Екологічні проблеми з загрязненням грунтів

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ Институт Туризму і Розвитку рынка.

Спеціальність Менеджмент Специализация Готельний і туристичний бизнес.

РЕФЕРАТ Дисциплина: Экология.

тема: Екологічні проблеми у з забрудненням почв Студент Єрьоміна П.В. (ГТБ IV-2, в/о) Руководитель к.э.н. ст. ін. Василя С.Г.

Москва 2001.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ…3.

основная частина 4.

1. Ґрунтова екосистема. 5.

2. ЗНАЧЕННЯ ҐРУНТУ 5.

3. Структура грунту 5.

4. Мінеральні елементи харчування і можливість грунту утримувати 10.

5. Забруднення грунту хімічними речовинами ТА ЙОГО НАСЛІДКИ 13.

6. Втрата грунту 17.

7. МЕТОДИ КОНТРОЛЮ У ПОЧВЕННОМ МОНІТОРИНГУ 20.

8. БІОТЕХНОЛОГІЯ ОХОРОНИ ЗЕМЕЛЬ 22.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

…24.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

…26.

Нині проблема взаємодії людського суспільства з природою придбала особливої гостроти. Стає явним, що розв’язання цієї проблеми збереження якості життя немислимо без певного осмислення сучасних екологічних проблем: збереження еволюції живого, спадкових субстанцій (генофонду флори і фауни), збереження чистоти і порядку продуктивності природних середовищ (атмосфери, гідросфери, грунтів, лісів тощо. буд.), екологічне нормування антропогенного преса на природні екосистеми межах їхніх буферної ємності, збереження озонового шару, трофічних ланцюгів у природі, биокруговорота речовин і другие.

Грунтовий покрив Землі є найважливіший компонент біосфери Землі. Саме ґрунтова оболонка визначає багато процесів, які у биосфере.

Найважливіша значення грунтів полягає у акумулюванні органічного речовини, різних хімічних елементів, і навіть енергії. Грунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника і нейтралізатора різних забруднень. Якщо цієї ланки біосфери буде зруйновано, то яке склалося функціонування біосфери необоротно порушиться. Саме тому надзвичайно важливо вивчення глобального біохімічного значення грунтового покрову, його сучасного гніву й зміни під впливом антропогенної деятельности.

основна часть.

1. Ґрунтова экосистема.

Важливим етапом у розвитку біосфери стало виникнення такий її частки, як грунт. З утворенням досить розвиненого грунтового покриву біосфера — стає цілісної завершеною системою, усі частини якої тісно взаємозв'язані й залежать друг від друга.

2. ЗНАЧЕННЯ ПОЧВЫ.

Грунтовий покрив є найважливішим природним освітою. Його роль життя суспільства залежить від того, що грунт є основний джерело продовольства, який би 95−97% продовольчих ресурсів населенню планети. Площа земельних ресурсів світу становить 129 млн. км2 чи 86,5% площі суші. Рілля і багаторічні насадження у складі сільськогосподарських угідь займають близько 15 млн. км2 (10% суші), сіножаті і пасовища— 37,4 млн. км2 (25% суші). Загальна пахотнопригодность земель оцінюється різними дослідниками по-різному: від 25 до 32 млн. км2.

Уявлення про грунті, як і справу самостійному природному тілі з «особливими властивостями з’явилися лише наприкінці ХІХ ст., завдяки У. У. Докучаєву, — основоположнику сучасного ґрунтознавства. Він створив в вчення про зонах природи, ґрунтових зонах, чинниках почвообразования.

3. Структура почвы.

Грунт — це особливе природне утворення, що має поруч властивостей, властивих живої і неживої природі. Грунт — це середовище, де взаємодіє більшість елементів біосфери: вода, повітря, живі організми. Грунт можна з’ясувати, як продукт вивітрювання, реорганізації та формування верхніх верств земної кори під впливом живих організмів, атмосфери і обмінних процесів. Грунт складається з кількох горизонтів (верств з однаковими ознаками), що виникають унаслідок складного взаємодії материнських гірських порід, клімату, рослинних і тварин організмів (особливо бактерій), рельєфу місцевості. Всім грунтів характерно зменшення змісту органічних речовин і живих організмів від верхніх горизонтів грунтів до нижним.

Обрій A l — темно-окрашенный, у якому гумус, збагачений мінеральними речовинами і має для біогенних процесів найбільше значение.

Обрій, А 2 — элювиальный шар, має зазвичай попелястий, ясно-сірий чи одноманітність цвет.

Обрій У — элювиальный шар, зазвичай щільний, буре чи коричневої забарвлення, збагачений коллоидно-дисперсными минералами.

Обрій З — змінена почвообразующими процесами материнська порода.

Обрій У — вихідна порода. Поверховий обрій складається з залишків рослинності, складових основу гумусу, надлишок чи недолік якого визначає родючість почвы.

Гумус — органічна речовина, найбільш стійка до розкладанню і тому сохраняющееся по тому, як основний процес розкладання вже завершено. Поступово гумус також минерализуется до неорганічної речовини. Перемішування гумусу з грунтом надає їй структуру. Збагачений гумусом шар називається орним, а нижележащий шар — подпахотным. Основні функції гумусу «зводяться до серії складних обмінних процесів, в яких беруть участь як азот, кисень, вуглець і вода, а й різні мінеральні солі, наявні у грунті. Під гумусовым обрієм розташовується подпочвенный шар, відповідний выщелоченной частини грунту, і обрій, відповідальний материнської породе.

Грунт складається з трьох фаз: твердої, рідкої і газоподібної. У твердої фазі переважають мінеральні освіти й різні органічні речовини, зокрема гумус, чи перегній, і навіть грунтові колоїди, мають органічне, мінеральну чи органоминеральное походження. Рідку фазу грунту, чи грунтовий розчин, становить вода з розчиненими у ній органічними і мінеральними сполуками, і навіть газами. Газову фазу грунту становить «грунтовий повітря », до складу якого гази, заповнюють вільні від води поры.

Важливим компонентом грунту, що його зміни її фізико-хімічних властивостей, є його біомаса, куди входять крім мікроорганізмів (бактерії, водорості, гриби, одноклітинні) що й хробаків і членистоногих.

Освіта грунтів відбувається Землі з виникнення життя і залежить багатьох факторов:

Субстрат, у якому утворюються грунту. Від характеру материнських порід залежать фізичні властивості грунтів (пористість, водоудерживающая здатність, рихлість тощо. буд.). Вони визначають водний й теплової режим, інтенсивність перемішування речовин, мінералогічний і хімічний склади, первинного змісту елементів харчування, тип почвы.

Рослинність — зелені рослини (основні творці первинних органічних речовин). Поглинаючи з атмосфери вуглекислоту, з грунту води і мінеральні речовини, використовуючи енергію світла, вони створюють органічні сполуки, придатні харчування животных.

З допомогою тварин, бактерій, фізичних і хімічних впливів органічна речовина розкладається, перетворюючись на грунтовий гумус. Зольні речовини наповнюють мінеральну частина грунту. Неразложившийся рослинний матеріал створює сприятливі умови на дію грунтової фауни і мікроорганізмів (стійкий газообмін, теплової режим, влажность).

Тварини організми, виконують функцію перетворення органічного речовини у ґрунт. Сапрофаги (земляні хробаки і Др.), які харчуються мертвими органічними речовинами, впливають утримання гумусу, ємність такого обріїв та структуру грунту. З наземного тваринного світу на грунтоутворення найінтенсивніше впливають всі види гризунів і травоїдні животные.

Мікроорганізми (бактерії, одноклітинні водорості, віруси) розкладницькі складні органічні та мінеральні речовини більш прості, які у подальшому можна використовувати самими мікроорганізмами і вищими растениями.

Одні групи мікроорганізмів беруть участь у перетвореннях вуглеводів і жирів, інші — азотистих сполук. Бактерії, які поглинають молекулярний азот повітря, називають азотофиксирующими. Завдяки їхньому діяльності, атмосферне азот може використати (як нітратів) інші живі організми. Грунтові мікроорганізми беруть участь у руйнуванні токсичних продуктів обміну вищих рослин, тварин і звинувачують самих мікроорганізмів в синтезі вітамінів, необхідні рослин i ґрунтових животных.

Клімат, впливає на теплової та водний режими грунту, отже на біологічний і фізико-хімічні грунтові процессы.

Рельєф, перераспределяющий на земної поверхні тепла і влагу.

Господарська діяльність людини у час стає домінуючим чинником у руйнуванні грунтів, зниженні і підвищення їхніх родюч ості. Під упливом людини змінюються параметри і психологічні чинники почвообразования — рельєфи, мікроклімат, створюються водосховища, проводиться мелиорация.

Основне властивість грунту — родючість. Він із якістю грунтів. У руйнуванні грунтів й тотального зниження їх родючості виділяють такі процессы:

Аридизация суші — комплекс процесів зменшення вологості великих територій і викликане цим скорочення біологічної продуктивності екологічних систем. Під впливом примітивного землеробства, нераціональне використання пасовищ, безладного застосування техніки на угіддях грунту перетворюються на пустыни.

Ерозія грунтів, руйнація грунтів під впливом вітру, води, техніки і іригації. Найнебезпечнішою є водна ерозія — змив грунту талими, дощовими і зливовими водами. Водні ерозії відзначаються при крутизні вже 1−2°. Від водної ерозії сприяє знищення лісів, оранка по склону.

Вітрова ерозія характеризується винесенням вітром найбільш дрібних частин. Вітрової ерозії сприяє знищення рослинності територій з недостатньою вологістю, сильними вітрами, безперервним выпасом скота.

Технічна ерозія пов’язані з руйнацією грунту під впливом транспорту, землерийних машин і техники.

Ирригационная ерозія розвивається внаслідок порушення правил поливу при зрошуваному землеробстві. Засолення грунтів переважно пов’язане з тими порушеннями. Нині щонайменше 50% площі зрошуваних земель засолено, втрачені мільйони раніше родючих земель. Особливе місце серед грунтів займають орні угіддя, т. е. землі, щоб забезпечити харчування людини. За висновком вчених і фахівців, для харчування одну людину слід обробляти щонайменше 0,1 га грунту. Зростання чисельності жителів Землі безпосередньо пов’язані з площею оранки, яка неухильно скорочується. Так було в РФ протягом останніх 27 років площа сільськогосподарських угідь скоротилася на 12,9 млн. га, їх ріллі — на 2,3 млн. га, сіножатей — на 10,6 млн. га. Причинами цього є порушення і деградація грунтового покриву, відвід земель під забудову міст, селищ й управління промислових предприятий.

На про великі площі відбувається зниження продуктивності грунтів через зменшення змісту гумусу, запаси якого за десятилітній останнє двадцятиліття скоротилися до на 25−30%, а щорічні втрати становлять 81,4 млн. т. Земля сьогодні може прогодувати 15 млрд. людина. Бережливе і грамотне поводження з землею сьогодні найактуальнішою проблемой.

З сказаного слід, що грунт включає мінеральні частки, детрит, безліч живих організмів, т. е. грунт — це складна екосистема, забезпечує зростання рослин. Ґрунти — це повільно поновлюваний ресурс. Процеси почвообразования протікають надто повільно, зі швидкістю від 0,5 до 2 див за 100 років. Потужність грунту невелика: від 30 див в тундрі до 160 див — в західних чорноземах. Один із особливостей грунту — природне родючість —формується дуже тривалий час, а знищення родючості відбувається за 5—10 років. З сказаного слід, що грунт менш рухається по порівнянню коїться з іншими абиотическими складовими биосферы.

Господарська діяльність людини у час стає домінуючим чинником у руйнуванні грунтів, зниженні і підвищення їхніх плодородия.

4. Мінеральні елементи харчування і можливість грунту їх удерживать.

Щоб рослини (продуценти) могли нормально вона зростатиме і розвиватися, грунт, як середовище проживання, має відповідати їхні потреби в мінеральних елементах харчування, води та кисні. Дуже важливий значення мають кислотноосновні властивості грунту (рН грунту) і його соленость.

Для живлення рослин потрібні такі мінеральні речовини, як нітрати (NO3—ионы), фосфати (РВ 43-, М 2РО4, НРО 42- — іони), солі калію (К+—ионы), кальцію (Са2+—ионы). За винятком азоту інші биогены спочатку входять до складу гірських порід поруч із непитательными елементами (SiO2, Al2O3 та інших.). Але ці биогены недоступні рослинам, коли вони закріплені у структурі материнської породи. Щоб іони биогенов перейшли у менш пов’язане належний стан або в водний розчин, материнська порода мусить бути зруйнована. Материнська порода руйнується у процесі природного вивітрювання. Вивітрювання охоплює всі природні фізичні процеси (замерзання, відтавання, нагрівання, охолодження тощо. буд.), біологічні чинники (тиск коренів рослин, які у дрібних тріщинах), і навіть різні хімічні реакции.

Азот вступає у грунт при гнитті органічних речовин, у вигляді аміаку, що під дією нитрифицирующих бактерій окислюється в азотну кислоту. Остання, беручи реакцію з які у грунті солями вугільної кислоти, наприклад карбонатом кальцію, утворює селитру:

СаСО3 + 2HNO3-> Ca (NO3)2+ СО2+ Н2О.

Проте певна частина органічного азоту денитрофицирующими бактеріями перетворюється на недоступну для, рослин форму (вільний азот). До процесам, возмещающим втрату азоту, относятся:

1) атмосферні електричні розряди, у яких завжди утворюється певна кількість оксидів азоту з наступним на азотну кислоту і селитру;

2) перетворення атмосферного азоту в азотні сполуки клубеньковыми бактеріями, входять до складу коренів деяких рослин (клубеньковые рослини, наприклад, бобовими культурами, конюшину і ще рослини). Отже, у природі відбувається безперервний круговорот азоту, як і, як та інших биогенов. У агроэкосистемах цей круговорот порушується, оскільки биогены видаляються разом із зібраним урожаем.

Коли іони биогенов вивільняються, вони стають доступними рослинам, але можуть також просочуватися через грунту (процес вилуговування). Вилуговування як знижує родючість грунту, а й забруднює водойми. Здатність грунту пов’язувати і втримувати іони биогенов називається ионообменной ємністю грунту. Якщо ионообменная ємність грунту втрачено, то биогены выщелачиваются і родючість грунту падає. Тож у агроэкосистемах необхідно постійно поповнювати биогены, вносячи їх. як добрива. Неорганічні добрива (чи хімічні) є суміш мінеральних биогенов. Органічні добрива — це рослинні рештки розуму та відходи тварин (гній, торф), вони збільшують ионообменную ємність грунтів та принаймні розкладання вивільняють биогены.

Крім ионообменной ємності грунт повинна мати водоудерживающей здатністю, оскільки рослинам для функціонування необхідна вода не лише з фотосинтез (витрата 1% води), а й у поновлення втраченої через листя вологи — транспирацию (витрачається 99% води). З сказаного слід, що грунт повинна вбирати воду (інфільтрація) із поверхні, мати водоудерживающей здатністю і поверховим покровом, перешкоджає испарению влаги.

Для харчування рослинам, і навіть мікроорганізмам грунту необхідний кисень: внаслідок клітинного дихання рослини виділяють вуглекислий газ. Грунт має забезпечити дифузію кисню з повітря і вуглекислого газу від коренів у повітря, т. е. добре аэрироваться. Аерацію грунту утрудняє ущільнення грунтів та надмірне насичення її водой.

Грунт має утримувати багато солі (т. е. бути засоленої), оскільки у разі відбувається зневоднення клітин («зворотний «осмос) й рослини погибают.

Кислотність грунту мусить бути близька до нейтральній (рН — 6—8).

Ионообменная ємність грунту, її інфільтрація, аерація, водоудерживающая здатність, і навіть оброблюваність грунту залежить від її гранулометрического складу .

Найкращим гранулометрическим складом грунту вважається суглинистый чи пилоподібне склад, який би середні властивості грунту. Незалежно від механічного складу грунту гумус і створювана ним ґрунтова структура забезпечують необхідні умови не для життя рослин. Згодом гумус руйнується (до 50% на рік), втрачається ґрунтова структура — відбувається мінералізація грунту. Тому необхідний постійний приплив детриту в почву.

Таблиця 1.

Гранулометрический склад різних типів грунтів та його свойства.

|Тип |Діаметр |Инфильтр|Водоудер|Ионообме|Аэрация |Обрабаты| |грунту |частинок, |ация |-живающа|нная | |ваемость| | |мм |води |я |ємність | | | | | | |здатне| | | | | | | |сть | | | | |Пісок |2—0,05 |Хороша |Низька |Низька |Хороша |Хороша | |Пил |0,05— |Середня |Середня |Середня |Середня |Середня | | |0,002 | | | | | | |Глини |0,002 |Слабка |Висока |Висока |Погана |Погана | |Суглинок| |Середня |Середня |Середня |Середня |Середня | |(40% | | | | | | | |піску, | | | | | | | |40% пилу| | | | | | | |і 20% | | | | | | | |глини) | | | | | | |.

У природних екосистемах є взаємозв'язок: грунт забезпечує рослини биогенами, рослини забезпечують грунт детритом, почвенную екосистему — їжею, захищають грунт від ерозії, скорочують втрату води від випаровування та не перешкоджають інфільтрації. Взаємозв'язок між грунтом і рослинністю — динамічну рівновагу, а чи не стаціонарне стан (менше гумусу —> менше рослин —> менше детриту —> менше гумусу тощо. д.).

5. Забруднення грунту хімічними речовинами ТА ЙОГО ПОСЛЕДСТВИЯ.

Техногенна інтенсифікація виробництва сприяє забруднення і дегумификации, вторинному засолению, ерозії почвы.

До речовин, завжди наявних у грунті, але концентрація яких може зростати внаслідок діяльності, ставляться метали, пестициди. З металів у грунті часто виявляють надлишкові концентрації свинцю, ртуті, кадмію, міді др.

Підвищений вміст свинцю може бути викликане атмосферної емісією (поглинання з атмосфери) з допомогою вихлопних газів автомобілів, внаслідок внесення компостных добрив і бідний грунт стає мертвої при змісті в ній 2−3 р свинцю на 1 кг грунту (навколо підприємств зміст свинцю у грунті сягає 10−15 г/кг). Миш’як міститься у багатьох природних грунтах у незначній концентрації 10 млн.-1, але його концентрація може збільшитися в 50 разів на рахунок для протравлення насіння арсената свинцю. Ртуть у звичайних грунтах міститься у кількості від 90 до 250 г/га; з допомогою протравлювання вони можуть щорічно додаватися у кількості майже п’ять г/га; приблизно стільки ж потрапляє у грунт з дощем. Додаткові забруднення можливі із внесенням у грунт добрив, компостів і з дощовій водой.

Для знищення шкідників винайдено тисячі хімікатів. Їх називають пестицидами, а залежність від групи організмів, куди вони діють, їх поділяють на інсектициди (вбивають комах), родентициди (знищують гризунів), фунгіциди (знищують гриби). Однак жоден з цих хімікатів не має абсолютної вибірковістю щодо організмів, проти що їх розроблений, і становить загрозу також інших, організмів, зокрема й у людей.. Щорічне застосування пестицидів в сільське господарство до період із 1980 по 1991 рр. перебувало однією рівні, і становило приблизно 150 тис. т, а 1992 р. знизилося до 100 тис. т. Екологічно значно доцільніше для боротьби з сільськогосподарськими шкідниками використовувати природні чи біологічні методи. Існують чотири основних категорій біологічних методів боротьби з шкідниками: і з допомогою природних ворогів; б) генетичні методи; в) використання стерильних самців; р) з допомогою природних хімічних соединений.

У грунтах подзолистого типу із високим вмістом заліза за його взаємодії зі сріблясто-сірою утворюється сірчисте залізо, що є сильним отрутою. У результаті грунті знищується мікрофлора (водорості, бактерії), що зумовлює втрати плодородия.

До регіонам з великим забрудненням грунту слід віднести Московську і Курганскую області, до регіонів із середнім забрудненням — ЦентральноЧернозёмный район, Приморський край, Північний Кавказ.

Ґрунти навколо великих міст і великих підприємств кольорової металургії та чорної металургії, хімічної та нафтохімічної промисловості, машинобудування, ТЕС за кілька десятків кілометрів забруднені тяжёлыми металами, нафтопродуктами, сполуками свинцю, сірки та інші токсичними речовинами. Середній вміст свинцю у ґрунтах пятикилометровой зони навколо низки обстежених міст РФ у межах 0,4−80 ГДК. Середнє зміст марганцю навколо підприємств чорної металургії коливається в межах 0,05−6 ПДК.

За 1983;1991 рр. щільність атмосферних выпаданий фторидів навколо Братського алюмінієвого заводу збільшилася 1,5 разу, а навколо Іркутського — вчетверо. Поблизу Мончегорска грунту забруднені нікелем і кобальтом більш як удесятеро вище нормы.

Забруднення грунтів нафтою у місцях її видобутку, переробки, транспортування і розподілу перевищує фонове вдесятеро. У радіусі 10 кілометрів від Володимира західний і східному напрямах — зміст нафти на грунті перевищувало фонове значення в 33 раза.

Фтором забруднені грунту навколо Братська, Новокузнецька, Красноярська, де максимальне його зміст перевищує регіональний середній рівень у 4−10 раз.

Отже, інтенсивна розбудова промислового виробництва наводить до зростання промислових відходів, що у сукупності з побутовими відходами істотно впливають на хімічний склад грунту, викликаючи погіршення її якості. Сильне забруднення грунту тяжёлыми металами разом із зонами сірчистих забруднень, які виникають під час спалювання кам’яного вугілля, призводять до зміни складу мікроелементів й виникнення техногенних пустынь.

Зміна змісту мікроелементів у грунті негайно б'є по здоров’я травоїдних тварин і людини, призводить до порушення обміну речовин, викликаючи різні ендемічні захворювання місцевого характеру. Наприклад, недолік йоду у грунті веде до хвороби щитовидної залози, недолік кальцію в питну воду і продуктах харчування — з ураженням суглобів, їх деформації, затримки роста.

Забруднення грунту пестицидами, іонами важких металів призводить до забруднення сільськогосподарських культур і продуктів харчування з їхньої основе.

Тож якщо зернові культури вирощують з великим природним змістом селену, то сірка в амінокислотах (цистеин, метіонін) заміщується селен. Виниклі «селеновые «амінокислоти можуть призвести до отруєнню тварин і людини. Недолік молібдену у грунті призводить до нагромадженню в рослинах нітратів; у присутності природних вторинних амінів починається послідовність реакцій, що потенційно можуть ініціювати у теплокровних тварин розвиток ракових заболеваний.

У грунті завжди є канцерогенні (хімічні, фізичні, біологічні) речовини, викликають пухлинні захворювання в живих організмів, в т. год. і ракові. Основними джерелами регіонального забруднення канцерогенними речовинами є вихлопи автотранспорту, викиди промислових підприємств, продукти нефтепереработки.

Антропогенний втручання впливає підвищення концентрації природних речовин чи вносити нові, сторонні для довкілля речовини, такі, як пестициди, іони важких металів. Тому концентрація цих речовин (ксенобіотиків) має визначатися як і об'єктах оточуючої середовища (грунті, воді, повітрі), і у харчові продукти. Гранично допустимі норми на присутність залишків пестицидів продукти харчування різні за кордоном і залежить від характеру економіки (імпортуекспорту продовольства), і навіть від звичної структури харчування населения.

Земельні ресурси Москви піддаються забруднення і захламлению. Для характеристики забруднення запроваджено сумарний показник забруднення грунту (СПЗ): при СПЗ < 15 у.о. грунт безпечна здоров’ю населення; при СПЗ 16—32 у.о. — призводить до деякому захворювання дітей. На 25% площі Москви СПЗ > 32 у.о. (32—128 у.о.). При СПЗ > 128 у.о. часто-густо хворіють дорослі й діти, і надто рівень СПЗ віддзеркалюється в репродуктивної функції женщин.

6. Втрата почвы.

Для сталого розвитку людині потрібно усвідомити своє негативне вплив на грунт, і прийняти зниження цього воздействия.

Збільшення чисельності людства призводить до більш інтенсивному землекористуванню. Характер діяльності дуже різноманітний, і умовно можна виділити такі аспекти: а) сільське і лісове господарство; б) різноманітне будівництво; в) гірничотехнічні мероприятия.

Сільське і лісове господарство включає землеробство, скотарство, осушення заболочених територій, зрошення, обводнювання земель, оранку цілини, вирубку лісів та інших. Різноманітне будівництво також зменшує кількість оранки — будівництво великих водоймищ, каналів, гребель, ГЕС, промислових комплексів, міст, залізниць, населених пунктів, комунікацій. Гірничотехнічні заходи, такі, як розробка й експлуатація мінерального сировини, видобуток з корисними копалинами, зокрема нафти і підземних вод, також вилучають великі території оранки з природних і агроекосистем. Через війну руйнації природних екосистем відбувається втрата почвы.

Найстрашніше руйнівний вплив на грунт надає ерозія, т. е. процес захватывания частинок грунтів та їх винесення водою (водяний ерозія) чи вітром (вітрова ерозія). Винесення то, можливо повільним і слабким, коли грунт повільно видувається під час вітрової ерозії, і катастрофічним, коли водна ерозія утворює глибокі яри після сильного зливи (овражная ерозія). Рослинний покрив чи природний опал (опалі листя) забезпечують захист землі на всі види ерозії. Водна ерозія починається з краплинної ерозії — дії ударів дощових крапель; рівномірний змивання грунту із поверхні називається площинною ерозією. Для утримання води та биогенов у грунті найважливіше гумус і глина, видалення яких з допомогою ерозії призводить до опустыниванию грунту. Земельний фонд Росії багато незручних земель: вічна мерзлота — 47—49%, піски, пустелі, напівпустелею — 14—15%, заболочені землі і болота — 9—10%, тундра — 8%, високогір'ї — 3%, міста і населених пунктів — 3% і лише 15% — орні землі, площа яких становить близько 230 млн га. У тому числі 160 млн га піддаються ерозії (в здебільшого — це чорнозем і 137 червонозем). Знаменитий воронезький чорнозем, 1 м³ якого зберігається у Парижі еталоном родючості, не дає врожаю, який колись був (зменшився в 1,5—3 разу). Останні 25 років площа сільськогосподарських угідь зменшилася на 24%, а ріллі — на 18%. На кожного жителя Росії доводиться 1,5 га оранки, тоді як у одну особу планети (обробляється всього 10,4% всієї суші) землі припадає менш як 0,5 га, і цей показник має тенденцію до подальшого зниження. Причинами втрати грунту є выпахивание, перевипас, зведення лісів і засолення грунту при орошении.

Выпахивание збільшує ерозію грунту, зменшує її влагоудерживающую здатність, інфільтрація і аерація також зменшуються. Перевипас знищує трав’яний покрив. за рахунок зазначених дій сталося спустелення 61% родючих земель посушливих районів, зокрема: в Африці — 80%, Західної України і Південній Азії — 82—83%, азіатській частині колишнього СРСР — 55% тощо. буд. Щороку перетворюється на пустелю 6 млн га природних почв.

Зведенн я лісів. Лісовий покрив особливо ефективно охороняє грунт від ерозії і утримує почвенную вологу, оскільки приймає він удари дощових крапель і дозволяє всотуватися в рихлий, орний шар грунту, покритий опалом. Крім цього лісу ефективно засвоюють елементи харчування, звільнені при розкладанні детриту, т. е, рециркулируют їх. Отже, вирубування лісу як призводить до ерозії грунту, а й збіднює її біогенний склад. Зведення лісів іде за рахунок трьох основних причин: часом з’являтимуться нові територій під сільськогосподарські угіддя, отримання деревини на будівництво і паперову промисловість, використання кронштейна як палива. До втрати грунту призводить і її зрошення — штучне постачання води оранки. Зрошування призводить до істотного збільшення сільськогосподарської продукції регіонах, де опадів випадає недостатньо, але часто призводить до засолению грунту (т. е. солоності грунту, виходить межі стійкості рослин), бо навіть і дуже хороша поливная вода містить солей 500—600 мг/л. При випаровуванні води з грунтів та транспірацію через листя рослин розчинені у питній воді солі залишаються у грунті. 30% зрошуваних земель вже засолені. Засолення грунту призводить до її опустыниванию (азіатська частина СРСР засолена на 30%, США — на 22%, в Китаї — на 30%). Однією з причин їхнього падіння багатющої колись Римської імперії було засолення й спустелення раніше багатих орних земель.

Процеси вивітрювання і почвообразования сильно залежить від клімату і складу материнської породи. Якщо швидкість ерозії нічого очікувати перевищувати швидкості формування грунту, то втрати грунту не станеться. Однак у більшості агроекосистем цей баланс порушений, оскільки швидкість ерозії в 2—10 разів більше допустимой.

Нині ерозія грунту набирає сили, оскільки зростання населення і побудову економічні труднощі змушують людей вирубувати лісу, розорювати схили крейдяних гір і малопридатні посушливі території, використовувати методи інтенсивного землеробства, які ненадовго підвищують врожай з допомогою додаткової эрозии.

7. МЕТОДИ КОНТРОЛЮ У ПОЧВЕННОМ МОНИТОРИНГЕ.

Грунтовий покрив накопичує інформацію про події процесах і змінах, т. е. грунт є своєрідною індикатором як одномоментного стану середовища, а й відбиває минулі процеси. Тому грунтовий (агроекологічний) моніторинг має як загальний характері і відкриває великі змогу рішення прогностичних завдань. Основними показниками, що оцінюються у процесі агроэкологического моніторингу, є такі: кислотність, втрата гумусу, засолення, забруднення нефтепродуктами.

Кислотність грунтів оцінюється за значенням водневого показника (рН) в водних вытяжках грунту. Значення рН вимірюють з допомогою рН-метра, иономера чи потенциометра. Оптимальні діапазони рН для рослин від 5,0 до 7,5. Якщо кислотність, — т. е. рН менше 5, то вдаються до вапнуванню грунтів, при рН більш 7,5−8 використовують хімічні кошти на зниження рН.

Нині контролю над змістом гумусу входить у першочергові завдання. Зміна кількості органічного речовини у грунті як пов’язана зі зміною. ґрунтових властивостей та його родючості, а й відбиває вплив зовнішніх негативних процесів, викликають деградацію почв.

Зміст гумусу визначають по окисляемости органічного речовини. До навеске грунту додають окислювач (найчастіше хромлик) і кип’ятять. У цьому органічна речовина, що до складу гумусу, окислюється до CO2 і Н2О. Кількість витраченого окислювача визначають або титрометрическим методом, або спектрофотометрическим. Знаючи кількість окислювача, визначають кількість органічного вещества.

Останнім часом застосовують аналізатори вуглецю, у яких відбувається сухе спалювання органічного речовини в струмі кисню з наступним визначенням выделившегося СО2.

Антропогенний засолення грунтів проявляється при недостатньо науково обгрунтованому зрошенні, будівництві каналів і водоймищ. Хімічно воно проявляється у збільшенні вмісту у грунтах і ґрунтових розчинах легкорозчинних солей — це NaCI, Na 2SО4, MgCI2, MgS04. Найпростіший метод виявлення засолення грунтується на вимірі електричної провідності. Застосовують визначення електричної провідності ґрунтових суспензий, водних витяжок, ґрунтових розчинів так і безпосередньо грунтів. Цей процес контролюється шляхом визначення удільної електричної провідності водних суспензий з допомогою спеціальних солемеров. При контролі за забрудненням грунтів нафтопродуктами вирішуються зазвичай три основні завдання: визначаються масштаби (площі) забруднення, оцінюється ступінь забруднення, виявляється наявність токсичних і канцерогенних загрязнений.

Перші два завдання вирішуються дистанційними методами, куди входить аерокосмічне вимір спектральною отражательной здібності грунтів. По зміни забарвлення чи щільності почернения на аэрофотоснимках можна визначити розміри загрязнённой території, конфігурацію площі забруднення, а, по зниження коефіцієнта відображення оцінити рівень забруднення. Ступінь загрязнённости грунтів можна визначити за кількістю які у грунті вуглеводнів, що визначається методами хроматографии.

8. БІОТЕХНОЛОГІЯ ОХОРОНИ ЗЕМЕЛЬ.

Забрудненість грунтів неорганічними іонами і недостача корисних органічних, надлишок пестицидів та інших шкідливих мінеральних добавок призводять до зниження урожайності озимих та якості сільськогосподарських культур, а також ерозії і дефляції грунту. У цьому традиційні добрива та фізичні методи внесення в грунт є дуже витратними. (На думку фахівців США перевищив на виробництво склянки молока необхідно витрачати на цей час склянку дизтоплива).

Разом про те є безмежні, поновлювані ресурси добрив, які необхідні живильні елементи для сільгоспкультур і близькі, а часом і перевищують за якістю органічні добрива (наприклад: опади стічних вод мовби станцій аерації). Широкому застосуванню в сільське господарство перешкоджає бактеріальна зараженість і змістом важких металів. Якщо перше перешкода (тех-нічно та організаційно) загалом вирішується, то друге — потребує нових підходів, заснованих на виключно біотехнологічних приемах.

Нині у Росії там проводиться велику роботу з селекції й отримання методами генетичної інженерії мікроорганізмів, здатних із внесенням в грунт разом із опадами продукувати полімери, що переводять важкі метали в нерухомі форми, і здійснюють одночасно процес азотфиксации (засвоєння атмосферного азота).

Вже за одне десятиліття налічує досвід застосування червоного каліфорнійського хробака щоб одержати біологічно цінного добрива (біогумусу) з клетчаткосодержащих і широкого спектра органічних відходів, і навіть підвищення структури грунтів, аэрирования. Минулий через хробака гумус збагачений усіма необхідними амінокислотами, микроэлементами.

Однією з найпоширеніших і стійких забруднень земель є нафту. Природна мікрофлора, адаптуючись, здатна зруйнувати забруднення подібного типу. Змішування забрудненій нафтою грунту з подрібненої соснової корою прискорює значно швидкість руйнації нафти з допомогою здібності мікроорганізмів, існуючих лежить на поверхні кори, до зростання складних вуглеводнів, входять до складу соснової смоли, і навіть адсорбції нафтопродуктів корою. Такий біотехнологічний прийом отримав назву «мікробне відновлення забрудненій нафтою почвы».

Так само перспективним і ефективнішим є бактеріальний препарат «Путидойл», промисловий випуск якого освоєно м. Бердске Свердловській області. Препарат є лиофилизированную (висушений при низьких температурах під вакуумом) і дезинтегрированную клітинну масу бактерій роду Pseudo — топаз. Конкретні параметри й технологія вирощування клітинної маси бактерій є комерційним секретом, ноу-хау авторів, але ефект величезний. Внесення путидойла на забруднені місця (території) з нафтою та нафтопродуктами дозволяє через 1−3 діб зруйнувати забруднення до кінцевих продуктів (води та вуглекислоти) й відновити природні властивості почв.

Заключение

.

Грунтовий покрив Землі грає на вирішальній ролі у людства продуктами харчування і сировиною для життєво важливих галузей промисловості. Використання із метою продукції океану, гідропоніки чи штучно синтезованих речовин неспроможна, по крайнього заходу у майбутньому, замінити продукцію наземних екосистем (продуктивність грунтів). Тому безперервний контролю над станом грунтів і грунтового покрову — обов’язкове умова отримання планованої продукції сільського господарства і лісового хозяйства.

Разом про те грунт є природною базою для поселення людей, є підставою до створення рекреаційних зон. Він дозволяє створити оптимальну екологічну обстановку життю, праці та відпочинку людей. Від характеру грунтового покрову, властивостей грунту, що протікають в грунтах хімічних і біохімічних процесів залежать чистота і склад атмосфери, наземних і підземних вод. Грунтовий покрив — одне з найбільш потужних регуляторів хімічного складу атмосфери і гідросфери. Грунт був і залишається головною умовою життєзабезпечення націй і людства загалом. Збереження та поліпшення грунтового покрову, отже, і основних життєвих ресурсів у умовах інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, розвитку промисловості, бурхливого зростання міс т і транспорту можливе лише за добре налагодженому контролю над використанням всіх видів ґрунтових і земельних ресурсов.

Грунт є найчутливішою до антропогенному впливу. З усіх оболонок Землі грунт — найтонша оболонка, потужність найбільш родючого гумусированного шару навіть у чорноземах вбирається у, зазвичай, 80−100 див, тоді як у багатьох грунтах більшості природних зон вона становить лише 15−20 див. Недолуге грунтову тіло при знищенні багаторічної рослинності і распашке легко піддається ерозії і дефляции.

При недостатньо продуманому антропогенном вплив і порушенні збалансованих природних екологічних зв’язків у ґрунтах швидко розвиваються небажані процеси мінералізації гумусу, підвищується кислотність чи лужність, посилюється соленакопление, розвиваються відбудовні процеси — усе це різко погіршує властивості грунту, а граничних випадках призводить до локального руйнації грунтового покрову. Висока чутливість, вразливість грунтового покрову обумовлені обмеженою буферностью й сталістю грунтів до впливу сил, не властивих то екологічному отношении.

Усе ширших масштабах проявляється забруднення грунту важкими металами, нафтопродуктами, посилюється вплив азотної і сірчаної кислот техногенного походження, які ведуть формуванню техногенних пустель в околицях деяких промислових предприятий.

Відновлення порушеного грунтового покрову потребує багато часу й великих капиталовложений.

1. ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ. Підручник. Арустамов Э. А. Видавничий будинок «Дашков і Ко ». М — 2000.

2. ОСНОВЫ ЕКОЛОГІЇ. В. Д. Валова. Видавничий будинок «Дашков і Ко ». М — 2001.