залежить не лише від концентрації, а й від тривалості її впливу.
Надто небезпечним є те, що залишки пестицидів перебувають у ґрунті тривалий час. Чим більше пестицидне навантаження на ґрунти, тим вища їх шкідливість для населення. Пестициди можуть зумовлювати інтоксикацію, алергійні реакції, зниження імунної реактивності, ураження нервової системи, патологічний стан печінки, серцево-судинної системи та ін. Тільки використання органо-мінеральної системи добрив разом з іншими агротехнічними та біологічними засобами створює надійну основу для поліпшення родючості ґрунтів, збільшення обсягів урожайності сільськогосподарських культур, регулювання якості продукції та мінімізації негативного впливу на навколишнє середовище.
Сучасне земельне законодавство України ґрунтується на принципах забезпечення рівності права власності на землю громадян, юридичних осіб, територіальних громад та держави; невтручання держави у процес здійснення громадянами, юридичними особами та територіальними громадами своїх прав щодо володіння, користування і розпорядження землею; забезпечення раціонального використання та охорони земель; забезпечення гарантій прав на землю; пріоритету потреб екологічної безпеки.
Запитання і завдання для самоконтролю
1. Визначте сутність понять "земля" і "земельні ресурси".
2. У чому полягає сутність ґрунту? Охарактеризуйте основні функції ґрунтів.
3. З'ясуйте поняття "охорона ґрунтів".
4. У чому полягають основні причини погіршення якості земельних ресурсів в Україні?
5. Що є причиною прискореної (ексцесивної) ерозії?
6. Назвіть головні заходи із запобігання ерозії ґрунтів.
7. Що спричинює вторинне засолення, підтоплення, висушування та антропогенне забруднення ґрунтів?
8. Охарактеризуйте сучасний стан земельного фонду України.
9. Які відносини регулюються Земельним кодексом України?
10. Який орган займається питаннями раціонального використання та охорони земель в Україні?
11. З якою метою застосовується агроекологічне оцінювання ґрунтів?
12. Які несприятливі природно-антропогенні процеси характерні для території України?
Рекомендована література
1. Барановський В.А. Екологічна географія й екологічна картографія. — К,: Фітосоціоцентр, 2001. — 252 с.
2. Гавриленко ОЛ. Геоекологічне обґрунтування проектів природокористування; Навч. посіб. — К.: Ніка-Центр, 2003. — 332 с.
3. Гавриленко ОЛ. Основи екології та безпека життєдіяльності: Навч. посіб. — К.: Ніка-Центр, 2004. — 456 с.
4. Довідник з агрохімічного та агроекологічного стану ґрунтів. — К.: Урожай, 1994. — 332 с.
5. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2004 р. — К., 2005.
6. Закон України "Про пестициди й агрохімікати" від 2 березня 1995 p. № 86/95-BP// ВВР. —1995. — № 14. — От, 91.
7. Земельний кодекс України від 25 жовтня 2001 р. № 2769-Ш // ВВР. — 2002. — № 3—4.
8. Козак 3. Поводження з пестицидами у запитаннях та відповідях // Вісник екологічної адвокатури. — Л.: Екоправо-Львів, 2003. — № 21. — С. 14—17.
9. Козьменко С.Л., Карпищенко АЛ., Рыболов АА. Антропогенный пресс над агросферой // Эколого-экономические проблемы сельскохозяйственного производства. — К.: Урожай, 1992.—С. 34—70.
10. Медведєв В.В., Лактіонова TM. Стан робіт з моніторингу ґрунтів в Україні // Еколог, вісн. — К.: Всеукр. еколог, ліга, 2003. — Травень — червень. — С. 8—10.
11. Мельник ЛТ. Екологічна економіка. — Суми: Університет, книга, 2003. — 346 с.
12. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2000 р. — К.: Мінекоресурсів, 2001. — 184 с.
13. Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства у навколишньому природному середовищі: Спец. вид. до 5-ї Всеєвропейської конф. міністрів навколишнього середовища "Довкілля для Європи". — К., 2003. — 128 с.
14. Столбовой B.C., Савин HJO., Овечкин СВ., Сизов В.В. Почвенно-экологическое зонирование как стратегия экологически рационального использования земель // География и природные ресурсы. — 1996. — № 4. — С. 15—19.
15. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Слов.-справ. — М.: Мысль, 1990. — 637 с.
16. Яцик А.В. Водогосподарська екологія: У 4 т., 7 кн. — К.: Генеза, 2004. — Т. 2, кн. 3—4. — 384 с.
Розділ 7 ВОДНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ: ПРОБЛЕМИ РАЦІОНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ Й ОХОРОНИ
Люди завжди використовували воду з водойм, а з виникненням поливного землеробства (IX—X ст. до н. е.), а потім і промисловості (XV—XVI ст.) об'єм цієї (використовуваної) води різко збільшився. Перші місцеві заходи з охорони вод здійснювалися ще в І ст. до н. е. у Римській імперії. На сьогодні у зв'язку з браком енергійної охорони вод людство може зазнати "водного голоду" внаслідок якісного виснаження — забруднення водних ресурсів.
Світовий океан — це безперервна водна оболонка земної кулі. 3510 млн км2 поверхні Землі 361 млн км2 (70,8 %) припадає на океани і моря та 149 млн км2 (29,2 %) — на сушу. Розподіл суші та водного простору на поверхні земної кулі дуже нерівномірний. У північній півкулі на океани припадає 60,7 %, у південній — 80,9 %. Найбільшим за площею є Тихий океан (178 684 тис. км2, максимальна глибина — 11 034 м), найменшим — Північний Льодовитий (14 750 тис. км2, максимальна глибина — 5449 м). Значення Світового океану важко переоцінити, оскільки він виконує такі найважливіші функції:
— середовище твірну, що визначається його роллю у формуванні клімату та газового складу атмосфери, а також у здійсненні кругообігів мінеральних речовин;
— промислову. Необхідно зазначити, що прибуток від рибальства та морського промислу перевищує 55 млрд дол. США щороку;
— сировинну та енергетичну. Морські запаси лише нафти й газу становлять від половини до 2/3 їх світових запасів. Окрім того, на поверхні дна океану знайдено великі скупчення залізомарганцевих конкрецій — полімінеральних руд, в яких вміст окремих елементів значно перевищує їх запаси у родовищах суші. Також Світовий океан є величезним джерелом енергії: енергія припливів та океанських течій, хвильова енергія та ін. За оцінками фахівців, загальна потужність хвиль океану наближається до 900 млрд кВт, а світовий потенціал припливної енергії ще більший — 1 трлн 200 млн кВт. Перша припливна електростанція потужністю 240 тис. кВт почала працювати у 1967 р. у бухті Сен-Мало на Атлантичному узбережжі Франції;
— транспортну. Наприклад, річний обсяг послуг, що надає міжнародне торгівельне судноплавство, становить у середньому 150 млрд дол. США щороку;
— рекреаційну — використання узбережжя для розташування курортів;
— наукову. Саме в океані відкриті явища планетарного масштабу, дослідження яких допомагає зрозуміти походження та розвиток Землі в цілому.
Уже у другій половині XX ст. людство почало освоювати ресурси Світового океану, у зв'язку з чим швидко збільшилися темпи залучення мінерально-сировинних ресурсів морів та океанів у сферу господарської діяльності людини. Няні понад 40 % доходів у морському господарстві отримується шляхом видобутку мінеральної сировини і палива, ЗО—35 % доходів одержують від торгового судноплавства, понад 10 % — відривного промислу, майже 15 % — від морського туризму, використання гідрохімічних, гідроенергетичних ресурсів тощо. Але у вартості загального щорічного видобутку корисних копалин на вилучені з морів і океанів припадає лише близько 10 %*78.
*78: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. унт", 2001. — С. 166.}
Людство щороку споживає 22 млн т кухонної солі. Майже третина цієї кількості видобувається з морської води. Зокрема, в Японії 50 % потреби в кухонній солі забезпечує море. Морська сіль — це комплекс різних солей, що містяться у воді. 310 т морської солі можна отримати 1,73 тис. кг сирого гіпсу, 370 кг калійних добрив, 26 кг брому та низку інших хімічних речовин. В Англії кожного року вилучається 4 млн т морської солі, у США — понад 2; в Іспанії — 0,8; в Італії та Франції — по 0,5 млн т.
Наприклад, затока Сиваш — природне сховище хімічної речовини. За підрахунками вчених, під час переробки 125 м3ропи Сиваша дістають 1 т оксиду магнію (майже 30 кг на 1 м3). Щороку з цього сховища може бути вилучено 190 млн т різних солей, у тому числі 146 млн т кухонної солі, мільйони тон сірчанокислого магнію, 4 млн т хлористого калію, а також хлор, кальцій, бром та ін. Також під Сивашем виявлено значні запаси мінеральних вод. Наприклад, у межах акваторії Азовського моря розвідано Південно-Сиваське родовище йодобромних вод. Глибина залягання водоносного горизонту становить 1000-1700 м. У районах Західного і Східного Сиваша зосереджено великі запаси високоякісних лікувальних грязей. Усе це свідчить про потребу комплексного використання природних багатств Сиваша.
Ефективне виробництво магнію з морської води вже налагоджено у багатьох країнах світу. Наприклад, в Англії з моря отримують майже 80 % загальної кількості магнію, а у США — 50%*79. Набагато складнішою є проблема одержання з морської води рідкісних елементів. Промислове виробництво золота й урану з морської води ще не налагоджено в жодній країні, що пов'язано з дуже малими кількостями цих речовин в одиниці об'єму морської води.
*79: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. унт", 2001. — С. 168.}
Серед розроблюваних корисних копалин Світового океану майже 90 % у грошовому вираженні становлять нафта й газ, які видобуваються переважно в зоні шельфу. На кінець 80-х – початок 90-х років XX ст. з моря вилучалося понад 23 % усієї видобутої на Землі нафти і близько 12 % — природного газу. На сьогодні у понад сотні країн ведуться пошуки нафти й газу в морських родовищах. Основними районами їх видобутку є Мексиканська та Перська затоки, Каспійське, Карибське" Яванське моря та ін. Найбільше у світі — родовище нафти Сафанія на дні Перської затоки*80.
*80: {Там само. – С. 172.}
Щодо біологічних ресурсів Світового океану та внутрішніх морів, то вони майже у чотири рази перевищують ресурси суші. Однак потреби населення в їжі на 90 % забезпечуються сільським господарством і тільки 10 % дає морський промисел. Річна продукція нектону (вищі хордові тварини та головоногі молюски) становить лише 200 млн т на рік (враховано всі види риб, не тільки промислові). Тому, якщо порівняти ці показники з річним виловом риби, можна зробити висновок, що подальше розширення рибного промислу спричинить порушення процесів відтворення рибних ресурсів. Якщо врахувати ще й той фактор, що океан все більше забруднюється, стає очевидним: збільшення видобутку морепродуктів призведе до вичерпання біологічних ресурсів океану.
Понад 60 % площі Світового океану подібні до пустель на суші. Головну промислову цінність має область шельфу, на яку припадає майже 90 % усього видобутку. Промисел ведеться, як правило, до глибини 500 м, лише іноді — до 1000 м. Продуктивність, якщо під цим поняттям розуміти видобуток органічних ресурсів з одиниці поверхні Світового океану, в середньому становить 184 кг/км2, у відкритому океані — 7, на материковому схилі — 65, на шельфі — 2054 кг/км2. На першому місці у світовому рибному промислі перебувають оселедцеві, поширені в Атлантичному й Тихому океанах та їх морях, де виловлюється третина всього улову риб.
На думку вчених, можливе подальше збільшення вилову морських організмів до 90—100 млн т на рік, але потрібні заходи щодо регулювання та обмеження промислу. Це робиться шляхом укладання різних міжнародних договорів та конвенцій, уведення "економічних зон" — районів відкритого моря, що прилягають до територіальних вод держави (такі зони шириною 200 морських миль уведено в понад 100 державах). Промисел у цих зонах і навіть дослідницькі роботи здійснюються лише за погодженням держави-суверена. Введення економічних зон вимагає розвитку промислів у від критому океані, відповідно і розширення океанологічних досліджень.
До поняття водні ресурси в широкому розумінні належать: води річок, озер, водосховищ, каналів, морів і океанів, підземні та ґрунтові води, вода гірських і полярних льодовиків, атмосферні води. Також до складу цього поняття входять власне водні об'єкти, тобто річки, озера, моря тощо. їх використовують для судноплавства, гідроенергетики, рибного господарства, рекреації та ін. без вилучення з них води. Теоретично водні ресурси невичерпні, оскільки вони відновлюються в процесі кругообігу. Однак споживання води збільшується такими темпами, що проблема чистої води та дефіциту водних ресурсів — одна з найактуальніших.
Одним із найважливіших глобальних питань, як відомо, є проблема тотального забруднення водного середовища. Об'єднана група експертів з наукових аспектів глобального забруднення морів запропонувала таке визначення сутності поняття "забруднення"; "Внесення людиною прямо або опосередковано речовин та енергії в морське середовище, що зумовлює такі шкідливі наслідки, як збитки живим ресурсам, небезпеку для здоров'я людей, ускладнення морської діяльності, включаючи рибальство, погіршення якості морської води та зменшення її корисних властивостей". До цього визначення належать також забруднювальні речовини з токсичними властивостями, теплове забруднення, патогенні мікроби, тверді відходи, завислі речовини, біогенні сполуки та ін. З погляду господарського використання водні об'єкти вважаються забрудненими, якщо вони частково або повністю непридатні хоча б для одного з видів водокористування.
Стосовно водного середовища джерелом забруднення є джерело, що вносить у водні об'єкти забруднювальні речовини, мікроорганізми або тепло. Забруднювальною речовиною називається речовина, дія якої спричинює порушення норми якості води. У водне середовище забруднювальні речовини можуть проникати водним, підземним та еоловим шляхами. Серед основних джерел забруднення переважають такі:
— промислові підприємства (особливо нафтовидобувної та нафтопереробної промисловостей);
— відходи водного транспорту;
— промислові та господарсько-побутові стічні води;
— сільськогосподарське виробництво*81.
*81: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. унт", 2001. — С. 192.}
Найстійкішими забруднювачами океанічних і морських вод є нафта і нафтопродукти. Щороку у водне середовище потрапляє від 6 до 10 млн т нафти. Відомо, що 1 т нафти під час розтікання утворює на поверхні пляму площею 12 км2. В океан кожного року потрапляє така кількість нафтових вуглеводнів, яка становить 0,25 % світового видобутку нафти за рік. Найбільші втрати нафти пов'язані з її транспортуванням із районів видобутку. Значними також є втрати у процесі буріння та скидання нафти в резервуари, а також винесення в океан материкових вод, які містять нафтопродукти у відходах промисловості та судноплавства.
Найголовніші екологічні наслідки нафтового забруднення вод Світового океану полягають у:
— порушенні обміну в системі "океан — атмосфера";
— загибелі, насамперед, ікри, мальків, молодих риб;
— появі нежиттєздатних особин;
— накопиченні канцерогенів по ланцюгах живлення, отруєнні людини;
— порушенні процесу фотосинтезу, що зумовлює зниження первинної біопродукції в середньому на 10 %;
— зміні структури сукупностей організмів, зменшенні біорізноманіття.
Вирізняють хімічне, фізичне, біологічне і теплове забруднення водного середовища. Хімічне забруднення води відбувається внаслідок потрапляння у водойми зі стічними водами різних шкідливих домішок неорганічної (кислоти, мінеральні солі, луги тощо) та органічної (нафта і нафтопродукти, органічні сполуки, миючі засоби, пестициди та ін.) природи. Більшість із них отруйні для мешканців водойм; ці домішки поглинаються живими організмами і накопичуються в них. Кількість хімічних забруднювачів води постійно збільшується. Наприклад, наприкінці XX ст. було зафіксовано вже понад 960 їх різновидів. Дія забруднювачів, як правило, виявляється у наступних поколіннях організмів і полягає у появі шкідливих мутацій та генетичних порушень.
Фізичне забруднення води пов'язане зі зміною її фізичних властивостей — прозорості, вмісту суспензій та інших нерозчинних домішок, радіоактивних речовин і температури. Тверді частки різко знижують прозорість води, перешкоджають процесам фотосинтезу водних рослин, погіршують смакові якості води тощо. Особливу небезпеку для всього живого становлять радіоактивні речовини. До фізичних показників якості води належать: температура, запах, смак, каламутність, забарвлення, електропровідність.
За допомогою біологічних показників визначають наявність водних організмів, які перебувають на поверхні води (планктон), у її товщі (нектон) або розселяються на підводних частинах схилів, дні водойм і поверхні підводних предметів (бентос). Звичайно, що вимоги до якості води відрізняються залежно від характеру цільового призначення джерел водопостачання.
Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь та ін.) належать до поширених і токсичних забруднювальних речовин, їх застосовують у різних промислових виробництвах, тому в промислових стічних водах, незважаючи на очисні заходи, містяться сполуки важких металів. Певна кількість цих сполук потрапляє в океан з атмосфери. Наприклад, майже половина річного виробництва ртуті різними шляхами потрапляє в океан (9—10 тис. т), із них близько 3 тис. т — через атмосферу. Хлоровані вуглеводні та фосфорорганічні сполуки становлять велику групу штучно створених речовин, що застосовуються у промисловості й сільському господарстві з метою боротьби із шкідниками рослин і тварин. Детергенти — синтетичні поверхнево-активні речовини — входять до складу різноманітних засобів для миття, широко використовуються у промисловості та побуті та є обов'язковою складовою стічних вод, які потрапляють у водне середовище*82. Майже всі забруднювальні речовини токсичні, вони можуть концентруватися в організмах із підвищенням трофічного рівня в морських екосистемах.
*82: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. ун-ти, 2001. — С. 196.}
Життєдіяльність організмів має величезний вплив на фізико-хімічні властивості вод океанів та морів. Організми сприяють вилученню з морської води великої кількості вуглекислого кальцію та кремнію для побудови власних скелетів. У результаті ці речовини, що потрапляють у морську воду з річковим стоком, перебувають у стійкій рівновазі. Також біологічні процеси відіграють величезну роль в очищенні морської води разом із фізико-хімічними процесами її самоочищення. Особливе значення це має під час органічного забруднення вод. Наприклад, деякі мікроорганізми повністю руйнують нафту до С02 і Н20, а двостулкові молюски у процесі живлення профільтровують за добу майже 70 л води*83.
*83: {Там само. – С. 182. }
7.1. Сучасний стан і головні проблеми водних ресурсів України
Водокористування — це використання вод (водних об'єктів) з метою задоволення потреб населення, промисловості, сільського господарства, транспорту та інших галузей господарства, включаючи право на забір води, скидання стічних вод та ін. Стічна вода — вода, що утворилася в процесі господарсько-побутової та виробничої діяльностей (окрім шахтної, кар'єрної та дренажної вод), а також відведена із забудованої території, де вона утворилася внаслідок випадання атмосферних опадів*84. Галузі господарства, які застосовують воду, безпосередньо не використовуючи її як продукт, називаються водокористувачами, а галузі, котрі споживають воду як продукт, — водоспоживачами*85. Наприклад, водокористувачами є гідроенергетика, транспорт, рибне господарство; водоспоживачами — водопостачання, зрошення.
*84: {Водний кодекс України (зі змінами та доповненнями, внесеними Законом України від 7 грудня 2000 р. №2120-ІІІ) // ВВР. — 2001. — №2—Ст.1.}
*85: {Яцик А.В. Водогосподарська екологія: У 4 т., 7 кн. – К.: Генеза, 2004. – Т. 2, кн. 3-4. – С. 228. }
За обсягами водокористування в Україні лідирує промисловість, на яку припадає 45 % загального водоспоживання. Майже 83 % усієї забраної води в промисловості використовують енергетика, чорна металургія та хімічна промисловість, що є найводомісткішими галузями. Промислові технологічні процеси потребують великої кількості прісної води. Наприклад, на виробництво 1 т сталі застосовується до 120 м3, чавуну — 230, паперу — 800, каучуку — 3500, синтетичного волокна — майже 5 тис. м3 води. У сільському господарстві споживається до 40 %, а на комунальні потреби спрямовується близько 10 % загального водоспоживання. Середньодобове споживання води в Україні становить 270 л на особу. Майже половина забраної води скидається в річки й водойми у вигляді стічних і дренажних вод.
Основним джерелом водопостачання для населення є річковий стік. Перше місце за цим показником займає Бразилія а гігантською повноводною річкою Амазонкою. Річковий стік України становить у середньому 83,5 млрд м3, а в посушливі роки зменшується до 48,8 млрд м3. Він розподіляється територією держави дуже нерівномірно: майже 70 % стоку припадає на північний захід країни, де мешкає близько 40 % населення. А на Донецько-Придніпровський і Південний економічні райони, в яких проживає майже 60 % населення та зосереджено найводомісткіші галузі господарства, потрапляє в середньому лише 30 % річкового стоку. У зв'язку з цим у багатьох районах півдня України спостерігається гострий дефіцит води, для ліквідації якого доводиться перекидати воду каналами, будувати водосховища тощо.
Річкова мережа України складається з: 1) тимчасових водотоків, що мають течію лише під час сніготанення і дощів; 2) маленьких струмків і річок; 3) великих рік, таких як Дніпро і Дністер. Річки України належать до басейнів Чорного й Азовського морів і частково (майже 4 %) — до басейну Балтійського моря (рис. 7.1). Найбільше річок розміщено у басейні Дніпра — 27, Дунаю — 26,3, Дністра — 23,7 %, Південного Бугу — 9,3 %*86. Середня густота річкової мережі України становить 0,34 км/км2. Найбільша густота річкової мережі притаманна Карпатам, де вона сягає 2,0 км/км2. Також цей показник е досить значним у Кримських горах, насамперед, на Південному березі Криму. Найменша густота річкової мережі — у Херсонській області, де є значні безстічні території.
*86: {Справочник по водным ресурсам / Под ред. Б.И. Стрельца. – К.: Урожай, 1987. – С. 127.}
Водозбірний басейн — частина земної поверхні й товщі ґрунтів, з яких відбувається стік води у водотік або водойму. Залежно від водозбірної площі басейну річки України поділяються на такі*87:
*87: {Водний кодекс України (зі змінами та доповненнями, внесеними Законом України від 7 грудня 2000 р. №2120-ІІІ) // ВВР. — 2001. — №2-3—Ст.1.}
— великі — це річки, розташовані у кількох географічних зонах, що мають площу водозбору понад 50 тис. км2;
— середні — річки, які мають площу водозбору від 2 до 50 тис. км2;
— малі річки з площею водозбору до 2 тис. км2.
Головним постачальником води для України є Дніпро. Інші річки, що забезпечують потреби у воді, — Дунай, Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут та ін. (табл. 7.1). Стан води й повноводдя цих водних артерій залежать головним чином від стану їх приток — малих річок, яких налічується близько 63 тис, вони мають величезне значення (варто згадати, що 90 % населених пунктів розташовані саме в долинах малих річок та користуються їхньою водою). Проте стан малих річок України на сьогодні е надто складним: понад 20 тис. їх вже зникло, пересохло. Це, звичайно, зумовлює деградацію великих річок, тому проблема їх збереження й оздоровлення — одна з найгостріших для України.
Сучасний стан басейну р. Дніпро та інших річок України. Дніпро — найбільша річка України, третя в Європі після Волги та Дунаю за площею водозбірного басейну (504 тис. км2) і протяжністю (2201 км). Довжина Дніпра в межах України становить 981 км, площа водозбірного басейну — 286 тис. км2. Водними ресурсами Дніпра користується понад ЗО млн жителів України*88.
*88: {Маринич О.М., Шищенко П.Г. Фізична географія України: Підручник. – К.: Знання, 2005. – С. 128. }

Таблиця 7.1. Гідрологічні характеристики головних річок України
Назва річки Місце, куди впадає Довжина, км Площабасейну, тис. км2
загальна у межах Україні Дніпро Чорне море 2201 981 504,0
Південний Буг Чорне море 806 63,7
Псел Дніпро 717 22,8
Дністер Чорне море 1362 705 72,1
Сіверський Донець Дон 1053 Горинь Прип'ять 659 22,7
Десна Дніпро 1130 591 88,9
Інгулець Дніпро 549 14,87
Ворскла Дніпро 464 14,7
Случ Ірпінь 451 13,8
Стир Прип'ять 494 445 13,1
Тетерів ні про 385 15,3
Сула Дніпро 365 19,6
Інгул Південний Буг 354 98,6
(Рось Дніпро 346 12,6
Самара Дніпро 320 22,6
Прут Дунай 967 272 27,5
Тиса Дунай 966 201 153,0
Прип'ять Дніпро 761 261 121,0
Айдар Тверський Донець 264 256 7,4
Сейм Десна 748 250 27,5
Збруч Дністер 244 3,4
Серет Дністер 242 Стрий Дністер 232 Оскіл Сіверський Донець 472 177 14,8
Дунай Чорне море 3900 174 817,0
Господарський комплекс у басейні р. Дніпро протягом останніх десятиліть розвивався без урахування економічних та екологічних наслідків для України. Основний обсяг промислового виробництва з переважанням "брудних" галузей (металургійна, хімічна, вугільна), найбільші енергетичні об'єкти та масиви зрошуваних земель сконцентровані в басейні р. Дніпра, де місцеві водні ресурси значно менші, ніж потреби в них. Із Дніпра для потреб промисловості й сільського господарства щороку беруть майже 15 млрд м3 води, а в атмосферу басейну кожного року викидається понад 10 млн т газопилових забруднень. Із різними стоками (дощовими й талими водами) у Дніпро та водосховища потрапляє понад 50 тис. т азотних сполук, 40 тис. т фосфорних, 20 тис. т калійних, близько 1 тис. т заліза, 40 т нікелю, 2 т цинку, 1 т міді, 0,5 т хрому тощо.
Найбільшими забруднювачами водних об'єктів басейну р. Дніпро є: 1) чорна та кольорова металургії; 2) коксохімічне виробництво; 3) важке, енергетичне, транспортне машинобудування; 4) комунальне господарство; 5) сільське господарство. Значну частину (майже 10 %) забруднення водних об'єктів басейну Дніпра становлять атмосферні опади.
Істотне значення в системі водопостачання мають також водосховища і ставки на притоках Дніпра. У його басейні нараховується 15 380 різних приток, загальна довжина яких дорівнює 67 156 км, збудовано 504 водосховища з загальною площею водного дзеркала 767 км2 та об'ємом 2,2 км3, 12 570 ставків на малих річках, загальна площа яких становить 1086 км2 і об'єм — 1,54 км3. На Дніпрі створено каскад із шести водосховищ загальною площею 6950 км2 і повним об'ємом акумульованої води 43,8 км3. У зв'язку з будівництвом водосховищ порушилася екологічна рівновага, докорінно змінилися умови водообміну. Порівняно з природними умовами водообмін уповільнився в 14—30 разів.
Інтенсивне використання земель басейну Дніпра з метою ведення сільського господарства (60 % території розорано), яке спричинило ерозію 35 % земель та трансформування 80 % первинного природного ландшафту, перетворило водосховища на Дніпрі в акумулятори забруднювальних речовин. У катастрофічному становищі перебувають річки нижнього Дніпра, на яких щороку ускладнюється санітарно-епідеміологічна ситуація, зменшуються вилов риби та біорізноманіття. Серед головних негативних наслідків спорудження каскаду водосховищ на Дніпрі вирізняють такі:
— річковий режим Дніпра штучно трансформовано в озерний, у зв'язку з чим різко уповільнився водообмін, утворилися зони застою, почастішали явища евтрофікацїї (збільшення вмісту біогенних речовин у водоймі, що зумовлює бурхливе розмноження водоростей, зменшення прозорості води і вмісту розчиненого кисню у глибинних шарах унаслідок розкладу органічної речовини мертвих рослин і тварин, а також масову загибель донних організмів);
— рівень ґрунтових вод піднявся за межі берегів;
— посилилося засолення ґрунтів;
— об'єм підземного стоку збільшився майже в 10 разів, у зв'язку з чим значно зросло забруднення підземних вод, особливо в нижній частині басейну;
— змінився водносольовий режим ґрунтів та зменшився вміст гумусу в них;
— посилилася ерозія берегової зони.
Стосовно радіаційного забруднення басейну р. Дніпро, то серед основних радіоекологічних проблем зони відчуження виокремлюють такі:
— перевищення допустимого рівня надходження радіонуклідів у Київському водосховищі на 100—150 Кі;
— головне забруднення води у р. Прип'ять формується унаслідок стоків з території Республіки Білорусь (30—40 %) і незахищених ділянок заплави (40—50 %);
— у ближній до ЧАБС зоні повсюди спостерігається підвищення рівня ґрунтових вод на 1—1,5 м, що зумовлює підтоплення пунктів тимчасової локалізації радіоактивних відходів та інтенсивніше забруднення ґрунтових вод;
— на всій території зони відчуження збільшується ступінь обводнення та заболоченості, що спричинює деградацію та загибель лісів, перехід радіонуклідів у розчинні та колоїдні форми, прискорює швидкість їх міграції.
Але за останні 10—15 років спостерігається загальна тенденція зменшення виносу радіонуклідів із забруднених територій. Проте дуже небезпечним явищем залишається постійне підвищення радіаційної забрудненості донних відкладів Дніпра (особливо Київського водосховища), а також швидке накопичення в намулах Дніпродзержинського і Дніпровського водосховищ великих кількостей заліза, ціанідів, хлоридів, нафтопродуктів тощо.
На санітарно-епідемічну ситуацію та якість питної води Дніпра негативно впливає вміст значної кількості органічних і хлорорганічних сполук, що реєструється майже в усіх створах спостереження. Перевищення санітарних норм за різними показниками коливається в межах 1,1—4,0 рази. Очисні споруди водопроводів не можуть перешкоджати потраплянню цих сполук у питну воду. За даними відомчого моніторингу, найзабрудненішою є середня частина Дніпра. В аварійному становищі нині перебуває 19,9 тис. км, або 26%, водопровідних мереж. Часті аварії на водопровідних мережах (майже дві на 1 км їхньої довжини) спричинюють вторинне забруднення питної води і небезпеку виникнення та поширення інфекційних захворювань.
Дніпро і каскад Дніпровських водосховищ забруднені переважно нітритним азотом, сполуками важких металів. Окрім того, Київське, Канівське, Кременчуцьке та Дніпродзержинське водосховища забруднені азотом амонійним; Кременчуцьке, Дніпровське, Каховське та Дніпродзержинське — фенолами; Дніпровське — нафтопродуктами. Також спостерігається значне забруднення сполуками важких металів Київського (11ГДК), Канівського (14—16ГДК), Кременчуцького (11— 15 ГДК) водосховищ. Більшість приток Дніпра забруднені переважно азотом амонійним та нітритним, фенолами, нафтопродуктами, сполуками важких металів.
З метою поліпшення екологічного стану басейну р. Дніпро потрібно здійснювати невідкладні заходи, а саме:
— розробляти пріоритетні програми з екологічно-ефективних заходів, спрямованих на розв'язання проблем басейну;
— упроваджувати систему басейнового управління, що" з одного боку, нестиме повну відповідальність за стан вод басейну, а з іншого — матиме в своєму розпорядженні всі необхідні важелі регулювання, насамперед, фінансові;
— розвивати регіональну систему екологічно безпечного і сталого управління водними ресурсами басейну;
— розробляти потрібні організаційні та юридичні механізми оцінювання, контролю і запобігання забрудненню водних ресурсів басейну;
— налагодити робочі зв'язки з усіма державними, науковими і громадськими організаціями та установами шляхом створення комплексного управління природоохоронною діяльністю.
Загалом в країні налічується 63 119 великих, середніх і малих річок, а також майже 8073 озер і лиманів*89. На сьогодні в Україні не залишилося жодного поверхневого водного об'єкта, який би за екологічним станом належав до водних об'єктів першої категорії. Згідно з оцінками експертів, найгірша екологічна ситуація спостерігається на річках Кальміус та Сіверський Донець (Донецька область), Азовському морі, озері Сасик (Одеська область), річках Лугань (Луганська область). Наприклад, р. Сіверський Донець і її притоки забруднені легкоокисними речовинами, нафтопродуктами, фенолами, сполуками азоту і важких металів.
*89: {Київ 2003 через Оргус. Досвід цифрового виміру довкілля України у часі та просторі. – К.: ІАФ "ЕКСОР", 2003. – С. 23. }
Основними причинами кризової ситуації, що склалася в басейнах великих і малих річок України, вважаються такі:
— спорудження каскаду водосховищ на Дніпрі, в результаті чого було затоплено понад 500 тис. га і підтоплено 100 тис. га продуктивних земель, зруйновано майже 1,5 тис. км берегів, змінено водний режим та ін.;
— великомасштабні меліорації;
— будівництво низки великих промислових комплексів у басейнах річок;
— величезні об'єми водозбору для промисловості та зрошення;
— колосальні обсяги забруднень.
Пріоритет у вирішенні проблеми екологічного стану р. Дніпро, ресурси якої становлять близько 80% водних ресурсів України, певною мірою відображається і на державній екологічній політиці, а саме у реалізації Національної програми екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води. Окрім того, на думку експертів, на сьогодні в Україні масштабно постають проблеми екологічного стану Азовського моря, а також річок Сіверський Донець і Південний Буг.
Водосховища, канали і ставки України. Водосховища — це штучні водойми, утворені під час спорудження водомірної греблі у долині річки, причому об'єми води в них перевищують 1 млн м3. Водосховища створюють з метою регулювання річкового стоку для забезпечення різноманітних господарських потреб. Загалом у межах нашої держави споруджено майже 1 тис. водосховищ, загальна площа яких у процесі заповнення перевищує 3,3 тис. км2, а загальний об'єм води становить понад 55 млрд м3 (табл. 7.2). Вирізняють п'ять головних видів водосховищ:
— рівнинні, що характеризуються великою площею водної поверхні, невеликою максимальною (15—25 м) і середньою (переважно 5—9 м) глибинами, інтенсивними процесами переробки берегів;
— водосховища передгірні та плоскогірних областей. Для них властиві великі глибини (70—100 м і більше), порівняно невелика інтенсивність переробки берегів, незначне затоплення і підтоплення території;
— гірські мають великі глибини (часто понад 100 м), незначні площі підтоплення та невелику інтенсивність переробки берегів;
— озерні, які створюють під час будівництва греблі на річці, що витікає з озера. Перевагою цих водосховищ є те, що за незначного підпору і невеликої площі затоплення земель у них можна закумулювати великі об'єми води;
— наливні — для їх спорудження використовують природні улоговини. Застосовують такі водосховища переважно у процесі зрошення та будівництва гідроакумулювальних електростанцій.
Таблиця 7.2. Водосховища України
Водосховище Роки створення Річка, на якій споруджено водосховище Площа, км2 Об'єм, км3 Довжина, км
Київське 1964-1966 Дніпро 992 3,73 110
Канівське 1972-1978 Дніпро 675 2,62 123
Кременчуцьке 1959-1961 Дніпро 2250 13,5 149
Дніпродзержинське 1964 Дніпро 4567 2,45 114
Дніпровське 1932 Дніпро 410 3,3 129
Каховське 1947-1948 Дніпро 2155 18,2 230
Дністровське 1955-1956 Дністер 142 3,2 Червонооскільське 1958 Оскіл 122,6 4,7 76
Ладжинське 1964 Південний Буг 20,8 0,15 45
Печенізьке 1962 Сіверський Донець 86,2 3,83 65
Дуже великі 50—10 5000—500
Великі 10—1 500—100
Середні 1—0,1 100—20
Невеликі 0,1—0,01 Водосховища також класифікують за площею водної поверхні та об'ємом (табл. 7.3). Створення водосховищ — приклад глибокого втручання людини у природні процеси на значних територіях.
Таблиця 7.3. Класифікація водосховищ за розмірами*90
*90: {Яцик А.В. Водогосподарська екологія: У 4 т., 7 кн. – К.: Генеза, 2004. – Т. 2, кн. 3-4. – С. 238.}
Категорія водосховищ Повний об'єм, км3 Площа водної поверхні, км2
Найбільші Понад 50 Понад 5000
20—2
Малі До 0,01 До 2
Загальні об'єми води у водосховищах часто перевищують річний стік річок або навіть великих територій. Наприклад, в Україні у водосховищах і ставках міститься понад 58 к м3 води, звідки випливає, що у штучних водоймах, створених людьми є такий об'єм води, який перевищує середньорічний стік Дніпра і в цілому водні ресурси країни, що формуються на її території у середні за водністю роки. Загальна площа водного дзеркала водосховищ і ставків в Україні становить майже 12 тис. кв. км*91.
*91: {Там само. – С. 356.}
Ставки — найчистіша група штучних водойм, що здавна утворювалися на малих річках, у балках та ярах. Ставки відрізняються від водосховищ масштабами акумульованої води — загальний об'єм води навіть у найбільших ставках не перевищує 1 млн м3. Усього в Україні є близько 23 тис. ставків, загальний об'єм води в яких сягає 3 млрд м3.
Створення штучних водойм впливає на природу не тільки прилеглих, а й віддалених регіонів, таким чином*92:
*92: {Там само. – С. 356-358.}
— затоплюються і підтоплюються величезні площі сільськогосподарських земель і лісів. Ширина зони підтоплення може становити десятки кілометрів. Наслідками підтоплення
є заболочення, засолювання ґрунтів у лісостеповій і степовій зонах, підтоплення будинків, погіршення санітарного стану місцевості тощо;
— коливання рівня води, вітрове хвилювання та берегові течії зумовлюють розмивання й обрушення берегів: відбувається переформування берегів (абразія) і дна водосховищ. Процеси абразії спричинюють відступ берегів на десятки і сотні метрів, зміни глибин, замулення та зміни обсягу і площі водосховища;
— виникає потреба переселення значної кількості населення та об'єктів господарювання, що пов'язано з великими витратами матеріальних ресурсів;
— перерозподіл водосховищами річкового стоку в часі й територією порушує умови існування, живлення, пересування і розмноження риб;
— водосховища вносять помітні зміни в місцевий метеорологічний режим — навесні охолоджують прибережні території, а в другій половині теплого періоду підвищують температуру. В районах великих водосховищ збільшуються кількість опадів, швидкість і повторюваність вітрів;
— постійне і глибоке (понад 2 м) затоплення території спричинює повну загибель наземної рослинності;
— під час заповнення водосховищ (іноді триває кілька років) помітно зменшується чисельність багатьох видів тварин у зв'язку з загибеллю молодняка і знищенням місць їх існування.
Озера, лимани та болота належать до водойм уповільненого водообміну. Озерами називають западини на поверхні суші, заповнені водою. За походженням озерних улоговин вони поділяються на тектонічні, льодовикові, водно-ерозійні та водно-акумулятивні, провальні, вулканічні, загатні й еолові. В Україні переважна більшість озер водно-ерозійного та водно-акумулятивного походження. У Карпатах є льодовикові (Бребенескул), вулканічні (Липовецьке) та завальні (Синевір) озера. На Поліссі та у степу багато провальних (карстових) озер. Поширення озер залежить від клімату, який визначає їх живлення і розташування озерних западин. Клімат — провідний фактор поділу озер, тому їх поширення має зональний характер. Найбільше озер на територіях з вологим кліматом, тут вони повноводні та прісні, найменше — в зонах із посушливим кліматом, там вони мілководні і переважно солоні.
На території України нараховується понад 20 тис. озер. Великі озера розташовані у плавнях Дунаю та на узбережжі Чорного моря (наприклад, Сасик, Ялпуг, Кагул та ін.); у басейні Західного Бугу (Світязь); із гірських найбільшим є Синевір. У господарській діяльності озера використовуються як шляхи сполучення, для риболовного промислу, а солоні — для видобування кухонної солі та інших хімічних речовин. Найглибше озеро Світязь (58,4 м) басейну Західного Бугу. Згідно з оцінками експертів, найгірша екологічна ситуація спостерігається на озері Сасик (Одеська область).
Лимани — це озера, розташовані неподалік від морів, що періодично з'єднуються з морем або відокремлені від нього піщаними пересипами, іноді відкритими до моря. Загалом в Україні налічується понад 8 тис. лиманів.
Болота — надмірно зволожені ділянки земної поверхні, на яких росте специфічна вологолюбна рослинність, розвивається болотний тип ґрунтоутворення, і, як правило, є шар торфу потужністю понад 30 см. Залежно від умов водно-мінерального живлення, типу торфового покладу і характеру рослинності розрізняються низинні (евтрофні), верхові (оліготрофні) та перехідні (мезотрофні) болота. У межах України болота найпоширеніші на Поліссі, у долинах степових річок та Карпатах. У болотах нагромаджується велика кількість торфу. Торф — це порода органічного походження, утворена в результаті накопичення і розкладу органічних залишків, головним чином, рослинних, у болотах і на заболочених ділянках. Під час спалювання торфу залишається незгораючий залишок — зола, що характеризує вміст в ньому мінеральних речовин (зольність). Торф використовується як добриво, а також для підстилки худобі та промислових потреб.
З метою поліпшення екологічного стану й оцінювання якості природних вод в Україні розроблено екологічні класифікації та нормативи якості вод, методики їх екологічної оцінки, в тому числі з використанням картографічного методу дослідження. Розробки з картографування забруднення та якості природних вод можна узагальнити таким чином:
— карти створюються для сезонних, річних і багаторічних періодів;
— оцінювання якості води здійснюється за окремими показниками та їх комплексами у вигляді різних індексів, наприклад, індекс забрудненості води (ІЗВ);
— використані у процесі картографування класифікації й системи оцінок залежать від завдань дослідження і способів їх досягнення;
— застосовується, як правило, два способи зображення компонентів забруднення: значками, локалізованими до пунктів спостереження, що характеризують кількісні й якісні характеристики водного об'єкта; і спосіб знаків руху вздовж його русла.
Вирізняють два типи карт забруднення водних об'єктів: 1) карти, що охоплюють значні території (на них не потрібна велика деталізація), відтворюють природний склад води, потенціал самоочищення і ступінь забруднення природних вод. Карти дають змогу в цілому виявити напружені в екологічному відношенні ділянки, що потребують невідкладних водоохоронних заходів; 2) великомасштабні карти, які охоплюють невеликі ділянки водойм у районах промислових вузлів, населених пунктів, критичні в екологічному відношенні ділянки рік тощо. За допомогою цих карт відтворюють санітарний стан конкретних ділянок водойм і використовують їх під час оцінювання гігієни водоохоронних заходів.
Створення таких карт є методично складним процесом. Нині картографування ведеться розрізнено без необхідних теоретичних і методичних розробок. Особливо недостатньо вивченими залишаються питання обґрунтування принципів відбору й узагальнення показників картографування, встановлення принципів поєднання і комплектування показників на одній карті та ін. Із усіх сучасних класифікацій найобґрунтованішим для картографування є оцінювання ступеня забруднення водойм за індексом забрудненості води (ІЗВ), розрахунок якого для поверхневих вод виконується за обмеженою кількістю інгредієнтів. Усі оцінки є формалізованими, в основі їх лежить додавання результатів хімічного аналізу проб води.
Є й інша методика оцінювання якості води, що ґрунтується на санітарно-гігієнічному підході й стосується власне людини (рис. 7.2). Для характеристики стану водних об'єктів використовуються результати досліджень поверхневих вод на пунктах господарсько-питного, культурно-побутового та рекреаційного водокористування на основі державних санітарних правил і норм.
Гігієнічна класифікація водних об'єктів за ступенем забруднення полягає в оцінюванні якості води за органолептичними, токсикологічними, загальносанітарними (санітарним режимом) і бактеріологічними показниками. Органолептичні показники визначаються за запахом, смаком, кольором, мутністю, завислими речовинами, водневим показником, рН, лужністю, загальною жорсткістю, загальною мінералізацією, сухим залишком, вмістом магнію, марганцю, заліза, хлоридів, сульфатів, нафтопродуктів тощо. Перевищення їх концентрації в 4—8 разів і більше ГДК оцінюється в 3—4 бали (норма 2), що є перешкодою для питного використання води. Стосовно будь-якого виду водокористування, головне значення має мінералізація води і склад головних іонів. Небажаною і навіть шкідливою вважається питна вода як із дуже високою (понад 1000 мг/дм3), так і з дуже низькою (менше 100 мг/дм3) мінералізацією. Вода з мінералізацією 50—100 мг/дм3 і менше не смачна і сприймається як дуже прісна.
Також у питній воді не має бути сірководню і метану, що надають неприємного запаху і смаку. Вміст кальцію та магнію зумовлюють жорсткість і м'якість води. Загальна жорсткість повинна бути не меншою ніж 7 мг/л, а в особливих випадках — до 10 мг/л. Для пиття можна використовувати відносно жорстку воду, оскільки вміст солей кальцію та магнію в ній не дуже шкідливий для здоров'я людини. Однак у дуже жорсткій воді погано варяться м'ясо й овочі, прання білизни пов'язане з додатковою витратою води, тканини зношуються, фарби втрачають колір. Взагалі споживання дуже м'якої, як і надзвичайно жорсткої, води погано відображається на здоров'ї людини.

Рис. 7.2. Забрудненість поверхневих і підземних вод України

На екологічну якість впливають й інші органолептичні показники води, наприклад, запах, смак, прозорість, мутність, які не тільки впливають на естетичне сприйняття, а й сприймаються людиною як доказ вмісту в воді шкідливих для її здоров'я речовин. Вимоги до цих органолептичних властивостей води такі: запахи і смаки не мають бути більшими ніж 2 бали, кольоровість — менше 20°, прозорість — понад 30 см, мутність — менше 2 мг/дм3.
Чиста вода у малому шарі води повинна бути безкольоровою, за великого шару — матиме голубуватий відтінок. Інші відтінки кольору свідчать про вміст домішок. Наприклад, солі заліза зафарбовують воду в червонуватий (іржавий) колір, дрібні частинки піску і глини — жовтий. Гумусні речовини (продукти розпаду трави, листу, кори) надають воді від жовтого до коричневого кольору. Чиста вода не має смаку; його надає забруднення. Розрізняють чотири види смаку: солоний, гіркий, кислий, солодкий. Солоний залежить від хлоридів натрію, гіркуватий — хлоридів магнію, кислий — від надлишку кислот, а солодкуватий — органічних речовин.
Важливий екологічний показник — прозорість води, від якої залежать інтенсивність фотосинтезу та глибина проникнення світла в товщу води. Прозорість пов'язана з мутністю, тобто із вмістом завислих мінеральних частинок. Для питної води оптимальною є її температура — від 8 до 15 °С. Вода з вищою температурою не має освіжаючої дії на організм людини і погано втамовує спрагу. Вживання води з нижчою температурою може призвести до застудних захворювань (ангіна, грип, бронхіти).
Важливим для природної води є і водневий показник рН (концентрація вільних іонів водню), що визначає ступінь кислотності або лужності води. За величини рН від 6,5 до 7,5 води нейтральні, нижче — кислі, а вище — лужні. Більшість поверхневих вод суші має нейтральну або слабокислу реакцію (рН від 6,0 до 8,0). Кисла реакція характерна для болотних вод. За рН менше 5,5 у прісних водоймах починає зменшуватися видова різноманітність гідробіонтів, розвиваються грибки.
Токсикологічні властивості визначаються за вмістом азоту (аміаку, нітратів, нітритів), фтору, синтетичних поверхнево-активних речовин, фенолу, ціаніду, міді, свинцю, цинку, хлору, нікелю, цезію-137 і стронцію-90. Використання води з концентрацією шкідливих речовин у 3—5 разів більше ГДК може зумовити виникнення початкових хворобливих симптомів у населення через 1—2 місяці; в 10 разів — 2—4 тижні; в 100 разів — через декілька діб. Специфічну дію на організм людини мають нітрати. Для нітратного азоту встановлена велика ГДК — 10 мг/дм3, оскільки самі по собі вони не шкідливі для людини. Однак під дією деяких кишкових бактерій за високих доз нітрати можуть перейти в нітрити — отруйну речовину, яка, сполучаючись з гемоглобіном крові, переводить його в форму метгемоглобіну, що перешкоджає проникненню кисню у кровоносну систему організму.
За індексами забрудненості якісне оцінювання води у водних об'єктах України має такі показники відповідно до ступеня забруднення:
— допустимий (індекси від 0 до 5). Вода з допустимим рівнем забрудненості екологічно оцінюється як чиста. Вона не має несприятливого впливу на людину і може використовуватися без обмеження;
— помірний (5—12). Вода з помірним забрудненням має помірний ступінь забрудненості, при цьому є ризик несприятливого впливу на стан здоров'я населення. Це умовно чиста вода;
— підвищений (12—18). За підвищеного забруднення вода потребує санітарної очистки;
— високий (18—25). Цей індекс забрудненості свідчить про виражену забрудненість і повну непридатність водойм для всіх видів водокористування;
— дуже високий (понад 25). Такі водойми також непридатні для водокористування і навіть короткотривалий контакт із водою може спричинити несприятливі наслідки для здоров'я населення.
Як видно з рис. 7.2, загалом для водомірних постів України характерні показники помірної забрудненості води, тобто умовно чиста вода. Екологічно чиста вода є в Закарпатській області, південній частині Вінницької, на південному сході Харківської, заході Одеської областей та південно-західній частині Автономної Республіки Крим. Підвищена забрудненість води спостерігається у Львівській, Одеській, Запорізькій, Дніпропетровській та Донецькій областях; висока забрудненість — у північній частині Донецької області, а дуже висока — на значній частині Херсонської області. Малі річки забруднені значно більше, ніж великі. Це пов'язано не тільки з водністю рік, а й з тим, що великим річкам приділяється більше уваги у зв'язку з будівництвом очисних споруд.
Підземні води України мають не менше значення для забезпечення водою населення (рис. 7.3). Варто зазначити, що майже 70 % населення сіл і селищ міського типу задовольняє свої потреби в питній воді за допомогою ґрунтових вод (колодязі) або глибших водоносних горизонтів (свердловини). Це найбільш надійні джерела доброякісної питної води. Підземними називаються всі води, що розміщені у ґрунтах та гірських породах верхньої частини земної кори (до глибини 12—16 км) і заповнюють при цьому різні пустоти. Підземні води мають різне походження: переважна їх більшість утворюється внаслідок просочування в глибини Землі атмосферних опадів (інфільтраційна вода) або у зв'язку з конденсацією водяної пари безпосередньо в ґрунті (конденсаційна вода).
За умовами залягання підземні води поділяють на верховодку, ґрунтові та артезіанські. До верховодки належать води, що залягають найближче до земної поверхні, мають обмежене поширення і тимчасове залягання. Режим верховодки залежить повністю від режиму атмосферних опадів. Ґрунтові води залягають на водотривких горизонтах, розміщених нижче. Артезіанські води (напірні) — це всі підземні води, які залягають у більш-менш глибоких пластах і мають напір. Вода, що особливо насичена вуглекислим газом і мінеральними солями, називається мінеральною. Мінеральні води широко використовуються з метою лікування різних захворювань.
В Україні з надр щороку видобувається понад 5 км3 води. У загальному споживанні (33 км3 на рік) використання підземних вод становить понад 15 %, у тому числі у промисловості — майже 14, сільському господарстві — понад 25, житлово-комунальному господарстві — понад 34 %. У 77 містах України водопостачання здійснюється практично лише за допомогою ресурсів підземних вод.
Прогнозні ресурси підземних вод України з мінералізацією до 1,5 г/дм3становлять 57,5 млн м3/добу*93. Основна частина прогнозних підземних вод розташована у північному та північно-західному районах країни (рис. 7.4). Південна частина України має дуже обмежені ресурси підземних вод. Такий територіальний поділ їх запасів зумовлений геолого-структурними і фізико-географічними умовами. Розвіданість прогнозних ресурсів становить 25 %. На 1 січня 2000 р. розвідано і затверджено 370 родовищ цих вод з експлуатаційними запасами 15,7 млн м3/добу.
*93: {Яцик А.В. Водогосподарська екологія: У 4 т., 7 кн. – К.: Генеза, 2004. – Т. 2, кн. 3-4. – С. 238.}
Основна частина (понад 60 %) ресурсів підземних вод зосереджена в північних областях України: Чернігівська, Київська, Полтавська, Харківська, Сумська та ін. Стан підземних вод України в цілому кращий, ніж поверхневого стоку, хоча іноді спостерігається забруднення їх стоками промислових підприємств, тваринницьких комплексів тощо. У деяких промислових районах (Донбас, Кривбас) розвиток шахт і кар'єрів негативно впливає на якість і запаси підземних вод. Шляхом багаторічного відкачування води з цих об'єктів їхній рівень дуже зменшився, а з деяких водоносних горизонтів вода зникла взагалі. В останні 15—20 років на стан підземних вод впливають як нові, так і значна кількість твердих та рідких відходів, нагромаджених за попередні десятиріччя. У місцях "мокрої" консервації шахт відбувається зміна хімічного складу підземних вод. Найбільша кількість водозаборів, де погіршився стан підземних вод, розташована в промислово розвинутих областях Донецькій, Дніпропетровській, Луганській (рис. 7.5).


Масштаб 1 : 8 000 000
Рис. 7.4. Прогнозні ресурси підземних вод України

Рис. 7.5. Мінералізація підземних вод України
Природний режим підземних вод порушується з моменту розкриття гірничими виробками першого від поверхні водоносного горизонту і після відкачування з нього води. При цьому запаси підземних вод зменшуються, а стан і якість поверхневих вод суттєво погіршуються. Рівень підземних вод знижується на площі, що перевищує площу розробки родовища в десятки й сотні разів. Наприклад, на Язівському сірчаному родовищі (Яворівський гірничорудний район у Львівській області) за площі кар'єру 12 км2 площа депресійної воронки становить 120 км2. На якість підземних вод значною мірою впливає забруднення поверхневих вод. Постійне погіршення якості підземних вод пов'язано з майже 3000 фільтрувальних накопичувані в стічних вод на території України, а також з широким використанням мінеральних добрив і пестицидів.
Найбільш незадовільний якісний стан підземних вод на півдні України — в Одеській, Миколаївській, Херсонській, Запорізькій областях та Криму. Пестицидне забруднення, вище, ніж нормативні величини, спостерігається у Вінницькій, Житомирській, Луганській, Миколаївській областях та Криму. Особливо велике таке забруднення характерне для Одеської області. Нітратне забруднення більше ГДК простежується майже по всій території України, за винятком західних областей.
Варто пам'ятати, що поняття чистої й забрудненої води досить умовні. Все залежить від виду водокористування і відповідних чинних нормативів якості води. Тому під сутністю терміна забруднення води слід розуміти зміни до її гіршої якості внаслідок дії антропогенних і природних факторів, у зв'язку з чим вода стає малопридатною або взагалі непридатною, хоча б для одного виду водокористування.
Отже, зробимо такий важливий висновок. Для регіонів високої та дуже високої забрудненості потрібно розробляти великомасштабні карти, за якими можуть плануватися заходи з охорони водних об'єктів конкретних регіонів України. Такі регіони потребують, насамперед, санітарно-гігієнічних і економічних заходів зі зменшення забрудненості води. Розробка великомасштабних карт потребує детального вивчення рік: у межах території картографування кожна річка повинна мати як мінімум два пункти спостереження на достатній відстані один від одного. Це дасть змогу простежити загальні тенденції змін санітарно-гігієнічних властивостей природних вод.
Екологічний стан морських акваторій України, Морем називається частина океану, яка вдається в сушу або відокремлена від океану островами або підводними узвишшями, відрізняється від прилеглої частини океану природними умовами, головним чином, гідрологічним режимом. Затока — це частина океану, яка вдається в сушу, але має вільний водообмін з іншими частинами океану. Залежно від походження, будови берега, форми і величини затоки називають фіордами, лиманами, лагунами та бухтами.
Чорне та Азовське моря є най віддаленішими від відкритих вод Світового океану. Площа їх водозбірних басейнів (2,4 млн км2) значно перевищує площу їх акваторій, що зумовлює високу залежність морських екосистем від стану водозбірного басейну. Азово-Чорноморський водозбірний басейн охоплює майже всю територію України (96 %), частка якої у площі басейну становить майже 23 % і включає водозбірні басейни таких великих річок, як Дніпро, Дністер, Дунай, Південний Буг, а також малих річок північного Приазов'я, Криму та північного Причорномор'я. У межах України розміщено 14 лиманів та естуаріїв загальною площею 1952 км2 із солоністю води від 0,3 до 296,0 °/оо. До Азово-Чорноморського басейну, який є південним кордоном України, потрапляє велика кількість побутових і промислових стічних вод, нафтопродуктів та залишків добрив і пестицидів. Найуразливішими щодо антропогенного навантаження є прибережні частини Чорного та Азовського морів, особливо в зоні діяльності портів, поблизу гирлових ділянок річок, а також у межах впливу населених пунктів.
Азовське море — найменше за площею (39 тис. км2) і наймілкіше (пересічна глибина — 7,4 м; максимальна — 15 м) у світі*94. За ступенем забруднення у розрахунку на 1 м3 води це море займає перше місце у світі. Щороку в Азовське море скидається 1,1 млрд м3 неочищених стоків; із ними потрапляє велика кількість хлору, натрію, калію та інших речовин. Майже 40— 50 років тому в ньому виловлювали риби в 35 разів більше, ніж у Чорному морі, й у 12 разів більше, ніж у Балтійському.
*94: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. – К.: ВПЦ "Київ. ун-т", 2001. – С. 230.}
Серед основних причин катастрофічного екологічного стану вод Азовського моря вирізняють такі:
— хижацьке виловлювання риби;
— будівництво гребель і водосховищ на основних ріках (Дон, Кубань), що живлять Азовське море; перетворення цих водосховищ на гігантські промислові відстійники (наприклад, Цимлянське водосховище на р. Дон);
— інтенсивне впровадження в сусідніх регіонах зрошувального землеробства, що спричинило хімізацію, забруднення ґрунтів і вод, засолення. З'явилося 1700 водозаборів у басейні Дону, який почав щорічно не додавати в Азов 6—8 км3 прісної води. Припускають, що якби не води Чорного моря, які надходять в Азовське через Керченську протоку, воно висохло б раніше Аралу;
— збільшення забруднення довкілля викидами хімічної та металургійної промисловості (Маріуполь, Ростов, Таганрог). Лише в Маріуполі кожного року викидається майже 800 тис. т токсикантів;
— інтенсивне спорудження на узбережжі моря численних пансіонатів і баз відпочинку, що зумовлює активне зростання побутових відходів та каналізаційних стоків у море;
— неконтрольоване збільшення змиву пестицидів у море з прилеглих сільськогосподарських масивів та потрапляння їх у море через річки Дон і Кубань.
Чорне море — майже повністю "закрита" водойма, тому воно особливо чутливе до забруднення. Щороку в нього скидається в середньому 2 млрд м3 неочищених стоків, а у деякі роки — майже 5 млрд м3 стічних вод. Унаслідок скидів на узбережжя дренажних вод із поливних площ Південноукраїнського каналу в районі Скадовська почалося замулювання пляжів. Максимальну забрудненість мають ділянки узбережжя як Чорного, так і Азовського морів до глибини 100 м.
У водах Чорного моря спостерігається максимальне забруднення синтетичними поверхнево-активними речовинами. Найзабрудненішими залишаються морські води порту "Одеса", де середні концентрації за обсягом фенолу досягають 8 ГДК, а також дельтові водотоки та узмор'я Дунаю (4 ГДК), але тут спостерігається тенденція до зменшення рівнів забруднення в 1,4—1,5 рази*95.
*95: {Маринич О.М., Шищенко П.Г. Фізична географія України: Підручник. – К.: Знання, 2005. – С. 123. }
Особливістю Чорного моря є наявність глибоководної сірководневої зони, в якій можливе існування лише анаеробних організмів. В останні десятиріччя виникла загроза так званого сірководневого вибуху: рівень сірководню піднявся настільки, що можливий його вихід на поверхню. На сьогодні верхня межа цієї зони в центрі моря збільшилася до позначки 100 м, а у берегів — 300 м. Цей процес пов'язаний зі скидами в прибережні води великої кількості неокислених побутових відходів та нафти.
Різко погіршилася ситуація у Дніпровському та Дністровському лиманах, Каламітській і Каркінітській затоках, кризовою вона стала в Сасикському водосховищі. Велику небезпеку становлять припортові потужні заводи та Південний порт поблизу Одеси, де виробляються і концентруються великі об'єми рідкого аміаку, функціонує потужний аміакопровод Одеса — Тольятті. На узбережжі Чорного та Азовського морів неодноразово закривали пляжі у зв'язку з тим, що в морській воді виявили збудників таких хвороб, як вірусний гепатит, дизентерія, холера тощо. Часто в питній воді виявляється кишкова паличка, велика кількість штамів якої є стійкою до антибіотиків і сприяють виникненню кишкових інфекцій.
Згідно з чинним законодавством України, з метою охорони поверхневих водних об'єктів від забруднення, засмічення та збереження їх водності уздовж морів, навколо морських заток і лиманів виокремлюється прибережна захисна смуга шириною понад 2 км від урізу води. Ця смуга належить до зони санітарної охорони моря і може використовуватися лише для будівництва санаторіїв та інших лікувально-оздоровчих закладів, з обов'язковим централізованим водопостачанням і каналізацією*96.
*96: {Водний кодекс України (зі змінами та доповненнями, внесеними Законом України від 7 грудня 2000 р. №2120-ІІІ) // ВВР. — 2001. — №2-3—Ст.88,90.}
7.2. Заходи з очищення поверхневих і підземних вод України і контроль за якістю води
За запасами вільної води Земля — найбільш "водна" планета Сонячної системи. Весь об'єм гідросфери перевищує 1454 млн км3, із них майже 94 % займає Світовий океан, 4,12 % — підземні води, 1,65 % — льодовики й 0,0001 % — річкові води. Об'єм прісної води гідросфери становить загалом 2 % її загального об'єму, а з урахуванням недоступності для використання тієї частини, що законсервована у льодовиках, — усього 0,3 % об'єму гідросфери.
Важливою рухомою силою відновлення ресурсів прісної води є кругообіг води, який взаємопов'язує всі частини гідросфери. Кругообіг води часто порівнюють із вічним двигуном, що "качає" воду з океану на материки протягом мільярдів років. У планетарному масштабі розрізняють великий і малий кругообіги води. Сутність великого полягає у звільненні частини хімічно пов'язаної води з гірських порід та виділенні вільної води під час вулканічної діяльності. Наслідком цього кругообігу протягом геологічної історії Землі є утворення Світового океану. Малий кругообіг відбувається набагато швидше за такою схемою: випаровування — опади — інфільтрація — стік. Його результатом є безперервний поверхневий і підземний стоки з материків у океан, поповнення підземних вод, а також збереження "замороженої" води у льодовиках.
До раціонального використання водних ресурсів належать: їх економні витрати, правильне співвідношення видів прямого та опосередкованого використання, боротьба із втратами води у процесі транспортування, заборона деяких видів промислового використання питної води. Охорона вод — це система заходів (місцевих, державних, міжнародних), спрямованих на використання і відтворення водних ресурсів з метою забезпечити задоволення потреб суспільства та сприятливий вплив вод на весь природний комплекс. До її складу входять такі основні заходи:
— збереження водойм;
— запобігання якісним змінам води та її кількісному зменшенню в регіонах;
— збереження оптимального співвідношення об'ємів води в різних фізичних станах (газо- та пароподібному, рідкому, твердому);
— збереження оптимального співвідношення об'ємів ґрунтової, підземної, наземної та атмосферної вод;
— збереження оптимального кругообігу води в регіонах;
— підтримання на певному рівні кількості опадів. Здійснювати заходи з охорони вод неможливо без дотримання основних принципів охорони водних ресурсів, а саме таких:
— поєднання процесів використання і охорони;
— збільшення об'єму та поліпшення якості вод, нормоване водокористування;
— припинення використання водойм з метою знешкодження стічних вод;
— вода — економічна категорія, продукт, що має вартість;
— регулювання річкового стоку, переведення поверхневого стоку в підземний та ін.
Відтворення водних ресурсів включає заходи із забезпечення оптимального кругообігу води шляхом впливу на елементи природи, що зумовлюють цей кругообіг (рослинність, ґрунти, атмосфера, температура тощо). У процесі кругообігу речовин повне відновлення води океанів відбувається через 2600 років, підземних вод — майже 5 тис. років, ґрунтової вологи — 0,9 року, річкової й озерної вод — 3,3, а тільки річок — 0,033 року. Тобто, якщо припинити забруднення води шляхом її відновлення, в річці вона буде чистою через декілька днів, а в ґрунті — через один рік.
В океані та підземних водах процес забруднення стійкими речовинами може тривати ще багато століть після його припинення. У багатьох водоймах інтенсивність забруднення значно перевищує здатність води до самоочищення. Водні ресурси потребують охорони від природних та антропогенних факторів, що негативно діють. Наприклад, надто інтенсивне випаровування внаслідок високої температури повітря й вітрів. Особливо завдає шкоди водним ресурсам забруднення відходами соціального обміну речовин, що викидаються на ґрунт, у воду та атмосферу. Тому серед технічних засобів захисту водного середовища від забруднення вирізняють такі основні:
— захист морського середовища під час експлуатації суден — очистка та нейтралізація газових викидів суднових енергетичних установок;
— заходи, спрямовані на боротьбу з розлитою нафтою — механічні та біологічні методи усунення нафти. У природних умовах за допомогою фізичних процесів забезпечується перенесення (дрейф) нафти, а шляхом хімічних та біологічних — для її руйнування. Відомо понад 100 видів бактерій, які окислюють нафтопродукти;
— очищення господарсько-побутових і виробничих стічних вод полягає у застосуванні механічних, хімічних, фізико-хімічних, біохімічних, термічних та комбінованих методів. Найефективнішим щодо економії засобів і раціонального використання водних ресурсів є очищення стічних вод до нормативів, що існують для води в системах оборотного водопостачання, тобто певний об'єм води багаторазово циркулює у виробництві, а скидання стічних вод мінімальне або не відбувається взагалі*97.
*97: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. – К.: ВПЦ "Київ. ун-т", 2001. – С. 230.}
В Україні з метою систематичного спостереження за водними об'єктами створено мережу гідрологічних та гідрометеорологічних станцій і постів. Як правило, водоочисні споруди — це складні господарські комплекси, де поєднуються різні методи і способи очищення та поліпшення якості води (рис. 7.6). Склад і конструкція цих комплексів визначається, насамперед, господарським призначенням очисних споруд. Найліпше і досконало водоочисні заходи здійснюються на спеціальних очисних станціях водопровідних мереж.
Виокремлюють такі основні методи очищення води, освоєні на рівні сучасних технологій:
— механічний (відстоювання) — використовується для усунення з води нерозчинних домішок. У відстійниках осідають важкі частинки з густиною понад 1 г/см3, а легші спливають на поверхню. За допомогою цього методу забезпечується зменшення забруднення зваженими речовинами до 90 %, а органічними — до 20 %;
— хімічний полягає у коагуляції й нейтралізації забруднювальних речовин. Окремі нерозчинні речовини в процесі коагуляції перетворюються у нешкідливі розчинні сполуки. Методи хімічної очистки дають змогу довести ступінь очищення води за сумою нерозчинних речовин до 80—85 %;
— фізико-хімічний здійснюється на основі кількох методів: 1) флотацій — пропускання через стічні води повітря, бульбашки якого під час підняття вгору захоплюють із собою і виносять з потоку води забруднювальні речовини; 2) сорбцій — це здатність поглинати забруднювальні речовини та акумулювати їх на своїй поверхні; 3) екстракцій — уведення у стічні води речовин, які можуть розчиняти забруднювальні речовини; 4) евапорацій — пропускання через нагріту стічну воду водяної пари; 5) іонний обмін — це поглинання забруднювальних речовин у процесі фільтрування через іонні смоли; 6) електроліз — пропускання через стічні води електричного струму в спеціальних електролізерних установках. Ступінь очищення води за сумою нерозчинних речовин становить майже 90 %;
— біологічний проводиться шляхом біологічного окислення забруднень у природних умовах (на полях зрошення, у спеціальних біологічних ставках, а також штучних умовах — біологічні фільтри тощо). Під час такого очищення вилучається лише 10—40 % неорганічних речовин і практично не вилучаються солі важких металів;
— біохімічний — основний метод очищення стічних вод, забруднених органічними речовинами. Це біофільтри, аеротенки, аератори, конструкції яких постійно вдосконалюються.

Усі водоохоронні заходи умовно поділяються на три види:
— профілактичні, спрямовані на запобігання забрудненню, засміченню і виснаженню вод або їх обмеження. Ці заходи передбачають здійснення таких дій, як: 1) розробка схем комплексного використання та охорони водних ресурсів; 2) визначення впливу ділянок, обраних під забудову, спорудження водних об'єктів; 3) раціональне розміщення об'єктів; 4) удосконалення виробництва і дотримання технологічної дисципліни;
— діагностичні. Сутність цих заходів полягає у виявленні складу й обсягів можливого забруднення вод, а саме; 1) нормування водопостачання і водовідведення; 2) нормування граничнодопустимих концентрацій різних речовин у водах питного, рибогосподарського та іншого призначення; 3) контроль за скиданням стічних вод та екологічним станом водних об'єктів;
— процедурні, спрямовані на усунення забруднення та несприятливого антропогенного впливу на воду. До таких заходів належать: 1) організація безстічного виробництва; 2) застосування зворотного водопостачання; 3) заміна водного охолодження повітряним;4) утилізація цінних речовин; 5) очищення снігових і зливових вод; 6) накладання штрафних санкцій за забруднення, засмічення і виснаження вод аж до закриття підприємств згідно з чинним законодавством.
Окрему групу становлять меліоративні заходи, зокрема, фітомеліорація — складова схем комплексного використання й охорони водних ресурсів.
7.3. Законодавчо-правові аспекти охорони та відтворення водних ресурсів в Україні
За допомогою водного законодавства регулюються водні відносини в Україні. Дія цього законодавства поширюється на всі види водних об'єктів, що є на території України, на весь її водний фонд, тобто на всі поверхневі й підземні води, джерела, внутрішні морські води*98. Водне законодавство забезпечує здійснення широкого комплексу заходів щодо охорони вод від забруднення, вичерпання, засмічення, запобігання шкідливій дії вод та ліквідації їх наслідків. Відповідно до такого законодавства забороняється введення в дію підприємств, споруд та інших об'єктів, що впливають на стан вод, або будівель, не забезпечених пристроями та очисними спорудами необхідної потужності, які запобігають забрудненню і засміченню вод, також не дозволяється скидання у водні об'єкти виробничих, побутових, радіоактивних та інших видів відходів і сміття.
*98: {Яцик А.В. Водогосподарська екологія: У 4 т., 7 кн. – К.: Генеза, 2004. – Т. 2, кн. 6-7. – С. 35.}
У 1995 р. було прийнято Водний кодекс України, згідно з яким усі водні об'єкти на території України становлять її водний фонд, а також вони є національним надбанням народу України, однією з природних основ його економічного розвитку і соціального добробуту. У цьому документі визначено, що всі води (водні об'єкти) — виключно власність народу України, вони надаються тільки у користування. У галузі використання, охорони та відтворення водних ресурсів Водним кодексом встановлено такі нормативи*99;
*99: {Водний кодекс України (зі змінами та доповненнями, внесеними Законом України від 7 грудня 2000 р. №2120-ІІІ) // ВВР. — 2001. — №2-3—Ст. 35.}
— нормативи екологічної безпеки водокористування;
— екологічний норматив якості води;
— нормативи граничнодопустимого скидання забруднювальних речовин;
— галузеві технологічні нормативи утворення речовин, що скидаються у водні об'єкти;
— технологічні нормативи використання води. Скидання стічних вод у водні об'єкти допускається лише за умови наявності нормативів граничнодопустимих концентрацій та встановлених нормативів граничнодопустимого скидання забруднювальних речовин. Усі водні об'єкти мають охоронятися від забруднення, засмічення, вичерпання та інших дій, вони унаслідок яких можуть погіршитися умови водопостачання, вони завдаватимуть шкоди здоров'ю людей, спричинять зменшення рибних запасів, погіршення умов існування диких тварин, зниження родючості земель та інші несприятливі явища у зв'язку зі зміною фізичних і хімічних властивостей вод, зменшенням їх здатності до природного очищення, порушенням гідрологічного та гідрогеологічного режимів вод*100.
*100: {Водний кодекс України (зі змінами та доповненнями, внесеними Законом України від 7 грудня 2000 р. №2120-ІІІ) // ВВР. — 2001. — №2-3—Ст. 95.}
В Україні діє і продовжує реалізовуватися Національна програма екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води, затверджена 27 лютого 1997 р. Основна її мета полягає у відновленні й забезпеченні сталого функціонування екосистеми Дніпра, якісного водопостачання, екологічно безпечних умов життєдіяльності населення і господарської діяльності та захисту водних ресурсів від забруднення та виснаження. Складність структури і масштаби завдань програми зумовлюють тривалий період її реалізації — до 2010 р.
Також в Україні реалізується Загальнодержавна програма охорони та відтворення довкілля Азовського і Чорного морів (2001—2010 рр.), затверджена 22 березня 2001р. У Програмі визначено такі пріоритетні напрями розв'язання основних проблем екологічного стану Азовського й Чорного морів:
— зменшення рівня забруднення морів та антропогенного навантаження на їх екосистеми;
— зниження ризику для здоров'я людини, пов'язаного із забрудненням морських вод і прибережної смуги;
— збереження та відтворення біологічного різноманіття, природних ландшафтів прибережної смуги і місць існування біологічних видів, розширення мережі державних заповідників, заказників, створення національних парків;
— збалансоване використання та відтворення морських біологічних ресурсів і розвиток аквакультурних видів діяльності, особливо цінних промислових видів риб з метою забезпечення належного державного контролю;
— запобігання руйнуванню морського берега та охорона земель у прибережній смузі морів;
— створення системи інтегрованого управління природокористуванням у межах водоохоронної зони морів, прибережній смузі морів, територіальних морських водах України;
— удосконалення системи моніторингу для оцінювання впливу природних і антропогенних факторів на довкілля;
— залучення громадськості до реалізації природоохоронних заходів, підвищення рівня екологічної освіти та виховання населення;
— удосконалення законодавчої та іншої нормативно-правової баз з метою впровадження державної політики у сфері збереження довкілля Азовського й Чорного морів, узгодження її з вимогами чинних міжнародних договорів України.
Окрім цього, ухвалено низку законів і постанов. Наприклад, у 2000 р. Верховна Рада України затвердила Постанову "Про концепцію розвитку водного господарства України", метою якої є визначення стратегічних цілей і головних напрямів щодо створення умов для підвищення екологічної стійкості та збалансованого розвитку водогосподарського комплексу, поліпшення водозабезпечення населення і господарських потреб з дотриманням оптимальних умов водокористування; підвищення якості води, зменшення збитків і соціального напруження внаслідок шкідливої дії води; збереження водних систем як унікальних складових навколишнього природного середовища.
Прийнято закони України "Про питну воду та питне водопостачання" від 10січня 2002 р., "Про меліорацію земель" від 14 січня 2000 р., "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення" від 24 лютого 1994 р. та ін. Діє Загальнодержавна програма розвитку водного господарства, затверджена 17 січня 2002 р.
Очевидно, що проблеми охорони Світового океану набули глобального значення для всіх держав світу у зв'язку з тим, що морське середовище не розділене природними кордонами. Тобто через систему течій, поверхневий стік, взаємозв'язок з атмосферою шкідливі речовини поширюються на величезні площі, простягаючись на дуже значні відстані від конкретного джерела забруднення. Саме тому міжнародне співробітництво у цій галузі має виключне значення для всього світового співтовариства. Отже, охорона та раціональне використання ресурсів природних вод потребують тісного міжнародного співробітництва, що ґрунтується на нормативній базі. Принципами міжнародного права, за якими регулюється охорона водного середовища, є: охорона екологічної рівноваги, що визначає певні права й обов'язки держав; неприпустимість забруднення вод відкритого моря в результаті будь-якого виду діяльності; обов'язкове дотримання міжнародних стандартів усіма без винятку державами.
Масове застосування гербіцидів та дефоліантів призводить до отруєння суміжного морського середовища — так званого марециду. До нього належать такі дії мирного часу, як: випробування ядерної зброї, захоронення радіоактивних відходів та отруйних речовин, скидання небезпечних промислових відходів*101. Ці дії заборонені міжнародним правом. Найважливішу роль у координації міжнародної діяльності з охорони водних ресурсів планети відіграє Програма ООН з навколишнього середовища. До міжнародних документів, що вже використовуються в міжнародному праві та практиці, належать:
*101: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. – К.: ВПЦ "Київ. ун-т", 2001. – С. 211.}
— Конвенція з морського права, підписана 159 країнами світу, яку ще називають Хартією морів. Вона закріплює правовий режим Світового океану в цілому. У результаті 35 % Світового океану перестали бути джерелами міждержавних конфліктів. Конвенція визначила акваторії, що мають національну юрисдикцію, і ці держави відповідають перед міжнародною спільнотою за їх охорону. Майже 45 % Океану визнано загальним надбанням людства, тому будь-яке видобування на цих територіях має здійснюватися під контролем Міжнародного органу з морської справи;
— Конвенція із запобігання забрудненню Світового океану скидами відходів та інших матеріалів, чинна з 30 серпня 1975 р. За нею скиди регламентуються так: а) заборона скидів надзвичайно небезпечних речовин, включаючи радіоактивні; б) скидання низки речовин лише за попереднім спеціальним дозволом; в) скидання менш небезпечних речовин із дозволу національних органів влади.
— Угода про заборону комерційного видобування китів (1985 p.). Здійснюється також програма співробітництва стосовно регіональних морів, за нею няні працюють 130 держав.
На 27 сесії Генеральної асамблеї ООН було прийнято програму досліджень навколишнього середовища, яку очолює Рада управляючих (ЮНЕП). ЮНЕСКО вже багато років здійснює програму досліджень за темою "Людина і біосфера" в тісному зв'язку з міжнародними науковими союзами та міжурядовими організаціями. Міжурядова океанологічна комісія (МОК) займається питаннями наукових досліджень Світового океану. Вона реалізує довгострокову програму океанологічних досліджень, моніторинг океану та інші заходи. Міжурядова морська консультативна організація (ІМКО) розробляє та впроваджує в життя міжнародні правила з попередження забруднення морів і океанів нафтою та інтими шкідливими й токсичними речовинами.
Першою міжнародною угодою, згідно з якою встановили певні зобов'язання держав у галузі попередження забруднення Світового океану, була Лондонська конвенція з попередження забруднення моря нафтою 1954 р. (із поправками 1962 р.). За цією Конвенцією не дозволяли зливання нафти з суден, встановили заборонені зони, зобов'язали кожну державу, котра підписала конвенцію, застосувати необхідні заходи з метою обладнання окремих портів пристроями для приймання нафтових залишків. У 1969 р. сесія ІМКО внесла нові поправки до конвенції, відповідно до яких було відмінено всі заборонені для зливання нафти зони, а замість них забороненою зоною оголосили весь Світовий океан.
У 1972 р. у Лондоні на міжурядовій конференції представники 80 держав розробили Конвенцію з попередження забруднення моря скидами відходів та інших матеріалів. Цей документ набув чинності з 1975 р., у ньому міститься так званий "чорний" перелік речовин, заборонених до скидання: хлорорганічні сполуки, ртуть і кадмій та їх сполуки, нафта і нафтопродукти, речовини для ведення хімічної та біологічної війни. У1963 р. було підписано Московський договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі та під водою. Велике значення для попередження радіоактивного забруднення Світового океану має Договір про заборону розміщення на дні океанів і морів та в їх надрах ядерної зброї та інших видів зброї масового знищення. Недопустимим є випробування ядерної зброї на островах, оскільки це зумовлює шкідливий вплив на екологічний стан Світового океану. Наприклад, після вибухів атомних бомб на атолі Бікіні радіоактивність води на поверхні океану в районі випробувань збільшилася в мільйони разів. Навіть через чотири місяці після вибуху вона залишалася у Зрази більшою, ніж природна, на відстані 6500 миль*102.
*102: {Хільчевський ВJC., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ, ун-т", 2001. — С. 214.}
У 90-х роках XX ст. підписали низку угод щодо спільного користування та охорони акваторій морів прилеглими країнами. Наприклад, у 1992 р. Україна приєдналася до Конвенції про захист Чорного моря від забруднення (Бухарест, 1994).
Таким чином, міжнародно-правовий режим використання морського середовища включає:
— регулювання рибальства та інших морських промислів встановлюється з метою раціонального промислу, що не порушує відтворення біомаси океану;
— міжнародно-правовий режим дна і надр — дно та надра океану за межами шельфу можна використовувати виключно в мирних цілях усім державам без будь-якої дискримінації;
— міжнародно-правовий режим наукових досліджень, що має на меті забезпечити сприятливі умови для проведення багатосторонніх досліджень океану, а також атмосфери і космосу з морських акваторій;
— міжнародно-правовий режим акваторій океану полягає в правовій регламентації внутрішніх морських вод кожної держави, котра має вихід до моря, територіальних вод і вод відкритого моря;
— правовий режим повітряного простору над відповідними акваторіями тісно пов'язаний із правовим режимом океану;
— міжнародно-правовий режим торговельного судноплавства;
— міжнародно-правовий режим військового мореплавства*103.
*103: {Там само. – С. 215-220. }
У Проекті декларації міністрів, представленому робочою групою старших посадових осіб на V Конференції міністрів "Довкілля для Європи", яка відбувалася у Києві 21—23 травня 2003 р., зокрема, йдеться, що однією з цілей охорони водних ресурсів планети для стійкого розвитку є зменшення удвічі до 2015 р. чисельності людей, котрі не мають доступу до безпечної питної води або не можуть дозволити собі користуватися нею, а також частки населення, яка не має доступу до звичайної каналізації.
Отже, підсумуємо. До водних ресурсів у широкому розумінні належать води річок, озер, водосховищ, каналів, морів і океанів, підземні та ґрунтові води, води гірських і полярних льодовиків, атмосферні. Також до складу цього поняття входять і власне водні об'єкти, тобто річки, озера, моря тощо, які використовуються для судноплавства, гідроенергетики, рибного господарства, рекреації без вилучення з них води. Теоретично водні ресурси невичерпні, оскільки вони відновлюються в процесі кругообігу. Однак споживання води в Україні збільшується такими темпами, що проблема чистої води і дефіциту водних ресурсів є однією з найактуальніших.
Забруднювальні речовини можуть проникати у водне середовище водним, підземним та еоловим шляхами. Серед основних джерел забруднення водних об'єктів України переважають промислові підприємства (особливо нафтовидобувної та нафтопереробної промисловостей); відходи водного транспорту; промислові та господарсько-побутові стічні води; сільськогосподарське виробництво. Найстійкіші забруднювачі морських вод — нафта і нафтопродукти.
За обсягами водокористування в Україні лідирує промисловість (45 % загального водоспоживання). Майже 83 % усієї спожитої води в промисловості використовується в енергетиці, чорній металургії і хімічній промисловості, які є найбільш водомісткими галузями. У сільському господарстві споживається до 40 %, а на комунальні потреби — близько 10 % загального водоспоживання. Майже половина забраної води скидається в річки і водойми у вигляді стічних і дренажних вод.
Головне джерело водопостачання для суспільства — це річковий стік, що розподіляється територією держави дуже нерівномірно. Річкова мережа України складається з тимчасових водотоків, які мають течію лише під час сніготанення і дощів; маленьких струмків та річок; великих рік, таких як Дніпро і Дністер. Основним постачальником води для України є Дніпро, інші річки, що забезпечують потреби у воді, — Дунай, Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут та ін.
У зв'язку з будівництвом на Дніпрі каскаду водосховищ загальною площею 6950 км2 і повним об'ємом акумульованої води 43,8 км3 порушилася екологічна рівновага і докорінно змінилися умови водообміну. Порівняно з природними умовами він уповільнився в 14—30 разів. Інтенсивне використання земель басейну Дніпра з метою ведення сільського господарства (60 % території розорано) сприяло перетворенню водосховища на Дніпрі в акумулятори забруднювальних речовин. У катастрофічному стані перебувають річки нижнього Дніпра, де щорічно ускладнюється санітарно-епідеміологічна ситуація, зменшується вилов риби та погіршується біорізноманіття. У результаті спорудження каскаду водосховищ на Дніпрі було затоплено понад 500 тис. га і підтоплено 100 тис. га продуктивних земель, а також зруйновано майже 1,5 тис. км берегів.
Окрім того, причинами кризової ситуації, що склалася в басейнах великих і малих річок України, є великомасштабні меліорації, будівництво великих промислових комплексів у басейнах річок, величезні об'єми водозбору для промисловості та зрошення, колосальні обсяги забруднень та ін.
Створені в Україні штучні водойми (водосховища, ставки) також впливають на природу не тільки прилеглих, а й віддалених регіонів. Наприклад, затоплюються і підтоплюються величезні площі сільськогосподарських земель і лісів, а ширина зони підтоплення може досягати десятків кілометрів. Коливання рівня води, вітер та берегові течії зумовлюють розмивання й обрушення берегів, тобто відбувається переформування берегів (абразія) і дна водосховищ. Створення водосховищ спричинює потребу переселення значної кількості людей та перенесення об'єктів господарювання, що пов'язано з великими витратами матеріальних ресурсів. Водосховища також помітно змінюють місцевий метеорологічний режим. Під час заповнення водосховищ, яке іноді триває кілька років, зменшується чисельність багатьох видів тварин.
Гігієнічна класифікація водних об'єктів України за ступенем забруднення передбачає оцінювання якості води за органолептичними, токсикологічними, загальносанітарними і бактеріологічними показниками. Органолептичні показники визначаються за запахом, смаком, кольором, мутністю, завислими речовинами, рН, лужністю, загальною жорсткістю, загальною мінералізацією, сухим залишком, вмістом магнію, марганцю, заліза, хлоридів, сульфатів, нафтопродуктів тощо.
Відповідно до ступеня забрудненості якісне оцінювання води у водних об'єктах України має такі показники: допустима, або чиста вода, яка може використовуватися без обмеження; помірна, або умовно чиста вода; вода підвищеної забрудненості, що потребує санітарного очищення; вода високої забрудненості, яка повністю непридатна для всіх видів водокористування; вода дуже високої забрудненості, навіть короткотривалий контакт з якою може спричинити несприятливі наслідки для здоров'я населення.
Найбільш надійними джерелами доброякісної питної води в Україні є підземні води, тобто ті води, що розміщені у ґрунтах і гірських породах верхньої частини земної кори (до глибини 12—16 км) і заповнюють при цьому різноманітні пустоти. Загалом стан підземних вод України кращий, ніж поверхневого стоку, хоча іноді спостерігається забруднення їх стоками промислових підприємств, тваринницьких комплексів тощо. На якість і запаси підземних вод у деяких промислових районах (Донбас, Кривбас) негативно впливає розвиток гірничодобувної промисловості. Наприклад, у зв'язку з багаторічним відкачуванням води з шахт і кар'єрів рівень підземних вод значно зменшився, а з деяких водоносних горизонтів вода взагалі зникла.
До Азово-Чорноморського басейну, який є південним кордоном України, потрапляє велика кількість побутових і промислових стічних вод, нафтопродуктів та залишків добрив і пестицидів. Найуразливішими щодо антропогенного навантаження є прибережні частини Чорного та Азовського морів, особливо в зоні діяльності портів, поблизу гирлових ділянок річок, а також у межах впливу населених пунктів. Головні причини катастрофічного екологічного стану вод Азовського і Чорного морів пов'язані з хижацьким (часто незаконним) виловлюванням риби; будівництвом гребель і водосховищ на основних ріках (Дон, Кубань), що живлять моря; інтенсивним впровадженням у сусідніх регіонах зрошувального землеробства, що зумовлює хімізацію, забруднення ґрунтів і вод, засолення; збільшенням забруднення довкілля викидами хімічної та металургійної промисловостей; спорудженням на узбережжі морів численних пансіонатів і баз відпочинку, що призводить до активного зростання побутових відходів та каналізаційних стоків.
Пріоритетними напрямами розв'язання основних проблем Азовського і Чорного морів є зменшення рівня забруднення морів й антропогенного навантаження на їх екосистеми; збереження та відтворення біологічного різноманіття, природних ландшафтів прибережної смуги і місць існування біологічних видів, розширення мережі державних заповідників, заказників, створення національних парків; збалансоване використання і відтворення морських біологічних ресурсів; запобігання руйнуванню морського берега та охорона земель у прибережній смузі морів; удосконалення системи моніторингу водних об'єктів та ін.
Водні відносини в Україні регулюються за сучасним водним законодавством. Його дія поширюється на всі види водних об'єктів, що існують на території України, її водний фонд, тобто на всі поверхневі, підземні води та джерела, внутрішні морські води. Згідно з водним законодавством забезпечується здійснення широкого комплексу заходів щодо охорони вод від забруднення, вичерпання, засмічення, запобігання шкідливій дії вод та ліквідації їх наслідків.
Запитання і завдання для самоконтролю
1. Охарактеризуйте найважливіші функції Світового океану.
2. Які ресурси є провідними у Світовому океані?
3. Визначте сутність понять "джерело забруднення" і "забруднювальна речовина".
4. Назвіть найстійкіші забруднювачі Світового океану.
5. У чому полягає сутність ресурсів Світового океану?
6. З якими групами причин пов'язана проблема виснаження водних ресурсів?
7. Які галузі господарства в Україні є найводомісткішими?
8. Охарактеризуйте основні причини кризової ситуації стосовно річок України.
9. Які види забруднень переважають у водних об'єктах України?
10. Обґрунтуйте головні причини катастрофічного екологічного стану вод Азовського моря.
11. Які ви знаєте методи очищення поверхневих вод?
12. Які заходи належать до охорони вод від забруднення, засмічення і виснаження?
13. Якими принципами міжнародного права регулюється охорона водного середовища?
14. Назвіть міжурядові організації з охорони і раціонального використання ресурсів Світового океану.
Рекомендована література
1. Вишневський B.І., Косовець О.О. Гідрологічні характеристики річок України. — К.: Ніка-Центр, 2003. — 324 с.
2. Водний кодекс України (зі змінами і доповненнями, внесеними Законом України від 7 грудня 2000 р. №2120-111) // ВВР.— 2001.— №2—3.
3. Гидрология, гидрометрия и регулирование стока / Г.В. Железняков, Т .А. Неговская, Е.Е. Овчаров; Под ред. Г.В. Железнякова. — М.: Колос, 1984. — 432 с.
4. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2004 р. — К., 2005.
5. Емельянова В.П., Данилова ГЛ., Родзилер ИД. К вопросу оценочного картографирования в гидрохимии // Гидрохимические материалы. Содержание химических веществ в природных водах и вопросы выноса их реками. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — С. 118—133.
6. Закон України "Про затвердження Загальнодержавної програми охорони та відтворення довкілля Азовського і Чорного морів" від 22 березня 2001 р. № 2333-ІП // ВВР. — 2001. — №28. — Ст. 135.
7. Закон України "Про питну воду та питне водопостачання" від 10 січня 2002 р. № 2918-ІП // ВВР. — 2002. — № 16.
8. Київ-2003 через Оргус. Досвід цифрового виміру довкілля України у часі та просторі. — К.; ІАФ "ЕКСОР", 2003. — 48 с.
9. Левківський С.С, Падун MM. Раціональне використання й охорона водних ресурсів: Підручник. — К.: Либідь, 2006. — 280 с.
10. Маринич ОМ., Шищенко П.Т. Фізична географія України: Підручник. — К.: Знання, 2005. — 511 с.
11. Методические указания по рассмотрению проектов предельно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами. — М.: МЗ СССР, 1983. — 15 с.
12. Паламарчук ММ., Закорчевна Н.В. Водний фонд України: Довідковий посіб. — К.: Ніка-Центр, 2001. — 392 с.
13. Постанова Верховної Ради України "Про Національну програму екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води" від 27 лютого 1997 p. № 123/97-ВР.
14. Постанова Верховної Ради України "Про концепцію розвитку водного господарства України" від 14 січня 2000 р. № 1390-XTV // ВВР. — 2000. — № 8.
15. Справочник по водным ресурсам / Под ред. В.И. Стрельца. — К.: Урожай, 1987. — 304 с.
16. Україна. Екологічна оцінка якості поверхневих вод, масштаб 1 : 1000 000 / За ред.: В.Я. Шевчук, Л.Г. Руденко, Л.Х. Бакаржієва та ін. — К.: ВКФ, 1996 .
17. Хільчевський ВЖ„ Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ, ун-т", 2001. — 242 с.
18. Яцик А.В. Екологічна ситуація в Україні і шляхи її поліпшення. — К.: Оріяни, 2003. — 84 с.
19. Яцик А.В. Водогосподарська екологія: У 4т., 7 кн. — К.: Генеза, 2004. — Т. 2, кн. 3—4. — 384 с; Т. 4, кн. 6—7. — 384 с.
Розділ 8 СУЧАСНИЙ СТАН ТА ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ РЕСУРСІВ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ В УКРАЇНІ
Атмосфера — це повітряна оболонка Землі, що є однією з найголовніших умов життя. Як відомо, без їжі людина може прожити місяць, без води — тиждень, а без повітря не витримає і кількох хвилин. Атмосферне повітря — життєво важливий компонент навколишнього природного середовища, природна суміш газів, які є за межами жилих, виробничих та інших приміщень*104.
*104: {Закон України "Про охорону атмосферного повітря" від 16 жовтня 1992 р. №2707-ХІІ(зі змінами і доповненнями, внесеними Законами України від 28 лютого 1995 р. №875/95-ВР, від 21 червня 2001 р. №2556-ІІІ) //ВВР. - №50. – С. 1.}
До того, як людина освоїла вогонь майже 10 тис. років тому, атмосферним повітрям лише дихали. Із розвитком поселень і промисловості атмосфера стала використовуватись як джерело кисню з метою спалення різних видів палива та викиду відходів енергетичних та інших промислових підприємств. Перші спроби охорони атмосфери в місцевому масштабі відомі з XIII ст. Наприклад, в Англії у 1273 р. був прийнятий закон про заборону спалювання вугілля у Лондоні. Наприкінці XIX ст. затвердили закони про охорону атмосферного повітря: у Німеччині — 1900 р., в Англії — 1906, у Франції — 1917, в Росії —1919 р.
Атмосфера — власне зовнішня оболонка геосфери, її маса становить лише 1 млн маси Землі, але вона відіграє величезну роль у всіх природних процесах. Атмосфера навколо земної кулі визначає загальний тепловий режим поверхні Землі, захищає її від шкідливих космічних випромінювань. Циркуляція атмосфери впливає на місцеві кліматичні умови, а через них — на режим річок, ґрунтово-рослинний покрив, а також на екзогенні процеси рельєфоутворення. Відомо, що сонячна енергія, яка потрапляє на Землю, є однією з умов необхідних для життя, але її доза визначається атмосферою. Якби її не було, удень земна поверхня нагрівалася б до +100 °С, а вночі б її температура становила б -100 °С. Звичайно, що 200-градус-ний перепад добових температур набагато перевищує можливості до виживання всіх форм земного життя.
Крім цього, через атмосферу відбувається фотосинтез та обмін енергії й інформації — основні процеси в біосфері. Атмосферні процеси спричинюють низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність повітряних мас і природних вод тощо). Для деяких організмів (бактерії, літаючі комахи, птахи та інші) атмосфера — це основне середовище життя.
Атмосфера також регулює найважливіші параметри: температуру, вологість, тиск. Тобто, найзагальнішою характеристикою стану атмосфери є клімат. Цикли кисню, вуглецю, азоту, води обов'язково проходять атмосферну стадію. Головне при цьому те, що за допомогою такої властивості атмосфери, як динамічність, різні речовини разом із вітрами розподіляються по всій земній кулі. Дуже важливою ознакою атмосфери є прозорість, яка визначає інтенсивність фотосинтезу — єдиного природного процесу фіксації сонячної енергії на Землі. Сучасний газовий склад атмосфери — це результат тривалого історичного розвитку земної кулі. В атмосферному повітрі міститься азот — 78,09 %, кисень — 20,95, аргон — 0,93, вуглекислий газ — 0,03 %, а також пара води.
8.1. Головні сучасні проблеми атмосфери та їх вияв в Україні
Із розвитком промисловості, міст і транспорту з'явилося нове джерело потрапляння речовини в атмосферу — так зване техногенне забруднення, яке за потужністю викидів таке саме, як сучасна вулканічна діяльність. Атмосферне забруднення — потрапляння у повітря різних газів, частинок рідких або твердих речовин, парів, що перевищує нормальну концентрацію речовин і негативно впливає на організми, погіршує їх життєві умови. Атмосферне забруднення — це несприятливі зміни стану атмосферного повітря, повністю або частково зумовлені діяльністю людини, які безпосередньо чи опосередковано змінюють розподіл енергії, рівні радіації, фізико-хімічні властивості атмосфери й умови існування живих організмів. Ступінь змін і масштаб наслідків залежить від: 1) інтенсивності та характеру власне забруднення; 2) стійкості атмосферного повітря до антропогенного навантаження.
Забруднення атмосферного повітря полягає в змінах його складу і властивостей у результаті потрапляння або утворення в ньому фізичних, біологічних факторів і (або) хімічних сполук, що можуть несприятливо впливати на здоров'я людини та стан навколишнього природного середовища. Забруднювальна речовина — це речовина хімічного або біологічного походження, що є або потрапляє в атмосферне повітря і може прямо або опосередковано негативно впливати на здоров'я людини та стан навколишнього середовища*105.
*105: {Закон України "Про охорону атмосферного повітря" від 16 жовтня 1992 р. №2707-ХІІ(зі змінами і доповненнями, внесеними Законами України від 28 лютого 1995 р. №875/95-ВР, від 21 червня 2001 р. №2556-ІІІ) //ВВР. - №50. – С. 1.}
Нині спостерігається катастрофічне зменшення вмісту кисню в атмосфері. За останні 10—20 років його кількість зменшилася настільки, наскільки за попередні 10 тис. років. Серед основних причин цього явища вирізняють такі:
— зменшення обсягів потрапляння кисню у зв'язку зі скороченням зеленого покриву планети;
— зменшення фітопланктону Світового океану внаслідок його забруднення;
— використання кисню транспортними засобами (наприклад, легковий автомобіль протягом 1 тис. км пробігу спалює річну норму споживання кисню людиною);
— споживання живими організмами (у середньому людина споживає 500 л кисню на добу);
— використання промисловістю шляхом спалювання викопного палива.
Живі організми без шкоди для себе можуть витримувати наявність в атмосфері певної кількості забруднювальних речовин. Рівень вмісту, нижче якого негативні реакції не спостерігаються, називається пороговым. Рівень забруднення визначають такі три фактори: 1) потрапляння забруднювачів у повітря; 2) обсяг простору, в якому вони розсіюються; 3) механізми вилучення забруднювачів з атмосфери. Розрізняють поширеніші та небезпечні категорії забруднювачів:
— завислі — найдрібніші частинки та краплі, які є в повітрі у зваженому стані та спостерігаються у вигляді смогу або димки;
— вуглеводні та інші леткі органічні сполуки — до цієї групи належать бензин, розчинники та розчини органічних речовин, що потрапляють у повітря у вигляді парів;
— чадний газ (дуже отруйний);
— оксиди азоту — газоподібні сполуки азоту та кисню;
— оксиди сірки, в основному сірчаний газ (отруйний як для рослин, так і тварин);
— свинець та інші важкі метали;
— озон та інші фотохімічні окислювачі, тобто той озон, що потрапляє до приземних шарів атмосфери, де є надто токсичним;
— кислоти, здебільшого, сірчана та азотна, вони найчастіше є у вигляді крапель рідини, що утворюють кислотні опади.
Ці та інші забруднювачі негативно впливають на здоров'я населення, а також на якість навколишнього середовища (табл. 8.1).
Таблиця 8.1. Основні джерела забруднення атмосфери
Домішка Основні джерела Середньорічнаконцентрація в повітрі, мг/м3
Природні Антропогенні Тверді частинки (попіл, пил тощо) Вулканічні виверження пилові бурі, лісові пожеж Спалювання палива в промислових і побутових установах У містах — 0,04—0,4
SО2 (діоксид сірки) Вулканічні виверження, окислення сірки і сульфатів, розсіяних у морях У містах — до 1,0
NО2 (оксид азоту) Лісові пожежі Промисловість, автотранспорт, теплоелектростанції У районах із розвинутою промисловістю — до 0,2
CO (оксид вуглецю) Лісові пожежі,океанічнісполуки Автотранспорт, промислове енергоустаткування, чорна металургія У містах — від 1 до 50
Летючі вуглеводні Лісові пожежі, природний метан Автотранспорт, випаровування нафтопродуктів У районах із розвинутою промисловістю - до 3,0
Поліциклічніароматичнівуглеводні Автотранспорт, хімічні та нафтопереробні заводи У районах із розвинутою промисловістю - до 0,01
Джерелами антропогенного забруднення атмосфери шкідливими домішками є теплоенергетика, промисловість, транспорт, нафто- і газопереробка, випробування ядерної зброї тощо.
В Україні найбільша кількість викидів забруднювальних речовин в атмосферу спостерігається у таких містах, як Кривий Ріг (11,2 % від загального викиду), Маріуполь (8,6 %), Донецьк (5,0%). Обсяги викидів на підприємствах Донецько-Придніпровського регіону становлять понад 83 % від загального обсягу по країні. Атмосферне повітря найбільше забруднюють викиди таких підприємств: паливно-енергетичного комплексу (35,1 %), обробної промисловості (36,1 %) та добувної (24%). Загалом частка викидів підприємствами цих видів діяльності становить 95,2 % від загального обсягу в Україні*106. Також на підприємствах сільського господарства викиди збільшуються майже за всіма видами забруднень.
*106: {Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства у навколишньому природному середовищі. – К., 2003. – С. 19. }
Одним із найбільших забруднювачів атмосферного повітря в Україні є автотранспорт. Унаслідок роботи автотранспорту в атмосферу потрапляють понад 56 % оксиду вуглецю, 38 % вуглеводнів, 27 % оксидів азоту від загальної для країни кількості цих речовин. Протягом останніх 10—15 років спостерігається збільшення викидів автотранспортом в атмосферу забрудників майже в усіх містах, що пов'язано з переходом на нову методику розрахунку викидів та уточненням кількості пального, яке використовує автотранспорт. Найпоширенішими речовинами, які забруднюють атмосферу, є пил, діоксид азоту, оксид вуглецю (рис. 8.1).

Рис.8.1. Забрудненість атмосферного повітря в Україні
Карта забрудненості атмосферного повітря на території України характеризує, насамперед, загальну забрудненість атмосферного повітря. За останні десятиріччя масштаби атмосферних (особливо техногенних) викидів майже такі, як їх природні надходження і навіть перевищують їх. Окрім того, відбуваються якісні зміни: в атмосферу викидається все більше речовин, яких там раніше не було або було дуже мало. Тому в атмосфері може не бути механізмів очищення від них.
Оцінювання забруднення атмосферного повітря лише за викидами шкідливих речовин не повністю характеризує стан атмосферного повітря, оскільки не враховуються транскордонні переноси і забруднення від інших джерел (стаціонарних і пересувних). Тому для такого оцінювання використовуються фонові концентрації основних забруднювачів. їх негативний вплив на природне середовище може відбуватися внаслідок безпосереднього контакту і шляхом випадання шкідливих речовин із атмосфери, що спричинює вторинне забруднення води і ґрунтів. На це потрібно зважати під час визначення зон можливого екологічного лиха. Просторовий масштаб впливу коливається в надзвичайно широких межах залежно від характеристик джерел забруднення і об'єктів впливу. Концентрація забруднювальних речовин від окремих локальних джерел у результаті процесів розсіювання і випадання домішок швидко зменшується, що пов'язано з тим, на якій відстані від джерела це відбувається. Тому небезпечні для здоров'я людини концентрації забруднювачів від таких джерел можливі, як правило, на площі не більше 10 100 км2. У великих промислових агломераціях відбувається накладання забруднень від окремих джерел і загальна площа негативного впливу може бути такою, як площа агломерації, або навіть перевищувати її.
З метою оцінювання ступеня забруднення атмосферного повітря використовуються фактичні максимально разові і середньодобові концентрації за декілька років, але не менше, ніж за 2 роки. Ці концентрації порівнюються з максимально разовими і середньодобовими гранично допустимими концентраціями (ГДК). Максимально разова ГДК потрібна, щоб передбачити рефлекторні реакції в людини (відчуття запаху, зміни біоелектричної активності головного мозку, світлової чутливості очей тощо) під час короткотривалого впливу забруднювачів (до 20 хвилин), а середньодобова ГДК — аби попередити загальнотоксичний, канцерогенний, мутагенний та інші впливи забруднювачів. Для оцінки впливу забруднювачів на здоров'я населення варто користуватися не лише максимально разовими і середньодобовими ГДК, за якими регламентується вміст хімічних елементів у повітрі населених пунктів, а й показниками, що характеризують вміст шкідливих речовин за тривалий період (місяць, рік). Підставою для цього є те, що невеликі концентрації речовин за тривалої дії дають такий самий або подібний негативний ефект, що й висока концентрація за короткий проміжок часу.
Ступінь забрудненості атмосферного повітря встановлюється за кратністю перевищення фактичної концентрації забруднювачів відповідної ГДК із урахуванням класу шкідливості, загальної біологічної дії забруднень повітря і частоти перевищення ГДК*107. Розраховані індекси — це відносні величини, що характеризують зв'язок між фактичними концентраціями домішок в атмосфері, тривалістю їх дії та гігієнічними нормативами якості повітря, а також величину сумарного забруднення повітря. За потреби за величиною індексу визначають фактичну концентрацію забруднювачів. Ці величини — основні показники картографуванн