
- •Раздел I
- •8.Биоразнообразие и его факторы.Учет и охрана биоразнообразия
- •9. Учение об экосистемах. Типология экосистем. Динамика и устойчивость экосистем. Экосистемы и геосистемы.
- •10. Принципы, законы, закономерности и правила пп и охраны ос (по Реймерсу).
- •12. Пр. Понятие и классификация пр. Природно-ресурсный потенциал территорий. Учет пр; основные виды кадастров. Экономические и экологические аспекты в оценке пр
- •13. Состав а/сф. Воздуха и его трансформация под воздействием загрязнения. Смог, виды смога. Осн. Направления снижения загрязнения. Организация охраны.
- •16.Строение подземной гидросферы и особенности техногенного воздействия на нее. Организация охраны подземных вод. Мониторинг состояния подземных вод. Состояние подземных вод в Удмуртии.
- •1. Нарушение биоэнергетического режима почв и экосистем:
- •3. Нарушение водного и химич-ого режима почв:
- •5. Загрязнение и хим.Отравление почв:
- •7. Разрушение почв воен.Действиями.
- •18. Биогеографическое районирование суши и мирового океана. Биопродуктивность популяций и биоценозов.
- •21.Химическое загрязнение. Санитарно-гигиеническое нормирование вредных веществ в воздухе, воде, почвогрунтах.
- •22. Понятие «мониторинг». Виды мониторинга. Цели и задачи мониторинга. Классификации видов мониторинга. Структура экологического мониторинга. Информационный портрет экологической обстановки.
- •23.Природные и антропогенные ландшафты проблемы их классификации. Морфологическая структура ландшафтов. Местоположение в ландшафте
16.Строение подземной гидросферы и особенности техногенного воздействия на нее. Организация охраны подземных вод. Мониторинг состояния подземных вод. Состояние подземных вод в Удмуртии.
Подземная гидросфера – включает воды, находящиеся в верхней части земной коры. Их наз. подземными. Сверху подземная гидросфера ограничена поверхностью земли, нижнюю ее границу проследить невозможно, т.к. гидросфера очень глубоко проникает в толщу земной коры.
Строение подзем.гидросферы – оно формировалось в результате взаимодействия природ.вод с гор.породами. В строении подзем. гидросферы выделяется 3 основные зоны:
1 зона – зона активного водообмена.Она про стирается от водоразделов до отметок подовы аллювия в речных долинах. В составе зоны активного водообмена выделяют: зону аэрации (здесь происходит вертикальная миграция – впитывание - от поверхности до 1го постоянного во доносного горизонта). Ниже располагается зона полного насыщения (она включает постоянные водоносные горизонты. В них происходит горизонтальная миграция от областей питания водо носных горизонтов к областям разгрузки – речные долины. Выход может быть сосредоточен- ным (родник), рассредоточенным (болото)). В зоне акт.водообмена продолжительность цикла от впитывания до разгрузки составляет от нескольких дней до нескольких месяцев. Поэтому вода с породами контактирует недолго и за время существования пород (оно обычно измеряется миллионами лет) циклы водообмена повторялись многие миллионы раз.Через породы успели пройти огромные объемы воды. В результате легко подвижные элементы бывают вынесены полностью, в воде их не остается. Поэтому химич.состав воды определяется трудно растворимыми, малоподвижными элементами. Воды получаются слабоминерализованными или пресные (по своему составу – гидрокарбонатно - кальциевые – пригодны для питья).
2 зона – зона замедленного, затрудненного водообмена. Располагается ниже днищ долин,обычно до глубин в несколько сот метров (как пра вило, до регионально выдержанного водоупора). Водоносные горизонты имеют связь с поверхностью, но она затруднена. Разгрузка проис ходит либо где-то в другом регионе (где данный горизонт выходит на поверхность), либо в зонах повышенной трещиноватости (обычно под речн.долинами). Цикл водообмена от сотен до тысяч лет. Вода с породой контактирует дольше;циклов водообмена совершается мень ше; подвижные и легкоподвижные элементы выносятся не полностью. Поэтому в дан.зоне воды формируются солоноватые и соленые с минер-цией 1г/л-0,1 г/л .Состав сульфатный.
3 зона – зона весьма затрудненного водообмена. Располагается на глубинах от многих сотен до тысяч метров, обычно ниже региональн.водо упора, где воды от поверхности практически изолированы. Воды контактируют с породами миллионы лет. Подвижные элементы не выносятся. Подвижные элементы накапливаются в воде в количествах до полного насыщения – до 100г/л. Состав вод хлоридно-натриевый. Эти воды в нефтяной промышленности – пластовые.
Особенности техногенного воздействия на нее. П.в. чаще всего бывают чище, поверхностных вод., но если они подвергнутся загрязнению, то самоочищение протекает на много медленнее. Загр-е происходит при из недостаточной защищенности, наличии источника загрязнение.
Загрязнение п.в. Мб сверху или снизу. Загрязнение сверху : пром,предприятия, с/х, места сранение отходов, при авариях нефтепроводов и т.д. Загрязнение снизу – возмоднсть проникновения высокоминерализованных вод из зоны замедленного водообмена (источник: нарушение целостности нижележащих водоупорных горизонтов. Естеств: тектонические нарушение, техноген: - скважины)
Организация охраны подземных вод.
Осн. мероприятия по защите подземных вод, проводимые в н.в., заключается в предотвращении запасов подземных вод и защите их от загрязнения. Для борьбы с истощением запасов пресных подземных вод, пригодных для целей питьевого водоснабжения, предусматривают различные меры, в том числе: регулирование режима водоотбора подземных вод; более рациональное размещение водозаборов по площади. В последние годы для предупреждения истощения подземных вод все чаще применяют искусственное пополнение их запасов путем перевода поверхностного стока в подземный. Пополнение осуществляется путем инфильтрации (просачивание) воды из поверхностных источников (реки, озера, ВДХР) в водоносные пласты. Подз. воды получают при этом дополнительное питание, что позволяет увеличивать производительность водозаборов без истощения естественных запасов.
Меры борьбы с загрязнением подз.вод подразделяют на :1) профилактические и 2) специальные, задача которых – ликвидировать очаг загрязнения.
Ликвидировать очаг загрязнения, т.е. извлечь из подземных вод загрязняющие вещества, весьма сложно, на это могут уйти годы. Поэтому профилактические меры являются главными в природоохранных мероприятиях. Предотвратить загрязнения можно различными путями. Для этого совершенствуют методы очистки сточных вод,, чтобы исключить попадание загрязненных стоков в подз. воды. Внедряют производства с бессточной технологией, тщательно экранируют чаши бассейнов с пром. стоками, снижают опасные газодымовые выбросы на предприятиях, регламентируют использование пестицидов и удобрений на с/х работах и т.д.
Важнейшей мерой предупреждения загрязнения подземных вод в районах водозаборов является устройство вокруг них зон санитарной охраны (ЗСО). ЗСО – это территории вокруг водозаборов, создаваемые для исключения возможности загрязнения подз.вод.
ЗСО состоят они из трех поясов:
1) Зона строгого режима, включает территорию на расстоянии 30-50м от водозабора. Здесь запрещается присутствие посторонних лиц и проведение каких-либо работ, не связанных с эксплуатацией водозабора.
2) этот пояс предназначен для защиты водоносного горизонта от бактериальных (микробных) загрязнений (радиус расчит расчетным путем).
3) защита от химических загрязнений (радиус расчит расчетным путем).
На их территории запрещается размещение любых объектов, могущих вызвать химическое или бактериологическое загрязнения (шламохранилища, животноводческие комплексы, птицефабрики и др.) Запрещается также использование минеральных удобрений и пестицидов, промышленная рубка леса. Ограничивается или запрещается и другая производственная и хозяйственная деятельность человека.
Проекты СЗО д.б. согласованы с органами санитарного надзора и утверждены специально уполномоченными государственными органами в области ООС.
Специальные мероприятия по защите подземных вод от загрязнения направлены на перехват загрязненных вод с помощью дренажа, а также на изоляцию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта. Весьма перспективным в этом отношении является создание искусственных геохимич. барьеров, основанных на переводе загрязняющих веществ в малоподвижные формы. Для ликвидации локальных очагов загрязнения ведут длительные откачки загрязненных подз.вод из специальных скважин.
Мероприятия по защите подземных вод от истощения и загрязнения проводятся в общем комплексе природоохранных мер.
Мониторинг состояния подземных вод
Наблюдение за подземными водами проводится с помощью наблюдательных скважин (НС).
Общие требования к наблюдениям за состоянием подзем.вод:
1. региональность – охват наблюдениями всех территорий, которые загрязнены или могут быть загрязнены в ближайшее время,
2. систематичность наблюдений, которая позволяет изучить осн. стадии загрязнения подз.вод,
3. комплексность изучения, при которой оцениваются не только стандартные показатели, но и специфические, характерные для данного типа загрязнения подз.вод.
НС размещают с учетом:
- местоположения источника загрязнения, его формы и размера,
- конфигурации области загрязнения подз.вод,
- неоднородностью водоносного горизонта. Объекты, нуждающиеся в первоочередном наблюдении за качеством подз.вод:
- водозаборы,
- районы промышленных и агропромышленных предприятий,
- участки захоронения отходов.
Число НС и их расположение должно быть скользящим во времени – наращивание сети наблюдений определяется скоростью и характером перемещения загрязненных вод.
Vперемещения = k фильтрации · уклон местности
Ижевск – площадной источник загрязнения – должен охватываться профилями. Город разбивается на профиля продольные и поперечные (необходимо обращать внимание на уклон местности – профиль укладывается согласно уклону местности).
На первом этапе создается минимальное количество НС. Результаты наблюдений по этим НС позволяет установить необходимость дальнейшего развития сети.
Чем ближе к ист-ку загрязнения, тем чаще НС.
Расстояние между НС у источника водозабора 50м, дальше - через 100м.
Частота отбора проб из НС, приближенных к источнику загрязнения или к водозабору – 1 раз в квартал;
из НС, удаленных от источника загрязнения или водозабора – 1 раз в полгода.
Показатели качества воды:
стандартные:
рН, минерализация или сухой остаток, щелочность, жесткость, основные анионы и катионы.
Если предприятие связано с объектами животноводства необходимо определять БПК, азот.
Если с нефтепереработкой – определяют также нефтепродукты, железо общее, соединения меди и цинка, поверхностные активные вещ-ва.
Если предприятие цвет.металлургии – то еще и цвет.металлы.
Т.е. в зависимости от технологических процессов предприятия определяем возможный список загрязнителей.
Разработка схемы мониторинга подзем.вод.
1. выявить источники загрязнения (промыш. предприятия, АЗС, гаражи, грязеемкие предприятия, илоотстойники – площадки источников органического и микробиологического загрязнения подзем.вод; фрукт.сады, парники – объекты хим.загрязнения подз.вод);
2. артезианские скважины являются пунктами контроля Роспотребнадзора – их надо также включить в сеть (тогда можно в этом месте уже не ставить дополнительный пункт наблюдений – можно брать данные со скважин);
3. определить направление естествен.притока грунтовых вод;
4. проводим профили через источники загрязнения (продольные по направлению потока подз.вод и поперечные – поперек направления потока подз.вод);
5. расстояние между продольными профилями по потоку 1-2 км или через 3-4 км; между поперечными – 5-7 км.
На поперечных профилях меньше скважин – 2-3 шт; на продольных – 4-6 скважин (первая на расстоянии 50м).
Подземные воды большей частью не защищены от поверхностного загрязнения, и на их качестве сказывается хозяйственная деятельность. В городе лишь в нескольких родниках (их 60 контролируемых) вода отвечает гигиеническим нормам.
20. Земельные ресурсы и их охрана. Состав почв и их место в экосистемах. Структура земельного фонда планеты и ее динамика. Причины и механизм деградации земельных ресурсов. Охрана почв и земельных ресурсов.
Управление земельными ресурсами. Понятие и состав земельного фонда.
Все земли, находящиеся в пределах РФ составляют единый земельный фонд России. В зависимости от положения земель, выполняемых ими функций в производственной или иной деятельности, они подразделяются:
- используемые,
- неиспользуемые.
Используемые, в свою очередь, делятся на земли:
- используемые как пространственный (операционный) базис,
- средство производства,
- земли, выполняющие заповедные, рекреационные, оздоровительные функции.
Важное правовое значение имеет классификация земель по категориям в зависимости от их целевого назначения, позволяющие обеспечить дифференцированный подход к правовому регулированию земельных отношений, в рамках общего правового режима всех земель.
По названному выше принципу все земли делятся на 7 категорий:
1. земли с/хоз. назначения – это земли занятые с/хоз. угодьями (пашня, сенокос, сад, огород и др.) и используемые в качестве главного средства с/хоз. производства.
2. земли населенных пунктов –это земли, находящиеся в пределах черты населен.пунктов, а также земли переданные в ведение насел. пунктов за пределами их черты (очистные сооружения, дома отдыха, полигоны, туристические базы и т.д.). Земли этой категории используются, прежде всего, как фундамент, пространственный (операционный) базис для строительства, а также удовлетворения культурно-бытовых и иных нужд населения.
3. земли промышленности, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики, космич. обеспечения, энергетики, обороны и иного назначения (земли спец.назначения) – это земли, представленные в установленном порядке предприятием, учреждением, организациям для их спец.целей. Состав земель этой категории очень подвижен, что связано с развитием и появлением новых видов деятельности, в связи с чем перечень земель данной категории является открытым.
4. земли особо охраняемых территорий (ООТ) – природоохранного, природно-заповедного, рекреационного, оздоровительного и исторически-культурного назначения. Этим землям присуща особая правовая охрана, исключение из с/хоз. использования.
5. земли лесного фонда – земли, покрытые лесом и непокрытые лесом, но предназначенные для нужд лесного хоз-ва. Физическая особенность – самая большая по площади категория земель. Особенностью правового режима этих земель является то, что они полностью подчинены правовому режиму лесам, произрастающих на этих землях.
6. земли водного фонда – земли, занятые вод. объектами и водоохран. зонами вод. объектов. Правовой режим в значительной мере предопределяется правовым режимом вод (поскольку основным назначением этих земель является обеспечение охраны вод. объектов).
7. земли запаса – земли, не предоставляемые в собственность пользования, аренду, а также земли право собственности аренды которыми прекращено в соответствии с законодательством. Они служат резервом для предоставления земель.
Структура земельного фонда не является постоянной. Под влиянием разнообразных экономических, экологических и других факторов происходят изменения как в составе зем. фонда, так и внутри категорий земель.
Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.
К основным типам почв на територрии России относятся черноземы, подзолотистые, дерново-подзолотистые, подзолотисто-болотные, болотные, серые лесостепные, пойменные, солончаки, солонцы, солоди и др.
Для всех почв характерно уменьшение содержание органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним. Образование почв зависит от многих факторов:
1.субстрат, на котором образуются почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы.
2. растительность – создают органические соединения, пригодные для питания животных.
3. животные организмы – выполняют функцию преобразования органического вещества в почву (земляные черви и др., из наземного животного мира наиболее интенсивоно влияют грызуны и травоядные животные).
4. микроорганизмы (бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы), разлагающие сложные органические и минеральные вещества на более простые, которые в дальнейшем могут использоваться самими микроорганизмами и высшими растениями.
5. климат
6. рельеф.
Основное и важнейшим свойством почвы является её плодородие, которое определяется в первую очередь содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, таких, как N, Р, К, Cа, магний, S, Fe, Cu, бор, Zn, молибден и др. Каждый из этих элементов играет свою роль в структуре и обмене веществ растений и не может быть заменён полностью другим.
Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает состояние климакса. Таким образом, изменения почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминают сукцессионные изменения экосистем.
Состав почв
Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Почва представляет собой сложную многофазную полидисперсную систему. Вещество почвы находится в различных состояниях и образует следующие фазы: твердую (минеральной и органической), жидкую и газообразную и живую. Твердая фаза представлена минеральными частицами, раздробленными в разной степени, и органическими остатками, находящимися в различной стадии разложения, и иногда льдом.
Жидкая фаза представлена водой и небольшим количеством жидких оргиначеских вещ-в.
Газообразная фаза – это почвенный воздух, содержащий водяные пары и по своему составу отличающийся от атмосферного повышенным содержанием углекислого и других газов.
В почве наблюдается сложное взаимодействие между фазами, постоянно идут процессы перехода вещества из одной фазы в другую: испарение, конденсация, замерзание, оттаивание, разложение и синтез органического вещ-ва.
Состав твердой фазы – его подразделяют на минералогический, химический и механический, почвенные коллоиды и органическое вещ-во.
Минералог.состав почвы во многом зависит от состава почвообразующей горной породы и представлен первичными и вторичными минералами. Из первичных минералов наиболее распространенными явл-ся: кварц, полевой шпат, слюда, роговая обманка, магнетит, гематит, апатит и др. Первичные минералы образуют инертную часть почвы, ее скелет, содержание их больше в песчаных почвах.
Первичные минералы в процессе выветривания образуют вторичные минералы и элементы минерального питания растений. Из вторичных минералов в почве имеются: каолинит, монтмориллонит, кальцит, гипс, мирабилит, галит, гетит, пиролюзит, доломит и др.
Вторичные минералы можно разделить на минералы, состоящие из простых солей (кальцит, доломит, сода, гипс, магнезит и т.д.), гидроокислов и окислов, и минералы глинистые. От количества минералов в виде простых солей зависит степень засоления почв. Они могут накапливаться в почве в условиях сухого климата. Минералы - гидроокислы и окислы (Fe, Al, S, Mn и др.) образуются при выветривании первичных минералов. Минералы в виде вторичных алюмо- и ферросиликатов, каолинита, гидрослюд, монтмориллонита являются составной частью глин и поэтому называются глинистыми. Они сильно раздроблены, обладают склеивающей способностью, т.е. образуют структурные отдельности, имеют большую поглотительную способность. От содержания глинистых минералов зависит липкость почвы, ее водопроницаемость, набухание, гигроскопичность.
От содержания вторичных минералов зависят условия питания растений, структурообразование почвы, ее химические, физические, водные, воздушные свойства и плодородие почвы.
Химический состав твердой фазы почвы также во многом зависит от состава почвообразующей породы. В почве преобладает окись кремния и органогенные элементы С, Н, О, N, Р, S, K, Ca, Mq. Последние явл-ся источником питания растений, и от их содержания зависит плодородие почв. Особую роль в питании растений играет N, P, K. Азот в почве представлен нитратами, аммонийными солями, входит в состав почвенного воздуха и гумуса. Многие соединения азота подвижны, легко вымываются. Недостаток азота, а также фосфора и калия в почве компенсируют органическими и минеральными удобрениями.
В почве содержатся токсичные для растений элементы: Cl, Na, Mn, Al. Повышенное их содержание делает почву засоленной. В почве имеются микроэлементы: бор, молибден, Zn, Co, I, играющие важную физиологическую и биохимическую роль.
В небольших количествах в почве представлены радиоактивные элементы, обуславливающие ее природную и искусственную радиоактивность. Природноая радиоактивность почвы зависит от содержания в ней упрана, тория, радия, радиоактивных изотопов калия, кальция, углерода. Искусственная радиоактивность вызвана использованием человеком атомной энергии.
Механический и микроагрегатный состав почвы.
Различают элементарные твердые почвенные частицы, микроагрегаты и макроагрегаты. Микроагрегаты образуются в результате слипания и склеивания частиц под влиянием физических, химических, физико-химических и биологических процессов; диаметр их обычно менее 0,25 мм. Макроагрегаты образуются из микроагрегатов и элементарных частиц; диаметр их, как правило, более 0,25 мм.
Элементарные почвенные частицы находятся в разной степени раздробленности – диаметром от долей миллиметра
До нескольких миллиметров и даже сантиметров. От размера почв.частиц зависят многие физические и физико-химические свойства. Поэтому почвы классифицируют исходя из размеров элементарных частиц. Все частицы в зависимости от их размеров объединяют в группы или фракции. Процентное содержание этих фракций называется механическим, или гранулометрическим, составом почвы.
Диаметр частиц в мм: менее 0,0001 до 0,01 – физическая глина; от 0,01 до 1,00 мм – физический песок;от 1,00 до более 10,00 мм – каменичтая часть.
От механического состава почвы зависят водные, физические и физико-механические свойства почв.
Органическое вещество – неотъемлемый компонент почвы, от которого зависит почвообразование и плодородие. Представлено оно органическими остатками, не утраттившими тканевое строение, и гумусом (перегноем) – новообразованием биохимической природы, являющимся комплексом специфических высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений.
Орган.вещ-во почвы образуется из органич.остатков растений и животных. Орган.вещ-во почвы состоит в основном их 4 элементов: C, O, H, N. Образуются следующие важнейшие группы сложных органических соединений:
1. углеводы (моно-, ди- и полисахариды). В растительных остатках в основном содержатся полисахариды, из которых наиболее распространена клетчатка, или целлюлоза. Клетчатка не растворяется в вод.растворах, гидролиизуется при нагревании в присутствии крепких кислот. Может разрушаться микроорганизмами. К полисахаридам относится хитин, который входит в состав клеточных оболочек грибов, панцирей ракообразных и насекомых;
2. лигнин – группа высокомолекулярных соединений, пропитывающих клеточные стенки.
3. азотистые вещества – белки или протеины, являющиеся главной частью протоплазмы и ядер растительных клеток. Белки не растворимы в воде, могут образовывать коллоидные растворы в щелочах. Под действием сильных кислот белки гидролизуются и распадаются на аминокислоты. К числу азотистых веществ относятся хлорофилл и алкалоиды;
4. жиры, содержание котроых в растительных остатках невелико, входят в состав ядер клеток и семян. В меньших количествах в растительных остатках имеются смолистые вещ-ва и дубильные вещ-ва. В растит.остатках содержится небольшое кол-во (до 5%) зольных элементов (Ca, Mq, K, P, S, Fe, Al и др.), а также микроэлементов.
Органич.вещ-во почвы проходит длительный путь биологических и биохимических превращений. Эти превращения идут по пути разложения сложных соединений в более простые, вплоть до полной минерализации с образованием CO2 ,H2O, NH3 и др. В процессе разложения около 1/10 – 1/3 орган.остатков образуют новые устойчивые соединения – гумус.
Скорость разложения орган.остатков в почве зависит от степени ее увлажнения и температуры.
Гумус – это новообразование биохимической природы, состоящее из специфических высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, за исключением живых организмов и их остатков, не утративших тканевое строение.
Почвенный гумус состоит из 85-90% специфических гумусовых вещ-в (гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины) и 10-15% неспецифических соединений типа азотистых (белки, ферменты, аминокислоты), углеводов, дубильных вещ-в, смол, органических кислот.
Почвенные коллоиды играют исключительно важную роль в жизни почвы и ее направленном изменении. По размерам частиц коллоиды занимают промежуточное положение между взвесями и истинными растворами; диаметр частиц коллоидов от 0,0001 до 0,000001 мм. Коллоиды образуются либо в результате измельчения частиц, либо путем соединения молекул и ионов молекулярных растворов с образованием труднорастворимых веществ. В почве имеются минеральные, органические и органо-минеральные коллоиды.
Коллоиды – это системы, состоящие из дисперсной среды и рассеянной в ней коллоидной дисперсной фазы. Среда и фаза могут быть твердыми, жидкими и газообразными в разном сочетании.
Основная масса почвенных коллоидов состоит из гумусовых частиц и главным образом из глинистых частиц кристаллического строения в виде пластинок.
Коллоиды, не растворяясь, могут вступить в химич.реакции молекулами или ионами поверхностного слоя с соединениями соприкасающихся растворов.
Все коллоиды почвы, составляющие коллоидный комплекс, входят в состав почвенного поглощающего комплекса – высокодисперсной части почвы, обуславливающей явления поглощения.
В проявлении санитарной функции почв выделяют 3 аспекта:
1 аспект связан с участием почвенных организмов в диструкции (разложении) поступающих на поверхность почвы остатков.
2 аспект связан с антисептическими свойствами (патогенные микроорганизмы долго в почве не выживают).
3 аспект заключается в разрушении почвенными микробами продуктов обмена живых организмов.
Главная функция почвы – это обеспечение жизни на Земле – обеспечение растений необходимыми факторами жизни. Эта глобальная функция почвы характеризуется понятием плодородия.
Вторая глобальная функция почвы – это обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговорота веществ на земной поверхности. Она является регулятором в качестве биомембраны и в качестве аккумулятора биофилов.
Третья глобальная функция почвы – это регулирование состава атмосферы и гидросферы, что осуществляется, благодаря высокой пористости почв, ее емкости поглощения, насыщенности живыми организмами, селективности.
Четвертая функция почвы – это регулирование биосферных процессов, в частности, плотности и продуктивности организмов на поверхности суши и в мелководьях, поскольку почва обладает не только плодородием, но и лимитирующими факторами.
Пятая функция почвы – накопление на земной поверхности специфического активного органического вещества – гумуса – и связанной с ним химической энергии.
Шестая глобальная функция почвы – это ее защитная роль по отношению к литосфере. Почва планеты – это не только геомембрана, но одновременно и «кожа» планеты», защищающая литосферу от слишком сильного воздействия экзогенных факторов и от разрушения.
Экологические значения свойств почв
Свойства почв определяют их сорбционную, миграционную и трансформирующую способность, протекторные функции. В первую очередь, это показатели рН, окислительно-восстановительного состояния, гранулометрический состав, сорбционная емкость по отношению к различным типам сорбции, фракционный состав соединений ионов в почве.
На территории России с севера на юг, в основном, распространены следующие зональные типы почв: тундровые, глеево-подзолистые, подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые, бурые полупустынные. Кислотность указанных почв меняется от рН=3,5-4,5 в подзолистых почвах, до рН=6,0-7,0 – в черноземах и до рН=7,0-7,2 – в верхних горизонтах (рН=8,2 – в нижних горизонтах) светло-каштановых и бурых полупустынных почв. В соответствии с рН, с севера на юг закономерно изменяется содержание гумуса и емкость поглощения почв.
Понятие о деградации почв В толковом словаре по почвоведению (1975) деградация (дегр-ция), в широком смысле слова, определяется, как совокупность процессов, ухудшающих плодородие почв, в более узком – как процессы разрушения структуры, потери гумуса, обменных оснований, сокращение обеспеченности доступными элементами питания. С точки зрения экологии, это дополнительно сокращение экологических функций почв.
При дегр-ции почв происходит изменение свойств, процессов и режимов, трофичес. цепей, саморазвития и саморегулирования систем и подсистем, связанных с изменением аккумуляции, трансформации и миграции вещ-ва, энергии и информации.
На развитие деградац. процессов в значительной степени влияют внешние факторы. Гравитационные, магнитные, электрические поля Земли, геопатогенные зоны в значительной степени определяют биопродуктивность, а следовательно, и устойчивость почв к дегр-ции. Так, например, наличие разломов земной коры соответствует накоплению на поверхности токсикантов, что снижает биопродуктивность и способствует развитию деградац. процессов. Локальное изменение гравитац. поля, обусловленное залежами полез. ископаемых, изменяет и рост корневых систем растений. Это приводит и к изменению устойчивости растений к засухе. Изменение устойчивости к дегр-ции растительного покрова – есть причина изменения устойчивости к дегр-ции почв. Геохим. провинции также в значительной степени влияют на устойчивость почв к дегр-ции. Повышенное содержание Zn, селена и ряда других микроэлементов способствует устойчивости растений к засухе, что снижает риск дегр-ции.
Развитие почв и агрофитоценозов протекает при совместном влиянии на них воздушных и водных мигрантов, различных физических полей, в том числе недр Земли, Космоса, полей антропогенной природы. Взаимовлияние этих полей обусловливает силовые линии миграции элементов, в том числе токсикантов, и энергии. (Они определяются векторными и скалярными величинами миграции). В свою очередь, направление силовых линий различных физических полей в агрофитоценозе зависят от строения земной коры, литологии, гидрологии, геоморфологии данного района почвенного и растительного покрова. Под влиянием таких силовых линий в почвах возникают как зоны аккумуляции, стягивания элементов, так и первичные зоны деградации почв, как в пределах почвен/ профиля, так и в пределах структуры почвен. покрова. Дополнительными факторами, сопутствующими дегр-ции, явл-ся нарушение ландшафта и, связанное с ним, изменение гидротермического режима, базиса эрозии, усиление влияния на систему физических полей антропогенной природы, в связи со строительством и функционированием жилых массивов и технических сооружений, естественных силовых линий и напряженности различных физических полей. Следует отметить, что в пределах буферной емкости системы изменение воздействия на нее любого физического поля компенсируется адекватным изменением кода других физических полей. Однако, при превышении порога буферности начинают развиваться самоускоряющиеся процессы деградации системы.
Свойства почв, в конечном итоге, определяют трансформацию и миграцию в почве токсикантов, устойчивость почв к факторам их дегр-ции. Однако, эколог. функции свойств почв зависят от их взаимовлияния.
Свойства почв учитываются при прогнозе устойчивости почв к дегр-ции и, в частности, опасности загрязнения почв.
Явления дегр-ции и полного разрушения почвы можно разделить на несколько осн.групп: