Оценка самоочищающей способности почв

Оценка самоочищающей способности почвы

Способность почвы к самоочищению, ее микрофлора. Нормирование загрязнений сельскохозяйственных почв как биологического адсорбента и нейтрализатора. Обеспечение круговорота веществ и энергии в природе. Поддержание экологического равновесия в биосфере.

Соглашение об использовании материалов сайта

Просим использовать работы, опубликованные на сайте, исключительно в личных целях. Публикация материалов на других сайтах запрещена.
Данная работа (и все другие) доступна для скачивания совершенно бесплатно. Мысленно можете поблагодарить ее автора и коллектив сайта.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Общая характеристика понятия и структуры почвы, виды загрязнений почвы. Методы контроля загрязнений почвы, понятие, виды и характеристика приоритетных веществ — загрязнителей почвы. Почвенные функции разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений.

курсовая работа [76,6 K], добавлен 01.04.2010

Виды загрязнения почвы, их характеристика. Оптимальные значения рН почвы для выращивания основных сельскохозяйственных культур. Соли, наиболее опасные при засолении почвы. Принимаемые меры для восстановления плодородия почвы при обнаружении ее засоления.

контрольная работа [28,8 K], добавлен 10.01.2017

Гигиенические требования к почвам сельскохозяйственных угодий. Оценка почв сельскохозяйственного назначения и рекомендации по их использованию. Исследование содержания опасных для человека химических, биологических и радиоактивных веществ в почвах.

реферат [43,1 K], добавлен 10.12.2010

Создание и существование биомассы. Биогеохимические круговороты в биосфере. Световое и тепловое излучение Солнца — первичный источник внешней энергии. Понятие большого (геологического) и малого (биогенного и биохимического) круговорота веществ в природе.

реферат [20,6 K], добавлен 16.05.2013

Почвенный покров как тонкая, самая поверхностная часть континентов земного шара, которая обеспечивает круговорот веществ и энергии на поверхности Земли. Виды и основные факторы загрязнения почвы. Анализ экологического состояния почв в Санкт-Петербурге.

контрольная работа [28,0 K], добавлен 28.07.2013

Проблема локальных загрязнений почвы, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов. Снижение количества микроорганизмов в почве как следствие загрязнения почвы нефтепродуктами. Пагубное влияние загрязнений на пищевые цепи. Способы рекультивации земель.

презентация [795,2 K], добавлен 16.05.2016

Пути попадания загрязнений в почву, понятие ее токсичности. Классификация почвенных загрязнений, их влияние на травянистые растения. Метод биологического тестирования как показатель токсичности почвы. Характеристика места проведения эксперимента.

курсовая работа [58,0 K], добавлен 01.11.2014

Источник

Оценка самоочищающей способности почвы

Способность почвы к самоочищению, ее микрофлора. Нормирование загрязнений сельскохозяйственных почв как биологического адсорбента и нейтрализатора. Обеспечение круговорота веществ и энергии в природе. Поддержание экологического равновесия в биосфере.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кубанский государственный университет»

Кафедра геоэкологии и природопользования

Оценка самоочищающей способности почвы

студентка 4 курса

Зайкова Александра Павловна

почва сельскохозяйственный биосфера экологический

1. Почва. Ее способность к самоочищению

2. Микрофлора почвы

3. Нормирование загрязнений сельскохозяйственных почв

Список используемых источников

Экологически чистая почва — почва, не содержащая вредных веществ в дозах, опасных для почвенной биоты, растений и человека и обеспечивающая получение экологически чистых продуктов питания. Такие почвы развиваются в условиях, исключающих поступление вредных веществ через атмосферу или почвенно-грунтовую воду при использовании малых или умеренных доз минеральных удобрений без применения стойких ядохимикатов для борьбы с вредителями и сорняками. Экологически чистая почва (за исключением почв геохимических аномалий) близка по составу, свойствам и режимам к естественному состоянию, обладает способностью к самоочищению и восстановлению своих функций, характеризуется отсутствием загрязняющих веществ и вредных организмов в количествах, снижающих урожайность, питательную и санитарно-гигиеническую ценность выращиваемых культур, ухудшающих качество почвы и других природных объектов. С нарастанием хозяйственной деятельности усиливается многостороннее воздействие на почву, являющуюся средством производства и объектом приложения труда. В связи с этим возрастает роль почвы как важнейшего биологического адсорбента и нейтрализатора загрязнений.

1. Почва. Ее способность к самоочищению

Способность почв к самоочищению в результате естественных процессов служит показателем устойчивости почв к воздействию загрязняющих веществ. Обитающие в почве микроорганизмы играют огромную роль в поддержании самоочищающей способности почвы и биосферы в целом, минерализации органических веществ, обеспечении круговорота веществ и энергии в природе. Сохранение и рациональное использование почв — важное условие поддержания экологического равновесия в биосфере. Дать экологическую характеристику почвы значит выявить, насколько она удовлетворяет запросы населяющих ее организмов. При этом в основе такой характеристики должны лежать факторы, имеющие преимущественное значение для высших зеленых растений. В первую очередь это условия, ограничивающие продуктивность растений или пригодность почв для определенных культур, снижающие качество продукции растениеводства. Важным показателем экологически чистой почвы является получение на этой почве экологически чистой растительной продукции. Для оценки изменений естественного состояния почв и (или) степени ее загрязнения в результате антропогенного воздействия исследуемые почвы сопоставляют с состоянием фоновых почв (почв фоновых территорий) или с эталонами почв. При оценке локального (вблизи источников загрязнения) и регионального загрязнения в качестве фона служат почвы, удовлетворяющие следующим условиям: принадлежат к тому типу биогеоценоза, что и исследуемые почвы; на них не ведется хозяйственная деятельность; удалены от источника загрязнения на 50-100 км.

Для оценки глобального загрязнения служат почвы биосферных заповедников и станций комплексного фонового мониторинга, которые размещены в пределах различных биогеоценозов и в наименьшей степени подвержены антропогенному воздействию. Контроль за изменениями в биосфере, связанными с деятельностью человека, включает регулярный пробоотбор в атмосфере, поверхностных и подземных водах, в почвах и других объектах. Особенно важная роль принадлежит почвенному мониторингу, поскольку почва относится к легкоразрушаемому, практически невосполнимому и абсолютно незаменимому виду природных ресурсов. Почвенный мониторинг включает обязательный контроль за содержанием Рв, Нg, Сd, Аs, ДДТ, 3,4-бензо(а)пирена, биогенных элементов. В зависимости от целей набор контролируемых показателей может быть расширен. Одной из основных задач почвенного мониторинга является установление предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в почве. ПДК — максимальное содержание вредных веществ в почве, не оказывающее негативного воздействия на здоровье человека и окружающую среду, а также не приводящее к накоплению токсичных элементов в растениях.

Санитарно-гигиеническое нормирование загрязняющих веществ учитывает четыре показателя: транслокационный (переход загрязняющих веществ из почвы в растения через корневую систему); миграционный водный; миграционный воздушный; общесанитарный — влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. Существуют различные подходы к оценке ПДК загрязняющих веществ:

а) по снижению урожая сельско-хозяйственных культур на определенную величину в сравнении с контролем;

б) на основе почвенно-экологического подхода, в соответствии с которым показателем нормального функционированя почвенной системы служит количество и качество вновь создаваемого живого вещества: биологическая продуктивность не должна снижаться, а в биомассе не должны накапливаться химические элементы или их соединения в количествах, нарушающих жизненноважные функции.

Вопрос установления ПДК вредных веществ в почвах наиболее сложен, так как степень развития и распространения процессов загрязнения и разрушения почв зависят, с одной стороны, от силы и характера воздействия производственной деятельности человека на почву и почвенный покров, а с другой — от устойчивости против этого воздействия самого почвенного покрова. Последняя в свою очередь определяется как свойствами почв (гранулометрический состав, сложение и структурность, поглотительная способность и т.д.), так и эколого-географическими условиями их местонахождения (рельеф, климат, характер растительности, грунтовые воды, близость к источникам загрязнения и др.). К настоящему времени ПДК в почве установлены для сравнительно небольшого набора загрязняющих веществ, причем все нормативы периодически уточняются.

Таблица 1. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредности.

Источник

Том 2

Почвенный покров и земельные ресурсы

Потенциальная способность почв к самоочищению

Потенциальная способность почв к самоочищению при химическом загрязнении определяется, с одной стороны, свойствами воздействующего поллютанта, с другой стороны, составом и свойствами природных экосистем, обусловливающих их устойчивость к данному виду воздействия. Чем выше устойчивость природных экосистем к токсическому действию поллютантов, тем меньше экологический риск.

Потенциальная способность почв к самоочищению при загрязнении токсичными веществами находится в тесной взаимосвязи с устойчивостью почвы как компонента экосистем и формируется под влиянием трех составляющих.

Во-первых, почва нейтрализует внешнее воздействие без разрушения токсичного агента (буферность). При этом почва изменяет химический состав, вследствие накопления токсичных веществ.

Во-вторых, под действием внешних факторов происходит перераспределение техногенных нагрузок на другие экосистемы благодаря положению в катене, особенностям климата и т. д.

В-третьих, под влиянием биоты происходит разрушение токсичных веществ из-за протекания в почве биохимических процессов.

Три этих составляющих оказывают разное влияние на способность почв к самоочищению: первая со знаком «минус», вторая и третья — со знаком «плюс».

Для практических целей выделяется комплекс наиболее существенных параметров функционирования почвы с тем, чтобы в дальнейшем, оценив каждый из параметров по балльной системе, сумму баллов всего комплекса использовать в качестве оценки устойчивости почв к внешнему (антропогенному) воздействию.

Максимальной способностью к самоочищению (более 19,2 баллов) обладают почвы гумидной зоны с небольшой мощностью гумусового горизонта. Невысокое содержание органического вещества и легкий гранулометрический состав обусловливают низкую емкость катионного обмена. В эту группу входят подзолистые почвы таежно-лесной зоны, арктические, арктотундровые, таежные мерзлотные, подзолы и т. д. Эти почвы характеризуются низкой буферной емкостью по отношению к загрязняющим веществам и обладают высокой скоростью самоочищения после окончания техногенного воздействия.

Минимальной потенциальной самоочищающей способностью (менее 12,2 баллов) характеризуются высокогумусные почвы с высокой емкостью катионного обмена — лугово-чернозёмные и чернозёмно-луговые, болотные перегнойно-торфяно-глеевые и др. Хотя некоторые из них характеризуются более высокой интенсивностью биологического круговорота, они также обладают высокой поглотительной способностью и поэтому способны активно накапливать загрязняющие вещества. Кроме того, как правило, они находятся на подчиненных позициях рельефа, что увеличивает вероятность снижения скорости самоочищения.

В целом, более половины территории России обладает высокой и очень высокой способностью к самоочищению, около 28 % имеют среднюю оценку. Низкая и очень низкая самоочищающая способность отличает пятую часть почв России, развитых, главным образом, в Европейской части России, в Западной Сибири и на севере Средней и Восточной Сибири.

Источник

Самоочищающая способность почвы

Самоочищающая способность почвы обусловлена механическими, физико-химическими, биохимическими и биологическими процессами, протекающими в почве. Процесс обезвреживания органических веществ очень сложен и осуществляется главным образом естественной почвенной микрофлорой, представленной в основном сапрофитными микроорганизмами. Поскольку микроорганизмы не имеют специальных органов пищеварения, все необходимые для жизни вещества попадают в клетку путем осмотического всасывания через мельчайшие поры оболочки. Эти поры так малы, что сложные молекулы (белки, жиры, углеводы) через них не проникают. В процессе эволюции у микроорганизмов выработалась способность выделять в окружающую среду гидролитические ферменты, которые подготавливают содержащиеся в ней сложные вещества к усвоению микробной клеткой. Все ферменты микроорганизмов по характеру действия делятся на две группы: экзоферменты, действующие вне клетки, и эндоферменты, действующие внутри клетки. Экзоферменты участвуют в подготовке питательных веществ для усвоения их клеткой. Эндоферменты способствуют усвоению пищи.

Процесс самоочищения протекает в двух направлениях:

Минерализация может происходить в аэробных условиях при достаточном доступе кислорода и анаэробных условиях.

В аэробных условиях происходит разложение органического субстрата до углекислоты, воды, нитратов, фосфатов. Полисахариды, попавшие в почву, превращаются в моносахариды, которые затем частично идут для синтеза гликогена различных микробных клеток, а большая часть расщепляется до углекислоты. Жиры расщепляются до жирных кислот с выделением энергии. Расщепление белков происходит до аминокислот. Большая часть аминокислот используется как пластический материал для биосинтеза микроорганизмами. Другая часть подвергается дезаминированию с образованием аммиака, воды и углекислого газа. Азотсодержащие органические вещества попадают в почву не только в виде белка, но и аминокислот и продуктов белкового обмена (мочевина). Они подвергаются процессу нитрификации – мочевина под влиянием уробактерий и их фермента уреазы гидролизуется и образует также карбонат аммония, который затем превращается в азотистые соединения (нитриты) бактериями из рода Bac. Nitrosomonos, а затем в азотные соединения (нитраты) бактериями Bac. Nitrobakter. Нитраты – это конечный продукт распада белковых веществ и в таком виде они служат для питания растений. Таким же путем окисления превращается сероводород в серную кислоту и сернокислые соли (сульфаты), углекислота в углекислые соли (карбонаты), фосфор в фосфорную кислоту (фосфаты).

В анаэробных условиях разложение углеводов и жиров происходит до водорода, углекислоты, метана и других газов.

2. гумификация – это сложный биохимический анаэробный процесс трансформации мертвого органического субстрата в сложный органический комплекс, имеющий большое агротехническое и гигиеническое значение.

С агротехнической точки зрения гумус определяет плодородие почвы. Гумус получается в результате жизнедеятельности микроорганизмов и представляет собой богатую органическим веществом массу сложного химического состава (гумин, лигнин, углеводы, жиры, протеины). Гумификация происходит в естественных условиях в почве и при обезвреживании отбросов в компостах. На определенной стадии распада органического вещества гумус становится устойчивым, медленно разлагается, постепенно отдавая растениям питательные вещества. Хотя в гумусе много органики, он не способен загнивать, не издает запаха, не привлекает мух. В процессе гумификации погибают многие патогенные микроорганизмы, хотя возбудители некоторых инфекционных заболеваний (споры бацилл сибирской язвы) сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени.

Источник