Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений ¾ токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных ¾ лишь в течение двух - трех суток.
Основные загрязнители почвы:
1) пестициды (ядохимикаты);
2) минеральные удобрения;
3) отходы и отбросы производства;
4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
5) нефть и нефтепродукты.
В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов . Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов, при общем годовом объеме их производства ¾ 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя приходится около одного килограмма в год пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше (Лосев и др., 1993). Мировое производство пестицидов постоянно растет.
В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученые приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. Достоверно установлено, что при применении пестицидов, наряду с некоторым увеличением урожайности, отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохранность продукции, утрачивается естественное плодородие и т. д.
По мнению ученых, подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему.
Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ, ГХЦГ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья и будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них ¾ ДДТ в нашей стране и в ряде других стран запрещено.
Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.
Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды (рис. 15.2).
Рис. 15.2. Движение пестицидов в биосфере. Значительная часть пестицидов
не достигает обрабатываемой территории, сносится и оседает в более или менее
удаленных экосистемах (по Rudd, 1971, c изменениями)
Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.
Работами отечественных и зарубежных исследователей неопровержимо доказано, что загрязнение почв пестицидами вызывает не только интоксикацию человека и большого числа видов животных, но и ведет к существенному нарушению воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым демоэкологическим последствиям. С длительным применением пестицидов связывают также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.
Почвы загрязняются и минеральными удобрениями , если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1975) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия этого нарушения в наибольшей степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии, которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов.
В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов ¾ закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота.
Неумеренное употребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисление почв.
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.
Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий.
По данным многочисленных исследований, почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы (табл. 15.1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации в сотни раз, превышающих допустимые.
Таблица 15.1
Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье челове ка
Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов (Загрязнение воздуха…, 1988).
По данным агрохимической службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.
Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения ¾ аварии на магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т. д. В результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150-250 раз. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше 20 тыс. га, загрязненных нефтью, толщина слоя которой не менее пяти сантиметров (Государственный доклад…, 1995).
Значительную угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами , которые могут проникать в организм человека следующим образом (Розанов,1984):
¨ во-вторых, через цепь животные ¾ почва ¾ человек. Существует ряд заболеваний животных, которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных;
¨ в-третьих, через цепь почва ¾ человек, когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).
Почва - это верхний слой литосферы, который люди часто называют «земля». Именно благодаря ему человек может возделывать сельскохозяйственные культуры. Из почвы берут питательные вещества деревья и другая растительность, которую едят животные. Этот слой является основой для всех пищевых цепочек. Без него невозможно существование человека, т. к. 97% питания люди получают благодаря земле.
Разновидности загрязнений
Существуют различные источники загрязнения почвы. Принято разделять их на естественные и антропогенные. Первые возникают без участия человека в результате биологических процессов. В этом случае в почву поступают загрязняющие вещества из другой природной среды. Например, в результате выветривания гор, извержения вулканов, выпадения осадков, наносов с рек и т. д. Однако процент отрицательного воздействия, как правило, невелик и не может причинить существенного урона экосистемам.
Антропогенное загрязнение происходит в результате человеческой деятельности. Основную массу вредных веществ приносит техника. Например, из-за активного использования автомобилей происходит загрязнение почвы свинцом. В сельском хозяйстве также используется много химикатов: пестицидов, ингибиторов роста, минеральных удобрений.
Все вещества можно разделить на 2 группы: химические (различные элементы таблицы Менделеева и их соединения) и биологические (гельминты, простейшие, бактерии и вирусы).
Чем это опасно
Ученые считают, что резкое ухудшение здоровья населения связано с химическим загрязнением окружающей среды. Дело в том, что почва является своеобразным «буфером», где скапливаются стойкие химические соединения. Также она является отправной точкой в «путешествии» по трофическим цепям. Сложно перечислить все источники загрязнения почвы. Картинки могут наглядно показать, что происходит с планетой.
Негативное воздействие химикатов на человека может выражаться следующим образом:
- Токсический эффект.
- Появление аллергий различного характера.
- Многие вещества могут вызывать мутации.
- Канцерогенный эффект.
- Нарушение репродуктивных функций человека.
- Возникновение пороков развития у детей и эмбрионов.
- В больших концентрациях в результате накопления отдельные элементы могут привести к летальному исходу.
Некоторые вещества могут воздействовать комплексно, другие - избирательно. Например, употребление в пищу растений с повышенным содержанием кадмия приводит к стойким поражениям скелета, его деформации. Ртуть поражает нервную систему, а свинец - внутренние органы и мозг.
Основные источники загрязнения почв и окружающей среды
Из-за активного использования природных ресурсов, технического прогресса и ряда других факторов процесс загрязнения почвы становится неизбежным. На данном этапе развития человек может уменьшить свое отрицательное воздействие на окружающую среду. Люди загрязняют почву различными веществами. Это такие как:
- Бытовые отходы.
- Нефть и продукты ее переработки.
- Пестициды.
- Удобрения.
- Радиоактивные вещества.
- Выхлопные газы.
- Химические элементы и их соединения.
- Тяжелые металлы.
Следует отдельно обсудить основные источники загрязнения почв.
Жилые дома и бытовые предприятия
В процессе жизнедеятельности человек часто не подозревает, какой урон он наносит природе своим пренебрежительным отношением к ней, к вещам, которыми он пользуется. Ведь бытовой мусор является одним из основных загрязнителей. Чтобы убедиться в этом, достаточно проехать до ближайшей свалки. Сколько она занимает места, и как долго будет перерабатываться весь накопленный мусор одними усилиями природы? Этот процесс может занять сотни лет. Человека уже не станет, а мусор, оставленный им, все еще будет гнить. Свалки - это гигантские источники загрязнения почвы. Микробиология давно бьет тревогу по этому поводу.
Также стоит следить за собой и содержать организм в чистоте. Отходы жизнедеятельности - это основные источники загрязнения почвы и грунтовых вод биологическим «мусором». С фекалиями в окружающую среду попадают различные болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и иные представители патогенной микрофлоры. Попав во внешнюю среду, многие микроорганизмы не погибают. Так, бактерии столбняка могут сохранять свою жизнеспособность до 12 лет, яйца аскарид - 7-8 лет.
Предприятия
О вреде, наносимом промышленностью, можно говорить долго. Однако в общих чертах схема загрязнения будет выглядеть следующим образом:
- Металлургия обогащает почву солями цветных и тяжелых металлов.
- Машиностроение «делится» мышьяком, цианистым калием и другими ядовитыми элементами.
- При производстве каучуков побочными продуктами являются катализаторы.
- Целлюлозно-бумажная промышленность выбрасывает фенолы и метанол.
- При производстве пластмасс в качестве отходов появляются бензол и фенол.
Список можно продолжать. Но уже понятно, что источники загрязнения почвы тяжелыми металлами - это предприятия. В результате их деятельности земля обогащается всевозможными химическими элементами в размерах, многократно превышающих ее потребности.
Теплоэнергетика
Эта отрасль занимает отдельное место в списке активных загрязнителей. Дело в том, что при сжигании каменного угля образуется огромное количество шлаков. Также при горении выделяются оксиды серы, сажа. Все несгоревшие частицы в итоге оседают на почву.
Сельское хозяйство
Аграрный комплекс оказывает весьма разрушительное воздействие на землю. Стремясь защитить растения от вредителей и возбудителей болезней, люди используют ядохимикаты, а это тоже источники загрязнения почвы. Отравленные вещества напрямую попадают в пищевые цепочки и отрицательно влияют и на растения, и на животных, и на людей. Пестициды и инсектициды не только позволяют спасти урожай, но и наносят большой вред экосистемам. Некоторые препараты содержат ртуть.
Удобрения также небезопасны. Эти химические вещества применяются для стимуляции роста сельскохозяйственных культур. Однако большое их количество также может нанести вред. Дело в том, что минеральные удобрения - искусственные, в них содержится концентрированная доза микроэлементов. Именно неумеренное использование химических веществ приводит к образованию нитратов и нитритов, а также многих других вредных соединений.
Транспорт
В результате работы двигателей внутреннего сгорания выделяются углеводороды и оксид азота. Источники загрязнения почвы свинцом - это автомобили и самолеты, а точнее, их выхлопные газы. Этот элемент попадает в растения, аккумулируется в организмах людей. Вещество опасно тем, что накапливается и медленно отравляет человека. Сначала появляется утомляемость, бессонница. На поздних стадиях происходит поражение головного мозга и ЦНС, которое может привести к смерти. За год каждый автомобиль выбрасывает на землю примерно 1 кг свинца.
Также в качестве топлива используется бензин. Нефтепродукты попадают в почву при заправке транспорта, когда проливается жидкость.
Загрязнение тяжелыми металлами
Одно из самых коварных и опасных. Тяжелыми называют те цветные металлы, плотность у которых больше, чем у железа. Наиболее распространенными являются свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Коварство их заключается в том, что микродозы этих элементов необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности живых организмов и растений. Эти вещества отвечают за обеспечение многих функций, но при превышении нормы они накапливаются в организме, становятся слишком концентрированными и вызывают различные тяжелые заболевания.
Одно из самых токсичных веществ - ртуть. Она содержится во многих измерительных приборах и при повреждении сосуда попадает в окружающую среду. Человек может отравиться ее парами. Симптомы могут быть разными: от тошноты и слабости до летального исхода.
Не менее опасен для человека свинец. Его избыток может нанести серьезные повреждения внутренним органам и ЦНС.
Цинк и медь - часто используемые в сельском хозяйстве микроэлементы. Они стимулируют рост, подавляют болезнетворные бактерии и т. д. Однако при избытке этих веществ в почве все происходит наоборот: растения затормаживаются в своем развитии, снижается урожайность.
Как нейтрализовать источники загрязнения почвы и очистить окружающую среду
Чтобы определить уровень загрязнения почвы, необходимо взять опытный образец и провести его анализ. Если содержание каких-либо элементов превышает допустимые нормы, то это будет считаться загрязнением.
При борьбе за чистоту природы важно выявить источники загрязнения почвы и нейтрализовать их. Комплекс мероприятий должен включать в себя:
- Разработку и использование технологий безотходного производства.
- Контроль за выбросами, их химическим составом и предотвращение попадания их в окружающую среду.
- Обеззараживание бытовых отходов, очистку сточных вод.
- Переработку мусора.
- Очистку выхлопных газов транспорта.
- Переход на экологически чистые средства передвижения, поиск безвредного для окружающей среды топлива.
- Использование альтернативных источников энергии.
- Обеззараживание уже загрязненных объектов.
Существуют проверенные методы для очищения сельскохозяйственных угодий. Для снижения токсичного воздействия необходимо учитывать источники и виды загрязнения почв, их состав. Например, при повышенном содержании тяжелых металлов нужно преобразовать их в недоступные или трудноусваиваемые соединения. Тогда химические элементы не будут поступать в растения и не примут участия в пищевой цепочке.
Один из самых распространенных способов обезвреживания вредных соединений - известкование почвы. Торф также делает тяжелые металлы менее доступными для растений. Можно добиться подобного эффекта, используя минеральные удобрения. При этом учитывается химический состав почвы и просчитываются возможные реакции между веществами. Например, при внесении фосфорных удобрений снижается концентрация кадмия на 53%, при использовании торфа - на 75%.
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.
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.
Загрязнение почвы может привести к полному вымиранию живых организмовЛюбая 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.
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.
Проблемы загрязнения почв и пути их решения.
В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с
природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение
проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного
осмысления современных экологических проблем: сохранение эволюции живого,
наследственных субстанций (генофонда флоры и фауны), сохранение чистоты и
продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.),
экологическое нормирование антропогенного пресса на природные экосистемы в
пределах их буферной емкости, сохранение озонового слоя, трофических цепей
в природе, биокруговорота веществ и другие.
Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы
Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы,
происходящие в биосфере.
Почва – особое природное образование, обладающие рядом свойств,
присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного
преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным
взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых
организмов.
Почвенный покров – важнейшее природное образование. Его роль в жизни
общества определяется тем, что почва представляет собой источник
продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для
населения планеты.
Почвенный покров является естественной базой для поселения людей, служит основой для создания рекреационных зон. Он позволяет создать оптимальную экологическую обстановку для жизни, труда и отдыха людей. От характера почвенного покрова, свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов зависят чистота и состав атмосферы, наземных и подземных вод. Почвенный покров – один из наиболее мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается главным условием жизнеобеспечения наций и человечества в целом.
Площади земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км 2 , или 86,5%
площади суши. Под пашней и многолетними насаждениями в составе
сельскохозяйственных угодий занято около 15 млн. км 2 (10% суши), под
сенокосами и пастбищами – 37,4 млн. км 2 (25%). Общая площадь
пахотнопригодных земель оценивается различными исследователями по-разному: от
25 до 32 млн. км 2 .
Земельные ресурсы планеты позволяют обеспечивать продуктами питания больше
населения, чем имеется в настоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом
населения, особенно в развивающихся странах, деградацией почвенного покрова,
загрязнения, эрозии и т.д.; а также вследствие отвода земель под застройку
городов, поселков и промышленных предприятий количество пашни на душу
населения резко сокращается.
Воздействие человека на почву – составная часть общего влияния человеческого
общества на земную кору и ее верхний слой, на природу в целом, особенно
возросшее в век научно-технической революции. При этом не только усиливается
взаимодействие человека с землей, но и меняются основные черты
взаимодействия. Проблема «почва – человек» осложняется урбанизацией, все
большим использованием земель, их ресурсов для индустриального и жилищного
строительства, ростом потребностей в продуктах питания. По воле человека
изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразования – рельеф,
микроклимат, появляются новые реки и т.д.
В настоящее время к регионам со значительным загрязнением почвы следует отнести Московскую и Курганскую области, к регионам со средним загрязнением - Центрально-Чернозёмный район, Приморский край. Северный Кавказ.
Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и чёрной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжёлыми 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 чёрной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК.
Загрязнение почв нефтью в местах её 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.
Интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь.
Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая 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.
В сельском хозяйстве для уничтожения вредителей изобретены тысячи химикатов. Их называют пестицидами, а в зависимости от группы организмов, на которые они действуют, их делят на инсектициды (убивают насекомых), родентициды
(уничтожают грызунов), фунгициды (уничтожают грибы). Однако ни один из этих
химикатов не обладает абсолютной избирательностью в отношении организмов,
против которых он разработан, и представляет угрозу также для других,
организмов, в том числе и для людей. . Ежегодное применение пестицидов в
сельском хозяйстве в РФ составляет примерно 150 тыс.т. На наш взгляд, экологически значительно целесообразнее для борьбы с сельскохозяйственными вредителями использовать природные или биологические методы.
В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т. ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки. Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки ведёт к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, создаёт реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.
Техногенное загрязнение почвы потребовало разработки особых методов ее регенерации и охраны. Некоторые из них состоят в локализации загрязняющих веществ с помощью хранилищ и отстойников. Этот способ не уничтожает токсины и загрязнители, однако препятствует их распространению в природной среде. Настоящая борьба с загрязняющими соединениями - это их ликвидация. Токсичные продукты могут уничтожаться на месте или вывозиться в специальные централизованные пункты по их переработке и нейтрализации. На местах используются различные способы: сжигание углеводородов, промывание загрязненных почв минеральными растворами, выведение загрязнителей в атмосферу, а также биологические методы, если загрязнение вызвано органическими веществами.
За последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 33 млн. Га, несмотря на ежегодное вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. Основными причинами уменьшения площади сельхозугодий являются проявления эрозии почв, недостаточно продуманный отвод земель для несельскохозяйственных нужд, затопление, заболачивание, зарастание лесом и кустарниками.
Улучшение положения возможно только при условии ведения сельского хозяйства на строго научных принципах, с учетом экологических последствий. На каждом этапе земледельческого процесса должны учитываться законы взаимодействия растений с окружающей средой и почвой, законы кругооборота вещества и энергии. Закон экологического земледелия формулируется так: антропогенное воздействие на почву, растение, на окружающую среду не должно превышать пределы, за которыми снижается производительность агроэкосистемы, нарушается устойчивость и стабильность ее функционирования. Повышение производительности агроэкосистемы может быть обеспечено только параллельным совершенствованием всех ее элементов.
Для сохранения почв необходимо учитывать и применять все факторы почвообразования. Приведем некоторые примеры их использования.
Почвообразующие породы - субстрат, на котором образуются почвы; они состоят из различных минеральных компонентов, в той или иной степени участвующих в почвообразовании. Минеральное вещество составляет 60-90% всего веса почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы - водный и тепловой ее режимы, скорость передвижения веществ в почве, минералогический и химический состав, первоначальное содержание элементов питания для растений. От характера материнских пород в большой мере зависит и тип почв.
Растительность
Органические соединения почвы формируются в результате жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Основная роль при этом принадлежит растительности. Зеленые растения являются практически единственными создателями первичных органических веществ. местности и т.п.
В процессе отмирания как целых растений, так и отдельных их частей органические вещества поступают в почву (корневой и наземный спад). Количество годового спада колеблется в значительных пределах: во влажных тропических лесах он достигает 250 ц/га, в арктических тундрах - менее 10 ц/га, а в пустынях - 5-6 ц/га. На поверхности почвы органическое вещество под воздействием животных, бактерий, грибов, а также физических и химических агентов разлагается с образованием почвенного гумуса. Зольные вещества пополняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал образует так называемую лесную подстилку (в лесах) или войлок (в степях и лугах). Эти образования оказывают влияние на газообмен почвы, проницаемость осадков, на тепловой режим верхнего слоя почвы, почвенную фауну и жизнедеятельность микроорганизмов. Растительность оказывает влияние на структуру и характер органических веществ почвы, ее влажность.
