Способы решения загрязнения почвы. Загрязнение тяжелыми металлами. Что такое грунт

Почва - это особенное природное образование, обеспечивающее рост деревьев, сельскохозяйственных культур и других растений. Сложно себе представить жизнь без наших Но как современный человек относится к грунтам? Сегодня загрязнение человеком почвы достигло колоссальных масштабов, поэтому почвы нашей планеты остро нуждаются в защите и охране.

Почва - что это?

Охрана почв от загрязнения невозможна без четкого понимания, что такое почва и как она образуется. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Почва (или грунт) - это особое природное образование, обязательный компонент любой экосистемы. Он формируется в верхнем слое материнской горной породы, под действием солнца, воды, а также растительности. Почва - это некий мост, звено, которое связывает биотические и абиотические компоненты ландшафта.

Основные процессы, в результате которых образуется почва, это выветривание и жизнедеятельность живых организмов. В результате процессов механического выветривания материнская порода разрушается и постепенно измельчается, а живые организмы наполняют эту неживую массу

Загрязнение человеком почвы - это одна из главнейших проблем современной экологии и природопользования, которая особенно заострилась во второй половине ХХ века.

Структура почвы

Любая почва состоит из 4-х главных компонентов. Это:

• горная порода (основа грунта, около 50% общей массы);
• вода (около 25%);
• воздух (около 15%);
• органические вещества (гумус, до 10%).

В зависимости от соотношения этих компонентов в грунте, выделяются следующие :

• каменистые;
• глинистые;
• песчаные;
• гумусовые;
• солончаковые.

Ключевым свойством почвы, которое отличает ее от любого другого компонента ландшафта, является ее плодородность. Это уникальное свойство, удовлетворяющее растения в необходимых питательных веществах, влаге и воздухе. Таким образом, почва обеспечивает биологическую продуктивность всей растительности и урожайность сельскохозяйственных культур. Вот почему загрязнение почвы и воды является настолько острой проблемой на планете.

Исследования почвенного покрова

Исследованиями почв занимается особая наука - почвоведение , основателем которой считают Василия Докучаева - ученого с мировым именем. Именно он, еще в конце XIX века, первый отметил, что почвы распространяются по вполне закономерно (широтная зональность почв), а также назвал четкие морфологические признаки грунта.

В. Докучаев рассматривал грунт, как целостное и самостоятельное природное образование, что до него не делал никто из ученых. Самая известная работа ученого - "Русский чернозем" 1883 года - является настольной книгой для всех современных почвоведов. В. Докучаев провел тщательные исследования грунтов степной зоны современной России и Украины, результаты которых легли в основу книги. В ней автор выделил основные материнская порода, рельеф, климат, возраст и растительный мир. Ученый дает весьма интересное определение понятию: "почва есть функция от материнской породы, климата и организмов, умноженная на время".

После Докучаева изучением грунтов активно занимались и другие известные ученые. Среди них: П. Костычев, Н. Сибирцев, К. Глинка и другие.

Значение и роль почвы в жизни человека

Фраза "земля-кормилица", которую мы слышим очень часто, не является символичной или метафоричной. Это действительно так. Это главный источник продовольствия для человечества, который, так или иначе, дает около 95% всех продуктов питания. Общая площадь всех земельных ресурсов нашей планеты составляет на сегодня 129 миллионов км 2 площади суши, из которых 10% занимают пахотные земли, а еще 25% - сенокосы и пастбища.

Изучать почвы начали только в XIX веке, но люди знали о прекрасном их свойстве - о плодородности, с самых древних времен. Именно почве обязаны своим существованием все растительные и животные организмы на Земле, включая и человека. Ведь не случайно самыми густонаселенными территориями планеты являются области с самыми плодородными почвами.

Почвы - это главный ресурс сельскохозяйственного производства. Множество конвенций и деклараций, принятых на международном уровне, призывают рационально и бережно относиться к почве. И это очевидно, ведь тотальное загрязнение земель и почв ставит под угрозу существование всего человечества на планете.

Важнейший элемент географической отвечающий за все процессы в биосфере. Почва аккумулирует в себе огромное количество органических веществ и энергии, выполняя, тем самым, роль гигантского биологического фильтра. Это - ключевое звено биосферы, разрушение которого нарушит всю ее функциональную структуру.

В XXI столетии нагрузка на почвенный покров выросла в несколько раз, а проблема загрязнения почвы выходит в ранг первостепенной и глобальной. Стоит отметить, что решение этой проблемы зависит от согласованности действий всех государств мира.

Загрязнение земель и почв

Загрязнением почвы называют процесс деградации почвенного покрова, при котором значительно увеличивается содержание в нем химических веществ. Индикаторами этого процесса становятся живые организмы, в частности, растения, которые первыми страдают от нарушения природного состава почвы. При этом реакция растений зависит от уровня их чувствительности к подобным изменениям.

Следует отметить, что в нашем государстве предусмотрена уголовная ответственность за загрязнение человеком земель. В частности, статья 254 Уголовного кодекса РФ звучит как "Порча земли".

Типология загрязнителей почвы

Основные загрязнения почвы начались в ХХ веке с бурным развитием промышленного комплекса. Под загрязнением почв понимают внесение в грунт нетипичных для него компонентов - так называемых "загрязнителей". Они могут пребывать в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом, газообразном или комплексном.

Все почвенные загрязнители можно поделить на 4 группы:

• органические ароматические углеводороды, хлорсодержащие вещества, фенолы, органические кислоты, нефтепродукты, бензин, лаки и краски);
• неорганические (тяжелые металлы, асбест, цианиды, щелочи, неорганические кислоты и прочие);
• радиоактивные;
• биологические (бактерии, патогенные микроорганизмы, водоросли и т.п.).

Таким образом, основные загрязнения почвы осуществляются именно при помощи этих и некоторых других загрязнителей. Повышенное содержание данных веществ в грунте может привести к негативным и необратимым последствиям.

Источники загрязнения земель

На сегодняшний день можно назвать большое количество таких источников. И число их с каждым годом только увеличивается.

Перечислим основные источники загрязнения почв:

1. Жилые дома и коммунальные службы. Это главный источник загрязнения земель в городах. В этом случае загрязнение человеком почвы происходит через бытовые отходы, остатки пищи, строительный мусор и предметы домашнего обихода (старая мебель, одежда и т.п.). В крупных городах вопрос "куда девать мусор?" превращается в настоящую трагедию для городских властей. Поэтому на окраинах городов вырастают огромные километровые свалки, куда свозится весь бытовой мусор. В развитых странах Запада уже давно внедрена практика переработки мусора на специальных установках и заводах. Причем на этом там зарабатываются немалые деньги. В нашей стране пока такие случаи, увы, единичны.
2. Фабрики и заводы. В этой группе основные источники загрязнения почв - это химическая, горнодобывающая и машиностроительная отрасль. Цианиды, мышьяк, стирол, бензол, сгустки полимеров, сажа - все эти страшные вещества попадают в грунт в районе крупных промышленных предприятий. Большой проблемой нынче также является проблема утилизации автомобильных шин, выступающих причиной больших пожаров, которые очень трудно потушить.
3. Транспортный комплекс. Источники загрязнения земель в данном случае - свинец, углеводород, сажа, а также оксиды азота. Все эти вещества выделяются в процессе работы двигателей внутреннего сгорания, затем оседают на поверхность земли и впитываются растениями. Таким образом, они попадают и в почвенный покров. При этом степень загрязнения почвы будет максимально высокой вдоль крупных шоссе и возле автомобильных развязок.
4. Получая от земли продукты питания, мы в то же время отравляем ее, как бы парадоксально это ни звучало. Загрязнение человеком почвы здесь происходит через внесение в землю удобрений и химикатов. Именно так в грунт попадают страшные для него вещества - ртуть, пестициды, свинец и кадмий. Кроме того, излишки химикатов могут смываться с полей дождями, попадая в постоянные водотоки и подземные воды.
5. Радиоактивные отходы. Очень большую опасность несет в себе загрязнение почвы отходами ядерной промышленности. Мало кто знает, что во время ядерных реакций на АЭС около 98-99% топлива уходит в отходы. Это продукты расщепления урана - цезий, плутоний, стронций и другие элементы, которые необычайно опасны. Очень большой проблемой для нашей страны является захоронение этих радиоактивных отходов. Каждый год в мире образуется около 200 тысяч кубометров ядерных отходов.

Основные виды загрязнений

Загрязнение грунтов может быть природным (например, при извержении вулканов), или же антропогенным (техногенным), когда загрязнение происходит по вине человека. В последнем случае в грунт попадают вещества и продукты, не свойственные природной среде и негативно влияющие на экосистемы и природные комплексы.

Процесс классификации видов загрязнения грунта очень сложный, в разных источниках подаются разные классификации. Но все же основные виды загрязнений почвы можно представить следующим образом.

Бытовое загрязнение почв - это загрязнение почв мусором, отходами и выбросами. В эту группу входят загрязнители разного характера и в разном агрегатном состоянии. Они могут быть как жидкими, так и твердыми. В целом, этот вид загрязнения не слишком опасен для почвы, однако чрезмерное накопление бытовых отходов засоряет местность и препятствует нормальному росту растений. Наиболее остро проблема бытового загрязнения почв стоит в мегаполисах и крупных городах, а также в поселках с неналаженной системой вывоза мусора.

Химическое загрязнение почв - это, в первую очередь, загрязнение тяжелыми металлами, а также пестицидами. Этот тип загрязнения уже представляет большую опасность и для человека. Ведь тяжелые металлы обладают свойством накапливаться в живом организме. Грунты загрязняются такими видами тяжелых металлов, как свинец, кадмий, хром, медь, никель, ртуть, мышьяк и марганец. Большим загрязнителем почв выступает бензин, в котором содержится очень ядовитое вещество - тетраэтилсвинец.

Пестициды - также очень опасные вещества для почвы. Главным источником пестицидов является современное сельское хозяйство, которое активно применяет эти химические вещества в борьбе с жуками и вредителями. Поэтому пестициды аккумулируются в грунтах в огромном количестве. Для животных и человека они не менее опасны, чем тяжелые металлы. Так, был запрещен высокотоксичный и очень устойчивый препарат ДДТ. Он способен не разлагаться в почве на протяжении десятков лет, ученые находили его след даже в Антарктике!

Пестициды очень губительны для грунтовой микрофлоры: бактерий и грибов.

Радиоактивное загрязнение почв - это загрязнение грунтов отходами атомных электростанций. Радиоактивные вещества крайне опасны, так как они легко проникают в пищевые цепочки живых организмов. Самым опасным радиоактивным изотопом считается стронций-90, который характеризуется высоким выходом во время ядерного деления (до 8%), а также большим (28 лет) периодом полураспада. К тому же он весьма подвижен в грунте и способен откладываться в костной ткани человека и различных живых организмов. Среди других опасных радионуклидов также можно назвать цезий-137, церий-144, хлор-36.

Вулканическое загрязнение почв - этот вид загрязнения относится к группе природных. Он заключается в попадании в почву токсических веществ, сажи и продуктов горения, которое происходит в результате извержения вулканов. Это очень редкий вид почвенного загрязнения, который характерен лишь для отдельных небольших территорий.

Микотоксическое загрязнение почв - также не является техногенным и имеет природное происхождение. Источником загрязнения здесь выступают некоторые виды грибов, которые выделяют опасные вещества - микотоксины. Стоит отметить, что эти вещества представляют такую же большую опасность для живых организмов, как и все остальные, вышеперечисленные.

Эрозия грунтов

Крупной проблемой для сохранности плодородного слоя почв была и остается эрозия. Ежегодно она "съедает" большие площади плодородного грунта, при этом скорость природного восстановления почвенного покрова значительно ниже скорости процессов эрозии. Ученые уже досконально изучили особенности этих процессов и нашли меры борьбы с ними.

Эрозия может быть:

• водная
• ветровая

Очевидно, что в первом случае ведущим фактором эрозии выступает текучая вода, а во втором - ветер.

Более распространена и опасна водная эрозия. Она начинается с появления на земной поверхности маленькой, едва заметной промоины, но после каждого сильного дождя эта промоина будет расширяться и увеличиваться в размерах, пока не превратится в настоящий ров. За один только летний период на абсолютно ровной поверхности может возникнуть ров глубиной в 1-2 метра! Следующая стадия водной эрозии - это формирование оврага. Эта форма рельефа отличается большой глубиной и ветвистой структурой. Овраги катастрофическим образом уничтожают поля, луга и пастбища. Если с оврагом не вести борьбу, он, рано или поздно, превратится в балку.

Водноэрозионные процессы более активны в степном регионе с пересеченной местностью, где крайне мало растительности.

Причиной ветровой эрозии служат бури и суховеи, которые способны выдувать до 20 сантиметров верхнего (самого плодородного) шара почвы. Ветер переносит частички грунта на большие расстояния, образуя в определенных местах наносы высотой до 1-2 метров. Чаще всего они образуются вдоль посадок и лесополос.

Оценка уровня загрязнения почвы

Для проведения комплекса мероприятий по охране почвенного покрова очень важна адекватная оценка загрязнения почв. Она рассчитывается путем сложных математических вычислений, после проведения комплекса детальных химических и экологических исследований. Оценка представлена комплексным показателем загрязнения Z с.

Оценка загрязнения почв осуществляется с учетом нескольких важных факторов:

• специфика источников загрязнения;
• комплекс химических элементов - загрязнителей почвы;
• приоритетность загрязнителей, согласно списку ПДК веществ;
• характер и условия землепользования.

Исследователи выделяют несколько уровней загрязнения грунта, а именно:

1. Допустимый (Z с менее 16).
2. Умеренно опасный (Z с от 16 до 38).
3. Опасный (Z с от 38 до 128).
4. Крайне опасный (Z с более 128).

Охрана почв

В зависимости от источника загрязнения и интенсивности его влияния, разработаны специальные мероприятия по охране почвенного покрова. К таковым мерам относятся:

1. Законодательные и административные (принятие соответствующих законов в сфере охраны почв, и контроль над их выполнением).
2. Технологические (создание безотходных систем производства).
3. Санитарные (сбор, обеззараживание и утилизация отходов и загрязнителей почвы).
4. Научные (разработка новых технологий очистных сооружений, оценка и мониторинг состояния почв).
5. Лесомелиоративные и противоэрозионные (это мероприятия по посадке специальных полезащитных лесополос вдоль полей, строительство гидротехнических сооружений и правильная высадка сельскохозяйственных культур).

Заключение

Почвы России - это колоссальное богатство, благодаря которому мы имеем продукты питания, а производство обеспечено необходимым сырьем. Грунт формировался на протяжении многих веков. Именно поэтому охрана почв от загрязнения - это важнейшая задача государства.

На сегодня существует большое количество источников загрязнения почвы: это транспорт, промышленность, города, коммунальные службы, атомные электростанции, сельское хозяйство. Задача ученых, государственных властей и общественных деятелей общая - защитить почвы от вредного воздействия всех этих факторов или хотя бы минимизировать их вредное влияние на грунты.

Общая характеристика. Принято различать естественное и антропогенное загрязнение почвы. Естественное загрязнение почв возникает в результате природных процессов в биосфере, происходящих без участия человека и приводящих к поступлению в почву химических веществ из атмосферы, литосферы или гидросферы, например, в результате выветривания горных пород или выпадения осадков в виде дождя или снега, вымывающих загрязняющие ингредиенты из атмосферы.

Наиболее опасно для природных экосистем и человека антропогенное загрязнение почвы, особенно техногенного происхождения. Наиболее характерными загрязнителями являются пестициды, удобрения, тяжелые металлы и другие вещества промышленного происхождения.

Источники поступления загрязнителей в почву. Можно выделить следующие основные виды источников загрязнения почвы:

1) атмосферные осадки в виде дождя, снега и др.;

2) сброс твердых и жидких отходов промышленного и бытового происхождения;

3) использование пестицидов и удобрений в сельскохозяйственном производстве.

Рссмотрим более подробно перечисленные виды источников почвенного загрязнения. Атмосферные осадки, вымывая из атмосферы газообразные загрязняющие вещества, приводят к росту концентрации серной, азотной и других кислот в почве, что сопровождается ее закислением и снижением урожайности. Поступающие в почву с осадками атмосферные аэрозоли в жидкой и твердой фазах, имеющие, как правило, сложный химический состав, способствуют накоплению в почве тяжелых металлов и разнообразных органических веществ, включая опасные углеводороды. Промышленные и бытовые отходы, объемы которых огромны и растут быстрыми темпами, способствуют накоплению в почве тяжелых металлов, углеводородов, включая опасные токсические хлор-, фтор-, фосфорсодержащие соединения, обладающие канцерогенным действием. Наибольшую опасность как для человека, так и для природных экосистем представляет третий вид почвенного загрязнения, связанный с применением пестицидов и удобрений, вызывающих химическое загрязнение продуктов питания, с которыми, как было отмечено выше, наш организм получает до 70% загрязняющих веществ.

Загрязнение почвы пестицидами и удобрениями. Необходимость обеспечения населения продуктами питания, а промышленности – сырьевыми ресурсами требует повышать плодородие почвы и вести борьбу с вредителями урожая. Поэтому в современном сельскохозяйственном производстве применяются удобрения и пестициды, которые даже при агрономически правильном их использовании могут создавать опасные уровни загрязнения почвы.

Удобрение – вещество или агент, создающее при внесении в почву или водоем условия для ускоренного роста и развития растений и микроорганизмов, способствующее увеличению урожая. Различают органические, минеральные, химические и другие (например, бактериальные) виды удобрений. К органическим удобрениям относятся перегной, торф, навоз, птичий помет и другие органические остатки, используемые для повышения плодородия почвы. Химическое, или минеральное, удобрение – добытое из недр или полученное промышленным путем химическое соединение, содержащее в большом количестве один или несколько основных элементов питания растений (азот, фосфор, калий и др.), необходимые микроэлементы (медь, марганец и др.) или естественные продукты типа извести, гипса, золы и т.п., способные улучшить химические и структурные характеристики почвы. Этот вид удобрений приводит к большим концентрациям в почве химических веществ, включая опасные для здоровья человека нитриты и нитраты.

Пестициды – опасные для здоровья человека химические вещества, используемые для уничтожения вредных насекомых (инсектициды), растений-сорняков (гербициды), грибковых культур (фунгициды) и др. В мировом производстве пестицидов инсектициды занимают 45%, гербициды – 40%, фунгициды – 15% и прочие – 10%. Средняя норма применения пестицидов в сельском хозяйстве в нашей стране к концу 80-х годов составляла 2 кг на 1 га пашни, т.е. около 1,4 кг/чел. Многие пестициды сохраняются в почве длительное время и накапливаются по трофическим цепям, что со временем приводит к превышению безопасных для здоровья человека уровней.

Современный человек оказывает огромное влияние на окружающую среду, подстраивая её «под себя». В результате наступает полный разлад природы и цивилизации, который сложно преодолеть. Одной из основных проблем, вызванных антропоморфными (то есть, человеческими) факторами, является загрязнение почвы.

Такое явление наблюдается в разных уголках мира, в том числе и в России. Можно ли приостановить разрушительный процесс – вопрос, который волнует всех неравнодушных граждан.

Человек — причина деградации

Славяне называли землю «кормилицей» и «матерью», подпитывали от неё свои силы, говорили, что спать на ней мягче, чем на перине… Но прошли столетия, и в XXI веке состояние земель оставляет желать лучшего.

Промышленность с её вредоносными отходами, химизация сельского хозяйства и неразумная деятельность человека… Всё это ставит под угрозу плодородие земель, от которого зависит наше будущее.

Мы перечислили причины загрязнений, вызванные самим человеком. Впрочем, существует ещё один фактор – природного характера. К примеру, некоторые грибы выделяют вредные для плодородных земель микотоксины. Или в результате извержения вулкана в почву попадает сажа. Однако в этих случаях нельзя говорить о возможности . К сожалению, нужно признать: именно в деятельности людей заключаются причины деградации наших земель.

Заводы, ТЭС, сельское хозяйство, транспорт и жильё

Где же отыскать корень зла? Вот они, главные источники загрязнения почвы:

Промышленные предприятия и заводы. Ежегодно отходами производства поражаются тысячи гектаров земель. А ведь среди них присутствуют чрезвычайно токсичные вещества, соли цветных и тяжёлых металлов, отходы бензола и фенола, цианиды, а также ядовитые соединения мышьяка и бериллия.

Теплоэнергетика. Большое количество сажи и несгоревших веществ, выбрасываемых в атмосферу, очень скоро оседает вниз. Как результат – сильнейшее загрязнение почвенных ресурсов.

Аграрный сектор. Неразумное применение пестицидов и минеральных удобрений, неправильный севооборот, использование тяжёлой техники, бессистемный выгул скота – всё это ведёт к истощению и загрязнению плодородных земель.

Автотранспорт. Выхлопные газы машин содержат огромное количество вредных веществ, включая цинк, углеводороды и оксиды азота. Являясь по своей сути отходами, они с лёгкостью проникают в почву и отравляют её изнутри. А некоторые легкомысленные автовладельцы вручную заправляют своих «железных коней» на обочинах дорог, проливая бензин прямо на поверхность земель.

Жилищный фонд и социальные объекты. Население планеты растёт и уже перевалило за отметку в 7 млрд человек. Но это не предел! Судя по прогнозам учёных, к 2050 году показатель достигнет отметки в 9 млрд землян. А продуктами жизнедеятельности каждого из нас являются стройматериалы, бытовой мусор, устаревшие предметы из домашнего обихода, фекалии и остатки пищи. Всё это считается опасными отходами, которые вызывают загрязнение почв.

Что несёт главную угрозу?

Зная основные источники проблемы, можно легко понять, какими бывают виды загрязнения почв. В данном контексте речь идёт о веществах, представляющих основные угрозы земельным ресурсам. Они делятся на:

• Тяжёлые металлы. Особую опасность несут хром, кадмий, ртуть, теллур, свинец и т.д. – всего свыше 40 химических элементов. Все они – побочные продукты производства; особенно опасны те, что связаны с высокотемпературными процессами. С отходами шутки плохи!
• Пестициды. Они включают:

— гербициды — препараты для ;

— фунгициды – направленные на борьбу с болезнями;

— инсектициды – средства против насекомых;

— регуляторы роста.

Эти препараты нельзя назвать отходами, но при неправильном использовании они могут негативно сказаться на состоянии земель.

• Нефтепродукты. В эпицентре опасности Западная Сибирь, Поволжье и другие регионы с хорошо развитой отраслью производства чёрного золота. Дело в том, что на нефтепроводах нередко случаются аварии, о которых не принято рассказывать. Кроме того, регулярно происходят технологические выбросы. Результат один: загрязнение почвы нефтью, нефтепродуктами и отходами производства. Цифры говорят за себя. В некоторых районах Тюменской области концентрация нефтяных углеводородов превышает фоновые показатели до 250 раз!

Ситуацию усложняет и то, что все «вредности», попавшие в верхние слои земель, легко могут оказаться в водоёмах; затем – в организмах сельхозживотных и человека. Таким образом, мы получаем «замкнутый круг», от которого в итоге страдает всё живое.

• Бытовые отходы и мусор. На самом деле, это не так безопасно, как может показаться на первый взгляд. Ведь многие предметы домашнего обихода изготовлены из пластмассы, ДСП, фанеры. Часть из них содержит токсичные формальдегидные смолы, которые вызывают загрязнение почвы.

Простые решения сложных вопросов

Выше перечислены основные факторы, из-за которых происходит загрязнение почв. Да, наша земля обладает удивительным свойством самоочищаться. Однако это очень медленный процесс, растягивающийся на десятки, сотни и даже тысячи лет. Неудивительно, что темпы, с которыми происходит загрязнение почв, и скорость их самоочищения несоизмеримы.

Поэтому каждый человек должен отдавать отчёт в своих поступках. И здесь встаёт вопрос: как именно сознательный гражданин может помочь окружающей среде, в том числе, почвам?

На самом деле, очень многим. Чтобы убедиться в этом, можно рассмотреть несколько ситуаций.

• Ситуация № 1

Вы являетесь владельцем собственного приусадебного участка или дачи. Вместо того, чтобы огульно вносить в почву азотно-фосфорно-калийные удобрения (NPK), закажите её химический анализ. Он покажет, каких именно веществ не хватает землям, а что имеется в избытке. Следуя полученным данным, можно всего за несколько лет привести в баланс содержание в почве макроэлементов.

Кроме того, можно отказаться от использования химических средств защиты растений. В борьбе с насекомыми-вредителями эффективны экологически чистые феромонные ловушки. Против патогенов используйте биологические средства защиты – таких, на самом деле, на рынке СЗР немало. Да и стоят они намного дешевле химических продуктов. А вместо гербицидов не ленитесь проводить механическую прополку.

Эти меры позволят не только сэкономить средства, но и повысить урожайность и качество продукции без ущерба почвам.

• Ситуация №2

Вы являетесь владельцем легкового автомобиля. Чаще всего эта категория людей настолько привыкает к «баранке», что даже в ближайшую булочную пешком не ходит. Но это неправильно как с точки зрения здоровья, так и с позиций экологически подкованного человека.

Ведь намного полезней совершить пешую прогулку или прокатиться на велосипеде. Совсем как это делают европейцы. Кстати, двухколёсным видом транспорта не гнушаются мэры городов. Так, Борис Джонсон, между прочим, на протяжении последних восьми лет являвшийся главой Лондона, постоянно передвигался по своей вотчине на велосипеде. И даже пытался запретить общественный транспорт в этой европейской столице! А в Амстердаме свыше 40% городского транспорта – велосипедный. Вот, в каких случаях европейский опыт придётся на пользу россиянам! Если использовать автомобили на бензине как можно реже, сократится количество выхлопов, проникающих в верхние слои земель. А значит, проблемы экологии будут стоять не так остро.

. Источники. Основные загрязнители. Последствия загрязнения.

Почва – особое природное образование,обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся врезультате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы подсовместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых имертвых организмов.

Почвенный покров –важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почвапредставляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 %продовольственных ресурсов для населения планеты.

Особое свойствопочвенного покрова – его плодородие , под которым понимается совокупностьсвойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественноеплодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным,воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водноми азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтезирующей деятельности.Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечнойэнергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечнойэнергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы, трансформируясь в n*1010 т органическоговещества. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие егоразложения возвращается в почву и воду. Потребление фитомассы человекомоценивается величиной порядка 3,6*1018 т.

Почвенный покровпринадлежит к саморегулирующейся биологической системе, являющейся важнейшейчастью биосферы в целом. Живые организмы, растения и животные, населяющиеЗемлю, фиксируют солнечную энергию в форме фито- и зоомассы.

Продуктивность наземныхэкосистем зависит от теплового и водного балансов земной поверхности, которыеопределяют многообразие форм обмена энергией и веществом в пределахгеографической оболочки планеты.

Площади земельныхресурсов мира составляет 129 млн. км2, или 86,5% площади суши. Подпашней и многолетними насаждениями в составе сельскохозяйственных угодий занятооколо 15 млн. км2 (10% суши), под сенокосами и пастбищами – 37,4млн. км2 (25%). Общая площадь пахотнопригодных земель оцениваетсяразличными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2.

Земельные ресурсы планетыпозволяют обеспечивать продуктами питания больше населения, чем имеется внастоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом населения, особенно вразвивающихся странах, деградацией почвенного покрова, загрязнения, эрозии ит.д.; а также вследствие отвода земель под застройку городов, поселков ипромышленных предприятий количество пашни на душу населения резко сокращается.

Воздействие человека напочву – составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору иее верхний слой, на природу в целом, особенно возросшее в векнаучно-технической революции. При этом не только усиливается взаимодействиечеловека с землей, но и меняются основные черты взаимодействия. Проблема «почва– человек» осложняется урбанизацией, все большим использованием земель, ихресурсов для индустриального и жилищного строительства, ростом потребностей впродуктах питания. По воле человека изменяется характер почвы, меняются факторыпочвообразования – рельеф, микроклимат, появляются новые реки и т.д. Подвлиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойствапочвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижаетсятехнологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д.

Загрязнение природнойсреды – сложныйпроцесс, связанный с деятельностью человека. Автор фундаментальной сводки поэкологии Ю. Одум (1975) указывает, что «загрязнение – это природные ресурсы,оказавшиеся не на своем месте», ибо они чужды природным экосистемам и,накапливаясь в них, нарушают процессы круговорота вещества и энергии, снижаютих продуктивность, влияют на здоровье людей.

В книге Франсуа Рамада(1981) «Основы прикладной экологии» приводится такое определение загрязнения:«Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды; которое целикомили частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенноменяет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химическиесвойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменениямогут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственные ресурсы, черезводу или другие биологические продукты (вещества). Они также могутвоздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов, находящихсяв его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая ее саму»

Загрязнителем может бытьлюбой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающие вокружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих в рамки своейобычной концентрации, предельных количествах, предельных естественных колебанийили среднего природного фона в рассматриваемое время.

Основным показателем,характеризующим воздействие загрязняющих веществ на окружающую природную среду,являются предельно допустимая концентрация (ПДК). С позиции экологии предельнодопустимые концентрации конкретного вещества представляют собой верхние пределылимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), при которыхих содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.

В соответствии со степеньюустойчивости против загрязняющих веществ выделяются почвы:

1. очень устойчивые;

2. устойчивые;

3. среднеустойчивые;

4. малоустойчивые;

5. очень мало устойчивые.

По степени чувствительности кзагрязняющим веществам почвы можно разделить следующим образом:

1. очень чувствительные;

2. чувствительные;

3. среднечувствительные;

4. малочувствительные;

5. устойчивые.

Чувствительность, илиустойчивость почв по отношению к загрязняющим веществам, целесообразноопределять в соответствии с:

2) его качеством;

3) биологической активностью;

4) глубиной гумусовогогоризонта;

6) глинистых минералов;

7) глубиной почвенногопрофиля.

Почвы загрязняютсяразличными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства,промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий.

Загрязнение почв и нарушениенормального круговорота веществ происходит в результате недозированногоприменения минеральных удобрений и пестицидов. В ряде отраслей сельскогохозяйства пестициды применяют в больших количествах для защиты растений иборьбы с сорняками. Ежегодное их применение, часто по несколько раз в сезон,приводит к их накоплению в почве и ее отравлению.

Вместе с навозом и фекалиями впочву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другиевредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека.

Почву загрязняютнефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д.

Наибольшей трансформациейподвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы. Суша занимает29,2% поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которыхважнейшее значение имеет плодородная почва. При неправильной эксплуатации почвыбезвозвратно уничтожаются в результате эрозии, засоления, загрязненияпромышленными и иными отходами. Под влиянием деятельности людей возникаетускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100 – 1000 раз быстрее, чем вестественных условиях. В результате такой эрозии за последнее столетие утрачено2 млрд. га плодородных земельных угодий, или 27% земель сельскохозяйственногоиспользования.

Поступающие в почвухимические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменениюхимических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов,ухудшают ее плодородие.

Загрязнение почв связанос загрязнением атмосферы и воды. В почву попадают различные твердые и жидкиеотходы промышленного производства, сельского хозяйства и коммунально-бытовыхпредприятий. Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и ихсоединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.

Главнымиисточниками загрязнения являются :

1) Жилые дома ибытовые предприятия .В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы,фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодностьпредметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений – больниц, столовых,гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадаютболезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которыечерез продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могутсодержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа,дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разныхмикроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительноевремя сохраняться и даже размножаться в почве и грунте. К ним относятсявозбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизмаи некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачияиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения рядагельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы,анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.) проходят одну из стадийсвоего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность вней. Так, например, яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве вусловиях средней полосы России – до 7-8 лет, Средней Азии – до 15 лет; яйцавласоглавов – от 1 до 3 лет.

2) Промышленныепредприятия . Втвердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иныевещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и ихсообщества. Например, в отходах металлургической промышленности обычноприсутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленностьвыводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. Припроизводстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола ифенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являютсяфенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки.

3) Теплоэнергетика . Помимо образования массы шлаков присжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи,несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.

4) Сельскоехозяйство .Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защитырастений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушениенормального круговорота веществ происходит в результате недозированногоприменения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны,спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожаютсорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых ипереносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит и др.), с другойстороны – разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многихполезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладаютрядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду.Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды,где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде,попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человекаили из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека.
Вместе с навозом в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйцагельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадаютв организм человека.

5) Транспорт . При работе двигателей внутреннегосгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другиевещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждыйавтомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля.Свинец выбрасывается в выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях,проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слаборастворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца втканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимсяпотреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городеоколо магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать всвоем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намногопревышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты,и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им ворганизме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность ибессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомамиотравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головногомозга. Автотранспорт в Москве выбрасывает ежегодно 130 кг загрязняющих веществна человека.
Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, налесосеках и т.д.

Самоочищение почв, какправило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, чтоспособствует постепенному изменению химического состава почв, нарушениюединства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические веществамогут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни исмертельные исходы.

В почвах накапливаютсясоединения металлов, например, железа, ртути, свинца, меди и др. Ртутьпоступает в почву с пестицидами и промышленными отходами. Суммарныенеконтролируемые выбросы ртути составляют до 25 кг в год. О масштабаххимического преобразования поверхности литосферы можно судить по следующимданным: за столетие (1870-1970) на земную поверхность осело свыше 20 млрд. тшлаков, 3 млрд. т золы. Выбросы цинка, сурьмы составили по 600 тыс. т, мышьяка– 1,5 млн. т, кобальта – свыше 0,9 млн. т, никеля – более 1 млн. т.

Список используемой литературы:

1. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков«Окружающая среда и человек», издательство «Высшая школа», 1986 г.

2. А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская«Вопросы экологии и охраны окружающей среды», Москва, 1986 г.

3. А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д.Никодимов «Охрана природы», Москва ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989 г.

4. В.Ф. Протасов «Экология, здоровье иохрана окружающей среды в России»

5. Ю. Одум «Экология» в 2-х томах

6. Ю. Одум «Основы экологии»

7. Г.В. Добровольский «Почва. Город.Экология», Москва, 1997 г.

8. М.Бигон, Дж.Харпер, К.Таунсенд«Экология особи популяции и сообщества» в 2-х томах, Изд-во «Мир»,1989

9. Г.В. Стадницкий «Экология»,Санкт-Петербург Химиздат, 1999 г.

10. Т.А.Демина «Экология,природопользование, охрана окружающей среды», Изд-во Аспект-пресс Москва, 1995г.

11. А.А.Голуб,Е.Б.Струкова «Экономика природопользования», Изд-во Аспект-пресс Москва, 1995г.

Загрязнение почвы бывает двух типов - антропогенное и естественное. В последнем случае это происходит в результате действия вулканов, падения метеоритов и затопления солёной водой (цунами). Однако антропогенные загрязнения по масштабам существенно превышают естественные.

Все признаки можно разделить на две части: определяемые визуально и с помощью проведения специальных исследований. Визуальное загрязнение проявляется на стадии деградации почвы, когда увеличение присутствия загрязняющих веществ сказывается на процессах почвообразования и условиях жизни организмов.

Почва - это среда жизни множества организмов. Для сильно загрязнённой почвы характерно снижение биоразнообразия вплоть до полного отсутствия организмов, в том числе и растений. Особенно такая ситуация характерна для загрязнений нефтепродуктами.

Любая оценка загрязнений производится с помощью сопоставления данных химического анализа проб с нормами предельно допустимых концентраций (ПДК). Именно такая оценка и даёт возможность определить уровень загрязнения и степень опасности его для людей и других организмов.

Загрязнение почвы может привести к полному вымиранию живых организмов

Основные источники

Загрязняющие вещества антропогенного происхождения поступают в почву преимущественно с:

• удобрениями, особенно минеральными;
• ядохимикатами;
• выбросами от транспорта и промышленных объектов.

Это источники постоянно поступающих загрязнений. Кроме того, загрязнители могут поступать в почву при авариях. Ярким примером таких поступлений являются катастрофы на атомных станциях, прорывы нефтепроводов, очистных сооружений и т. п.

Специфическим источником загрязняющих веществ являются действия военного характера. Испытание и применение боевых отравляющих веществ, атомного и другого оружия вносят свою существенную лепту в деградацию почвенного покрова.

Один из источников загрязнения почвы - ядерные испытания

Следует упомянуть ещё и о засолении почвы. Это резкое превышение уровня солей в верхних слоях покрова. В результате этого на поверхности может формироваться соляная корка, что полностью убивает все организмы. Обычно это происходит из-за неправильного полива сельхозугодий в засушливых регионах.

Чаще всего почва загрязняется:

• тяжёлыми металлами;
• пестицидами;
• радиоактивными веществами;
• кислотами (кислотные дожди).

Промышленные предприятия очень сильно загрязняют почву

Степени загрязнения

Они определяются не по какому-то конкретному веществу, а по совокупному показателю (Zc), который равен сумме коэффициентов концентраций всех обнаруженных в данной пробе веществ и элементов.

Степени делятся на следующие категории:

• допустимую (16 и менее Zc);
• умеренно опасную (16–32);
• опасную (32–128);
• чрезвычайно опасную (128 и более).

В совокупный показатель входят не только вещества и элементы, но и пыль, пепел, сажа и другие ингредиенты, привносимые в почву.

Последствия для экологии

Почва производится целым комплексом организмов, которые из мёртвой органики делают гумус. Он входит в соединение с глиной, в результате чего образуется элементарная единица почвы - мицелла. Это означает, что без запаса мёртвой органики и почвообразующих организмов (бактерии, грибы, черви) мицеллы постепенно разрушаются из-за отсутствия поступления гумуса.

Большие концентрации загрязнителей убивают организмы, в результате чего прекращается образование гумуса. Кроме того, опасные вещества могут напрямую убивать растения и животных, которые не формирую почву, но поставляют в неё отмирающую органику.

Почву производят живые организмы, загрязнение убивает их

Загрязнение почвы и здоровье человека

Влияние загрязнения почвы на человека осуществляется двумя способами:

• снижением урожайности;
• поступлением в организм токсичных веществ.

Вещества, накопившиеся в почве, через пищевые растения поступают в организм человека. В зависимости от концентрации они могут вызвать интоксикацию сразу или спустя какое-то время. Обычно происходит постепенное накопление веществ, в результате чего сначала поражаются печень и репродуктивные органы. Следующий этап действия загрязняющих веществ проявляется в виде злокачественных новообразований и разного рода болезней пищеварительной системы.

Из-за загрязнения почвы люди лишаются урожая

Меры по защите

Все меры можно разделить на две части: индивидуальные и государственные. На государственном уровне существуют организации, осуществляющие контроль выбросов и наличия в почве веществ сверх ПДК. Система мониторинга и нормативов позволяет правоохранительным органам принимать меры по профилактике загрязнений и наказанию лиц, виновных в превышении ПДК веществ.

Индивидуальная защита заключается в осознании человеком последствий загрязнения. Особенно это касается использования удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве. Осторожность и умеренность в этом случае являются залогом формирования хорошей почвы и получения качественных продуктов питания.

Каждый из нас должен осознанно относится к окружающей среде и стараться не засорять почву

Ответственность

В зависимости от тяжести последствий наказание может быть уголовным, административным (штраф) и материальным (возмещение вреда). Обычно привлечение человека к уголовной или административной ответственности сочетается с обязанностью возмещения вреда в денежном или натуральном выражении.

Почва - это основа существования человека, поскольку большую часть пищи люди производят благодаря её плодородию. Забота о её благополучии - это и забота обо всём человечестве. Защита почвы от загрязнений является одной из наиболее важных частей обеспечения её сохранности.