Содержание
Введение___________________________________________________ 3
1. Воздействия на почвы_____________________________________ 4
2. Эрозия почв (земель)_______________________________________ 6
3. Загрязнение почв__________________________________________ 9
4. Вторичное засоление и заболачивание почв__________________ 16
Заключение________________________________________________ 17
Список литературы________________________________________ 18
Введение
Верхняя
часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа
биосферы, в настоящее время подвергается все более во врастающему
антропогенному воздействию.
Уже
сегодня воздействие человека па литосферу приближается к пределам, переход
которых может вызвать необратимые процессы почти по всей поверхностной части
земной коры. В процессе преобразования литосферы человек (по данным на начало
90-х гг.) извлек 125 млрд т угля, 32 млрд т нефти, более 100 млрд т других
полезных ископаемых. Распахано более 1500 млн га земель, заболочено и засолено
20 млн га. Эрозией за последние сто лет уничтожено 2 млн га, площадь оврагов
превысила 25 млн га. Высота терриконов достигает 300 м, горных отвалов — 150 м,
глубина шахт, пройденных для добычи золота, превышает 4 км (Южная Африка),
нефтяных скважин — 6 км.
Экологическая
(функция литосферы выражается в том, что она является «базовой подсистемой
биосферы: образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота
опирается на земную кору. Например, техногенное разрушение минимального слоя
горных пород на суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз. Но кроме
того, литосфера служит основным поставщиком минерально-сырьевых и в том числе
энергетических ресурсов, большая часть которых относится к невозобновимым».
Существует
три основных составляющих литосферы: 1) почва; 2) горные породы и их массивов; 3) недра. В своей работе
подробно рассмотрю загрязнение почвы, ее техногенные изменения.
1. Воздействия на почвы
Почва — один из важнейших компонентов окружающей
природной среды. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном
обобщающем показателе —почвенном
плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и
побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или
полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к
саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как
следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной
мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т. е. ухудшать свои свойства.
К деградации почв (земель) ведут и другие причины,
преимущественно антропогенного характера.
В
наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого
состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не
обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности.
И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается
действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в
агроэкосисте-мах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек,
уровня его агрономических знаний, технической оснащенности,
социально-экономических условий и т. д., а значит, остается непостоянным.
Например,
в случае создания человеком монокультуры (пшеницы, свеклы, кукурузы и т. д.) в
агроэкосистеме нарушается видовое разнообразие растительных сообществ.
Агроэкосистема упрощается, объединяется и становится неустойчивой, не способной
противостоять абиотическому или биотическому экологическому стрессу. [1]
Основные
виды антропогенного воздействия на почвы следующие:
1)
эрозия (ветровая и водная);
2)
загрязнение;
3)
вторичное засоление и заболачивание;
4)
опустынивание;
5)
отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.
2. Эрозия почв (земель)
Эрозия почв (от лат. erosio —
разъедание) — разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и
подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия).
Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.
К
эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение
сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военную
эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота),
ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов)
и др.
Однако
настоящим бичом земледелия у нас в стране и в мире остаются водная эрозия (ей
подвержены 31 % суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34%
поверхности суши. В США эродировано, т. е. подвержено эрозии, 40% всех
сельскохозяйственных земель, а в засушливых районах мира еще больше — 60% от
общей площади, из них 20% сильно эродированы.[2]
Эрозия
оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во
многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность
растений, снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.
Ветровая
эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение
мельчайших почвенных частиц ветром.
Интенсивность
ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия
растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное
влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение
растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение
агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.
Различают
местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется в
виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра.
Пыльные бури возникают при очень сильных
и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20—30 м/с и более. Наиболее
часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни,
пустыни). Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв;
они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно
влияют на все компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный
воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.
В
нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном
Кавказе, в Башкирии и в других районах. Опустошительная пыльная буря отмечалась
в апреле 1928 г., когда пострадало огромная площадь земель от Дона до Днепра.
Ветер поднял более 15 млн т черноземной пыли до высоты 400—700 м, выдувание
почвы достигло 10—12 см, а местами — 25 см, т. е. практически почва была
унесена на ту глубину, на которую она была вспахана.[3]
Старожилы
на Северном Кавказе хорошо помнят пыльную бурю, охватившую в марте—апреле 1960
г. значительную часть Северного Кавказа, Нижнего Дона и южную Украину. На
огромной территории был снесен слой плодородной почвы толщиной до 10 см,
повреждены озимые, засыпаны многие оросительные каналы. Вдоль полезащитных
лесонасаждений, железнодорожных насыпей образовались земляные валы высотой до
2-3 метров.
В
настоящее время крупнейший источник пыли — Арал. На космических снимках видны
шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на многие сотни километров.
Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т в год.
Другой крупный пылевой очаг в России — Черные земли Калмыкии.
Водная эрозия
почв (земель). Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных
водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую,
овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления
водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития
является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление
новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, — одна
из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные
антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас
скота, отвальная обработка почв и др.
Среди
различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной
среде и в первую очередь почвам приносит овражная
эрозия. Экологический ущерб от оврагов огромен. Овраги уничтожают ценные
сельскохозяйственные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова,
заиливают малые реки и водохранилища, создают густорасчлененный рельеф (рис.
15.1). Площадь оврагов только на территории Русской равнины составляет 5 млн га
и продолжает увеличиваться. Подсчитано, что ежедневные потери почв из-за развития
оврагов достигают 100—200 га.
3. Загрязнение почв
Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие
концентрации в почве различных химических соединений — токсикантов пагубно
влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность
почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов,
что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного
мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут
сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных — лишь в течение
двух-трех суток.
Основные
загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3)
отходы и отбросы производства; 4) газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу; 5) нефть и нефтепродукты.
В
мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в
России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом
объеме их производства — 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами
районами являются Краснодарский край и Ростовская область ( в среднем около 20
кг на 1 га). В России на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов,
во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно
выше (Лосев и др., 1993). Мировое производство пестицидов постоянно растет.
В
настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученые
приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. Достоверно
установлено, что при применении пестицидов, наряду с некоторым увеличением
урожайности, отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые
качества и сохранность продукции, утрачивается естественное плодородие и т. д.
По
мнению ученых, подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую
среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения
всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек
использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В
результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов
(полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек
старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще
более усугубляет проблему.[4]
Среди
пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ, ГХЦГ), которые могут
сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в
результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов.
Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма,
а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и
канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать
не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм
генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья будущих
поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них — ДДТ в нашей стране
и в ряде других стран запрещено.
Таким
образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от
использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их
применения. Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для
человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень
чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения,
но и в местах, достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ
ветром или поверхностным стоком воды (рис. 1).
Пестициды
способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему,
накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении
пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно
страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.
Рис. 1. Движение пестицидов
в биосфере. Значительная часть пестицидов не достигает обрабатываемой
территории, сносится и оседает в более или менее удаленных экосистемах.
Работами отечественных и зарубежных исследователей
неопровержимо доказано, что загрязнение почв пестицидами вызывает не только
интоксикацию человека и большого числа видов животных, но и ведет к
существенному нарушению воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым
демоэкологическим последствиям. С длительным применением пестицидов связывают
также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых
вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены. Почвы
загрязняются минеральными удобрениями, если их используют в
неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении.
Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших
количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер
(1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества
азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем
по стране лишь 50%.[5] Это
приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых
других элементов. Экологические последствия этого нарушения в наибольшей
степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии,
которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и
других элементов. В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект
неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов.
Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в
почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых»
газов — закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при
поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л
отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение
метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и
другие токсичные соединения азота. Неумеренное потребление минеральных
удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисле-ние почв. К
интенсивному загрязнению почв приводят
отходы и отбросы производства. В
нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из
них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками,
золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а
их способность к самоочищению, как известно, ограничена. Огромный вред для
нормального функционирования почв представляют газо-дымовые выбросы
промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма
опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы
(табл. 1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за
газо-дымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих
допустимые.
Таблица 1.
Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на
здоровье человека
Значительное количество свинца содержат почвы,
находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты
анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги,
показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его
содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов (Загрязнение воздуха....
1988).
По
данным агрохимической службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране
оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были
загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской
катастрофы.
Одной
из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью
и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь,
Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения — аварии на магистральных и
внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи,
аварийные и технологические выбросы и т. д.
В
результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей
концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150—
250 раз. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т.
е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено
свыше 20 тыс. га, загрязненных нефтью с толщиной слоя не менее пяти сантиметров
(Государственный доклад..., 1995).
Значительную
угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами, которые могут проникать в
организм человека следующим образом (Розанов, 1984): [6]
во-первых,
через цепь: человек — почва — человек. Патогенные организмы выделяются
зараженным человеком и через почву передаются другому, либо через выращенные на
зараженной почве овощи и фрукты. Таким способом человек может заболеть холерой,
бациллярной дизентерией, брюшным тифом, паратифом и др. Аналогичным путем в
организм человека могут попадать и черви-паразиты;
во-вторых,
через цепь: животные — почва — человек. Существуют ряд заболеваний животных,
которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка
Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями
инфицированных животных;
в-третьих,
через цепь: почва — человек, когда патогенные организмы попадают из нее в
организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).
4. Вторичное засоление и заболачивание почв
В процессе хозяйственной деятельности человек может
усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается оно
при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.
Во
всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30%
орошаемых земель. Площадь засоленных почв в России составляет 36 млн га (18%
общей площади орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в
поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды
растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.).
Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни
организмов, усиливаются миграционные процессы.
Заболачивание почв наблюдается в сильно
переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на
Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв
сопровождается деградационными процессами в биоценозах, появлением признаков
оглеения и накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание
ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.
Заключение
Отрицательное
воздействие индустрии на природу породило у части людей как ответную реакцию
мнение, будто человек по своей сути враждебен природе, неумерен в своих
потребностях и обречен на постоянный конфликт с ней. Конечно, момент
враждебности, агрессии по отношению к природе у человека есть и на это было
достаточно причин. Слишком трудна была борьба наших предков со стихийными
силами природы. Но нельзя закрывать глаза и на другое. С древних времен и по
сию пору в человеке сильны потребность в единстве с природой, осознание своего
родства с ней.
Природа
пока еще богата и щедра. При умелом, заботливом пользовании ею она может не
только утрачивать, а наращивать свое богатство на радость людям, но для этого
недостаточно видеть в природе только источник ресурсов для жизни и
производства. Необходимо научиться понимать ее целостный, комплексно
согласованный во всех частях характер и действовать с учетом системного
характера связей и зависимостей между ее факторами и компонентами. Только в
этом случае логика деятельности людей будет совпадать с логикой взаимосвязи
природных явлений, и тогда отдаленные последствия воздействия людей н природу
не будут противоречить ближайшим целям и уничтожать значения предпринятых ранее
усилий.
Список литературы
Гирусов Э. В. Экология и экономика
природопользования. /Под ред. проф. Э. В. Гирусова. - М.: Закон и право, ЮНИТИ,
1998.
Коробкин В. И., Передельский
Л. В. Экология.
- Ростов н/Д: изд-во Феникс, 2000.
Одум Ю. Экология /Пер. с англ. Т.
1-2. М.: Мир, 1986.
Розанов Б. Г. Основы учения об окружающей
среде. М.: изд-во МГУ, 1984.
Сосунова И. А. Социальная экология. - М.,
1996.
[1] Гирусов Э. В. Экология и экономика
природопользования. /Под ред. проф. Э. В. Гирусова. - М.: Закон и право, ЮНИТИ,
1998.
[2] Одум Ю. Экология /Пер. с англ. Т.
1-2. М.: Мир, 1986.
[3] [3]
Гирусов Э. В. Экология и экономика природопользования. /Под ред. проф. Э. В.
Гирусова. - М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1998.
[4] Одум
Ю. Экология /Пер. с англ. Т. 1-2. М.: Мир, 1986.
[5] Одум
Ю. Экология /Пер. с англ. Т. 1-2. М.: Мир, 1986.
[6] Розанов
Б. Г. Основы учения об окружающей среде. М.: изд-во МГУ, 1984.