- •Экология территорий
- •1. Введение
- •2. Биосфера земли
- •2.1. Биосфера Земли
- •2.2. Причины и характер загрязнения биосферы
- •3. Экосистемы и экологические факторы
- •3.2. Состав и структура экосистем
- •3.3. Экологические факторы
- •4. Техносфера земли
- •4.1. Функционирование техносферы и техногенез
- •4.2. Классификации и основные характеристики загрязнений
- •4.3. Нормирование качества окружающей природной среды
- •5. Загрязнение и защита атмосферы
- •5.1. Строение и состав атмосферы
- •5.2 Загрязнение атмосферы
- •5.3. Изменение состава и параметров атмосферы
- •5.4. Методы и средства защиты атмосферы
- •5.5. Классификация систем очистки воздуха
- •6. Загрязнение и защита гидросферы
- •6.1. Гидросфера как природный ресурс
- •6.2. Свойства воды и круговорот воды в природе
- •6.3. Загрязнение гидросферы
- •6.4. Использование вод
- •6.5. Качество воды
- •Характеристики интегральной оценки качества воды
- •6.6. Методы и средства защиты водных объектов от загрязнения сточными водами
- •6.7. Обеспечение качества питьевой воды
- •7. Литосфера и её защита от загрязнений
- •7.1. Литосфера и её строение
- •7.2. Ландшафты
- •7.3. Почва, её строение и загрязнение
- •Пдк и док некоторых веществ в почве
- •Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязнённых химическими веществами
- •Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения
- •7.4. Утилизация и ликвидация отходов производства и потребления
- •Классификация отходов по гигиеническому принципу
- •9. Энергетика и экология
- •9.1. Возобновляемые и не возобновляемые источники энергии
- •9.2. Использование возобновляемых источников энергии
- •10. Транспорт и его влияние на окружающую среду
- •10.1. Виды транспорта и их вклад в загрязнение окружающей среды
- •10.2. Автомобильный транспорт
- •10.3. Снижение воздействия автомобильного транспорта
- •10.4. Разработка альтернативных видов автотранспорта
- •10.5. Обращение с отходами автотранспортных средств
- •11. Защита от акустического загрязнения
- •11.1. Основные представления о звуке и шуме
- •11.2. Нормирование шума в окружающей среде
- •11.3. Классификация средств и методов защиты от шума
- •15. Рыночная экономика и экология
- •15.1. Экологические ресурсы и издержки
- •15.2. Механизмы компенсации экологического ущерба
- •15.3. Создание системы административного контроля
- •16. Экологический маркетинг. Экологическое
- •16.1. Экологический маркетинг
- •16.2. Экологический менеджмент
- •16.3. Проблемы экологического лицензирования
- •16.4. Природоохранные лимиты
- •16.5. Платежи за природопользование
7.3. Почва, её строение и загрязнение
Почвы образуются в верхней части коры выветривания за счет биохимических преобразований и обогащения органическим веществом.
Основные типы почв:
1. Элювиальные (автоморфные) - формируются в условиях глубокого залегания грунтовых вод, когда атмосферные осадки в аэробной среде, проникая глубоко, обеспечивают активный вынос продуктов выветривания и органического разложения.
Подзолистые почвы (характерны для лесной зоны умеренного климата) - формируются в лесах в условиях достаточного количества осадков, которые, просачиваясь глубоко вниз, интенсивно выщелачивают верхние горизонты.
Чернозёмные почвы (степная зона умеренного пояса) - формируются в зоне травянистых степей, где количество осадков приблизительно равно испарению. Происходит просачивание на глубину 1-2 м, а затем летом высыхание.
2. Гидроморфные почвы развиваются в условиях избыточного переувлажнения вследствие неглубокого залегания грунтовых вод, когда просачивание вниз и промывка атмосферными осадками исключается. Среда анаэробная.
Почва - самостоятельное естественно-историческое органо-минеральное природное тело, возникающее на поверхности земной суши в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия.
Химические свойства почвы зависят от содержания минеральных веществ, которые находятся в ней в виде растворенных ионов. Одни ионы вредны для растений, а другие -жизненно необходимы. Концентрация в почве ионов водорода (рН) в среднем близка к нейтральному значению. Флора таких почв особенно богата видами. Известковые и засоленные почвы имеют рН = 8-9, а торфяные - до 4. На этих почвах развивается специфическая растительность.
В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физико-химические характеристики: бактерии, водоросли, грибы, простейшие одноклеточные, черви и членистоногие. Биомасса животных, располагаемых в почве, составляет до 80 % от их общей биомассы. Последствия технического воздействия человека на почву, ее состав внушительны по масштабам и могут привести к тяжелым последствиям.
Именно почва, являясь депонирующей средой, в наибольшей степени подвергается загрязнению, что вызывает нарушение физических, химических и биологических процессов, протекающих в ней. Загрязнение почвы непосредственно связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы.
Почвенный покров - совокупность почв, покрывающих земную поверхность. В большинстве областей Земли толщина почвенного покрова, обеспечивающего получение большей части пищевых продуктов, составляет всего 150-300 мм. Около 75 % всех почв планеты имеют пониженную продуктивность из-за необеспеченности теплом и влагой. Статистические данные показывают, что при существующей средней урожайности на каждого нового жителя планеты требуется для производства пищи 0,4-0,5 га и около 0,1 га на другие нужды.
Деградация почвенного покрова - постепенное ухудшение свойств почв, вызываемое изменением условий почвообразования в результате естественных причин (например, наступления лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение и т.п.) и сопровождаемое уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия.
Изменение естественных условий почвообразования. Наиболее интенсивно изменяются естественные условия почвообразования из-за опустынивания. Под опустыниванием понимают уменьшение или уничтожение биологического потенциала земель, которое в итоге может привести к возникновению условий, аналогичных условиям пустыни.
Уменьшение содержания гумуса. Гумус - органическое вещество почвы, образуемое в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов. Гумус содержит основные элементы питания растений, в связи с чем почвы, богатые гумусом, обладают высоким плодородием. Уменьшение содержания гумуса в почве ведет к снижению их плодородия и в итоге к опустыниванию. Основная причина уменьшения содержания гумуса в почве - приемы искусственного повышения плодородия почв (внесение минеральных и др. удобрений, мелиорация и т. п.). По данным агрохимического обследования, 16,5 млн. га российских пашен имеют очень низкое содержание гумуса, а 21 млн. га - низкое. «Питательность» черноземов центральных областей России за последние 100 лет снизилась почти вдвое. В ближайшие годы, если не будут изменены методы земледелия, уменьшение запаса гумуса в почвах может привести к необратимым изменениям почвенного плодородия.
Основными и наиболее опасными загрязнителями почв являются пестициды, нитраты, тяжелые металлы, фтор и радионуклиды.
Пестицид - химическое соединение, используемое:
- для регуляции роста и развития растений (ауксины, гибериллины, ретарданты);
- для удаления листьев растений (дефолианты);
- для уничтожения растений на корню (десиканты);
- для удаления цветов и завязей (дефлоранты);
- для отпугивания животных (репелленты) или их привлечения (аттрактанты) и стерилизации (хемостерилизаторы);
- для уничтожения эктопаразитов животных и борьбы с переносчиками опасных заболеваний.
В качестве пестицидов в настоящее время разрешено использование 280 биологически активных компонентов различных химических классов, на базе которых разработано более 600 препаратов. При обработке земельных участков путем их опрыскивания пестицидами снос последних за пределы обрабатываемых площадей составляет 50-60 % от их вносимого количества, а при использовании авиации – 75 %.
Пестициды разлагаются очень медленно и наиболее интенсивно накапливаются в овощах, затем в растительных маслах, фруктах и ягодах, меньше - в мясе, яйцах и молоке.
Удобрение - вещество (или агент), создающее при внесении в почву условия для ускоренного роста и развития растений и микроорганизмов. Различают минеральные и органические удобрения.
Минеральное удобрение - добытое из недр или промышленно полученное химическое соединение, содержащее в большом количестве один или несколько основных элементов питания растений (азот, фосфор, калий), важные для жизни растений микроэлементы (медь, бор, марганец и др.), а также естественные продукты типа извести, гипса, золы и т. п., способные улучшить химические или структурные характеристики почвы.
Органическое удобрение - перегной, торф, навоз, птичий помет, фекалии животных, компосты и т. п., используемые для повышения плодородия почвы или способствующие развитию полезной микрофлоры почв.
Тяжелые металлы (плотностью более 4,5 г/см3) при повышенной концентрации становятся опасными для человека. По степени опасности различают три их класса. К классу I относятся мышьяк, кадмий, ртуть, бериллий, селен, свинец, цинк; к классу II - кобальт, хром, медь, молибден, никель, сурьма; к классу III -ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций. При попадании в организм человека тяжелые металлы начинают накапливаться в почках и печени.
Коэффициент концентрации химического элемента определяется отношением его реального содержания в почве (Сi) к фоновому (Сф): ККi=Сi/Сф. Данный коэффициент позволяет определить степень загрязнения почвенного покрова химическим элементом (i) по сравнению с ненарушенными почвами данной территории.
Принцип нормирования химических веществ в почве значительно отличается от принципов, положенных в основу нормирования их в водоемах, атмосферном воздухе и пищевых продуктах. Попавшие в почву химические вещества поступают в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, в последнем случае по биологической цепи почва - растение - человек. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но и последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред.
Установление ПДК загрязняющих веществ в почве находится в первоначальной стадии, поэтому к настоящему времени установлены ПДК лишь для 30 вредных веществ, преимущественно ядохимикатов.
В связи с тем, что вредные вещества поступают в организм человека по пищевым цепям, то установлены допустимые остаточные количества (ДОК) пестицидов в почве, пищевых и кормовых продуктах (табл. 7.1).
Таблица 7.1