Химическое загрязнение почв литосферы

Пути решения загрязнения литосферы

Загрязнение литосферы — что это за проблема

Загрязнение литосферы — это следствие неразумной хозяйственной деятельности. Чем выше концентрация загрязняющих веществ, тем больше нарушаются геофизическая, геохимическая и ресурсная функции литосферы.

Литосферой называется твердая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии.

Этот слой в современное время наиболее загрязненный. Главные причины заключаются в технологическом развитии, что влечет негативные последствия как для людей всего мира, так и для планеты в целом.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Наиболее важная для человека, флоры и фауны часть литосферы — это почва. Этот внешний слой оболочки, одна из важнейших составляющих биосферы, играет важную роль в существовании человечества как основной источник продовольствия. Не менее 97% всего продовольствия в мире генерируется почвой. Благодаря почве на планете существуют все животные и растительные организмы.

Загрязнение почвы и литосферы чревато нарушением жизнедеятельности различных экологических систем, в том числе человека. Неправильное использование приводит к потере плодородных земель. В ХХ веке из оборота оказались изъяты почти два миллиарда гектаров плодородных грунтов, что составляло почти треть от всей площади сельскохозяйственных земель.

Источники загрязнение почвы в РФ

Выделяют антропогенные факторы и естественные источники загрязнения почвенного слоя. Первые возникают в результате хозяйственной деятельности людей, вторые выступают следствием естественных природных явлений.

Но природа способна самостоятельно исправлять негативные последствия, полученные экосистемой от извержений вулканов, выветривания, наводнений. Список антропогенных причин загрязнения твердой оболочки Земли обширен:

1. Промышленность и теплоэнергетика. Виды техногенного загрязнения литосферы делятся на:

Источниками вредных веществ служат пыле-газовые выбросы, твердые и жидкие промышленные отходы. Большая часть загрязнителей, которые выбрасываются в атмосферу, оседает вблизи предприятий, оставшаяся часть разносится по воздуху на большие расстояния. Вместе с осадками загрязнители выпадают на поверхность, накапливаясь в земле и растениях.

Металлургия, машиностроение, целлюлозно-бумажная промышленность производят вредные выбросы — мышьяк, цианистый калий, тяжелые металлы, катализаторы в огромном количестве вместе со стоками попадают в почву.

Для выработки тепловой и электрической энергии используют уголь, газ, нефть — не самые экологически чистые источники. При сжигании этих продуктов образуется шлак, оксид серы, сажа, летучая зола, газообразные продукты неполного сгорания, загрязняющие атмосферу. При сжигании каменного угля образуется зола, в которой содержатся тяжелые металлы.

2. Добыча полезных ископаемых. Горнодобывающие предприятия страны — второй по значимости источник загрязнения литосферы. Наибольший вред окружающей среде наносит разработка месторождений открытым способом, влекущая большое количество отходов горных пород. Некоторые методы предполагают применение токсичных веществ и тяжелых металлов: кадмий, хром, ртуть, свинец, никель, медь, цинк.

На каждые добытые 0,024 г золота приходится 100 кг спецотходов и отбитой горной породы. Ежегодно миллионы тонн токсичной нефти попадает в воду и почву. Испаряясь с поверхности, она попадает в атмосферу.

3. Транспортные системы. Прилегающие к авто- и железным дорогам территории непригодны для выращивания сельхозкультур потому что здесь многократно превышена предельно допустимая концентрация поллютантов:

• бытовых отходов;
• перевозимых транспортом материалов и веществ;
• химических соединений, которые содержатся в выхлопных газах.

Двигатель внутреннего сгорания, применяемый в автомобилях, выделяет углеводороды и оксид азота. С выхлопными газами в атмосферу попадают тяжелые металлы. Один автомобиль за год вырабатывает около килограмма свинца.

4. Сельское хозяйство. Земли сельскохозяйственного назначения загрязнены отходами промышленных животноводческих комплексов, перенасыщены удобрениями и пестицидами. Правила внесения химикатов выполняются далеко не всегда, что становится причиной нарушения экологического равновесия.

Для повышения урожайности в промышленных масштабах применяют искусственные концентраторы стимуляторов роста. Повышение концентрации в почве прикормок и удобрений ведет к образованию нитратов, нитритов. Ядовитые препараты для уничтожения вредителей, накапливаясь в почвенном слое, вредят дождевым червям, насыщающих грунт важными элементами. Воду из водоемов, куда попадают канализационные сточные воды, используют для полива полей, повышая содержание вредных химических соединений в почвенном слое.

5. Жилищно-коммунальное хозяйство. Твердые бытовые отходы разных классов опасности оказывается на мусорных свалках. Там они постепенно разлагаются или распадаются на мелкие частицы, загрязняя и отравляя землю диоксинами, полихлорбифенилами, стиролом.

Неправильная утилизация батареек, ртутьсодержащих ламп и градусников в стране приводит к накапливанию тяжелых металлов, создавая повышенный радиационный фон.

6. Промышленная вырубка лесов. Зеленые легкие планеты нейтрализуют попадающие в воздух вредные вещества, и они не оседают на поверхности Земли. Вырубка деревьев, особенно вдоль дорог или промышленных объектов, приводит к усилению загрязнения земляного покрова. Добавляют свою негативную лепту работающие на топливе машины: трактора, лесосечная техника.

Возможные последствия загрязнения, что можно сделать

1. Снижение качества почв. Поллютанты ухудшают фильтрующую способность почв, жизнеспособность микроорганизмов. В результате плодородный слой становится переуплотненным, питательные вещества излишне минерализуются, уменьшается видовое разнообразие. Доказано пагубное влияние попавших в грунтовые воды загрязнителей и на гидросферу.
2. Гибель растений. На испорченных землях меняется характер распространения растительности: загрязнители нарушают их рост и не дают пустить корни.
3. Ухудшение здоровья людей и животных. Вредные вещества попадают вместе с пищей в организм, повреждают органы, способствуют развитию онкологических заболеваний, влияют на репродукцию, изменяют структуру генов.

Чтобы определить степень загрязнения литосферы, проводят исследования на территориях населенных пунктов, предприятий, таким образом оценивая риск воздействия на здоровье человека. Пробы берутся на разной глубине. При определении степени загрязнения литосферы учитываются результаты следующих анализов:

• химического;
• бактериологического;
• паразитологического;
• энтомологического.

Методы борьбы с загрязнением

1. Перерабатывать и утилизировать отходы. Современные технологии позволяют значительно уменьшить объем отходов и площадь мусорных свалок. Так можно сократить количество попадающих в верхний слой вредных веществ.

2. Сокращать промышленные выбросы. Модернизация предприятий, новые технологии производства и установка передовых очистных сооружений приведут к минимизации вредных выбросов, загрязненных земельных площадей.

3. Увеличивать количество зеленых насаждений. Экологи и ученые установили, что белая акация, дуб черешчатый, мелколистная липа способны аккумулировать минеральные элементы. Конский каштан и липа накапливают железо. Остролистный клен и тополь Болле вбирают свинец. Эти и другие растения, высаженные вдоль автомагистралей в городах и шоссейных трасс, рядом с промышленными предприятиями, помогут справиться с загрязнением литосферы.

4. Отказаться от пестицидов. Решение резко отказаться от синтетических препаратов может привести к резкому падению урожаев. Аграрии предлагают постепенно снижать применение химических удобрений и использовать альтернативные приемы защиты сельхозкультур:

• очищать посевной материал;
• проводить тщательную предпосевную обработку земли;
• механически уничтожать сорные растения;
• обрабатывать поля биопестицидами;
• рекультивировать земли.

Рекультивация — это очищение загрязненных земель и снижения содержания вредных веществ до безопасного уровня.

Предпочтение отдается тем способам, которые позволяют провести санации без замещения грунта. Так сохраняется структура почвы, не страдают полезные микроорганизмы. В зависимости от вида и уровня загрязнения, свойств почвы, состояния растительности используют три группы методов:

• локализация с помощью геоконтейнеров, механической изоляции, остекловывания;
• обработка на месте путем отмывания, откачивания почвенного воздуха для удаления летучих соединений, биологическая очистка микроорганизмами от органических веществ;
• обработка вне места на специально оборудованных площадках: физическая сепарация, пирометаллургическая обработка, фиторемедиация.

5. Проводить экологическое просвещение. Осведомленное население будет меньше образовывать стихийные свалки, стараться правильно утилизировать опасные отходы.

6. Внедрять безотходное производство.

7. Ужесточать ответственность за порчу земли.

Меры государственного контроля

Обязанность контролировать использование и охрану земель в России, принимать необходимые меры возложена на Федеральную службу по надзору в сфере природопользования, а также на Федеральную службу по ветеринарному и фитосанитарному контролю. Земельный контроль отнесен к одному из видов государственного экологического контроля. За нарушение правил обращения с опасными отходами предусмотрена административная или уголовная ответственность.

Чтобы выявить превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ в литосфере регулярно проводятся исследования состояния почвенного покрова в сельскохозяйственных районах, санитарно-защитных зонах предприятий, рекреационных зонах. Качество почвенного покрова должно соответствовать санитарно-эпидемиологическим требованиям СанПиН 2.1.7.1287-03.

Источник

Химическое загрязнение литосферы

Рассмотрение основных проблем сохранения окружающей среды. Литосфера, особенности её строения. Современные источники загрязнения почвы. Жидкие и твердые загрязняющие вещества и отходы. Химическое загрязнение литосферы тяжелыми металлами и ядохимикатами.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГАОУВПО «Волгоградский государственный университет» Институт управления и региональной экономики

Реферат на тему:

«Химическое загрязнение литосферы»

Выполнил студент: Боброва А.А.

1. Литосфера, её строение

2. Источники загрязнения почвы

Список используемой литературы

Период, начиная с 1950 г. до настоящего времени, называют периодом научно-технической революции. К концу ХХ века произошли огромные изменения и в технологии, появились новые средства связи и информационные технологии, что резко изменило возможности обмена информацией и сблизило самые отдаленные точки планеты. Мир буквально на наших глазах стремительно изменяется, и человечество в своих действиях не всегда поспевает за этими изменениями. Экологические проблемы возникли не сами по себе. Это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом. В новых условиях необходимо формирование и новых правил поведения, и новой морали с учетом всех естественнонаучных знаний. Наибольшая трудность, которая определяет многое в решении экологических проблем — все же недостаточная озабоченность человеческого общества в целом и многих его лидеров проблемами сохранения окружающей среды.

1. Литосфера, ее строение

Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность — поверхность литосферы. Литосферой называют твердую оболочку Земли, состоящую из земной коры и слоя верхней мантии, подстилающего земную кору. Расстояние нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро. Суша занимает 29,2%поверхности земного шара. Верхние слои литосферы называется почвой. Почвенный покров является важнейшим природным образованием и компонентом биосфера Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.кв.км, или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 10% суши, луга и пастбища — 25% суши. Плодородием почвы и климатическими условиями определяются возможность существования и развития экологических систем на Земле. К сожалению, из-за неправильной эксплуатации ежегодно теряется некоторая часть плодородных земель. Так, за последнее столетие в результате ускорения эрозии потеряно 2 млрд. гектаров плодородных земель, что составляет 27% от общей площади земель, используемых для сельского хозяйства.

2. Источники загрязнение почвы

Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых. Источники загрязнение почвы могут быть классифицированы следующим образом.

Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т.п. Все это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например, хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества — диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов.

Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и растения. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых изделий в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых деталей, а при эксплуатации шин — изношенные и вышедшие из строя покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными проблемами, так как при этом часто происходит сильные пожары, которые очень трудно тушить. Степень утилизации изношенных шин не превышает 30% от общего их объема.

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями.

Сельское хозяйство. Загрязнение почвы в сельском хозяйстве происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных удобрений и ядохимикатов. Известно, что в составе некоторых ядохимикатов содержится ртуть.

Рассмотрим более подробно загрязнение почвы тяжелыми металлами и ядохимикатами. загрязнение литосфера отход ядохимикат

Загрязнение почвы тяжелыми металлами. Тяжелыми металлами называют цветные металлы, плотность которых больше плотности железа. К ним относятся свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть.

Особенностью тяжелых металлов является то, что в небольших количествах почти все они необходимы для растений и живых организмов. В организме человека тяжелые металлы участвуют в жизненно важных биохимических процессах. Однако превышение допустимого их количества приводит к серьезным заболеваниям. Тяжелые металлы накапливаются в почве и способствуют постепенному изменению ее химического состава, нарушению жизнедеятельности растений и живых организмов. Из почвы тяжелые металлы могут попасть в организм животных и людей и вызывать нежелательные последствия. Установлено, что ртуть в почву поступает с некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из строя измерительными приборами. Например, одна люминесцентная лампа содержит 80 мг ртути. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4-5 тыс. т/год. Предельно допустимая концентрация ртути в почве составляет 2,1 мг/кг. При постоянном поступлении ртути в организм в малых количествах происходит поражение нервной системы, приводящей к легкой возбудимости и ослаблению памяти. Весьма токсичным для живых организмов является свинец. Из каждой тонны добываемого свинца до 25 кг его поступает в окружающую среду. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу вместе с выхлопными газами автомобилей при сжигании этилированного бензина, так как 1 л бензина содержит до 0,5 г тетраэтилсвинца. Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Предельно допустимая концентрация свинца в почве =32 мг/кг. Превышение этого показателя увеличивает вероятность попадания свинца в организм человека через сельскохозяйственные продукты, что может привести к поражению центральной нервной системы, печени, почек и мозга. В промышленных районах содержание свинца в почве в 25-27 раз больше, чем в сельскохозяйственных. Загрязнение почвы медью и цинком ежегодно составляет 35 и 27 кг/км соответственно. Повышение концентраций этих металлов в почве приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Большую опасность для человека представляет накопление в почве кадмия. В природе кадмий находится в почве и в воде, а также в тканях растений. Всемирная организация здравоохранения рекомендовала ограничение дозы кадмия, поступающего с пищей в организм человека, до 70 мкг в сутки. Потребляя пищу, содержащую повышенные дозы кадмия, приводит к деформации скелета, снижению роста и сильным болевым ощущениям в пояснице.

Загрязнение почвы пестицидами. Почва загрязняется также при использовании в сельском хозяйстве пестицидов. Известно, что нормальный рост растений определяется различными физическими, химическими и биологическими процессами, которые протекают в почве. При попадании в почву пестициды могут быть включены в эти процессы с их накоплением в растениях. Кроме того, они сохраняют устойчивость в почве длительное время, что также обуславливает их накопление в пищевых цепях.

Пестициды, или ядохимикаты, по назначению подразделяются на следующие группы:

-инсектициды, представляющие собой химикаты для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур (тиофос, метафос, карбофос, хлорофос, карбаматы);

— гербициды, предназначенные для борьбы с сорными травами (амины, карбаматы, триазины);

— фунгициды, или химикаты для борьбы с грибковыми болезнями растений (бензимидазолы, морфолины, дитиокарбаматы, тетраметилтиурамдисульфид);

— регуляторы роста растений;

— дефолианты, вызывающие преждевременное старение листьев растений. Они широко применяются при механизированной сборке хлопка для ускорения опадения листьев у хлопчатника.

Дефолианты применялись во время войны во Вьетнаме для оголения джунглей. Это позволяло американской авиации обнаружить военные базы вьетнамских партизан. Одним из первых пестицидов был печально известный ДДТ — дифенилдихлортрихлорэтан. Впервые он был синтезирован немецким химиком П.Мюллером. Этот препарат обладал высокоэффективными инсектицидными свойствами и поэтому долгое время успешно применялся против малярийных комаров, клещей, вшей. В 1944-1946 годах с помощью ДДТ успешно подавляли очаги сыпного тифа в Неаполе и малярии в некоторых провинциях Италии. В СССР с помощью ДДТ был уничтожен клещ, переносящий таежный энцефалит. Все это в свое время послужило причиной присуждения П. Мюллеру Нобелевской премии. Однако много позже обнаружилось, что ДДТ обладая высокой устойчивостью в природной среде, способен накапливаться в пищевых цепях и наносить существенный вред животному миру. Попадая в организм человека, ДДТ аккумулируется в мозге и действует как нервный яд. При этом нормальное функционирование мозга может быть нарушено. Применение ДДТ в настоящее время запрещено, но предполагают, что в биохимическом круговороте количество ДДТ в настоящее время составляет около 1 млн.т. Необходимость применения пестицидов в сельском хозяйстве обусловлена тем, что без них урожайность сельскохозяйственных культур резко падает и составляет лишь 20-40% от возможной при их применении. Трудно себе представить уничтожение колорадского жука на картофельных плантациях без применения пестицидов.

Загрязнение литосферы при захоронении радиоактивных отходов.

В процессе ядерной реакции на атомных электростанциях лишь 0,5-1,5% ядерного топлива превращается в тепловую энергию, а остальная часть(98,5-99,5%) выгружается из атомных реакторов в виде отходов. Эти отходы представляют собой радиоактивные продукты расщепления урана — плутоний, цезий, стронций и другие. Если учитывать, что загрузка ядерного топлива в реакторе составляет 180 т, то утилизация и захоронение отработанного ядерного представляют собой труднорешимую проблему. Ежегодно в мире при производстве электроэнергии на атомных электростанциях образуется около 200000 куб.м. радиоактивных отходов с низкой и промежуточной активностью и 10000 куб.м. высокоактивных отходов и отработанного ядерного топлива.

Радиоактивные отходы бывают жидкими и твердыми. В зависимости от агрегатного состояния изменяются условия их захоронения. Высокоактивные жидкие радиоактивные отходы, способные к взрыву, в виде азотнокислых водных растворов хранят в аппаратах объемом до нескольких кубометров с двойными стенками из нержавеющей стали и с мешалкой. Жидкие высокоактивные радиоактивные отходы, не способные к взрыву хранятся в могильниках, которые состоят из шахт и помещений для хранения. В настоящее время одним из безопасных способов устранения опасности радиоактивного излучения твердых ядерных отходов является их захоронение. Твердые радиоактивные отходы хоронят в специальных контейнерах в подземных штольнях, тоннелях. К ним предъявляются особые требования при транспортировке к месту захоронения. Проблема транспортировки радиоактивных отходов особенно актуальна для России. Дело в том, что построенные еще при СССР нашими специалистами и по нашей технологии атомные электростанции в других странах на нашем ядерном топливе, и мы должны увозить отработанные отходы. Получается весьма удручающая для России картина: электроэнергия остается для нужд страны-потребителя, а радиоактивные отходы возвращаются к нам. Такое сотрудничество с другими странами ведет в перспективе к весьма неприятным последствиям. Ведь захоронение радиоактивных отходов — это, прежде всего временное их удаление, а что с ними произойдет через 50,100 лет?

Таким образом, мы оставляем будущему поколению тяжелое наследие.

Список используемой литературы:

1. «Безопасность жизнедеятельности» учебник под ред. Э.А. Арустамов Изд-во «Дашков и К» 2001г.

2. В.С Гриценко «Безопасность жизнедеятельности» учебное пособие 2005г.

3. «Глобальные проблемы современности» сб. трудов ВНИНСИ -№ 5 , 1998г.

4. Федеральный экологический фонд Российской Федерации, Лосев К.С., Горшков В.Г., Кондратьев К.Я., и др. Проблемы экологии России, 1997г.

Источник