Лекция 14 Охрана биосферы от загрязнений – очистка суши от загрязнений

Биосфера, способная прокормить людей, не в состоянии насытить их стремление покрыть поверхность планеты хламом, выведенным из цикла конверсии биоценозов.

Л.Н.Гумилев

(1912-1993 – историк-востоковед, этнограф – СССР, Россия)

Любой произведенный продукт по сути дела является не более, чем отложенными отходами, так как наше хозяйство не производит ничего кроме отходов.

В.И.Данилов-Данильян

(1938 – экономист, эколог, природоохранник, государственный деятель – СССР, Россия)

1. Общие сведения

Суша – часть биолитосферы, не покрытая водой. Остальная часть биолитосферы находится под водой океанов, морей, водоемов.

Загрязнение объектов суши (почвы, растительности, строений, недр) возможно газами, аэрозолями, пылевидными, жидкими и твердыми веществами. Источники загрязнения: выбросы тепло-электростанций, других предприятий и заводов, выхлопные газы автомашин, кислотные дожди, поливные воды, вносимые в почву пестициды и излишние удобрения, отходы производства и жизнедеятельности людей.

2. Охрана почв от загрязнений

Различают два вида вредного воздействия на почву: ее засоление и загрязнение.

Засоление почвы. Оно происходит через неглубокие грунтовые воды с высоким содержанием солей. В засушливых местностях такие воды поднимаются по капиллярам к поверхностным слоям почвы и испаряются. Другой вариант – засоление почв при орошении, когда соленые грунтовые воды поступают в поливные воды через грунт каналов и арыков.

Мероприятия по предотвращению засоления почв: вертикальная машинная откачка (дренаж) грунтовых вод, гидроизоляция каналов полимерными пленками, промывка почвы.

Городские земли загрязняются поваренной солью, которой зимой посыпают дороги. От этого страдают и гибнут зеленые насаждения, загрязняются ближайшие водоемы. Недопустимость такой обработки дорог очевидна. Она наглядный пример экологической безграмотности городских властей, их пренебрежения к охране природной среды.

Загрязнение почвы. Почвы могут загрязняться пестицидами, токсикантами, патогенными бактериями. Особенность загрязнения почвы – способность накапливать поступающие в нее загрязнения. Это отличает ее от подвижных вод гидросферы.

Применение пестицидов позволяет на 10–40% снизить потери урожая от вредителей, болезней, сорняков и повысить урожайность. Мировое производство пестицидов составляет более 2 млн т, в России – около 150 тыс. т. Основные требования к пестицидам: низкая токсичность для полезных организмов почвы и водоемов; достаточно быстрое разложение в почве и воде с образованием продуктов, безопасных для полезных организмов и человека; максимально высокая эффективность против вредных организмов при минимальных нормах расхода; высокая экономическая эффективность использования; безопасная и удобная форма применения. Но неумеренное их использование приводит к гибели полезных живых организмов, загрязнению почвы и вод.

Загрязнение почвы токсичными веществами на расстоянии в десятки километров происходит преимущественно вокруг больших городов и крупных предприятий металлургии, нефтехимии, угледобычи, машиностроения при попадании в почву выбросов, сбросов, отходов. Помимо кислотных осадков основными токсикантами – загрязнителями почвы являются свинец (до 80 ПДК), медь (до 10 ПДК), нефть (в десятки раз) и др. Почва вдоль дорог загрязняется свинцом, 3,4-бензпиреном. Допустимые нормы загрязнения почвы веществами приведены в таблицах 16 и 17.

Биологическое загрязнение почвы связано с обитанием в ней болезнетворных микроорганизмов: палочек сибирской язвы, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, дизентерии, холеры, тифа, чумы, ящура, бруцеллеза и др. Их источники: недостаточно обезвреженные твердые и жидкие отходы жилых помещений, учреждений здравоохранения, выбросы животноводческих комплексов, боен, биофабрик, скотомогильники. Некоторые эти загрязнения в почве погибают сравнительно быстро. Другие из них живут довольно долго. Так, возбудители туляремии сохраняются от нескольких суток до двух месяцев, тифа, паратифа, холеры – до трех месяцев, бруцеллеза, энтеровирусы – до пяти месяцев.

Таблица 16

Предельно допустимые концентрации ряда пестицидов в почве

Пестицид	ПДК, мг/кг почвы	ДОК11 в растительных продуктах	Пестицид	ПДК, мг/кг почвы	ДОК в растительных продуктах
Прометрин	0,5	0,1–0,25	Полихлорпинен	0,5	Не допускается
Хлорамп	–	0,05	ГХЦГ – гексациклогексан	1,0	1,0
Хлорофос	0,5	1,0	Гамма-изомер гексахлорана	1,0	2,0
Карбофос	2,0	10–3,0	Полихлоркампен	0,5	0,1

Таблица 17

Предельно допустимые концентрации веществ в почве

Вещество	ПДК, мг/кг	Вещество	ПДК, мг/кг	Вещество	ПДК, мг/кг
Бензапирен	0,02	Ртуть	2,1	Сурьма	4,5
Бензин	0,1	Свинец	32	Толуол	0,3
Бензол	0,3	Сера	160	Формальдегид	7
Карбофос	2	Серная кислота	160	Хлорофос	0,5
Ксилолы	0,3	Сероводород	0,4	Хлорид калия	560
Мышьяк	2	Стирол	0,1	Медь подвижная	3
Нитраты	130	Суперфосфат	200

Мероприятия по охране почвы от загрязнений. Очистка почвы от загрязнений с использованием физико-химических и химических методов, которые используются для очистки сточных вод и воздуха, практически невозможна. Поэтому главным способом охраны почв от загрязнений является предотвращение их попадания в почву.

Это комплекс следующих предупредительных мероприятий:

• грамотное применение пестицидов, исключающее загрязнение почвы: правильный выбор дозы, сроков и способов внесения, использование новых, более безвредных и эффективных пестицидов;

• снижение количества вредных веществ, особенно токсичных пестицидов, попадающих в почву при их транспортировке, хранении, применении;

• обезвреживание сбросов и отходов, загрязненных патогенными микробами;

• контроль уровня загрязнений почвы и продуктов, производимых на ней.

В России прекращено производство и запрещено применение ряда весьма ядовитых веществ и препаратов, например, таких как анабазин сульфат, арсенит кальция, кильваль, циан плав, метафос, полихлорбутан, цирам, а также стойких в течение длительного времени пестицидов: ДДТ, полидофен, полихлорпинен и др. Запрещается: применение всех пестицидов на расстоянии менее 300 м от акватории водоемов, а для склонов – менее 500 м; авиахимическое распыление пестицидов на участках, расположенных ближе 1 км от населенных пунктов; обработка стойкими и высоко кумулятивными пестицидами (ГХЦГ – гексахлорциклогексан, полихлор-кафен и др.) полей, лугов для выпаса скота и заготовки кормов.

Основной способ очистки загрязненных почв – вывод их из продуктивного оборота на время, пока дожди, газы воздуха и организмы почвы не разрушат, не растворят и не унесут загрязняющие вещества. Но он длителен (годы) и нерентабелен.