Химический состав загрязнителей почв

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

Исследовательская работа «Химические загрязнители почвы и их опасность для организма человека».

Более 100 лет назад В.В.Докучаев определил почву как самостоятельное естественно — историческое тело, “продукт совокупной деятельности” пород, климата, растительных и животных организмов, возраста и рельефа местности. Почва — поверхностный слой Земли, обладающий плодородием. Почва — одно из важнейших богатств, которыми располагает человек. Поэтому так важно для человека изучение почвы – источника нашего пищевого благосостояния. Вместе с тем, мы наблюдаем постоянное исчезновение почвы, уменьшение площади плодородных земель вследствие ветровой и водной эрозии, а также загрязнения почв человеком.

Актуальность работы состоит в том, что в настоящее время были не найдены исследовательские работы по изучению почвенных разрезов данной местности. Наблюдаются процессы снижения плодородия, деградации почв, усиление процессов загрязнения почв, а значит и водоемов, не только бытовыми отходами и отходами животноводства, но и различными ядохимикатами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами. Поэтому проблема изучения и рационального использования земель, как и других природных ресурсов, является одной из важнейших проблем современности.

Цель исследовательской работы: изучить влияние химических факторов на загрязнение почвы и влияние состояния почвы на здоровье человека; провести мониторинг химического состава почвы в городе Волгограде. Предмет исследования: физические и химические свойства почвы, проблемы их рационального использования.

Объектом исследования является почва, а, именно, та часть ее, которая связана с деятельностью человека.

Задачи работы: изучить теоретические основы данной темы; изучить основные источники и наиболее распространенные группы веществ химического загрязнения почвы; выявить причинно-следственную связь между загрязнителями почвы и их опасностью для организма человека; определить актуальную (активную) кислотность почвы; провести практическую работу по качественному определению химических элементов в почве; сформулировать общие выводы и рекомендации.

На уровне школьного мониторинга мы использовали опытные участки, сходные по почвам и имеющие одно различие – степень антропогенного влияния. Для проведения физико-химического анализа мы вначале провели пробоотбор. Почва изымалась с глубины 10 см, по 800-900 мг каждого образца. Пробы были взяты на следующих территориях:

2. Территория пришкольного участка «МОУ СОШ № 45».

3. Территория АЗС на проспекте Ленина.

4. Автотрасса Волгоград-Камышин.

Была изучена научная литература по данной теме, произведен отбор образцов почвы, рассмотрено строение почвенного разреза, исследован механических состав, определено наличие сульфатов, карбонатов, нитратов, ионов железа и алюминия в почвенной вытяжке, цифровой лабораторией «Архимед» произведено определение кислотности почвы.

Скачать:

Вложение	Размер
исследование почвы	140.5 КБ

Предварительный просмотр:

муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №45

Тракторозаводского района г.Волгограда

«Химические загрязнители почвы и их опасность для организма человека».

учащийся 11б класса

учитель химии Ларина Елена Александровна

2. Теоретическая часть ……………………………………………5

2.1. Почва, её роль в природе…………………………………. 5

2.2. Химическое загрязнение почвы……………………………. 6

2.3. Загрязнение тяжелыми металлами ………………………. 9

2.4. Загрязнение бытовыми и промышленными отходами..…. 11

2.5. Загрязнение нефтепродуктами …………………… ……….12

2.6. Пестициды как загрязняющий фактор.……………………..13

3. Загрязнители почвы и их опасность для организма человека.14

4. Практическая часть ……………………………………………17

5. Выводы и рекомендации. …………………………………… .22

7.Список использованной литературы. …………………………24

Актуальность работы состоит в том, что в настоящее время были не найдены исследовательские работы по изучению почвенных разрезов данной местности. Наблюдаются процессы снижения плодородия, деградации почв, усиление процессов загрязнения почв, а значит и водоемов, не только бытовыми отходами и отходами животноводства, но и различными ядохимикатами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами. Поэтому проблема изучения и рационального использования земель, как и других природных ресурсов, является одной из важнейших проблем современности.
Немаловажную роль должно сыграть и воспитание уважительного отношения к земле-почве, и начинать эту работу надо еще в школе.

Цель исследовательской работы : изучить влияние химических факторов на загрязнение почвы и влияние состояния почвы на здоровье человека; провести мониторинг химического состава почвы в городе Волгограде.

Предмет исследования : физические и химические свойства почвы, проблемы их рационального использования.

Объектом исследования является почва, а, именно, та часть ее, которая связана с деятельностью человека.

1.изучить теоретические основы данной темы;

2.изучить основные источники и наиболее распространенные группы веществ химического загрязнения почвы;

3.выявить причинно-следственную связь между загрязнителями почвы и их опасностью для организма человека;

4.определить актуальную (активную) кислотность почвы;

5.провести практическую работу по качественному определению химических элементов в почве;

6.сформулировать общие выводы и рекомендации.

В процессе выполнения исследовательской работы были использованы следующие методы исследования :

1.Анализ литературных источников и материалов.

4.Метод химических наблюдений и исследований.

2. Теоретическая часть

2.1. Почва, её роль в природе.

Почва особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными, т.е. в результате почвообразовательного процесса.

Почва обладает особым свойством — плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран, именно она, почва, является источником продовольствия (на 95-97 % продовольственных ресурсов) для населения планеты. Это колоссальное природное богатство, которое обеспечивает человека продуктами питания, животных кормами, а промышленность сырьем.

Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится плодороднее.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Твердая часть это минеральные и органические частицы. Они составляют от 80-98 % почвенной массы и состоят из песка, глины, илистых частиц, оставшихся от материнской породы в результате почвообразовательного процесса. Соотношение этих частиц характеризует механический состав почвы.

Жидкая часть почвы, или почвенный раствор, вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями. Воды в почве содержится от долей процента до 40-60 %. Жидкая часть участвует в снабжении растений водой и растворенными элементами питания.

Газообразная часть, почвенный воздух, заполняет поры, не занятые водой. Почвенный воздух содержит больше углекислого газа и меньше кислорода, чем атмосферный воздух, а также метан, летучие органические соединения и др.

Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов (бактерии, грибы, водоросли, актиномицеты и др.), представителей беспозвоночных (простейших, червей, моллюсков, насекомых и их личинок), роющих позвоночных. Они обитают в основном в верхних слоях почвы, около корней растений, где добывают себе пищу.

Почва содержит макроэлементы (азот, фосфор, калий, кальций, сера, железо и др.) и микроэлементы (бор, марганец, молибден, цинк и др.), которые растения потребляют в ограниченных количествах. Их соотношение определяет химический состав почвы.

Из физических свойств почвы наибольшее значение имеет влагоемкость, водопроницаемость, скважность.

Состав и свойства почвы постоянно меняются под влиянием жизнедеятельности, климата, деятельности человека. При внесении удобрений почва обогащается питательными для растений веществами, изменяет свои физические свойства.

Неправильная эксплуатация может привести к нарушению почвенного покрова к эрозии почвы, засолению, заболачиванию ее.

2.2. Химическое загрязнение почвы

Почва – материальная основа жизни, прежде всего растений, которые своей корневой системой поглощают минеральные вещества земли. Поэтому химический состав почвы отражается в химическом составе пищевых продуктов растительного и животного происхождения, поэтому химический состав любого организма связан с химическим составом земной коры. При этом организм каждого биологического вида имеет определенный химический состав, который является строго индивидуальным как его морфология и физиология.

В настоящее время возросла проблема микроэлементов, необходимых для организма человека, из-за загрязнений окружающей среды такими химическими веществами, как свинец, фтор, мышьяк, кадмий, ртуть, марганец, молибден, цинк и др. Описаны случаи, когда высокие концентрации опасных химических веществ в почве стали причиной отравления людей и животных. Так, растения, произрастающие, на почвах с высоким содержанием селена, могут накапливать его в количествах до 5000 мг/кг. Высокая концентрация селена в растительных продуктах является причиной болезни, называемой селеновым токсикозом, и отравлений людей, и массовой гибели сельскохозяйственных животных. Техногенное рассеивание этих соединений в окружающей среде может привести к избыточному их поступлению в организм человека, что увеличивает риск заболевания. Это объясняется тем, что поступающие в организм химические элементы усваиваются только частично. При этом неусвоенная их часть становится загрязнителями всех тканей организма и причиной возникновения болезней.

Недостаточные, оптимальные и избыточные концентрации химических элементов в почвах (мг/кг) и возможные реакции организма.

> 30 (угнетение кроветворения, обменных процессов)

> 60 (поражение печени, анемия)

> 40 (ослабление функции щитовидной железы)

> 70 (угнетение процессов тканевого дыхания, анемия)

В крупных городах состояние почвы оценивается по следующим показателям:

1) загрязнение тяжелыми металлами;

2) загрязнение бытовыми и промышленными отходами;

3) загрязнение нефтепродуктами;

4) радиационное загрязнение;

5) загрязнение пестицидами.

В таблице приведены основные источники и наиболее распространенные группы веществ химического загрязнения почвы.

Основные источники и наиболее распространенные группы веществ химического загрязнения почвы.

Источники загрязнения почвы

Газы (СО 2 , SO 2 , NO 2 , NO, H 2 S)

Тяжелые металлы и их соединения (Hg, Pb, Cd и др.)

Циклические углеводороды, бензапирен

Нитраты, нитриты, фосфаты

2.3. Загрязнение тяжелыми металлами.

К тяжелыми металлами относится более 40 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Это: х ром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, молибден, кадмий, олово, сурьма, теллур, вольфрам, ртуть, таллий, свинец, висмут .

Иногда к ним применяют термин «токсические элементы», но это неправильно, так как любые элементы и их соединения могут стать токсичными для живых организмов только при определенной концентрации их в условиях окружающей среды.

Главным природным источником тяжелых металлов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы, а также химическое производство. Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии.

Растения могут поглотать из почвы микроэлементы, в том числе тяжелые металлы, аккумулируя их в тканях или на поверхности листьев, являясь, таким образом, промежуточным звеном в цепи « почва — животное — человек».

Различные растения сосредоточивают в себе разное число микроэлементов: в большинстве случаев — избирательно. Так, медь усваивают гвоздики, кобальт — перцы, никель и медь — лишайники. Тяжелые металлы являются протоплазматическими ядами, токсичность которых возрастает по мере увеличения атомной массы. Их токсичность проявляется по-разному. Многие металлы при токсичных уровнях концентраций замедляют деятельность ферментов (медь, ртуть).

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Особый интерес представляет изучение животных, являющихся чувствительным индикатором начальных стадий загрязнения тяжелыми металлами. Они аккумулируют элементы в доступных биологически активных формах и отражают фактический уровень загрязнения экосистем. Почвенные животные, особенно сапрофитные группы, благодаря тесной связи с почвенными условиями и ограниченной территорией обитания могут быть хорошими индикаторами химического загрязнения биосферы. Среди животных такими индикаторами могут быть европейский крот, бурый медведь, лось, рыжая полевка. Располагая сведениями о содержании тяжелых металлов у млекопитающих, можно прогнозировать их влияние на организм человека. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью накапливаться в организме.

Значительное загрязнение тяжелыми металлами, особенно свинцом, а также цинком и кадмием обнаружено вблизи автострад. Ширина придорожных аномалий свинца в почве достигает 100 м и более. Наиболее распространённое автомобильное топливо — бензин — содержит очень ядовитое соединение — тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Почва становится мертвой при содержании в ней 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10-15 г/кг).

2.4. Загрязнение бытовыми и промышленными отходами.

Из общего количества образующихся отходов производства и потребления, бытовые отходы составляют 28%, промышленные 72%, из них отходов 1и 2 классов опасности менее 1%,3 класса опасности – 49%.

Промышленные отходы это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства.

Бытовые отходы являются дестабилизатором геоэкологической обстановки. Их основные морфологические компоненты в различной степени подвержены процессам разложения. Металлы переходят в окружающую среду преимущественно в виде оксидов (цинк, медь, олово, металлоорганические соединения и др.). К продуктам распада бумаги и пищевых остатков относятся органические кислоты, фенол, альдегиды, аммиак, нитраты и другие вещества; к газообразным продуктам разложения — углекислый газ, метан, сероводород, летучие органические кислоты.

Значительно обострилась проблема ликвидации твердых промышленных и бытовых отходов, которые существенно влияют на изменение химического состава почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжелыми металлами в совокупности с очагами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводит к возникновению техногенных пустынь.

Часть городских отходов являются остро токсичными, среди них: красители, пестициды, ртуть и ее соединения, растворители, свинец и его соли, лекарства, кадмий, мышьяковистые соединения, формальдегид, соли талия и др. Особое место среди таких отходов занимают пластмассы и синтетические материалы, так как они не подвергаются процессам биологического разрушения и могут длительное время находится в объектах окружающей среды.

В тех случаях, когда промышленные и бытовые отходы вывозятся на свалки, создается реальная угроза значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, это ведет к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, неизбежно растут транспортные расходы и безвозвратно теряются ценные материала и вещества.

Отсутствие хорошо организованной системы сбора, переработки, обезвреживания и захоронения отходов, несовершенство правовых и экономических рычагов для ведения этой системы, а также для создания малоотходных производств, привело к тому, что большая часть образующихся отходов не классифицирована. Это препятствует вовлечению данных отходов в переработку.

2. 5. Загрязнение нефтепродуктами.

Нефтесодержащие отходы представляют значительную опасность для природной среды в городах и пригородах, являясь потенциальным источником загрязнения почв, грунтов, грунтовых и поверхностных вод.
Серьезной экологической проблемой для Волгограда — является загрязнение среды, связанное с расширением парка автотранспорта, увеличение сети АЗС, моек автомобилей, станций технического обслуживания, гаражей, которые в свою очередь также накапливают нефтесодержащие отходы. Естественное восстановление плодородия почв при загрязнении нефтью происходит значительно дольше, чем при других техногенных загрязнениях.

Попадая в почву, нефть увеличивает общее количество углерода. В составе гумуса возрастает нерастворимый остаток, что является одной из причин ухудшения плодородия. Это, в свою очередь, наносит ощутимый экономический ущерб земледелию.

Несмотря на то, что крупные промышленные предприятия в Волгограде не функционируют, сегодня количество выбрасываемых вредных веществ не уменьшилось, а скорей всего увеличилось, так как увеличилось в разы количество машин.

2.6. Пестициды как загрязняющий фактор.

Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды — против сорных растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн.т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн.т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. За последние 40 лет использовано более 1,2 млн.т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых.

Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

3. Загрязнители почвы и их опасность для организма человека.

Почве принадлежит важная роль и в природной среде обитания человека. Прежде всего, потому, что почва – основное средство сельскохозяйственного производства, относящееся к категории невозобновимых природных ресурсов. Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования («Всемирная стратегия охраны природы», «Всемирная почвенная хартия», «Основы мировой почвенной политики») утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли.

По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль – протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения, и далее по пищевым цепям – в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении не безграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей. Питание может служить причиной значительного числа раковых заболеваний.

Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль. Ряд заболеваний связан с определенными почвенными условиями: избытком или недостатком химических элементов, нарушением их соотношения. Наиболее широко известными примерами из этой области являются заболевания щитовидной железы — зоб и базедова болезнь (при недостатке йода), поражения зубной эмали — кариес и флюороз (при недостатке фтора), но их список очень велик и продолжает расширяться. Так, имеются сведения о связи с особенностями почвенного покрова и онкологических заболеваний. Изучение онкологами географического распространения рака желудка показало, что в Тунисе, Египте, Афганистане заболеваемость раком желудка значительно ниже, чем в Англии, Франции, США. Клинические исследования позволили предположить повышенный риск этого заболевания с недостаточным содержанием магния в пище (следовательно, в воде и почвах), а также нарушением соотношения в почвенном растворе между ионами Са, Mg, Mn. Эта закономерность была подтверждена на примере Ростовской области в совместной работе почвоведов (В.В. Акимцев) и онкологов (З.М. Митлин).

Такие заболевания были названы эндемическими, а территории с аномальным содержанием химических элементов — эндемическими провинциями. В.В. Ковальский составил карту биогеохимических зон, на которой он выделил районы распространения ряда заболеваний человека и животных, обусловленных свойствами почв и вод. Нормальная жизнедеятельность человека обеспечивается за счет поступления в его организм необходимых микроэлементов, Изменение концентрации микроэлементов в организме приводит к нарушению биохимических процессов и к различным заболеваниям. Поэтому состояние окружающей среды, ее загрязненность непосредственно влияют на здоровье людей.

Почвы заселены миллиардами микроорганизмов. Некоторые из них выделены из почв и используются для изготовления ценных лечебных препаратов — антибиотиков. В составе почвенной микрофлоры содержатся и патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например, возбудители столбняка, сибирской язвы, злокачественного отека и некоторые другие. Ряд болезней человека и животных связан с животными, живущими только в определенных почвенных условиях. Например, грызуны и насекомые, живущие в песчаных и супесчаных почвах полупустынь и сухих степей, переносят такие болезни как туляремия, чума.

Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова.

Есть еще одна область деятельности человека, где учет свойств почв и почвенного покрова в целом совершенно необходим. Почвы обладают различными инженерно-геологическими свойствами. Долговечность деревянных, металлических и бетонных конструкций, фундаментов зданий и их стен, зависит от химического состава почвенно-грунтовых вод и от взаимодействия между материалами сооружений и почвой. Строительство дорог, аэродромов также опирается на научные положения почвоведения, так как свойства почв определяют долговечность покрытий и этих сооружений.

4. Практическая часть

На уровне школьного мониторинга мы использовали опытные участки, сходные по почвам и имеющие одно различие – степень антропогенного влияния.

Оборудование и сырье:

— пакеты и совок для отбора проб;

— набор специальных алюминиевых сит с отверстиями разного диаметра для просеивания почвы;

— химическая посуда (колбы, воронки, пробирки);

— специальная литература по почвоведению и экологии.

1.Пробоотбор и подготовка образцов к химическому анализу.

Для проведения физико-химического анализа мы вначале провели пробоотбор. Почва изымалась с глубины 10 см, по 800-900 мг каждого образца.

Пробы были взяты на следующих территориях:

2. Территория пришкольного участка «МОУ СОШ № 45».

3. Территория АЗС на проспекте Ленина.

4. Автотрасса Волгоград-Камышин.

Затем почва высушивалась и измельчалась, из нее удалялись посторонние примеси и частицы при помощи набора сит с отверстиями разного диаметра от 5 до 1 мм и сокращении массы до 500 г. Измельченный материал мы тщательно перемешали и рассыпали ровным тонким слоем в виде квадрата, разделили его на четыре сектора. Содержимое двух противоположных секторов отбрасывали, а два оставшихся снова смешивали, после многократных повторений оставшуюся пробу высушили до воздушного состояния для получения водных вытяжек.

2. Приготовление водной вытяжки.

Для приготовления водной вытяжки достаточно 20 г воздушно – сухой просеянной почвы. Почву помещали в колбу на 100 мл, добавляли 50 мл дистиллированной воды и взбалтывали в течение 5-10 минут, а затем фильтровали.

3. Определение актуальной кислотности почвы.

Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. В природных условиях рН почвенного раствора колеблется от 3 до 10. Чаще всего кислотность почвы не выходит за пределы 4-8. Связь между кислотностью почвы и величиной рН приведена в таблице.

Источник