Мероприятия по снижению загрязнения почвы

Основным источником поступления нефтепродуктов в почвы в условиях города являются выбросы автотранспорта (в условиях отсутствия специфического загрязнения), а также углеводороды, попадающие в почву с дождевым и талым стоком.

Нефтепродукты являются токсичным веществом третьего класса опасности. При попадании нефти и нефтепродуктов в почву происходят глубокие изменения химических, физических, микробиологических свойств почвы и, возможно, существенная перестройка всего почвенного профиля. Загрязненные нефтепродуктами почва и вода практически не способны самостоятельно очиститься от нефтяного загрязнения — разложение нефти и нефтепродуктов в естественных условиях происходит очень медленно, а продукты разложения (смолистые вещества, кислоты) в свою очередь являются загрязнителями. Нефть подавляет самоо-

чищающую активность почвы и воды, в результате чего накапливаются трудноокисляемые продукты, препятствующие жизнедеятельности микроорганизмов, нарушающие соотношение между группами естественных микроорганизмов, подавляющие жизненно важные процессы дыхания и самоочищения. Природная экосистема способна самоочищаться от небольших нефтяных загрязнений силами естественных природных микроорганизмов-биодеструкторов, однако, не в состоянии справляться с масштабами индустриального загрязнения – аварийными разливами нефти, мазута, дизтоплива, масел. Например, сточные воды предприятий нефтехимии остаются токсичными даже после 6 месяцев выстойки, а в зоне почвенного разлива нефтепродуктов трава не растет многие годы.

Среди различных факторов негативного воздействия на окружающую среду все возрастающую роль играет промышленное загрязнение почв.

Загрязнение почв нередко тормозит ход почвообразовательных процессов, резко снижает урожайность, вызывает накопление вредных веществ в растениях. Ослабляется также самоочищающаяся способность почв, что повышает опасность заболеваний.

Борьба с загрязнением почв, вызванным антропогенным воздействием, — одна из основных задач природопользования.

В зависимости от масштаба и характера загрязнения возможны следующие направления очистки почв.

Способы очистки почв от загрязнений можно разделить на физические, химические, физико-химические и биохимические.

Физические методы предусматривают удаление верхнего слоя грунта с загрязненных территорий, следует отнести все варианты промывки почвы с растворением загрязнителей в промывающей жидкости (воде).

— запахивание в почву на неудобьях, на глубину 30-35 см.

— вывоз на полигон.

— санирование в кагатах (бурт). Предусматривает выемку загрязненного грунта и укладку его в форме кагата высотой 0.4-2м.

— внедрение севооборотов, внесение минеральных удобрений, мульчирование.

Химические методы включают термические способы, процессы выщелачивания, связывания загрязнителей в комплексные соединения.

Термические способы используют для удаления органических веществ и некоторых цветных металлов, химической стабилизации грунтов. Их реализуют в различных вариантах: нагрев на воздухе, в вакууме, пиролиз.

Биохимические методы очистки почв в настоящее время включают применение бактерий в сочетании с вентиляцией почвы воздухом или кислородом (биовентилирование), фиторемидиацию, грибковые технологии, использование ила.

Пример рекультивации почвы загрязненной нефтепродуктами.

Процессы рекультивации земель, нарушенных и загрязненных нефтепродуктами включает:

удаление из состава почвы нефти;

рекультивацию земель (технический и биологический этап).

Рекультивация загрязненных нефтью земель проводиться в несколько стадий, сроки проведения которых должны быть указаны в проекте. Сроки и стадии рекультивации намечаются в соответствии с уровнем загрязнения, климатическими условиями данной природной зоны и состоянием биогеоценоза.

Выделяются два уровня загрязнения:

Умеренное загрязнение, которое может быть ликвидировано путем активизации процессов самоочищения агротехническими приемами (внесение удобрений, поверхностной обработкой и глубоким рыхлением и т.д.)

Сильное загрязнение, которое может быть ликвидировано путем проведения специальных мероприятий, способствующих созданию аэробных условий и активизации углеводородокисляющих процессов.

Источник

Снижение загрязнения почвенного покрова. Основные направления в системе мероприятий по снижению загрязнения почвенного покрова.

Охрана почв от загрязнения тяжелыми металлами

В природе насчитывается 78 тяжелых металлов, а их общая масса не превышает 1, 2 % общей массы литосферы (А. А. Беккер и др., 1989).

Чаще всего почва загрязняется таким тяжелыми металлами, как железо, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт, ртуть, свинец, кадмий и др. Они известны и под названием микроэлементов, поскольку необходимые растениям в небольших количествах.

Во многих случаях тяжелые металлы содержатся в почвах в незначительных количествах и не являются вредными. Однако концентрация их в почве может увеличиваться за счет выхлопных газов транспортных средств, вывоза в поле ила станций очистительных вод, орошения стоковыми водами, отходов, остатков и выбросов, во время эксплуатации шахт и промышленных площадок, внесения фосфорных и органических удобрений, применения пестицидов и др.

К агротехническим приемам борьбы с загрязненностью почв тяжелыми металлами принадлежат известкование и внесение органических удобрений. Благодаря известкованию удается в несколько раз уменьшить содержание свинца в сельскохозяйственных культурах, которые выращивают на загрязненных почвах. Известь наиболее эффективна на почвах, загрязненных кадмием.

Высокими свойствами детоксикации характеризуются гной, торф, компосты, а также цеолит.

Большую роль в локализации тяжелых металлов играют зеленые насаждения. Да, посадка вдоль автомагистралей сплошной полосы из боярышника и клена полевого снижает содержание свинца в овощах, которые выращивают в зоне влияния автострад, на 30-50%.

Существует и ряд биологических методов, например: выращивания растений, которые слабо реагируют на избыток тяжелых металлов в почве; выращивание на загрязненных почвах культур, которые не употребляют животные и люди. Наиболее загрязненные участки необходимо отводить под посадку леса и выращивание декоративных растений.

Охрана грунта от загрязнения экскрементами животных

Экскременты животных и птицы благодаря высокому содержанию органического вещества, а также питательных элементов (фосфор, калий, микроэлементы) издавна считаются ценным удобрением. Однако внесение их в избыточных количествах, то есть в дозах, которые превышают потребности растений, ведет к нарушению механизма преобразования и может ухудшить свойства грунта (водопроницаемость, влагоемкость, содержимое кислорода, и др.), а, следовательно, и плодородие почвы.

Учитывая это, основными мероприятиями охраны почв от загрязнения экскрементами животных является нормируемое кормление животных и использование органических удобрений в оптимальных количествах.

Охрана почв от засоления

Различают два вида засоления — первичное и вторичное. Первичное засоление почв проявляется в естественных условиях и обусловлено такими факторами, как глубина и минерализация грунтовых вод, гранулометрический состав, строение и складень почвы, водообмен, климатические условия и др.

Вторичное засоление грунта обусловлено производственной деятельностью человека через ненормируемое орошение и отсутствие естественного или искусственного дренажа. В случае этого засоления грунта наблюдается разрушение грунтовых агрегатов и уплотнение почвы, повышения уровня грунтовых вод и поднятия солевых растворов, к поверхности, испарение из поверхности почвы и отложение солей в верхнем слое грунта. Для избежания или уменьшения засоления почв необходимо применять комплекс агротехнических и гидромелиоративных мероприятий, которые включают дренаж, планирование, капиллярную и эксплуатационную промывку почв, капитальное промывание и тому подобное

Охрана почв от загрязнения пестицидами

Пестициды — это химические средства борьбы с вредными организмами: насекомыми (инсектициды), болезнями (фунгициды), сорняками (гербициды), и др.

Применение пестицидов, прежде всего, направлено на уменьшение вредных организмов и повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Ведь, по данным Л.Д. Воронова (1977), убытки в результате вредителей в среднем составляют 14 %, болезней — 12 % и зарослей бурьяном — 9 %.

Одним из негативных результатов применения пестицидов в агроэкологическом аспекте есть возможность нарушения существующего равновесия численности видов в конкретных популяциях. В результате химических обработок погибают не только вредные организмы, но и много полезных видов. А исчезновение их из агроэкосистемы может привести к значительным изменениям в характере функционирования экосистемы в целом. Под воздействием пестицидов, может изменяться состав вредных насекомых и клещей, при этом на смену одних вредных организмов приходят другие.

Важную роль в снижении и предотвращении негативных последствий интенсивного применения пестицидов в земледелии играет контроль за содержимым их остатков в объектах окружающей среды, растениеводческой продукции, кормах и продуктах питания растительного происхождения. Учет результатов контроля над остатками пестицидов позволяет существенно снизить или устранить полностью негативные последствия применения пестицидов.

Одним из путей решения проблемы загрязнения почвы пестицидами является усовершенствование их ассортимента. Наиболее перспективными пестицидами в этом отношении могут быть органические соединения фосфора, производные алифатических карбоновых кислот, производные карбаминовой и тиокарбаминовой кислот.

Для предотвращения нагромождения стойких пестицидов в почвах необходимо шире чередовать пестициды с учетом их персистентности дифференцирования для различных грунтово-климатических зон.

Для защиты почвы от загрязнения совершенствуют способы применения пестицидов. В последние годы значительно сократилось использование порохообразных препаратов, и увеличился ассортимент в виде эмульсии и смачиваемых порошков, которые применяются путем опрыскивания, а также препаратов, в виде гранул.

Снизить фитотоксичность остатков гербицидов могут также внесенные в почву разные вещества, которые влияют на гербициды. Такое влияние, в частности, имеет активированный уголь. Использование его в дозе от 150 до 600 кг/гектара существенно снижает или полностью устраняет фитотоксичное действие остатков гербицидов на картофеле, сахарной свекле и тому подобное.

Для предотвращения нагромождения нитратов в растениях азотные минеральные удобрения нужно вносить частями в строгом соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур за основными этапами органогенеза на основании данных грунтово-растениеводческой диагностики. Одновременно доказано, что нецелесообразно применять некоторые азотные удобрения на очень кислых почвах, а также на территориях первого пояса зоны санитарной охраны централизованного водоснабжения, на мерзлоталой почве.

Значительно уменьшить избыток нитратов в почве и растениях можно за счет соединенного внесения органических и минеральных удобрений, соломы, сидерации.

Дата добавления: 2015-01-13 ; просмотров: 28 ; Нарушение авторских прав

Источник

Мероприятия по снижению загрязнения почвы

Устинов Анатолий Иванович

председатель ревизионной комиссии АППЯПМ, генеральный директор ООО «Плава»

ДОРОХОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

СПЕЦИАЛИСТ АППЯПМ ПО АПРОБАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР

ТЕЛ.: 8-953-707-74-49; 8-920-234-05-61; asprus@mail.ru

ОПИСАНИЕ СОРТОВ МАЛИНЫ РЕМОНТАНТНОГО ТИПА ПЛОДОНОШЕНИЯ

(с использованием материалов Казакова И.В.)

СОВРЕМЕННЫЙ СОРТИМЕНТ СЛИВЫ

Дубовик В.А. Приемы и механизм снижения загрязнения почв / В.А. Дубовик // Садоводство и виноградарство, №6, 2011 г. — с. 11-12.

В.А. Дубовик,
Российский государственный аграрный заочный университет

Показано влияние тяжелых металлов на продуктивность сельскохозяйственных культур и качество получаемой продукции. Проанализированы взаимодействие тяжелых металлов с глинистыми минералами и роль органических удобрений в изменении степени подвижности ТМ. Указаны приемы снижения фитотоксичности почв и защиты растений от загрязнения ТМ.

Ключевые слова: тяжелые металлы, органичекое удобрение, сельскохозяйственные культуры, фитотоксичность.

The effect of heavy metals on crop productivity and production’s quality is shown. The interaction of heavy metals with clay minerals and the role of organic manure on the mobility of the TM are presented. The techniques of reducing the phytotoxicity of soil and plant protection from contamination of TM are given.
Key words: heavy metals, organic fertilizer, crops, phytotoxicity.

Загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ) относится к необратимым видам деградации. Практически невозможно снизить валовое содержание ТМ в загрязненных почвах. Однако, можно значительно снизить их подвижность и сделать менее доступными для растений. Среди основных приемов детоксикации и рекультивации почв, загрязненных ТМ, выделяют известкование, внесение органических и минеральных удобрений, применение цеолитов, глинование, подбор устойчивых сельскохозяйственных растений, снижающих подвижность тяжелых металлов, закрепляющих их в почве. Это приводит к уменьшению их доступности для растений, снижению токсичности и сокращению их накоплений в биомассе растений. Несмотря на разногласия в том, какой процесс преимущественно контролирует подвижность ТМ в почвах, адсорбция — поглощение ионов тяжелых металлов или образование труднорастворимых соединений, наблюдения разных авторов показывают, что они наименее подвижны при нейтральной и слабощелочной реакции среды. Известкование почвы приводит к снижению подвижности тяжелых металлов за счет образования труднорастворимых соединений, а также сорбции их оксидами и гидроксидами железа и марганца. Наибольший эффект обеспечивает внесение только очень высокой дозы извести, соответствующей 30 т/га СаС03. Снижение поступления ТМ в растения под влиянием известкования наблюдается вплоть до применения дозы известковой муки, соответствующей 40 т/га СаСО3. Положительное влияние известкования как детоксиканта может проявляться и в почвах с оптимальной для роста и развития растений реакцией среды. При достижении с помощью известкования реакции почвенного раствора в интервале рН 6,0-6,5 большинство ТМ образуют труднорастворимые соединения в виде карбонатов. Одновременно резко возрастает содержание водорастворимого и обменного кальция, в результате чего уменьшается способность корневой системы растений к поглощению ряда металлов [3].
На черноземах обыкновенных к наиболее эффективным и малозатратным агроприемам, повышающим насыщение ППК кальцием и блокирование подвижности ТМ, относятся кальцийсодержащие соединения (карбонат кальция, дефекат, фосфогипс, внесенные по 5 т/га за ротацию севооборота).
Кроме химических превращений при известковании почв, сопровождающихся изменением валентности и подвижности металлов, их фитотоксичности, транслокации в растения, существуют другие механизмы. Они влияют на поведение металлов в системе почва-растение, из которых на первое место выступает живой организм. Например, обнаружено, что корневые выделения растений семейства злаковых способны переводить некоторые металлы из неподвижных в очень подвижные соединения. По всей вероятности, это связано с органо-минеральными комплексами. Уменьшение кислотности почвы способствует усилению поглощения ТМ дикорастущими и луговыми растениями [1]. Есть виды растений, обладающие супераккумулятивными способностями по отношению к определенным тяжелым металлам. Они могут быть использованы для выращивания с целью очистки загрязненных почв от элементов, представляющих опасность при употреблении в пищу животными и человеком.
Этот прием получил название фиторемедиация. Растение-фиторемедиатор, кроме супераккумулирующей способности, должно развивать большую вегетативную массу и иметь высокий биологический коэффициент поглощения металлов в широком интервале рН. Очистка почв с помощью растений эффективна, когда уровень загрязнения невысок, а элемент-загрязнитель представляет большую опасность для пищевых целей и имеет низкие уровни допустимых концентраций для почвы и продуктов питания. По данным Ю.В. Алексеева [1], такие растения как одуванчик, лютик едкий, клевер ползучий на кислой почве содержали кадмия больше, чем на почве нейтральной, несмотря на то, что этого элемента в кислой почве было вдвое меньше, чем в слабокислой. Среди культурных средоулучшителей, в первую очередь, используются многолетние бобовые травы и их смеси со злаковыми.
Уменьшение токсического действия ТМ наблюдается при внесении фосфатов в почву. Внесение диаммонийфосфата приводит к значительной фиксации кадмия. Фосфатообразование часто является преимущественным процессом, контролирующим переход ТМ из жидких фаз в твердые.
Одно из важнейших мест в детоксикации ТМ занимает внесение органических удобрений, которые выступают как хорошие адсорбенты катионов и анионов, повышают буферность почвы, понижают концентрацию солей в почве благодаря высокой реакционной способности, обусловленной значительной емкостью обмена. При внесении органических удобрений в загрязненную почву можно ожидать уменьшения подвижности ТМ вследствие образования различных органоминеральных комплексов, обладающих низкой растворимостью. Однако надо иметь в виду, что при этом образуются водорастворимые низкомолекулярные органические комплексы, увеличивающие миграционную способность металлов. Так, внесение в почву свежего навоза и слаборазложившейся соломы способствует росту подвижности ТМ [4]. Органическое вещество обладает высокой реакционной способностью за счет большой удельной поверхности (300-600 м2/г). Гуминовые вещества в силу неоднородности своей структуры и поливалентности могут взаимодействовать с ионами тяжелых металлов путем ионного обмена, поверхностной адсорбции, комплексообразования и коагуляции. Органические удобрения и кальцийсодержащие мелиоранты способствуют закреплению элементов в почве, образуя комплексные соединения и тем самым уменьшая их доступность для растений.
В современных условиях черноземы выщелоченные подверглись значительной деградации, выраженной в потере кальция из ППК и увеличении кислотности почвенного раствора. Например, в северной части Тамбовской равнины количество этих почв с кислой реакцией достигло 95 %. В них возрастает активность подвижных форм тяжелых металлов и пестицидов, приводящих к увеличению их в выращиваемой продукции и снижению продуктивности сельскохозяйственных культур до 40 % из-за блокирования жизнедеятельности почвенной микробиоты. Поэтому на этом подтипе чернозема эффективнее вносить высокие дозы мелиорантов.
Изучение взаимодействия ТМ с глинистыми минералами позволило сделать предположение, что для снижения фитотоксичности можно использовать природные цеолиты, которые являются не только хорошими сорбентами вредных веществ, но и источником питательных элементов. Природные цеолиты характеризуются высокой селективностью поглощения по отношению к ТМ. По нашим данным, внесение цеолита — клиноптилолита в почву в дозе 15 т/га приводит к увеличению емкости поглощения на 15-25 %, последействие прослеживается в течение 5-7 лет.
Высокая сорбционная способность цеолитов объясняется большой общей площадью поверхности 720-880 м2/г и высокой емкостью катионного обмена, которая может достигать 100 мг-экв./100 г [1,2].
Все приемы снижения фитотоксичности почв можно подразделить на предупредительные и способствующие ликвидации уже существующего загрязнения. Основное мероприятие по защите почв и растений от загрязнения ТМ — предотвращение загрязнения, которое базируется на совершенствовании технологий производства, создании замкнутых технологических систем, на контроле внесения в почву отходов промышленности в качестве удобрений и мелиоратов.

Литература
1. Алексеев Ю.В., Лепкович И.П. Кадмий и цинк в растениях луговых фитоценозов //Агрохимия. — 2003, № 9. — С. 66-69.
2. Немцев Н.С. Технологические приемы, направленные на восстановление загрязненных тяжелыми ме¬таллами почв // Вест.РАСХН. — 2003, №1. — С. 13-15.
3. Овчаренко М.М., Шильников И.А., Полякова Д.К. Влияние известкования и кислотности почвы на поступление в растения тяжелых металлов // Агрохи¬мия. — 1996, № 1. — С. 74-84.
4. Herms V., Brummer G. Influence of different types of natural organic matter on the solubility of heavy metals in soils // Environ. Effect. Org. and Jnorg. Contam. Sewage Sludge. Рос. Work. Stevenage. — 1983. — P. 209-214.

Источник