Охрана почв от химического загрязнения

Химическое загрязнение почвы. Источники заражения. Мероприятия по охране почвы

Взаимодействие почв с окружающей средой на основе химического контакта происходит неизбежно. Другое дело, что не всегда такие контакты способствуют улучшению агротехнических качеств и параметров плодородного слоя. В зависимости от характера загрязнения почва сама по себе может стать экологически опасным ресурсом даже без учета ее способностей к питанию сельскохозяйственных культур. При этом химическое загрязнение почвы может иметь разные предпосылки и последствия. Чтобы разобраться в этих и других аспектах химического поражения земли, стоит подробнее ознакомиться с источниками подобных загрязнений.

Какие бывают источники химического загрязнения?

Химическое загрязнение почвенного покрова – это изменение его состава, которое возникает под косвенным или прямым воздействием различных факторов. В большинстве своем негативные предпосылки к химическому изменению характеристик почвы все же предполагает человеческая деятельность. Среди главных факторов такого рода можно выделить работу промышленных предприятий, сельскохозяйственную деятельность и коммунальное обслуживание. Это основные причины загрязнения почвы, которые делают ее непригодной для эксплуатации с целью выращивания культурных растений. Но, разумеется, этими источниками загрязнение не ограничивается. Например, промышленность косвенно способствует выпадению кислотных дождей, а парниковый эффект становится результатом деятельности животноводческих ферм. Довольно серьезное воздействие в плане химического поражения оказывают и свалки с опасными отходами.

Влияние на почву промышленности и теплоэнергетики

В той или иной степени загрязнение почвы происходит при любой деятельности человека в хозяйственных отраслях. Главным же источником химического поражения является промышленность. В частности отходы металлургических комбинатов и специализированных химических предприятий вырабатывают активные вещества, пагубно влияющие на состояние почвенного покрова. Отчасти по этой причине выбросы промышленных предприятий в последние годы регулируются все жестче. Так, на многих фабриках и заводах наблюдается постепенный перевод производств на безотходные технологии полного цикла.

Немалый вклад в загрязнение вносят и предприятия, которые занимаются простым органическим синтезом. В первую очередь они опасны технологическими продуктами, остающимися после прохождения технологического цикла. Большую часть таких материалов представляют углеводородсодержащие отходы. Кроме того, химическое загрязнение почвы обеспечивают и вещества с высокомолекулярными соединениями, которые остаются в виде растворителей, катализаторов, стабилизаторов и других добавок, используемых в производстве стройматериалов.

Свалки с отходами и их воздействие на почву

Сами по себе предприятия не вредят почве. Загрязнения происходят в результате разноса отработанных продуктов по близлежащей территории. Существуют специальные полигоны, а также свалки, на которых концентрируется и, в некоторых случаях, утилизируется опасный продукт. В таких зонах почва страдает больше всего, поскольку степень химического воздействия измеряется уже в показателях повышенной токсичности и радиоактивности. Собственно, подобные территории изначально рассчитываются под цели захоронения отходов. При этом источники химического загрязнения почвы в данном случае не ограничиваются одной лишь промышленностью. На свалки также свозят бытовые отходы. Например, технические масла, химическую продукцию, остатки стройматериалов, стеклоочистители и растворители, батарейки с аккумуляторами и другие продукты, которые на многие годы делают почвы непригодными для эксплуатации. По крайней мере, это относится к использованию земли в сельскохозяйственных нуждах.

Кислотные дожди

Отдельной группой отходов промышленных предприятий стоит отметить выбросы в атмосферу. В частности оксиды углерода и азота, диоксиды серы и органические летучие соединения формируют условия для последующего выпадения кислотных дождей. Скопление в атмосфере химических соединений приводит к появлению реакций, которые, конечно, мало общего имеют с классическим пониманием дождей, но полностью подходят под определение осадков. Например, кислотные дожди могут проявляться в виде снега, облака, тумана и даже пыли. Главная опасность заключается в последствиях, обусловленных выпадением химически опасных веществ в таких осадках.

Повышенное содержание щелочи в водах, которые переносят кислотный конденсат, не только сокращает эффективность плодородного слоя почвы, но и способствует развитию эрозийных процессов. И это не говоря о том, что прямой контакт выращиваемых растений с кислотными почвами делает их опасными с точки зрения последующего потребления.

Сельское хозяйство как источник загрязнения

Загрязнения в процессе ведения сельскохозяйственной деятельности также распространены. Обычно негативные химические воздействия такого рода происходят в результате неправильного внесения удобрений. Так, нерациональное использование пестицидов при обработке растений осложняет дальнейшее выведение этого вещества из почвы. Однако наибольший вред плодородному покрову наносят хлорорганические компоненты и полихлорпинен, остатки которого задерживаются в земле на 10-15 лет.

Традиционные минеральные элементы удобрений также обеспечивают химическое загрязнение почвы, повышая ее токсичность. Использование медьсодержащих инсектофунгицидов ухудшает плодородные качества земли. Ситуация осложняется, если на такие почвы параллельно воздействуют и пролегающие поблизости автомагистрали, которые также приносят на поля тяжелые металлы.

Коммунальное обслуживание как фактор загрязнения

Помимо специализированных свалок и полигонов с захоронением отходов есть и городские места скопления мусора, канализации и другие объекты коммунальной инфраструктуры, которые также могут воздействовать на состояние почвы. Это могут быть остатки пищевых продуктов, стройматериалы, а также химически активные вещества, используемые в бытовых нуждах. Данный фактор не всегда обуславливает прямое химическое загрязнение почвы, но может воздействовать косвенным образом, не говоря о том, что конечным пунктом вывоза подобных отходов будут те же свалки и полигоны с опасными токсическими отходами.

Естественные процессы химического загрязнения

Выветривание почвы нельзя отнести к непосредственно химическому изменению характеристик почвенного покрова, но в некоторых случаях оно становится причиной эрозии. Это в определенной мере заболевание почвы, при котором наблюдается недостаток влаги в ее структуре. Подобные проблемы возникают именно по причине естественного природного воздействия – ветер переносит частицы грунта, попутно испаряя влагу. Положение усугубляется, если к эрозии добавляются и сельскохозяйственные причины загрязнения почвы в виде перенасыщения солевыми удобрениями. Единственным правильным решением с точки зрения фермера в таких случаях будет регулярное выполнение культивационных работ, а также сбалансированное орошение покрова.

Последствия загрязнений

Ситуации с химическим поражением почвенных слоев различны, как и последствия таких процессов. Наиболее тяжелым является положение с почвами на полигонах захоронения отходов, период восстановления которых может достигать 50-100 лет. Воздействие промышленности и сельского хозяйства также способно обусловить химическое загрязнение почвы, последствия которого обернутся невозможностью целевого использования плодородного покрова. Помогают в этом случае дополнительные меры по восстановлению характеристик земли, но перед этим специалисты производят оценку загрязненности.

Оценки уровня химических загрязнений

Анализ загрязнений применяется с целью нормирования характеристик почвы с поправкой на эксплуатационные требования. Среди показателей, используемых для оценки химического поражения почв, в качестве главного можно выделить коэффициент концентрации вредных веществ. При этом используются разные методики определения фитотоксичности. Например, химическое загрязнение среды, с которой взаимодействует почва, может быть оценено по характеристикам выращиваемых в данной местности растений. Для этого набор базовых и нормальных свойств почвы сравнивается с характеристиками исследуемого грунта. Таким образом выявляются отклонения в составе почвы, после чего специалисты определяют перечень мер для стимуляции восстановления покрова.

Мероприятия по охране почвы от загрязнений

Природоохранные нормативы предусматривают специальные положения, которые регулируют правила эксплуатации земель, предназначенных для сельскохозяйственного использования, высаживания лесных массивов, организации рекреационных и заповедных зон. Экологические и санитарно-гигиенические правила использования таких объектов строго ограничивают деятельность промышленных предприятий и жестко регулируют работу агротехнических организаций в границах своего района. Общие мероприятия по охране почвы ориентируются и на сегмент транспортного обслуживания, который в немалой степени влияет на состояние атмосферы. В целях восстановления почвенных покровов используются гидротехнические операции с поливом или ограничением грунтовых вод, культивация земель, а также средства борьбы с эрозийными процессами.

Заключение

В отличие от других сред экосистемы земля обладает довольно сильными механизмами самоочищения от проникающих в ее структуру загрязнений. Как показывают эксперименты, постоянное загрязнение почвы химическими веществами в виде углеводородов может быть даже полезным. Несмотря на вредоносность подобных элементов, они ускоряют процессы детоксикации, что способствует восстановлению экологического состояния земли.

В немалой степени эффективность внутренней борьбы почвы с негативными факторами токсичности обеспечивают и растения. Например, некоторые виды сельскохозяйственных культур аккумулируют трудноусваиваемые элементы.

Источник

Охрана почв от загрязнений

Общие сведения

В.И.Данилов-Данильян

Л.Н.Гумилев

Лекция 14

Охрана биосферы от загрязнений – очистка суши от загрязнений

Биосфера, способная прокормить людей, не в состоянии насытить их стремление покрыть поверхность планеты хламом, выведенным из цикла конверсии биоценозов.

(1912-1993 – историк-востоковед, этнограф – СССР, Россия)

Любой произведенный продукт по сути дела является не более, чем отложенными отходами, так как наше хозяйство не производит ничего кроме отходов.

(1938 – экономист, эколог, природоохранник, государственный деятель – СССР, Россия)

Суша – часть биолитосферы, не покрытая водой. Остальная часть биолитосферы находится под водой океанов, морей, водоемов.

Загрязнение объектов суши (почвы, растительности, строений, недр) возможно газами, аэрозолями, пылевидными, жидкими и твердыми веществами. Источники загрязнения: выбросы тепло-электростанций, других предприятий и заводов, выхлопные газы автомашин, кислотные дожди, поливные воды, вносимые в почву пестициды и излишние удобрения, отходы производства и жизнедеятельности людей.

Различают два вида вредного воздействия на почву: ее засоление и загрязнение.

Засоление почвы. Оно происходит через неглубокие грунтовые воды с высоким содержанием солей. В засушливых местностях такие воды поднимаются по капиллярам к поверхностным слоям почвы и испаряются. Другой вариант – засоление почв при орошении, когда соленые грунтовые воды поступают в поливные воды через грунт каналов и арыков.

Мероприятия по предотвращению засоления почв: вертикальная машинная откачка (дренаж) грунтовых вод, гидроизоляция каналов полимерными пленками, промывка почвы.

Городские земли загрязняются поваренной солью, которой зимой посыпают дороги. От этого страдают и гибнут зеленые насаждения, загрязняются ближайшие водоемы. Недопустимость такой обработки дорог очевидна. Она наглядный пример экологической безграмотности городских властей, их пренебрежения к охране природной среды.

Загрязнение почвы. Почвы могут загрязняться пестицидами, токсикантами, патогенными бактериями. Особенность загрязнения почвы – способность накапливать поступающие в нее загрязнения. Это отличает ее от подвижных вод гидросферы.

Применение пестицидов позволяет на 10–40% снизить потери урожая от вредителей, болезней, сорняков и повысить урожайность. Мировое производство пестицидов составляет более 2 млн т, в России – около 150 тыс. т. Основные требования к пестицидам: низкая токсичность для полезных организмов почвы и водоемов; достаточно быстрое разложение в почве и воде с образованием продуктов, безопасных для полезных организмов и человека; максимально высокая эффективность против вредных организмов при минимальных нормах расхода; высокая экономическая эффективность использования; безопасная и удобная форма применения. Но неумеренное их использование приводит к гибели полезных живых организмов, загрязнению почвы и вод.

Загрязнение почвы токсичными веществами на расстоянии в десятки километров происходит преимущественно вокруг больших городов и крупных предприятий металлургии, нефтехимии, угледобычи, машиностроения при попадании в почву выбросов, сбросов, отходов. Помимо кислотных осадков основными токсикантами – загрязнителями почвы являются свинец (до 80 ПДК), медь (до 10 ПДК), нефть (в десятки раз) и др. Почва вдоль дорог загрязняется свинцом, 3,4-бензпиреном. Допустимые нормы загрязнения почвы веществами приведены в таблицах 16 и 17.

Биологическое загрязнение почвы связано с обитанием в ней болезнетворных микроорганизмов: палочек сибирской язвы, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, дизентерии, холеры, тифа, чумы, ящура, бруцеллеза и др. Их источники: недостаточно обезвреженные твердые и жидкие отходы жилых помещений, учреждений здравоохранения, выбросы животноводческих комплексов, боен, биофабрик, скотомогильники. Некоторые эти загрязнения в почве погибают сравнительно быстро. Другие из них живут довольно долго. Так, возбудители туляремии сохраняются от нескольких суток до двух месяцев, тифа, паратифа, холеры – до трех месяцев, бруцеллеза, энтеровирусы – до пяти месяцев.

Предельно допустимые концентрации ряда пестицидов в почве

Предельно допустимые концентрации веществ в почве

Мероприятия по охране почвы от загрязнений. Очистка почвы от загрязнений с использованием физико-химических и химических методов, которые используются для очистки сточных вод и воздуха, практически невозможна. Поэтому главным способом охраны почв от загрязнений является предотвращение их попадания в почву.

Это комплекс следующих предупредительных мероприятий:

— грамотное применение пестицидов, исключающее загрязнение почвы: правильный выбор дозы, сроков и способов внесения, использование новых, более безвредных и эффективных пестицидов;

— снижение количества вредных веществ, особенно токсичных пестицидов, попадающих в почву при их транспортировке, хранении, применении;

— обезвреживание сбросов и отходов, загрязненных патогенными микробами;

— контроль уровня загрязнений почвы и продуктов, производимых на ней.

В России прекращено производство и запрещено применение ряда весьма ядовитых веществ и препаратов, например, таких как анабазин сульфат, арсенит кальция, кильваль, циан плав, метафос, полихлорбутан, цирам, а также стойких в течение длительного времени пестицидов: ДДТ, полидофен, полихлорпинен и др. Запрещается: применение всех пестицидов на расстоянии менее 300 м от акватории водоемов, а для склонов – менее 500 м; авиахимическое распыление пестицидов на участках, расположенных ближе 1 км от населенных пунктов; обработка стойкими и высоко кумулятивными пестицидами (ГХЦГ – гексахлорциклогексан, полихлор-кафен и др.) полей, лугов для выпаса скота и заготовки кормов.

Основной способ очистки загрязненных почв – вывод их из продуктивного оборота на время, пока дожди, газы воздуха и организмы почвы не разрушат, не растворят и не унесут загрязняющие вещества. Но он длителен (годы) и нерентабелен.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник