Промышленное загрязнение почв
И его экологическое значение
Почвенный покров
Почвенный покров Земли образует педосферу– одну из составных частей биосферы. Педосфера выполняет глобальные функции: – обеспечивает существование жизни на Земле и сама является средой обитания для огромного количества живых организмов.
Почва является основным источником продовольствия, обеспечивающим 95 – 97 % продовольственных ресурсов для населения планеты;
– регулирует взаимодействие большого геологического и малого биологического круговоротов (циклов) вещества на земной поверхности. При этом в почвах аккумулируются элементы питания (при выветривании горных пород и др.), которые через трофические цепи возвращаются в почвы (биологический круговорот малый). Одновременно из почвы элементы частично выносятся атмосферными осадками в Мировой океан, где образуются горные породы, которые в продолжение геологической истории могут выйти на поверхность, что составляет большой геологический круговорот вещества;
– поддерживает химический состав атмосферы и гидросферы (почвенное «дыхание» совместно с фотосинтезом и дыханием животных определяют состав приземного слоя атмосферы; через круговорот воды почва влияет на состав веществ, поступающих в гидросферу);
– аккумулирует активное органическое вещество и регулирует биосферные процессы в результате воспроизводства почвенного плодородия, обеспечивая плотность живого вещества на Земле;
– почва – неотъемлемая подсистема всех наземных экосистем и основное средство сельскохозяйственного производства. Вышеизложенное свидетельствует о том, что почвы есть главное достояние народа любой страны, человечества в целом.
Суперфосфатные и азотно-туковые заводы, призванные снабжать сельское хозяйство высококачественными минеральными удобрениями, попутно загрязняют почвы фтором, мышьяком, железом, цинком, медью. Содержание этих элементов в почве превышает фон в 5 – 45 раз на расстоянии до 5 км от завода. Применение калийных удобрений (особенно хлорида калия – КСl) приводит к накоплению в почве ионов хлора. Техногенное подкисление почв вызывает выпадение кислотных дождей, в частности в промышленных регионах страны с осадками в почвы поступает сера (в форме диоксида) 25 – 30 кг/га, а в относительно чистых регионах – 3 – 6 кг/га.
Загрязнение почв тяжёлыми металлами происходит при сжигании ископаемого топлива – угля, нефти, горючих сланцев. Так, исследования содержания тяжёлых металлов в почвах г. Новочеркасска, недалеко от которого функционирует крупная ГРЭС, показали превышение их содержания по сравнению с ПДК, в частности по Zn, Pb, Сu. Как следствие, происходит загрязнение сельскохозяйственной продукции. Содержание тяжёлых металлов в ней превышает ПДК и гигиенические нормы: по никелю в 2 – 20 раз, хрому – 5 – 70 раз, свинцу – 2 – 8 раз, цинку – 2 – 5 раз, кадмию 2 – 3 раза. Продукты с таким содержанием токсичных веществ представляют угрозу здоровью жителей.
В результате неполного сгорания угля и нефти почвы загрязняются бенз(а)пиреном, который, являясь сильным канцерогеном, передвигается по трофическим цепям. Почва становится «мёртвой» при содержании в ней 0,2 – 0,3 % нефти.
Особенно опасно загрязнение почв свинцом и кадмием. При этом основным источником поступления свинца – выхлопные газы автомобилей (ежегодно поступает в почвы около 250 тыс. т свинца).
Содержание тяжёлых металлов в почве
и огородных культурах в зонах действия
мг/л сухой массы (В.Б. Ильин, 1991 г.)
Объект исследования | Фоновый участок | В 1 км от предприятия | |||||||
Чёрной металлургии | Цветной металлургии | ||||||||
Zn | Pb | Cd | Zn | Pb | Cd | Zn | Pb | Cd | |
Почва | 2,9 | ||||||||
Картофель (клубни) | 11,0 | 0,8 | 0,11 | 20,4 | 0,6 | 0,2 | 28,1 | 1,3 | 0,5 |
Томаты (плоды) | 20,7 | 0,8 | 0,12 | 28,2 | 1,9 | 0,2 | 29,4 | 1,7 | 7,2 |
Морковь (корнеплоды) | 16,5 | 1,1 | 0,16 | 1,3 | 0,3 | 46,9 | 1,6 | 3,3 | |
Лук (листья) | 49,4 | 1,8 | 0,18 | 45,9 | 4,4 | 0,8 | 10,7 | 2,1 |
Наиболее сильно загрязнены почвы свинцом на прилегающих к автотрассам и дорогам территориях крупных городов. Естественно, что свинец накапливается и в растениях, выращиваемых вдоль дорог (табл. 5). Вокруг предприятий чёрной металлургии содержание марганца колеблется в пределах 0,5 – 6,0 ПДК. В местах нахождения алюминиевых заводов почвы подвержены загрязнению фтором. Это прослеживается в почвах, расположенных вокруг Красноярска, Минусинска, Братска, где его содержание превышает в 4 – 10 раз фоновые значения.
Источниками загрязнения почв служат свалки, которые занимают сотни тысяч га ценных земель. Неусовершенствованные свалки опоясывают города, и разлагающийся мусор загрязняет почвы.
Радиоактивное загрязнение почв вызывают атомные электростанции, урановые и обогатительные шахты, хранилища радиоактивных отходов и другие источники. Загрязняют почвы долгоживущие антропогенные радионуклиды: 131 I, 226 Ra, 137 Cs, 239 Pu и др. Большая часть радионуклидов, поступивших в почву, остаётся там в течение продолжительного времени, так как скорость их радиоактивного распада составляет десятки, сотни и более лет. Более того, на лёгких почвах радиоактивные вещества за 10 – 15 лет могут проникать на глубину 40 – 50 см и достигать уровня грунтовых вод, что приводит к их горизонтальному переносу. В тяжёлых почвах радионуклиды фиксируются более прочно почвенным поглощающим комплексом, и продукты растениеводства загрязняются в меньшей степени.
Многочисленные загрязнения, поступающие в почвы, меняют ход почвообразовательного процесса, резко снижают урожаи, накапливаются в растениях (прежде всего тяжёлые металлы), из которых напрямую или косвенно (через растительные или животные продукты питания) обязательно попадают в организм человека. Следует иметь в виду также, что загрязнения приводят к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что создаёт опасность массовых заболеваний. Установлено, что возбудители дизентерии, тифа и паратифа сохраняются в относительно чистых почвах в течение 2 – 3 суток, а в загрязнённых почвах возбудители дизентерии сохраняются несколько месяцев, тифа и паратифа – до полутора лет.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями
Индустриальное воздействие на природу и человека опасно: различные производства выбрасывают беспрепятственно вредные вещества. Рассмотрим, в чем заключается загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями.
Типы промышленного загрязнения
Индустриальные предприятия воздействуют на природу по-разному. Экологические проблемы, вызванные такой деятельностью человека, серьезные.
К распространенным видам отрицательного влияния относятся:
- Химическое. Представляет угрозу окружающей среде, человеку, животному и растительному миру. Загрязняется воздух хлором, сернистым газом.
- Засорение рек, почвы. Предприятия сливают воды, разливают нефть, выбрасывают отходы, токсины, яды.
- Биологическое. В земную оболочку поступают вирусы, инфекции, провоцирующие заболевания у людей: гангрену, столбняк, грибок.
- Шумовое, вызывающее болезни органов слуха, нервной системы.
- Тепловое. Водные стоки меняют температуру, из-за чего вымирают живые организмы.
- Радиационное: аварии на атомных станциях, выбросы ядерных отходов.
Последствия каждого типа загрязнения плачевны.
Источники загрязнения, их влияние
Основной источник промышленного загрязнения — металлургические заводы, предприятия по переработке нефти, цемента. Индустриальный бизнес растет, из-за чего увеличивается количество опасных выбросов.
Отходы производства вызывают:
- усиление глобального потепления;
- ухудшение состояния здоровья;
- изменения озонового слоя;
- появление пыли;
- кислотный дождь.
Нехватка полигонов, учреждений по переработке мусора, мест по сбору ненужного сырья и его утилизации приводит к накоплению отходов на территории промышленных предприятий.
Территории складирования токсичных веществ на заводах не соответствует экологическим требованиям — они попадают на нелегальные свалки. Скопление отходов отрицательно сказывается на сельском хозяйстве, строительных работах, погодных условиях.
Горнодобывающая промышленность
Включает отдельные производства по добыче полезных ископаемых: угля, глины в шахтах, открытых карьерах. Развитие такой промышленности истощает ресурсы природы, загрязняет окружающую среду, нарушает естественные процессы.
- выброс пыли, вредных веществ;
- загрязнение почвы, воды;
- появление впадин;
- высыхание рек;
- образование болот;
- смена состава воздуха.
Для сохранения природных ресурсов горнодобывающие организации должны рационально использовать недра.
Угольные предприятия, как источники загрязнения окружающей среды, истощают запасы подземных вод в результате осушения, использования месторождений породы; загрязняют поверхности рек, озер.
Осуществление горных разработок под землей засоряет почву: отчуждаются сельскохозяйственные пашни, снижается плодородие грунта, уничтожается растительность.
Тепловая энергетика
В своей деятельности тепловые электростанции используют дешевое органическое топливо: уголь, мазут, которые являются невозвратными природными ресурсами. Продукты горения содержат золу, азот, сажу, которые загрязняют почву, водные ресурсы. Усиление парникового эффекта, кислотные дожди — результаты деятельности предприятий тепловой энергетики.
ТЭЦ — причина возникновения смога. Теплоэнергетика — источник попадания в воздух свыше 300 разновидностей веществ и токсинов, уничтожающих природу.
Металлургические заводы
Загрязнение заводами занимает вторую позицию среди прочих отраслей по вредным выбросам в атмосферу. Предприятиями черной металлургии выбрасывается в воздух до 1,5 млн т за год различных отходов. При сжигании топлива, переработке сырья в атмосферу попадают вредные соединения: мышьяк, ртуть, сера.
Проникая в воздух, сернистый газ оседает на землю в виде кислотного дождя, загрязняя почву, воду, дома. Металлургическая промышленность отрицательно сказывается на здоровье населения: вызывает хронические болезни, инвалидность. Вдыхая грязный воздух, употребляя зараженную воду, человек страдает от отравлений, прочих заболеваний.
Химическое загрязнение
В атмосферу выбрасываются вещества, которых в природе не было.
По уровню опасности их разделяют на 4 класса:
1 — ртутные соединения;
4 — оксид углерода.
Ущерб, причиняемый элементами первой группы, в тысячи раз выше, чем от веществ 4-го класса.
Чаще атмосфера загрязняется сернистым газом, который вырабатывается химической промышленностью (ТЭЦ), хлором, аммиаком. Основные источники загрязнения — тепловые станции, котельные, предприятия по переработке нефти.
Как бороться с промышленным загрязнением
Чтобы справиться с индустриальным загрязнением, предприятия обязаны держать под контролем собственную деятельность. Руководящие органы заводов должны уделять внимание отходам — их сбору, утилизации. Для снижения уровня загрязнения понадобится создание технологий, которые снизят влияние деятельности предприятий на атмосферу, человека.
Для каждой организации подбирается свой комплекс мероприятий. Его содержание зависит от типа производства, технических характеристик, используемого оборудования, финансовых возможностей. На заводах должны быть инструкции по обращению с отходами, сокращению выбросов.
Загрязнение окружающей среды отходами промышленных предприятий — глобальная экологическая проблема. Производственный мусор негативно влияет на природу, человека. Чтобы изменить ситуацию, должна быть налажена работа организаций по сбору и переработке отходов.
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