ЛЕКЦИЯ 6 . Качество почвы
Берегите воду – самое удивительное вещество на планете!
Почва – это поверхностный слой коры выветривания, который образуется и развивается в результате взаимодействия растительности, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельным природным образованием.
Важнейшим свойством почвы является плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Почва является гигантской экологической системой, которая оказывает на биосферу очень большое влияние (как и Мировой океан). Почва активно участвует в круговороте веществ в природе, в передаче энергии от Солнца к растениям и животным, поддерживает газовый состав атмосферы Земли.
Основателем научного почвоведения был выдающийся русский ученый В.В.Докучаев, который первым дал научное определение почвы и раскрыл сущность процесса почвообразования. Именно посредством почвы осуществляются экологические связи живых организмов с литосферой, гидросферой и атмосферой. Образование почвы – процесс очень длительный. Плодородие почвы определяется содержанием в них гумуса.
Гумус (от лат. humus – земля, почва) – это высокомолекулярное органическое вещество почвы, которое образуется за счет разложения животных и растительных остатков и продуктов их жизнедеятельности. Гумус имеет темную окраску. Наиболее богаты гумусом черноземы.
В середине ХХ столетия высокие потребности в продуктах питания вызвали коренные сдвиги в сельскохозяйственном производстве – произошла «зеленая революция». При существующем в тот период уровне используемой технологии был быстро достигнут предел биологической продуктивности земель. Дальнейший рост урожайности был обеспечен наращиванием производства минеральных удобрений.
В почвы нашей планеты за год вносится около 500 млн тонн минеральных удобрений и около 3 млн тонн ядохимикатов, треть которых смывается поверхностными стоками, разносится ветром, создавая глобальные и региональные антропогенные геохимические аномалии. Самое главное – все эти вещества включаются в экологические пищевые цепи, переходят из загрязненной почвы в растения, затем в животных и птиц и в конечном итоге попадают в пищу человека, концентрируясь на каждом этапе. Концентрация токсичных веществ нарушает нормальное функционирование почв. Показателем нормального функционирования почвы является биологическая продуктивность при отсутствии накоплений в биомассе растений загрязняющих элементов.
Почву ничем нельзя заменить. Она служит связующим звеном между живой и неживой природой. Почва также необходима как вода или воздух. Очень важно следить за загрязнением почвенного покрова. Оно отражает общее глобальное загрязнение атмосферы и, как следствие, почвы. Загрязнение снежного покрова служит важным источником информации, так как после таяния снега загрязняющие вещества поступят в данный ландшафт.
Качество почвы– степень соответствия состава и физико-химических свойств почвы потребностям людей, сельскохозяйственным, строительным и экологическим требованиям. Качество почвы, как воздуха и воды, определяется различными нормативными документами, в том числе ПДК загрязняющих почву веществ.
По степени возможного отрицательного влияния загрязняющих веществ на почву, растения, животных и другие живые организмы загрязняющие вещества подразделяются на три класса:высоко опасные,умеренно опасные и малоопасные вещества. Примерами веществ первого класса являются: мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор, бенз(а)пирен; второго – бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром; третьего – барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций и другие. В настоящее время в России действует ПДК для более ста веществ в почве и для семидесяти веществ установлены расчетным путем ориентировочно допустимые концентрации.
Из составляющих качеств окружающей среды, рассмотренных выше (воздуха, воды и почвы), складываются понятия:качество городской среды — степень соответствия условий города потребностям городского населения и обеспечения полноты их реализации и качество жизни– степень полноты удовлетворения физических, материальных, духовных, культурных и других потребностей людей в различных государствах и регионах современного мира.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Группы нарушений почв
По признакам изменений различают следующие основные типы нарушений почвы.
1. Полное уничтожение почвы, т.е. удаление почвенного слоя, выход на поверхность почвообразующих пород.
2. Перекрытие почвенного профиляразличными материалами – отходами, дорогами, покрытиями, застройками, затоплением.
Только под города и прочие населенные пункты изъято из естественного биосферного процесса около 5 % почвенного покрова, и эта величина неуклонно растет. Подсчитано, что в результате этого процесса ежегодно в мире теряется до 6-7 млн. га почв.
3. Эрозия почв— разрушение почв и вынос рыхлых компонентов почвенного материала водой и ветром.
Водная эрозия происходит под воздействием поверхностного стока, дождевых и талых вод.
Ветровая эрозия (дефляция) – представляет собой выдувание мелкозема из верхних почвенных горизонтов, особенно в засушливые периоды, при сильных ветрах. Отсутствие растительности приводит к усилению негативных последствий дефляции..
4. Механические нарушения— уплотнение; переувлажнение (подтопление); иссушение; образование плотных корок; пирогенные нарушения (являются результатом пожаров).
Механические нарушения обусловливают ухудшение физических (водно-тепловых, воздушных), химических свойств, замусоривание почв.
5. Загрязнение почв— накопление и распространение в них веществ, не связанных с почвообразованием.
Такие вещества могут относиться к естественным компонентам (соли, закисляющие вещества, нефть и нефтепродукты, некоторые минеральные удобрения и др.), так и к загрязнителям – токсикантам (тяжелые металлы, хлорорганические пестициды, радионуклиды и др.). В результате загрязнения почв снижается плодородие почвы, а сама почва может стать губительной средой для существующих в ней (и находящихся в контакте с ней) организмов.
Загрязнение почв сопровождается распространением загрязнений в другие среды и объекты окружающей среды – живой и неживой природы.
7. Определение сульфатов в почве
К 5 мл почвенной вытяжки прилейте несколько капель концентрированной соляной кислоты и 2 – 3 мл 20 % хлорида бария. Раствор в пробирке нагревают до кипения. При наличии сульфатов происходит реакция:
Сульфат бария выпадает в виде белого осадка. Образование ясно видного белого осадка свидетельствует о содержании сульфатов в количестве нескольких десятых процентов и более. Сильная белая муть указывает на содержание сульфатов в количестве сотых долей процента. Слабая муть, заметная лишь на черном фоне, образуется при содержании сульфатов в количестве тысячных долей процента.
Результат анализа: сульфат – ионы обнаружены в количестве сотых долей процента.
Источник
Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения
Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.
Типы и источники загрязнения и деградации почв
Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.
Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:
- Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
- Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
- Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
- Выбросы транспортных средств.
Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.
Эрозия почвы
Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.
Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:
- Неправильно проведенной мелиорацией;
- Вырубкой и сжиганием лесов;
- Слишком интенсивным выпасом животных;
- Ведением интенсивного сельского хозяйства;
- Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.
Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.
Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:
- в непосредственной близости от действующих вулканов;
- в пустынных районах;
- в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.
Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.
Химическое загрязнение почвы
Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.
В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.
Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.
Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы
Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.
Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:
- Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
- Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.
Последствия загрязнения почвы
Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.
Основные последствия загрязнения почвы:
- Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
- Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
- Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
- Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).
Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.
Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.
Пути решения загрязнения почвы
Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:
- Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
- Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
- Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
- Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
- Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
- Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.
К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.
Источник