Охрана почв от вторичного засоления

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Охрана почв от вторичного засоления

Продукция сельскохозяйственных культур на территориях с недостаточным атмосферным увлажнением сдерживается небольшим количеством влаги. Для восполнения ее недостатка с давних пор применяется искусственное орошение. По подсчетам Г. В. Добровольского и Л. А. Гришиной (1985), во всем мире почвы орошаются на площади свыше 260 млн га. При правильной технологии на орошаемых землях урожаи зерновых культур достигают 80—100 ц/га, поэтому проводится большая работа по строительству иррагационно-мелиоративных систем и расширению орошаемых площадей.[ . ]

Орошение, однако, сопровождается накоплением солей в орошаемых почвах. Процесс естественного почвенного солена-копления и образования солончаков рассмотрен в главе 17 (раздел «Гидроморфные почвы пустынь»). В данной главе приводятся сведения об особенностях вторичного, антропогенного засоления. Главными его причинами служат бездренажное орошение и неконтролируемая подача воды. В результате этого повышается уровень грунтовых вод и, когда уровень достигает критической глубины, начинается энергичное соленакопление за счет испарения воды. Этому способствует также орошение водой с повышенной минерализацией. Согласно В. А. Ковде (1981), предельно допустимая минерализация воды для орошения глинистых почв в 2—3 г/л, для супесчаных почв — 10—12 г/л.[ . ]

Наиболее опасно содовое засоление, связанное с повышенным содержанием натрия среди поглощенных катионов и присутствие в воде гидрокарбоната натрия. При этом почвы приобретают сильнощелочную реакцию (pH от 9 до 11), агрегаты высокодисперсных глинистых частиц и гумусовых веществ разрушаются, ухудшаются водно-физические свойства почв, образуется их слитность.[ . ]

В результате вторичного засоления во всем мире теряется около 200—300 тыс. га высокоценных поливных земель ежегодно. Предупреждение и борьба с засолением орошаемых почв — одна из главных задач по охране фонда обрабатываемых земель и педосферы в целом.[ . ]

Для предупреждения негативных последствий орошения необходим постоянный контроль за водно-солевым режимом на орошаемых землях.[ . ]

Источник

Рекультивация почв, нарушенных промышленностью и строительством

Хозяйственная деятельность человека сопровождается разру­шением почвы.

Возникла необходимость в рекультивации (восстановлении) разрушенных участков почвенного покрова.

Рекультивация — не просто засыпка горных выработок, но создание условий для быстрейшего формирования почвенного пок­рова. При этом часто требуется локализация или улучшение грун­товых масс, неблагоприятных для почвообразования. Так, напри­мер, в отвалах разработок бурого угля содержатся породы, обога­щенные сульфидами железа. Окисляясь, они превращаются в серную кислоту и резко увеличивают кислот­ность почв. Подавляют микробиологические процессы и не дают разви­ваться травам и деревьям. Бесструк­турны, имеют неблагоприятные водно-физические свойства. Отва­лы разного состава требуют разной технологии при рекультивации. Например, грунты, содержащие пирит, необходимо перекрывать слоем нетоксичной породы (например, лёсса), на ко­торую уже наносится гумусированный слой.

В процессе рекультивации происходит формирование почв, создание их плодородия. Важная роль в этом принадлежит гуму­су, поэтому на отвальные грунты наносят гумусированный слой и засевают его определенными растениями. Если вскрышные поро­ды нетоксичны, то задернение и посадки деревьев дают хорошие результаты.

Склады шлаков электростанций и металлургических заводов покрывают гумусированный слоем

Охрана почв от вторичного засоления

Для восполнения недостатка атмосферного увлажнения с давних пор применяется искусственное орошение. При правильной технологии на орошаемых землях урожаи достигают больших отметок, поэтому проводится большая работа по строи­тельству ирригационно-мелиоративных систем и расширению орошаемых площадей.

Орошение, однако, сопровождается накоплением солей в оро­шаемых почвах.

Вторичное, антропогенное засоление. Главными его причинами служат бездренажное орошение и неконтролируе­мая подача воды. В результате этого повышается уровень грунто­вых вод и, когда уровень достигает критической глубины, начина­ется энергичное соленакопление за счет испарения воды. Этому способствует также орошение водой с повышенной минерализаци­ей.

Наиболее опасно содовое засоление. При этом почвы приобретают силь­нощелочную реакцию (рН от 9 до 11), агрегаты высокодисперсных глинистых частиц и гумусовых веществ разрушаются, ухудшаются водно-физические свойства почв, образуется их слитность.

Пре­дупреждение и борьба с засолением орошаемых почв —одна из главных задач по охране фонда обрабатываемых земель и педосферы в целом.

Для охраны почв от вторичного засоления создаются дренаж­ные устройства, которые должны обеспечить расположение уровня грунтовых вод на глубине не менее 2,5—3 м, и системы каналов с гидроизоляцией для предотвращения фильтрации воды. В случае накопления водорастворимых солей рекомендуется промывка почв с дренажным водоотводом для удаления солей из корнеобитаемого слоя почвы. Охрана почв от содового засоления и слитости требует мероприятий с использованием приемов химической мелиорации. Они включают в себя гипсование почв, применение минеральных удобрений, содержащих кальций, а также введение в севооборот многолетних трав.

Для предупреждения негативных последствий орошения необ­ходим постоянный контроль за водно-солевым режимом на орошае­мых землях.

Охрана почв от индустриальных и бытовых выбросов в окружающую среду

На протяжении двух последних столетий резко возросла про­изводственная деятельность человечества. В еще большей степени воздействие современного производ­ства распространяется на гидросферу и атмосферу. Одновре­менно в поверхностные воды поступают десятки миллион тонн бы­товых, промышленных и сельскохозяйственных отходов, а в атмос­феру индустриальными предприятиями выбрасываются сотни мил­лион тонн газов и пыли. Производственная деятельность человека превратилась в глобальный геохимический фактор, который А. Е. Ферсман обозначил термином техногенез.

Особо важное значение имеют техногенные выбросы в атмосферу. Твердое веще­ство этих выбросов, представленное частицами от 10 мкм и крупнее, оседает вблизи от источников загрязнения, более мелкие частицы в составе газов переносятся на большие расстояния. Среди послед­них приоритетным загрязнителем является сера.

Роль соединений серы. S выделяется в атмосферу при сжигании минерального топлива, при металлургических процессах, производстве цемента и др. Более 95% выбросов представлено оксидом серы (IV) S02. Он быстро окисляется до S03, который, соединяясь с водой, превращается в серную кислоту. Последняя очень быстро взаимодействует с аммиа­ком и трансформируется в сульфат аммония и другие сульфаты.

Сера — необходимый элемент питания растений, входящий в состав белков и других органичес­ких веществ.

Кислые дождевые воды повышают кислотность почв, подавляют деятельность почвенной микрофлоры, усиливают вынос из почвы элементов питания растений, загрязняют водоемы, поражают дре­весную растительность. В некоторой мере действие кислотных осад­ков может быть нейтрализовано известкованием почв.

Действенная охрана почв и биоценозов от сернокислотного за­грязнения может быть осуществлена только путем оснащения пред­приятий газопылеуловительными приспособлениями, гарантирую­щими задержку S02.

Роль тяжелых металлов. Загрязнение тяжелыми металлами и мышьяком, которые образуют техногенные геохимиче­ские аномалии, т. е. участки повышенных концентраций металлов в почвенном покрове и растительности.

Металлургические предприятия ежегодно выбрасывают на по­верхность педосферы сотни тысяч тонн меди, цинка, кобальта, де­сятки тысяч тонн свинца, ртути, никеля. Техногенное рассеяние металлов происходит также и при других про­изводственных процессах. Сырье для изготов­ления фосфатных удобрений содер­жит примеси меди, цинка, свинца и других металлов, эти элементы рассеиваются вокруг соответствующих заводов. В почвенном покрове вокруг цементных заводов образуются участ­ки повышенного содержания свинца.

Техногенные аномалии вокруг производственных предприятий и индустриальных центров имеют протяженность от нескольких километров до 30—40 км в зависимости от мощности производства. В пределах аномалии можно выделить две зоны. Первая, характеризует­ся сильным разрушением почвенного покрова, уничтожением растительности и животного мира. Во второй, более обширной зоне, почвы полностью сохранили свое строение, но микробиологи­ческая деятельность в них угнетена.

Главный источник загрязнения свинцом — автомобильный транс­порт. Так обра­зуются придорожные геохимические аномалии свинца, шириной в зависимости от интенсивности движения автотранспорта от нескольких десятков метров до 300—400 м и высотой до 6—8 м.

Тяжелые металлы, поступая из почвы в растения и затем в организмы животных, обладают способностью постепенно накап­ливаться. Человек — последнее звено в этой цепи, поэтому загряз­нение почвы тяжелыми металлами должно строго контролировать­ся. Наиболее токсичны ртуть, кадмий, свинец, мышьяк.

Для сокращения поступления выбросов металлов в атмосферу необходим постепенный переход производст­ва на замкнутые технологические циклы.

Дата добавления: 2019-02-12 ; просмотров: 424 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Засоление почв

Когда в поверхностном почвенном слое обильно скапливаются электролитные соли, говорят о засолении, губительном для культурных растений, снижающем урожайность. Явление распространенное. По результатам исследования ООН, засоленные почвы охватывают почти 25% суши.

Что такое засоление почв?

Засоление почв – скопление в почвенных слоях, доступных для проникновения корневой системы, значительного количества (0,2% от почвенной массы) сульфатов, хлоридов, карбонатов, подавляющих жизнеспособность растений.

Явление наиболее характерно для низменных местностей, расположенных в природных зонах с аридным (засушливым) климатом. Особенно подвержены засолению орошаемые сельскохозяйственные земли.

Обширные площади солонцов располагаются в пустынях и полупустынях Средней Азии, Австралии, Южной Америки, севера Африки, запада США. В России площадь, занимаемая солонцами, достигает 48 млн. га, а с учетом средне- и слабосолонцеватых почв 67 млн. га.

По степени насыщения солями выделяют грунты:

• слабозасоленные (урожайность падает на 25%);
• среднезасоленные (на 50%);
• засоленные (на 75%);
• сильнозасоленные (на 100%).

По глубине нахождения солевой массы в поверхностном слое грунты делят на:

• солончаковые (глубина до 30 см);
• солончаковатые (от 30 до 80 см);
• глубокие солончаковатые (от 80 до 150 см);
• глубокозасоленные (глубже 150 см).

По химическому составу засоление бывает:

• хлоридным (избыток хлорида магния и натрия);
• сульфатным (избыточное содержание сульфата магния и натрия);
• карбонатным (чрезмерное накопление карбонатных солей).

Засоление смертельно для растений. Из-за того, что осмотическое давление почвенной жидкости выше давления жидкости в растительных клетках, снижается объем поступления влаги в ткани растений. Это приводит к повышению транспирации, ухудшению клеточного дыхания, синтеза сахаров и других важных химических соединений. В результате растение усыхает и погибает.

Почвенные соли разделяются по степени вредности для растительных организмов:

• самые вредные – карбонат и гидрокарбонат натрия, хлорид натрия;
• средней вредности – хлорид кальция и магния, сульфат натрия;
• менее вредные – сульфат магния и кальция.

Почему происходит засоление почвы?

Выделяют два вида засоления:

• первичное (естественное);
• вторичное (вызванное антропогенной деятельностью).

Первичное засоление – медленно протекающий природный процесс, который в основном вызван подъемом солей из подземных вод к поверхностному слою грунта вследствие восходящего тока влаги. Явление возможно при определенной структуре породы и глубине нахождения соленых подземных вод. Растения поглощают поднявшуюся влагу, а соли остаются в почве и постепенно накапливаются до критического значения. Причиной засоления бывают и выпадающие осадки, поскольку даже в дождевой воде содержится некоторое количество растворенных солей.

Вторичное засоление почв наблюдается на орошаемых землях в условиях засушливого климата. На таких территориях подземные воды изначально находятся на значительной глубине, не смачивают поверхностный почвенный пласт. Но на освоенных территориях человек начинает использовать для полива сельскохозяйственных культур оросительную систему. Кроме того, что сама используемая для орошения вода содержит то или иное количество растворенных минералов, остающихся в почве после полива, но также постоянное смачивание почвы приводит к повышению уровня грунтовых вод. Достигнув поверхностного почвенного слоя, грунтовая вода испаряется, а входящие в ее состав соли накапливаются в земле.

То есть сельскохозяйственное производство в условиях аридного климата сопряжено с двумя большими взаимоисключающими проблемами:

• если не использовать оросительную систему, то урожая не добиться из-за дефицита влаги в почве;
• если орошать землю, то засоление станет неизбежным, и грунт утратит пригодность для выращивания культурных растений.

Борьба с засолением почвы

Для борьбы с засолением почвы применяются агротехнические, строительные, эксплуатационные меры. Задачи – возвращение уровня грунтовых вод в исходное состояние, уменьшение испаряемости почвенной влаги.

Строительные меры подразумевают:

• уменьшение фильтрационной потери воды посредством строительства лотковой сетки, облицованных каналов;
• оборудование оросительной системы современными гидротехническими постройками;
• автоматизирование распределения воды;
• использование техники полива без насыщения подземных вод;
• отведение для рисовых плантаций с дренажно-сбросной сеткой низменных участков;
• ограждение орошаемых территорий от влияния паводков и расположенных выше водоемов;
• оборудование дамб, дренажных труб, дренажно-сбросной сетки, нагорно-ловчих каналов.

Эксплуатационные меры включают:

• недопущение превышения плана расхода воды при круглосуточном использовании оросительной системы;
• соблюдение нормы подачи воды во все каналы;
• следование стандартам полива и промыва;
• снижение активности применения каналов в осенние и зимние месяцы;
• повышение производительности оросительной системы путем обновления и модернизации.

К агротехническим мерам относятся:

• посев травянистых многолетников, активно поглощающих соли;
• нормализация водно-солевого режима грунта путем взрыхления, боронования, зяблевой вспашки;
• внесение органической подкормки;
• гипсование;
• затенение грунта под растительным пологом;
• создание полос древесной растительности для нормализации микроклимата, снижения испаряемости почвенной влаги.

В результате вышеописанных мер удается понизить уровень подземных вод на орошаемых территориях. Земля постепенно приходит в норму. Потери урожая из года в год становятся меньше.

Источник