Эрозия почвы
Эрозийные изменения почвы – это проблема мирового масштаба. Специалисты постоянно разрабатывают методы профилактических мероприятий для борьбы с этим необратимым явлением.
Что такое эрозия почвы
Эрозия – это вымывание или выдувание верхнего слоя земли под влиянием природных факторов либо изменений, возникших результате разрушительного действия человека. Характеризуется истончением и разрушением поверхностных или срединных плодородных слоёв.
Одна из разновидностей явления – водная
Причины
Выделяют три причины развития эрозии почвы.
Такие природные факторы, как ветер и вода, в совокупности оказывают на поверхностные слои разрушительное влияние. Естественная эрозия почвы происходит постоянно. Весенние потоки и талый снег смывают часть слоя, потом почва пересыхает и превращается в пыль, которую разносит ветер. Для понижения естественной почвенной эрозии на полях и пастбищах применяются различные технологии, которые препятствуют развитию процесса.
Также выделяют антропогенную причину явления. Эрозия, вызванная неправильными действиями человека, является самой разрушительной и быстротечной. Соперничать с ней могут только такие природные явления, как ураган, цунами или торнадо. Огромные территории превращаются в пустыню всего за несколько лет. Этому способствует вырубка лесов, постройка плотин (изменение естественного тока воды), осушение болот и строительство.
По факторам возникновения:
- Водная эрозия почв – это вымывание слоёв почвы дождём и потоками воды с последующим оседанием частиц в низинах, водоёмах и распадках. Виды водной эрозии:
- Капельная. Это разрушение и вымывание поверхностного слоя под действием природных осадков.
- Плоскостная. Чаще всего вызвана разливами водного потока. Обычно действие плоскостной эрозии отмечается на склонах полей. Под действием потоков происходит смыв плодородного, песчаного и гравийного слоя.
- Линейная. Под воздействием мощного потока происходит, размыв старого русла реки (озера) или образование нового. Подразделяется на глубинную и боковую.
- Ветровая эрозия почв – этот процесс зачастую характеризуется длительными изменениями, которые происходят постепенно. Но иногда сильные ветра способны выдуть огромное количество земли всего за один день или несколько часов. После сильного урагана, бури или торнадо, землю практически невозможно восстановить. Потоки ветра переносят и разбрасывают частицы на многие километры.
- Антропогенная эрозия – это разрушение почвенных слоёв из-за нарушения естественных барьеров, которые препятствуют размывам. Обычно происходит из-за техногенного вмешательства человека в природные процессы. Причинами могут послужить осушение болот, вырубка леса, разработка карьеров, ирригационное орошение и пр.
По скорости процесса:
- Медленная или естественная (геологическая). Происходит при выпадении осадков или постоянном подмывании почвенных слоёв потоком воды. А также при долговременном нарушении природных процессов из-за действий человека.
- Ускоренная чаще всего антропогенного характера или в следствии природных катаклизмов. При быстром разрушении наносится ущерб, который невозможно предотвратить или исправить.
Геологическая эрозия характерна для территорий с естественным растительным покровом. При таких условиях почва постоянно самовосстанавливается благодаря естественным процессам.
Быстрые процессы протекают на тех участках, где отсутствует растительность. Это могут быть как сельскохозяйственные угодья, где не соблюдаются нормы природопользования, так и участки с вытравленной растительностью. Обычно это лесостепи и степные районы с расчленённым рельефом и полным отсутствием мер по борьбе с эрозией.
Самыми быстрыми являются овражные эрозии, которые разрастаются за один или несколько сезонов. Потоки воды быстро размывают даже небольшое углубление до невероятных размеров.
Последствия
Из-за постоянной эрозии на полях и пастбищах отмечается снижение плодородности, изменение биологических и химических свойств почвы. Как следствие, понижается количество и качество урожая и продукции сельского хозяйства. Необратимые процессы могут стать причиной экологической катастрофы.
При эрозийных изменениях повышается расход пестицидов и удобрений. Так как в следствии разрушения поверхностных слоёв, происходит постоянное вымывание и выветривание обработанных участков. Это значительно увеличивает расходы и повышает итоговую стоимость продукции.
Поля и пастбища нуждаются в эффективной защите от природных и техногенных факторов. При отсутствии восстановительных и защитных работ, направленных на сохранение природных ресурсов, почва теряет все свои полезные качества.
При дефляции за небольшой промежуток времени могут сдуваться слои гумуса от 10 до 20 см. На восстановление и формирование 1 см гумуса естественным путём природа тратит около 100 лет. Нарушение экологического баланса – это опасность не только отдельных регионов, но и всего мира.
Методы борьбы
Чтобы уменьшить разрушительное влияние ветра и воды на почву, а также предотвратить появление эрозийных процессов разработано множество методов:
- В сельском хозяйстве применяется метод севооборота. Для этого отдельные виды культур чередуют с парами или другими растениями. Это препятствует смыву плодородных слоёв и предотвращает оскудение и высыхание почвы.
- Метод снегозадержания заключается в установке щитов и затемнении сугробов. Применяется на естественных возвышенностях и замедляет сход талой воды.
- От ветровой эрозии применяется метод посадки деревьев и растений, которые способны замедлить поток воздуха и понизить его негативное влияние. Растения высаживаются по схеме, которая препятствует сдуванию слоёв.
- Хорошо зарекомендовал себя метод распашки склонов. Применяется наряду с плоскорезной обработкой, лесомелиорацией и севооборотом.
- Численность сельскохозяйственных животных должна быть строго регламентирована. Это позволит избежать вытравления пастбищ.
- Хорошую помощь оказывают гидротехнические сооружения в комплексном использовании с агрогидромелиоративными методами. Дренажные системы и правильное планирование работ способствует сохранению плодородных слоёв.
Один из способов борьбы с проблемой – установка на полях щитов для задержания снега
Методы борьбы также должны быть направлены на профилактику пожаров, борьбу с вредителями и запрет вырубки лесов.
Для защиты почв от эрозии зачастую применяют комплексные меры борьбы, что повышает эффективность каждого отдельного способа. Проводить мероприятия по защите полей и пастбищ необходимо регулярно.
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