Содержание
Введение___________________________________________________ 3
1. Воздействия на почвы______________________________________ 4
2. Эрозия почв (земель)________________________________________ 6
3. Загрязнение почв__________________________________________ 9
4. Вторичное засоление и заболачивание почв___________________ 16
Заключение________________________________________________ 17
Список литературы________________________________________ 18
Верхняя часть литосферы,
которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, в настоящее
время подвергается все более во врастающему антропогенному воздействию.
Уже сегодня воздействие
человека па литосферу приближается к пределам, переход которых может вызвать
необратимые процессы почти по всей поверхностной части земной коры. В процессе
преобразования литосферы человек (по данным на начало 90-х гг.) извлек 125 млрд
т угля, 32 млрд т нефти, более 100 млрд т других полезных ископаемых. Распахано
более 1500 млн га земель, заболочено и засолено 20 млн га. Эрозией за последние
сто лет уничтожено 2 млн га, площадь оврагов превысила 25 млн га. Высота
терриконов достигает 300 м, горных отвалов — 150 м, глубина шахт, пройденных
для добычи золота, превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин — 6 км.
Экологическая (функция
литосферы выражается в том, что она является «базовой подсистемой биосферы:
образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота опирается на
земную кору. Например, техногенное разрушение минимального слоя горных пород на
суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз. Но кроме того, литосфера
служит основным поставщиком минерально-сырьевых и в том числе энергетических
ресурсов, большая часть которых относится к невозобновимым».
Существует три основных
составляющих литосферы: 1) почва; 2) горные породы и их массивов; 3)
недра. В своей работе подробно рассмотрю загрязнение почвы, ее техногенные
изменения.
Почва
— один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее
экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе —почвенном
плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и
побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или
полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к
саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как
следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной
мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т. е.
ухудшать свои свойства.
К
деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного
характера.
В наибольшей степени
деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем
обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную
саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных
экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных
законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосисте-мах
всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его
агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических
условий и т. д., а значит, остается непостоянным.
Например, в случае создания
человеком монокультуры (пшеницы, свеклы, кукурузы и т. д.) в агроэкосистеме
нарушается видовое разнообразие растительных сообществ. Агроэкосистема
упрощается, объединяется и становится неустойчивой, не способной противостоять
абиотическому или биотическому экологическому стрессу. [1]
Основные виды антропогенного
воздействия на почвы следующие:
1) эрозия (ветровая и
водная);
2) загрязнение;
3) вторичное засоление и
заболачивание;
4) опустынивание;
5) отчуждение земель для
промышленного и коммунального строительства.
Эрозия
почв (от лат. erosio
— разъедание) — разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и
подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия).
Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.
К эрозионным процессам относят
также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при
строительстве и разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи),
пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение
почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.
Однако настоящим бичом
земледелия у нас в стране и в мире остаются водная эрозия (ей подвержены 31 %
суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности
суши. В США эродировано, т. е. подвержено эрозии, 40% всех сельскохозяйственных
земель, а в засушливых районах мира еще больше — 60% от общей площади, из них
20% сильно эродированы.[2]
Эрозия оказывает существенное
негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях
разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений,
снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.
Ветровая эрозия
(дефляция) почв. Под ветровой
эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц
ветром.
Интенсивность ветровой эрозии
зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова,
особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие
оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности,
нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко
активизируют эрозионные процессы.
Различают местную
(повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется в виде
поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра.
Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах.
Скорость ветра достигает 20—30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури
наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Пыльные
бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны
развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно влияют на
все компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный воздух,
водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.
В нашей стране пыльные бури
неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии и в
других районах. Опустошительная пыльная буря отмечалась в апреле 1928 г., когда
пострадало огромная площадь земель от Дона до Днепра. Ветер поднял более 15 млн
т черноземной пыли до высоты 400—700 м, выдувание почвы достигло 10—12 см, а
местами — 25 см, т. е. практически почва была унесена на ту глубину, на которую
она была вспахана.[3]
Старожилы на Северном Кавказе
хорошо помнят пыльную бурю, охватившую в марте—апреле 1960 г. значительную
часть Северного Кавказа, Нижнего Дона и южную Украину. На огромной территории
был снесен слой плодородной почвы толщиной до 10 см, повреждены озимые,
засыпаны многие оросительные каналы. Вдоль полезащитных лесонасаждений,
железнодорожных насыпей образовались земляные валы высотой до 2-3 метров.
В настоящее время крупнейший
источник пыли — Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся
в стороны от Арала на многие сотни километров. Общая масса переносимой ветром
пыли в районе Арала достигает 90 млн т в год. Другой крупный пылевой очаг в
России — Черные земли Калмыкии.
Водная эрозия почв
(земель). Под водной эрозией
понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают
следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую.
Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают
природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и
иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей
техники, разрушающей структуру почвы, — одна из причин активизации водной
эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы:
уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка
почв и др.
Среди различных форм
проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в
первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Экологический ущерб от
оврагов огромен. Овраги уничтожают ценные сельскохозяйственные земли,
способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и
водохранилища, создают густорасчлененный рельеф (рис. 15.1). Площадь оврагов
только на территории Русской равнины составляет 5 млн га и продолжает
увеличиваться. Подсчитано, что ежедневные потери почв из-за развития оврагов
достигают 100—200 га.
Поверхностные
слои почв 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.
Основные загрязнители почвы:
1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы и отбросы
производства; 4) газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; 5) нефть
и нефтепродукты.
В мире ежегодно производится
более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется
более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства —
100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются Краснодарский
край и Ростовская область ( в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного
жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многих других развитых
промышленных странах мира эта величина существенно выше (Лосев и др., 1993).
Мировое производство пестицидов постоянно растет.
В настоящее время влияние
пестицидов на здоровье населения многие ученые приравнивают к воздействию на
человека радиоактивных веществ. Достоверно установлено, что при применении
пестицидов, наряду с некоторым увеличением урожайности, отмечается рост
видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохранность
продукции, утрачивается естественное плодородие и т. д.
По мнению ученых, подавляющая
часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя
виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на
все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения
весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается
интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых,
птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать
значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет
проблему.[4]
Среди пестицидов наибольшую
опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ,
ГХЦГ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их
концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни
организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему
организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и
канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать
не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм
генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья будущих
поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них — ДДТ в нашей стране
и в ряде других стран запрещено.
Таким образом, можно с
уверенностью констатировать, что 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 (рис. 1).
Пестициды способны проникать
в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в
биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов
наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают
популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.
Рис.
1. Движение пестицидов в биосфере. Значительная часть пестицидов не достигает
обрабатываемой территории, сносится и оседает в более или менее удаленных
экосистемах.
Работами
отечественных и зарубежных исследователей неопровержимо доказано, что
загрязнение почв пестицидами вызывает не только интоксикацию человека и
большого числа видов животных, но и ведет к существенному нарушению
воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым демоэкологическим
последствиям. С длительным применением пестицидов связывают также развитие
резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов,
естественные враги которых были уничтожены. Почвы загрязняются минеральными
удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при
производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других
типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты,
хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970) установил, что при самых
благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в
США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%.[5] Это
приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых
других элементов. Экологические последствия этого нарушения в наибольшей
степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии,
которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и
других элементов. В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект
неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов.
Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в
почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых»
газов — закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при
поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л
отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение
метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и
другие токсичные соединения азота. Неумеренное потребление минеральных
удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисле-ние почв. К
интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства.
В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов,
из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками,
золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а
их способность к самоочищению, как известно, ограничена. Огромный вред для
нормального функционирования почв представляют газо-дымовые выбросы
промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма
опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы
(табл. 1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за
газо-дымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих
допустимые.
Таблица 1.
Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на
здоровье человека
Значительное
количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от
автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на
расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение
концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве
незагрязненных районов (Загрязнение воздуха.... 1988).
По данным агрохимической
службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными
медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами
и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.
Одной из серьезных
экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и
нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь,
Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения — аварии на магистральных и
внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи,
аварийные и технологические выбросы и т. д.
В результате, например, в
отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных
углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150— 250 раз. На Тюменском
Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га,
замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше 20 тыс.
га, загрязненных нефтью с толщиной слоя не менее пяти сантиметров
(Государственный доклад..., 1995).
Значительную угрозу для
здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами,
которые могут проникать в организм человека следующим образом (Розанов, 1984): [6]
во-первых, через цепь:
человек — почва — человек. Патогенные организмы выделяются зараженным человеком
и через почву передаются другому, либо через выращенные на зараженной почве
овощи и фрукты. Таким способом человек может заболеть холерой, бациллярной
дизентерией, брюшным тифом, паратифом и др. Аналогичным путем в организм
человека могут попадать и черви-паразиты;
во-вторых, через цепь:
животные — почва — человек. Существуют ряд заболеваний животных, которые передаются
человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем
прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных;
в-третьих, через цепь: почва
— человек, когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при
прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).
В
процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление
почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается
оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.
Во всем мире процессам
вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30% орошаемых земель.
Площадь засоленных почв в России составляет 36 млн га (18% общей площади
орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание
биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных
организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается
генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов,
усиливаются миграционные процессы.
Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах,
например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в
зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными
процессами в биоценозах, появлением признаков оглеения и накоплением на
поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические
свойства почв и снижает производительность лесов.
Отрицательное воздействие
индустрии на природу породило у части людей как ответную реакцию мнение, будто
человек по своей сути враждебен природе, неумерен в своих потребностях и
обречен на постоянный конфликт с ней. Конечно, момент враждебности, агрессии по
отношению к природе у человека есть и на это было достаточно причин. Слишком
трудна была борьба наших предков со стихийными силами природы. Но нельзя
закрывать глаза и на другое. С древних времен и по сию пору в человеке сильны
потребность в единстве с природой, осознание своего родства с ней.
Природа пока еще богата и
щедра. При умелом, заботливом пользовании ею она может не только утрачивать, а
наращивать свое богатство на радость людям, но для этого недостаточно видеть в
природе только источник ресурсов для жизни и производства. Необходимо научиться
понимать ее целостный, комплексно согласованный во всех частях характер и
действовать с учетом системного характера связей и зависимостей между ее
факторами и компонентами. Только в этом случае логика деятельности людей будет
совпадать с логикой взаимосвязи природных явлений, и тогда отдаленные
последствия воздействия людей н природу не будут противоречить ближайшим целям
и уничтожать значения предпринятых ранее усилий.
Гирусов Э. В. Экология и экономика природопользования. /Под ред.
проф. Э. В. Гирусова. - М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1998.
Коробкин В. И., Передельский Л.
В. Экология. - Ростов н/Д: изд-во
Феникс, 2000.
Одум Ю. Экология /Пер. с англ. Т. 1-2. М.: Мир, 1986.
Розанов Б. Г. Основы учения об окружающей среде. М.: изд-во МГУ,
1984.
Сосунова И. А. Социальная экология. - М., 1996.