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
Эрозия почвы, вызванная грунтовыми автодорогами
Дата публикации: 07.02.2017 2017-02-07
Статья просмотрена: 494 раза
Библиографическое описание:
Ганболд, Бямбабаяр. Эрозия почвы, вызванная грунтовыми автодорогами / Бямбабаяр Ганболд, Даваадорж Даваасурэн, Оюунханд Бямба. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 5 (139). — С. 99-104. — URL: https://moluch.ru/archive/139/37427/ (дата обращения: 11.12.2021).
E-mail: davaadorj@num.edu.mn, byambabayar.g92@gmail.com
В последние годы вопросы об эрозии и загрязнении почвы, вызванных климатическим изменением, горнорудной промышленностью, сельским хозяйством и использованием пастбищных угодий, становятся большой проблемой, на которую нужно обратить внимание. Также возникают вопросы о появлении новых грунтовых автодорог в результате развития экономики и увеличения плотности населения, и связанные с этим вопросы об окружающем среде. С увеличением потребности машин и техников в повседневной жизни людей, значительно увеличивается дорожно-транспортная сеть и связанные с ней негативные последствия. Техники и технические средства для грунтовой дороги оказывают на почву большие давления и оставляют на земле следи от колес, что оказывают значительное негативное воздействие на плотность почвы и водно-физические свойства почвы, а также вызывающие изменение и разрушение почвы. В рамке этого исследования и в целях выявления воздействий грунтовых автодорог на почвенный покров и водно-физические свойства почвы проведен сбор образцов доминирующих типов почв Гоби и степей на глубинах 0–5 см, 5–10 см, 10–15 см, которые в основном подвергаются изменениям, а также проведен измерение размеров поперечного сечения грунтовых автодорог и был определен объем грунтов, подвергшихся смещению. По результатам исследования установлено, что негативные воздействия почвенной эрозии на окружающую среду, вызванной грунтовыми автодорогами, в Гобийских зонах больше чем в других природных зонах, и такое воздействие от грунтовых дорог является главным фактором, способствующим эрозию и деградацию почвы нашей страны.
Ключевые слова: грунтовая автодорога, водно-физические свойства почвы, эрозия почвы, уплотнение почвы
По расчету и обследованию установлено, что ¾ процентов экосистемы обей территории Монголии подвергнуто опустыниванию в определенном мере (НА, Институт геоэкологии, 2008 г.) и это оказывает значительное негативное влияние на устойчивое развитие экономики Монголии (Батжаргал 1997; Министерство охраны окружающей среды 1999).
К таким источникам деградации и опустынивании земель относятся антропогенные воздействия, таких как, незаконная вырубка деревьев, несоответствующая сельскохозяйственная эксплуатация земель, приготовление дров, чрезмерное использование воды, горнорудное промышленность и следы от транспортно-технических средств и т. д. В отчете Проекта по борьбе с опустыниванием Швейцарского агентства развития грунтовые автодороги считались одной из основных причин для опустынивания, вызванных человеческими факторами (Швейцарское агентство развития).
Грунтовые автодороги используются в сельских местностям многих стран мира в качестве дорог для транспортировки и являются важным рычагом для экономики этих стран. В Монголии грунтовые автодороги в основном, причем очень много применяются в качестве автодорог между сомонами и населенными пунктами в сельских местностях и внутри них, а также в качестве автодорог сельскохозяйственного и горнорудного назначения (Г.Бямбаа и др. 2011). Результаты исследования эрозии почв, вызванной грунтовыми автодорогами, показывают, что негативное воздействие от использования грунтовых автодорог на почву большое, и из-за давления колес транспортных средств на грунт резко увеличивается плотность грунта и наблюдается закономерность логарифмического снижения скорости инфильтрации песчано-глинистой почвы в зависимости от количества передвижения транспортных средств. В связи с этим большое воздействие от грунтовых автодорог наблюдалось после первых некоторых передвижений транспортных средств. Изменение плотности грунта наблюдалось в глубине на 30–60 мм. Воздействие от увеличения плотности грунтового покрытия в основном наблюдается в сельскохозяйственных, в том числе в аграрных районах (Barnes et al, 1971: Iverson, 1980).
В результате быстрого экономического роста и социальной демократизации в Монголии, происходящих в конце 1990 г., количество транспортных средств резко увеличилось, причем, если в 1990 году количестве транспортных средств составляло 43792 шт., то в 2000 году стало 81693 шт. Это показывает, что увеличение составляло в среднем 9 % в год (Национальный статистический комитет Монголии, 2000). По расчету в 2001 году по всей стране использовались автодороги с общей протяженностью 11100 км. 11,9 % из них асфальтовые дороги, 12,5 % из них улучшенные грунтовые дороги, а 75,6 % из них грунтовые дороги (UNESCAP 2001).
Таким образом, вопрос о грунтовых дорога, которые являются источниками для эрозии и деградации почв, для Монголии является актуальной проблемой, но, тем не менее, исследование об этом проводилось очень мало. В рамке этого исследования мы разработали методологию выявления физических воздействий от грунтовых автодорог на почвенный покров и определения количества почв, подвергнутых к потере, в целях установления воздействий на почвы, находящиеся в разных природных зонах.
- Метод иМетодология исследования
Исследование по определению эрозии почв, вызванной грунтовыми автодорогами, и качественных изменений почв, проводилось в разных типах почвы, таких как, Гобийской бурой, степной коричневой и горностепной темно-коричневой почвах. Взятие объемных проб для определения физических свойств почвы проводилось методом бурения почвы с помощью сверла высотой 5 см и диаметром 5 см в глубинах на 0–5 см, 5–10 см, 10–15 см, при этом пробы взяты из здоровых почв и из почв грунтовых дорог каждого сайта исследования 3-х разовым повторением.
В лабораторных условиях определено было изменение водно-физического свойства взятых проб путем определения показателей, таких как полевой влагоемкости, пористости, незначительной влаги, объемного веса почвы, массы почвы и т. д.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
Формула вычисления эрозии канав и оврагов, ослабления почвы,
1)
2)
3)
4)
- Результатыисследования
Такая эрозия почвы, вызванная от грунтовой дорогой, проявляется воздействиями на слои почвы, в том числе, на физические и химические свойства почвы. Наша страна занимает солидное место в мире показателями природных ресурсов и добычи природных ресурсов, и в связи с этим транспортировка природных ресурсов по грунтовым дорогам увеличивается еще больше, в результате чего происходит интенсификация эрозии почв. Это негативное воздействие от грунтовых дорог на почву проявляется следующим образом: Увеличение объемной массы почвы или увеличивается плотность почвы, в результате чего изменяется пористость почвы и содержание влаги в почве, и т. д. В рамке этого исследования в целях определения эрозии почв грунтовых дорог и их водно-физических свойств было проведен отбор объемных проб из здоровых почв и из почв грунтовых дорог, проведено лабораторное исследование и сделано заключение по результатам лабораторного исследования.
Изменение водно-физических свойств слоя Гобийской бурой почвы, вызванное грунтовыми автодорогами
Источник