Источники, виды, масштабы загрязнения почв. Причины деградации, самоочищение почв

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО  «Челябинский государственный университет»

 

Институт  Экономики отраслей, бизнеса

и администрирования

 

Кафедра экономики  отраслей и рынков

 

 

 

Реферат

 

по предмету: Безопасность жизнедеятельности.

на тему: «Источники, виды, масштабы загрязнения почв. Причины деградации, самоочищение почв».

 

 

 

 

Выполнил: Проверил: Пястолова Н.Б.

 

 

 

 

Челябинск, 2013

 

 

Содержание

 

Введение   3

1. Понятие и структура почвы                                                                     4
2. Виды загрязнений почвы                                                                          8
3. Методы контроля загрязнений почвы                                                       10

Заключение 14

Список литературы 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Определенная часть почв, как в России, так и во всем мире с каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения  в силу разных причин, подробно рассмотренных  в УИР. Тысячи и более гектаров земли страдают от эрозии, кислотных  дождей, неправильной обработки и  токсичных отходов. Чтобы избежать этого, нужно ознакомиться с наиболее продуктивными и недорогими мелиоративными мероприятиями, повышающими плодородие почвенного покрова, а прежде всего  с самим негативным воздействием на почву, и как его избежать.

Эти исследования дают представление  о вредном воздействии на почву  и проводились по ряду книг, статей и научных журналов, посвященных  проблемам почвы и защите окружающей среды.

Сама проблема загрязнения  и деградации почв была актуальна  всегда. Сейчас к сказанному можно  еще добавить, что в наше время  антропогенное влияние сильно сказывается  на природе и только растет, а  почва является для нас одним  из главных источником пищи и одежды, не говоря уже о том, что мы по ней ходим, и всегда будем находиться в тесном контакте с ней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие и структура почвы.

Почвенный покров является важнейшим природным  образованием. Его роль в жизни  общества определяется тем, что почва  представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных  ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км² или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 15 млн. км² (10% суши), сенокосы и пастбища— 37,4 млн. км² (25% суши). Общая пахотнопригодность земель оценивается различными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км.

Представления о почве, как о самостоятельном  природном теле с особыми свойствами появились лишь в конце XIX в., благодаря  В. В. Докучаеву, — основоположнику  современного почвоведения. Он создал учение о зонах природы, почвенных  зонах, факторах почвообразования.

Почва —  это особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Почва  — это та среда, где взаимодействует  большая часть элементов биосферы: вода, воздух, живые организмы. Почву  можно определить как продукт  выветривания, реорганизации и формирования верхних слоев земной коры под  влиянием живых организмов, атмосферы  и обменных процессов.

Почва состоит  из нескольких горизонтов (слоев с  одинаковыми признаками), возникающих  в результате сложного взаимодействия материнских горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности. Для всех почв характерно уменьшение содержания органических веществ и  живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним.

Горизонт A l — темно-окрашенный, содержащий гумус, обогащен минеральными веществами и  имеет для биогенных процессов  наибольшее значение.

Горизонт  А 2 — элювиальный слой, имеет  обычно пепельный, светло-серый или  желтовато-серый цвет.

Горизонт  В — элювиальный слой, обычно плотный, бурый или коричневой окраски, обогащенный коллоидно-дисперсными  минералами.

Горизонт  С — измененная почвообразующими процессами материнская порода.

Горизонт  В — исходная порода.

Поверхностный горизонт состоит из остатков растительности, составляющих основу гумуса, избыток  или недостаток которого определяет плодородие почвы.

Гумус — органическое вещество, наиболее устойчивое к разложению и поэтому сохраняющееся после того, как основной процесс разложения уже завершен. Постепенно гумус также минерализуется до неорганического вещества. Перемешивание гумуса с почвой придает ей структуру. Обогащенный гумусом слой называется пахотным, а нижележащий слой — подпахотным. Основные функции гумуса сводятся к серии сложных обменных процессов, в которых участвуют не только азот, кислород, углерод и вода, но и различные минеральные соли, присутствующие в почве. Под гумусовым горизонтом располагается подпочвенный слой, соответствующий выщелоченной части почвы, и горизонт, отвечающий материнской породе.

Почва состоит  из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. В твердой фазе преобладают минеральные образования и различные органические вещества, в том числе гумус, или перегной, а также почвенные коллоиды, имеющие органическое, минеральное или органоминеральное происхождение. Жидкую фазу почвы, или почвенный раствор, составляет вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями, а также газами. Газовую фазу почвы составляет "почвенный воздух", включающий газы, заполняющие свободные от воды поры.

Важным  компонентом почвы, способствующим изменению ее физико-химических свойств, является ее биомасса, включающая кроме  микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы, одноклеточные) еще и червей и членистоногих.

Образование почв происходит на Земле с момента  возникновения жизни и зависит  от многих факторов:

Субстрат, на котором образуются почвы. От характера  материнских пород зависят физические свойства почв (пористость, водоудерживающая способность, рыхлость и т. д.). Они  определяют водный и тепловой режим, интенсивность перемешивания веществ, минералогический и химический составы, первоначальное содержание элементов  питания, тип почвы.

Растительность  — зеленые растения (основные создатели  первичных органических веществ). Поглощая из атмосферы углекислоту, из почвы  воду и минеральные вещества, используя  энергию света, они создают органические соединения, пригодные для питания  животных.

С помощью  животных, бактерий, физических и химических воздействий органическое вещество разлагается, превращаясь в почвенный  гумус. Зольные вещества наполняют  минеральную часть почвы. Неразложившийся  растительный материал создает благоприятные  условия для действия почвенной  фауны и микроорганизмов (устойчивый газообмен, тепловой режим, влажность).

Животные  организмы, выполняющие функцию  преобразования органического вещества в почву. Сапрофаги (земляные черви  и Др.), питающиеся мертвыми органическими  веществами, влияют на содержание гумуса, мощность этого горизонта и структуру  почвы. Из наземного животного мира на почвообразование наиболее интенсивно влияют все виды грызунов и травоядные животные.

Микроорганизмы (бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы) разлагающие сложные органические и минеральные вещества на более  простые, которые в дальнейшем могут  использоваться самими микроорганизмами и высшими растениями.

Одни  группы микроорганизмов участвуют  в превращениях углеводов и жиров, другие — азотистых соединений. Бактерии, поглощающие молекулярный азот воздуха, называют азотофиксирующими. Благодаря их деятельности, атмосферный  азот могут использовать (в виде нитратов) другие живые организмы. Почвенные  микроорганизмы принимают участие  в разрушении токсических продуктов  обмена высших растений, животных и  самих микроорганизмов в синтезе  витаминов, необходимых для растений и почвенных животных.

Хозяйственная деятельность человека в настоящее  время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении  их плодородия. Под влиянием человека меняются параметры и факторы  почвообразования — рельефы, микроклимат, создаются водохранилища, проводится мелиорация.

Основное  свойство почвы — плодородие. Оно  связано с качеством почв. В  разрушении почв и снижении их плодородия выделяют следующие процессы:

Аридизация  суши — комплекс процессов уменьшения влажности обширных территорий и  вызванное этим сокращение биологической  продуктивности экологических систем. Под действием примитивного земледелия, нерационального использования  пастбищ, беспорядочного применения техники  на угодьях почвы превращаются в  пустыни.

Эрозия  почв, разрушение почв под действием  ветра, воды, техники и ирригации. Наиболее опасна водная эрозия — смыв почвы талыми, дождевыми и ливневыми  водами. Водные эрозии отмечаются при  крутизне уже 1-2°. Водной эрозии способствует уничтожение лесов, вспашка по склону.

Ветровая  эрозия характеризуется выносом  ветром наиболее мелких частей. Ветровой эрозии способствует уничтожение растительности на территориях с недостаточной  влажностью, сильными ветрами, непрерывным  выпасом скота.

Техническая эрозия связана с разрушением  почвы под воздействием транспорта, землеройных машин и техники.

Ирригационная эрозия развивается в результате нарушения правил полива при орошаемом  земледелии. Засоление почв в основном связано с этими нарушениями. В настоящее время не менее 50% площади орошаемых земель засолено, потеряны миллионы ранее плодородных  земель. Особое место среди почв занимают пахотные угодья, т. е. земли, обеспечивающие питание человека. По заключению ученых и специалистов, для питания одного человека следует  обрабатывать не менее 0,1 га почвы. Рост численности жителей Земли напрямую связан с площадью пахотных земель, которая неуклонно сокращается. Так в РФ за последние 27 лет площадь  сельскохозяйственных угодий сократилась  на 12,9 млн. га, из них пашни — на 2,3 млн. га, сенокосов — на 10,6 млн. га. Причинами этого являются нарушение и деградация почвенного покрова, отвод земель под застройку городов, посёлков и промышленных предприятий.

На больших  площадях происходит снижение продуктивности почв из-за уменьшения содержания гумуса, запасы которого за последние 20 лет  сократились в РФ на 25-30%, а ежегодные  потери составляют 81,4 млн. т. Земля сегодня  может прокормить 15 млрд. человек. Бережное и грамотное обращение с землей сегодня стало самой актуальной проблемой.

Из сказанного следует, что почва включает минеральные  частицы, детрит, множество живых  организмов, т. е. почва — это сложная  экосистема, обеспечивающая рост растений. Почвы — это медленно возобновляемый ресурс. Процессы почвообразования протекают  очень медленно, со скоростью от 0,5 до 2 см за 100 лет. Мощность почвы невелика: от 30 см в тундре до 160 см — в западных черноземах. Одна из особенностей почвы  — естественное плодородие — формируется  очень длительное время, а уничтожение  плодородия происходит всего за 5—10 лет. Из сказанного следует, что почва  менее подвижна по сравнению с  другими абиотическими составляющими  биосферы.

Хозяйственная деятельность человека в настоящее  время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении  их плодородия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Виды загрязнений почвы.

Под загрязнением почв понимают увеличение концентраций содержащихся в почве  веществ выше предельно допустимого  уровня, а также появление в  почвах любых количеств несвойственных им веществ, признанных вредными. Различают  шесть степеней загрязнения почв (0-5) по признаку снижения их продуктивности, количества производимой биомассы, а  по видам загрязнений различают четыре класса веществ-загрязнителей: физические, химические, биологические и радиоактивные.

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление даётся по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая  картина по загрязнению почвы:

1. Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.
2. Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu (медь), Cr (хром), Ni (никель), Co (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец).
3. Пестицидами. Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде! Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли.
4. Микотоксинами. Данные загрязнения не являются антропогенными, потому что они выделяются некоторыми грибами, однако, по своей вредности для организма они стоят в одном ряду с перечисленными загрязнениями почвы.
5. Радиоактивными веществами. Радиоактивные соединения стоят несколько обособленно по своей опасности, прежде всего потому, что по своим химическим свойствам они практически не отличаются от аналогичных не радиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - 90Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2 - 8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве. Совокупность вышеназванных качеств делают его весьма опасным радионуклидом. 137Cs (цезий-137), 144Ce (церий-144) и 36Cl (хлор-36) также являются опасными радиоактивными изотопами.