Негативные для всего человечества последствия, к которым приводит загрязнение почвенного слоя земли. Реферат: Экологические проблемы в связи с загрязнением почв Пути решения экологических проблем загрязнение почвы

Почва -- уникальное природное богатство, которое обеспечивает человека продуктами питания, животных -- кормами, промышленность -- сырьем. И чтобы почва не утратила свои уникальные способности, нужно знать состав и свойства почвы, и как она образовывалась. При правильном, рациональном использовании почвы, она не только не потеряет свои качества, но и еще лучше обогатится и станет более плодородной. Стоит просто правильно обращаться с этим природным компонентом.

Почва является бесценным природным богатством, обеспечивающим человека необходимыми продовольственными ресурсами. Ничто не может заменить почвенный покров: без этого колоссального природного объекта невозможна жизнь на земле. Вместе с тем сегодня можно наблюдать неправильное использование почвы, что приводит к росту её загрязнения и, как следствие, снижению её плодородных свойств.

Загрязнение почвы - это попадание в почву разных химических веществ, токсикантов, отходов сельского хозяйства и промышленного производства, коммунально-бытовых предприятий в размерах, которые превышают их обычное количество, которое необходимо для участия в биологическом круговороте грунтовых экологических систем.

Ежегодно люди загрязняют окружающую среду 85 млрд. тоннами отходов. Среди них твёрдые и жидкие отходы промышленных предприятий и транспорта, с/х отходы (в том числе ядохимикаты), бытовой мусор и атмосферные выпадения вредных веществ.

Главную роль в загрязнении почвы играют такие компоненты техногенных отходов как тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма), пестициды и нефтепродукты. Из почвы они проникают в растения и воду, даже родниковую. По цепочке токсичные металлы попадают в организм человека и не всегда быстро и полностью из него выводятся. Часть из них имеет свойство накапливаться в течение долгих лет, провоцируя развитие тяжёлых заболеваний.

Для самоочищения почвы потребуется намного больше времени, чем атмосфере и гидросфере. А с таким постоянным загрязнением, почва навряд ли и восстановится.

Зерновые растения, выращенные на загрязненной почве, поглощают большую часть загрязнения, а затем передают их нам. Это может объяснить внезапный всплеск неизлечимых заболеваний.

Экологический баланс любой системы нарушается из-за широкого загрязнения почвы. Большинство растений не могут приспособиться, когда химический состав почвы изменяется так радикально в течение короткого периода времени. Грибы и бактерии, найденные в почве, которые связываются вместе начинают снижаться, что создает дополнительную проблему эрозии почвы.

Эмиссия токсичных и грязных газов от свалок загрязняют окружающую среду и вызывает серьезные последствия для здоровья некоторых людей. Неприятный запах вызывает неудобства для других людей, раздражая слизистую.

Смерть многих почвенных организмов (например, дождевых червей) в почве может привести к изменению структуры в почве.

Сегодня уже проводятся меры по охране почв. В частности, для борьбы с деградацией проводят мероприятия по защите почв от заболачивания и засоления:

· осушительные работы для снижения уровня грунтовых вод (устройство дренажных конструкций, открытых каналов, водозаборных сооружений и др.);
· промывку орошаемых участков с соблюдением норм полива.

Для борьбы с эрозией почв предусматривается целый ряд различных мероприятий:

· закрепление почвы посредством корневой системы растительности, формирование замкнутого растительного покрова, чередование различных видов растительности на склонах;
· распашка земель поперёк склона, террасирование склонов;
· высадка защитных лесополос, снижающих скорость ветра в приземном слое;
· минимизация обработки почвы (к примеру, распашка без переворачивания);
· полосное чередование культур;
· закрепление почвы растительным покровом.

Очень важным методом борьбы с загрязнением почв является строительство специализированных предприятий для утилизации отходов, а также стимулирование безотходного производства.

С одной проблемой мы точно можем справиться, организовать раздельный сбор мусора и утилизировать его для дальнейшего использования.

Так что, как говорится, все в наших руках, и каждый может изменить мир!

— процесс постоянный и неизбежный. Различаться может только степень загрязнения и виды веществ, которые поступают в почву в качестве загрязнителей.

Определенная часть загрязнителей поступает в почву естественным путем (в процессе функционирования биогеоценоза), но большинство вредных веществ является отходами промышленного производства, техники и различных аспектов жизнедеятельности человека.

Что загрязняет почву? Загрязняющие вещества почвы можно разделить на несколько основных категорий:

химические элементы и соединения (в особенности тяжелые металлы).
нефть и нефтепродукты.
пестициды.
минеральные и органические удобрения.
бытовые отходы и различные виды мусора.
выхлопы автомобильной и другой техники.
радиоактивные вещества.
сточные воды и биологические элементы, выбрасываемые в окружающую среду животноводческой отраслью.

Классификация по типу источника загрязнения подразделяет все загрязняющие вещества на две категории:

1) Химические загрязнители — различные химические элементы и соединения.

2) Биологические загрязнители — гельминты, бактерии, вирусы, простейшие.

Схемы движения загрязняющих веществ в природе.

Чтобы понять, как загрязняют почву вредные элементы, нужно уяснить схемы поступления их в окружающую среду и технику воздействия на человека.

Наиболее распространенные экологические схемы движения загрязняющих веществ выглядят таким образом:

почва > водные ресурсы > человек.
почва > воздушные ресурсы > человек.
почва > растительность человек.
почва > растительность > животные > человек.

Возможны и другие схемы взаимодействия загрязняющих веществ с человеком.

Если проанализировать причины повышающегося уровня загрязнения почвы, то становится понятно, что виной тому является деятельность человеческой цивилизации. При этом негативное воздействие имеет обратный эффект: чем сильнее человек загрязняет окружающую среду — тем больше страдает он сам от последствий этого загрязнения.

Решение проблемы загрязнения почвы.

Перед тем как устранять последствия загрязнения почвы, нужно определиться с измерением уровня загрязненности.

На уровень загрязненности почвы химическими веществами могут влиять разнообразные факторы:

степень количественного поступления загрязнителей в почву.
химические и физические характеристики почвы (уровень растворимости в водной среде, структурные и морфологические особенности, летучесть и другое).
климатические и почвенные условия в конкретном регионе.
уровень интенсивности перемещения загрязняющих химических веществ в воздушную среду, наружные и подземные водоемы и растения.
степень воздействия на загрязняющие химические вещества со стороны естественных процессов (их разрушение и обеззараживание в результате гидролиза, фотолиза, влияния биологических факторов — водорослей и микроорганизмов, способных расщеплять многие загрязнители).

По степени вредоносного воздействия загрязняющие химические вещества подразделяются на такие категории:

1) Высокоопасные.

2) Умеренно опасные.

3) Малоопасные.

Негативное воздействие загрязняющих химических веществ на организм человека проявляется одним или несколькими вредоносными эффектами:

острый либо хронический токсический эффект.
аллергенный эффект.
мутагенный эффект.
канцерогенный эффект.
эмбриотоксический эффект.
тератогенный эффект.
эффект нарушения репродуктивных функций.

Борьба с загрязняющими химическими веществами должна быть всесторонней и включать в себя несколько ключевых этапов:

создание технологического контроля за производственными выбросами и предотвращение их попадания в окружающую среду.
разработка экологических технологий или безотходных производств.
обеззараживание вредных отходов, сточных вод.
борьба с токсичными выхлопами у различных видов техники.
уничтожение или переработка мусора.
обеззараживание загрязненной почвы, воды и воздуха.

Процессы и явления, снижающие почвенное плодородие, разрушающие земельные ресурсы страны, уменьшающие площадь сельскохозяйственных земель, с некоторой условностью можно разделить на четыре группы.

1. Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя. Это землетрясения, извержения вулканов, кареты, оплывание почв на склонах и т. д.

2. Природные процессы, которые человек иногда может в какой-то мере предотвратить или уменьшить их неблагоприятное воздействие на почву. В некоторых случаях хозяйственная деятельность человека активизирует проявление этих природных процессов. Например, боковая речная эрозия, разрушение берегов морей, озер, водохранилищ волнами, осыпи горных пород, сход селей и занос ценных земель селевыми наносами. Первичное засоление почв вследствие испарения грунтовых вод, содержащих большое количество солей, солености почвообразующей породы и других факторов. Проявление смыва и размыва почв, а также бурь при экстремальных сильных ливнях и очень сильных ветрах, имеющих чрезвычайно редкую повторяемость. Наводнения и сопровождающийся при этом смыв пахотного слоя обрабатываемых пойм и занос плодородных почв пойм бесплодным слоем аллювия - песком, галькой.

3. Природные процессы, интенсивное проявление которых во многом обусловлено неразумной хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь интенсивный смыв и размыв почвы поверхностным стоком временных водных потоков и погребение плодородных почв балок и долин продуктами эрозии - менее плодородными наносами. Интенсивное выдувание почв и погребение плодородных почв навеянным слоем менее плодородных наносов. Занос почв подвижными песками. Вторичное засоление почв, связанное с избыточным поливом, особенно без дренажа, в аридной зоне, при высокой минерализации грунтовых вод. Заболачивание почв в связи с подъемом грунтовых вод, вызываемым ростом русловых наносов, заполнением водохранилищ и другими причинами.

4. Явления, целиком связанные с хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь загрязнение почв токсическими выбросами, поступающими в атмосферу при работе промышленных предприятий и транспорта. Разрушение почвенной структуры и очень сильное уплотнение почв в результате чрезмерной обработки почв, особенно тяжелыми машинами. Снижение плодородия от неправильного применения удобрений и пестицидов. Смещение по склону верхнего слоя почвы при вспашке холмистых возвышенностей плугами с односторонним отвалом пласта вниз по склону. Разрушение почвы пастбищных склонов при интенсивной нерегулируемой пастьбе скота. Разрушение почв при трелевке лесоматериала. Разрушение почвенного покрова при разработке месторождений полезных ископаемых. Пересушивание почвы при неправильном проведении осушительной мелиорации. Необоснованное отчуждение ценных сельскохозяйственных земель для использования в других отраслях народного хозяйства.

Вместе с тем приведенное разделение относительно. В связи с особенностями природных условий территории и хозяйственного использования земель некоторые процессы из первой группы могут быть перенесены во вторую и даже в третью и наоборот. В разных регионах страны влияние этих процессов на уровень снижения плодородия почв и разрушения земель различно. В одних районах самым главным бичом является вторичное засоление почв, в других - заболачивание, в третьих - занос сыпучими песками, в четвертых- разрушение почв оползнями. Следовательно, в различных зонах страны должны применяться и разные меры по охране почв от воздействия неблагоприятных процессов, ведущих к снижению плодородия почв, к разрушению земель.

Эрозия почв представляет собой разрушение и снос почвенного покрова, иногда и почвообразующих пород потоками воды или ветром. При этом разрушается самый верхний, плодородный слой почвы.

Если в сельскохозяйственном предприятии имеется 10 тыс. га пахотных земель, расположенных на склонах, то при годовом смыве 30т почвы с гектара (слой почвы 3,5 мм) общая потеря почвы составит 300 тыс. т. Это 100 тыс. трехтонных автомашин, нагруженных почвой. Водная эрозия вызывает образование оврагов и вывод земель из сельскохозяйственного пользования. (рис.15).

Опасна и ветровая эрозия. Так, ветровая эрозия в виде низовой поземки засекает на своем пути сельскохозяйственные культуры, снижает их урожайность.

Возникновение и развитие эрозийных процессов определяется взаимодействием многих факторов: это климат, рельеф, геология, почвы, растительность, экономические условия. Между всеми факторами, создающими возможность для проявления эрозии, существует тесная взаимосвязь.

Распашка обширных площадей в России и других странах стала причиной пыльных бурь и гибели миллионов гектаров плодороднейших земель. Эрозия почвы в XX в. стала всемирным злом. Подсчитано, что в результате водной и ветровой эрозии в этот период на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного использования. В России очень большой уровень эродированности почв имеют хозяйства южной части центрального района Нечерноземной зоны. В Брянской, Орловской, Калужской и Тульской областях площадь подверженных эрозии земель составляет около 2 млн га.

Избыточное орошение , в первую очередь в условиях жаркого климата, может вызывать засоление почв и выпадение их из сельскохозяйственного оборота.

Радиоактивное загрязнение почвы несет большую опасность. Из почвы радиоактивные вещества попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них, вызывая различные заболевания. Долгоживущие радиоактивные элементы сохраняются в экосистемах сотни лет.

Есть и еще одна проблема охраны пахотных земель. Она касается сохранения плодородия почв. Речь идет о загрязнении земель отходами тепловых электростанций, промышленных предприятий, автотранспорта, добычи полезных ископаемых: карьеры, отвалы.

Рис. 15. Эрозия почвы и образование оврага

Загрязняют пашню не только промышленные предприятия, но и земледельцы. Бедствием для пашни стали «отходы крупных ферм и животноводческих комплексов». Парадокс - навоз, извечный спутник плодородия, в неумелых руках на долгое время выводит из строя поля вблизи ферм. Перед учеными, конструкторами, руководителями и специалистами хозяйств, фермерами стоит задача - разработать надежные методы утилизации отходов животноводства.

Проблемы загрязнения почв и пути их решения.

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с

природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение

проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного

осмысления современных экологических проблем: сохранение эволюции живого,

наследственных субстанций (генофонда флоры и фауны), сохранение чистоты и

продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.),

экологическое нормирование антропогенного пресса на природные экосистемы в

пределах их буферной емкости, сохранение озонового слоя, трофических цепей

в природе, биокруговорота веществ и другие.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы

Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы,

происходящие в биосфере.

Почва – особое природное образование, обладающие рядом свойств,

присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного

преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным

взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых

организмов.

Почвенный покров – важнейшее природное образование. Его роль в жизни

общества определяется тем, что почва представляет собой источник

продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для

населения планеты.

Почвенный покров является естественной базой для поселения людей, служит основой для создания рекреационных зон. Он позволяет создать оптимальную экологическую обстановку для жизни, труда и отдыха людей. От характера почвенного покрова, свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов зависят чистота и состав атмосферы, наземных и подземных вод. Почвенный покров – один из наиболее мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается главным условием жизнеобеспечения наций и человечества в целом.

Площади земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км 2 , или 86,5%

площади суши. Под пашней и многолетними насаждениями в составе

сельскохозяйственных угодий занято около 15 млн. км 2 (10% суши), под

сенокосами и пастбищами – 37,4 млн. км 2 (25%). Общая площадь

пахотнопригодных земель оценивается различными исследователями по-разному: от

25 до 32 млн. км 2 .

Земельные ресурсы планеты позволяют обеспечивать продуктами питания больше

населения, чем имеется в настоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом

населения, особенно в развивающихся странах, деградацией почвенного покрова,

загрязнения, эрозии и т.д.; а также вследствие отвода земель под застройку

городов, поселков и промышленных предприятий количество пашни на душу

населения резко сокращается.

Воздействие человека на почву – составная часть общего влияния человеческого

общества на земную кору и ее верхний слой, на природу в целом, особенно

возросшее в век научно-технической революции. При этом не только усиливается

взаимодействие человека с землей, но и меняются основные черты

взаимодействия. Проблема «почва – человек» осложняется урбанизацией, все

большим использованием земель, их ресурсов для индустриального и жилищного

строительства, ростом потребностей в продуктах питания. По воле человека

изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразования – рельеф,

микроклимат, появляются новые реки и т.д.

В настоящее время к регионам со значительным загрязнением почвы следует отнести Московскую и Курганскую области, к регионам со средним загрязнением - Центрально-Чернозёмный район, Приморский край. Северный Кавказ.

Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и чёрной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг ряда обследованных городов РФ находится в пределах 0,4 80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий чёрной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК.

Загрязнение почв нефтью в местах её добычи, переработки, транспортировки и распределения превышает фоновое в десятки раз. В радиусе 10 км от Владимира в западном и восточном направлениях содержание нефти в почве превышало фоновое значение в 33 раза.

Фтором загрязнены почвы вокруг Братска, Новокузнецка, Красноярска, где максимальное его содержание превышает региональный средний уровень в 4-10 раз.

Интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь.

Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера. Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания - к поражению суставов, их деформации, задержке роста.

В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия.

В сельском хозяйстве для уничтожения вредителей изобретены тысячи химикатов. Их называют пестицидами, а в зависимости от группы организмов, на которые они действуют, их делят на инсектициды (убивают насекомых), родентициды

(уничтожают грызунов), фунгициды (уничтожают грибы). Однако ни один из этих

химикатов не обладает абсолютной избирательностью в отношении организмов,

против которых он разработан, и представляет угрозу также для других,

организмов, в том числе и для людей. . Ежегодное применение пестицидов в

сельском хозяйстве в РФ составляет примерно 150 тыс.т. На наш взгляд, экологически значительно целесообразнее для борьбы с сельскохозяйственными вредителями использовать природные или биологические методы.

В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т. ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки. Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки ведёт к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, создаёт реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.

Техногенное загрязнение почвы потребовало разработки особых методов ее регенерации и охраны. Некоторые из них состоят в локализации загрязняющих веществ с помощью хранилищ и отстойников. Этот способ не уничтожает токсины и загрязнители, однако препятствует их распространению в природной среде. Настоящая борьба с загрязняющими соединениями - это их ликвидация. Токсичные продукты могут уничтожаться на месте или вывозиться в специальные централизованные пункты по их переработке и нейтрализации. На местах используются различные способы: сжигание углеводородов, промывание загрязненных почв минеральными растворами, выведение загрязнителей в атмосферу, а также биологические методы, если загрязнение вызвано органическими веществами.

За последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 33 млн. Га, несмотря на ежегодное вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. Основными причинами уменьшения площади сельхозугодий являются проявления эрозии почв, недостаточно продуманный отвод земель для несельскохозяйственных нужд, затопление, заболачивание, зарастание лесом и кустарниками.

Улучшение положения возможно только при условии ведения сельского хозяйства на строго научных принципах, с учетом экологических последствий. На каждом этапе земледельческого процесса должны учитываться законы взаимодействия растений с окружающей средой и почвой, законы кругооборота вещества и энергии. Закон экологического земледелия формулируется так: антропогенное воздействие на почву, растение, на окружающую среду не должно превышать пределы, за которыми снижается производительность агроэкосистемы, нарушается устойчивость и стабильность ее функционирования. Повышение производительности агроэкосистемы может быть обеспечено только параллельным совершенствованием всех ее элементов.

Для сохранения почв необходимо учитывать и применять все факторы почвообразования. Приведем некоторые примеры их использования.

Почвообразующие породы - субстрат, на котором образуются почвы; они состоят из различных минеральных компонентов, в той или иной степени участвующих в почвообразовании. Минеральное вещество составляет 60-90% всего веса почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы - водный и тепловой ее режимы, скорость передвижения веществ в почве, минералогический и химический состав, первоначальное содержание элементов питания для растений. От характера материнских пород в большой мере зависит и тип почв.

Растительность

Органические соединения почвы формируются в результате жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Основная роль при этом принадлежит растительности. Зеленые растения являются практически единственными создателями первичных органических веществ. местности и т.п.
В процессе отмирания как целых растений, так и отдельных их частей органические вещества поступают в почву (корневой и наземный спад). Количество годового спада колеблется в значительных пределах: во влажных тропических лесах он достигает 250 ц/га, в арктических тундрах - менее 10 ц/га, а в пустынях - 5-6 ц/га. На поверхности почвы органическое вещество под воздействием животных, бактерий, грибов, а также физических и химических агентов разлагается с образованием почвенного гумуса. Зольные вещества пополняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал образует так называемую лесную подстилку (в лесах) или войлок (в степях и лугах). Эти образования оказывают влияние на газообмен почвы, проницаемость осадков, на тепловой режим верхнего слоя почвы, почвенную фауну и жизнедеятельность микроорганизмов. Растительность оказывает влияние на структуру и характер органических веществ почвы, ее влажность.