Загрязнение почвы


Почвенный покров является важнейшим природным образованием и компонентом биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.
Почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95—97% продовольственных ресурсов для населения планеты.
Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км , или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 15 млн. км2 (10% суши), луга и пастбища — 37,4 млн. км2 (25% суши). Общая пахотнопригодность земель оценивается различными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2.
Твердая часть почвы состоит из минеральных и органических веществ. По дисперсионности минеральные вещества делятся на две группы: с диаметром более 0,001 мм (обломки пород и минералов, минеральные новообразования) и менее 0,001 мм (частицы выветривания глинистых минералов, органических соединений). Полидисперсность частиц твердой частицы почвы обусловливает ее рыхлость. Часть объема почвы, заполненного воздухом или водой, называют пористостью почвы, которая составляет 40—60%, иногда до 90% (торф), бывает до 27% (суглинки).
В состав минеральной части почвы входят Si, Al, Fe, К, Na, Mg, Ca, P, S и другие химические элементы, которые в основном находятся в окисленном состоянии (SiO2, А12О.г Fe2Ov K2O, Na2O, MgO, CaO) или в виде солей: угольной, серной, фосфорной, хлористоводородной.
В состав твердой части почвы входят и органические вещества (преимущественно в гумусе), где содержатся углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера и другие элементы. Многие элементы растворены в почвенной влаге, заполняющей часть пор, а в остальной части пор находится воздух, который в верхних слоях (15—30 м) состоит из N2 (78—60%), 02 (11—21%), С02 (0,3—8,0%).
Образование почв происходит на Земле с момента возникновения жизни и зависит от многих факторов.
Субстрат, на котором образуются почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы (пористость, водоудерживающая способность, рыхлость и т. д.). Они определяют водный и тепловой режим, интенсивность перемешивания веществ, минералогический и химический составы, первоначальное содержание элементов питания, тип почвы.
Растительность — зеленые растения (основные создатели первичных органических веществ). Поглощая из атмосферы углекислоту, из почвы воду и минеральные вещества, используя энергию света, они создают органические соединения, пригодные для питания животных.
С помощью животных, бактерий, физических и химических воздействий органическое вещество разлагается, превращаясь в почвенный гумус. Зольные вещества наполняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал создает благоприятные условия для действия почвенной фауны и микроорганизмов (устойчивый газообмен, тепловой режим, влажность).
Животные организмы выполняют функцию преобразования органического вещества в почву. Сапрофаги (земляные черви и др.), питающиеся мертвыми органическими веществами, влияют на содержание гумуса, мощность этого горизонта и структуру почвы. Из наземного животного мира на почвообразование наиболее интенсивно влияют все виды грызунов и травоядные животные.
Микроорганизмы (бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы), разлагающие сложные органические и минеральные вещества на более простые, которые в дальнейшем могут использоваться самими микроорганизмами и высшими растениями.
Одни группы микроорганизмов участвуют в превращениях углеводов и жиров, другие - азотистых соединений. Бактерии, поглощающие молекулярный азот воздуха, называют азотофиксирующими. Благодаря их деятельности атмосферный азот могут использовать (в виде нитратов) другие живые организмы. Почвенные микроорганизмы принимают участие в разрушении токсических продуктов обмена высших растений, животных и самих микроорганизмов, в синтезе витаминов, необходимых для растений и почвенных животных.
Климат, влияющий на тепловой и водный режим почвы, а значит, на биологический и физико-химические почвенные процессы.
Рельеф, перераспределяющий на земной поверхности тепло и влагу.
Продолжительность процесса почвообразования для различных материков и широт составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.
Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении их плодородия. Под влиянием человека меняются параметры и факторы почвообразования - рельефы, микроклимат, создаются водохранилища, проводится мелиорация.
Основное свойство почвы - плодородие. Оно связано с качеством почв. В разрушении почв и снижении их плодородия выделяют следующие процессы.
Аридизация суши - комплекс процессов уменьшения влажности обширных территорий и вызванное этим сокращение биологической продуктивности экологических систем. Под действием примитивного земледелия, нерационального использования пастбищ, беспорядочного применения техники на угодьях почвы превращаются в пустыни.
Эрозия почв - разрушение почв под действием ветра, воды, техники и ирригации. Наиболее опасна водная эрозия - разрушение, перенос и отложение почвы и грунта водой. Вследствие эрозии обедняется верхний плодородный слой почвы, ухудшается нормальный водо-, газо-, теплообмен, снижается урожай, ухудшается его качество. Продуктами эрозии заносятся каналы, реки, водоемы и кюветы дорог, ухудшается качество воды, так как при эрозии вместе с почвенными частицами со склонов сносятся и пестициды.
Водной эрозии способствует уничтожение лесов, вспашка по склону.
Ветровая эрозия характеризуется выносом ветром наиболее мелких частей. Ветровой эрозии способствует уничтожение растительности на территориях с недостаточной влажностью, сильными ветрами, непрерывный выпас скота.
Скорость ветровой и водной эрозии почв в результате сведения лесов, неправильной агрокультуры только за последние 50 лет возросла по сравнению со среднеисторической в 30 раз.
Техническая эрозия связана с разрушением почвы под воздействием транспорта, землеройных машин и техники. Ирригационная эрозия развивается в результате нарушения правил полива при орошаемом земледелии. Засоление почв в основном связано с этими нарушениями. В настоящее время не менее 50% площади орошаемых земель засолено, потеряны миллионы гектаров ранее плодородных земель. Особое место среди почв занимают пахотные угодья, т. е. земли, обеспечивающие питание человека. По заключению ученых и специалистов, для питания одного человека следует обрабатывать не менее 0,1 га почвы. Рост численности жителей Земли напрямую связан с площадью пахотных земель, которая неуклонно сокращается. В РФ за последние 27 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 12,9 млн. га, из них пашни — на 2,3 млн. га, лугов — на 10,6 млн. га. Причинами этого являются нарушение и деградация почвенного покрова, отвод земель под застройку городов, поселков и промышленных предприятий.
На больших площадях снижается продуктивность почв из-за уменьшения содержания гумуса, запасы которого за последние 20 лет сократились в РФ на 25-30%, а ежегодные потери составляют 81,4 млн. т. Земля сегодня может прокормить 15 млрд. человек. Бережное и грамотное обращение с землей сегодня стало самой актуальной проблемой.
Техногенная интенсификация производства способствует загрязнению и дегумификации, вторичному засолению, эрозии почвы.
Основными загрязнителями почвы являются пестициды, применяемые для борьбы с сорняками.
К регионам со значительным загрязнением почвы следует отнести Московскую и Курганскую области, к регионам со средним загрязнением — Центрально-Черноземный Район, Приморский край, Северный Кавказ.
Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг ряда обследованных городов РФ находится в пределах 0,4-80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий черной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК.
За последние десять лет плотность атмосферных выпаданий фторидов вокруг Братского алюминиевого завода увеличилась в 1,5 раза, а вокруг Иркутского - в 4 раза. Вблизи Мончегорска почвы загрязнены никелем и кобальтом более чем в 10 раз выше нормы.
Загрязнение почв нефтью в местах ее добычи, переработки, транспортировки и распределения превышает фоновое в десятки раз. В радиусе 10 км от Владимира в западном и восточном направлениях содержание нефти в почве превышало фоновое значение в 33 раза.
Фтором загрязнены почвы вокруг Братска, Новокузнецка, Красноярска, где максимальное его содержание превышает региональный средний уровень в 4-10 раз.
Таким образом, интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая /ухудшение ее качества. Сильное загрязнение почвы тяжелыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводит к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь.
Изменение содержания микроэлементов в почве сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывает различные эндемические заболевания местного характера. Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания к поражению суставов, их деформации, задержке роста.
В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия.
Почва становится мертвой при содержании 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10-15 г/кг).
В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в том числе и раковые. Основные источники регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами - выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки.
Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки приводит к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, создает реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.
<< | >>
Источник: Гриценко В.С.. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. 2004

Еще по теме Загрязнение почвы:

  1. АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОСФЕРЫ. ПОНЯТИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД, АТМОСФЕРЫ, ПОЧВЫ.
  2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ
  3. 8.3.Прогамная лекция 8.2 по модулю 8 "Основы неоэкологии"- классификация и оценки загрязнений - индексы загрязнений.
  4. Глава 6 Почвы
  5. Почвы и растительность
  6. Аридизация почвы
  7. (ДОП.) § 57. ИСТОРИЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
  8. 1. Строение почвы
  9. 2.5. Почвы, растительность, природные зоны
  10. § 62. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
  11. 12.7. Загрязнение почв
  12. 10.9. Сельскохозяйственное загрязнение
  13. Тема РОССИЙСКАЯ ЦИВИЛИЗАЦИЯ КАК ОСОБОЕ ПРИРОДНО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ЕДИНСТВО. ОСОБЕННОСТИ КЛИМАТА, ПОЧВЫ, ЛАНДШАФТА. ОСТРОТА ПРОБЛЕМЫ ВЫЖИВАНИЯ. ОСОБЕННОСТИ ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА
  14. Нормативная база по оценке загрязнения
  15. 16.5. Контроль уровня загрязнения