В последние десятилетия человек стал причиной быстрой деградации почв, хотя потери почв имели место на протяжении всей человеческой истории.
Во всех странах мира сейчас распахивают около 1,5 млрд. га земель, а общие потери почв за историю человечества составили около 2 млрд. га, то есть потеряно больше, чем теперь распахивается, причем многие почвы перешли в разряд непригодных бросовых земель [6], восстановление которых или невозможно, или слишком дорого стоит. Насчитывают не менее 6 типов антропогенно-технических воздействий, которые могут вызвать разного уровня ухудшение почв. В их числе:
1) водная и ветровая эрозия,
2) засоление, подщелачивание, подкисление,
3) заболачивание,
4) физическая деградация, включая уплотнение и коркообразование,
5) разрушение и отчуждение почвы при строительстве, добыче полезных ископаемых,
6) химическое загрязнение почв.
Охрана почв заключается в том, чтобы предотвратить или свести к минимуму все виды разрушения почв и/или почвенного покрова. Ниже мы рассмотрим только химическое загрязнение почв, которое может быть вызвано следующими причинами: 1) атмосферным переносом загрязняющих веществ (тяжелые металлы, кислые дожди, фтор, мышьяк, пестициды), 2) сельскохозяйственным загрязнением (удобрения, пестициды), 3) наземным загрязнением – отвалы крупнотоннажных производств, отвалы топливно-энергетических комплексов, 4) загрязнением нефтью и нефтепродуктами.
Тяжелые металлы.
Этот вид загрязняющих веществ начали изучать одним из первых. К тяжелым металлам обычно относят элементы, которые имеют атомную массу более 50. Они поступают в почву преимущественно из атмосферы с выбросами промышленных предприятий, а свинец – с выхлопными газами автомобилей. Описаны случаи, когда большие количества тяжелых металлов попадали в почву с оросительными водами, если выше водозабора в реки сбрасывались сточные воды промышленных предприятий. Наиболее типичные тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь, ванадий. Из атмосферы в почву тяжелые металлы попадают чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяются, переходя в гидроксиды, карбонаты или в форму обменных катионов (рис. 6). Если почва прочно связывает тяжелые металлы (обычно в богатых гумусом тяжелосуглинистых и глинистых почвах), это предохраняет от загрязнения грунтовые и питьевые воды, растительную продукцию. Но тогда сама почва постепенно становится все более загрязненной и в какой-то момент может произойти разрушение органического вещества почвы с выбросом тяжелых металлов в почвенный раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного использования. Общее количество свинца, которое может задержать метровый слой почвы на одном гектаре, достигает 500 – 600 т; такого количества свинца даже при очень сильном загрязнении в обычной обстановке не бывает. Почвы песчаные, малогумусные, устойчивы против загрязнения; это значит, что они слабо связывают тяжелые металлы, легко отдают их растениям или пропускают их через себя с фильтрующимися водами. На таких почвах возрастает опасность загрязнения растений и подземных вод. В этом заключается одно из трудноразрешимых противоречий: легко загрязняющиеся почвы предохраняют окружающую среду, но почвы, устойчивые к загрязнению, не обладают защитными свойствами в отношении живых организмов и природных вод. Если почвы загрязнены тяжелыми металлами и радионуклидами, то очистить их практически невозможно. Пока известен единственный путь: засеять такие почвы быстрорастущими культурами, дающими большую зеленую массу; такие культуры извлекают из почвы токсичные элементы, а затем собранный урожай подлежит уничтожению. Но это довольно длительная и дорогостоящая процедура. Можно снизить подвижность токсичных соединений и поступление их в растения, если повысить рН почв известкованием или добавлять большие дозы органических веществ, например, торфа. Неплохой эффект может дать глубокая вспашка, когда верхний загрязненный слой почвы при вспашке опускают на глубину 50 – 70 см, а глубокие слои почвы поднимают на поверхность. Для этого можно воспользоваться специальными многоярусными плугами, но при этом глубокие слои все равно остаются загрязненными. Наконец, на загрязненных тяжелыми металлами (но не радионуклидами) почвах можно выращивать культуры, не используемые в качестве продовольствия или кормов, например цветы.
|
|
|
|
Кислые дожди.
Выпадение дождей или других атмосферных осадков с высокой кислотностью –обычный результат выброса в атмосферу продуктов сжигания топлива (угля), а также выбросов металлургических и химических заводов. В составе таких выбросов много диоксида серы и/или оксидов азота; при взаимодействии с водяными парами атмосферы они образуют серную и азотную кислоты. Действие кислых дождей на почвы неоднозначное.
|
|
В северных, таежных зонах они увеличивают вредную кислотность почв, способствуют повышению содержания в почвах растворимых соединений токсичных элементов – свинца, алюминия. При этом усиливается и разложение почвенных минералов. Реальный путь борьбы с подкислением таежных почв – установка на заводских трубах фильтров, перехватывающих оксиды серы и азота. Для борьбы с подкислением почв можно использовать также известкование.[1]
Однако кислотные дожди в ряде случаев могут быть и полезны. В частности, они обогащают почвы азотом и серой, которых на очень больших территориях явно недостаточно для получения высоких урожаев. Если же такие дожди выпадают в районах распространения карбонатных, а тем более щелочных почв, то они снижают щелочность, увеличивая подвижность элементов питания, их доступность растениям. Поэтому полезность или вредность каких-либо выпадений нельзя оценивать по упрощенным однозначным критериям, а необходимо рассматривать конкретно и дифференцированно по типам почв.
Промышленные отвалы.
Атмосферные выбросы, содержащие оксиды различных токсичных металлов и неметаллов, распространяются на большие расстояния, измеряемые десятками и сотнями километров. Поэтому вызываемые ими загрязнения имеют региональный, а иногда и глобальный характер. В противоположность этому крупнотоннажные отходы различных производств, отвалы гидролизного лигнина, золы тепловых электростанций, отвалы при добыче угля оказывают преимущественно локальное влияние. Такие отвалы занимают немалые площади, выводя из пользования земельные угодья, а многие из них представляют вполне конкретную опасность для окружающей среды. Отвалы угольных шахт содержат немало угля, он горит, загрязняя атмосферу. Отвалы многих горных пород содержат пирит Fe 
, который самопроизвольно на воздухе окисляется до 
; в период дождей или снеготаяния последняя легко образует не только сильнокислые территории, но даже озерца серной кислоты в окрестностях горных выработок. Единственный путь нормализации экологической обстановки в таких местах – выравнивание отвалов, их землевание, залужение, лесные посадки. Большой опыт рекультивации таких территорий накоплен учеными Днепропетровского университета под руководством профессора А.И. Травлеева. Многие местные органические отходы, такие, как гидролизный лигнин, птичий помет, свиной навоз, можно превратить или в хорошие компосты, или в так называемый биогумус (вермикомпост). В основе последнего способа лежит быстрая переработка органических отходов некоторыми гибридами красных земляных червей, так называемая вермикультура (от латинского vermis – червь). Черви пропускают через кишечник все растительные остатки, превращая их в черноземоподобную массу, очень плодородную, практически без запаха, в которой содержится много гуминовых кислот.
Нефть и нефтепродукты.
Нефтяное загрязнение почв относится к числу наиболее опасных, поскольку оно принципиально изменяет свойства почв, а очистка от нефти очень сильно затруднена. Нефть попадает в почву при различных обстоятельствах: при разведке и добыче нефти, при авариях на нефтепроводах, при авариях речных и морских нефтеналивных судов. Различные углеводороды попадают в почву на нефтебазах, бензозаправках и т.п. Последствия для почв, вызванные нефтезагрязнением, можно без преувеличения назвать чрезвычайными. Нефть обволакивает почвенные частицы, почва не смачивается водой, гибнет микрофлора, растения не получают должного питания. Наконец, частицы почвы слипаются, а сама нефть постепенно переходит в иное состояние, ее фракции становятся более окисленными, затвердевают, и при высоких уровнях загрязнения почва напоминает асфальтоподобную массу. Бороться с таким явлением очень трудно. При малых уровнях загрязнения помогает внесение удобрений, стимулирующих развитие микрофлоры и растений. В результате нефть частично минерализуется, некоторые ее фрагменты входят в состав гуминовых веществ и почва восстанавливается. Но при больших дозах и длительных сроках загрязнения в почве происходят необратимые изменения. Тогда наиболее загрязненные слои приходится просто удалять.[3]
ОХРАНА ПОЧВ
Много лет люди пользовались землёй, не думая о том, что разрушают её. Стремление получить от почвы максимум её возможностей привело в итоге к тому, что началась деградация почвенного плодородного состава. Сегодня люди должны всерьёз задуматься о защите земель, принимать меры по её охране и исправлять последствия технического прогресса. Надеяться только на самоочищение почвы нельзя: это процесс длительный. Необходимо помочь нашей земле вернуться к естественному равновесию и природному балансу. Экологические проблемы почвы прежде всего нанесут вред самому человеку.
Контроль
Для выращивания сельскохозяйственной продукции не обходима оценка загрязнения почвы химическими веществами. Существует четыре степени оценки: допустимая, умерено опасная, высоко опасная, чрезвычайно опасная. Такая же оценка степени загрязнения проводится и для почв, отведенных под населенные пункты. Оценивается также класс опасности химических веществ, загрязняющих почву. Общий контроль осуществляет Росприроднадзор. Мониторинг могут проводить организации, имеющие лицензию, он заключается в определении показателей, которые имеют определенную допустимую норму. Берутся пробы и лабораторным путем определяется степень загрязнения. После этого составляется соответствующий акт.
Меры
Сегодня уже проводятся меры по охране почв. В частности, для борьбы с деградацией проводят мероприятия по защите почв от заболачивания и засоления: осушительные работы для снижения уровня грунтовых вод (устройство дренажных конструкций, открытых каналов, водозаборных сооружений и др.); промывку орошаемых участков с соблюдением норм полива. Для борьбы с эрозией почв предусматривается целый ряд различных мероприятий: -
-закрепление почвы посредством корневой системы растительности, формирование замкнутого растительного покрова, чередование различных видов растительности на склонах;
-распашка земель поперёк склона, террасирование склонов;
-высадка защитных лесополос, снижающих скорость ветра в приземном слое;
-минимизация обработки почвы (к примеру, распашка без переворачивания);
-полосное чередование культур;
-закрепление почвы растительным покровом. [6]
Чтобы не наносить почве вред чрезмерным использованием пестицидов, необходимо применять природные методы борьбы с вредителями. Например, тлёй и насекомыми питается божья коровка; с некоторыми сорняками можно бороться с помощью растительноядных насекомых. Самое главное – минимизировать введение пестицидов в почву.
Рекультивация земель – это комплексная мера по восстановлению земельных участков, структура которых нарушена в результате добычи полезных ископаемых, строительства или складирования отходов.
Основные методы рекультивации: Подготовка земель для воссоздания сельхозугодий (создание пашни, садов, сенокосов).
-Подготовка земель для высаживания лесов.
-Формирование зон отдыха и спорта, парков, турбаз и т. д.
-Проведение санитарно-гигиенических мероприятий на тех участках, которые непригодны к использованию в народном хозяйстве.[6]
Чтобы предупредить опустынивание земель, необходимо оптимизировать использование природных ресурсов, совершенствовать структуру посевных площадей, нормировать использование пастбищ, расширить запасы водных ресурсов, стимулировать природозащитные производства. Очень важным методом борьбы с загрязнением почв является строительство специализированных предприятий для утилизации отходов, а также стимулирование безотходного производства.
Уже сегодня необходимо изменить своё потребительское отношение к почве, которая является источником жизни и питания человека. Только бережное отношение к земле и грамотная эксплуатация этого бесценного природного богатства помогут сохранить нашу планету и человечество для будущих поколений.[6]
