Загрязнение почв. Экологические последствия

Поверхностные слои почвы легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений — токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных — лишь в течение двух-трех суток.

Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику  поступления этих загрязнений в  почву.

С атмосферными осадками. Многие химические соединения, попадающие в  атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках  атмосферной влаги и с осадками выпадают в почву. Это, в основном, газы - оксиды серы, азота и др. Большинство  из них не просто растворяются, а  образуют химические соединения с водой, имеющие кислотный характер. Таким  образом и образуются кислотные  дожди.

Осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей. Твёрдые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. Такие загрязнения  можно наблюдать визуально, например, вокруг котельных зимой снег чернеет, покрываясь частицами сажи. Автомобили, особенно в городах и около  дорог, вносят значительную лепту в  пополнение почвенных загрязнений.

При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В  сухую погоду газы могут непосредственно  поглощаться почвой, особенно влажной.

С растительным опадом. Различные  вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через  устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают опять-таки в почву.

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

 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 кадмий, медь, хром, никель, кобальт, ртуть, мышьяк, марганец. 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.  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. 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 - 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. Цезий-137, церий-144 и хлор-36 также являются опасными радиоактивными изотопами. Хотя существуют природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадает в окружающую среду антропогенным путём: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы и. т. д.

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения  паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний  и т.п. Пестициды в зависимости  от объекта подразделяются на:

· гербициды - для уничтожения  сорной растительности;

· инсектициды - против вредных  насекомых;

· зооциды - для борьбы с  грызунами;

· фунгициды - с возбудителями  грибковых заболеваний;

· дефолианты - для удаления листьев;

· дефлоранты - для удаления цветков.

За последние десятилетия  число различных типов пестицидов сильно возросло, только в США их количество достигло 900. В нашей стране в 1986 г. было применено пестицидов в  среднем около 2 кг на 1 га (примерно на 87% пашни) или около 1,4 кг на душу населения, а в США 1,6 кг на 1 га (на 61% пашни) или 1,5 кг на душу населения.

Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удаленные  от мест их применения. Многие из них  могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в  воде оценивается в 10 лет, а для  диэлдрина он превышает 20 лет). При  использовании даже наименее летучих  компонентов более 50% активных веществ  в момент воздействия переходят  прямо в атмосферу, а для таких  пестицидов, как ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной поверхности. Эта часть  пестицидов, не достигших растений, подхватывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они в конечном итоге попадают в различные экосистемы, включая  океан, пресноводные водоемы, наземные биомы и др., в значительных количествах  накапливаются в почвах и увеличивают  свои концентрации при движении по трофическим цепям.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно  вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные  компоненты природных экосистем: уменьшают  биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного  мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и  для самого человека. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран  и др.), отличаются не только высокой  токсичностью, но и чрезвычайной биологической  активностью и способностью накапливаться  в различных звеньях пищевой  цепи. Даже в ничтожных концентрациях  пестициды подавляют иммунную систему  организма, повышая таким образом  его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека.

Поэтому в некоторых странах (США, Франция, Германия) начинают уменьшать  дозы применения пестицидов или полностью  от них отказываться. В последние  годы в разработаны гербициды, не представляющие явной опасности  для живых организмов или быстро разрушающиеся в окружающей среде. Широкое применение биологических  методов защиты растений позволит уменьшить  степень загрязнения среды пестицидами.  

Общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения. Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах, достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды.

Аридизация почвы - это  сложный и разнообразный комплекс процессов уменьшения увлажненности  обширных территорий и вызванного этим сокращения биологической продуктивности экологических систем «почва - растения». Проявления аридизации (от частых засух  до полного опустынивания) на обширных территориях Африки, Юго-Восточной  и Южной Азии, ряда стран Южной  Америки крайне обостряют проблемы продовольствия, кормов, воды, топлива, вызывают глубокие изменения экосистемы. Угодья, окаймлявшие пустыни, не выдерживают  нагрузки и сами превращаются в пустыни, что приводит к ежегодной потере тысяч гектаров пригодных для  сельского хозяйства земель. Процесс  усугубляют и примитивное земледелие, нерациональное использование пастбищ  и других сельскохозяйственных угодий, хищническая эксплуатация огромных территорий, которые возделываются  без всякого севооборота или  ухода за почвой.

Уменьшение или уничтожение  биологического потенциала земли может  привести к возникновению условий, аналогичных условиям пустыни. Основными  причинами опустынивания стали  увеличение площади подвижных песков, снижение продуктивности пастбищ, истощение  местных источников водоснабжения. Однако и сегодня большая часть  территории Черных земель остается разрушенной. Большинство ученых считают, что  образование пустынь связано  с вырубкой лесов и неразумным использованием пастбищ. Учащение засух  и, следовательно, недородов, гибель растительности, разрушение почв на значительных территориях  связаны между собой, зависят  от общей тенденции аридизации суши и усугубляются отрицательными последствиями  неразумной деятельности человека.

Деградация земель. Острейшей экологической проблемой является деградация земель. Вторично засоленные почвы на сельхозугодиях России занимают 12,9 млн. га, на пашне их площадь за пять лет возросла на 1 млн. га и составила 3,6 млн. га. В связи со строительством водохранилищ на реках площадь затопленных земель превысила 30 млн. га, из них 0,7 млн. га -- мелководья. Все больше становятся площади подтопленных земель.

Кислые почвы на сельхозугодиях выявлены на 48,7 млн. га, из них 37,1 млн. га пашни. В лесостепной и центрально-черноземной  зонах участились кислотные дожди, что вызывает деградацию почв и появление  новых ареалов кислых почв. На 50% площади черноземов, ранее не требовавших  известкования, этот прием становится необходим.

Продолжаются процессы деградации, разрушения и уничтожения  почв в засушливых районах на юго-востоке  европейской части России, где  на месте некогда продуктивных пастбищ  и земель теперь все большую площадь  занимают барханные пески. Деградация пастбищных земель в тундре происходит в результате нарушения растительного  покрова при освоении месторождений  полезных ископаемых, неконтролируемого  бездорожного проезда автотранспорта, перегрузок оленьих пастбищ скотом, проведения геологоразведочных работ.

Все более опасный характер приобретает захламление и загрязнение  земель несанкционированными свалками промышленных, бытовых, сельскохозяйственных и других отходов производств  и потребления.

Вокруг многих промышленных предприятий земли загрязнены токсичными веществами. В России выявлено 730 тыс. га земель с чрезвычайно опасным  уровнем загрязнения почв. Самыми мощными источниками загрязнения  почвенных покровов являются крупные  комбинаты цветной металлургии. В прилегающих к ним землях зарегистрированы высокие уровни тяжелых  металлов, относящихся к I классу опасности. Объясняется это, прежде всего тем, что на горнодобывающих предприятиях отрасли все еще преобладает  открытый способ добычи минерального сырья.

В десятках городов вблизи металлургических предприятий в  почвенном покрове обнаружены тяжелые  металлы в количестве равном или  превышающем ПДК. По суммарному индексу  загрязнения почвенного покрова  первое место занимает Рудная Пристань (Приморский край), где расположен завод по выплавке свинца. Содержание здесь в почве свинца составляет 300 ПДК. В Белове (Кемеровская область) содержание свинца в почвенном покрове достигает 50 ПДК, в Ревде (Свердловская область) - 5 ПДК. Вокруг Иркутского и Братского алюминиевых заводов среднее содержание валовой формы фтора в почвах пятикилометровой зоны выше фонового уровня в 13 и 19 раз, максимальное -- в 58 и 156 раз. Содержание водорастворимого фтора в почвах вокруг промышленных предприятий Братска, Шелехова, Кировограда, Новосибирска превышает ПДК в 5-95 раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературой.

1. А. Коробкин, Д. Передельский «Экология», Ростов-на-Дону, изд. «Феникс», 2005.

2. Б. Миркин, Л. Наумова «Экология России», Москва, изд. «Устойчивый мир», 2002г.

3. М. Добровольский, А. Гришина «Охрана почв», Москва, изд. МГУ, 2001г.