Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Введение
• Охрана почв от загрязнения
• Охрана почв от засоления
• Список источников

Введение

Выдающийся русский ученый В .В. Докучаев впервые дал следующее определение почвы: "Почвой следует называть ”дневные”, или наружные, горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых. ” Почва - элемент географического ландшафта. Первопричиной образования почв явились живые организмы (главным образом растения и микробы), поселяющиеся в разрушенной выветриванием горной породе. Происхождение почвы и ее свойства неразрывно связаны с условиями окружающей среды. Она отражает в своих свойствах исторический ход влияющих на нее природных условий, производительных сил и производственных отношений. Почва таит в себе огромные резервы плодородия . Задача заключается в умелом использовании их, что возможно на основе углубленного познания процессов почвообразования и мелиоративного воздействия на почву.

Плодородие любой почвы может быть повышено при правильном ее использовании. Почвы разных участков могут обладать одинаковым химическим составом, но различным эффективным плодородием на данном отрезке времени из-за различия в водно-физических свойствах, биологических и производственных особенностях. Различия в естественном, или природном, плодородие обуславливаются всем ходом почвообразования, а также составом (химический состав, органическое вещество, коллоиды, газы), свойствами (физико-химические, биологические) и строением почвы. Современное почвоведение достигло такого уровня, при котором можно приступить не только к коренному улучшению почв, но и созданию новых вариантов почв с максимально высоким плодородием. До начала ХIХ века почву изучали крайне недостаточно и науки о ней не было. Только в конце Х1Х учение о почве стало четкой, ясно очерченной дисциплиной, имеющей свои методику, теорию, задачи и перспективы. Почвоведение было впервые основано в нашей стране. Приоритет русской науки о почве признается во всех странах мира.

Охрана почв от загрязнения

Почва - основной компонент наземных экосистем, который образовался в течение геологических эпох в результате постоянного взаимодействия биотических и абиотических факторов. Как сложный биоорганоминеральный комплекс почвы являются естественной основой функционирования экологических систем биосферы.

Важным свойством почв является их плодородие. Благодаря нему почвы являются основным средством производства в сельском и лесном хозяйствах, главным источником сельскохозяйственных продуктов и других растительных ресурсов, основой обеспечения благосостояния населения. Поэтому охрана почв, рациональное использование, сохранность и повышение их плодородия, - непременное условие дальнейшего экономического прогресса общества.

Загрязнение почвы - это попадание в почву разных химических веществ, токсикантов, отходов сельского хозяйства и промышленного производства, коммунально-бытовых предприятий в размерах, которые превышают их обычное количество, которое необходимо для участия в биологическом круговороте грунтовых экологических систем. Ниже рассмотрены основные виды загрязнения почв и мероприятия борьбы с ними.

Охрана почв от загрязнения неорганическими отходами и выбросами

Нагромождение твердых отходов и выбросов на заселенных площадях - неминуемый результат современной цивилизации. Это могут быть минеральные отходы или отложения пустой породы вблизи действующих шахт, промышленные, городские (хозяйственные, торговые) и сельские отходы, выбросы и мусор.

Доказано, что в настоящее время каждый обитатель Земли ежедневно производит в среднем 2-4 кг отходов и мусора, а все население земного шара - 8-16 млн. т/сутки, или приблизительно 3-6 млрд., т/год. Предусматривается, что в ближайшее время твердые отходы и выбросы от производства и потребления достигнут 15 млрд., т/год.

Отвалы промышленных отходов занимают значительные площади, которые становятся непригодными для использования, причем они размещены так нерационально, что иногда составляют серьезную угрозу для населения.

В результате деятельности человека образуются отходы и выбросы, которые представлены продуктами разных технологических процессов: метали, металлоиды, химические вещества (кислоты, соли, луги), ил станций с очистки отходов, минеральная пыль, зола, химический шлам, шлаки, стекло, керамика и так далее. К ним также принадлежат отходы и выбросы в результате строительства, благоустройства населенных пунктов и тому подобное. Обнаружено, что в случае загрязнения почв промышленными выбросами происходит выделение углекислоты в течение всего вегетационного периода, а, следовательно, и ослабление интенсивности биологических процессов. Об этом, прежде всего, свидетельствуют изменения численности микроорганизмов в случае загрязнения почв и ослабления их ферментативной активности.

В результате загрязнения почв фенольными соединениями изменяется их структура, разрушаются некоторые минералы, образовывая с металлами, которые содержатся в них, соединения. Все это негативно влияет на жизнедеятельность грунтовой микрофлоры и растений, на ферментативную активность почв и их плодородие.

Почва поддается значительному загрязнению из атмосферы как за счет естественных, так и антропогенных источников. Например, теплоэнергетические станции являются источником загрязнения почв угольной пылью, золой, дымом и некоторыми токсичными твердыми частицами, газами (SO2, SO3, H2S, NO2), некоторыми циклическими углеводами, фтористыми и мышьяковыми соединениями; черная металлургия - рудной и железистой пылью, окислами железа, марганца, мышьяка, золы, сажи, SO2, SO3, NH3, H2S, соединениями свинца; транспорт - углеводами, натрием, свинцом, угольной пылью, золой, SO2, SO3, H2S и так далее.

По официальным данным (К. Реуце, С. Кристе, 1986), ежегодно в земную атмосферу выделяется только в результате деятельности человека приблизительно 1012 тонн разных веществ. В них количество SO2 и H2S составляет 220 и 106 т на год, аэрозоли, - 102 т на год.

Ядовитые вещества из атмосферы попадают на почву и проникают в нее непосредственно или с осадками. Они загрязняют почву и растительную продукцию, снижают урожай и вызывают даже разрушения самой экосистемы.

В последние годы во многих странах большую проблему создают кислотные дожди, которые связаны с выбросами в атмосферу серной и азотной кислот. Кислотные дожди, с одной стороны, приводят к вымыванию из почвы питательных элементов, а со второй - к подкислению почвы. Подкисление в свою очередь влияет на растворимость питательных элементов, а также на рост и на жизнедеятельность микроорганизмов в почве.

Охрана почв от загрязнения тяжелыми металлами

В природе насчитывается 78 тяжелых металлов, а их общая масса не превышает 1, 2 % общей массы литосферы (А.А. Беккер и др., 1989).

Чаще всего почва загрязняется таким тяжелыми металлами, как железо, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт, ртуть, свинец, кадмий и др. Они известны и под названием микроэлементов, поскольку необходимые растениям в небольших количествах.

Во многих случаях тяжелые металлы содержатся в почвах в незначительных количествах и не являются вредными. Однако концентрация их в почве может увеличиваться за счет выхлопных газов транспортных средств, вывоза в поле ила станций очистительных вод, орошения стоковыми водами, отходов, остатков и выбросов, во время эксплуатации шахт и промышленных площадок, внесения фосфорных и органических удобрений, применения пестицидов и др.

Излишек этих элементов или наличие некоторых токсичных элементов (И, F, U, V, Pb, Cd) даже в очень незначительных количествах могут вызывать заболевание, и даже гибель растений.

Стойкость почв к загрязнению тяжелыми металлами разная, в зависимости от их буферности. Почвы с высокой адсорбционной способностью и соответственно высоким содержанием глины, а также органического вещества могут удерживать эти элементы, особенно в верхних горизонтах. Это свойственно карбонатным почвам и почвам с нейтральной реакцией.

Отдельные тяжелые металлы по-разному влияют на растениеводческую и животноводческую продукцию. Да, содержимое свинца в почве преимущественно колеблется от 0, 1 до 20 мг/кг. Однако в почву поступает значительное количество свинца из естественных и антропогенных источников. К первым принадлежат: силикатная пыль, галоидные соединения, дым лесных пожаров, морские соли, метеоритная пыль, а из второго - сгорание этилового бензина, других видов топлива, инсектициды, распахивание земель, но др. Так, известно, что в настоящий момент в мире ежегодно производится около 3, 5 тыс. тонн свинца, из которых от 2, 5 тыс. тонн до 3, 1 тыс. тонн сгорает с этиловым бензином.

По данным И.И. Скрипниченко и Б.М. Золотаревой (1981), токсические концентрации свинца в почве для большинства растений находятся в пределах 1000-2000 мг/кг. Однако некоторые виды растений погибают уже при содержимом его около 500 мг/кг. Например, в пшенице за концентрации 500-1000 мг/кг этого элемента наблюдается снижение урожайности на 10 %, в то время как овес без видимых изменений выдерживает загрязненность свинца до 1500 мг/кг почве, а некоторые виды растений даже - 10 г/кг почвы.

Свинец негативно влияет на биологическое свойство в почве, ингибируя активность ферментов (в особенности дегидрогеназу и уреазу) уменьшением интенсивности выделения углекислого газа и численности микроорганизмов. Свинец вызывает нарушение метаболизма микроорганизмов, особенно процессов дыхания и клеточного разделения.

Нагромождение свинца в организме человека может вызывать серьезные заболевания, такие, как свинцовые энцефалопатии, вырождения периферических нервов, венозный стаз, псевдосклероз, сердечная гипертония, цирроз печени и др.

Существуют и другие металлы, загрязнение почв которыми негативно отражается на жизнедеятельности живых организмов. Однако если они содержатся в почве в концентрации, что не превышают допустимую, при нейтральной величине рН, эти металлы не влияют негативно на растения, а, следовательно, на животных и людей. В тех случаях, когда концентрация тяжелых металлов (за исключением молибдена и селена) в почве превышает допустимые пределы, их токсичность можно блокировать путем изменения рН почвы к нейтральной или слабощелочной реакции, применяя известкование кислых почв, внося известняковые материалы. Кроме того, для снижения концентрации тяжелых металлов рекомендуется плантажная пахота на 40-50 см с вынесением на поверхность нижних горизонтов почв, которые содержат меньше тяжелых металлов. К радикальным мероприятиям борьбы из загрязнения почв принадлежит удаление поверхностного загрязненного слоя почвы, покрытия его, незагрязненным слоем не менее 30 см, который бы исключал перемещение металлов из почвы в растения. Возможно также применения некоторых растений, которые осаждают и обезвреживают избыток тяжелых металлов в почве.

К агротехническим приемам борьбы с загрязненностью почв тяжелыми металлами принадлежат известкование и внесение органических удобрений. Благодаря известкованию удается в несколько раз уменьшить содержание свинца в сельскохозяйственных культурах, которые выращивают на загрязненных почвах. Известь наиболее эффективна на почвах, загрязненных кадмием.

Высокими свойствами детоксикации характеризуются гной, торф, компосты, а также цеолит.

Большую роль в локализации тяжелых металлов играют зеленые насаждения. Да, посадка вдоль автомагистралей сплошной полосы из боярышника и клена полевого снижает содержание свинца в овощах, которые выращивают в зоне влияния автострад, на 30-50%.

Существует и ряд биологических методов, например: выращивания растений, которые слабо реагируют на избыток тяжелых металлов в почве; выращивание на загрязненных почвах культур, которые не употребляют животные и люди. Наиболее загрязненные участки необходимо отводить под посадку леса и выращивание декоративных растений.

Охрана почв от загрязнения радиоактивными веществами

К радиоактивным элементам, которые могут загрязнять почву и является наиболее опасными принадлежат: Ва, U и особенно элементы с длительным периодом распада, как, например, Cs (50 лет) и Sr (27 лет).

Потенциальными источниками радиоактивного загрязнения могут быть аварии или несчастные случаи на атомных установках. Однако ионизирующее излучение в природе существует, и существовало раньше. Это связано с космической радиацией, которая заполняет все междузвездные и даже межгалактические пространства. Кроме ионизирующего излучения космических элементов, человек поддается влиянию теллуровых компонентов, вызванных наличием в земной коре многих радиоактивных элементов, которые постоянно излучают радиацию.

В 50-80 годах важным источником радиоактивного загрязнения почв было испытание атомных бомб, а в 1986 году - авария на ЧАЭС.

Радиоактивные элементы в почве мигрируют преимущественно двумя способами. Первый предопределяется перемещением их в результате хозяйственной деятельности человека, а второй - физико-химическими свойствами, как почвы, так и отдельных изотопов. Существенное значение в этом процессе имеют: форма соединений, в которых находятся радионуклиды, наличие в почве ионов, близких за химическими свойствами к радиоизотопам, рН среды, количество осадков, и некоторые грунтово-климатические условия. Да, из крутых склонов радионуклиды вместе с частицами почвы могут сноситься поверхностными стоками и накапливаться в низинах и водных источниках.

В почве, особенно в ее верхнем горизонте, концентрируются радиоактивный стронций (Sr) и цезий (Cs), откуда они попадают в растения или животные.

Поскольку эти радиоактивные элементы имеют длительный период распада, их последующая судьба в почве, проникновения в растения представляют интерес для здравоохранения людей.

В последнее время придается большое значение углерода С, который выделяется под воздействием космических лучей, отсоединяясь от азота. Он может накапливаться в грунте, откуда легко поступает в растения, а позже попадает в органы животных и людей. Однако нет еще сведений о его токсичности в больших концентрациях.

Борьбу с радиоактивным загрязнением в Украине в настоящий момент ведут специальные подразделы Министерства из чрезвычайных ситуаций.

Охрана грунта от загрязнения экскрементами животных

Экскременты животных и птицы благодаря высокому содержанию органического вещества, а также питательных элементов (фосфор, калий, микроэлементы) издавна считаются ценным удобрением. Однако внесение их в избыточных количествах, то есть в дозах, которые превышают потребности растений, ведет к нарушению механизма преобразования и может ухудшить свойства грунта (водопроницаемость, влагоемкость, содержимое кислорода, и др.), а, следовательно, и плодородие почвы.

Одновременно с основными питательными элементами (азотом, фосфором и калием), которые содержатся в экскрементах животных, в почву попадают и могут накапливаться в токсичных концентрациях и другие соединения, которые негативно влияют на грунт и растения.

Исследования показывают, что внесение в почву экскрементов животных в дозах, которые превышают оптимальную (45 т/га на год), негативно отражается на плодородии почв и жизнедеятельности микроорганизмов и растений. Например, в грунте появляется избыток растворимых солей, которые могут задерживать рост, или вымываются в грунтовые воды. Вместе с экскрементами в почву попадают медь и мышьяк, которые добавляют в корм для птицы против некоторых заболеваний или для стимуляции роста. Нитраты, присутствующие в почве в избыточном количестве, могут мигрировать через грунтовой профиль к грунтовым водам, а также смываться поверхностными водами в процессе эрозии.

Учитывая это, основными мероприятиями охраны почв от загрязнения экскрементами животных является нормируемое кормление животных и использование органических удобрений в оптимальных количествах.

Охрана почв от засоления

Под засолением понимают избыточное содержимое в верхнем слое грунта солей, которые пагубно действуют на развитие сельскохозяйственных культур. К токсичным солям, которые имеют ядовитое влияние на растительный организм, принадлежат: NACI, CaCI2, Na2SO4, MgSO4, NaHCO3, Na2CO3 и к нетоксичным - CaSO4, CaCO3.

Различают два вида засоления - первичное и вторичное. Первичное засоление почв проявляется в естественных условиях и обусловлено такими факторами, как глубина и минерализация грунтовых вод, гранулометрический состав, строение и складень почвы, водообмен, климатические условия и др.

Вторичное засоление грунта обусловлено производственной деятельностью человека через ненормируемое орошение и отсутствие естественного или искусственного дренажа. В случае этого засоления грунта наблюдается разрушение грунтовых агрегатов и уплотнение почвы, повышения уровня грунтовых вод и поднятия солевых растворов, к поверхности, испарение из поверхности почвы и отложение солей в верхнем слое грунта. Для избежания или уменьшения засоления почв необходимо применять комплекс агротехнических и гидромелиоративных мероприятий, которые включают дренаж, планирование, капиллярную и эксплуатационную промывку почв, капитальное промывание и тому подобное.

почва загрязнение охрана

Охрана почв от загрязнения пестицидами

Пестициды - это химические средства борьбы с вредными организмами: насекомыми (инсектициды), болезнями (фунгициды), сорняками (гербициды), но др.

Применение пестицидов, прежде всего, направлено на уменьшение вредных организмов и повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Ведь, по данным Л.Д. Воронова (1977), убытки в результате вредителей в среднем составляют 14 %, болезней - 12 % и зарослей бурьяном - 9 %.

Одним из негативных результатов применения пестицидов в агроэкологическом аспекте есть возможность нарушения существующего равновесия численности видов в конкретных популяциях. В результате химических обработок погибают не только вредные организмы, но и много полезных видов. А исчезновение их из агроэкосистемы может привести к значительным изменениям в характере функционирования экосистемы в целом. Под воздействием пестицидов, может изменяться состав вредных насекомых и клещей, при этом на смену одних вредных организмов приходят другие.

В то же время, как показывает многолетняя практика, применение пестицидов, в мире является составной частью современной технологии выращивания сельскохозяйственных культур, без применения которых нельзя получить необходимые для населения продукты питания. В связи с этим многие исследователи и практики высказываются против сокращения или полного отказа от использования химических средств защиты растений.

Невзирая на это, нужно помнить, что систематическое применение пестицидов в земледелии приводит к тому, что они становятся постоянным экологическим фактором, который изменяет и формирует макро - и микроценозы.

Важной экологической характеристикой пестицидов является их способность мигрировать в профиле грунта и создавать тем самым опасность загрязнения грунтовых вод.

Персистентность пестицидов в почве зависит от применяемой дозы и формы их внесения, адсорбционной способности, повторности обработок, распределения препарата в почве, типа почвы, добавок к пестицидам разных веществ, его рН, температуры, влажности, комбинации пестицидов и тому подобное.

В процессе решения вопроса эффективного и безопасного для окружающей среды применения пестицидов реализуются разные подходы. Постоянно совершенствуется ассортимент пестицидов за счет включения к ним менее токсичных и персистентных препаратов, разрабатывают и внедряют в практику новые технологии и мероприятия, которые позволяют снизить содержание в объектах окружающей среды остатков недостаточно "экологических" за своими характеристиками пестицидов и их негативное влияние на агрофитоценозы, животных и людей.

Важную роль в снижении и предотвращении негативных последствий интенсивного применения пестицидов в земледелии играет контроль за содержимым их остатков в объектах окружающей среды, растениеводческой продукции, кормах и продуктах питания растительного происхождения. Учет результатов контроля над остатками пестицидов позволяет существенно снизить или устранить полностью негативные последствия применения пестицидов.

Одним из путей решения проблемы загрязнения почвы пестицидами является усовершенствование их ассортимента. Наиболее перспективными пестицидами в этом отношении могут быть органические соединения фосфора, производные алифатических карбоновых кислот, производные карбаминовой и тиокарбаминовой кислот.

Для предотвращения нагромождения стойких пестицидов в почвах необходимо шире чередовать пестициды с учетом их персистентности дифференцирования для различных грунтово-климатических зон.

Для защиты почвы от загрязнения совершенствуют способы применения пестицидов. В последние годы значительно сократилось использование порохообразных препаратов, и увеличился ассортимент в виде эмульсии и смачиваемых порошков, которые применяются путем опрыскивания, а также препаратов, в виде гранул.

Снизить фитотоксичность остатков гербицидов могут также внесенные в почву разные вещества, которые влияют на гербициды. Такое влияние, в частности, имеет активированный уголь. Использование его в дозе от 150 до 600 кг/гектара существенно снижает или полностью устраняет фитотоксичное действие остатков гербицидов на картофеле, сахарной свекле и тому подобное.

Охрана почв от загрязнения минеральными удобрениями

Современное земледелие базируется на широком использовании минеральных удобрений как основного средства повышения плодородия почвы и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Однако, избыточное, недостаточно обоснованное, их использование приводит к загрязнению почвы, а также накоплению их, в продовольственных товарах, кормах, поверхностных и грунтовых водах.

Учитывая это, нужен четкий контроль над правильным их использованием. Например, применение удобрений можно регламентировать агротехническими и санитарно-гигиеническими нормативами, нормой удобрений на единицу площади, соотношением питательных элементов для отдельных культур, сроками и способами внесения, и тому подобное.

Да, институтом почвоведения и агрохимии (ИГА) УААН разработаны рекомендации относительно эколого-токсического регламентирования использования удобрений, согласно которого предусматривается вносить не больше 140 кг/гектара азота под озимую пшеницу (160 кг/гектара в случае орошения), 100 - под озимую рожь и ярый ячмень, 120 - под кукурузу (180 кг/гектара в случае орошения), 65 - под гречиху, 75 - под просо, 170 - под рис, 160 - под сахарную свеклу, 120 - под картофель, 90 - под табак, 60 - под огурцы и столовую свеклу и морковь.

Одновременно рекомендуется сбалансировать азотные удобрения фосфорными и калийными, а в отдельных случаях и микроэлементами.

Для предотвращения нагромождения нитратов в растениях азотные минеральные удобрения нужно вносить частями в строгом соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур за основными этапами органогенеза на основании данных грунтово-растениеводческой диагностики. Одновременно доказано, что нецелесообразно применять некоторые азотные удобрения на очень кислых почвах, а также на территориях первого пояса зоны санитарной охраны централизованного водоснабжения, на мерзлоталой почве.

Значительно уменьшить избыток нитратов в почве и растениях можно за счет соединенного внесения органических и минеральных удобрений, соломы, сидерации.

Загрязнение почвы предопределено не только количеством внесенных минеральных удобрений, но и низкой культурой химизации земледелия, использованием несовершенных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, а также применением примитивных машин.

Причиной загрязнения почвы часто является использование как химических мелиорантов побочных продуктов промышленных предприятий (особенно цементных, серных и металлургических заводов), которые содержат большое количество балластных веществ, большинство из которых является токсичным. Например, для мелиорации солонцов часто используют фосфогипс как отходы химической промышленности. Однако к этому нужно относиться осторожно, потому что в фосфогипсе содержится фтор, который очень вредный для растений и животных.

Список источников

1. Агрогидрологические свойства почв северо-западных районов ЕТС. Справочник. Ленинград. Гидрометеоиздат 1979 год.

2. Алехин Ю.М. "О некоторых проблемных вопросах динамико-статистического метода прогнозирования". Труды ЛГМИ, 1975, вып.56, с.3-21.

3. Алехин Ю.М. "Проблема причинности в гидрометеорологических прогнозах большой заблаговременности. Труды ЛГМИ, 1969, вып.35, с.39-45.

4. Алиев Т.А., Байрамов Б.М., Путято Н.С. Показатели кадастровой оценки мелиорируемых земель для исчисления земельного налога и платы за землю. Москва 1993 год.

5. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. Издательство Московского Университета, 1989 год.

6. Багров Н.А. и др. Долгосрочные метеорологические прогнозы. Ленинград. Гидрометеоиздат 1985.

7. Байрамов Б.М. Оценка качества мелиорированных земель и оросительной воды с учетом надежности гидромелиоративных систем. Автореферат. Москва 1993 год.

8. Белов П.Н., Борисенков Е.П., Панин Б.Д. Численные методы прогноза погоды. Ленинград. Гидрометеоиздат. 1989 год.

9. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования. М.: Теис, 1997 год.

10. Богушевский А.А., Голованов А.И., Кутергин В.А. и др.; Под ред.Е.С. Маркова. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. М.: Колос, 1981 год.

11. Бородина Е. и др. Финансы предприятий: Учебное пособие - М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1995.

12. Бурцева Н.Н. Экономическая оценка водных ресурсов бассейна реки Волги в связи с задачами их рационального использования. Автореферат. Москва 1985 год.

13. Вальков В.Ф., Попов А.А., Садименко П.А. Мелиорация и охрана плодородия почв. Ростов-на-Дону 1986 год.

14. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1999 год.

15. Виткевич В.И. Сельскохозяйственная метеорология. Издательство "Колос". Москва 1966.

16. Воробьев С.А., Буров Д.И. Общее земледелие. Издательство "Колос", Москва - 1964.

17. Гиляров А.М., Популяционная экология. М.: изд-во МГУ, 1990 год.

18. Голованов А.И., Зимин Ф.М. Природообустройство (курс лекций). МГУП, 2000 год.

19. Голованов А.И., Балан А.Г., Ермакова В.Е., Ефимов И.Т. Мелиоративное земледелие. Москва, Агропромиздат 1986.

20. Голуб А.А., Струкова Е.Б., Экономика природных ресурсов. М.: Аспект Пресс, 1999 год.

21. Горфинкель В., Куприянова Е. Экономика и статистика фирм - М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1996.

22. Грачева М.В., Бабаскин С.Я., Волков И.М. и др. Риск-анализ инвестиционного проекта. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001 г.

23. Гринин А.С., Орехов Н. А, Шмидхейни С. Экологический менеджмент. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

24. Долгов С.И. Справочник агрогидрологических свойств почв центральных областей нечерноземной полосы европейской территории СССР. Гидрометеорологическое издательство. Ленинград 1962 год.

25. Дроздов О.А. и др. Климатология. Ленинград. Гидрометеоиздат 1989.

26. Есипов В.Е., Маховикова Г.А., Терехова В.В. Оценка бизнеса. СПб.: Питер, 2002.

27. Железняков Г.В., Овчаров Е.Е. Инженерная гидрология и регулирование стока. М.: Колос, 1993 год.

28. Камаев В. Учебник по основам экономической теории. - М.: Владос, 1994.

29. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия. Пущино. 1993.

30. Коваленко Н.Я. Экономика сельского хозяйства. Издательство ЭКМОС, 1999.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Источники, характер и степень загрязнения урбанозёмов и почв. Районы г. Челябинска, подверженные наиболее интенсивному загрязнению. Влияние загрязнения почв тяжелыми металлами на растительность. Формы нахождения тяжелых металлов в выбросах и почве.

дипломная работа , добавлен 02.10.2015


Строение и жизнедеятельность бактерий. Микробная индикация биологического, фекального и техногенного загрязнения водных экосистем. Микробиологическое исследование почвы. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы. Загрязнение почв тяжелыми металлами.

реферат , добавлен 01.10.2015


Методы оценки загрязнения почв в объективном представлении о состояние почвы. Оценка опасности загрязнения почв. Биотестирование как наиболее целесообразный метод определения интегральной токсичности почвы. Биодиагностика техногенного загрязнения почв.

реферат , добавлен 13.04.2008


Понятие о геохимических барьерах. Миграции химических элементов в различных природных ландшафтах. Особенности источников загрязнения атмосферного воздуха и природных вод. Рекультивация и контроль за загрязнением почв тяжелыми металлами и пестицидами.

контрольная работа , добавлен 14.09.2014


Понятие почвы, ее структура. Основные причины загрязнения почв: неорганические отходы, радиоактивные вещества, засоление пестицидами. Анализ основных источников загрязнения почв: жилые дома и бытовые предприятия, транспорт, промышленные предприятия.

презентация , добавлен 14.05.2012


Среда обитания, классификация экологических факторов. Потоки энергии в экосистеме, экологические пирамиды. Мероприятия по предупреждению и устранению загрязнения почв неорганическими отходами и выбросами. Лицензия, договор и лимиты на природопользование.

контрольная работа , добавлен 21.02.2012


Сущность метода подземной закачки промышленных сточных вод. Объем и источники загрязнения подземных вод в США. Характеристика химического загрязнения почв Российской Федерации. Загрязнение почв отходами, нефтепродуктами, военно-промышленным комплексом.

реферат , добавлен 13.01.2012


Микробиологическая диагностика и индикация почв. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы и обеззараживание почвы. Минеральные удобрения как фактор воздействия на видовой состав почвенных микроорганизмов. Загрязнение почв тяжелыми металлами.

курсовая работа , добавлен 08.05.2012


Источники загрязнения почв антропогенного происхождения. Тяжелые металлы, диоксины, фенолы. Летучие галогенсодержащие органические соединения и ароматические углеводороды. Проведение контроля над загрязнением почв: методы извлечения вредных веществ.

реферат , добавлен 01.04.2012


Трофические цепи как последовательность видов, извлекающих органические вещества и энергию из пищевого вещества. Абиотические факторы наземной среды. Загрязнение почв пестицидами, радионуклидами, тяжелыми металлами. Биологическая очистка сточных вод.

Введение

2. Рекультивация земель

3. Восстановление почв после промышленных разработок

Заключение

Список литературы

Введение

Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

Особо остро стоят проблемы борьбы с промышленными и бытовыми отходами, а также потребность восстановления плодородия земель.

1. Утилизация отходов - опыт развитых стран

Ежегодно выбрасываются миллиарды тонн мусора, который молено использовать повторно или сжигать для получения тепла.

Хотя мусор - это полезный источник вторсырья и энергии, его сбор стоит дорого, учитывая затрачиваемый ручной труд. В развитых странах бытовой мусор и производственные отходы обычно собирают в мешки или баки, которые вывозятся раз в неделю мусоровозами. Кое-где имеется пневматическая система удаления бытовых отходов непосредственно по трубам, ведущим на местный завод по переработке мусора. Еще один метод предусматривает накопление бытовых отходов в подземном бункере, находящемся под каждым зданием, откуда их периодически вывозят автоцистерной с насосом.

Дорого обходится и сортировка материалов для утилизации, поэтому поощряется выполнение этой работы самими жильцами. В некоторых районах местные власти просят граждан связывать и складывать макулатуру в кипы, а в людных местах установлены специальные контейнеры для пустых бутылок. Стеклобой перевозят на стекольный завод, где он измельчается и идет на изготовление новой стеклянной продукции. Дополнительную экономию средств дает установка отдельных контейнеров для изделий из коричневого, зеленого и бесцветного стекла, что упрощает их сортировку на стекольных заводах.

Некоторые напитки продаются в бутылках, за которые взимается небольшой залог, возвращаемый при сдаче пустой тары. Так стимулируется возврат покупателями пустой стеклотары, которую затем изготовитель забирает из магазинов для повторного использования. Таким образом, достигается существенная экономия производства, но появляются дополнительные расходы, связанные со сбором, очисткой и стерилизацией утильсырья. Поэтому многие изготовители отказываются от сбора использованных бутылок. В современных мусоровозах мусор обычно загружается в приемный отсек в задней части кузова, где он сгребается и уплотняется. Но эта система, как правило, не годится для громоздких предметов, таких как старые кухонные плиты, холодильники или мебель. Такие вещи хозяева или отвозят на пункт сбора утильсырья сами, или платят местным службам за подобную услугу. Некоторые крупные металлические изделия могут заинтересовать местного скупщика металлолома, и хозяин получит деньги за наиболее цепные из них, например, свинцовые трубы. Ряд отраслей промышленности производит большие количества отходов, которые либо перевозятся прямо на предприятия, использующие их в своем производстве, либо перерабатываются. Так, шлак, являющийся отходом угольной промышленности, используется в строительстве в качестве материала для фундаментов, а из определенного вида тряпичного утиля можно получать высококачественную бумагу.

Канализационные системы впервые стали использовать более 5000 лет назад, а технологии упорядоченного удаления и захоронения отходов появились относительно недавно. Первобытные люди просто меняли место стоянки, когда смрад от мусорных куч становился невыносимым. А жители постоянных поселений сжигали все. что горит, а остальной мусор вывозили на свалки или захоронения.

В Англии каждый домовладелец отвечал за вывоз мусора вплоть до принятия в 1875 г. Закона о здравоохранении, которым устанавливалась система регулярного сбора и удаления мусора в жилых районах.

Самый простой способ удаления собранного мусора - сваливать его на пустыре. Но большие свалки портят пейзаж и загрязняют атмосферу. Вдобавок, многие районы испытывают дефицит земельных участков. Поэтому отдается предпочтение методу т. н. "санитарной свалки". Отходы измельчаются, трамбуются и укладываются слоями, между которыми насыпается грунт. Живущие в почве организмы ускоряют разложение, а благодаря уплотнению исключается образование углублений при падении тяжелых предметов. Кроме того, уменьшение объема мусора при уплотнении во многом облегчает задачу его захоронения.

В Англии таким методом уничтожается примерно 9% отходов. Иногда он используется для упорядочения грунта, вынутого при разработке шахт или карьеров. На месте некоторых отвалов разбиты парки, а в США даже были насыпаны несколько искусственных холмов для горнолыжников.

Применяются два основных метода уменьшения объемов мусора: измельчение и сжигание. Измельчение - это механический процесс дробления и резки отходов. Отдельные измельчительные машины способны перерабатывать до 70 т мусора в час.

Сжигание в специальной установке при температуре 750-1000"С является наиболее эффективным способом уменьшения объема мусора. Кое-где местные власти используют мусоросжигатели для теплоснабжения: нагреваемая в этих установках вода подается в батареи отопления соседних домов. Однако не все тепло, получаемое при сжигании мусора, используется для данной цели - часть его расходуется на сушку поступающих отходов, прежде чем они подаются в основную камеру мусоросжигателя. Зола, образующаяся по мере сжигания мусора, осыпается вниз через решетку и удаляется.

Главным недостатком сжигания является образование значительного количества копоти и дыма. Поэтому необходимо применять различные методы очистки выхлопных газов мусоросжигательных установок, чтобы свести к минимуму загрязнение воздуха.

Большое количество макулатуры, металлов, пластмасс и стекла используется для вторичной переработки. Значительная часть таких материалов собирается отдельно в жилых и промышленных районах. Но и в обычном мусоре содержатся ценные материалы, которые можно извлечь на разных этапах переработки до захоронения. Высушенные отходы подвергаются безвоздушному нагреву для получения ряда полезных веществ, включая окись углерода, метан, водород древесный уголь, различные масла и деготь. Установленные над конвейером мощные магниты извлекают из мусора черные (содержащие железо) металлы. Применяются разные методы отделения стекла, алюминия и других цветных металлов в зависимости от их физических свойств.

Многие сортировочные машины отделяют материалы по их плотности. Например, в сепараторе с наклонной пластиной более плотные материалы измельченных отходов соскальзывают в нижнюю часть вертикального конвейера, а материалы меньшей плотности транспортируются наверх. В мусоросжигателях стекло и металлы расплавляются и стекают вниз, где их и собирают.

Стекло можно сортировать на цветное и бесцветное. Для этого осколки стеклянной смеси пропускают через сильное магнитное поле. Осколки бесцветного стекла остаются на месте, а цветные отклоняются магнитным полем и отделяются от общей массы. Затем их можно разделить по цвету: осколки, проходя через световые лучи, меняют цвет, что фиксируется фотоэлектрическими устройствами. После этого происходит автоматический сбор стекла каждого цвета отдельно.

В основном из отходов извлекают такие металлы, как железо и алюминий, а также в небольших количествах свинец, медь и ртуть. Учитывая высокую стоимость золота и платины, переработка больших объемов металлолома для извлечения относительно небольшого количества этих драгоценных металлов считается экономически выгодной. Прокормить 5,3 миллиарда населяющих нашу планету людей далеко не просто: хотя, на первый взгляд, земли вокруг вдоволь, огромные территории не пригодны ни для земледелия, ни для выпаса скота.

2. Рекультивация земель

Значительную часть суши занимают пустыни, тундра и горы. Плодородные почвы повсюду в дефиците, и, поскольку больше половины населения миря занимается фермерством, пахотные земли постоянно испытывают колоссальные нагрузки.

Расширять площади сельскохозяйственных угодий можно двумя путями. Первый - шаг за шагом отвоевывать у моря участки суши, которые испокон веков подвержены затоплению. Второй шаг - мелиорация (улучшение) малоплодородных земель. В этих целях применяется ирригация, т. с. орошение засушливых участков или же осушение переувлажненных, например, Болотного края в Англии.

Иногда люди приводят землю в негодность промышленными отходами или неправильной обработкой, и тогда приходится принимать меры носе возвращению к жизни.

Все эти методы называют общим термином "рекультивация". Когда население планеты было не столь многочисленным, люди 1 то пользовались землей с бездумной расточительностью. Сегодня каждый плодородный клочок нужно беречь как зеницу ока.

При рассмотрении влияния антропогенных изменений почвы на литосферу Земли возникает вопрос: может ли воздействие человека на тонкую почвенную пленку планеты ощутимо сказаться на состоянии и развитии подстилающей ее земной коры, в тысячи раз превосходящей по мощности современные почвы. Анализ данного вопроса свидетельствует об отчетливом взаимодействии почвы и литосферы, что позволяет прийти к однозначному выводу: крупномасштабные антропогенные трансформации почвенного покрова далеко не безразличны для литосферы: особенно для ее развития.

Причина в том, что эволюция и состав литосферы тесно сопряжены с процессами, которые происходили в ее верхней части, переходящей в почвенный слой - “крышу” земной коры. Качественные изменения, вносимые человеком в жизнь и эволюцию почвенной оболочки, не могут в конце концов не сказаться в отдаленном будущем на судьбе литосферы.

На самом деле безразлично ли в перспективе для литосферы то, что почвенно-растительный покров сейчас все более и более перестает выполнять такую важную литосферную функцию, как связывание газов атмосферы и аккумуляция солнечной энергии с последующей их передачей в глубокие горизонты земной коры в местах формирования мощных осадочных пород.

Крупномасштабное осушение болот и потери гумусового вещества пахотных почв приводят к нарушению почвенного механизма связывания атмосферного углекислого газа, который постоянно теряется планетой в результате его частичного отлета в космическое пространство. Если допустить, что фиксация почвенно-растительным покровом углекислого газа прекратится полностью и одновременно будет нарушен механизм возврата атмосферного углекислого газа в литосферу, то легко представить те общие тяжелые последствия для биосферы Земли, которые со временем непременно проявят себя.

В настоящее время связывание углекислого газа почвами и растительностью Земли продолжается. Но уже в сильно ослабленной форме, что не может не внушать серьезных опасений. Не может не внушать обоснованной тревоги и продолжающееся широкомасштабное освоение болотных почв, которые превратились в дополнительный источник углекислого газа для атмосферы.

Не менее значительные антропогенные изменения претерпевают и другие литосферные функции почвенной оболочки. Среди них следует отметить функцию защиты литосферы от чрезмерной эрозии и функцию обеспечения условий для ее нормального развития. Наблюдается локальное и региональное ослабление этих функций. Главная причина деградации почвенной функции защиты литосферы - всевозрастающая эрозия почв, которая за техногенной период увеличилась в несколько раз. Среди видов деградации функции почвенно-биохимической трансформации верхнего слоя литосферы выделяются: глобальное ослабление биохимического преобразования литосферы, появление очагов с новым типом трансформации поверхностного слоя земной коры и др.

Известно, что одной из ярко выраженных тенденций антропогенного преобразования природы являются сведение лесов и замена их пахотными угодьями. В литературе уже неоднократно отмечалось, что это отрицательно сказывается на кислородном режиме планеты, приводит к уничтожению ценных видов растений и животных, вызывает деградацию многих почв из-за усиления процессов эрозии. Но исчерпываются ли только этим последствия уничтожения лесных ландшафтов. Оказывается, что нет, поскольку при этом начинают испытывать существенную трансформацию многие геохимические глобальные круговороты.

Для того, чтобы определить сущность этой трансформации, необходимо выявить главные планетарные функции лесов и лесных почв. В число таких функций входит прежде всего биохимическое преобразование верхних слоев литосферы в ходе которого происходит высвобождение и мобилизация элементов, законсервированных в кристаллических решетках, и включение их в глобальный геохимический круговорот.

Сведение лесов сопровождается не просто изменением естественного почвообразования и выветривания на огромных пространствах, но и качественным их преобразованием, в ходе которого они часто приобретают противоположную направленность под воздействием агротехнических мероприятий.

Подавляющая часть антропогенных изменений биосферы отличается разрушительной направленностью, что ведет к структурно-функциональной разбалансировке и деградации биосферной системы и почвенной оболочки Земли. В связи с этим крайне важно при определении путей охраны почв найти перспективные подходы к ее реализации. Эта задача - одна из наиболее сложных. До последнего времени она воспринималась явно упрощенно, и когда речь заходила об охране почв, в основном имелась в виду их защита от ветровой и водной эрозии, а также от химического загрязнения.

Анализ проблемы охраны почв показывает, что это весьма многоплановая задача. Различают несколько уровней и видов охраны почв.

Первый уровень - защита почв от прямого уничтожения и полной гибели. Сюда входят: ограничение отведения новых земель под строительство различных объектов; ограничение и запрещение открытых и нерациональных разработок полезных ископаемых: максимальное использование для промышленных и других объектов ранее выведенных из биосферы территорий и участков; своевременное проведение рекультивации в полном объеме и др.

Особенно слабо контролируемые потери почв отмечаются при добыче, разведке и транспортировке полезных ископаемых. Добыча полезных ископаемых часто осуществляется нерационально, приводя к неоправданно большим потерям земель.

В связи с этим особое значение приобретают почвовосстановительные рекультивационные работы, являющиеся важнейшим направлением реального сохранения разрушаемого почвенного покрова. Налицо явное недопонимание всей серьезности грозящей беды, могущей обернуться не только региональными, но и общенациональными бедствиями. Такой тревожный вывод подтверждается многочисленными фактами.

В настоящее время свыше 8 % тундры и не менее 15-20 % лесотундры и северной тайги нарушено в процессе индустриального освоения, 20 % (из 100000 тыс. га) оленьих пастбищ подверглось деградации, более 40 млн. га северных земель испытывают химические воздействие: запыление, кислотные дожди и др.

Следует обратить внимание на то, что почвы и экосистемы различных территорий, в том числе особо охраняемых, могут подвернуться глубокой деградации, вплоть до полного разрушения, не только вследствие прямого воздействия техники, но и опосредованно через воздушное загрязнение.

Второй уровень охраны почвенного покрова - защита освоенных и используемых почв от качественной деградации. Уже многие столетия главным фактором деградации почв является эрозия, ею поражена большая часть пахотных земель, которые в связи с этим остро нуждаются в противоэрозионных мероприятиях. Но далеко не все хозяйства предпринимают необходимые усилия по борьбе с эрозией, не везде понимают выгоду от ее предотвращения, которая весьма значительна.

Но для того, чтобы добиться ощутимых достижений в борьбе с водной и ветровой эрозией, необходимо знать ее основные закономерности и сформулировать принципиальные положения системы противоэрозионных мероприятий.

Первое - противоэрозионные мероприятия должны быть комплексными и в полной мере учитывать специфику местных условий. Второе - следует ясно представлять главные задачи мероприятий по защите почв от эрозии. Эти задачи следующие: 1) уменьшение силы воздействия факторов эрозии почв и предотвращение их действия; 2) максимальная защита растительностью и другими противоэрозионными покрытиями поверхности почв от эрозирующих агентов и сокращение времени взаимодействия с ними; 3) увеличение противоэрозионной стойкости почв; своевременное и полное восстановление эродированных земель.

Другой фактор качественной деградации почв, которому долгое время не уделялось должного внимания, - нерациональное осуществление водных мелиораций. Печальный пример - осушение торфяных болотных почв.

При проведении водных мелиораций необходимо соблюдение определенных требований по охране ландшафтов и почв. В числе этих требований называют следующие: 1) при строительстве осушительных систем и регулировании речного стока часто целесообразен отказ от спрямления русел рек; 2) недопустимо сплошное осушение заболоченных земель. Так, весьма нежелательно осушение верховых болот, питающих истоки рек, по этой же причине целесообразно максимально сократить добычу торфа на них.

Не отрицая в принципе целесообразность развития водных мелиораций при соблюдении, конечно, всех природно- и почвоохранительных требований, необходимо подчеркнуть важность комплексности их осуществления с соответствующим выделением средств на другие виды мелиораций.

Для предотвращения качественной деградации необходима защита почв от химического, биологического и радиоактивного загрязнения. Последнее - грозная опасность для почвы, поскольку многие попадающие в нее радиоактивные изотопы вследствие мощных сорбционных сил почвы могут сохраняться в ней десятилетиями. Чернобыльская трагедия заставила по-новому взглянуть на последствия радиоактивного заражения почв - наиболее поздно освобождающегося от радиации компонента экосистемы. Остро встал вопрос охраны почв на основе изучения закономерностей пространственно-временного распределения в почвенном покрове радиоактивных выпадений и механизма освобождения от них почвенного профиля. Уже сейчас выявляются повышенная пестрота этого распределения и наличие отдельных участков почв, радиоактивность которых многократно превышает средний уровень радиоактивного загрязнения данной местности. Такие участки, в частности, прилегают к домам и другим строениям, с крыш которых смывались в почву радиоактивные выпадения. Активными аккумуляторами радионуклидов оказались почвы геохимических барьеров, а также подстилки и гумусовые горизонты всех почв, испытавших радиоактивное заражение.

Промышленность и современное сельское хозяйство с его высо­кими энерговооруженностью, темпами химизации, инду­стриализации, концентрацией животноводства, распаханностью территории способны изменять и нарушать сложившиеся биохи­мические циклы круговорота веществ и энергии в ландшафтных геосистемах, их экологическое равновесие, существенно изменять санитарно-гигиеническое состояние среды. Воздушный бассейн, почвы и водоемы загрязняются выхлопами техники, выбросами предприятий, отходами животноводства, ядохимикатами и удобре­ниями, продуктами эрозии. Это оказывает значительное отрица­тельное влияние на химический состав растительной и животно­водческой продукции, ее пищевые свойства, качество питьевой воды, что сказывается на здоровье человека.

На участках «индустриальной пустыни» обычно ничего не про­израстает, поскольку загрязнители содержат в значительных коли­чествах химические элементы, которых в естественных условиях в почве крайне мало. Это углерод, сера, молибден, медь, кадмий, цинк, серебро, мышьяк, алюминий, никель, вольфрам, натрий, хлор, железо, титан, бор, барий, фтор. Причем сложившиеся в по­чве определенные соотношения между химическими элементами резко нарушаются.

Наиболее разрушительны открытые разработки. Помимо почв в этом случае значительному повреждению подвергаются и бли­жайшие участки, площадь которых может в 10 раз и более превы­шать территорию разработок. На таких непосредственно при­мыкающих к ним участках нарушаются гидрологический режим, естественная геохимическая миграция элементов, усиливаются процессы эрозии, загрязнение грунтовых вод и т.д.

Большую опасность как загрязнители окружающей среды пред­ставляют неорганические отходы и отбросы (металл, химические вещества, шлаки, стекло, керамика и др.).

Почва загрязняется продуктами выбросов, попадающими в ат­мосферу и затем выпадающими на землю. При этом интенсивность загрязнения зависит от расстояния до его источника и направления преобладающих ветров.

Источники загрязнения, переносимые воздухом, делятся на природные (продукты эрозии, вулканической деятельности, метео­ритная пыль) и антропогенные. К источникам антропогенных заг­рязнителей относятся ТЭЦ, горнодобывающая, металлургическая, химическая, строительная, целлюлозно-бумажная, фармацевти­ческая, пищевая промышленность, транспорт, населенные пункты, сельское и лесное хозяйство. Ежегодно в атмосферу выделяется 10 12 т различных соединений. Ядовитые вещества (свинец, кадмий, селен, мышьяк, никель, ртуть, медь, фтор и др.), попадая затем в по­чву, загрязняют ее и сельскохозяйственную продукцию. Через ат­мосферу в почву поступают многие пестициды. Цементная пыль, хотя и нетоксична, изменяет свойства почвы. Пыль, получаемая при обработке ряда металлов и сжигании горючих материалов, так­же загрязняет ее, а затем, аккумулируясь растениями, попадает в пищу человека и животных.

Во многих районах Северной Америки и Европы серьезную эко­логическую проблему представляют кислотные дожди. На этих континентах заражено 5- 10 млн км 2 земель. Промышленность выб­расывает в атмосферу за год 70-100 млн т окиси серы и около 20 млн т нитратов, главным образом в результате сжигания ископа­емого топлива. Осадки выпадают в виде растворов серной и азотной кислот. Это не только вызывает гибель рыбы и другой водной фау­ны, а также флоры, но и наносит вред почвам и лесам. Кислотные дожди приводят к подкислению почвы, что способствует вымыванию из нее питательных веществ.

Загрязнение почвы, притом часто необратимое, связано не толь­ко с промышленным, но и с сельскохозяйственным производством.

Значительным источником загрязнения почвы (а также воды и воздуха) может быть животноводство. Создание крупных жи­вотноводческих предприятий с поточным методом производства продукции выдвинуло проблему утилизации их отходов (навоз, сточные воды, силосная жидкость), которые концентрируются в значительных количествах на относительно небольших участках. Часто жидкий навоз при неправильном хранении попадает в балки, загрязняет грунтовые воды. Так, свинокомплекс на 108 тыс. голов или комплекс крупного рогатого скота на 35 тыс. голов по уровню загрязнения окружающей среды может быть приравнен к промыш­ленному центру с населением 400-500 тыс. человек. Поэтому очень | важно обращать особое внимание на строительство очистных со­оружений на фермах, причем его необходимо вести опережающими темпами с соответствующим экологическим обоснованием.

Отходы животноводства содержат различные формы азота, фосфора, калия, серы и других соединений, обладающих высокой токсичностью. Накапливаясь в местах сбросов, они становятся более мобильными и, проникая в воду, разносятся на большие расстояния.

В санитарно-защитной зоне между животноводческими предприятиями и жилой застройкой, между фермами и открытыми водоемами нельзя строить новые и расширять существующие объекты. Навозохранилища располагают за пределами фермы на расстоянии не менее 60 м от животноводческих зданий и не менее 100 м от молочных блоков.

Конструкция и эксплуатация сооружений для хранения жидкого навоза и стоков должны исключать возможность распространения инфекционных заболеваний (промежуточное карантинное выдер­живание не менее 6 сут), фильтрацию жидкости в почву и грунтовые воды; вмещать не менее половины годового хранения навоза (для освобождения от патогенных бактерий и яиц гельминтов). Глубина залегания грунтовых вод - не менее 10 м от дна хранилища.

Загрязнителями почвы различными гельминтами, патогенными микроорганизмами могут быть фекальные массы, моча, промыш­ленные стоки, почвенный смыв, трупы животных и т.д. Отмечено, что наиболее высокое загрязнение почвы гельминтами отмечается на приусадебных участках. Заражение пастбищ возбудителем си­бирской язвы может происходить при земляных работах (мелиорация, строительство и т.д.). Эти и другие болезнетворные микробы способны сохранять в почве свою жизнедеятельность многие деся­тилетия. Необходимо знать места захоронения павших животных. Пасти скот или косить траву допускается не ближе 200-300 м от та­ких мест. В целях борьбы с другими инвазиями нужно сжигать му­сор, гниющие отбросы закладывать для приготовления компостов не ближе 15 м от жилищ и 20-30 м от колодцев.

С экскрементами в почву попадают биостимуляторы, приме­няемые в животноводстве, каустическая сода, используемая для очистки помещений, средства борьбы с вредителями и др. В связи с этим высокие дозы навоза могут оказать отрицательное влияние на плодородие почвы, жизнедеятельность полезных микроорганизмов и растения. В почву вместе с куриным пометом могут попасть медь и мышьяк, добавляемые на птицефабриках в корм для стимулиро­вания роста птицы.

Нитраты могут мигрировать в грунтовые воды или смываться. При скармливании кормов с высоким содержанием этих соеди­нений у коров наблюдается пастбищная тетания - недостаток маг­ния в крови в период беременности и лактации. Избыток нитратов приводит к заболеваниям человека. Это особенно опасно для детей.

В почву вместе с отходами и отбросами попадают многие орга­низмы, в основном патогенные - бактерии, вирусы, нематоды, простейшие насекомые, не теряющие в ней жизнеспособность дол­гое время.

Свежий непродезинфицированный ил и сточные воды от сви­новодческих комплексов служат источниками заражения почв сальмонеллой, бактериями тифа, яйцами гельминтов и др.

Нарушение биологического равновесия в почве, ее водного, пи­тательного режимов, физических и химических свойств приводит к вспышкам токсичных микроорганизмов, снижающих полезную биологическую активность. Такое биологическое загрязнение свя­зано с нерациональной хозяйственной деятельностью человека (подкисление почвы, избыточное увлажнение, уплотнение тяже­лой техникой, монокультура, химическое загрязнение и др.).

Часто неправильно хранятся и транспортируются топливо и сма­зочные материалы. Бывают случаи их попадания в почву, что может вызвать угнетение ее биологической активности.

Разведка и добыча нефти приводят к загрязнению почвы опас­ными промывочными реагентами. Составные части промывочных жидкостей, используемых при бурении (каустическая сода, хлорид натрия, дизельное топливо, битум), вызывают засоление; как пра­вило, растительность в таких местах погибает. В результате излия­ния нефти на поверхность почвы в ней появляются битумные веще­ства.

К опасным загрязнителям относятся углеводороды, которые по­ступают в почву при фонтанировании нефти, неправильной очист­ке буровых скважин, хранилищ и резервуаров с мазутом и нефте­продуктами, при утечке нефти из трубопроводов. В основном нефть загрязняет верхние горизонты почвы. Надо иметь в виду. что вместе с ней из скважин выбрасываются грязь и минерализованные под­земные воды.

Сжигание нефти и угля приводит к загрязнению атмосферы, почвы и воды полициклическими ароматическими углеводородами и бензопиреном. Эти канцерогенные вещества обладают способнос­тью к аккумуляции в почве. Способы борьбы с таким видом загряз­нения включают сжигание мазута на поверхности почвы, глубокую вспашку и заражение ее азотфиксирующими, денитрифицирующи­ми и сульфатвосстанавливающими бактериями. Они минерализуют и окисляют нефть. Однако способность почвы к самоочищению от указанных видов загрязнителей очень слабая, поэтому такие загряз­ненные углеводородами земли восстанавливаются очень медленно и не должны использоваться для выращивания зерновых и много­летних трав. На них возможно в ближайшей перспективе создание лесных насаждений, а также возделывание технических культур и производство семян.

Почва загрязняется также при нерациональном применении удобрений и пестицидов. Урожайность многих сельскохозяйст­венных культура развитых странах в течение последних 200 лет воз­росла в несколько раз. Примерно 50 % прироста урожая обу­словлено применением удобрений. Вместе с тем излишки удобре­ний могут отрицательно влиять на растительность, часть из них не усваивается и сносится в водоемы. Поступление в водоемы азотных и фосфорных соединений вызывает эвтрофикацию - усиленное развитие синезеленых водорослей, вследствие чего увеличивается потребление ими кислорода, что приводит к гибели рыбы.

Применение чрезмерно высоких доз фосфорных удобрений на пастбищах повышает содержание фосфора в корме в 3-8 раз, что превышает все нормы. То же относится к применению высоких доз азотных удобрений, так как это способствует аккумуляции в расте­ниях всех фракций азота, в частности нитратного, а это опасно для здоровья животных. Повышенные дозы аммиачных удобрений обусловливают недостаток в организме такого важного для физиологических процессов микроэлемента, как медь.

Нужно указать на неблагоприятные условия хранения минеральных удобрений, плохой учет их количества в хозяйствах, недо­статочный контроль при внесении. Удобрения часто очень долго хранятся под открытым небом, на краях полей и обочинах дорог, загрязняя ближайшие водоемы. В связи с этим нередки слу­чаи отравления и гибели рыбы, птицы и другой живности.

Экологически более благополучно внесение органических удоб­рений, в частности навоза, хотя он часто бывает плохо пере­превшим, с низким содержанием питательных веществ в результате неправильных закладки и хранения. Недостаточно используются сапропели и другие органические удобрения. В производстве слабо пополняются запасы органического вещества посредством такого мощного фактора, как сидерация, особенно на орошаемых землях. А без этого нельзя полностью решить проблему сохранения плодо­родия почвы и снижения загрязнения окружающей среды. С эколо­гической точки зрения заслуживает внимания также внесение мно­гокомпонентных сбалансированных удобрительных смесей с поли­вной водой при дождевании на орошаемых землях.

Помимо удобрении химическая промышленность мира по­ставляет сельскому хозяйству во все возрастающем масштабе раз­личные пестициды, применяемые для борьбы с сорняками, вреди­телями и болезнями сельскохозяйственных культур. Эти препараты могут накапливаться в выращиваемой продукции, участвовать в пи­щевых цепях, снижать плодородие почвы, вызывать гибель полез­ной фауны, почвенных микроорганизмов.

Миграция пестицидов по почвенному профилю происходит од­новременно с передвижением воды или почвенных коллоидов, на которых они адсорбированы.

На разложение пестицидов в почве оказывают влияние ее физи­ческие и химические свойства. Глины, оксиды, гидроксиды и ионы металлов при участии грунтовой воды служат катализаторами в этом процессе. Отмечено, что интенсивно гидролиз пестицидов про­исходит в почвах с сильнокислой реакцией и с высоким содержанием гумуса. Важную роль в процессе их разложения играют высшие рас­тения и микроорганизмы - бактерии, актиномицеты, грибы.

Остаточные количества пестицидов загрязняют почву и на­капливаются в растениях. Очистка почвы от этих препаратов про­исходит медленно. Для стимуляции разложения вносят спе­циальные вещества, поглощающие или разлагающие их. Некото­рые растения, например кукуруза, сорго, рис, сахарный тростник и др., способны очищать почву от остаточных количеств атразина аб­сорбцией и разложением. Но главное направление решения данной проблемы - прекращение использования пестицидов, устойчивых к разложению, применение в основном препаратов с меньшей ус­тойчивостью. К важным мерам снижения загрязнения почвы пес­тицидами относится выведение новых сортов и гибридов растений, устойчивых к болезням и вредителям, использование химической обработки семян и посадочного материала, ротация культур, внесе­ние достаточных количеств органических и минеральных удобре­ний при равномерном их распределении, соблюдение всех необхо­димых зональных приемов агротехники, расширение биологичес­ких методов борьбы.

Основная доля химических обработок посевов сельскохозяйст­венных культур приходится на авиацию, причем в основном ис­пользуют самолеты и меньше - вертолеты. С экологических пози­ций обработка самолетами наименее желательна, так как таит в себе опасность уничтожения полезной фауны, порчи лесныхполос и смыва удобрений и пестицидов. Поэтому по возможности следует вносить их наземным способом, заделывая в почву.

Опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами. Это может происходить при добыче их из недр в результате рассеивания в по­чвенном слое, а также при выбросах газов, бесхозяйственном разме­щении отходов, орошении сточными водами, внесении фосфорных и органических удобрений, применении пестицидов и т.д. В тяже­лых по гранулометрическому составу почвах, в особенности если они обогащены гумусом, опасность адсорбции растениями избы­точного количества тяжелых металлов меньше. Они входят в состав сложных комплексных соединений, слабо поддающихся разложению. Высокая емкость поглощения почвы и ее щелочная реакция способствуют прочному удержанию тяжелых металлов, что исклю­чает возможность их усвоения растениями в токсичных концентра­циях.

К мерам борьбы с загрязнением почвы тяжелыми металлами от­носятся известкование, внесение удобрений с щелочной реакцией. Из других способов снижения их уровня можно рекомендовать глу­бокую вспашку с оборотом пласта, при которой на поверхность вы­ворачиваются слои почвы с меньшим содержанием этих элементов. Можно выращивать растения, слабо реагирующие на высокие кон­центрации в почве тяжелых металлов и не аккумулирующие их в опасных для животных и человека количествах, например техни­ческие культуры. Эффективна посадка на содержащих тяжелые ме­таллы почвах лесных насаждений, так как в этом случае исключают­ся какие-либо санитарные ограничения.

Большую опасность представляет загрязнение почвы фтором, источниками которого является алюминиевая, керамическая, сте­кольная промышленность, производство фосфорных удобрений и др. Фосфогипс - отход при производстве фосфорных удобрений - содержит 54-60 мг/кг фтора. Обычно его вносят при мелиорации щелочных почв в дозе 6-12 т/га. Это может неблагоприятно ска­заться на растениях. Разные их виды неодинаково реагируют на фтор. Так, установлено, что фасоль в 4- 17 раз чувствительнее к это­му элементу, чем кукуруза. Растения, содержащие 1 мг/кг фтора, токсичны для животных.

В связи с широким использованием в народном хозяйстве ра­диоактивных веществ появилась опасность загрязнения почв ра­дионуклидами. Источники радиации - ядерные установки, испы­тание ядерного оружия, отходы урановых шахт. Потенциальными источниками радиоактивного загрязнения могут стать аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а так­же в США, Англии).

В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные строн­ций и цезий, откуда они попадают в организм животных и человека. Лишайники северных зон обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени, питающиеся ими, на­капливают изотопы, а у населения, использующего в пищу олени­ну, в организме в 10 раз больше цезия, чем у других северных наро­дов.

Важную проблему представляет использование в качестве удоб­рения ила сточных вод, который может содержать различные тяже­лые металлы. В США его компостируют с навозом. Ил применяют при выращивании полевых культур, а также на пастбищах при усло­вии, если он не содержит токсичных веществ и патогенов. Токсич­ное действие ила для ржи проявляется при дозе 180 т/га.

Высокие концентрации меди и цинка угнетают рост плодовых и других культур. Салат способен накапливать большое количество тяжелых металлов. Картофель и морковь обладают меньшей спо­собностью к биоконцентрации, и эти культуры надо рекомендовать на почвах с высоким содержанием тяжелых металлов. В целом овощные культуры более чувствительны к тяжелым металлам, чем зерновые.

Свинец наиболее токсичен на кислых, бедных фосфором почвах. Большую опасность представляет кадмий. При концентрации его 1 мг/кг отмечены случаи отравления людей. Никель и цинк в основ­ном нетоксичны для животных. Овцы чувствительны к меди, и при содержании в корме 12- 13 мг ее на 1 кг сухого вещества происходит отравление животных. Поэтому в иле, используемом в качестве удобрений, не должно быть избыточного количества тяжелых ме­таллов, его надо подвергать ферментации и пастеризации. Опасно внесение ила на одних и тех же участках, так как происходит накоп­ление токсичных веществ. Для снижения токсичности металлов весьма эффективно известкование почвы.

Приняты следующие предельные концентрации тяжелых ме­таллов в иле сточных вод, мг/кг: цинк - 2000, свинец - 1000, медь - 800, никель - 100, бор - 100, ртуть - 15, кадмий - 0,005.

Все в большей степени проявляется влияние на окружающую среду производства и использования военных средств. Это связано с увеличением технического оснащения армий разных стран и со­вершенствованием вооружения. На долю его производства в мире приходится примерно 40 % загрязнения почв, воды, атмосферы.

Но экологическая опасность не снижается и в мирное время. От­рицательное влияние на природу оказывает само производство воо­ружения, на которое расходуются природные ресурсы. Проведение крупных маневров, испытание ядерных боеголовок, транс­портировка и складирование различных видов оружия и боеприпасов и т.д. приводят к разрушению почвы. Полигоны, военные базы, аэродромы, платформы для запуска ракет, казармы, гаражи и т.д. выводят из сельскохозяйственного оборота многие миллионы гектаров земель, которые необходимо использовать по прямому на­значению - для ведения сельского и лесного хозяйства, устройства рекреационных зон.

Надо уяснить, что наше будущее определяется прежде всего возможностями природы и нельзя брать у нее больше, чем она может восстановить. Однако в мире ежегодное изъятие природных ресурсов превышает норму в 10 раз.

1. Почва – особое природное тело. Почва -поверхностный рыхлый слой земли, обладающий плодородием. Плодородие - главное качество, отличающее почву от горной породы. Плодородие («родить плоды») - это способность почвы обеспечить растения питательными веществами, водой, воздухом и создавать урожай растений. Ее толщина от 2-3 см до 2 м. Почва образуется в результате длительного взаимодействия живого и минерального вещества (рис. 41).

Почва состоит из минеральных и органических веществ. Она содержит также воду, воздух и живые организмы. Особенно много микроорганизмов.

Рыхлая минеральная часть почвы состоит из песчаных (частицы крупнее 0,01 мм) и глинистых (менее 0,01 мм) частиц. Соотношение этих частиц в почве - это ее механический состав. В зависимости от него различают песчаные, глинистые, супесчаные (глины до 20 %) и суглинистые (глины от 20 до 50 %) почвы. Они обладают различными свойствами и плодородием. Так, песчаные почвы бедны питательными веществами, легко пропускают и слабо задерживают воду. Минеральные вещества в большинстве почв составляют их основу.

Органическая часть почвы представлена перегноем, или гумусом. Гумус образуется в результате преобразования органических, главным образом растительных, остатков. Они попадают в почву после отмирания растений. Преобразовывают органические остатки в перегной микроорганизмы.

Гумус обычно темного цвета. Он содержит основные элементы питания растений (азот, фосфор, калий и др.), от него зависит плодородие почвы. Накапливается гумус в почвах в разных количествах, в зависимости от природных условий. По цвету гумуса почвы получают свое название (черноземы, сероземы, коричневые, каштановые и др.). Большое количество гумуса (до 9 % и более) содержат черноземы.

При излишнем постоянном увлажнении в почве растительные остатки разлагаются не полностью, образуется торф, торфяно-болотные почвы, в верхнем горизонте которых преобладает органическое вещество. Такие почвы широко распространены на территории Беларуси.

2. Строение почв. По мере развития почвы происходит ее разделение в вертикальном направлении на отдельные слои, которые называются почвенными горизонтами. Они отличаются по своему составу, строению, запасу питательных веществ, плотности, влажности, цвету. Все горизонты связаны между собой и в большинстве случаев постепенно переходят один в другой. В широко распространенных на территории Беларуси дерново-подзолистых почвах выделяют следующие почвенные горизонты: перегнойный, вымывания, накопления и материнскую породу (рис. 42).

Перегнойный (гумусовый) горизонт - самый верхний в почве. В нем в основном образуются и накапливаются гумус и питательные вещества. Он имеет более темную окраску, большое количество корней растений.

Ниже расположены горизонты вымывания и накопления. Когда почвы хорошо промываются, растворимые вещества выносятся из верхнего горизонта вымывания и накапливаются в расположенном ниже горизонте накопления. Поэтому горизонт вымывания беден питательными веществами и перегноем, окраска его светло-белесая, подзолисто-серая, под цвет золы. По-другому этот горизонт называется подзолистым. Горизонт накопления имеет более темную окраску с пятнами, значительную плотность и влажность. Ниже располагается почвообразующая, или материнская, порода, на которой и из которой образовалась почва.

При недостаточном увлажнении почвы не промываются и происходит перемещение веществ в растворенном виде из нижних слоев почвы в верхние. Вода испаряется, а соли накапливаются. Возникают засоленные почвы.

Почвенный покров земной поверхности разнообразен (рис. 43). Выделяется много различных типов и видов почв. Объясняется это большим разнообразием природных условий.

3. Использование и охрана почв. Без почв невозможно произрастание дикорастущей и культурной растительности, развитие растениеводства и ведение лесного хозяйства.

При неправильном использовании земель почвы разрушаются. Разрушение почвенного покрова под действием текучих вод, ветра и хозяйственной деятельности человека называется эрозией . Она особенно ярко проявляется в земледельческих районах в связи со сведением лесов и распашкой земель.

Временные водные потоки при ливневых дождях и быстром таянии снегов смывают с полей верхний плодородный слой почвы, вырабатывают борозды, промоины, рытвины, которые затем могут превратиться в овраги (рис. 49), балки и долины. Особенно быстро смыв идет на крутых склонах, не покрытых растительностью.

Овраги причиняют большой вред хозяйству. Они значительно уменьшают площади сельскохозяйственных земель. На изрезанной оврагами территории усиленно идет смыв почв, быстро стекают дождевые и талые воды, уровень грунтовых вод понижается, местность иссушается. Снег сдувается с полей в овраги и весной тоже не увлажняет почву. Овраги мешают проведению дорог, удлиняют их, вызывают порчу мостов и других сооружений. Рыхлые материалы, вынесенные водами при развитии оврагов, заносят поля, луга, дороги, водоемы. Поэтому борьба с оврагами является важным делом. Она может быть направлена на предупреждение их образования и на закрепление уже существующих рытвин. Крутые склоны не рекомендуется распахивать. Склоны же, имеющие незначительный уклон, нужно распахивать только поперек.

Почвы разрушаются не только текучими водами, но и ветром. Ветер сдувает и уносит мелкие частицы почвы и продукты разрушения пород и отлагает переносимый материал. Сильные ветры порождают пыльные бури. За одну такую бурю ветер может снести слой почвы толщиной до 25 см, и плодородные до этого земли превращаются в бесплодные пустоши. Выдуванию почв препятствуют травяные и лесные полосы. (Почему?) Создают их через определенные промежутки на полях.

Разумное использование земель требует непрерывной заботы человека о сохранении и повышении их плодородия. С урожаем сельскохозяйственных культур выносится много питательных веществ из почвы. Почвы обедняются. Поэтому необходимо внесение в почву минеральных и органических удобрений.

Улучшение земель, повышение качества почв человеком называется мелиорацией . Мелиорация включает орошение, обводнение, осушение земель, известкование почв, борьбу с эрозией. Путем осушения удаляется избыток вод в переувлажненных почвах. Осушение торфяно-болотных почв проведено, например, в широких масштабах в Беларуси. Орошение земель проводится в засушливых и сухих районах путем строительства оросительных каналов и дождевания. Известкование почв – внесение в почву извести (доломитовой муки и других веществ) для уменьшения кислотности почв. Кислые почвы неблагоприятно сказываются на росте и развитии многих сельскохозяйственных культур и их урожайности.

Образование почвы протекает очень медленно, на протяжении столетий, даже тысячелетий. Поэтому необходимо их бережное использование и охрана.

Проверь себя

Чем отличается почва от горной породы? От чего зависит плодородие почв? При каких условиях образуются торфяно-болотные и засоленные почвы? Под воздействием каких факторов происходит эрозия почв? Что такое мелиорация почв и как она осуществляется? *Какие почвы наиболее характерны для Вашей местности? Плодородны ли они? Что делается для их улучшения? Практическое задание *Составьте таблицу. Отразите в ней положительные и отрицательные последствия осушительной мелиорации почв в Беларуси на почвенный покров, растительность, местный климат. Это интересно Плодородие почвы определяется запасом питательных веществ, наличием влаги и воздуха в ней. Об этом можно судить по растительности. На бедных почвах растут сосна, вереск, брусника, багульник, голубика, сфагновые мхи и др. Умеренно требовательны к плодородию почв ель, ирга, земляника, клевер, чистотел, мать-и-мачеха и др. На богатых питательными веществами почвах произрастают черемуха, лещина, крапива, сныть, ятрышник и др. Конкурс знатоков При использовании некоторых осушенных торфяно-болотных почв Беларуси ежегодно уменьшается торфяной горизонт на 2см. Объясните, каковы причины этого явления и как можно, на ваш взгляд, сохранить осушенные торфяно-болотные почвы.