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
Глобальные проблемы леса и пути их решения
Леса являются важнейшими экосистемами нашей планеты, которые оказывают существенное влияние на климатические процессы и биологические процессы. Также лес играет большую роль и в хозяйственной деятельности человека. В последнее время всё чаще можно услышать опасения экологов относительно будущего лесных массивов. Какие же факторы негативно влияют на них?
Вырубка лесов
Древесина сегодня, как и многие тысячи лет назад, остается важным строительным материалом. Более того, она является незаменимым природным ресурсом в целлюлозно-бумажной промышленности. Наконец, даже в развитых странах многие дома отапливаются не газом или с помощью электричества, а за счет сжигания дров. В результате человечество интенсивно вырубает леса, чем наносит им колоссальный ущерб.
Важно помнить, что лес является огромным природным резервуаром, в котором хранится углерод. Если сегодня в атмосфере содержится 800 гигатонн углерода, то деревья, поглощающие углекислый газ в ходе фотосинтеза, удерживают в себе ещё 550 гигатонн углерода. Соответственно, сокращение площади лесных массивов приводит к росту концентрации углекислого газа в атмосфере, и, следовательно, к усилению эффекта глобального потепления.
Леса играют важную роль в защите территорий от их заболачивания. Они буквально высасывают лишнюю влагу из почвы, предотвращая образование болот. Характерен пример Абхазии. В конце XIX века в этом регионе Российской империи была распространена малярия, распространителем которой были комары, любившие заболоченную местность. Для борьбы с болезнью было решено посадить множество эвкалиптов, которые за несколько десятилетий осушили болота Абхазии. Вместе с болотами исчезли и малярийные комары.
Лесные массивы защищают землю и от опустынивания. Правительства многих стран строят лесные полосы на границе пустынь, тем самым сдерживая их рост. Характерный пример – «Зеленая китайская стена» в Китае. Лесные массивы не только сдерживают эрозию почв, но и снижают скорость ветров.
Лесные пожары
Ежегодно весной в лесах начинаются пожары. Среди их причин можно выделить как естественные факторы (повышение температуры и отсутствие дождей, случайные удары молнии), так и антропогенные. Считается, что более 92% лесных пожаров происходит по вине человек. Пожары не только сокращают площадь лесных массивов, но и ведут к значительному выбросу в атмосферу углекислого газа. Часто люди становятся жертвами огня, особенно если он подбирается к поселениям в сельской местности.
Однако и города страдают от лесных пожаров. Если в их окрестностях горят леса, то возможно образование смога. В результате этого возрастает риск развития заболеваний дыхательной системы человека. Достаточно вспомнить ситуацию в Москве в 2010 г., когда из-за смога, вызванного лесными пожарами в Подмосковье, резко возросла смертность. Если обычно в городе умирало 360-380 человек в день, то во время смога этот показатель вырос до 700 человек в день. Концентрация угарного газа превышала норму в 7 раз.
Браконьерство
Проблемы лесов связаны не только с сокращением их площадей, но и с истреблением некоторых видов животных. Уже вымерли мексиканский медведь гризли, балийский тигр, камерунский черный носорог и многие иные виды. Ещё большее количество животных находятся под угрозой вымирания. Основная угроза для них – это человек, являющийся, пожалуй, самым совершенным хищником на планете.
К каким последствиям может привести браконьерство? Происходит снижение биоразнообразия. Надо понимать, что экосистемы очень сложно устроены, обладают свойством саморегулирования, и каждый вид в них играет определенную роль. Истребление же животных нарушает устойчивость экосистемы и может привести к ее разрушению. Классический пример – отстрел волков, нападающих на домашний скот. Из-за сокращения численности этого хищника резко возрастает численность других животных, например, оленей, которые играют роль «жертв» волков. В результате олени поглощают весь корм в лесу и разрушают кормовую базу для себя и других животных, после чего в лесу начинается голод. В худшем случае начинается сокращение территории леса.
Засорение леса
Люди, отдыхающие в лесу, часто оставляют после себя мусор. Однако многие современные материалы очень долго не разлагаются. Находясь в лесу, они отравляют его почву, что негативно сказывается на экосистеме. В случае промышленных свалок, располагающихся рядом с лесом, экосистемы лесных массивов деградируют значительно быстрее. В результате происходит вымирание отдельных видов животных и растений и последующее сокращение площади лесных массивов.
Пути решения проблем леса
Для сокращения потребности человека в дереве необходимо внедрение новых технологий. Так, замена бумажного документооборота на электронный позволяет уменьшить потребность целлюлозно-бумажной промышленности в древесине. Также важно развивать экологически чистые источники энергии и подводить к домам, в том числе в сельской местности, газовое отопление, чтобы они не отапливались дровами.
Самый простой способ увеличить площадь лесов – это просто посадить их. Правительства многих стран развивают программы, связанные с созданием лесных полос, которые должны улучшить экологическую ситуацию, в частности, снизить концентрацию вредных веществ в воздухе и не допустить опустынивания и заболачивания местности.
Для борьбы с браконьерством недостаточно введения одних только штрафов для недобросовестных охотников. Спрос рождает предложение, а потому следует наказывать и потребителей продукции, которая продается браконьерами. Так, можно запретить хранение и использование шуб, сделанных из шкур вымирающих животных (тигров). Параллельно с этим можно развивать производство одежды из искусственного меха. Также следует вести просветительную работу среди населения, ведь часто редких животных используют в народной медицине, ошибочно полагая, что их органы обладают особой целительной силой.
Для предотвращения пожаров необходим мониторинг леса, ведь пожар проще всего потушить на ранней стадии его распространения. Для этого можно использовать как космические спутники, так и службу лесников. Считается, что одной из причин лесных пожаров в Подмосковье в 2010 г. стало расформирование службы лесного хозяйства, в которой работало порядка 70 тыс. лесников. Также в профилактических целях можно затапливать торфяники, которые являются источниками пожаров. Для тушения уже возникших пожаров необходимо использование специальной техники, в том числе и самолетов и вертолетов, сбрасывающих воду в горящие лесные массивы.
Источник