Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения
Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.
Типы и источники загрязнения и деградации почв
Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.
Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:
- Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
- Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
- Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
- Выбросы транспортных средств.
Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.
Эрозия почвы
Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.
Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:
- Неправильно проведенной мелиорацией;
- Вырубкой и сжиганием лесов;
- Слишком интенсивным выпасом животных;
- Ведением интенсивного сельского хозяйства;
- Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.
Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.
Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:
- в непосредственной близости от действующих вулканов;
- в пустынных районах;
- в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.
Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.
Химическое загрязнение почвы
Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.
В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.
Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.
Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы
Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.
Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:
- Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
- Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.
Последствия загрязнения почвы
Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.
Основные последствия загрязнения почвы:
- Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
- Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
- Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
- Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).
Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.
Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.
Пути решения загрязнения почвы
Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:
- Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
- Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
- Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
- Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
- Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
- Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.
К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.
Источник
блог для студентов колледжа 3 курса РИПК
Лекция 21 : Главные источники загрязнения почв.
- Получить ссылку
- Электронная почта
- Другие приложения
1. Виды загрязнений. Жилые дома и бытовые предприятия
2. Промышленные предприятия. Теплоэнергетика.
3. Сельское хозяйство. Транспорт
1. Почва – верхний слой литосферы, образовавшийся за миллионы лет под воздействием климатических факторов и живых организмов. Загрязнение почв – серьезнейшая экологическая проблема, стоящая перед человечеством.
Исходя из природы нежелательных веществ и их происхождения, выделяют следующие виды загрязнения почвы:
- неорганическое;
- органическое;
- биологическое;
- радиационное.
Биологическое
К этой группе относится чрезмерное накопление в грунте патогенных организмов. Они представляют серьезную опасность здоровью населения, а также окружающей среде. Биологическое загрязнение почв вызывают:
Они могут выделять токсические вещества, которые негативно влияют на состояние человека.
Химическое
Человек использует тысячи соединений, значительная часть которых способна наносить вред плодородию земель.
Химическими загрязнителями бывают как органические, так и неорганические вещества.
Природные источники
Загрязнение плодородного слоя может происходить в результате естественных процессов в атмосфере или литосфере.
Выбросы от извержения осядут на поверхность
Причиной загрязнения почвы нередко являются извержения вулканов. Они способны отравлять пеплом огромные территории, превращая их в бесплодные пустоши. К данной группе относится выветривание горных пород, выпадение осадков, содержащих вредные химические соединения.
Антропогенные источники
Наибольший вред качеству грунтов наносит деятельность человека. Основными источниками загрязнения почв считаются:
- промышленность;
- транспорт;
- сельское хозяйство;
- коммунальные предприятия;
- мусорные полигоны;
- горнодобывающая промышленность;
- атомная промышленность.
Антропогенные загрязнители изменяют естественный состав почвы, ее химические и физические свойства.
Жилые дома, бытовые предприятия и их отходы как источники загрязнения почв
В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор общественных учреждений, больниц, столовых, гостиниц и т.п.
Постоянно возрастает объем бытовых отходов. Только в США ежегодно выбрасывается 50 млрд консервных банок, 30 — пустых бутылок, 60 млрд — различных металлических емкостей. На свалки, занимающие большие площади, поступают отходы, содержащие бумагу, резину, пластмассы, отходы пищевых производств, текстильных материалов и т.д. Возрастают объемы образования загрязнителей в России и других странах.
Способы обезвреживания и использования. Наиболее простые и распространенные сооружения для обезвреживания бытовых отходов — усовершенствованные свалки (полигоны), где происходит анаэробное (без доступа воздуха и при уплотнении) саморазложение в их толще в течение десятков лет.
Недостатки метода — образуются различные газы и фильтраты. Причем метан, сероводород и водород могут образовывать взрывоопасные смеси. Очень опасен сток из-под свалок с санитарной точки зрения — в стоках развивается множество микроорганизмов, в т.ч. болезнетворных.
Ускоренное компостирование способно решить ряд задач. При этом способе аэробный процесс длится не более 4-18 месяцев, протекает при температуре 70-500?С, можно получить хорошее азотное удобрение, однако используются далеко не все бытовые отходы.
Переработка на специальных заводах получает более широкое распространение. Используются химический и термический способы, ускоренно получают не только удобрения, но и этиловый спирт из отходов, содержащих, например, целлюлозу. Требуется глубокая сортировка отходов.
Утилизация отходов
Веществ-загрязнителей много, для части из них не существует эффективных способов утилизации, для других – этот процесс слишком дорог или требует перехода на новые технологии.
Например, переработка сложных многокомпонентных отходов затруднительна из-за необходимой сепарации.
Существующие технологии позволяют утилизировать значительную часть загрязнителей. Например, с помощью окислительно-восстановительных реакций можно существенно уменьшать токсичность отходов, переведя их в нерастворимую форму.
Самой большой проблемой является отсутствие утилизации. Причины этому разные: желание избежать лишних трат, халатность, непонимание последствий загрязнения почвы.
Промышленные отходы
Утилизация производственных отходов осуществляется путем их обезвреживания, сепарации, сжигания, вторичного использования и захоронения. Она значительно уменьшает загрязнение почв.
Бытовой мусор
Бытовой мусор – глобальная проблема, которая с каждым годом становится острее. Площади свалок и мусорных полигонов постоянно растут, они отравляют землю сложной смесью из органических и неорганических загрязнителей. В нее входят соединения тяжелых металлов, нефтепродукты, бытовая химия, растворители.
Стихийная свалка бытовых отходов в лесополосе
Решения этой проблемы пока не существует. Главный способ утилизации бытовых отходов – сжигание. Оно уменьшает количество мусора, но в этом случае отравляется воздух.
Биологические отходы
Биологические отходы – это останки животных, медицинский материал из больниц, конфискованная продукция животного происхождения, отходы пищевой промышленности. Вместе с отходами в почвенный покров попадают возбудители заболеваний. Они представляют серьезную опасность и подлежат захоронению или кремации.
Радиоактивные отходы
Радиоактивные отходы не только чрезвычайно токсичны, но способны оказывать долговременное негативное влияние на почву, воздух, живые организмы. Переработать их полностью невозможно, поэтому для их окончательной утилизации используется захоронение.
Радиоактивная свалка в лесу
Это сложный процесс, требующий специальных хранилищ, в которых радиоактивные вещества полностью изолируются от окружающей среды. Отходы кальцинируют или остекловывают, чтобы уменьшить вероятность их контакта с грунтом. Ведется разработка новых технологий утилизации радиоактивных отходов: переработка в трансурановых реакторах или удаление в космическое пространство. Однако до их практического применения еще далеко.
2. Выбросы с промышленных производств
Промышленные предприятия входят в число главных виновников загрязнения почвы – причем каждая отрасль имеет собственную специфику. Металлургические отходы содержат соли цветных и тяжелых металлов, машиностроение загрязняет грунты цианидами, соединениями свинца, мышьяка, цинка. Химическая
Сельское хозяйство
Сельскохозяйственное производство только кажется безопасной и чистой отраслью. Наибольший вред плодородию наносит неумеренное использование удобрение и различных средств защиты растений. Многие из них содержат металлы и могут накапливаться в грунте.
Канализация и сточные воды
Талые и дождевые воды, отводимые из населенных пунктов или промышленных предприятий, оказываются загрязненными опасными веществами:
- нефтепродуктами;
- соединениями тяжелых металлов;
- фенолами и ароматическими углеводородами;
- хлорорганикой;
- фосфатами и ПАВ.
Через канализацию они попадают в реки, из которых берется вода для полива сельхозугодий. Так загрязнители оказываются в почве.
Энергетические предприятия
Предприятия топливно-энергетического комплекса наносят большой вред почвенному покрову. Сырьем для получения энергии в основном являются разные виды углеводородов: нефтепродукты, уголь, природный газ. Их добыча и перевозка связана с загрязнениями почвенного покрова.
Горнодобывающая промышленность
Карьер или угольный разрез уничтожает значительные площади плодородной земли. Восстановить ее практически невозможно. При добыче открытым способом загрязнение земель происходит не только в самом карьере, но и на территориях, которые занимают отвалы, пути транспортировки руды или угля.
В воздух поднимается большое количество пыли, содержащей много ядовитых примесей. Загрязнения грунтов происходит в результате промывания извлеченных пород. Добыча многих полезных ископаемых – например, золота – ведется с помощью токсичных реагентов, которые после использования загрязняют землю и воду.
Источник