Химическое загрязнение почвы, как экологическая проблема не только самой почвы, но и связанных с ней экосистем
Химическим загрязнением почвы принято считать увеличение в грунте химических соединений, возникающее под прямым или косвенным действием антропогенного характера, вызывающее ухудшение её качеств и представляющее потенциальную опасность для здоровья человека. Вследствие нерационального природопользования в почвенном слое накапливаются опасные химические вещества, загрязняющие не только саму почву, но и связанные с ней экосистемы — атмосферу, биосферу, гидросферу.
Основные источники химического загрязнения почвы
В той или иной степени загрязнение почвенной толщи происходит при практически любой хозяйственной деятельности человечества. Но существуют главные источники её химического загрязнения.
Атмосферный перенос загрязняющих веществ в землю. Кислотные дожди
Выбросы промышленных предприятий в атмосферу, токсические испарения со свалок и полигонов — всё это накапливается в атмосфере и выпадает на землю в виде загрязняющих осадков. Как правило, оксиды азота и углерода, диоксид серы и газообразные органические вещества обуславливают условия для выпадения кислотных дождей.
Понятие кислотного дождя включает в себя все виды метеорологических осадков — снега, тумана, дождя и даже пыли с понижением водородного показателя. Формируясь над загрязнённой территорией, кислотные дожди могут выпадать за десятки километров от неё.
Выпадение кислотных дождей наносит урон здоровью человека и экологии в целом:
- загрязняют атмосферу;
- закисляют почву, вызывают эрозию;
- провоцируют коррозию металлов;
- разрушают строения;
- вызывают гибель растительного и животного мира;
- ухудшают здоровье и качество жизни человека.
Выхлопные газы автотранспорта выбрасывают в атмосферу большие дозы паров бензина, сажи, окиси азота и другие химические соединения. Они осаждаются на землю и вызывают немалое загрязнение, особенно проявляющееся вблизи крупных автомагистралей.
Свалки и полигоны с отходами
Занимая всё большие территории, свалки отравляют поверхностный слой почвы, воздух, ближние водоёмы такими суперэкотоксикантами, как хлордиоксины, бифенилы, тяжёлые металлы, галогенсодержащие вещества и продукты их распада.
Особенно опасны выбросы отходов, подлежащих специальной утилизации — батареек, микросхем, испорченных градусников, ртутьсодержащих ламп. Такой мусор выделяет в окружающую среду токсичные соединения тяжёлых металлов, которые почти не разлагаются. Они отравляют грунт годами, делая его не пригодным для какого-либо использования.
Самый распространённый мусор — из пластика — опасен тем, что разлагается в земле не меньше 200 лет. При этом он выделяет в почву при распаде ядовитые вещества, применяемые при его производстве — канцерогенные или токсичные антивоспламенители, хлор. Замечено, что даже на давно заброшенных полигонах и свалках совсем нет растений. Химический фильтрат из недр полигонов убивает всё живое и приводит к эрозии почвы, которая практически не поддаётся лечению.
Источник
Основные причины антропогенного загрязнения почв и их последствия
Загрязнение почвы – это ухудшение ее качества из-за попадания вредных веществ, таких как тяжелые металлы, растворители, нефтяные углеводороды, пестициды, гербициды и т.п. Существует множество источников, загрязняющих почвы, и некоторые из них описаны ниже.
Химические разливы и утечки
При хранении, транспортировке и использовании химических веществ часто происходят случайные разливы и утечки. Химические вещества, попадающие на землю во время таких аварий, вредны и загрязняют почву. Например, когда нефть транспортируется по трубопроводам от нефтяных месторождений к перерабатывающим заводам, она может просачиваться через отверстия в трубе и загрязнять почву в окрестностях.
Горные работы
Добыча полезных ископаемых создает значительный объем отходов, которые часто попадают в окружающую землю или воду. Горнодобывающая деятельность включает дробление, измельчение и переработку минерального сырья. Эти процессы высвобождают неиспользуемые и нежелательные отходы в окружающую среду. Токсичные химические вещества, такие как тяжелые металлы, часто являются частью таких отходов.
Строительные работы
Строительные работы часто приводят к выбросу вредных химических веществ в окружающую среду и являются одной из основных причин загрязнения почв в городских районах. Пыль, образующаяся на объектах, покрывает почву или загрязняет воздух, а снос старых зданий часто приводит к выделению токсичных химических веществ, таких как асбест, которые могут отравить почву.
Использование химических веществ в сельском хозяйстве
В современном сельском хозяйстве используется широкий спектр пестицидов, инсектицидов, удобрений, гербицидов. Пытаясь повысить урожайность, фермеры во всем мире наносят ущерб здоровью окружающей среды. Использование таких химических веществ загрязняет почву сельскохозяйственных угодий, а сельскохозяйственный сток загрязняет близлежащие водные объекты. Многие химикаты, используемые в сельском хозяйстве, вредны для здоровья человека, животных и растений. На самом деле, многие из этих химических веществ связывают с развитием рака, заболеваниями почек и неврологическими расстройствами.
Отшелушивание краски
По мере того как краска на стенах и фасадах здания стареет, она может начать трескаться и осыпаться на почву. Химические вещества, содержащиеся в частицах краски опасны для окружающей среды. Если краска сделана на основе свинца, то он может накапливается в почве в токсичных концентрациях.
Утечки сточных вод
Утечки в канализационных линиях могут привести к загрязнению почвы. Такая почва становится высокотоксичной, так как многие патогенные микроорганизмы могут размножаться в ней и в конечном итоге попадают в организм человека через потребление растений, выращенных в зоне поражения. Если овощи, выращенные на такой почве плохо вымыты перед употреблением, шансы заразиться инфекционными заболеваниями возрастает.
Неправильная утилизация отходов
Неправильная и безответственная утилизация отходов загрязняет почву. Иногда отходы сбрасываются незаконно в местах, где это запрещено делать. Например, заводы не могут обрабатывать отходы в соответствии с надлежащими нормами и сбрасывают их в окружающую землю или воду.
Последствия
Загрязнение почвы может привести к следующим негативным последствиям:
Ставит под угрозу здоровье сельскохозяйственных растений
Здоровая почва имеет важное значение для роста высококачественных культур и других растений. Когда растения произрастают в загрязненной почве, это отрицательно сказывается на урожае как с точки зрения количества, так и качества. Многие растения не могут расти на загрязненной почве из-за изменения рН или других свойств почвы. Полезные микроорганизмы, обитающие в почве, также гибнут, что приводит к значительному снижению урожайности. Неспособность растений расти, в свою очередь, влияет на животных и людей, зависящих от них для пищевых и других нужд. Таким образом, в результате загрязнения почвы страдает вся пищевая цепочка.
Приводит к загрязнению воздуха и воды
Когда почва сильно загрязнена, растения не растут. В результате почва становится уязвимой для эрозионных сил как ветра, так и воды. Ветер может поднять загрязняющие вещества с почвы в воздух, а вода смыть их в близлежащие водные объекты. Сток, насыщенный пестицидами и инсектицидами, используемыми в сельском хозяйстве, также попадает в водные объекты, когда почва сельскохозяйственных угодий эродируется дождевой водой. Таким образом, загрязнение почвы может привести к загрязнению воздуха и воды.
Отрицательно влияет на здоровье живых организмов
Последствия загрязнения почвы, описанные выше, также оказывают негативное воздействие на здоровье животных и человека. Растения, выращенные в загрязненной почве, обычно поглощают токсичные вещества, которые в конечном итоге попадают в организм человека непосредственно при потреблении в пищу или через пищевую цепь. Страдают и животные, которые зависят от растений как основного источника питания. Химические элементы могут также попасть в организм человека или животных через воздух.
Вредные вещества в почве часто проникают в подземные водоносные горизонты, используемые для питьевой воды. Воздействие загрязнителей почвы на здоровье человека зависит от целого ряда факторов, таких как характер загрязнителя, способ воздействия и уязвимость подвергающегося воздействию населения. Некоторые токсины, такие как тяжелые металлы, пестициды и гербициды, могут быть канцерогенными по своей природе, в то время как другие химические вещества способны привести к врожденным заболеваниям, почечной недостаточности и неврологическим расстройствам.
Источник
Источники загрязнения почв и загрязняющие вещества
Загрязнителем почвы может быть любой физический агент, химической вещество и биологический вид, попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, превышающих свою обычную концентрацию. Основной показатель, характеризующий воздействие загрязняющих веществ на окружающую среду – предельно допустимая концентрация (ПДК).
Загрязнение почв сопряжено с загрязнением атмосферы и воды. В почву попадают различные твердые и жидкие отходы промышленного производства, сельского хозяйства и коммунально-бытовых предприятий. Главные источники загрязнения-жилые дома и коммунально-бытовые предприятия, промышленные предприятия, сельское хозяйство, транспорт и др.
Жилищно-коммунальное хозяйство
Основными загрязнителями почвы-бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор общественных учреждений (больниц, столовых, гостиниц, магазинов и т.д.).
Все это собирают и вывозят на городские и местные свалки, которые занимают большие площади земель и являются источниками загрязнения воздуха, грунтовых вод ядовитыми веществами. В настоящее время уничтожение жилищно-коммунальных отходов производится путем промышленной переработки мусора на специальных заводах.
Промышленные предприятия
В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, способные оказывать токсическое воздействие на почву, живые организмы и их сообщества. Например, в отходах металлургической промышленности содержатся соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пластмасс и искусственного волокна образуются отходы бензола и фенола. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности, предоставляют собой фенолы, метанол, скипидар.
Основной путь тяжелых металлов в почву атмосферный. Наибольшую концентрацию в атмосферных выбросах предприятий имеют такие металлы, как кадмий, ртуть, свинец, цинк, медь, никель и др.
Сельское хозяйство
Основные загрязнители почвы в этой отрасли являются удобрения, ядохимикаты, применяемые для защиты растений от вредителей, болезней, сорняков. Ежегодно вместе с урожаем из почвы выносятся миллионы тонн питательных веществ (азота, калия, фосфора, магния, кальция и др), которые необходимо компенсировать. Следовательно, внесение органических и минеральных удобрений – важнейшее средство восстановления повышения плодородия почв. Необходимость применения пестицидов в сельском хозяйстве объясняется тем, что без них урожайность сельскохозяйственных культур резко падает и составляет лишь 20-40% той, которая могла бы быть получена при их применении. Вместе с тем, следует знать, что большое количество пестицидов токсичны не только для вредителей культурных растений, но и для животных и человека. Ненормированное применение пестицидов ведет к загрязнению почв из-за нарушения в ней круговорота веществ. Особенность этих веществ заключается в том, что они сохраняю устойчивость в почве длительное время, что приводит к накоплению их в урожае сельскохозяйственных культур.
Применение удобрений в сельском хозяйстве также вызывает ряд экологических проблем, связанных с загрязнением почвы неорганическими и органическими химическими веществами. Большую опасность для человека представляет накопление в почве кадмия, который в природе находится в почве и воде, а также в тканях растений.
Органические удобрения часто служат источником биологического загрязнения почвы. Вместе с навозом в нее попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания могут поступать в организм человека.
Транспорт
Развитая транспортная сеть, ее прогресс сопровождается негативными последствиями – отрицательным воздействием на окружающую среду. Экологический ущерб от эксплуатации автотранспортных средств обусловлен токсичными выбросами. Так, установлено, что ежегодно автотранспортные средства выбрасывают в атмосферу более 12 млн. тонн различных загрязняющих веществ: окиси углерода, окислов азота, серы, сажи и других. Большая часть этих выбросов оседает на почву, изменяя ее основные природные параметры.
К освоению выработанных торфяных месторождений следует приступать как можно раньше после окончания добычи торфа и завершения мелиоративного устройства территории. Запаздыванием с рекультивацией приведет к зарастанию площади кустарником, мелколесьем, сорной растительностью Интенсивное рыхление вспаханного пласта содействует проникновению в .
Наибольшие площади нарушенных земель связаны с торфоразработками. При разработке торфяников на топливо, удобрение, подстилку, с целью использования торфа в химической промышленности на месте выработанных торфяников остаются карьеры, покрытые слоем остаточного торфа мощностью до нескольких десятков сантиметров, подстилаемые минеральным грунтом. .
К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева, масса атомов которых составляет более 50 атомных единиц. Часть из них (медь, цинк, молибден, марганец). Получивших название микроэлементов, играют важную роль в жизни растений. Они входят в состав многих ферментов, являясь катализаторами .
Рекультивация-комплекс мероприятий по восстановлению нарушенных человеком в процессе природопользования и иной антропогенной деятельности свойств почв- земель для последующего их использования и улучшения экологического состояния. Объекты рекультивации: нарушенные земли, то есть территории, на которых разрушены или полностью уничтожены .
Все процессы и явления, которые вызывают деградацию почв, снижают почвенное плодородие и уменьшающие площадь сельскохозяйственных земель, условно делятся на 4 группы. Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя: землетрясение, карсты (растворение водой горных пород), суффозия (вынос .
Источник