- •Введение
- •1. Общая экология
- •1.1. Основные представления об экологии Краткая история развития экологии
- •Структура современной экологии
- •1.2. Факторы среды и общие закономерности их действия на организм
- •1.3. Вид. Популяция. Структура и динамика популяций
- •1.4. Биоценоз и экосистема Понятие о биоценозе
- •Пищевые цепи и сети
- •Экологические системы
- •Динамика экосистем
- •Экологические сукцессии
- •Основные экосистемы Земли и их особенности
- •Травянистые экосистемы
- •Лесные экосистемы
- •Водные экосистемы
- •Экосистемы Мирового океана
- •Закономерности географического распространения экосистем
- •2. Учение о биосфере
- •2.1. Биосфера Земли
- •Структура и состав биосферы
- •Живое вещество биосферы
- •2.2. Учение о ноосфере
- •3.2. Антропогенное воздействие на атмосферу
- •3.3. Антропогенное воздействие на гидросферу
- •3.4. Антропогенное воздействие на литосферу
- •3.5. Антропогенное воздействие на биотические сообщества
- •3.6. Экстремальные воздействия на окружающую среду
- •4. Инженерные методы защиты окружающей среды
- •4.1. Защита атмосферы
- •Федеральное законодательство и охрана атмосферного воздуха
- •Экологизация технологических процессов и оптимизация размещения источников загрязнения
- •Санитарно-защитные зоны
- •Классификация систем и методов очистки газов и показатели эффективности
- •Улавливание промышленных пылей
- •Улавливание туманов
- •Основные принципы выбора метода и аппаратуры очистки газовых выбросов от твёрдых частиц и аэрозолей
- •Очистка выбросов от токсичных газо- и парообразных примесей
- •Государственный мониторинг и контроль за охраной атмосферного воздуха
- •4.2. Защита гидросферы
- •Федеральное законодательство и охрана водных объектов
- •Мониторинг водных объектов
- •Охрана поверхностных вод
- •Организация водоохранных зон
- •Общая характеристика сточных вод
- •Основные пути и методы очистки сточных вод
- •Методы механической очистки
- •Химические методы очистки
- •Физико-химические методы очистки сточных вод
- •Термические методы очистки сточных вод
- •Биохимические методы очистки сточных вод
- •Очистка ионизирующим излучением
- •Создание замкнутых водооборотных систем
- •4.3. Защита почвенного покрова
- •Разрушение ландшафтов
- •Почвенный покров и его экологическое значение
- •Промышленное загрязнение почв
- •Ухудшение состояния почв при их сельскохозяйственном использовании
- •Мелиорация сельскохозяйственных земель и её виды
- •Защита почв от химического загрязнения
- •Борьба с аварийными разливами нефти и нефтепродуктов
- •Аварийные разливы нефтепродуктов
- •Классификация методов локализации и ликвидации загрязнений почвы нефтью и нефтепродуктами
- •Сбор разлившегося на почве нефтепродукта
- •Снижение концентрации разлитого нефтепродукта в почве до приемлемого уровня
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Почвенный покров и его экологическое значение
Почвенный покров Земли образует педосферу – одну из составных частей биосферы. Педосфера выполняет глобальные функции: – обеспечивает существование жизни на Земле и сама является средой обитания для огромного количества живых организмов.
Почва является основным источником продовольствия, обеспечивающим 95 – 97 % продовольственных ресурсов для населения планеты;
– регулирует взаимодействие большого геологического и малого биологического круговоротов (циклов) вещества на земной поверхности. При этом в почвах аккумулируются элементы питания (при выветривании горных пород и др.), которые через трофические цепи возвращаются в почвы (биологический круговорот малый). Одновременно из почвы элементы частично выносятся атмосферными осадками в Мировой океан, где образуются горные породы, которые в продолжение геологической истории могут выйти на поверхность, что составляет большой геологический круговорот вещества;
– поддерживает химический состав атмосферы и гидросферы (почвенное «дыхание» совместно с фотосинтезом и дыханием животных определяют состав приземного слоя атмосферы; через круговорот воды почва влияет на состав веществ, поступающих в гидросферу);
– аккумулирует активное органическое вещество и регулирует биосферные процессы в результате воспроизводства почвенного плодородия, обеспечивая плотность живого вещества на Земле;
– почва – неотъемлемая подсистема всех наземных экосистем и основное средство сельскохозяйственного производства. Вышеизложенное свидетельствует о том, что почвы есть главное достояние народа любой страны, человечества в целом.
Промышленное загрязнение почв
Суперфосфатные и азотно-туковые заводы, призванные снабжать сельское хозяйство высококачественными минеральными удобрениями, попутно загрязняют почвы фтором, мышьяком, железом, цинком, медью. Содержание этих элементов в почве превышает фон в 5 – 45 раз на расстоянии до 5 км от завода. Применение калийных удобрений (особенно хлорида калия – КСl) приводит к накоплению в почве ионов хлора. Техногенное подкисление почв вызывает выпадение кислотных дождей, в частности в промышленных регионах страны с осадками в почвы поступает сера (в форме диоксида) 25 – 30 кг/га, а в относительно чистых регионах – 3 – 6 кг/га.
Загрязнение почв тяжёлыми металлами происходит при сжигании ископаемого топлива – угля, нефти, горючих сланцев. Так, исследования содержания тяжёлых металлов в почвах г. Новочеркасска, недалеко от которого функционирует крупная ГРЭС, показали превышение их содержания по сравнению с ПДК, в частности по Zn, Pb, Сu. Как следствие, происходит загрязнение сельскохозяйственной продукции. Содержание тяжёлых металлов в ней превышает ПДК и гигиенические нормы: по никелю в 2 – 20 раз, хрому – 5 – 70 раз, свинцу – 2 – 8 раз, цинку – 2 – 5 раз, кадмию 2 – 3 раза. Продукты с таким содержанием токсичных веществ представляют угрозу здоровью жителей.
В результате неполного сгорания угля и нефти почвы загрязняются бенз(а)пиреном, который, являясь сильным канцерогеном, передвигается по трофическим цепям. Почва становится «мертвой» при содержании в ней 0,2 – 0,3 % нефти.
Особенно опасно загрязнение почв свинцом и кадмием. При этом основным источником поступления свинца – выхлопные газы автомобилей (ежегодно поступает в почвы около 250 тыс. т свинца).
Таблица 5
Содержание тяжёлых металлов в почве
и огородных культурах в зонах действия
промышленных предприятий,
мг/л сухой массы (В.Б. Ильин, 1991 г.)
Объект исследования |
Фоновый участок |
В 1 км от предприятия |
|||||||
Черной металлургии |
Цветной металлургии |
||||||||
|
Zn |
Pb |
Cd |
Zn |
Pb |
Cd |
Zn |
Pb |
Cd |
Почва |
47 |
15 |
1 |
255 |
39 |
2,9 |
2200 |
140 |
27 |
Картофель (клубни) |
11,0 |
0,8 |
0,11 |
20,4 |
0,6 |
0,2 |
28,1 |
1,3 |
0,5 |
Томаты (плоды) |
20,7 |
0,8 |
0,12 |
28,2 |
1,9 |
0,2 |
29,4 |
1,7 |
7,2 |
Морковь (корнеплоды) |
16,5 |
1,1 |
0,16 |
27 |
1,3 |
0,3 |
46,9 |
1,6 |
3,3 |
Лук (листья) |
49,4 |
1,8 |
0,18 |
45,9 |
4,4 |
0,8 |
220 |
10,7 |
2,1 |
Наиболее сильно загрязнены почвы свинцом на прилегающих к автотрассам и дорогам территориях крупных городов. Естественно, что свинец накапливается и в растениях, выращиваемых вдоль дорог (табл. 5). Вокруг предприятий чёрной металлургии содержание марганца колеблется в пределах 0,5 – 6,0 ПДК. В местах нахождения алюминиевых заводов почвы подвержены загрязнению фтором. Это прослеживается в почвах, расположенных вокруг Красноярска, Минусинска, Братска, где его содержание превышает в 4 – 10 раз фоновые значения.
Источниками загрязнения почв служат свалки, которые занимают сотни тысяч га ценных земель. Неусовершенствованные свалки опоясывают города, и разлагающийся мусор загрязняет почвы.
Радиоактивное загрязнение почв вызывают атомные электростанции, урановые и обогатительные шахты, хранилища радиоактивных отходов и другие источники. Загрязняют почвы долгоживущие антропогенные радионуклиды: 129I, 226Ra, 137Cs, 239Pu и др. Большая часть радионуклидов, поступивших в почву, остаётся там в течение продолжительного времени, так как скорость их радиоактивного распада составляет десятки, сотни и более лет. Более того, на лёгких почвах радиоактивные вещества за 10 – 15 лет могут проникать на глубину 40 – 50 см и достигать уровня грунтовых вод, что приводит к их горизонтальному переносу. В тяжёлых почвах радионуклиды фиксируются более прочно почвенным поглощающим комплексом, и продукты растениеводства загрязняются в меньшей степени.
Многочисленные загрязнения, поступающие в почвы, меняют ход почвообразовательного процесса, резко снижают урожаи, накапливаются в растениях (прежде всего тяжёлые металлы), из которых напрямую или косвенно (через растительные или животные продукты питания) обязательно попадают в организм человека. Следует иметь в виду также, что загрязнения приводят к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что создаёт опасность массовых заболеваний. Установлено, что возбудители дизентерии, тифа и паратифа сохраняются в относительно чистых почвах в течение 2 – 3 суток, а в загрязнённых почвах возбудители дизентерии сохраняются несколько месяцев, тифа и паратифа – до полутора лет.