IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017
НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Среди негативных последствий использования земельных ресурсов на первых местах стоит уменьшение плодородия (уменьшение гумусного слоя), опустынивание, эрозия почв, загрязнение почв.
Опустынивание — также не новый процесс но он, как и эрозия, ускорился в новейшее время по вине человека. Общая площадь антропогенных пустынь мира составляет боле 9 млн км2 (т. е. равна площади США). И еще 19% суши находится на грани опустынивания,
Опустынивание определяется как разрушение засушливых и полузасушливых земель в результате климатических изменений и деятельности человека и «числится среди основных опасностей для окружающей среды всей планеты и общества».
Песчаные бури пустыни Гоби приводят к респираторным заболеваниям жителей большей части Китая, Корейского полуострова, Японии и даже приводят к ухудшению качества воздуха в Северной Америке, подчёркивают авторы доклада «Экосистемы и благополучие населения». Авторы подсчитали, что ежегодно из Сахары в атмосферу поднимается миллиард тонн песка и пыли.
Перенаселённость, расширение пастбищ, слишком интенсивные агротехники, как и плохое водопользование – главные факторы, приводящие к опустыниванию.
Перегрев атмосферы, являющийся следствием накопления газов, создающих парниковый эффект, выделяемых выхлопами автомобилей и промышленностью, видимо, также усугубит опустынивание в последующие десятилетия. Это приведёт к еще большей засухе, возникновению волн жары и наводнений.
Верхний плодородный слой почвенного покрова на планете истощается со скоростью 7% за десятилетие. В большей степени, чем почвы умеренной зоны, подвержен истощению почвенный покров экваториального пояса и районов влажных тропиков из-за состава почв и ливневого характера дождей. А в аридных зонах большой ущерб сельскому хозяйству наносят пыльные бури, которые поднимают в воздух тучи пыли, песка, почвы. Иногда ветер выдувает слой почвы на 15—20 см, перенося ее на огромные расстояния.
Деградация почв — это процесс постепенного снижения плодородия почвы, происходящего по различным причинам. Попытки оценить состояние почвы — основы основ существования человечества — предпринимаются последние три десятилетия в рамках программы, которая называется «Глобальные Оценки Деградации Почв». Эти оценки базируются на экспертных заключениях специалистов.
Новое исследование на эту тему опубликовано неправительственным фондом ISRIC — World Soil Information и дало намного более негативные результаты. Основой этого метода оценки стал анализ спутниковых фотографий поверхности земли.
Более всего этот процесс сказывается на положении населения (то есть, в пострадавших районах плотность населения наиболее высока) — в Китае, Индии, Индонезии, Бангладеш и Бразилии. В целом, 19% деградирующих почв используются для выращивания зерновых культур.
Эрозия почв (лат. Erosio – разъедание) – процесс разрушения и сноса верхних, обладающих самым большим плодородием слоев почвы. Различают естественную и ускоренную (антропогенную) эрозии почв. Естественная эрозия протекает очень медленно, и в ходе ее плодородие почв не снижается. Ускоренная эрозия почв вызвана нерациональной хозяйственной деятельностью человека, в результате которой активизируются и усиливаются естественные эрозии (неправильная обработка и орошение почвы, чрезмерное внесение в нее удобрений, бесконтрольный выпас скота, вырубка лесов, осушение болот и т.п.), существует два основных вида эрозии почв: ветровая и водная эрозии.
Ветровая эрозия (дефляция) почв – выдувание и перенос мельчайших почвенных частиц ветром. Наиболее сильные и продолжительные ветра перерастают в пыльные (черные) бури. За несколько дней они способны полностью снести верхний плодородный слой почвы мощностью до 30см. Пыльные бури загрязняют водоемы, атмосферу, негативно влияют на человеческое здоровье. Сейчас самым большим источником пыли являются высохшие земли Аральского моря.
Водная эрозия почв – разрушение и смыв почвы под действием водных потоков. Экологический ущерб от водной эрозии огромен. Вода, стекая, образует промоины и овраги, вымывает из земли органические и минеральные вещества.
Это приводит к потере плодородия почвы, образованию оврагов. Подсчитано, что площадь оврагов на территории стран СНГ составляет 9 млн. га и продолжает увеличиваться. Поле подверженное водной эрозии теряет за год 7-13 т/га наиболее плодородной почвы.
Загрязнение почв — вид антропогенной деградации почв, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень их содержания в почвах.
Основной критерий загрязнения окружающей среды различными веществами — проявление признаков вредного действия этих веществ в окружающей среде на отдельные виды живых организмов, так как устойчивость отдельных видов последних к химическому воздействию существенно различается. Экологическую опасность представляет то, что в окружающей человека природной среде по сравнению с природными уровнями превышено содержание определенных химических веществ за счет их поступления из антропогенных источников. Эта опасность может реализоваться не только для самых чувствительных видов живых организмов.
Загрязнение экосистемы — один из видов ее деградации, загрязнение почв — один из опаснейших видов деградации почв и экосистемы в целом. Загрязняющие вещества — это вещества антропогенного происхождения, поступающие в окружающую среду в количествах, превышающих природный уровень их поступления.
При подземной разработке полезных ископаемых на поверхности возможны просадки (т. н. провальные воронки), значительные площади занимают терриконики. В результате открытой разработки месторождений полезных ископаемых большие площади нарушаются карьерами и отвалами пустых пород.
Нарушенные земли остаются также на месте торфоразработок, шлакоотвалов, эродированных территорий. Это заключается в выравнивании положительных форм рельефа, выполаживании и залужении их склонов, нанесении на них слоя плодородной почвы и минеральных удобрений с последующим отводом земель под с.-х. угодья, облесением или залужением. Это значительно облегчается, если в технологическом процессе горных работ было заранее предусмотрено магазинирование почв, равномерная отсыпка породы и др. мероприятия, направленные на создание ландшафта культурного. Выработанные торфяники, карьеры и провалы, возникшие после подземных разработок, часто заполняют водой и превращают в рыбоводные пруды. Близ городов на рекультивируемых землях иногда разбивают парки, сооружают водно-спортивные комплексы и т. д.
Основной задачей охраны почвенного покрова является поддержание его плодородия. Около 3/4 всех почв планеты имеют пониженную продуктивность из-за недостаточной обеспеченности теплом и влагой. Около половины почв находится в засушливой и полузасушливой зонах. Издавна бедой земледельцев была эрозия почв, а разрушенная почва восстанавливается очень медленно, в естественных условиях на это уходит не одна сотня лет. Подсчитано, что ежегодно в мире вследствие эрозии из сельскохозяйственного оборота выпадает 6—7 млн га земель, а за счет заболачивания, засоления, выщелачивания — еще 1,5 млн га.
Рекультивация — комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности нарушенных земель и водоёмов.
Виды деятельности человека, в результате которых может возникать потребность в проведении рекультивации земель и водоёмов:
— добыча полезных ископаемых, особенно открытая разработка месторождений;
— создание гидросооружений и аналогичных объектов;
— проведение военных испытаний, в том числе испытаний ядерного оружия.
Два основных этапа рекультивации:
Работы по рекультивации обычно имеют два основных этапа — технический и биологический. На техническом этапе проводится корректировка ландшафта (засыпка рвов, траншей, ям, провалов грунта, разравнивание и террасирование промышленных терриконов), создаются гидротехнические и мелиоративные сооружения, осуществляется захоронение токсичных отходов, производится нанесение плодородного слоя почвы. На биологическом этапе проводятся агротехнические работы, целью которых является улучшение свойств почвы.
Направления рекультивации земель:
В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель, различают следующие направления рекультивации земель:
Различают несколько видов рекультивации. Рекультивация земель включает:
— восстановление рельефа: засыпку оврагов, карьеров, уничтожение отвалов горных пород и т.д.;
Источник
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