Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Мониторинг земель

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Природное и антропогенное загрязнения почв

Почва является бесценным природным богатством, обеспечивающим человека необходимыми продовольственными ресурсами. Ничто не может заменить почвенный покров: без этого колоссального природного объекта невозможна жизнь на земле. Вместе с тем сегодня можно наблюдать неправильное использование почвы, что приводит к росту ее загрязнения и, как следствие, снижению ее плодородных свойств. Уже сейчас человечество должно серьезно задуматься над проблемой загрязнения почвы и принять необходимые меры по ее защите. Выделяют природное и антропогенное загрязнения почв. Опасное природное явление — это событие природного происхождения или состояние элементов природной среды, которое по силе, масштабу распространения и продолжительности может оказать негативное воздействие на жизнедеятельность людей и объекты экономики. На территории России, обладающей чрезвычайно большим разнообразием геологических, климатических и ландшафтных особенностей, встречается более 30 видов опасных природных явлений.

К природному загрязнению относят природные негативные геологические процессы (ниже рассмотрим их краткое описание).

Часть природных процессов носит скрытый характер. Другие процессы имеют четко выраженную негативную направленность по отношению к экосистемам.

Осыпи — перемещение обломков горных пород по склону. Частота и интенсивность осыпей зависят от состава и возраста горных пород, а также от крутизны склона. Осыпью также называют кучи камней в нижних частях склонов (рис. 3.6).

Плоскостной смыв — смыв и размыв поверхности под действием поверхностных вод (рис. 3.7).

Осыпи

Рис. 3.6. Осыпи

Сели — поток, грязевые и грязекаменные потоки, возникающие в руслах горных рек вследствие резкого подъема воды, вызванного интенсивными ливнями, бурным снеготаянием и другими причинами (рис. 3.8).

Сели

Рис. 3.8. Сели

Карст — это явление, возникающее в растворимых природными водами горных породах. Карст характеризуется комплексом подземных и поверхностных форм рельефа, своеобразием циркуляции и режима подземных вод, речной сети и озер (рис. 3.9).

Суффозия — вынос мелких минеральных частиц и растворенных веществ водой, фильтрующейся в толще горных пород (рис. 3.10).

Оползни — скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Возникают вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и др. (рис. 3.11).

Солифлюкция — медленное передвижение почв и рыхлых грунтов под влиянием попеременного протаивания — промерзания и силы тяжести. Процесс солифлюкции происходит при преобладании в поверхностных грунтах мелкозема, определенной крутизны склона, большой увлажненности поверхностных грунтов (рис. 3.12).

Пучение характерно для районов вечной мерзлоты. Вода, находящаяся в грунтах, под действием низких температур замерзает, расширяется в объеме, и происходит поднятие верхнего слоя грунта (рис. 3.13).

Карст

Рис. 3.9. Карст

Оползни

Рис. 3.11. Оползни

Пучение

Рис. 3.13. Пучение

Подтопление — это подъем уровня грунтовых вод, вызванный повышением горизонтов воды в реках при сооружении водохранилищ и плотин, затоплением русел рек, потерями воды из водопроводной и канализационной сетей (рис. 3.14).

Подтопление

Рис 3.14. Подтопление

Затопление вызывается периодическими повышениями уровня рек (наводнениями) (рис. 3.15).

Землетрясения — подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Интенсивность землетрясений оценивается в сейсмических баллах (рис. 3.16).

Вулканизм — совокупность явлений, обусловленных проникновением магмы из глубины Земли на ее поверхность. Вулканы ежегодно извергают 2,5 млрд тонн лавы, пепла, газов и водных паров (рис. 3.17).

К антропогенному загрязнению почв относят в основном результат хозяйственной деятельности человека, промышленных предприятий и сельского сектора.

Затопление

Рис. 3.15. Затопление

Вулканизм

Рис. 3.17. Вулканизм

Главными источниками загрязнения почвы являются следующие.

  • Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, отходы отопительных систем, больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др.
  • Промышленные предприятия. В газообразных, жидких и твердых промышленных отходах присутствуют те или иные вещества, которые существенно изменяют химический состав почв, загрязняя их.
  • Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля, с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы и других веществ, которые попадают в почву.
  • Сельское хозяйство. Удобрения и ядохимикаты, применяемые для защиты растений от вредителей, болезней и для борьбы с сорняками. На полях ежегодно рассеивается свыше 500 106 т минеральных удобрений и около 4106 т ядохимикатов.
  • Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. В выхлопных газах автомобилей более 40 химических веществ, большинство из которых токсичны. Следы свинца находят на расстояниях до 100 м от полотна дороги, а в почве придорожных полос повышенное содержание никеля, цинка и других металлов.

Выделяют следующие виды загрязнения земель:

  • 1) химическое загрязнение земель — изменение химического состава земель вследствие антропогенной деятельности (загрязнение почв тяжелыми металлами и пестицидами);
  • 2) радиоактивное загрязнение земель — повышение естественного фона ионизирующих излучений;
  • 3) захламление земель — процесс накопления на землях производственных отходов в не предусмотренных для этих целей местах;
  • 4) загрязнение почв тяжелыми металлами — одно из наиболее токсичных опасных явлений.

Тяжелыми металлами (ТМ) принято называть металлы с атомной массой более 40. Их кларк (среднее природное содержание элементов в почвах и растениях) в земной коре и почве выражается сотыми и тысячными долями процента. В настоящее время не разработаны ПДК тяжелых металлов в почвах, кроме ртути, свинца и хрома, поэтому для оценки загрязненности почв предлагается сравнивать уровни загрязнения с естественным фоном. В качестве фона используют значения содержания ТМ в почвах районов, удаленных от промышленных центров, либо их кларки.

При воздействии тяжелых металлов на почву наблюдается снижение биологической активности почв, полностью вымирают почвенные микроорганизмы. Вследствие этого гибнет растительность, загрязняется и обнажается почвенный покров. Особая опасность загрязнения почв тяжелыми металлами состоит в том, что самоочищение почв от них практически невозможно, так как тяжелые металлы относятся к стойким загрязнителям.

Для частичной очистки загрязненных почв рекомендуются следующие мероприятия:

механические приемы — удаление верхнего, наиболее загрязненного слоя, нанесение на загрязненную почву слоя чистой плодородной земли мощностью до 10 см;

  • химические способы — инактивация, перевод загрязняющих веществ в малоподвижные соединения. Известкование почв ведет к ограничению подвижности и, следовательно, к снижению токсичного действия избытка тяжелых металлов на растения;
  • агрохимические мероприятия — внесение органического вещества (зеленого удобрения), навоза, компоста снижает подвижность кадмия, никеля, кобальта. Добавление серы ведет к связыванию ртути. Ионно-обменные смолы также положительно влияют на уменьшение содержания тяжелых металлов в почве.

Порядок мониторинга содержания металлов в почве:

  • 1) проведение инвентаризации уровней загрязнения почв и выявление мест, подверженных небольшому загрязнению;
  • 2) разработка принципов и методов нормирования тяжелых металлов в почвах;
  • 3) определение ПДК примесей элементов в удобрениях, поливных водах и т. д.;
  • 4) создание методов контроля загрязнения почв тяжелыми металлов, в частности методом биоиндикации (биомониторы — мхи и лишайники).

Выделяют также три вида загрязнения земель тяжелыми металлами и другими загрязнителями: аэрогенное, агроген- ное и гидрогенное (рис. 3.18). Аэрогенный перенос загрязнений является наиболее масштабным способом воздействия на природную среду. В связи с тем что аэрогенный поток является непрерывно действующим, очень важно знать эффекты его непосредственного воздействия на биосферу, а также масштабы, скорость поступления и трансформации загрязнителей в почвах.

Почва в отношении аэрогенного потока техногенных веществ является мощным фильтром, очищающим биосферу, геохимическим барьером, как правило, прочно фиксирующим загрязнители в результате процессов трансформации их соединений и существенно ослабляющим поступления их через корневую систему в надземную растительную массу и миграцию в грунтовые воды. В то же время в почве происходит дифференциация форм загрязнителей и перераспределение их с внутри- почвенным и поверхностным стоками с образованием на территориях вторичных техногенных аномалий.

Виды загрязнения земель

Рис. 3.18. Виды загрязнения земель

Ареалы повышенных концентраций загрязнителей, фиксируемых по растительности, часто отличаются более высокой интенсивностью и выходят за пределы аналогичных ареалов, фиксируемых по почвам. В связи с этим проведение экологической экспертизы почв должно сопровождаться экологической экспертизой состояния растительного покрова, животного мира и здоровья человека.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>