Реферат: Земельные ресурсы. Классификация почв. Эрозия. Загрязнение почв. Загрязнители почвы классификации реферат

Курсовая работа - Приоритетные вещества загрязнители почвы

--PAGE_BREAK--Результаты обследования почв учитывают при определении и прогнозе степени их опасности для здоровья и условий проживания населения в населенных пунктах, разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной планировки, технических решений по реабилитации и охране водосборных территорий, при решении очередности санационных мероприятий в рамках комплексных природоохранных программ и оценке эффективности реабилитационных и санитарно — экологических мероприятий и текущего санитарного контроля за объектами, прямо или косвенно воздействующими на окружающую среду населенного пункта. Использование единых методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровней загрязнения почв. Оценка опасности загрязненной почвы населенных пунктов определяется [10, с. 36]: 1) эпидемической значимостью; 2) ролью ее как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при непосредственном контакте с человеком. Санитарная характеристика почв населенных мест основывается на лабораторных санитарно — химических, санитарно — бактериологических, санитарно — гельминтологических, санитарно — энтомологических показателях. Определение приоритетности компонентов загрязнения производится в соответствии со списком ПДК и ОДК химических веществ в почве и их класса опасности по ГОСТу 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почва» [3]. Классификация химических веществ для контроля загрязнения (Таблица 1.) Таблица 1. Классификация химических веществ для контроля загрязнения Класс опасности Химическое вещество 1 Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор, бенз(а)пирен 2 Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром 3 Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 основных показателях вредности, устанавливаемых экспериментально: — Транслокационном, характеризующим переход вещества из почвы в растение, — миграционный водный характеризует способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники, — миграционный воздушный показатель вредности характеризует переход вещества из почвы в атмосферный воздух, — общесанитарный показатель вредности характеризует влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК. Основные приоритетные (обязательные для всех субъектов Российской Федерации) показатели – это ртуть, свинец, кадмий, цинк, мышьяк; Дополнительные (для территорий с развитой промышленностью, для проведения комплексной гигиенической оценки на определенных территориях) – это никель, медь, хром, марганец, кобальт; ванадий, бенз(а)пирен, фтор. Источники поступления приоритетных загрязнителей почвы можно представить в виде таблицы 2. Таблица 2. Возможное поступление металлов в биосферу при исчерпании достоверных запасов руд, угля, торфа, млн. тонн [3] Элемент Суммарный техногенный выброс металлов Содержится в гумосфере Отношение техногенного выброса к содержанию в гумосфере Свинец 207,5 24,0 8,6 Мышьяк 739,0 12,0 61,6 Кадмий 7,4 1,2 6,2 Уран 590,4 2,4 246,0 Ртуть 0,55 0,024 27,1 Олово 295,7 19,0 15,6 Серебро 3,0 0,24 12,5 2.2 Характеристика приоритетных веществ – загрязнителей почвы Всевозрастающее внимание к охране окружающей среды вызвал особый интерес к вопросам воздействия на почву тяжелых металлов, которые в первую очередь относятся в приоритетным веществам – загрязнителям почвы. С исторической точки зрения интерес к этой проблеме появился с исследованием плодородия почв, поскольку такие элементы, как железо, марганец, медь, цинк, молибден и, возможно, кобальт, очень важны для жизни растений и, следовательно, для животных и человека. Они известны и под названием микроэлементов, потому, что необходимы растениям в малых количествах. К группе микроэлементов относятся также металлы, содержание которых в почве довольно высокое, например, железо, которое входит в состав большинства почв и занимает четвертое место в составе земной коры (5%) после кислорода (46,6%), кремния (27,7%) и алюминия (8,1%) [12, с. 10]. Все микроэлементы могут оказывать отрицательное влияние на растения, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. Некоторые тяжелые металлы, например, ртуть, свинец и кадмий, которые, по всей видимости, не очень важны для растений и животных, опасны для здоровья человека даже при низких концентрациях. Выхлопные газы транспортных средств, вывоз в поле или станции очистки сточных вод, орошение сточными водами, отходы, остатки и выбросы при эксплуатации шахт и промышленных площадок, внесение фосфорных и органических удобрений, применение пестицидов и т.д. привели к увеличению концентраций тяжелых металлов в почве. До тех пор, пока тяжелые металлы прочно связаны с составными частями почвы и труднодоступны, их отрицательное влияние на почву и окружающую среду будет незначительным. Однако, если почвенные условия позволяют перейти тяжелым металлам в почвенный раствор, появляется прямая опасность загрязнения почв, возникает вероятность проникновения их в растения, а также в организм человека и животных, потребляющие эти растения. Кроме того, тяжелые металлы могут быть загрязнителями растений и водоемов в результате использования сточных ила вод. Опасность загрязнения почв и растений зависит: от вида растений; форм химических соединений в почве; присутствия элементов противодействующих влиянию тяжелых металлов и веществ, образующих с ними комплексные соединения; от процессов адсорбции и десорбции; количества доступных форм этих металлов в почве и почвенно-климатических условий. Следовательно, отрицательное влияние тяжелых металлов зависит, по существу, от их подвижности, т.е. растворимости. Тяжелые металлы в основном характеризуются переменной валентностью, низкой растворимостью их гидроокисей, высокой способностью образовывать комплексные соединения и, естественно, катионной способностью. К факторам, способствующим удержанию тяжелых металлов почвой относятся: обменная адсорбция поверхности глин и гумуса, формирование комплексных соединений с гумусом, адсорбция поверхностна и окклюзирование (растворяющие или поглощающие способности газов расплавленными или твердыми металлами) гидратированными окислами алюминия, железа, марганца и т.д., а также формирование нерастворимых соединений, особенно при восстановлении. Тяжелые металлы в почвенном растворе встречаются как в ионной так и в связанной формах, которые находятся в определенном равновесии [12, с. 13] (рис. 1).

<shapetype coordsize=«21600,21600» o:spt=«75» o:divferrelative=«t» path=«m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe» filled=«f» stroked=«f»><path o:extrusionok=«f» gradientshapeok=«t» o:connecttype=«rect»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«163784.files/image001.wmz» o:><img border=«0» width=«552» height=«254» src=«dopb404845.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> Рис. 1 На рисунке Лр – растворимые лиганды, какими являются органические кислоты с малым молекулярным весом, а Лн – нерастворимые. Реакция металлов (М) с гумусовыми веществами включает частично и ионный обмен. Конечно, в почве могут присутствовать и другие формы металлов, которые не участвуют непосредственно в этом равновесии, например, металлы из кристаллической решетки первичных и вторичных минералов, а также металлы из живых организмов и их отмерших остатков. Наблюдение за изменением тяжелых металлов в почве невозможно без знания факторов, определяющих их подвижность. Процессы передвижения удержания, обуславливающие поведение тяжелых металлов в почве, мало чем отличаются от процессов, определяющих поведение других катионов. Хотя тяжелые металлы иногда обнаруживаются в почвах в низких концентрациях, они формируют устойчивые комплексы с органическими соединениями и вступают в специфические реакции адсорбции легче, чем щелочные и щелочноземельные металлы. Миграция тяжелых металлов в почвах может происходить с жидкостью и суспензией при помощи корней растений или почвенных микроорганизмов. Миграции растворимых соединений происходит вместе с почвенным раствором (диффузия) или путем перемещения самой жидкости. Вымывание глин и органического вещества приводит к миграции всех связанных с ними металлов. Миграция летучих веществ в газообразной форме, например, диметила ртути, носит случайный характер, и этот способ перемещения не имеет особого значения. Миграция в твердой фазе и проникновение в кристаллическую решетку являются больше механизмом связывания, чем перемещения. Тяжелые металлы могут быть внесены или адсорбированы микроорганизмами, которые в свою очередь, способны участвовать в миграции соответствующих металлов. Дождевые черви и другие организмы могут содействовать миграции тяжелых металлов механическим или биологическим путями, перемешивая почву или включая металлы в свои ткани. Из всех видов миграции самая важная – миграция в жидкой фазе, потому что большинство металлов попадает в почву в растворимом виде или в виде водной суспензии и фактически все взаимодействия между тяжелыми металлами и жидкими составными частями почвы происходит на границе жидкой и твердой фаз. Тяжелые металлы в почве через трофическую цепь поступают в растения, а затем потребляются животными и человеком. В круговороте тяжелых металлов участвуют различные биологические барьеры, вследствие чего происходит выборочное бионакопление, защищающее живые организмы от избытка этих элементов. Все же деятельность биологических барьеров ограничена, и чаще всего тяжелые металлы концентрируются в почве. Устойчивость почв к загрязнению ими различна в зависимости от буферности. Почвы с высокой адсорбционной способностью соответственно и высоким содержанием глин, а также органического вещества могут удерживать эти элементы, особенно в верхних горизонтах. Это характерно для карбонатных почв и почв с нейтральной реакцией. В этих почвах количество токсических соединений, которые могут быть вымыты в грунтовые воды и поглощены растениями, значительно меньше, чем в песчаных кислых почвах. Однако при этом существует большой риск в увеличении концентрации элементов до токсичной, что вызывает нарушение равновесия физических, химических и биологических процессов в почве. Тяжелые металлы, удерживаемые органической и коллоидной частями почвы, значительно ограничивают биологическую деятельность, ингибируют процессы иттрификации, которые имеют важное значение для плодородия почв. Песчаные почвы, которые характеризуются низкой поглотительной способностью, как и кислые почвы очень слабо удерживают тяжелые металлы, за исключением молибдена и селена. Поэтому они легко адсорбируются растениями, причем некоторые из них даже в очень малых концентрациях обладают токсичным воздействием. Содержание в почве свинца обычно колеблется от 0,1 до 20 мг/кг. Свинец отрицательно влияет на биологическую деятельность в почве, ингибирует активность ферментов уменьшением интенсивности выделения двуокиси углерода и численности микроорганизмов. Содержание цинка в почве колеблется от 10 до 800 мг/кг, хотя чаще всего оно составляет 30-50 мг/кг. Накопление избыточного количества цинка отрицательно влияет на большинство почвенных процессов: вызывает изменение физических и физико-химических свойств почвы, снижает биологическую деятельность. Цинк подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, вследствие чего нарушаются процессы образования органического вещества в почвах. Избыток цинка в почвенном покрове затрудняет ферментацию разложения целлюлозы, дыхания, действия уреазы. Тяжелые металлы, поступая из почвы в растения, передаваясь по цепям питания, оказывают токсическое действие на растения, животных и человека. Среди наиболее токсичных элементов прежде всего следует назвать ртуть, которая представляет наибольшую опасность в форме сильнотоксичного соединения – метилртути. Ртуть попадает в атмосферу при сжигании каменного угля и при испарении вод из загрязненных водоемов. С воздушными массами она может переноситься и откладываться на почвах в отдельных районах. Исследования показали, что ртуть хорошо сорбируется в верхних сантиметрах перегнойно-аккумулятивного горизонта разных типов почв суглинистого механического состава. Миграция ее по профилю и вымывание за пределы почвенного профиля в таких почвах незначительна. Однако в почвах легкого механического состава, кислых и обедненных гумусом процессы миграции ртути усиливаются. В таких почвах проявляется также процесс испарения органических соединений ртути, которые обладают свойствами летучести. При внесении ртути на песчаную, глинистую и торфяную почвы из расчета 200 и 100 кг/га урожай на песчаной почве полностью погиб не зависимо от уровня известкования. На торфяной почве урожай понизился. На глинистой почве произошло снижение урожая только при низкой дозе извести. Свинец также обладает способностью передаваться по цепям питания, накапливаясь в тканях растений, животных и человека. Доза свинца, равная 100 мг/кг сухого веса корма, считается летальной для животных. Свинцовая пыль оседает на поверхности почв, адсорбируется органическими веществами, передвигается по профилю с почвенными растворами, но выносится за пределы почвенного профиля в небольших количествах. Благодаря процессам миграции в условиях кислой среды образуются техногенные аномалии свинца в почвах протяженностью 100 м. Свинец из почв поступает в растения и накапливается в них. В зерне пшеницы и ячменя количество его в 5-8 раз превышает фоновое содержание, в ботве, картофеле – более чем в 20 раз, в клубнях – более чем в 26 раз. Кадмий, подобно ванадию и цинку, аккумулируется гумусовой толще почв. Характер его распределения в почвенном профиле и ландшафте, видимо, имеет много общего с другими металлами, в частности с характером распределения свинца. Однако, кадмий закрепляется в почвенном профиле менее прочно, чем свинец. Максимальная адсорбция кадмия свойственна нейтральным и щелочным почвам с высоким содержанием гумуса и высокой емкостью поглощения. Содержание его в подзолистых почвах может составлять от сотых долей до 1 мг/кг, в черноземах – до 15-30, а в красноземах – до 60 мг/кг. Многие почвенные беспозвоночные концентрируют кадмий в своих организмах. Кадмий усваивается дождевыми червями, мокрицами и улитками в 10-15 раз активнее, чем свинец и цинк. Кадмий токсичен для сельскохозяйственных растений, и даже, если высокие концентрации кадмия не оказывают заметного влияния на урожай сельскохозяйственных культур, токсичность его сказывается на изменении качества продукции, так как в растениях происходит повышения содержания кадмия. Мышьяк попадает в почву с продуктами сгорания угля, с отходами металлургической промышленности, с предприятий по производству удобрений. Наиболее прочно мышьяк удерживается в почах, содержащих активные формы железа, алюминия, кальция. Токсичность мышьяка в почвах всем известна. Загрязнение почв мышьяком вызывает, например, гибель дождевых червей. Фоновое содержание мышьяка в почвах составляет сотые доли миллиграмма на килограмм почвы. Фтор и его соединения находят широкое применение в атомной, нефтяной, химической и др. видах промышленности. Он попадает в почву с выбросами металлургических предприятий, в частности, алюминиевых заводов, а также как примесь при внесении суперфосфата и некоторых других инсектицидов [16, с. 264]. Загрязняя почву, фтор вызывает снижение урожая не только благодаря прямому токсическому действию, но и изменяя соотношение питательных веществ в почве. Наибольшая адсорбция фтора происходит в почвах с хорошо развитым почвенным поглощающим комплексом. Растворимые фтористые соединения перемещаются по почвенному профилю с нисходящим током почвенных растворов и могут попадать в грунтовые воды. Загрязнение почвы фтористыми соединениями разрушает почвенную структуру и снижает водопроницаемость почв. продолжение --PAGE_BREAK--

www.ronl.ru

Реферат - Загрязнения: классификация. Концентрации и уровни загрязнений. Загрязнения и масштабы загрязнений

Загрязнения: классификация. Концентрации иуровни загрязнений. Загрязнения и масштабы загрязнений.

TOC o «1-3» n h z

Введение.

Глава1. Загрязнение окружающей среды

1.1 Загрязнение атмосферы.

1.2 Загрязнение почвы.

1.3 Загрязнение воды.

Глава2. Масштабы воздействия природных загрязнений на окружающую среду

Заключение.

Списоклитературы.

Приложение.

ВВЕДЕНИЕ

Загрязнение окружающей среды имеет почти такую же долгуюисторию, что и история самого человечества. Долгое время первобытный человек малочем отличался от других видов животных и в экологическом смысле находился вравновесии с окружающей средой. К тому же численность человечества быланевелика.

Стечением времени в результате развития биологической организации людей, ихумственных способностей, человеческий род выделился среди других видов: возникпервый вид живых существ, воздействие которых на все живое представляет собойпотенциальную угрозу равновесию в природе.

Можносчитать, что вмешательство человека в природные процессы за это время вырослоне менее чем в 5000 раз, если это вмешательство вообще можно оценить.

На всехстадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилосьвысокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы — той части нашей планеты, в которойсуществует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.

Глава 1. Загрязнения окружающей среды.

Подзагрязнением окружающей среды следует понимать изменение свойств среды(химических, механических, физических, биологических и связанных с нимиинформационных), происходящие в результате естественных или искусственныхпроцессов и приводящие к ухудшению функций среды по отношению к любомубиологическому или технологическому объекту. Используя различные элементыокружающей среды в своей деятельности, человек изменяет её качество. Часто этиизменения выражаются в неблагоприятной форме загрязнения.

Загрязнениеокружающей среды — это поступление в нее вредных веществ, могущих нанести ущербздоровью человека, неорганической природе, растительному и животному миру илистать помехой в той или иной человеческой деятельности. Конечно, загрязнения,вызванные деятельностью людей (их называют антропогенными), надо отличать отестественных загрязнений. Обычно, говоря о загрязнении, имеют в виду именноантропогенное загрязнение и оценивают его, сравнивая мощности естественных иантропогенных источников загрязнения.

Из-забольших количеств поступающих в среду отходов человеческой деятельностиспособность окружающей среды к самоочищению находится на пределе.Значительная часть этих отходов чужда природной среде: они либо ядовиты длямикроорганизмов, разрушающих сложныеорганические вещества и превращающих их в простые неорганические соединения, либо вообще не разрушаются и поэтому накапливаются в различных частяхокружающей среды. Даже те вещества, которые привычны для окружающей среды,поступая в нее в слишком больших количествах, могут изменять ее качества и воздействоватьна экологические системы.

Влияние человека на природу ощущается практически везде. ВПриложении показан список основныхзагрязнителей биосферы по данным ЮНЕСКО. Далее рассмотрим более детальноприродные загрязнения, оказывающие крайне негативное воздействие на биосферу.

1.1. Загрязнение атмосферы

Существует два главных источника загрязнения атмосферы:естественный и антропогенный.

Естественный источник — это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесныепожары, процессы разложения растений и животных.

Антропогенные, в основном делят на три основных источника загрязнения атмосферы:промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников вобщем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.

Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздухпромышленное производство. Источникизагрязнения — теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздухсернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которыевыбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединенияфосфора, частицы и соединения ртути имышьяка; химические и цементные заводы.Вредные газы попадают в воздух врезультате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработкибытовых и промышленных отходов.

По данным ученых (<st1:metricconverter ProductID=«1990 г» w:st=«on»>1990 г</st1:metricconverter>.) ежегодно в мире врезультате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд т оксидовуглерода, 190 млн т оксидов серы, 65 млн т оксидов азота, 1,4 млн тхлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, втом числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком).

Наиболее распространенные загрязнители атмосферыпоступают в нее в основном в двух видах: либо в виде взвешенных частиц(аэрозолей), либо в виде газов. По массе львиную долю- 80-90 процентов- всехвыбросов в атмосферу из-за деятельности человека составляют газообразныевыбросы. Существуют 3 основных источника образования газообразных загрязнений: сжигание горючих материалов,промышленные производственные процессы и природные источники.

Рассмотрим основные вредные примеси антропогенного происхождения.

Þ

Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистыхвеществ. В воздух он попадает врезультате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросамипромышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее1250 млн. т. Оксид углерода являетсясоединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствуетповышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Þ

Сернистый ангидрид.Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. вгод). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах.

Þ

Серный ангидрид.Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакцииявляется аэрозоль или растворсерной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряетзаболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химическихпредприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинкирастений, произрастающих на расстоянии менее 10 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся вместах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургическиепредприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферудесятки миллионов тонн серного ангидрида.

Þ

Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выбросаявляются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические,нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии сдругими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Þ

Окислы азота.Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотныеудобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения,вискозный шелк, целлулоид. Количество окисловазота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

Þ

Соединения фтора.Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей,стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступаютв атмосферу в виде газообразных соединений- фтороводорода или пыли фториданатрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производныефтора являются сильными инсектицидами.

Þ

Соединения хлора.Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды,органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосферевстречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлораопределяется видом соединений и их концентрацией. В металлургическойпромышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходитвыброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов.

Помимо газообразных загрязняющихвеществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль,копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелымиметаллами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий сталипрактически постоянными компонентами воздуха промышленных центров.

Аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, находящиесяво взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаевособенно опасны для организмов, а улюдей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнениявоспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолейобразуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собойили с водяным паром. Средний размераэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступаетоколо 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также входе производственной деятельностилюдей.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнения воздухаявляются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительныефабрики, металлургические, цементные,магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большимразнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаютсясоединения кремния, кальция и углерода, реже — оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля,свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома,кобальта, молибдена, а также асбест.

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленныеотвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественновскрышных пород, образуемых при добычеполезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающейпромышленности, ТЭС.

Производство цемента и других строительных материалов также являетсяисточником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессыэтих производств - измельчение и химическая обработкаполуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегдасопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

Основными загрязнителями атмосферы насегодняшний день являются окись углерода и сернистый газ.

Но,конечно, нельзя забывать и о фреонах, или хлорфторуглеводородах. Именно ихбольшинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр ватмосфере. Фреоны широко используются в производстве и в быту в качествехладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольныхупаковках. А именно с понижением содержания озона в верхних слоях атмосферымедики связывают рост количества раковых заболеваний кожи. Известно, чтоатмосферный озон образуется в результате сложных фотохимических реакций подвоздействием ультрафиолетовых излучений Солнца. Хотя его содержание невелико,его значение для биосферы огромно. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение,предохраняет все живое на земле от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, поддействием солнечного излучения распадаются на ряд соединений, из которых окисьхлора наиболее интенсивно разрушает озон.

1.2. Загрязнениепочвы.

Почти все загрязняющиевещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итогеоказываются на поверхности суши и воды. Оседающие аэрозоли могут содержатьядовитые тяжелые металлы — свинец, кадмий, ртуть, медь, ванадий, кобальт,никель. Обычно они малоподвижны и накапливаются в почве. Но в почву попадают сдождями также кислоты. Соединяясь с ними, металлы могут переходить врастворимые соединения, доступные растениям. В растворимые формы переходяттакже вещества, постоянно присутствующие в почвах, что иногда приводит к гибелирастений. Примером может служить весьма распространенный в почвах алюминий,растворимые соединения которого поглощаются корнями деревьев. Алюминиеваяболезнь, при которой нарушается структура тканей растений, оказывается длядеревьев смертельной.

С другой стороны, кислые дожди вымывают необходимые для растенийпитательные соли, содержащие азот, фосфор и калий, что снижает плодородиепочв. Повышение кислотности почв из-за кислых дождей губит полезные почвенныемикроорганизмы, нарушает все микробиологические процессы в почве, делает невозможнымсуществование ряда растений и иногда оказывается благоприятным для развитиясорняков.

Все это можно назвать непреднамеренным загрязнением почв.

Но можно говорить и о преднамеренном загрязнении почвы. Начнем сприменения минеральных удобрений, вносимых в почву специально для повышенияурожайности сельскохозяйственных культур.

Ясно, что после снятия урожая почва нуждается в восстановленииплодородия. Но чрезмерное использование удобрений приносит вред. Оказалось,что при увеличении дозы удобрений урожайность сначала быстро растет, но затемприрост становится все меньше и наступает момент, когда дальнейшее увеличениедозы удобрений не дает никакого прироста урожайности, а в избыточной доземинеральные вещества могут оказаться для растений токсичными. Тот факт, чтоприрост урожайности резко уменьшается, говорит о том, что растения не усваиваютизлишков питательных веществ.

Избыток удобрений выщелачивается и смывается с полей талыми и дождевымиводами (и оказывается в водоемах суши и в море). Излишние азотные удобрения впочве распадаются, и газообразный азот выделяется в атмосферу, а органическоевещество гумуса, составляющего основу плодородия почвы, разлагается науглекислый газ и воду. Поскольку органическое вещество не возвращается в почву,гумус истощается и почвы деградируют.

Кроме нарушения структуры и обеднения почв, избыток нитратов и фосфатовприводит к серьезному ухудшению качества продуктов питания людей. Некоторыерастения (например, шпинат, салат) способны накапливать нитраты в больших количествах. Съев <st1:metricconverter ProductID=«250 граммов» w:st=«on»>250 граммов</st1:metricconverter> салата,выращенного на переудобренной грядке, можно получить дозу нитратов,эквивалентную 0,7 грамма аммиачной селитры. В кишечном тракте нитратыпревращаются в ядовитые нитриты, которые в дальнейшем могут образоватьнитрозамины — вещества, обладающие сильными канцерогенными свойствами. Крометого, в крови нитриты окисляют гемоглобин и лишают его способности связыватькислород, необходимый для живой ткани. В результате возникает особый видмалокровия — метгемоглобинемия.

Ядохимикаты — инсектициды против вредныхнасекомых в сельском хозяйстве и в быту, пестициды против различных вредителей сельскохозяйственных растений, гербициды против сорняков,фунгициды против грибковых заболеваний растений, дефолианты для сбрасываниялистьев у хлопка, зооциды против грызунов, нематоциды против глистов, лимацидыпротив слизней стали широко применяться с конца второй мировой войны.

Все эти вещества ядовиты. Это очень устойчивые вещества, и поэтому онимогут накапливаться в почве и сохраняться десятилетиями.

Использование ядохимикатов, несомненно, сыграло существенную роль вповышении урожайности сельскохозяйственных культур. Иногда ядохимикаты спасаютдо 20 % урожая.

Но вскоре обнаружились и весьма отрицательные последствия примененияядохимикатов. Оказалось, что их действие значительно шире, чем их назначение.Инсектициды, например, действуют не только на насекомых, но и на теплокровныхживотных и на человека. Убивая вредных насекомых, они убивают и множествополезных насекомых, в том числе тех, которые являются естественными врагамивредителей. Систематическое применение пестицидов стало приводить не кискоренению вредителей, а к возникновению новых рас вредителей, не восприимчивыхк действию данного пестицида. Уничтожение конкурентов или врагов того илииного из вредителей привело к появлению на полях новых вредителей. Пришлосьповышать дозы пестицидов в 2-3 раза, а иногда в десять и более раз. На это жетолкало и несовершенство технологии применения пестицидов. По некоторымоценкам, из-за этого в нашей стране до 90 % пестицидов тратится впустую и лишьзагрязняет окружающую среду, нанося ущерб здоровью людей. Нередки случаи,когда из-за халатности химизаторов пестициды рассыпаются буквально на головыработающих в поле людей.

Некоторыерастения (в частности, корнеплоды) и животные (например, обычные дождевыечерви) накапливают в своих тканях пестициды в значительно больших концентрациях,чем почва. В результате пестициды попадают в пищевые цепи и достигают птиц,диких и домашних животных, человека.

1.3. Загрязнение воды.

Каждому ясно, как велика роль воды вжизни нашей планеты и в особенности в существовании биосферы.

Биологическая потребность человека иживотных в воде за год в 10 раз превышает их собственную массу. Еще более внушительныбытовые, промышленные и сельскохозяйственныенужды человека. Так, для производства тонны мыла требуется 2 тонны воды,сахара- 9, изделий из хлопка- 200, стали- 250, азотных удобрений илисинтетического волокна- 600, зерна- около 1000, бумаги- 1000, синтетическогокаучука- 2500 тонн воды.

Использованная человеком вода в конечном счете возвращается в природнуюсреду. Но, кроме испарившейся, это уже не чистая вода, а бытовые, промышленныеи сельскохозяйственные сточные воды, обычно не очищенные или очищенные недостаточно.Таким образом, происходит загрязнение пресноводных водоемов — рек, озер, сушии прибрежных участков морей.

Современные методы очистки вод, механической и биологической, далеки отсовершенства. Даже после биологической очистки в сточных водах остается 10процентов органических и 60-90 процентов неорганических веществ, в том числедо 60 процентов азота, 70-фосфора, 80- калия и почти 100 процентов солейядовитых тяжелых металлов.

Различают три видазагрязнения вод- биологическое, химическое и физическое.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, в том числеболезнетворными, а также органическими веществами, способными к брожению.Главными источниками биологического загрязнения вод суши и прибрежных водморей являются бытовые стоки, которые содержат фекалии, пищевые отбросы, сточныеводы предприятий пищевой промышленности (бойни и мясокомбинаты, молочные и сыроваренныезаводы, сахарные заводы и т. п.), целлюлозно-бумажной и химической промышленности,а в сельской местности — стоки крупных животноводческих комплексов. Биологическоезагрязнение может стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, паратифа идругих кишечных инфекций и различных вирусных инфекций, например гепатита.

Химическое загрязнение создается поступлением в воду различныхядовитых веществ. Основные источники химического загрязнения — это доменное исталелитейное производство, предприятия цветной металлургии, горнодобывающая,химическая промышленность и в большой мере экстенсивное сельское хозяйство.Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и поверхностного стока, надоучитывать также попадание загрязнителей на поверхность водынепосредственно из воздуха.

Впоследние годы существенно увеличилось поступление в поверхностные воды сушинитратов из-за нерационального применения азотных удобрений, а также из-за увеличениявыбросов в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Это же относится и кфосфатам, для которых, помимо удобрений, источником служит все более широкоеприменение различных моющих средств. Опасное химическое загрязнение создаютуглеводороды — нефть и продукты ее переработки, которые попадают в реки иозера как с промышленными сбросами, в особенности при добыче и транспортировкенефти, так и в результате смыва с почвы и выпадения из атмосферы.

Чтобы сделать сточные воды более или менее пригодными для использования,их подвергают многократному разбавлению. Но правильнее было бы сказать,что при этом чистые природные воды, которые могли быть использованы для любыхцелей, в том числе для питья, становятся менее пригодными для этого,загрязненными.

Разбавлениесточных вод снижает качество воды в природных водоемах, но обычно не достигаетсвоей главной цели- предотвращения вреда для здоровья людей. Дело в том, чтовредные примеси, содержащиеся в воде в ничтожных концентрациях, накапливаются внекоторых организмах, употребляемых людьми в пищу. Сначала ядовитые веществапопадают в ткани мельчайших планктонных организмов, затем они накапливаются ворганизмах, которые в процессе дыхания и питания фильтруют большое количествоводы (моллюски, губки и т. п.) и в конечном итоге как по пищевой цепи, так и впроцессе дыхания концентрируются в тканях рыб. В результате концентрация ядовв тканях рыб может стать больше, чем в воде, в сотни и даже тысячи раз.

Физическое загрязнение вод создаетсясбросом в них тепла или радиоактивных веществ. Тепловое загрязнение связаноглавным образом с тем, что используемая для охлаждения на тепловых и атомныхэлектростанциях вода (и соответственно около 1/3 и 1/2 вырабатываемой энергии)сбрасывается в тот же водоем. Вклад в тепловое загрязнение вносят также некоторые промышленные предприятия

При значительном тепловом загрязнении рыба задыхается и погибает, так какее потребность в кислороде растет, а растворимость кислорода уменьшается.Количество кислорода в воде уменьшается еще и потому, что при тепловомзагрязнении происходит бурное развитие одноклеточных водорослей: вода«зацветает» с последующим гниением отмирающей растительной массы.

Загрязнение океанов и морей происходит вследствие поступлениязагрязняющих веществ с речным стоком, их выпадения из атмосферы и, наконец,благодаря хозяйственной деятельности человека непосредственно на морях иокеанах.

С речным стоком, объем которого составляет около 36-38 тысячкубокилометров, в океаны и моря поступает огромное количество загрязнителей вовзвешенном и растворенном виде. По некоторым оценкам, этим путем в океанежегодно попадает более 320 миллионов тонн железа, до 200 тысяч тонн свинца,110 миллионов тонн серы, до 20 тысяч тонн кадмия, от 5 до 8 тысяч тонн ртути,6,5 миллиона тонн фосфора, сотни миллионов тонн органических загрязнителей.

Особое место занимает загрязнение океана нефтью инефтепродуктами

Естественное загрязнение происходит в результате просачивания нефти изнефтеносных слоев, главным образом, на шельфе.

Наибольший вклад в нефтяное загрязнение океана вносят морские перевозкинефти. Из 3 миллиардов тонн нефти, добываемых в настоящее время, морем перевозитсяоколо 2 миллиардов тонн. Даже при безаварийном транспорте происходят потеринефти при ее погрузке и разгрузке, сбрасывании в океан промывочных ибалластных вод (которыми заполняют танки после выгрузки нефти).

Но наибольший ущерб окружающей среде и биосфере наносят внезапныеразливы больших количеств нефти при авариях танкеров, хотя такие разливы исоставляют только 5-6 процентов суммарного нефтяного загрязнения.

В открытом океане нефть встречается главным образом в виде тонкой пленки(с минимальной толщиной до 0,15 микрометра) и смоляных комков, которыеобразуются из тяжелых фракций нефти. Если смоляные комки воздействуют преждевсего на растительные и животные морские организмы, то нефтяная пленка, крометого, влияет на многие физические и химические процессы, происходящие наповерхности раздела океан- атмосфера и в слоях, прилегающих к нему:

Þ

Многиестраны, имеющие выход к морю, производят морское захоронениеразличных материалов и веществ (дампинг), в частности грунта, вынутого придноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химическихвеществ, радиоактивных отходов. Объемзахоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающихв Мировой океан.

Основанием для дампинга в море служит возможность морскойсреды к переработке большого количества органических и неорганических веществбез особого ущерба воды. Однако этаспособность не беспредельна.

Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды, частьзагрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другаясорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременноповышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и нередко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов врастворенной форме, появлениюсероводорода.

Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, вкоторой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов.

Вслучае образования поверхностных пленок, нарушается газообмен на границе воздух — вода. Загрязняющие вещества,поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органахгидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них.

Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданнойводы приводит к гибели от удушьямалоподвижные формы бентоса. У выжившихрыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовойсостав данного сообщества.

При организации системы контроля надсбросами отходов в море решающее значение имеет определение районовдампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донныхотложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводитьрасчеты всех загрязняющих веществ всоставе материального сброса.

Глава 2. Масштабы воздействия природных загрязнений на окружающую природную среду

По масштабам загрязнение окружающей средыможно разделить на локальное, региональное и глобальное. Эти три видазагрязнения тесно связаны между собой. Как правило, первичным являетсялокальное загрязнение, которое, если скорость процесса загрязнения больше скорости естественного очищения,переходит в региональное и затем при накоплении количественных изменений — вглобальное изменение качества окружающей среды. Для глобального загрязнениянаиболее важным является временный фактор.

Существование таких процессовсвидетельствует об ограниченности ресурсов атмосферы и о пределах еёестественного самовосстановления. Например, использование воздуха впроизводственных процессах издавна предполагало естественные способностиатмосферы к восстановлению первоначальных качеств. В частности, дымовые выбросыв атмосферу, содержащие микрочастицы и токсичные вещества, представляют собойне что иное, как метод разбавления. И даже в наши дни при строительствевысотных и сверхвысотных труб продолжают пользоваться этим древним методом.Однако резкое возрастание объемов выбросов привело к тому, что масштабызагрязнение вплотную приблизились и даже часто перешагивают пределысамовосстановления атмосферы.

При современных уровняхзагрязнения вредные вещества от источника загрязнения распространяются надесятки и сотни километров. И даже само понятие источник загрязнения несколькоменяет смысл. Если в каком-либо промышленном районе можно выделить точечныеисточники загрязнения, то в масштабе региона целый промышленный район, напримеркрупный город, может рассматриваться как единый источник с системой точечных,линейных (автомагистрали) и групповых источников. Более того, даже весь региони даже целая страна может выступать в роли единого источника загрязнения.

Современноеиндустриальное производство оказывает значительное воздействие на природу вглобальных масштабах. Хотя большая часть загрязняющих веществ и тепловойэнергии вырабатывается на ограниченной площади, главным образом в промышленныхрайонах Северной Америки, Европы и Азии, вследствие особенностей циркуляцииатмосферы и перемещений в водной оболочке Земли значительная часть некоторых,относительно долго живущих загрязняющих веществ рассеивается на огромныхпространствах и даже по всей Земле, приводя к региональному и глобальномузагрязнению.

К настоящему времениопределились некоторые важные проблемы в области антропогенного глобальногозагрязнения окружающей природной среды, к числу которых относятся:

1.

2.

3.

4.

5.

Таким образом, масштабыантропогенного воздействия на окружающую среду и уровень вытекающей из этогоопасности заставляют искать новые подходы к развитию технологических процессов,которые, являясь не менее эффективными в экономическом смысле, во много разпревосходили бы существующие по степени экологической чистоты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы.Среди них — аэрозольные и газообразные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует инакопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процессабудет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовойтемпературы на планете. Вызывает тревогу и продолжающеесязагрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами. Нефтяное загрязнениетаких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой.

Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышеннаякислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющийэффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Формальнопока нельзя говорить, что мы переживаем глобальную экологическую катастрофу,поскольку на Земле еще имеются районы, где нет серьезных следов антропогенногозагрязнения. Но таких районов становится все меньше, а некоторые виды загрязненийотмечаются даже в самых удаленных от их источников местах, например вАнтарктиде.

Но может бытьи неправильно в данном случае подходить с такой меркой к понятию глобальнойкатастрофы? Надо учитывать, что более 40 процентов населения земного шараживет в городах (в развитых странах городское население превышает 70процентов), да и сельское население проживает достаточно компактно, концентрируясьв местностях с наиболее благоприятными для сельскохозяйственной деятельностиприродными условиями. Во многих же городах и в сельских районах нынешнее состояние окружающей среды можно назвать экологическим бедствием. И количествоэтих городов и сельских районов все увеличивается. Так что фактически можносказать, что мы находимся на пороге близкой глобальной катастрофы. И онанеминуемо наступит, если человечество не будет во всей своей деятельностиотдавать приоритет вопросам экологии, умножать усилия по сохранению ивосстановлению природной среды.

В последнеевремя все чаще в печати, на радио, теле

www.ronl.ru

Доклад - Земельные ресурсы. Классификация почв. Эрозия. Загрязнение почв

Контрольная работа № 1

по предмету: «Охрана окружающей среды и энергосбережение»

Преподаватель:

Вариант № 6

1. Земельные ресурсы. Классификация почв. Эрозия. Загрязнение почв.

Ответ на вопрос №1.

ПОЧВЕННО — ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ

Почва и ее характеристики. Почвой называют плодородный слой, образовавшийся в верхней части земной коры в результате сложного взаимодействия горных пород, климата, организмов, рельефа, времени и хозяйственной деятельности человека.

Почвенный покров — это сложная система, способная аккумулировать влагу, питательные вещества и потенциальную энергию, необходимые для существования и воспроизводства растительных организмов. Толщина почвенного покрова может колебаться от нескольких миллиметров до 1,5—2 метров, в Республике Беларусь в среднем она составляет 18—20 сантиметров.

Важнейшее свойство почвы — это ее плодородие, т.е. способность обеспечивать растения всем необходимым. Уровень плодородия определяется по ряду показателей, которые можно условно разделить на группы.

К биологическим показателям относятся органическое вещество и микрофлора почвы. Органическое вещество находится в следующих компонентах:

— в отмерших телах растений, животных и микроорганизмов, внесенных в почву органических удобрениях, находящихся на разных степенях разложения;

— продуктах жизнедеятельности, выделяемых в почву обитающими в ней живыми организмами;

— в почвенном перегное.

Большая часть органического вещества (около 60%) отмерших растений и животных быстро разлагается микроорганизмами с выделением углекислоты, катионов аммония, калия, кальция и ряда анионов: азота, фосфора и др.

Остальная часть разлагающегося органического вещества вместе с продуктами разложения входит в состав гумуса, содержание которого в значительной степени определяет потенциальное плодородие почвы.

Общий запас гумуса в метровом слое зависит от строения и степени окультуренности почвы, в почвах Беларуси среднее содержание гумуса составляет около 2%.

К агрохимическим показателям плодородия относятся поглотительная способность почв, реакция почвенного раствора, наличие в почве элементов питания растений или биогенных элементов.

Основные агрофизические показатели почвенного плодородия составляют:

Объемная масса или средняя плотность почвы — масса 1 см3 абсолютно сухой почвы в граммах при ее естественном строении.

Сложение почвы — взаимное расположение частиц и комков почвенного слоя.

Общая пористость почвы — выраженное в процентах отношение общего объема пор ко всему объему почвы.

Структура почвы — различные по величине и форме агрегаты, в которые склеены почвенные частицы. Свойство почвы распадаться на агрегаты называется структурностью. Структурные почвы, как правило, характеризуются хорошими водно-физическими свойствами и плодородием.

Классификация почв

На территории Республики Беларусь преобладают следующие типы почв.

Дерново-подзолистые почвы — это хорошо дренированные почвы с мощностью гумусового горизонта более 10 см. Они формируются под хвойными, хвойно-лиственными или лиственными лесами. Для условий их формирования характерно периодическое переувлажнение верхней части почвенного профиля, весной при снеготаянии и осенью.

Дерновые карбонатные почвы — это темно — окрашенные глинистые почвы, образовавшиеся на карбонатных породах (известняк, мергель, мрамор, мел, карбонатная морена).

Пойменные (аллювиальные) почвы формируются на пойменных террасах речных долин. Пойменные террасы имеют практически все реки, которые в паводковый период заливаются талой водой. Болотные (торфяно-болотные) почвы образуются в результате застойного избыточного увлажнения.

Разновидностью болотных почв являются торфяно-болотные верховые и торфяно-болотные низинные.

Торфяно-болотные верховые почвы формируются на водораздельных пространствах в результате атмосферного переувлажнения. Характеризуются бедным составом элементов минерального питания и кислой реакцией среды.

Торфяно-болотные низинные почвы. Образуются при грунтовом увлажнении или зарастании озер. Богаты элементами минерального питания, имеют близкую к нейтральной реакцию почвенной среды.

Распределение и использование почвенных ресурсов. Почвенно-земельные ресурсы занимают особое положение в природных и антропогенных ландшафтах. 88% пищевой энергии человечеству дает пашня, около 10% — природные сельскохозяйственные угодья и только 2% — мировой океан. Они относятся к разряду исчерпаемых, но возобновляемых ресурсов. Поэтому основная задача их рационального использования состоит в обеспечении оптимальных условий для восстановления.

Рост народонаселения планеты является одной из важнейших экологических проблем современности. Если в 1900 г. на одного жителя планеты приходилось 0,66 га пашни, то в 1980 г. этот показатель составил 0,41 га, а в 2005 г. — приблизительно 0,21 га. В Республике Беларусь площадь пашни составляет 5,6 млн. га, или около 0,56 га на одного жителя, что является одним из наиболее высоких показателей в Европе. Для сравнения: в Германии на одного жителя приходится около 0,24 га, в России — 0,9 га, в Казахстане — 2,1 га.

Из общей площади суши планеты (149 млн. км2) для хозяйственного использования доступно около 134 млн. км2, из которых плодородные пахотные земли составляют около 10%. Сегодня для удовлетворения потребности в питании шестимиллиардного населения земного шара интенсивность эксплуатации почвенно-земельных ресурсов резко повысилась. За последние 30 лет это обеспечило рост производства продуктов питания на 50%. Вместе с тем такая эксплуатация неизбежно влечет за собой истощение плодородия почв и их деградацию. Очевидно, что остановить эту негативную тенденцию можно только путем экологически обоснованного управления почвенно-земельными ресурсами.

Причины потери почв. Потеря пахотных земель является одной из сложнейших экологических проблем в современном мире. По данным ООН, на планете ежегодно теряется от 5 до 7 млн. га плодородных почв. Причинами потери пахотных земель являются их отчуждение под строительство населенных пунктов, дорог, трубопроводов, а так же деградация.

Средний норматив площади отчужденных земель в мире составляет приблизительно 0,1 га на одного жителя, площадь отчужденных земель на планете — около 500 млн. га, в Беларуси — 1,6 млн. га.

Деградация — это постепенное снижение плодородных свойств почвы под влиянием естественных (нарушение условий почвообразования) или искусственных причин (хозяйственная деятельность человека). Деградация сопровождается снижением плодородия, изменением почвенной флоры и фауны, формированием пустошей. Среди основных причин деградации почв в условиях Беларуси можно выделить следующие.

1. Снижение уровня содержания гумуса ниже оптимального в результате уменьшения объема использования органических удобрений за последние годы. Отмечено на 20% ] пахотных земель республики.

2. Переуплотнение почв. Нормальная плодородная почва должна иметь рыхлую комковатую структуру и объемную массу 1,2—1,3 г/см3. Повышенное уплотнение почв вследствие многократных проходов тяжелой сельскохозяйственной техники приводит к нарушению ее агрофизических свойств и биологического режима и, как следствие, к значительному снижению плодородия.

3. Нарушение водно-воздушного режима почв. Происходит в результате как переосушения, так и вторичного заболачивания площадей. Прежде всего, это обусловливается нерациональной эксплуатацией оросительных и осушительных мелиоративных систем.

4. Загрязнение почв, под которым понимается поступление в почву химических, биологических, радиоактивных и механических загрязнителей в количествах и концентрациях, превышающих способность почв к их разрушению, утилизации, включению в биологический круговорот веществ. Различают следующие виды загрязнения почв.

1. Химическое. Основные источники — сельскохозяйственное производство, промышленность, автотранспорт, коммунально-бытовое хозяйство.

К потенциальным загрязнителям почв можно отнести любые химические соединения, поступающие в почву в чрезмерных концентрациях. Из них к наиболее опасным относятся тяжелые металлы, остатки пестицидов, нефтепродукты, стойкие органические загрязнители (СОЗ) и др. Из источников загрязнения, связанных с сельскохозяйственным производством, к категории наиболее масштабных относятся сельскохозяйственная химизация и интенсивное животноводство, а также засоление почв, под которым понимается процесс накопления солей натрия, кальция, магния в верхних слоях почвы в концентрациях, недопустимых для нормального роста и развития растений. Засоление характерно для почв в странах с сухим жарким климатом (Египет, Ирак, Индия, Пакистан), где используется оросительная мелиорация. Здесь водные растворы солей из глубин почвы под воздействием солнечного тепла поднимаются к поверхности (эффект солнечного насоса), где йода испаряется, а соль концентрируется в верхних слоях почвы.

В Республике Беларусь проблема засоления почв связана, прежде всего с Солигорским районом, где осуществляются добыча, переработка и складирование отходов производства калийных удобрений. В отходах содержится довольно высокая концентрация солей, которые растекаются под воздействием осадков. Засоление земель вокруг Солигорского комбината наблюдается в радиусе десятков километров.

Имеет место также локальное засоление почв, прежде всего вблизи автомобильных дорог, что связано с интенсивным использованием содержащих соль отходов для борьбы с обледенением в зимний период.

2. Биологическое. Обусловливается, прежде всего, воздействием интенсивного сельскохозяйственного животноводства и коммунального хозяйства. К потенциальным источникам биологического загрязнения можно отнести животноводческие стоки, сбросные воды, свалки бытового мусора, скотомогильники. Основные загрязнители — это патогенные микроорганизмы, гельминты.

3. Механическое. Основные источники — промышленность, коммунальное хозяйство, бытовой сектор. К потенциальным загрязнителям почв относят отходы промышленного производства, размещаемые на так называемых полигонах, строительный и бытовой мусор.

4. Радиоактивное. Основные потенциальные источники — это месторождения радиоактивных руд, аварии на АЭС, ядерные испытания, захоронения ядерных отходов. В Беларуси радиоактивное загрязнение связано, прежде всего, с аварией на Чернобыльской АЭС. В результате катастрофы было загрязнено около 23% территории, основными загрязнителями являются Cs137 и Sr°.

Большая часть нуклидов, выпавших на почву, остается в ее верхних слоях и в настоящее время. Глубина и скорость их вертикального перемещения зависят от типа почвы. В дерново-подзолистых почвах они накапливаются в верхних горизонтах, в торфяно-болотных проникают на глубину до 40— 45 см. Своеобразным барьером, связывающим от 50 до цезия и до 45% стронция, является гумусовый слой.

Наряду с вертикальной миграцией существует горизонтальная миграция под воздействием водной и ветровой эрозии, с поверхностным стоком, дождевыми потоками и т.д.

Основной причиной деградации почв, как в планетарном, так и в республиканском масштабе является эрозия.

Таким образом, почвой называют верхний 1Дг плодородный слои земли, толщина которого может колебаться от нескольких миллиметров до двух метров. В Республике Беларусь толщина почвенного покрова в среднем составляет 18—20 см. При характеристике почв оценивают биологические, агрохимические и агрофизические показатели. В Беларуси имеются 5 основных типов почв — дерново-подзолистые, дерново-карбонатные, торфяно-болотные, пойменные и дерновые заболоченные. Статистика показывает, что запасы почв на одного жителя уменьшаются. Одной из причин этого является деградация почв. Различают следующие виды деградации: снижение содержания гумуса, переуплотнение почв, загрязнение, нарушение водного и воздушного режимов почв и их разрушение, или эрозия.

ЭРОЗИЯ ПОЧВ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕЙ.

Эрозия (от лат. erosio — разъедание) — это разрушение верхнего плодородного слоя почвы под воздействием климатических факторов и хозяйственной деятельности человека и вынос продуктов этого разрушения в окружающую среду.

Установлено, что на образование 1 см почвы природе необходимо от 200 до 300 лет. Таким образом, средний плодородный слой на территории нашей страны формировался на протяжении нескольких тысячелетий. Эрозионные процессы, как свидетельствуют конкретные исторические примеры, способны разрушить плодородный слой в течение нескольких суток и даже часов. Например, известны случаи, когда в середине прошлого века пыльные бури за несколько часов уничтожили плодородную почву на площадях в сотни тысяч гектаров в штате Техас, США.

По происхождению различают следующие виды эрозии:

Ветровая эрозия, или дефляция (от лат. deflatio — выдуваю) — это разрушение и перенос почвы или грунта потоком ветра.

В зависимости от интенсивности развития ветровую эрозию подразделяют на два вида: повседневную, или местную (нормальную), и катастрофическую, или пыльные бури.

Повседневная эрозия проявляется практически повсеместно. Она возникает, прежде всего, на легких супесчаных и песчаных почвах и имеет вид слабой поземки или небольших пыльных столбов. В Беларуси повседневная эрозия часто наблюдается на полевых дорогах, не покрытых растительностью пахотных землях и пастбищах. Проявлению эрозии способствует засушливая погода. Повседневная эрозия возникает при скорости ветра менее 12— 15 м/с, и протекает не очень интенсивно. Тем не менее, она медленно, но неуклонно разрушает плодородный слой почвы, снижая урожай сельскохозяйственных культур. Катастрофическая эрозия опасна, прежде всего, своей интенсивностью и значительным разрушительным потенциалом. Такая форма эрозии проявляется при скорости ветра более 12—15 м/с. Пыльная буря быстро охватывает обширные площади, вызывая активное разрушение и перенос значительных почвенных масс. Пыльные бури особенно опасны в странах с жарким и сухим климатом, которые периодически подвержены нашествию ураганов. Наибольших масштабов они достигли в США, Канаде, странах Ближнего Востока, Южной Америке, Китае, Австралии.

В условиях Республики Беларусь данный вид эрозии не является массовым и чаще всего наблюдается на торфяниках, не защищенных растительностью, особенно на Полесье. Тем не мене за последние годы частота проявления ветровой эрозии в нашей стране значительно увеличилась.

Водная эрозия проявляется в результате разрушения и смыва почвы каплями, струйками и ручейками ливневой или талой воды. Водная эрозия также подразделяется на несколько видов.

Плоскостная эрозия — это смыв верхних горизонтов почвы незначительными массами воды. Она опасна своей масштабностью, так как проявляется даже на относительно пологих склонах крутизной 0,5 — 1°. Плоскостная эрозия приводит к систематическому и равномерному разрушению верхних горизонтов почвы и сносу почвенных частиц и связанных с ними элементов минерального питания. Опасность такой эрозии проявляется не только в разрушении гумусового горизонта почвы и, как следствие, снижении ее плодородия, но и в интенсивном загрязнении окружающей среды, прежде всего поверхностных водных объектов. Из-за попадания в водную среду избыточного количества биогенных элементов, прежде всего фосфора и азота, в ней усиливаются процессы эвтрофикации и снижаются потребительские свойства воды.

Это наиболее распространенный тип эрозии на территории республики.

Линейная, или овражная, эрозия — это размыв почвы значительными по массе водными потоками, сконцентрированными в узких руслах. Струйчатые размывы постепенно перерастают в промоины, которые впоследствии развиваются в овраги, являющиеся последней и наиболее разрушительной формой водной эрозии. При линейной эрозии образуются настолько глубокие размывы, что они препятствуют нормальной обработке почвы и не заравниваются ею.

Средняя скорость роста оврагов составляет от 1 до 3 м в год, но при благоприятных обстоятельствах (значительный уклон местности, снежные зимы и интенсивное таяние снежного покрова весной) может достигать десятков метров. Овраги разрезают поля, нарушают их конфигурацию, значительно ухудшают условия обработки.

Биологическая эрозия проявляется на торфяно-болотных почвах. Особенно часто это наблюдается на почвах с маломощным торфяным горизонтом. Эрозия усиливается при возделывании на торфяниках пропашных культур, агротехника возделывания которых предусматривает многократную обработку почвы. В результате этого под влиянием избытка кислорода происходит активная минерализация органического вещества, т.е. органическое вещество окисляется, разлагается до минеральных веществ, которые хорошо вымываются из почвы. При этом торфяники постепенно деградируют, превращаясь в малопродуктивные минеральные песчаные почвы.

Следует отметить, что любые формы эрозии особенно активны и опасны при нерациональной производственной деятельности.

Все противоэрозионные мероприятия можно условно разделить на две группы: профилактические и специальные.

Профилактические мероприятия включают в себя противоэрозионное обустройство территории. Они связаны, прежде всего, с проведением детального мониторинга земель в отношении эрозионной опасности. В зависимости от полученных результатов составляется план мероприятий по борьбе с эрозией, включающий такие направления, как запрет или ограничение рубки леса, озеленение и залужение территорий, ограничение распашки земель на склонах, внедрение специальной защитной противоэрозионной системы земледелия и т.д.

К специальным мероприятиям борьбы с эрозией относится внедрение противоэрозионной агротехники. Они включают следующие направления:

— внедрение севооборотов, насыщенных многолетними травами;

— возделывание озимых и промежуточных культур;

— увеличение глубины вспашки;

— пахота поперек склона;

— безотвальная вспашка с оставлением на поверхности стерневых остатков;

— устройство гидротехнических сооружений для регулирования стока;

— укрепление оврагов и т.д.

Разделение противоэрозионных мероприятий на группы достаточно условно. Очевидно, что для успешной борьбы с эрозией можно предложить только комплекс взаимосвязанных мероприятий, состав которых зависит от конкретных почвенных, климатических, орографических и других факторов.

Рекультивация проводится в случае сильного разрушения земель.

Рекультивация — это процесс восстановления нарушенных земель. К нарушенным относятся земли, на которых в результате хозяйственной деятельности человека изменяются рельеф и гидрологический режим, снижается плодородие, нарушается экологический баланс. Рекультивация земель может проводиться по следующим направлениям;

• для жилищного и капитального строительства;

• для лесного хозяйства;

• для сельскохозяйственного использования;

• под водоемы.

Нарушенными могут быть земли, образовавшиеся как в результате выемки грунта, так и насыпные земли (отвалы при добыче полезных ископаемых, полигоны отходов и т.д.).

Рекультивация, как правило, проводится в два этапа:

1) горно-технический этап — заключается в выравнивании откосов, нанесении плодородного слоя земли, организации подъездных путей и т.д.;

2) биологический этап — заключается в повышении плодородия земель за счет посадки древесных и сельскохозяйственных культур. При этом в первую очередь высаживаются культуры, не требовательные к плодородию почвы, но имеющие значительную вегетативную массу.

Направление рекультивации зависит от конкретных почвенно-климатических, хозяйственных и других условий. В связи с этим конкретных схем рекультивации не существует, но есть определенные требования, которые изложены в Кодексе Республики Беларусь о земле. Так, при всех работах, связанных с нарушением почвенного покрова, обязательным условием являются предварительное снятие плодородного слоя земли, его хранение и возвращение на прежнее место. При этом работы по рекультивации выполняются будущим хозяином земли, но за счет субъекта пользования, нарушившего землю.

Таким образом, эрозия, или разрушение почвы, является распространенным явлением. К основным видам эрозии, преобладающим в Беларуси, относится водная, ветровая и биологическая. Их протекание практически всегда активизируется в результате непродуманной деятельности человека. В качестве защитных мер против эрозионного процесса применяют профилактические и специальные мероприятия. В случае сильного разрушения земель требуется проведение рекультивации.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ.

Основными источниками загрязнения почвы являются промышленные предприятия, коммунально-бытовые объекты, сельскохозяйственное производство и транспорт, сбрасывающие свои отходы с загрязнителями на поверхность земли.

К наиболее распространенным загрязнителям химической природы относятся пестициды, удобрения, тяжелые металлы, нефть, углеводороды, кислоты, щелочи, биологической — патогенные бактерии, вирусы, цисты простейших, яйца гельминтов, физической — мыль, радионуклиды.

Патогенные микроорганизмы поступают в почву с физиологическими выделениями человека и животных, сточными водами, трупами. Пыль попадает на почву из воздуха, а радионуклиды — при испытаниях ядерного оружия, авариях на атомных электростанциях.

Загрязнение почвы приводит к изменению ее состава и свойств и образованию искусственных биогеохимических провинции, содержащих пестициды, удобрения, тяжелые металлы и другие токсические вещества.

Загрязнение почвы химическими и радиоактивными веществами может привести к высокому содержанию токсических веществ и радионуклидов в лекарственных растениях. В процессе экстрагирования они могут выделяться из растений одновременно с действующими веществами и оказывать отрицательное влияние не только на биологическую активность препарата, но и непосредственно на организм больного человека.

Почва способна избавляться от загрязнителей путем самоочищения, однако при сильном загрязнении процессы самоочищения в почве замедляются.

На территории Беларуси преобладают легкие почвы, требующие известкования и удобрений. Разрушительное влияние на почвы оказывает влажное и сухое осаждение 34—43 кг/га/год оксидов азота и серы.

Ежегодно в Республике Беларусь образуется 1,685 млн т токсичных отходов и более 12 млн м3 твердых бытовых отходов. Предприятиями по переработке отходов утилизируется около 600 тыс. м3 городского мусора, а остальные хоронятся на свалках.

Выраженное неблагоприятное влияние химических загрязнителей на здоровье населения отмечается в искусственных биогеохимических провинциях. В частности, накапливающиеся в почве ртуть, свинец, мышьяк, фтор могут вызывать отравлении. Загрязнение почвы нитратами ухудшает вкус пищевых продуктов и в ряде случаев приводит к развитию почвонитратной метгемоглобкнемии.

Вредное влияние на состав почвы и здоровье человека оказывает неконтролируемое применение пестицидов, способных накапливаться в почве и обладающих устойчивостью к разложению. Загрязнение почвы биологическими агентами может привести к развитию у человека кишечных инфекций (брюшной тиф, дизентерия), вирусных болезней (полиомиелит). Через почву человек обычно заражается споровыми бактериями газовой гангрены, столбняка, сибирской язвы.

Особенно велика роль почвы в распространении аскаридоза и трихоцефалеза. Геогельминтам почва создает благоприятные условия для созревания яиц до инвазионной стадии.

В почве, сильно загрязненной органическими веществами, возбудители могут длительно сохранять жизнеспособность. В частности, бактерии дизентерии выживают в почве до 100 дней, вирусы полиомиелита — до 150 дней, бактерии тифо-паратифозной группы — до 400 дней, яйца аскариды — до года, споры сибирской язвы — десятки лет.

О степени загрязненности почвы можно судить по санитарному числу, которое рассчитывается как отношение азота гумуса к общему органическому азоту почвы. При сами очищении почвы и минерализации органических веществ количество азота гумуса увеличивается и, следовательно, сани тарное число возрастает, приближаясь к единице.

Важными показателями загрязнения почвы являются также коли -титр, титр анаэробов, наличие яиц гельминтов, число личинок и куколок синантропных мух, кратность превышения Г1ДК по экзогенным химическим веществам. По опасности для здоровья человека почвы делят на безопасные, относительно безопасные, опасные, чрезвычайно опасные, а по степени загрязнения — на чистые, слабо загрязненные, загрязненные и сильно загрязненные (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Показатели санитарного состояния почвы

Примечание. Б, Ч — безопасная, чистая, ОБ, СЗ — относительно безопасная, слабо загрязненная, О, 3 — опасная, загрязненная, МО, СЗ — чрезвычайно опасная, СИЛЬНО загрязненная.

Литература:

1. О.И Родькин, В. Н. Копиця «Охрана окружающей среды» Минск «Беларусь» 2010г.

2. Сайт gyg-epid.com

3. Сайт revolution

www.ronl.ru