Проблемы антропогенного загрязнения почвы

Проблемы антропогенного загрязнения почвы

Почва – это сложное природное образование, в котором содержатся органические и минеральные вещества, почвенная влага, воздух и живые существа.

Почва является результатом взаимодействия климата, почвообразовательных пород, рельефа местности, живых организмов и деятельности человека.

Почва необходима для жизни растений и животных. От ее химического состава зависит качество подземных вод, она является тем звеном, которое связывает живой мир с неживым.

В почве осуществляются процессы, обеспечивающие переработку отходов и сточных вод, а также процессы, обеспечивающие сохранение экологического равновесия.

Почва представляет наружную оболочку литосферы – внешней оболочки Земли, имеющей очень сложное зональное строение.

Почва является одним из самых ценных медленно возобновляемых ресурсов планеты. На ее образование и восстановление необходимы тысячи лет. Почва, как один из основных компонентов биосферы, является важнейшим связывающим звеном как всех наземных биоценозов, так и биосферы Земли в целом.

Как биологический фактор среды почва является связывающим звеном между водой, человеком и воздухом.

Изъятие почвы из природного комплекса, ухудшение ее плодородия приводит к уменьшению растительности, увеличению загрязнения и ухудшению состава атмосферы.

Почва, как и другие объекты окружающей среды, подвергается комплексному загрязнению различными химическими соединениями.

В настоящее время почва в различных населенных пунктах и их окрестностях постоянно подвергается негативному антропогенному влиянию, которое нарушает механизм самоочищения почвы и способствует постепенной ее деградации.

В результате влияния антропогенного вмешательства в почве изменяются ее химический состав, влажность и температура, нарушается режим аэрации. Изменяется по вертикали и горизонтали видовой состав растительного покрова, животного мира.

Меняется видовой и количественный состав микроорганизмов, нарушается режим их жизнедеятельности, что очень негативно сказывается на процессах почвообразования и ее самоочищения.

Одним из вредных воздействий промышленных предприятий на почву является засоление почвы в результате выпадения кислотных дождей. Выпадение кислотных дождей, образование смогов способствуют снижению плодородия почвы.

Негативную роль играют бытовые, промышленные отходы и их стоки, которые не только загрязняют земельные угодья, но и создают угрозу загрязнения атмосферы, поверхностных и грунтовых вод.

В почву попадают отходы различных отраслей промышленности – деревообрабатывающей, легкой, пищевой, машиностроительной, металлургической, рудодобывающей, угольной, нефтеперерабатывающей, химической и пр.

Почвы урбанизированных территорий загрязняются органическими веществами, промышленными отходами, ядохимикатами, поверхностно – активными вещества, патогенными и генетически измененными видами микроорганизмов, гельминтами.

Накопление в почве патогенных микроорганизмов нередко является причиной возникновения инфекционных заболеваний среди людей, сельскохозяйственных и диких животных.

В толще отбросов развиваются гнилостные процессы, сопровождающиеся выделением паров и газов с неприятным запахом (аммиак, сероводород, индол, скатол, метилмеркаптан и пр.).

Вместе с отходами в почву попадает большое количество тяжелых металлов – цинк, свинец, ртуть, молибден, стронций, медь, железо, никель и др. И как следствие этого – тяжелые металлы в высоких концентрациях накапливаются в растительных организмах, а от них – в организме насекомых, опыляющих растения и в организме птиц, поедающих насекомых, а также в органах животных, питающихся этой растительностью, и в органах людей, используемых с пищевыми целями овощи, фрукты и мясо животных, загрязненных этими металлами.

Из загрязненной почвы вместе с водой (дождевой, сточной) тяжелые металлы попадают в водоемы, где аккумулируются в фито- и зоопланктоне, а от них попадают в организм рыб.

Употребление рыбы, как и пищевых продуктов растительного и животного происхождения, насыщенных тяжелыми металлами, является причиной возникновения специфических заболеваний у людей.

Тяжелые металлы блокируют ферменты, регулирующие нормальный ритм обмена веществ.

Аналогичное явление наблюдается у животных, поедающих растения, выросших на загрязненной почве и накопивших в себе тяжелые металлы.

Отравленные растения не только способствуют отравлению животных, но и сами заболевают и погибают.

Накопление в почве больших количеств тяжелых металлов и различных химических веществ не только оказывает угнетающее действие на рост и развитие растительных организмов, не только нарушает ритм всех природных процессов, не только способствует гибели всех живых организмов, но еще и делает такую почву бесплодной.

Большую угрозу для почвы представляет химизация сельского хозяйства.

Арсенал химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве велик и разнообразен – это гербициды, пестициды, инсектициды, минеральные удобрения.

Видовой состав этих веществ постоянно совершенствуется, а производство их все время увеличивается. Загрязнение ними почвы приводит к нарушению процессов почвообразования, самоочищения, жизнедеятельности микроорганизмов, растений и животных.

В условиях возрастающей химизации наблюдается увеличение аллергических заболеваний среди населения, увеличение дерматитов, снижение функции печени и защитной деятельности клеток слизистых оболочек дыхательных путей, отмечается дисбаланс иммунокомпетентных клеток.

Почва является той средой, через которую возможно проникновение различных загрязнителей в поверхностные и подземные воды, в растительные организмы через их корневую систему.

Различные загрязнители в почву вносятся не только с промышленными, но с промышленно – бытовыми сточными водами, с минеральными удобрениями, при орошении земельных угодий водой открытых поверхностных водоемов, при захоронении токсических веществ и складировании твердых отходов.

Одними из постоянных загрязнителей почвы являются поверхностно – активные вещества (ПАВ).

В почве содержатся различные микроорганизмы, играющие большую роль в круговороте веществ, в процессах почвообразования, способных вызвать инфекционные заболевания у людей, растений, животных, птиц, насекомых, членистоногих.

Многие из микроорганизмов, обитающие в почве, перерабатывают гумосовый слой, улучшают структуру почвы, превращают органические соединения в усвояемые растениями формы.

С повышением кислотности почвы и образованием растворимых форм токсических металлов активность микроорганизмов снижается, особенно в переработке лесной растительной подстилки.

При избытке в почве соединений азота, поступающих в нее вместе с осадками, подавляется микоризная активность грибов. В результате этого нарушается поступление питательных веществ в растения через их корневую систему и увеличивается опасность возникновения инфекционных болезней среди растений. Особенно это опасно для лесов, находящихся в зоне большого количества годовых осадков.

Большую угрозу представляет радиоактивное загрязнение.

Биосферу нельзя считать в безопасности даже и в том случае, если радиоактивные вещества зарываются в почву, потому что их распространение осуществляется через почву.

Растительный мир через корневую систему накапливает эти вещества в стеблях, в листве и ветвях. Животные, поедая эти растения, заражаются радиоактивными веществами, а от животных эти вещества попадают в организм человека.

Активная деятельность человека способствует изменению экологии окружающей среды, что нередко сказывается отрицательно на здоровье населения.

Так, распашка земель, безграмотная эксплуатация лесов, загрязнение водоемов, увеличение транспортных магистралей вызывает переселение грызунов и кровососущих насекомых в новые районы. Это в свою очередь способствует распространению зоонозных и трансмиссивных инфекций на новых территориях, увеличению риска заражения людей.

Переселение людей на необжитые территории и выращивание свиней способствует появлению в этих местах крыс, которые способствуют возникновению лептоспирозов у свиней и людей.

При расширении площадей рисовых полей также усиливается опасность заражения на новых территориях людей лептоспирами.

Активное преобразование природы человеком сопровождается, как правило, исчезновением на больших территориях ландшафтов, не тронутых рукой человека.

Процесс преобразования ландшафтов способен оказывать многообразное влияние на распространение микроорганизмов, а следовательно, и распространение инфекционных заболеваний.

В одних случаях происходит затухание и даже ликвидация того или иного инфекционного заболевания, в других, наоборот, — приспособление и расширение ареала существования возбудителей, способных вызвать инфекцию у животных и растительных организмов.

К основным путям антропогенного преобразования ландшафта, влияющим на динамику и структуру биоценозов относятся:
— создание искусственных водохранилищ при строительстве ирригационных систем, гидроэлектростанций;
— гидромелиоративные работы по увлажнению засушливых территорий или по осушению избыточно увлажненных и заболоченных территорий;
— освоение целинных и залежных земель;
— эксплуатация лесов;
— строительство дорог и населенных пунктов;
— освоение новых пастбищных угодий;
— увеличение поголовья сельскохозяйственных животных на ограниченных территориях.

Особенно крупные изменения экологических условий происходят в результате создания огромных искусственных водоемов. Они резко меняют географию местности и метеорологический режим прилегающих территорий. Изменяется при этом растительность фауна, численность отдельных видов животных, меняется их биология, нарушаются прежние биоценотические отношения и создаются новые.

Строительство новых транспортных и энергетических магистралей способствует более быстрому проникновению грызунов на территории ранее ими не заселенные, созданию новых очагов инфекционных заболеваний и общению человека с этими очагами.

Освоение целинных и залежных земель вызывает изменения в степных биоценозах, способствует миграции степных грызунов на новые территории, а вместе с ними и перемещению возбудителей, патогенных для людей.

Расширению границ природных очагов инфекций способствует расширение площадей выпаса скота. Развитие животноводческих комплексов и птицефабрик является причиной интенсификации аэрогенного и алиментарного пути передачи возбудителей инфекций.

Создание искусственных водоемов – водохранилищ способствует распространению среди людей тех инфекций, возбудители которых передаются кровососущими насекомыми. Жизнедеятельность таких насекомых связана с водоемами. Примером такого заболевания является малярия. Гидротехническое строительство способствует росту заболеваемости и смертности от малярии.

Образование новых водоемов, создание рисовых полей, образование заболоченности способствуют возникновению новых очагов лептоспирозов.

Развитие в искусственных водоемах фауны озерного типа ведет к активации очагов дифиллоботриоза.

При искусственном орошении земель животное население обогащается и Изменяется по составу. Концентрируются как полезные виды почвообразователей и опылителей, так и многие виды животных, являющихся источниками или переносчиками возбудителей инфекционных заболеваний.

Гидромелиоративные работы по осушению избыточно увлажненных территорий ведут к изменению гидрологического режима территории, к фронтальному изменению местных биоценозов. С одной стороны, такие работы способствуют уничтожению влаголюбивых обитателей (малярийный комар), а с другой стороны способствуют возникновению новых очагов туляремии.

В условиях антропогенного загрязнения почвы эпидемический процесс при инфекционных процессах характеризуется своеобразием, связанным с изменением среды обитания биоценозов, с изменением среды и условиями обитания человека, микроорганизмов, переносчиков и источников возбудителей инфекций.

Большую роль в вопросах охраны здоровья человека играет санитарная охрана почвы.

Источник

Загрязнение почвы как экологическая проблема

Загрязнение почвы все больше беспокоит экологов всех стран. Процесс, происходящий в результате жизнедеятельности человека, неизбежен. Но нельзя упускать возможности снизить степень загрязненности, уменьшить вредное воздействие на почву.

Что такое загрязнение почвы

Земля – это ценный подарок и кормилица человека. Она имеет сложный состав. Здесь найдутся твердые частицы минералов, пыль, глина, вода и живые организмы. Благодаря своим составляющим, она стала плодородной.

Изменение структуры почвы, разрушение уникального состава, появление веществ совершенно ей не свойственных – это загрязнение почвы. Причины могут быть разными: органическими, неорганическими, радиоактивными или биологическими.

Вещества, попадающие в землю не всегда ядовитые, но они нарушают ее состав, вредят растительности, убивают плодородный слой.

Основные источники загрязнения почвы

В почве постоянно происходят физические и химико-биологические явления. Образуются новые слои, развиваются микроорганизмы. Загрязнения почвы, нарушают эти процессы.

К основным вредным источникам можно отнести:

• промышленность;
• тепло и энергосберегающие предприятия;
• транспорт;
• бытовые отходы;
• сельское хозяйство;
• сточные воды;
• утечка продуктов нефтеперерабатывающих заводов;
• радиоактивные захоронения;
• кислотные дожди;
• естественные источники;
• прочие источники.Потребительское отношение к уникальному природному ресурсу, становится причиной ежегодного ухудшения состояния покровов земли.

Промышленные отходы и выбросы

Бурное развитие промышленности способствует накоплению определенного процента отходов, утилизация которых не всегда проводится добросовестно.

Угольные, металлургические предприятия ежегодно оставляют от 10 до 13 млн. тонн промышленного мусора, лежащего в отвалах, захватывающих все новые территории.

Активные выбросы паров и газов крупных заводов, загрязняют атмосферу. Сернистые, водородные соединения, азот, кислоты, оседая на землю, делают ее непригодной для жилья и занятия сельским хозяйством.

Справка. Предприятия, занимающиеся выпуском строительных материалов, горно-обогатительные комбинаты пополняют атмосферу на 90-110 кг вредной пыли за каждый час работы.

Предприятия теплоэнергетики

Вредное влияние на окружающую среду теплоэнергетических станций зависит от вида используемого топлива. При сгорании твердых типов, в воздух поднимается зола с несгоревшими веществами, частицами фтора, серы, также газы, содержащие мышьяк.

Использование торфа наносит вред уже с первого этапа. В местах добычи нарушается водный баланс, изменяется структура почвы.

Жидкие мазуты считаются относительно чистыми для экологической системы, как не содержащие летучих зол с примесями. При сжигании они тоже выбрасывают в атмосферу вредные газы с оксидами азота. Но при использовании исправного оборудования на теплоэлектростанциях, выбросы снижаются на 20%.

Выхлопные газы транспортных средств

С повышением уровня жизни резко увеличилось количество транспортных средств. Человек с детства привыкает к запаху выхлопных газов.

Отработанное двигателем топливо содержит в себе CO, сажу, оксиды азота, углеводородные соединения. Выбросы поднимаются в атмосферу, а затем выпадают на почву, нанося ей непоправимый вред.

Бытовые отходы

Чем крупнее город, тем больше бытового мусора он производит. В каждом населенном пункте остро стоит вопрос утилизации твердых отходов.

Справка. Каждый человек оставляет за собой до 500 кг бытовых отходов ежегодно.

Проблема недостаточно развитых систем переработки мусора, выливается в огромные свалки, загрязняющие по несколько гектаров земли.

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Необдуманное использование химических веществ на дачных участках, на полях вносит свою лепту в загрязнение плодородной почвы. Органические удобрения уходят в прошлое. Химикаты используют для повышения урожайности и финансовой выгоды. Из-за невозможности бороться с сорняками вручную применяют пестициды.

У этих процессов есть обратная сторона. Неконтролируемое использование удобрений перенасыщает землю, вызывает деградацию. Уменьшается плодородный слой, вымываются минералы, погибают микроорганизмы.

Происходит обеднение уставшей почвы, нарушается структура, что ведет к гибели растительности и развитию вредителей.

Сточные воды, используемые для полива полей

Вред, наносимый удобрениями, усиливается сточными водами после полива полей. Впитываясь в почву вода, смешанная с химикатами, убивает все живое. Большое количество пестицидов, становясь ядами в чистом виде, делают землю непригодной для использования.

Утечка нефти

Добыча дорогостоящего сырья – нефти, всегда требует особого внимания. К хранению и транспортировке относятся с тщательностью, чтобы не потерять хоть каплю «черного золота». Несмотря на это, происходят аварийные разливы.

Утечку нефти можно приравнять к катастрофе, ведущей к серьезным нарушениям экосистемы. Ликвидируют последствия разлива срочной выемкой грунта, пока продукт не успел впитаться.

Радиоактивные отходы
Улучшение жизни диктует свои правила. Необходимое электричество вырабатывается АЭС, работающих на атомном топливе. После отработки его нужно захоронить. Обычно это делают в почве.

Земля обладает способностью накапливать радиацию. Периоды распада радиоактивных отходов исчисляются тысячелетиями. Значит вред, наносимый опасным мусором, загрязняет среду на много сотен лет.

Кислотные дожди

Выбросы промышленных предприятий, накапливаясь в атмосфере, формируют кислотные дожди.

Факт. Впервые кислотные дожди были зафиксированы в 1872 году. С тех пор, по мере развития промышленности, число таких осадков резко увеличилось.

Пропитывая землю, они разрушают структуру почвы, изменяют ее состав, нарушают водно-солевой баланс.

Естественные источники

Планета Земля продолжает развиваться. В атмосфере и глубине земного шара происходят процессы, на которые не может повлиять человечество. Падающие на поверхность «космические гости», приносят чуждые бактерии, загрязняют землю.

Вулканы при извержении выбрасывают миллионы тонн пепла. В 1883 году вулкан Кракатау выбросил такое количество, что создал пелену вокруг планеты на несколько лет. Вредные вещества постепенно оседали на грунт.

Цунами и штормы покрывают прибрежные земли соляным покровом. Лесные пожары, бушующие месяцами, уничтожают плодородный слой вместе с микроорганизмами.

Прочие причины

Удивителен факт, что вредить земле могут знакомые всем грибы. Существуют виды, содержащие ядовитую субстанцию – микотоксин. Размножение грибов спорами способствует тому, что опасные вещества разбрасываются на большие расстояния. Отравленная почва не способна сохранить плодородие.

Возможные последствия

Загрязнение земельных ресурсов чревато серьезными последствиями:

1. Опасные заболевания.
2. Гибель растительного мира.
3. Эрозия почвы.
4. Токсичные испарения.
5. Глобальные изменения структуры почвы.
6. Засуха и пустыни.

Нарушение баланса биосферы с почвенным слоем несет угрозу всему человечеству.

Врожденные и хронические заболевания

Выращивание на загрязненных полях овощей, ягод, бахчевых культур, употребление их в пищу, отравляет организм человека. Увеличивается число детей с врожденными пороками сердца и другими дефектами развития.

Усугубляется течение хронических заболеваний. Все больше людей, подверженных аллергическим реакциям, бронхиальной астме и онкологии. Это неполный список болезней, возникающих из-за загрязненности окружающей среды.

Воздействие на растения

Растительный мир страдает от изменений, происходящих с землей. В зависимости от загрязненности она деградирует. В силу истощенности не может дать растениям питательные вещества. Флора начинает погибать и тянет за собой цепочку серьезных изменений.

Эрозия почвы

Исчезновение растительного мира из-за почвенного загрязнения, ведет к резкому снижению бактерий, живущих в ней. Лишенная растительности земля разрушается. Происходит эрозия почвы.

Верхние слои теряют влагу и ничем не удерживаемые, поднимаются ветрами в воздух. Постепенно образуются глубокие овраги, отнимающие большие площади сельскохозяйственных угодий.

Токсичные испарения и газы

Выбросы вредных веществ со временем оседают на землю. Она легко поглощает и удерживает их долгое время. Под влиянием опасных испарений и газов, верхний слой земли окисляется, образуя корку, которая противостоит удалению вредных компонентов.

Повышается концентрация токсичных субстанций, загрязняющих почву. Она теряет все свои ценные свойства.

Изменение структуры почвы

Все причины от естественных до сотворенных руками человека, ведут к изменению структуры почвы. Нарушается связь между минералами, водяными и солевыми частицами в ее составе. Это разрушение ведет к истощению слоев, гибели растительного и животного мира.

Справка. На формирование всего 3 см плодородного слоя земли необходимо более 900 лет!

Другие проблемы

Экологические проблемы вызывают исчезновение плодородного слоя, приводят к засухе. Высыхая, огромные площади оборачиваются безжизненными пустынями. По статистике, они наступают с большой скоростью – 20 га в час.

Меняется экология, водный баланс этих мест, исчезает флора и фауна. Местные жители вынуждены покидать родные края, убегая от засухи и голода.

Использование тяжелой техники на полях, неправильная культивация, нарушение технологий, также становятся причинами загрязнения почвы и потери бесценного ресурса.

Как бороться с загрязнениями почвы

С источниками загрязнения необходимо вести борьбу. Это могут быть:

• профилактические;
• законодательные меры;
• санитарные.

Профилактику засорения мусором нужно вести постоянно. Это разъяснительные беседы в школах, субботники, установка баков для сбора отходов.

Государство создает законы по охране почв. Также должен быть налажен контроль на крупных предприятиях по выбросам. Налаживание безотходного производства поможет снизить количество мусора.

Введение сбора и утилизация отходов, еще одна мера борьбы с загрязнениями земли. Строительство очистных сооружений, контроль над использованием удобрений и пестицидов уменьшит степень отравления почвы.

Современные методы переработки и утилизации мусора

Проблема мусора стоит остро в каждом населенном пункте. Методы, используемые в настоящее время, не гарантируют безопасного избавления от отходов.

Хранение мусора на полигонах, сжигание – не выход из сложившейся ситуации. Ядовитые испарения наносят вред окружающей среде. Самым безопасным методом в России, считается пиролизный. Переработка мусора и твердых отходов, возможность дать им вторую жизнь, самый выгодный способ, чтобы очистить землю.

Очищение почвы

Решение проблемы очищения почвы от загрязнений на сегодня актуально. Она способна самоочищаться. Но это долгий процесс. Существует несколько способов помочь ей.

К физическим методам относится снятие верхних слоев грунта. Применяют при разливе нефтепродуктов. Также в таких местах используют нагрев, который гарантирует расплавление загрязнений.

Методом выщелачивания грунта, очищают от мышьяка, тяжелых металлов, свинца. Химические реактивы гарантируют 98-99% результата.

Рекультивация земель

Для восстановления почвы используется рекультивация. Она состоит из двух этапов – технического и биологического.

На первом этапе изучается площадь загрязнения. При необходимости заменяется верхний слой. На втором этапе используют специальные растения, способные очищать грунт. К ним относятся рис, пшеница, бобовые культуры, тополь черный.

Процесс рекультивации земель может длиться до 10 лет.

Меры, принимаемые в сельском хозяйстве

Последствия от загрязнения, используемых под сельское хозяйство, почв грозят потерей урожая и отравлениями. Поэтому следует принимать меры по удалению остатков пестицидов и удобрений. Это может быть промывка грунта.

Необходимо заменять химические удобрения органическими. На борьбу с вредителями применять биопестициды, которые выпускает российская промышленность. Использовать минимум вредных удобрений и химикатов.

Использование альтернативных источников энергии

Для снижения вредного воздействия энергетических станций, существуют другие источники получения энергии. Подключение объектов работающих на жидком топливе, каменном угле или природном газе.

Использование альтернативного топлива снизит радиоактивные отходы, хранение и утилизация которых несут большую угрозу. Забытые гидроэлектростанции станут достойной заменой опасным источникам.

Прочие эффективные методы

Для выработки электроэнергии существуют безопасные станции. Использование сил природы принесет пользу, устраняя негативные последствия от загрязнения окружающей среды.

Ветряные мельницы, работающие от силы ветра, способны обеспечить электричеством небольшие населенные пункты. Солнечные электростанции, используя магнитные излучения светила, вырабатывают ток. Энергия горячих источников может найти применение на геотермальных станциях.

Заключение

Земля – общий дом для человечества. От заботы каждого из живущих о ней, зависит будущее. Устранение причин, грозящих загрязнением почв, вполне по силам человеку. А Земля отблагодарит человечество богатыми урожаями, чистотой и здоровьем.

Источник