1.Введение…………………………………………………………………………3
2.Источники загрязнения почвы………………………………………………....4
3.Почва………………………………………………………………………….....5
3.1. Загрязнение почв…………………………………………………………...7
4. Заключение…………………………………………………………………….11
5.Список литературы…………………………………………………………….13
Введение
Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека.
В настоящее время сельское хозяйство должно производить все возрастающее количество продуктов питания, в то время как обрабатываемая площадь (на одного человека) уменьшается вследствие роста населения, урбанизации, индустриализации и не сельскохозяйственного использования земель. При неправильной эксплуатации земли безвозвратно уничтожаются, что связано с эрозией, засолением, горнопромышленными разработками или загрязнением промышленными отходами.
Наиболее сильно подвергается загрязнению верхний слой литосферы - почва. В почве протекают различные физические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнения нарушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. Почва выступает в роли непременного посредника между атмосферой и гидросферой для всего количества любого загрязняющего вещества, выбрасываемого человеком в воздух. Поверхность земли играет главную роль в обменных процессах между средами. Очень часто загрязнения попадают в гидросферу через литосферу.
2. Источники загрязнения почвы.
1. Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем.
2. Промышленные предприятия. Загрязнения любого вида, природы и качества.
3. Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, окислов серы, в конечном итоге посредством выпадения осадков оказывающихся в почве.
4. Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.
5. Транспорт.
3. Почва.
Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.
В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:
Минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;
Детрит - отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;
Множество живых организмов - от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.
Таким образом, почва - биокосная система, основанная на динамическом
взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами и почвенными организмами.
В своем развитии и формировании почвы проходят несколько этапов. Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или переноса отложения осадков (например, аллювия). На этих субстратах поселяются микроорганизмы, пионерные растения - лишайники, мхи, травы, мелкие животные.
Постепенно внедряются другие виды растений и животных, состав биоценоза
усложняется, между минеральным субстратом и живыми организмами возникает целая серия взаимосвязей. В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата.
Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие,
соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает
состояние климакса. Таким образом, изменения почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминают сукцессионные изменения экосистем.
Каждому типу почв соответствуют определенные типы растительных сообществ.
Так, сосновые боры, как правило, растут на легких песчаных почвах, а еловые леса предпочитают более тяжелые и богатые питательными веществами суглинистые почвы.
Почва является как бы живым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы. Для того чтобы поддерживать почву в хорошем состоянии, необходимо знать природу обменных процессов всех ее составляющих.
Поверхностные слои почвы обычно содержат много остатков растительных и
животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса.
Количество гумуса определяет плодородие почвы.
В почве обитает великое множество различных живых организмов - эдафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы и изменении ее физико-химических характеристик.
Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.
В искусственных агроценозах такой круговорот нарушен, так как человек изымает значительную часть сельскохозяйственной продукции, используя ее для своих нужд. Из-за неучастия этой части продукции в круговороте почва становится бесплодной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почвы в искусственных агроценозах, человек вносит органические и минеральные удобрения.
3.1. Загрязнение почв.
Загрязнение почв. В нормальных естественных условиях все процессы,
происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении
равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития
хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.
Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и
ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.
Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.
К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.
Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом.
Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.
Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.
Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в
результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии.
Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы
животных и человека, накапливаются в них.
Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства.
При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.
Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.
Тяжелые металлы. Этот вид загрязняющих веществ начали изучать одним из первых. К тяжелым металлам обычно относят элементы, которые имеют атомную массу более 50. Они поступают в почву преимущественно из атмосферы с выбросами промышленных предприятий, а свинец - с выхлопными газами автомобилей. Описаны случаи, когда большие количества тяжелых металлов попадали в почву с оросительными водами, если выше водозабора в реки сбрасывались сточные воды промышленных предприятий. Наиболее типичные тяжелые металлы - свинец, кадмий, ртуть, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь, ванадий.
Из атмосферы в почву тяжелые металлы попадают чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяются, переходя в гидроксиды, карбонаты или в форму обменных катионов (рис. 6). Если почва прочно связывает тяжелые металлы (обычно в богатых гумусом тяжелосуглинистых и глинистых почвах), это предохраняет от загрязнения грунтовые и питьевые воды, растительную продукцию. Но тогда сама почва постепенно становится все более загрязненной и в какой-то момент может произойти разрушение органического вещества почвы с выбросом тяжелых металлов в почвенный раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного использования. Общее количество свинца, которое может задержать метровый слой почвы на одном гектаре, достигает 500 - 600 т; такого количества свинца даже при очень сильном загрязнении в обычной обстановке не бывает. Почвы песчаные, малогумусные, устойчивы против загрязнения; это значит, что они слабо связывают тяжелые металлы, легко отдают их растениям или пропускают их через себя с фильтрующимися водами. На таких почвах возрастает опасность загрязнения растений и подземных вод . В этом заключается одно из трудноразрешимых противоречий: легко загрязняющиеся почвы предохраняют окружающую среду, но почвы, устойчивые к загрязнению, не обладают защитными свойствами в отношении живых организмов и природных вод.
Если почвы загрязнены тяжелыми металлами и радионуклидами, то очистить их практически невозможно. Пока известен единственный путь: засеять такие почвы быстрорастущими культурами, дающими большую зеленую массу; такие культуры извлекают из почвы токсичные элементы, а затем собранный урожай подлежит уничтожению. Но это довольно длительная и дорогостоящая процедура. Можно снизить подвижность токсичных соединений и поступление их в растения, если повысить рН почв известкованием или добавлять большие дозы органических веществ, например торфа. Неплохой эффект может дать глубокая вспашка, когда верхний загрязненный слой почвы при вспашке опускают на глубину 50 - 70 см, а глубокие слои почвы поднимают на поверхность. Для этого можно воспользоваться специальными многоярусными плугами, но при этом глубокие слои все равно остаются загрязненными. Наконец, на загрязненных тяжелыми металлами (но не радионуклидами) почвах можно выращивать культуры, не используемые в качестве продовольствия или кормов, например цветы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Хорошо слаженные почвенные химические системы формировались долгие годы; особенно много времени требуется в неблагоприятных климатических условиях, при скудной растительности, под еловыми лесами. Нужны сотни лет для формирования высокобуферных почвенно-генетических химических систем, которые придают почвам способность противостоять колебаниям климата и растительности. Такая буферность обусловлена высоким разнообразием химических соединений в почвах, многие из которых обладают различными свойствами. Все это позволяет почвам оптимально обеспечивать устойчивое состояние биоценоза в целом.
В сельскохозяйственных почвах частично нарушается природное равновесие, а химический состав почв не полностью отвечает требованиям выращиваемых культур, часть химических элементов отчуждается с урожаем, органическое вещество частично минерализуется. Поэтому в пахотных почвах приходится пополнять запас химических элементов и/или их соединений путем внесения минеральных и органических удобрений. С помощью удобрений и мелиоративных приемов удается значительно улучшить физические свойства почв, их химический состав, повысить плодородие. В этом случае говорят об окультуривании почв.
Если изменения почв при сельскохозяйственном использовании сравнительно легко поддаются контролю и при научнообоснованном землепользовании можно добиться сохранения и даже улучшения почв, то химическое загрязнение может приводить к необратимым изменениям почв, их разрушению. Если формирование зрелых почв требует сотен или тысяч лет, то необратимая деградация или полное уничтожение почвы могут произойти за несколько лет. Разрушить почву легко, создать заново трудно. И в этом отношении есть существенные различия между разными оболочками Земли. Загрязнение атмосферы опасно, но сильные ветры быстро меняют ситуацию. Загрязнение гидросферы нередко бывает более стойким, чем загрязнение атмосферы, но и реки и моря рано или поздно рассеивают загрязняющие вещества, в чем активно помогают течения и обновление вод.
В почвах медленнее накапливаются токсичные уровни загрязняющих веществ, но зато они долго в ней сохраняются, негативно влияя на экологическую обстановку целых регионов. Поэтому охрана почв - дело первоочередной важности, хотя влияние загрязнения почв бывает не столь заметным и очевидным, как загрязнение атмосферы и гидросферы.
Тяжелые металлы подавляют биохимическую активность почвенных микроорганизмов, вызывают изменения их общей численности. Загрязнение тяжелыми металлами проявляется в изменении видового состава комплекса почвенных микроорганизмов
Список литературы.
1. Докучаев В.В. Картография русских почв. Избр. соч. Т. III. М.: Гос. изд-во с.-х. лит., 1949.
2. Докучаев В.В. Разбор главнейших почвенных классификаций. Избр. соч. Т. III. М.: Гос. изд-во с.-х. лит., 1949.
3. Розанов Б.Г., Таргульян В.О., Орлов Д.С. Почвоведение. 1989. №. 5. С. 5.
4. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Ред. Д.С. Орлова и В.Д. Васильевской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994.
Источников . Например, теплоэнергетические станции являются источником загрязнения почв угольной пылью, золой... . В 50-80 годах важным источником радиоактивного загрязнения почв было испытание атомных бомб, а в 1986 ...
Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами
Реферат >> ЭкологияОрганизмов, в т. ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта... развиваться на загрязненных почвах . Исследования показали, что в загрязненный почвах снижается активность...
Загрязнение почвы (3)
Реферат >> ЭкологияЛитературы………………………………………………………….14 Загрязнение почвы Загрязнение почв - вид антропогенной деградации почв , при которой... их поступления из антропогенных источников . Эта опасность может... из видов ее деградации, загрязнение почв - один из опаснейших видов...
Урбанизация и застройка окружающих земельных просторов практически лишает большинство людей возможности узнать об особенностях и составе грунта детально, рассмотреть его состав и знать его особенности. Грунт может быть нескольких типов: чернозем, земля, грязь, минерально-насыщенная почва и т.д.
Здоровье и насыщенность грунта полезными веществами прямым образом влияет на благополучие и здоровье человечества, поскольку из грунта произрастают растения, которые создают кислород и поддерживают баланс в атмосфере. Без грунта и растений на нем не существовало бы возможности жить на планете.
Загрязнение почвы происходит в настоящее время ежедневно из-за использования большого количества искусственных материалов и веществ.
Главная причина, по которой сегодня происходит химическое загрязнение почвы, – это отходы. Отходы могут быть разного характера. К примеру, отходы жизнедеятельности животных, прогнившие растения, отходы сельского хозяйства и продовольственные отходы в виде овощей, жмыха и фруктов являются полезными для почвы и насыщают ее полезными минералами. Однако отходы химического производства вызывают загрязнение почвы тяжелыми металлами и еще множеством различных опасных веществ и элементов, которые неестественны для природной почвы и не удобряют ее, но опасны и вредоносны. Жизнедеятельность современного человека приводит к ухудшению качества грунта.
Какие причины загрязнения грунта?
На насущный вопрос, с чем связано загрязнение почвы тяжелыми металлами, экологи отвечают: существует несколько основных причин. Наиболее сильно на загрязнение и деградацию почвы, ухудшение ее качества влияет:1. Развитие промышленной деятельности человечества. Несмотря на то, что прогрессирование промышленной сферы позволило сделать человечеству большой прорыв в развитии, это сфера была и остается опасной для экологии и здоровья планеты. Связано это с тем, что массовая добыча полезных ископаемых, горных пород, создание шахт и рудников способствуют тому, что на поверхности почвы остается большое количество промышленных отходов, которые не распадаются и не перерабатываются на протяжении многих лет. Происходит загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами. Грунт становится непригодным для дальнейшего использования.
2. Развитие сельскохозяйственной сферы. В процессе развития сферы сельского хозяйства все большее количество удобрений и способов обработки взращиваемых культур перестали иметь натуральную основу и стали химическими. Использование химически активных веществ упрощает и улучшает процесс производства продуктов сельского хозяйства, увеличивает урожай. Однако, эти же химикаты становятся опасными и вредоносными для грунта и человечества. Как влияет загрязнение почвы на здоровье человека? Чужеродные вещества не разлагаются и не расщепляются в грунте, просачиваются в воду, отравляя и постепенно снижая плодородность и здоровье почвы. Химические вещества в сельском хозяйстве также отравляют растения, вызывают загрязнение и истощение почвы, становятся серьезной угрозой для атмосферы планеты.
3. Отходы и их утилизация. Несмотря на то, что промышленная сфера деятельности человека наносит ежегодно огромный удар по экологии и чистоте грунта своими отходами, сам человек загрязняет планету не меньше. В настоящее время главными показателями загрязнения почв химическими веществами являются естественные человеческие отходы жизнедеятельности, которые скапливаются в виде огромных куч биологического мусора. В отходах человека содержится большое количество токсичных веществ, которые негативным образом влияют на здоровье и функционирование грунта.
4. Нефтяные аварии. В процессе производства и транспортировки нефтяных продуктов немалое их количество может быть пролито или рассыпано на почву. Примеров этого явления за время производства нефти более чем достаточно. Нефть просачивается в грунт и попадает в грунтовые воды, которые пропитывают почву и провоцируют загрязнение почвы нефтепродуктами, делают ее непригодной для использования в дальнейшем, а воду - опасной для здоровья человека.
5. Кислотные дожди и их последствия. Кислотные дожди являются результатом промышленной деятельности человека. Испарение большого количества химических веществ в атмосферу приводит к их скапливанию и проникновению обратно в грунт в качестве дождя. Химические дожди могут значительным образом нанести урон растениям и грунту, поменять их биологическую структуру и сделать непригодными для дальнейшего использования или употребления в пищу.
Позвоните сейчас и получите бесплатную консультацию специалиста
К чему приведет загрязнение почвы?
Загрязнение почвы радиоактивными веществами и другими опасными элементами прямым образом связано со здоровьем и благополучием человечества, поскольку все важное для функционирования и жизни вещества мы получаем из грунта и того, что на нем произрастает. Поэтому последствия загрязнения почвы коснуться многих сфер человеческой жизни.От загрязнения почвы ядохимикатами ухудшается здоровье и самочувствие человека. Пища, состоящая из отравленных растений или нездорового мяса животных, рано или поздно приводит к образованию новых болезней, мутациям, ухудшению функций организма в целом. Особенно опасно загрязнение почвы пестицидами для подрастающего поколения, поскольку чем меньше здоровой пищи и получает ребенок, тем слабее будет новое поколение.
Загрязнение почвы опасно развитием хронических и генетических заболеваний. Влияние загрязнения почвы на здоровье человека заключается в том, что химические вещества в составе растений или продуктов животноводства могут стать причиной развития в организме человека новых хронических недугов или врожденных заболеваний, которые нельзя будет вылечить известными методами и лекарствами. Ко всему прочему, отравленные химикатами растения и мясо животных могут привести к голоду и пищевым отравлениям, которые нельзя будет остановить на протяжении длительного времени.
Загрязненная почва влечет за собой мутации и истребление растений. Химические вещества в почве приводят к тому, что растения перестают произрастать и плодоносить на ней, поскольку не имеют способности приспосабливаться к изменениям химического состава грунта. В результате радиоактивного загрязнения почвы может исчезнуть значительное количество культур, а скапливание и мутации некоторых растений могут привести к эрозии грунта, изменению состава почвы и глобальному отравлению.
Отравленная почва - причина появления токсичных веществ в воздухе. Множество видов загрязнения почвы и продуктов жизнедеятельности, которые скапливаются на поверхности грунта, приводят к образованию токсичных испарений и газов. Как влияет загрязнение почвы на человека? Токсичные вещества в воздухе попадают в легкие человека и могут провоцировать развитие аллергических реакций, многих хронических заболеваний, болезней слизистой оболочки, онкологических проблем.
Загрязнение почвы нарушает биологический баланс и структуру грунта. К чему приводит загрязнение почвы? Загрязнение почвы приводит к постепенному истреблению дождевых червей и многих видов насекомых, которые поддерживают баланс флоры и способствуют обновлению грунта. Без этих видов живых существ грунт может изменить свою структуру и стать непригодным для дальнейшего его использования.
Как решить проблему загрязнения почвы?
Если с проблемой утилизации мусора и отходов производства можно справиться путем постройки заводов по переработке, то другие причины загрязнения достаточно сложно устранить быстро и легко.Прежде чем приступать к решению проблемы загрязнения почвы, стоит детально изучить масштабы и серьезность загрязнения, показатели загрязнения почвы, а также разобраться с причинами этого явления в конкретно выделенном участке или области.
Химическое загрязнение почвы может происходить под влиянием нескольких факторов, которые следует учитывать:
- Количество и интенсивность поступающих в грунт загрязняющих веществ и отходов.
- Общие характеристики почвы, которая претерпевает загрязнение (параметры всасывания почвы, структура грунта, уровень влажности и растворимости грунта, рассыпчатость и др.).
- Особенности климата и погодных условий в выбранной зоне или области загрязнения.
- Структура и состояние факторов, которые могут распространять загрязнение (наличие и количество подземных вод, количество зеленых насаждений, виды животных, проживающих в выбранной области).
- Особенности биологических факторов, которые влияют на распад химических веществ, их всасывание или обеззараживание в почве, гидролизные процессы.
Заполните форму ниже, чтобы получить бесплатную консультацию.
Главная причина почвенного загрязнения – деятельность человека, порой безграмотная и беспечная. В результате влияния антропогенного фактора, в частности неправильной эксплуатации земельных угодий, ежегодно теряется немалая доля плодородного слоя, которая подвергается эрозии. Так, за последние 100 лет процесс эрозии захватил 27 % от общей площади земель, занятых под сельскохозяйственные угодья. Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем. Источники загрязнения Основные загрязнители почвы классифицируются следующим образом: Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия В этой категории источников загрязнения почвы преобладает обычный бытовой мусор, выбрасываемый из домов и учреждений. Это различные остатки пищевых продуктов; обломки стройматериалов; отходы, оставшиеся после проведения ремонтных работ и т. д. Всё это вывозится на свалки, которые стали бичом нашего времени. Простое сжигание этих отходов на свалках приводит к двойной проблеме: во-первых, происходит засорение огромных территорий, а во-вторых, почва пропитывается ядовитыми веществами, образующимися в результате горения. Промышленные предприятия Любое промышленное предприятие производит множество различных отходов. Самые опасные среди них – токсические вещества, которые, попадая в почву, негативно влияют на живые организмы. К примеру, деятельность предприятий металлургической промышленности сопровождается сбросом солей тяжёлых металлов, а машиностроительной – цианидов, соединений мышьяка и бериллия. Свинец, ртуть кадмий - три наиболее опасных металла. Загрязнение тяжелыми металлами опасно тем, что они накапливаются в организме человека и животных. Производство изделий из пластмасс образует отходы, которые содержат фенол, бензол, а при производстве синтетического каучука в почву попадают вредные отходы катализаторов, оседающие на почве и растениях. Особо стоит выделить проблему загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Массовые разливы нефти называются уже экологическими катастрофами. Также возможны аварийные выбросы, которые сопровождаются оседанием вредных токсичных веществ, так происходят техногенные загрязнения почвы. Транспорт Растущее число транспортных средств увеличивает выбросы оксидов азота, свинца, углеводорода. Попадая в почву, эти вещества вовлекаются в круговорот, который связан с пищевыми цепями. Кроме того, транспорт значительно уменьшает общую площадь используемых земель, в том числе и плодородных участков. Ускоряется процесс эрозии почвы, а для восстановления плодородного слоя глубиной в 1 см понадобится сто лет. Сельское хозяйство Источником загрязнений сельскохозяйственных угодий являются минеральные удобрения, ядохимикаты, некоторые из которых содержат в своём составе ртуть и другие тяжёлые металлы. Также на протяжении нескольких десятилетий для борьбы с вредителями и сорняками в сельском хозяйстве применяются различные пестициды, которые накапливаются в почве и сохраняются там длительное время. Выпахивание земель приводит к увеличению процесса эрозии почвы, чрезмерный выпас уничтожает травяной покров, что, в свою очередь, приводит к опустыниванию земель. Ежегодно в пустыню превращается около 6 миллионов га природных почв. Вырубка лесных массивов способствует обеднению биогенного состава земель и эрозии. Регулярное орошение также отрицательно влияет на почву: происходит её засоление. Деятельность человека, а также некоторые природные факторы приводят к истощению и деградации почв.
. 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.
В результате хозяйственной деятельности человека наибольшему загрязнению подвергается самый верхний слой литосферы. Различают загрязнение почвы и подпочвы.
Загрязнение подпочвы представляет собой поступление в толщу коренных пород антропогенных загрязнителей. Обычно оно идет в ходе вертикального водного стока. С точки зрения загрязнения подпочвы особенно опасно закачивать и захоранивать промышленные отходы в глубинах земли.
Загрязнение почвы - привнесение и возникновение в почвах новых, обычно нехарактерных для нее физических, химических или биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов. Загрязнение почвы меняет ход почвообразовательного процесса, нередко его тормозит, резко снижает урожаи, вызывает накопление загрязнителей в растениях, из которых эти загрязнения прямо или косвенно (по трофическим цепям) попадают в организм человека. Загрязнение почвы приводит к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и других нежелательных организмов, что создает опасность микробиологического загрязнения и возникновение заболеваний. Например, в незагрязненных почвах возбудители дизентерии, тифа сохраняются в течение 2 - 3 суток, а при ослаблении самоочищения почв в результате их загрязнения эти возбудители болезней сохраняются несколько месяцев.
В основном загрязнение почвы может осуществляться четырьмя путями. Это осаждение и попадание в почву пылевых и газовых аэрозолей из выбросов предприятий. Распространение и концентрация вредных веществ в почве будет зависеть от рельефа местности, розы ветров, дисперсности ингредиентов, плотности вещества, высоты выбросов и т.д.
Второй путь загрязнения почвы - это спуск сточных вод в открытые водоемы, воды которых используется для полива полей.
Третий путь загрязнения почвы - прямое использование сточных вод предприятий для орошения полей.
Четвертый путь загрязнений - это вывоз отбросов и отходов за пределы населенных пунктов и городов на неправильно подготовленные кладбища, могильники, свалки, полигоны. Вредные вещества, накопившиеся в поверхностном слое почвы, могут служить источником вторичного загрязнения воздуха, воды открытых водоемов и почвы.
Основными источниками загрязнения почв являются следующие:
1. Жилые дома и бытовые предприятия. Они загрязняют почву бытовым мусором, отходами отопительных систем, пищевыми отходами, строительным мусором, мусором, образующимся в учреждениях, больницах, столовых и т.д.
2. Промышленные предприятия. Загрязнители, поступающие в почву от промышленных предприятий, весьма разнообразны и определяются профилем предприятий. Например, металлургические заводы загрязняют почву солями тяжелых и цветных металлов, машиностроительные - отходами металлов, пластмасс, шлаками, осадками, тяжелыми металлами, цианидами.
3. Теплоэнергетика. Объекты теплоэнергетики вносят в почву массу шлаков, сажи, золы, оксидов серы, которые, выделяясь с дымовыми газами, в конечном счете оказываются в почве.
5. Транспорт. При работе двигателей автотранспорта на почву оседают свинец, углеводороды, сажа, оксиды азота. Например, один грузовой автомобиль выделяет 2 -3кг свинца в год.
Значительный вред почвам наносят загрязнения тяжелыми металлами. Особую опасность представляют такие металлы, как ртуть, кадмий, никель, свинец, мышьяк, цинк. Одним из самых опасных токсичных веществ (канцерогенов), попадающих в почву с отходами промышленного производства, является ртуть. Изучение миграции соединений ртути показывает, что верхние слои нормально развитых почв обладают очень высокой сорбционной способностью и вымывание ртути из них незначительно. Другим канцерогеном, губительно влияющим на все живые организмы (в том числе и почвенные), является свинец. Существуют естественные и антропогенные источники поступления свинца в почву.
Естественные источники - это в основном продукты выветривания горных пород. Мощность антропогенного поступления свинца составляет 2,0 10 4 т/год. К числу наиболее важных антропогенных источников поступления свинца в воздух, а из него в почву относятся следующие: сгорание этилированного бензина и других видов топлива, ядохимикаты различного назначения.
С постоянным расширением ассортимента и увеличением количества используемых средств химизации сельскохозяйственного производства возрастает опасность глобального загрязнения атмосферы. Пестициды - биологически активные вещества оказывают многообразное, часто отрицательное влияние на окружающую среду. Одним из наиболее важных свойств, обуславливающих миграцию пестицидов, является их сравнительно низкая растворимость. Одним из показателей поведения пестицидов в почве и в других природных системах является скорость и характер изменения их концентрации во времени. Уменьшение содержания препаратов в почве и растениях со временем выражается периодом полураспада вещества. Значение этого показателя определяется временем, необходимым для того, чтобы пестицид потерял не менее 95% своей активности при нормальных условиях и обычной интенсивности применения.
Основными путями загрязнения пищевых продуктов являются поглощение и накопление пестицидов растениями. Единого мнения о путях проникновения пестицидов в растения нет. Интенсивность поглощения пестицидов растениями может определяться типом почвы. Чем выше сорбционная способность почв, тем меньше пестицидов поглощается растениями. Усвоение пестицидов растениями зависит также от типа самой культуры, строения и свойств пестицида. При выборе пестицида должен быть решен вопрос нормирования остаточных количеств препаратов в продуктах питания.
Искусственное внесение в почву различных веществ в качестве удобрений должно осуществляться очень осторожно и требует всесторонней качественной оценки. Рассмотрим только один пример, когда недоучет какого-либо фактора может привести к глобальным катастрофам. В настоящее время для повышения урожайности широко используется в качестве удобрения хлористый калий (КСl). А калий состоит из двух изотопов, один из которых, калий-40, является радиоактивным. Правда, содержание его во всем калии не выше одной сотой доли процента. Без всесторонней оценки кажется, что радиоактивного калия очень мало, все требуемые параметры, в том числе и ПДК, учтены и данное удобрение можно применять в широких масштабах. Но рассмотрим эту проблему более глубоко, с точки зрения влияния радиоактивности на наши будущие поколения. Только в нашей стране ежегодно вносят в почву 6 млн. т. удобрений, в которых содержится 4,5 млн. кюри радиоактивного калия. Если бы период полураспада был небольшим, то радиоактивность успевала бы рассеиваться, как это наблюдается у короткоживущих изотопов. Тогда такой радиоактивный распад не влиял бы в будущем на здоровье будущих поколений. Но у калия-40 период полураспада равен 1,3 миллиарда лет, его радиоактивность практически не рассеивается, а, наоборот, в связи с ежегодным «удобрением» возрастает вдвое. Применение таких удобрений может привести со временем к нарушению равновесия и глобальным изменениям даже в животном и растительном мире. Поэтому одной из важнейших задач является нормирование применения химических веществ, попадающих в почву, и всесторонняя оценка влияния их на организм по звеньям биологической цепи.
Самоочищение почв протекает очень медленно, можно сказать, что практически самоочищение почв не происходит, поэтому вредные веществ, внесенные в почву, в ней накапливаются, переходят в растения и движутся по трофическим цепям, конечным звеном которых часто является человек.