Химическое загрязнение почвы. Источники заражения. Мероприятия по охране почвы
Взаимодействие почв с окружающей средой на основе химического контакта происходит неизбежно. Другое дело, что не всегда такие контакты способствуют улучшению агротехнических качеств и параметров плодородного слоя. В зависимости от характера загрязнения почва сама по себе может стать экологически опасным ресурсом даже без учета ее способностей к питанию сельскохозяйственных культур. При этом химическое загрязнение почвы может иметь разные предпосылки и последствия. Чтобы разобраться в этих и других аспектах химического поражения земли, стоит подробнее ознакомиться с источниками подобных загрязнений.
Какие бывают источники химического загрязнения?
Химическое загрязнение почвенного покрова – это изменение его состава, которое возникает под косвенным или прямым воздействием различных факторов. В большинстве своем негативные предпосылки к химическому изменению характеристик почвы все же предполагает человеческая деятельность. Среди главных факторов такого рода можно выделить работу промышленных предприятий, сельскохозяйственную деятельность и коммунальное обслуживание. Это основные причины загрязнения почвы, которые делают ее непригодной для эксплуатации с целью выращивания культурных растений. Но, разумеется, этими источниками загрязнение не ограничивается. Например, промышленность косвенно способствует выпадению кислотных дождей, а парниковый эффект становится результатом деятельности животноводческих ферм. Довольно серьезное воздействие в плане химического поражения оказывают и свалки с опасными отходами.
Влияние на почву промышленности и теплоэнергетики
В той или иной степени загрязнение почвы происходит при любой деятельности человека в хозяйственных отраслях. Главным же источником химического поражения является промышленность. В частности отходы металлургических комбинатов и специализированных химических предприятий вырабатывают активные вещества, пагубно влияющие на состояние почвенного покрова. Отчасти по этой причине выбросы промышленных предприятий в последние годы регулируются все жестче. Так, на многих фабриках и заводах наблюдается постепенный перевод производств на безотходные технологии полного цикла.
Немалый вклад в загрязнение вносят и предприятия, которые занимаются простым органическим синтезом. В первую очередь они опасны технологическими продуктами, остающимися после прохождения технологического цикла. Большую часть таких материалов представляют углеводородсодержащие отходы. Кроме того, химическое загрязнение почвы обеспечивают и вещества с высокомолекулярными соединениями, которые остаются в виде растворителей, катализаторов, стабилизаторов и других добавок, используемых в производстве стройматериалов.
Свалки с отходами и их воздействие на почву
Сами по себе предприятия не вредят почве. Загрязнения происходят в результате разноса отработанных продуктов по близлежащей территории. Существуют специальные полигоны, а также свалки, на которых концентрируется и, в некоторых случаях, утилизируется опасный продукт. В таких зонах почва страдает больше всего, поскольку степень химического воздействия измеряется уже в показателях повышенной токсичности и радиоактивности. Собственно, подобные территории изначально рассчитываются под цели захоронения отходов. При этом источники химического загрязнения почвы в данном случае не ограничиваются одной лишь промышленностью. На свалки также свозят бытовые отходы. Например, технические масла, химическую продукцию, остатки стройматериалов, стеклоочистители и растворители, батарейки с аккумуляторами и другие продукты, которые на многие годы делают почвы непригодными для эксплуатации. По крайней мере, это относится к использованию земли в сельскохозяйственных нуждах.
Кислотные дожди
Отдельной группой отходов промышленных предприятий стоит отметить выбросы в атмосферу. В частности оксиды углерода и азота, диоксиды серы и органические летучие соединения формируют условия для последующего выпадения кислотных дождей. Скопление в атмосфере химических соединений приводит к появлению реакций, которые, конечно, мало общего имеют с классическим пониманием дождей, но полностью подходят под определение осадков. Например, кислотные дожди могут проявляться в виде снега, облака, тумана и даже пыли. Главная опасность заключается в последствиях, обусловленных выпадением химически опасных веществ в таких осадках.
Повышенное содержание щелочи в водах, которые переносят кислотный конденсат, не только сокращает эффективность плодородного слоя почвы, но и способствует развитию эрозийных процессов. И это не говоря о том, что прямой контакт выращиваемых растений с кислотными почвами делает их опасными с точки зрения последующего потребления.
Сельское хозяйство как источник загрязнения
Загрязнения в процессе ведения сельскохозяйственной деятельности также распространены. Обычно негативные химические воздействия такого рода происходят в результате неправильного внесения удобрений. Так, нерациональное использование пестицидов при обработке растений осложняет дальнейшее выведение этого вещества из почвы. Однако наибольший вред плодородному покрову наносят хлорорганические компоненты и полихлорпинен, остатки которого задерживаются в земле на 10-15 лет.
Традиционные минеральные элементы удобрений также обеспечивают химическое загрязнение почвы, повышая ее токсичность. Использование медьсодержащих инсектофунгицидов ухудшает плодородные качества земли. Ситуация осложняется, если на такие почвы параллельно воздействуют и пролегающие поблизости автомагистрали, которые также приносят на поля тяжелые металлы.
Коммунальное обслуживание как фактор загрязнения
Помимо специализированных свалок и полигонов с захоронением отходов есть и городские места скопления мусора, канализации и другие объекты коммунальной инфраструктуры, которые также могут воздействовать на состояние почвы. Это могут быть остатки пищевых продуктов, стройматериалы, а также химически активные вещества, используемые в бытовых нуждах. Данный фактор не всегда обуславливает прямое химическое загрязнение почвы, но может воздействовать косвенным образом, не говоря о том, что конечным пунктом вывоза подобных отходов будут те же свалки и полигоны с опасными токсическими отходами.
Естественные процессы химического загрязнения
Выветривание почвы нельзя отнести к непосредственно химическому изменению характеристик почвенного покрова, но в некоторых случаях оно становится причиной эрозии. Это в определенной мере заболевание почвы, при котором наблюдается недостаток влаги в ее структуре. Подобные проблемы возникают именно по причине естественного природного воздействия – ветер переносит частицы грунта, попутно испаряя влагу. Положение усугубляется, если к эрозии добавляются и сельскохозяйственные причины загрязнения почвы в виде перенасыщения солевыми удобрениями. Единственным правильным решением с точки зрения фермера в таких случаях будет регулярное выполнение культивационных работ, а также сбалансированное орошение покрова.
Последствия загрязнений
Ситуации с химическим поражением почвенных слоев различны, как и последствия таких процессов. Наиболее тяжелым является положение с почвами на полигонах захоронения отходов, период восстановления которых может достигать 50-100 лет. Воздействие промышленности и сельского хозяйства также способно обусловить химическое загрязнение почвы, последствия которого обернутся невозможностью целевого использования плодородного покрова. Помогают в этом случае дополнительные меры по восстановлению характеристик земли, но перед этим специалисты производят оценку загрязненности.
Оценки уровня химических загрязнений
Анализ загрязнений применяется с целью нормирования характеристик почвы с поправкой на эксплуатационные требования. Среди показателей, используемых для оценки химического поражения почв, в качестве главного можно выделить коэффициент концентрации вредных веществ. При этом используются разные методики определения фитотоксичности. Например, химическое загрязнение среды, с которой взаимодействует почва, может быть оценено по характеристикам выращиваемых в данной местности растений. Для этого набор базовых и нормальных свойств почвы сравнивается с характеристиками исследуемого грунта. Таким образом выявляются отклонения в составе почвы, после чего специалисты определяют перечень мер для стимуляции восстановления покрова.
Мероприятия по охране почвы от загрязнений
Природоохранные нормативы предусматривают специальные положения, которые регулируют правила эксплуатации земель, предназначенных для сельскохозяйственного использования, высаживания лесных массивов, организации рекреационных и заповедных зон. Экологические и санитарно-гигиенические правила использования таких объектов строго ограничивают деятельность промышленных предприятий и жестко регулируют работу агротехнических организаций в границах своего района. Общие мероприятия по охране почвы ориентируются и на сегмент транспортного обслуживания, который в немалой степени влияет на состояние атмосферы. В целях восстановления почвенных покровов используются гидротехнические операции с поливом или ограничением грунтовых вод, культивация земель, а также средства борьбы с эрозийными процессами.
Заключение
В отличие от других сред экосистемы земля обладает довольно сильными механизмами самоочищения от проникающих в ее структуру загрязнений. Как показывают эксперименты, постоянное загрязнение почвы химическими веществами в виде углеводородов может быть даже полезным. Несмотря на вредоносность подобных элементов, они ускоряют процессы детоксикации, что способствует восстановлению экологического состояния земли.
В немалой степени эффективность внутренней борьбы почвы с негативными факторами токсичности обеспечивают и растения. Например, некоторые виды сельскохозяйственных культур аккумулируют трудноусваиваемые элементы.
Источник
Основные причины антропогенного загрязнения почв и их последствия
Загрязнение почвы – это ухудшение ее качества из-за попадания вредных веществ, таких как тяжелые металлы, растворители, нефтяные углеводороды, пестициды, гербициды и т.п. Существует множество источников, загрязняющих почвы, и некоторые из них описаны ниже.
Химические разливы и утечки
При хранении, транспортировке и использовании химических веществ часто происходят случайные разливы и утечки. Химические вещества, попадающие на землю во время таких аварий, вредны и загрязняют почву. Например, когда нефть транспортируется по трубопроводам от нефтяных месторождений к перерабатывающим заводам, она может просачиваться через отверстия в трубе и загрязнять почву в окрестностях.
Горные работы
Добыча полезных ископаемых создает значительный объем отходов, которые часто попадают в окружающую землю или воду. Горнодобывающая деятельность включает дробление, измельчение и переработку минерального сырья. Эти процессы высвобождают неиспользуемые и нежелательные отходы в окружающую среду. Токсичные химические вещества, такие как тяжелые металлы, часто являются частью таких отходов.
Строительные работы
Строительные работы часто приводят к выбросу вредных химических веществ в окружающую среду и являются одной из основных причин загрязнения почв в городских районах. Пыль, образующаяся на объектах, покрывает почву или загрязняет воздух, а снос старых зданий часто приводит к выделению токсичных химических веществ, таких как асбест, которые могут отравить почву.
Использование химических веществ в сельском хозяйстве
В современном сельском хозяйстве используется широкий спектр пестицидов, инсектицидов, удобрений, гербицидов. Пытаясь повысить урожайность, фермеры во всем мире наносят ущерб здоровью окружающей среды. Использование таких химических веществ загрязняет почву сельскохозяйственных угодий, а сельскохозяйственный сток загрязняет близлежащие водные объекты. Многие химикаты, используемые в сельском хозяйстве, вредны для здоровья человека, животных и растений. На самом деле, многие из этих химических веществ связывают с развитием рака, заболеваниями почек и неврологическими расстройствами.
Отшелушивание краски
По мере того как краска на стенах и фасадах здания стареет, она может начать трескаться и осыпаться на почву. Химические вещества, содержащиеся в частицах краски опасны для окружающей среды. Если краска сделана на основе свинца, то он может накапливается в почве в токсичных концентрациях.
Утечки сточных вод
Утечки в канализационных линиях могут привести к загрязнению почвы. Такая почва становится высокотоксичной, так как многие патогенные микроорганизмы могут размножаться в ней и в конечном итоге попадают в организм человека через потребление растений, выращенных в зоне поражения. Если овощи, выращенные на такой почве плохо вымыты перед употреблением, шансы заразиться инфекционными заболеваниями возрастает.
Неправильная утилизация отходов
Неправильная и безответственная утилизация отходов загрязняет почву. Иногда отходы сбрасываются незаконно в местах, где это запрещено делать. Например, заводы не могут обрабатывать отходы в соответствии с надлежащими нормами и сбрасывают их в окружающую землю или воду.
Последствия
Загрязнение почвы может привести к следующим негативным последствиям:
Ставит под угрозу здоровье сельскохозяйственных растений
Здоровая почва имеет важное значение для роста высококачественных культур и других растений. Когда растения произрастают в загрязненной почве, это отрицательно сказывается на урожае как с точки зрения количества, так и качества. Многие растения не могут расти на загрязненной почве из-за изменения рН или других свойств почвы. Полезные микроорганизмы, обитающие в почве, также гибнут, что приводит к значительному снижению урожайности. Неспособность растений расти, в свою очередь, влияет на животных и людей, зависящих от них для пищевых и других нужд. Таким образом, в результате загрязнения почвы страдает вся пищевая цепочка.
Приводит к загрязнению воздуха и воды
Когда почва сильно загрязнена, растения не растут. В результате почва становится уязвимой для эрозионных сил как ветра, так и воды. Ветер может поднять загрязняющие вещества с почвы в воздух, а вода смыть их в близлежащие водные объекты. Сток, насыщенный пестицидами и инсектицидами, используемыми в сельском хозяйстве, также попадает в водные объекты, когда почва сельскохозяйственных угодий эродируется дождевой водой. Таким образом, загрязнение почвы может привести к загрязнению воздуха и воды.
Отрицательно влияет на здоровье живых организмов
Последствия загрязнения почвы, описанные выше, также оказывают негативное воздействие на здоровье животных и человека. Растения, выращенные в загрязненной почве, обычно поглощают токсичные вещества, которые в конечном итоге попадают в организм человека непосредственно при потреблении в пищу или через пищевую цепь. Страдают и животные, которые зависят от растений как основного источника питания. Химические элементы могут также попасть в организм человека или животных через воздух.
Вредные вещества в почве часто проникают в подземные водоносные горизонты, используемые для питьевой воды. Воздействие загрязнителей почвы на здоровье человека зависит от целого ряда факторов, таких как характер загрязнителя, способ воздействия и уязвимость подвергающегося воздействию населения. Некоторые токсины, такие как тяжелые металлы, пестициды и гербициды, могут быть канцерогенными по своей природе, в то время как другие химические вещества способны привести к врожденным заболеваниям, почечной недостаточности и неврологическим расстройствам.
Источник