Источники загрязнения почвы, их гигиеническая характеристика. Источники загрязнения почвы

Почва - это верхний слой литосферы, который люди часто называют «земля». Именно благодаря ему человек может возделывать сельскохозяйственные культуры. Из почвы берут питательные вещества деревья и другая растительность, которую едят животные. Этот слой является основой для всех пищевых цепочек. Без него невозможно существование человека, т. к. 97% питания люди получают благодаря земле.

Разновидности загрязнений

Существуют различные источники загрязнения почвы. Принято разделять их на естественные и антропогенные. Первые возникают без участия человека в результате биологических процессов. В этом случае в почву поступают загрязняющие вещества из другой природной среды. Например, в результате выветривания гор, извержения вулканов, выпадения осадков, наносов с рек и т. д. Однако процент отрицательного воздействия, как правило, невелик и не может причинить существенного урона экосистемам.

Антропогенное загрязнение происходит в результате человеческой деятельности. Основную массу вредных веществ приносит техника. Например, из-за активного использования автомобилей происходит загрязнение почвы свинцом. В сельском хозяйстве также используется много химикатов: пестицидов, ингибиторов роста, минеральных удобрений.

Все вещества можно разделить на 2 группы: химические (различные элементы таблицы Менделеева и их соединения) и биологические (гельминты, простейшие, бактерии и вирусы).

Чем это опасно

Ученые считают, что резкое ухудшение здоровья населения связано с химическим загрязнением окружающей среды. Дело в том, что почва является своеобразным «буфером», где скапливаются стойкие химические соединения. Также она является отправной точкой в «путешествии» по трофическим цепям. Сложно перечислить все источники загрязнения почвы. Картинки могут наглядно показать, что происходит с планетой.

Негативное воздействие химикатов на человека может выражаться следующим образом:

Токсический эффект.
Появление аллергий различного характера.
Многие вещества могут вызывать мутации.
Канцерогенный эффект.
Нарушение репродуктивных функций человека.
Возникновение пороков развития у детей и эмбрионов.
В больших концентрациях в результате накопления отдельные элементы могут привести к летальному исходу.

Некоторые вещества могут воздействовать комплексно, другие - избирательно. Например, употребление в пищу растений с повышенным содержанием кадмия приводит к стойким поражениям скелета, его деформации. Ртуть поражает нервную систему, а свинец - внутренние органы и мозг.

Основные источники загрязнения почв и окружающей среды

Из-за активного использования природных ресурсов, технического прогресса и ряда других факторов процесс загрязнения почвы становится неизбежным. На данном этапе развития человек может уменьшить свое отрицательное воздействие на окружающую среду. Люди загрязняют почву различными веществами. Это такие как:

Бытовые отходы.
Нефть и продукты ее переработки.
Пестициды.
Удобрения.
Радиоактивные вещества.
Выхлопные газы.
Химические элементы и их соединения.
Тяжелые металлы.

Следует отдельно обсудить основные источники загрязнения почв.

Жилые дома и бытовые предприятия

В процессе жизнедеятельности человек часто не подозревает, какой урон он наносит природе своим пренебрежительным отношением к ней, к вещам, которыми он пользуется. Ведь бытовой мусор является одним из основных загрязнителей. Чтобы убедиться в этом, достаточно проехать до ближайшей свалки. Сколько она занимает места, и как долго будет перерабатываться весь накопленный мусор одними усилиями природы? Этот процесс может занять сотни лет. Человека уже не станет, а мусор, оставленный им, все еще будет гнить. Свалки - это гигантские источники загрязнения почвы. Микробиология давно бьет тревогу по этому поводу.

Также стоит следить за собой и содержать организм в чистоте. Отходы жизнедеятельности - это основные источники загрязнения почвы и грунтовых вод биологическим «мусором». С фекалиями в окружающую среду попадают различные болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и иные представители патогенной микрофлоры. Попав во внешнюю среду, многие микроорганизмы не погибают. Так, бактерии столбняка могут сохранять свою жизнеспособность до 12 лет, яйца аскарид - 7-8 лет.

Предприятия

О вреде, наносимом промышленностью, можно говорить долго. Однако в общих чертах схема загрязнения будет выглядеть следующим образом:

Металлургия обогащает почву солями цветных и тяжелых металлов.
Машиностроение «делится» мышьяком, цианистым калием и другими ядовитыми элементами.
При производстве каучуков побочными продуктами являются катализаторы.
Целлюлозно-бумажная промышленность выбрасывает фенолы и метанол.
При производстве пластмасс в качестве отходов появляются бензол и фенол.

Список можно продолжать. Но уже понятно, что источники загрязнения почвы тяжелыми металлами - это предприятия. В результате их деятельности земля обогащается всевозможными химическими элементами в размерах, многократно превышающих ее потребности.

Теплоэнергетика

Эта отрасль занимает отдельное место в списке активных загрязнителей. Дело в том, что при сжигании каменного угля образуется огромное количество шлаков. Также при горении выделяются оксиды серы, сажа. Все несгоревшие частицы в итоге оседают на почву.

Сельское хозяйство

Аграрный комплекс оказывает весьма разрушительное воздействие на землю. Стремясь защитить растения от вредителей и возбудителей болезней, люди используют ядохимикаты, а это тоже источники загрязнения почвы. Отравленные вещества напрямую попадают в пищевые цепочки и отрицательно влияют и на растения, и на животных, и на людей. Пестициды и инсектициды не только позволяют спасти урожай, но и наносят большой вред экосистемам. Некоторые препараты содержат ртуть.

Удобрения также небезопасны. Эти химические вещества применяются для стимуляции роста сельскохозяйственных культур. Однако большое их количество также может нанести вред. Дело в том, что минеральные удобрения - искусственные, в них содержится концентрированная доза микроэлементов. Именно неумеренное использование химических веществ приводит к образованию нитратов и нитритов, а также многих других вредных соединений.

Транспорт

В результате работы двигателей внутреннего сгорания выделяются углеводороды и оксид азота. Источники загрязнения почвы свинцом - это автомобили и самолеты, а точнее, их выхлопные газы. Этот элемент попадает в растения, аккумулируется в организмах людей. Вещество опасно тем, что накапливается и медленно отравляет человека. Сначала появляется утомляемость, бессонница. На поздних стадиях происходит поражение головного мозга и ЦНС, которое может привести к смерти. За год каждый автомобиль выбрасывает на землю примерно 1 кг свинца.

Также в качестве топлива используется бензин. Нефтепродукты попадают в почву при заправке транспорта, когда проливается жидкость.

Загрязнение тяжелыми металлами

Одно из самых коварных и опасных. Тяжелыми называют те цветные металлы, плотность у которых больше, чем у железа. Наиболее распространенными являются свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Коварство их заключается в том, что микродозы этих элементов необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности живых организмов и растений. Эти вещества отвечают за обеспечение многих функций, но при превышении нормы они накапливаются в организме, становятся слишком концентрированными и вызывают различные тяжелые заболевания.

Одно из самых токсичных веществ - ртуть. Она содержится во многих измерительных приборах и при повреждении сосуда попадает в окружающую среду. Человек может отравиться ее парами. Симптомы могут быть разными: от тошноты и слабости до летального исхода.

Не менее опасен для человека свинец. Его избыток может нанести серьезные повреждения внутренним органам и ЦНС.

Цинк и медь - часто используемые в сельском хозяйстве микроэлементы. Они стимулируют рост, подавляют болезнетворные бактерии и т. д. Однако при избытке этих веществ в почве все происходит наоборот: растения затормаживаются в своем развитии, снижается урожайность.

Как нейтрализовать источники загрязнения почвы и очистить окружающую среду

Чтобы определить уровень загрязнения почвы, необходимо взять опытный образец и провести его анализ. Если содержание каких-либо элементов превышает допустимые нормы, то это будет считаться загрязнением.

При борьбе за чистоту природы важно выявить источники загрязнения почвы и нейтрализовать их. Комплекс мероприятий должен включать в себя:

Разработку и использование технологий безотходного производства.
Контроль за выбросами, их химическим составом и предотвращение попадания их в окружающую среду.
Обеззараживание бытовых отходов, очистку сточных вод.
Переработку мусора.
Очистку выхлопных газов транспорта.
Переход на экологически чистые средства передвижения, поиск безвредного для окружающей среды топлива.
Использование альтернативных источников энергии.
Обеззараживание уже загрязненных объектов.

Существуют проверенные методы для очищения сельскохозяйственных угодий. Для снижения токсичного воздействия необходимо учитывать источники и виды загрязнения почв, их состав. Например, при повышенном содержании тяжелых металлов нужно преобразовать их в недоступные или трудноусваиваемые соединения. Тогда химические элементы не будут поступать в растения и не примут участия в пищевой цепочке.

Один из самых распространенных способов обезвреживания вредных соединений - известкование почвы. Торф также делает тяжелые металлы менее доступными для растений. Можно добиться подобного эффекта, используя минеральные удобрения. При этом учитывается химический состав почвы и просчитываются возможные реакции между веществами. Например, при внесении фосфорных удобрений снижается концентрация кадмия на 53%, при использовании торфа - на 75%.

Современный человек оказывает огромное влияние на окружающую среду, подстраивая её «под себя». В результате наступает полный разлад природы и цивилизации, который сложно преодолеть. Одной из основных проблем, вызванных антропоморфными (то есть, человеческими) факторами, является загрязнение почвы.

Такое явление наблюдается в разных уголках мира, в том числе и в России. Можно ли приостановить разрушительный процесс – вопрос, который волнует всех неравнодушных граждан.

Человек — причина деградации

Славяне называли землю «кормилицей» и «матерью», подпитывали от неё свои силы, говорили, что спать на ней мягче, чем на перине… Но прошли столетия, и в XXI веке состояние земель оставляет желать лучшего.

Промышленность с её вредоносными отходами, химизация сельского хозяйства и неразумная деятельность человека… Всё это ставит под угрозу плодородие земель, от которого зависит наше будущее.

Мы перечислили причины загрязнений, вызванные самим человеком. Впрочем, существует ещё один фактор – природного характера. К примеру, некоторые грибы выделяют вредные для плодородных земель микотоксины. Или в результате извержения вулкана в почву попадает сажа. Однако в этих случаях нельзя говорить о возможности . К сожалению, нужно признать: именно в деятельности людей заключаются причины деградации наших земель.

Заводы, ТЭС, сельское хозяйство, транспорт и жильё

Где же отыскать корень зла? Вот они, главные источники загрязнения почвы:

Промышленные предприятия и заводы. Ежегодно отходами производства поражаются тысячи гектаров земель. А ведь среди них присутствуют чрезвычайно токсичные вещества, соли цветных и тяжёлых металлов, отходы бензола и фенола, цианиды, а также ядовитые соединения мышьяка и бериллия.

Теплоэнергетика. Большое количество сажи и несгоревших веществ, выбрасываемых в атмосферу, очень скоро оседает вниз. Как результат – сильнейшее загрязнение почвенных ресурсов.

Аграрный сектор. Неразумное применение пестицидов и минеральных удобрений, неправильный севооборот, использование тяжёлой техники, бессистемный выгул скота – всё это ведёт к истощению и загрязнению плодородных земель.

Автотранспорт. Выхлопные газы машин содержат огромное количество вредных веществ, включая цинк, углеводороды и оксиды азота. Являясь по своей сути отходами, они с лёгкостью проникают в почву и отравляют её изнутри. А некоторые легкомысленные автовладельцы вручную заправляют своих «железных коней» на обочинах дорог, проливая бензин прямо на поверхность земель.

Жилищный фонд и социальные объекты. Население планеты растёт и уже перевалило за отметку в 7 млрд человек. Но это не предел! Судя по прогнозам учёных, к 2050 году показатель достигнет отметки в 9 млрд землян. А продуктами жизнедеятельности каждого из нас являются стройматериалы, бытовой мусор, устаревшие предметы из домашнего обихода, фекалии и остатки пищи. Всё это считается опасными отходами, которые вызывают загрязнение почв.

Что несёт главную угрозу?

Зная основные источники проблемы, можно легко понять, какими бывают виды загрязнения почв. В данном контексте речь идёт о веществах, представляющих основные угрозы земельным ресурсам. Они делятся на:

Тяжёлые металлы. Особую опасность несут хром, кадмий, ртуть, теллур, свинец и т.д. – всего свыше 40 химических элементов. Все они – побочные продукты производства; особенно опасны те, что связаны с высокотемпературными процессами. С отходами шутки плохи!
Пестициды. Они включают:

— гербициды — препараты для ;

— фунгициды – направленные на борьбу с болезнями;

— инсектициды – средства против насекомых;

— регуляторы роста.

Эти препараты нельзя назвать отходами, но при неправильном использовании они могут негативно сказаться на состоянии земель.

Нефтепродукты. В эпицентре опасности Западная Сибирь, Поволжье и другие регионы с хорошо развитой отраслью производства чёрного золота. Дело в том, что на нефтепроводах нередко случаются аварии, о которых не принято рассказывать. Кроме того, регулярно происходят технологические выбросы. Результат один: загрязнение почвы нефтью, нефтепродуктами и отходами производства. Цифры говорят за себя. В некоторых районах Тюменской области концентрация нефтяных углеводородов превышает фоновые показатели до 250 раз!

Ситуацию усложняет и то, что все «вредности», попавшие в верхние слои земель, легко могут оказаться в водоёмах; затем – в организмах сельхозживотных и человека. Таким образом, мы получаем «замкнутый круг», от которого в итоге страдает всё живое.

Бытовые отходы и мусор. На самом деле, это не так безопасно, как может показаться на первый взгляд. Ведь многие предметы домашнего обихода изготовлены из пластмассы, ДСП, фанеры. Часть из них содержит токсичные формальдегидные смолы, которые вызывают загрязнение почвы.

Простые решения сложных вопросов

Выше перечислены основные факторы, из-за которых происходит загрязнение почв. Да, наша земля обладает удивительным свойством самоочищаться. Однако это очень медленный процесс, растягивающийся на десятки, сотни и даже тысячи лет. Неудивительно, что темпы, с которыми происходит загрязнение почв, и скорость их самоочищения несоизмеримы.

Поэтому каждый человек должен отдавать отчёт в своих поступках. И здесь встаёт вопрос: как именно сознательный гражданин может помочь окружающей среде, в том числе, почвам?

На самом деле, очень многим. Чтобы убедиться в этом, можно рассмотреть несколько ситуаций.

Ситуация № 1

Вы являетесь владельцем собственного приусадебного участка или дачи. Вместо того, чтобы огульно вносить в почву азотно-фосфорно-калийные удобрения (NPK), закажите её химический анализ. Он покажет, каких именно веществ не хватает землям, а что имеется в избытке. Следуя полученным данным, можно всего за несколько лет привести в баланс содержание в почве макроэлементов.

Кроме того, можно отказаться от использования химических средств защиты растений. В борьбе с насекомыми-вредителями эффективны экологически чистые феромонные ловушки. Против патогенов используйте биологические средства защиты – таких, на самом деле, на рынке СЗР немало. Да и стоят они намного дешевле химических продуктов. А вместо гербицидов не ленитесь проводить механическую прополку.

Эти меры позволят не только сэкономить средства, но и повысить урожайность и качество продукции без ущерба почвам.

Ситуация №2

Вы являетесь владельцем легкового автомобиля. Чаще всего эта категория людей настолько привыкает к «баранке», что даже в ближайшую булочную пешком не ходит. Но это неправильно как с точки зрения здоровья, так и с позиций экологически подкованного человека.

Ведь намного полезней совершить пешую прогулку или прокатиться на велосипеде. Совсем как это делают европейцы. Кстати, двухколёсным видом транспорта не гнушаются мэры городов. Так, Борис Джонсон, между прочим, на протяжении последних восьми лет являвшийся главой Лондона, постоянно передвигался по своей вотчине на велосипеде. И даже пытался запретить общественный транспорт в этой европейской столице! А в Амстердаме свыше 40% городского транспорта – велосипедный. Вот, в каких случаях европейский опыт придётся на пользу россиянам! Если использовать автомобили на бензине как можно реже, сократится количество выхлопов, проникающих в верхние слои земель. А значит, проблемы экологии будут стоять не так остро.

Любой (природный и антропогенный) физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного своего наличия - предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

Загрязнение почвенного покрова происходит практически при всех видах хозяйственной деятельности человека. Основными источниками загрязнения почв в России являются промышленные отходы производства черных и цветных металлов, а также отходы химической промышленности и ее продукция (органические химические соединения, продукты неорганической химии, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и др.).

Места хранения и уничтожения отходов (бытовых, фармацевтических и промышленных) и отравляющих веществ (места захоронения химического оружия и отходов их производств), свалки являются и почвенных вод такими суперэкотоксикантами, как диоксины, боевые отравляющие вещества и продукты их уничтожения, полихлорированные бифенилы и другие галогенсодержащие органические соединения.

Химическое загрязнение почв и грунтов - накопление химических веществ в почвах и грунтах в результате хозяйственной и иной деятельности в количествах, ухудшающих качество почв и грунтов и представляющих потенциальную опасность для здоровья населения и объектов окружающей природной среды.

При максимальном проявлении процесса химического загрязнения почва теряет способность к продуктивности, биологическому самоочищению, происходит потеря экологических функций и гибель экосистемы.

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления , хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.

Биологическое загрязнение почв и грунтов - накопление в почвах и грунтах возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, а также насекомых и клещей, переносчиков возбудителей болезней человека, животных и растений в количествах, представляющих потенциальную опасность для здоровья населения и объектов окружающей природной среды.

Под биологическими загрязнениями подразумеваются бактерии, продукты гниения, плесень, вирусы, шерсть животных, пылевые клещи, тараканы, пыльца.

Некоторые биологические загрязнения вызывают аллергические реакции, включая аллергический ринит, некоторые типы астмы. Инфекционные болезни, типа гриппа, кори, и ветряной оспы передаются через воздух. Бактерии, плесень выделяют вызывающие болезнь токсины. Признаки негативных реакций организма на окружающие загрязнители является чихание, слезоточивость глаз, кашель, одышка, головокружение, проблемы с пищеварением, аллергия.

В настоящее время в Московской области имеется более 1,5 тысяч несанкционированных свалок, подлежащих ликвидации. Наиболее крупные долговременные несанкционированные свалки в большинстве районов образуются, как правило, в отработанных карьерах и оврагах, где вперемежку сброшены испорченные пищевые продукты, флаконы с остатками средств бытовой химии, строительный мусор и другие отбросы. Они оказывают пагубное влияние на экологию области.

Эти полигоны вследствие проходящих там процессов разложения органических веществ становятся источником биогаза и вносят свой вклад в процесс глобального потепления. Кроме того, в местах свалок происходит заражение почвы солями тяжелых металлов, смазочных масел и нефтепродуктов. В почву, а, следовательно, в подземные воды, просачиваются ПАВ, остатки чистящих средств и электролиты из использованных батареек. Полигоны становятся местом размножения грызунов, которые, в свою очередь, являются потенциальным источником многих опасных инфекций.

К числу наиболее опасных веществ, которые могут попасть в бытовой мусор, относятся продукты бытовой химии: краска, различного рода растворители и стеклоочистители, технические масла, щелочные и литиевые батарейки и аккумуляторы, а также пестициды. Неправильное обращение с этими отходами может нанести серьезный ущерб окружающей среде и здоровью человека.

Некоторые бытовые отходы могут стать причиной ранения рабочих, занимающимся уборкой мусора - это осколки стекла и керамики, бытовой строительный мусор и т.п.

В зависимости от степени негативного воздействия на окружающую природную среду и здоровье человека и в соответствии с "Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды" (утверждены приказом Министерства природных ресурсов РФ №511 от 15 июня 2001 г.) отходы делятся на 5 классов опасности :

I класс - чрезвычайно опасные - это отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему, хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы, в том числе треххлорную сурьму, бенз(а)пирен и т.п.;

II класс - высоко опасные - отходы, содержащие хлористую медь, сульфат меди, щавеливокислую медь, трехокисную сурьму, соединения свинца;

III класс - умеренно опасные - отходы, содержащие оксиды свинца, хлорид никеля, четыреххлористый углерод;

IV класс - малоопасные - отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, отходы обогащения полезных ископаемых флотационным способом с применением аминов;

V класс - практически неопасные.

Классы опасности устанавливаются согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) - он был утвержден приказами МПР России от 2 декабря 2002 г. и от 30 июля 2003 г.), - а также расчетным или экспериментальным методом по "Критериям отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды".

Почва - это особенное природное образование, обеспечивающее рост деревьев, сельскохозяйственных культур и других растений. Сложно себе представить жизнь без наших Но как современный человек относится к грунтам? Сегодня загрязнение человеком почвы достигло колоссальных масштабов, поэтому почвы нашей планеты остро нуждаются в защите и охране.

Почва - что это?

Охрана почв от загрязнения невозможна без четкого понимания, что такое почва и как она образуется. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Почва (или грунт) - это особое природное образование, обязательный компонент любой экосистемы. Он формируется в верхнем слое материнской горной породы, под действием солнца, воды, а также растительности. Почва - это некий мост, звено, которое связывает биотические и абиотические компоненты ландшафта.

Основные процессы, в результате которых образуется почва, это выветривание и жизнедеятельность живых организмов. В результате процессов механического выветривания материнская порода разрушается и постепенно измельчается, а живые организмы наполняют эту неживую массу

Загрязнение человеком почвы - это одна из главнейших проблем современной экологии и природопользования, которая особенно заострилась во второй половине ХХ века.

Структура почвы

Любая почва состоит из 4-х главных компонентов. Это:

горная порода (основа грунта, около 50% общей массы);
вода (около 25%);
воздух (около 15%);
органические вещества (гумус, до 10%).

В зависимости от соотношения этих компонентов в грунте, выделяются следующие :

каменистые;
глинистые;
песчаные;
гумусовые;
солончаковые.

Ключевым свойством почвы, которое отличает ее от любого другого компонента ландшафта, является ее плодородность. Это уникальное свойство, удовлетворяющее растения в необходимых питательных веществах, влаге и воздухе. Таким образом, почва обеспечивает биологическую продуктивность всей растительности и урожайность сельскохозяйственных культур. Вот почему загрязнение почвы и воды является настолько острой проблемой на планете.

Исследования почвенного покрова

Исследованиями почв занимается особая наука - почвоведение , основателем которой считают Василия Докучаева - ученого с мировым именем. Именно он, еще в конце XIX века, первый отметил, что почвы распространяются по вполне закономерно (широтная зональность почв), а также назвал четкие морфологические признаки грунта.

В. Докучаев рассматривал грунт, как целостное и самостоятельное природное образование, что до него не делал никто из ученых. Самая известная работа ученого - "Русский чернозем" 1883 года - является настольной книгой для всех современных почвоведов. В. Докучаев провел тщательные исследования грунтов степной зоны современной России и Украины, результаты которых легли в основу книги. В ней автор выделил основные материнская порода, рельеф, климат, возраст и растительный мир. Ученый дает весьма интересное определение понятию: "почва есть функция от материнской породы, климата и организмов, умноженная на время".

После Докучаева изучением грунтов активно занимались и другие известные ученые. Среди них: П. Костычев, Н. Сибирцев, К. Глинка и другие.

Значение и роль почвы в жизни человека

Фраза "земля-кормилица", которую мы слышим очень часто, не является символичной или метафоричной. Это действительно так. Это главный источник продовольствия для человечества, который, так или иначе, дает около 95% всех продуктов питания. Общая площадь всех земельных ресурсов нашей планеты составляет на сегодня 129 миллионов км 2 площади суши, из которых 10% занимают пахотные земли, а еще 25% - сенокосы и пастбища.

Изучать почвы начали только в XIX веке, но люди знали о прекрасном их свойстве - о плодородности, с самых древних времен. Именно почве обязаны своим существованием все растительные и животные организмы на Земле, включая и человека. Ведь не случайно самыми густонаселенными территориями планеты являются области с самыми плодородными почвами.

Почвы - это главный ресурс сельскохозяйственного производства. Множество конвенций и деклараций, принятых на международном уровне, призывают рационально и бережно относиться к почве. И это очевидно, ведь тотальное загрязнение земель и почв ставит под угрозу существование всего человечества на планете.

Важнейший элемент географической отвечающий за все процессы в биосфере. Почва аккумулирует в себе огромное количество органических веществ и энергии, выполняя, тем самым, роль гигантского биологического фильтра. Это - ключевое звено биосферы, разрушение которого нарушит всю ее функциональную структуру.

В XXI столетии нагрузка на почвенный покров выросла в несколько раз, а проблема загрязнения почвы выходит в ранг первостепенной и глобальной. Стоит отметить, что решение этой проблемы зависит от согласованности действий всех государств мира.

Загрязнение земель и почв

Загрязнением почвы называют процесс деградации почвенного покрова, при котором значительно увеличивается содержание в нем химических веществ. Индикаторами этого процесса становятся живые организмы, в частности, растения, которые первыми страдают от нарушения природного состава почвы. При этом реакция растений зависит от уровня их чувствительности к подобным изменениям.

Следует отметить, что в нашем государстве предусмотрена уголовная ответственность за загрязнение человеком земель. В частности, статья 254 Уголовного кодекса РФ звучит как "Порча земли".

Типология загрязнителей почвы

Основные загрязнения почвы начались в ХХ веке с бурным развитием промышленного комплекса. Под загрязнением почв понимают внесение в грунт нетипичных для него компонентов - так называемых "загрязнителей". Они могут пребывать в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом, газообразном или комплексном.

Все почвенные загрязнители можно поделить на 4 группы:

органические ароматические углеводороды, хлорсодержащие вещества, фенолы, органические кислоты, нефтепродукты, бензин, лаки и краски);
неорганические (тяжелые металлы, асбест, цианиды, щелочи, неорганические кислоты и прочие);
радиоактивные;
биологические (бактерии, патогенные микроорганизмы, водоросли и т.п.).

Таким образом, основные загрязнения почвы осуществляются именно при помощи этих и некоторых других загрязнителей. Повышенное содержание данных веществ в грунте может привести к негативным и необратимым последствиям.

Источники загрязнения земель

На сегодняшний день можно назвать большое количество таких источников. И число их с каждым годом только увеличивается.

Перечислим основные источники загрязнения почв:

Жилые дома и коммунальные службы. Это главный источник загрязнения земель в городах. В этом случае загрязнение человеком почвы происходит через бытовые отходы, остатки пищи, строительный мусор и предметы домашнего обихода (старая мебель, одежда и т.п.). В крупных городах вопрос "куда девать мусор?" превращается в настоящую трагедию для городских властей. Поэтому на окраинах городов вырастают огромные километровые свалки, куда свозится весь бытовой мусор. В развитых странах Запада уже давно внедрена практика переработки мусора на специальных установках и заводах. Причем на этом там зарабатываются немалые деньги. В нашей стране пока такие случаи, увы, единичны.
Фабрики и заводы. В этой группе основные источники загрязнения почв - это химическая, горнодобывающая и машиностроительная отрасль. Цианиды, мышьяк, стирол, бензол, сгустки полимеров, сажа - все эти страшные вещества попадают в грунт в районе крупных промышленных предприятий. Большой проблемой нынче также является проблема утилизации автомобильных шин, выступающих причиной больших пожаров, которые очень трудно потушить.
Транспортный комплекс. Источники загрязнения земель в данном случае - свинец, углеводород, сажа, а также оксиды азота. Все эти вещества выделяются в процессе работы двигателей внутреннего сгорания, затем оседают на поверхность земли и впитываются растениями. Таким образом, они попадают и в почвенный покров. При этом степень загрязнения почвы будет максимально высокой вдоль крупных шоссе и возле автомобильных развязок.
Получая от земли продукты питания, мы в то же время отравляем ее, как бы парадоксально это ни звучало. Загрязнение человеком почвы здесь происходит через внесение в землю удобрений и химикатов. Именно так в грунт попадают страшные для него вещества - ртуть, пестициды, свинец и кадмий. Кроме того, излишки химикатов могут смываться с полей дождями, попадая в постоянные водотоки и подземные воды.
Радиоактивные отходы. Очень большую опасность несет в себе загрязнение почвы отходами ядерной промышленности. Мало кто знает, что во время ядерных реакций на АЭС около 98-99% топлива уходит в отходы. Это продукты расщепления урана - цезий, плутоний, стронций и другие элементы, которые необычайно опасны. Очень большой проблемой для нашей страны является захоронение этих радиоактивных отходов. Каждый год в мире образуется около 200 тысяч кубометров ядерных отходов.

Основные виды загрязнений

Загрязнение грунтов может быть природным (например, при извержении вулканов), или же антропогенным (техногенным), когда загрязнение происходит по вине человека. В последнем случае в грунт попадают вещества и продукты, не свойственные природной среде и негативно влияющие на экосистемы и природные комплексы.

Процесс классификации видов загрязнения грунта очень сложный, в разных источниках подаются разные классификации. Но все же основные виды загрязнений почвы можно представить следующим образом.

Бытовое загрязнение почв - это загрязнение почв мусором, отходами и выбросами. В эту группу входят загрязнители разного характера и в разном агрегатном состоянии. Они могут быть как жидкими, так и твердыми. В целом, этот вид загрязнения не слишком опасен для почвы, однако чрезмерное накопление бытовых отходов засоряет местность и препятствует нормальному росту растений. Наиболее остро проблема бытового загрязнения почв стоит в мегаполисах и крупных городах, а также в поселках с неналаженной системой вывоза мусора.

Химическое загрязнение почв - это, в первую очередь, загрязнение тяжелыми металлами, а также пестицидами. Этот тип загрязнения уже представляет большую опасность и для человека. Ведь тяжелые металлы обладают свойством накапливаться в живом организме. Грунты загрязняются такими видами тяжелых металлов, как свинец, кадмий, хром, медь, никель, ртуть, мышьяк и марганец. Большим загрязнителем почв выступает бензин, в котором содержится очень ядовитое вещество - тетраэтилсвинец.

Пестициды - также очень опасные вещества для почвы. Главным источником пестицидов является современное сельское хозяйство, которое активно применяет эти химические вещества в борьбе с жуками и вредителями. Поэтому пестициды аккумулируются в грунтах в огромном количестве. Для животных и человека они не менее опасны, чем тяжелые металлы. Так, был запрещен высокотоксичный и очень устойчивый препарат ДДТ. Он способен не разлагаться в почве на протяжении десятков лет, ученые находили его след даже в Антарктике!

Пестициды очень губительны для грунтовой микрофлоры: бактерий и грибов.

Радиоактивное загрязнение почв - это загрязнение грунтов отходами атомных электростанций. Радиоактивные вещества крайне опасны, так как они легко проникают в пищевые цепочки живых организмов. Самым опасным радиоактивным изотопом считается стронций-90, который характеризуется высоким выходом во время ядерного деления (до 8%), а также большим (28 лет) периодом полураспада. К тому же он весьма подвижен в грунте и способен откладываться в костной ткани человека и различных живых организмов. Среди других опасных радионуклидов также можно назвать цезий-137, церий-144, хлор-36.

Вулканическое загрязнение почв - этот вид загрязнения относится к группе природных. Он заключается в попадании в почву токсических веществ, сажи и продуктов горения, которое происходит в результате извержения вулканов. Это очень редкий вид почвенного загрязнения, который характерен лишь для отдельных небольших территорий.

Микотоксическое загрязнение почв - также не является техногенным и имеет природное происхождение. Источником загрязнения здесь выступают некоторые виды грибов, которые выделяют опасные вещества - микотоксины. Стоит отметить, что эти вещества представляют такую же большую опасность для живых организмов, как и все остальные, вышеперечисленные.

Эрозия грунтов

Крупной проблемой для сохранности плодородного слоя почв была и остается эрозия. Ежегодно она "съедает" большие площади плодородного грунта, при этом скорость природного восстановления почвенного покрова значительно ниже скорости процессов эрозии. Ученые уже досконально изучили особенности этих процессов и нашли меры борьбы с ними.

Эрозия может быть:

водная
ветровая

Очевидно, что в первом случае ведущим фактором эрозии выступает текучая вода, а во втором - ветер.

Более распространена и опасна водная эрозия. Она начинается с появления на земной поверхности маленькой, едва заметной промоины, но после каждого сильного дождя эта промоина будет расширяться и увеличиваться в размерах, пока не превратится в настоящий ров. За один только летний период на абсолютно ровной поверхности может возникнуть ров глубиной в 1-2 метра! Следующая стадия водной эрозии - это формирование оврага. Эта форма рельефа отличается большой глубиной и ветвистой структурой. Овраги катастрофическим образом уничтожают поля, луга и пастбища. Если с оврагом не вести борьбу, он, рано или поздно, превратится в балку.

Водноэрозионные процессы более активны в степном регионе с пересеченной местностью, где крайне мало растительности.

Причиной ветровой эрозии служат бури и суховеи, которые способны выдувать до 20 сантиметров верхнего (самого плодородного) шара почвы. Ветер переносит частички грунта на большие расстояния, образуя в определенных местах наносы высотой до 1-2 метров. Чаще всего они образуются вдоль посадок и лесополос.

Оценка уровня загрязнения почвы

Для проведения комплекса мероприятий по охране почвенного покрова очень важна адекватная оценка загрязнения почв. Она рассчитывается путем сложных математических вычислений, после проведения комплекса детальных химических и экологических исследований. Оценка представлена комплексным показателем загрязнения Z с.

Оценка загрязнения почв осуществляется с учетом нескольких важных факторов:

специфика источников загрязнения;
комплекс химических элементов - загрязнителей почвы;
приоритетность загрязнителей, согласно списку ПДК веществ;
характер и условия землепользования.

Исследователи выделяют несколько уровней загрязнения грунта, а именно:

Допустимый (Z с менее 16).
Умеренно опасный (Z с от 16 до 38).
Опасный (Z с от 38 до 128).
Крайне опасный (Z с более 128).

Охрана почв

В зависимости от источника загрязнения и интенсивности его влияния, разработаны специальные мероприятия по охране почвенного покрова. К таковым мерам относятся:

Законодательные и административные (принятие соответствующих законов в сфере охраны почв, и контроль над их выполнением).
Технологические (создание безотходных систем производства).
Санитарные (сбор, обеззараживание и утилизация отходов и загрязнителей почвы).
Научные (разработка новых технологий очистных сооружений, оценка и мониторинг состояния почв).
Лесомелиоративные и противоэрозионные (это мероприятия по посадке специальных полезащитных лесополос вдоль полей, строительство гидротехнических сооружений и правильная высадка сельскохозяйственных культур).

Заключение

Почвы России - это колоссальное богатство, благодаря которому мы имеем продукты питания, а производство обеспечено необходимым сырьем. Грунт формировался на протяжении многих веков. Именно поэтому охрана почв от загрязнения - это важнейшая задача государства.

На сегодня существует большое количество источников загрязнения почвы: это транспорт, промышленность, города, коммунальные службы, атомные электростанции, сельское хозяйство. Задача ученых, государственных властей и общественных деятелей общая - защитить почвы от вредного воздействия всех этих факторов или хотя бы минимизировать их вредное влияние на грунты.

Главная причина почвенного загрязнения – деятельность человека, порой безграмотная и беспечная. В результате влияния антропогенного фактора, в частности неправильной эксплуатации земельных угодий, ежегодно теряется немалая доля плодородного слоя, которая подвергается эрозии. Так, за последние 100 лет процесс эрозии захватил 27 % от общей площади земель, занятых под сельскохозяйственные угодья. Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем. Источники загрязнения Основные загрязнители почвы классифицируются следующим образом: Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия В этой категории источников загрязнения почвы преобладает обычный бытовой мусор, выбрасываемый из домов и учреждений. Это различные остатки пищевых продуктов; обломки стройматериалов; отходы, оставшиеся после проведения ремонтных работ и т. д. Всё это вывозится на свалки, которые стали бичом нашего времени. Простое сжигание этих отходов на свалках приводит к двойной проблеме: во-первых, происходит засорение огромных территорий, а во-вторых, почва пропитывается ядовитыми веществами, образующимися в результате горения. Промышленные предприятия Любое промышленное предприятие производит множество различных отходов. Самые опасные среди них – токсические вещества, которые, попадая в почву, негативно влияют на живые организмы. К примеру, деятельность предприятий металлургической промышленности сопровождается сбросом солей тяжёлых металлов, а машиностроительной – цианидов, соединений мышьяка и бериллия. Свинец, ртуть кадмий - три наиболее опасных металла. Загрязнение тяжелыми металлами опасно тем, что они накапливаются в организме человека и животных. Производство изделий из пластмасс образует отходы, которые содержат фенол, бензол, а при производстве синтетического каучука в почву попадают вредные отходы катализаторов, оседающие на почве и растениях. Особо стоит выделить проблему загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Массовые разливы нефти называются уже экологическими катастрофами. Также возможны аварийные выбросы, которые сопровождаются оседанием вредных токсичных веществ, так происходят техногенные загрязнения почвы. Транспорт Растущее число транспортных средств увеличивает выбросы оксидов азота, свинца, углеводорода. Попадая в почву, эти вещества вовлекаются в круговорот, который связан с пищевыми цепями. Кроме того, транспорт значительно уменьшает общую площадь используемых земель, в том числе и плодородных участков. Ускоряется процесс эрозии почвы, а для восстановления плодородного слоя глубиной в 1 см понадобится сто лет. Сельское хозяйство Источником загрязнений сельскохозяйственных угодий являются минеральные удобрения, ядохимикаты, некоторые из которых содержат в своём составе ртуть и другие тяжёлые металлы. Также на протяжении нескольких десятилетий для борьбы с вредителями и сорняками в сельском хозяйстве применяются различные пестициды, которые накапливаются в почве и сохраняются там длительное время. Выпахивание земель приводит к увеличению процесса эрозии почвы, чрезмерный выпас уничтожает травяной покров, что, в свою очередь, приводит к опустыниванию земель. Ежегодно в пустыню превращается около 6 миллионов га природных почв. Вырубка лесных массивов способствует обеднению биогенного состава земель и эрозии. Регулярное орошение также отрицательно влияет на почву: происходит её засоление. Деятельность человека, а также некоторые природные факторы приводят к истощению и деградации почв.