Техногенное загрязнение почв – существенный негативный фактор, влияющий на состояние биосферы. Особого внимания заслуживает локальное комплексное загрязнение пахотных почв, находящихся в индустриально развитых регионах. Почва в сельском хозяйстве является основным средством производства и останется им по крайней мере в этом тысячелетии. Поэтому плодородие почвы определяется ее потребительской стоимостью для растениеводства и производительность сельского хозяйства в целом. С точки зрения охраны окружающей среды и, в частности экологии, почву следует рассматривать как один из наиболее важных природных ресурсов. Она находится в постоянном взаимодействии с другими системами. Действия, направленные на почву, часто отражаются на атмосферном воздухе или водных объектах.
Наиболее важная функция почвы заключается в пригодности к возделыванию сельскохозяйственных культур и лесоразведения. Немаловажная функция почвы состоит в пригодности ее к застройке, что имеет важное значение при урбанизации. И, наконец, почва представляет собой важный накопитель и одновременно фильтр для воды. Следует упомянуть также способность почвы превращать вещества, вмещать и хранить различные основные и отработанные материалы. Однако наряду с преимущественно положительными свойствами почва обладает и отрицательными качествами: она может быть источником инфекций (болезней) и способствовать образованию различных токсических веществ.
Резкое увеличение эколого-геохимической значимости техногенных процессов последних десятилетий позволяет сравнивать деятельность человечества с глобальными геологическими и геохимическими явлениями.
Согласно последним данным основными приоритетными загрязнителями почв являются нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы, сельскохозяйственные средства защиты растения (ксенобиотики). Для техногенно загрязненных почв характерны процессы закисления, защелачивания, засоления, уменьшение биоразнообразия почвенной биоты.
Изменений, происходящих в биосфере под воздействием различных антропогенных процессов, в настоящий момент достаточно много. Возможно ли в настоящий момент оценить различные по размерам и последствиям техногенные и природные изменения, происходящие в биосфере? Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо в первую очередь систематизировать эколого-геохимические изменения, происходящие в биосфере. Предложенная В.А Алексеенко система, объединяющая все важнейшие изменения в четыре основных вида, является в настоящий момент наиболее предпочтительной:
1) изменения концентраций химических элементов (их соединений) в пределах отдельных частей биосферы;
2) изменения формы нахождения химических элементов в пределах отдельных частей биосферы;
3) появление на отдельных участках в больших количествах техногенных соединений, практически не имеющих природных аналогов или не характерных для данных природных условий;
4) механическое перемещение значительных масс химических элементов без существенного изменения формы нахождения составляющих их химических элементов.
Все перечисленные виды изменений можно оценить не только качественно, но и количественно. Таким образом, появляется возможность проводить оценку состояния окружающей среды и происходящих в ней природных и, что особо важно, антропогенных изменений на количественной основе с позиций перемещения и концентрации химических элементов.
Загрязнение почвенно-водно-растительного покрова после постененного многолетнего антропогенного воздействия и экологических катастроф охватило обширные территории. В настоящее время научно обоснованные методы ликвидации последствий загрязнения отсутствуют. Для максимального уменьшения неблагоприятного воздействия необходимо знание законов трансформации загрязненных экосистем и загрязняющих веществ, прогноз их изменения во времени.
Н. М. Исмаилов, Ю. И. Пиковский (1988) считают, что концепция восстановления загрязненных экосистем должна опираться на следующий принцип: не нанести экосистеме больший вред, чем тот, который уже нанесен при загрязнении. Суть концепции – максимальная мобилизация внутренних ресурсов экосистемы на восстановление своих первоначальных функций. Рекультивация, по определению исследователей, – это продолжение процесса самоочищения, при котором используются природные резервы экосистемы: климатические, микробиологические, ландшафтно-биохимические.
Концепция восстановления загрязненных земель исходит из положения, что в разных почвенно-климатических и ландшафтно-геохимических условиях процессы трансформации загрязнителей аналогичного типа в одних и тех же дозах происходят с разной скоростью и останавливаются на разных стадиях. Различаются и результаты воздействия разных доз загрязнителей на экосистемы. Самоочищение и самовосстановление экосистем – стадийный биохимический процесс трансформации загрязняющих веществ, сопряженный со стадийным восстановлением биоценоза.