Почвенный покров и его деградация

Почвенный покров - совокупность почв, покрывающих зем­ную поверхность. В большинстве областей Земли толщина почвенного покрова, обеспечивающего получение большей части пищевых продуктов, составляет всего 150...300 мм. Около 75% всех почв планеты имеют пониженную продуктивность из-за не­обеспеченности теплом и влагой. Поданным Международной ор­ганизации по вопросам продовольствия, общая площадь потен­циально пригодных для земледелия почв составляет около 2,7 млрд га, из которых 1,5 млрд га уже обрабатываются, а для включения остальных 1,2 млрд га в сельскохозяйственное производство требуются большие материальные затраты.

Существует следующее подразделение источников загрязнения почвы: жилые дома и бытовые предприятия, промышленность, теплоэнергетика, сельское хозяйство и транспорт.

Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, окислов серы, в конечном итоге оказывающихся в почве.

Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхность почвы или поглощаемые растениями.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:

- эрозия (ветровая и водная);

-загрязнение;

- вторичное засоление и заболачивание;

- опустынивание;

- отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.

Эрозия почв - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия).

Основные загрязнители почвы:

1) пестициды (ядохимикаты);

2) минеральные удобрения;

3) отходы производства;

4) газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5) нефть и нефтепродукты.

Основными и наиболее опасными загрязнителями почв яв­ляются пестициды, нитраты, тяжелые металлы, фтор и радио­нуклиды.

Пестицид - химическое соединение, используемое:

• для регуляции роста и развития растений (ауксины, гибериллины, ретарданты);

• для удаления листьев растений (дефолианты);

• для уничтожения растений на корню (десиканты);

• для удаления цветов и завязей (дефлоранты);

• для отпугивания животных (репелленты) или их привлече­ния (аттрактанты) и стерилизации (хемостерилизаторы);

• для уничтожения эктопаразитов животных и борьбы с пе­реносчиками опасных заболеваний.

В качестве пестицидов в настоящее время разрешено использо­вание 280 биологически активных компонентов различных химических классов, на базе которых разработано более 600 препаратом

При обработке земельных участков путем их опрыскивания пести­цидами снос последних за пределы обрабатываемых площадей со­ставляет 50...60% от их вносимого количества, а при использова­нии авиации - 75%. Пестициды разлагаются очень медленно и наиболее интенсивно накапливаются в овощах, затем в раститель­ных маслах, фруктах и ягодах, меньше - в мясе, яйцах и молоке.

Наиболее подвержены воздействию пестицидов дети в возрас­те до 14 лет. Установлена сильная корреляционная связь между биологически активными компонентами пестицидов и вызывае­мыми ими заболеваниями. Так, частота заболеваний детей хрони­ческим фарингитом обусловливается только хлорорганическими препаратами, а вирусным гепатитом - гербицидами. В зонах ин­тенсивного применения пестицидов у взрослого населения также обнаруживаются тенденции к росту заболеваемости, но они менее выражены и имеют свои особенности. Так, заболеваемость среди тепличниц и механизаторов-химизаторов превышает среднюю по сельскому хозяйству в 2,1...3,3 раза. Продолжительность жизни мужчин механизаторов-химизаторов ниже средней.

Пестициды отрицательно влияют на экосистемы любого уровня и на здоровье человека. Поэтому их следует использовать строго по назначению в минимально необходимом количестве и лишь там, где химические средства защиты нельзя пока заменить биологическими.

Удобрение - вещество (или агент), создающее при внесении в почву условия для ускоренного роста и развития растений и мик­роорганизмов. Различают минеральные и органические удобрения.

Минеральное удобрение - добытое из недр или промышленно полученное химическое соединение, содержащее в большом коли­честве один или несколько основных элементов питания растений (азот, фосфор, калий), важные для жизни растений микроэлемен­ты (медь, бор, марганец и др.), а также естественные продукты типа извести, гипса, золы и т.п., способные улучшить химические или структурные характеристики почвы.

Органическое удобрение - перегной, торф, навоз, птичий помет, фекалии животных, компосты и т.п., используемые для повыше­ния плодородия почвы или способствующие развитию полезной микрофлоры почв.

Низкая культура земледелия, а также внесение удобрений в почву с помощью устаревшей техники предопределяют, что толь­ко 10... 15% их достигает растений, а остальные загрязняют окру­жающую среду.

В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства и увеличением количества вносимых азотных удобрений про­блема нитратов (солей азотной кислоты HNO₃) и нитритов (солей азотистой кислоты HNO₂) приобрела серьезное значение, по­скольку они не только отрицательно воздействуют на организм людей, но и приводят к заболеваниям и даже гибели сельскохозяй­ственных животных. Наиболее интенсивно накапливают нитраты кабачки, свекла столовая и огурцы. По этой причине почти шестая часть плодоовощной продукции содержит нитраты в количествах, превышающих ПДК. А от уровня содержания нитратов в продуктах питания напрямую зависит онкологическая и аллергическая забо­леваемость, которая за последние годы резко возросла, Допустимая суточная доза нитратов, содержащихся в основных продуктах питания, для взрослого человека - 325 мг, в то время как по рекомендации ВОЗ она не должна превышать 220 мг.

Тяжелые металлы (плотностью более 4,5 г/см³) при повышен ной концентрации становятся опасными для человека. По степени опасности различают три их класса. К классу I относятся мышьяк, кадмий, ртуть, бериллий, селен, свинец, цинк, к классу II - кобальт, хром, медь, молибден, никель, сурьма, к классу III - ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций. При попадании в организм человека тяжелые металлы начинают накапливаться в почках и печени.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы производства и потребления. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а их способность к самоочищению как известно ограничена.

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. Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах.

Изменение естественных условий почвообразования. Наиболее интенсивно изменяются естественные условия почвообразования из-за опустынивания. Под опустыниванием понимают уменьше­ние или уничтожение биологического потенциала земель, которое в итоге может привести к возникновению условий, аналогичных условиям пустыни. Различают две формы опустынивания: дезертификацию, т.е. расширение ареала пустыни, и дезертизацию, т.е. углубление процесса опустынивания в конкретном регионе.

Наиболее типичным примером дезертификации является изме­нение площади, занимаемой пустыней Сахара. С 1980 по 1984 г., по данным НАСА, пустыня Сахара расширилась с 8,8 до 10,01 млн км², далее наступил процесс ее сокращения, и в 1990 г. она занимала пространство в 9,63 млн км².

Уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кустарников, распашка земель малопригодных для земледелия, и другие виды хозяйственной деятельности, нарушающей хрупкое равновесие в природе, многократно усиливает действие ветровой и водной эрозии. « И если эрозию можно назвать недугом ландшафта, то опустынивание – это смерть» (Доклад ФАО ООН). Процесс этот получил столь широкое распространение, что явился предметом международной программы «Опустынивание». В Казахстане опустыниванию подвержено Приаралье, Прибалхашьи. Они относятся к зонам экологического бедствия и их состояние продолжает ухудшаться.

Уменьшение содержания гумуса. Гумус - органическое веще­ство почвы, образуемое в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов. Гумус содержит основные элементы питания растений, в связи с чем почвы, богатые гумусом, обладают высоким плодородием. Уменьшение содержания гумуса в почве ведет к снижению их плодородия и в итоге к опустыниванию.

Основная причина уменьшения содержания гумуса в почве -приемы искусственного повышения плодородия почв (внесение минеральных и других удобрений, мелиорация и т. п.). По данным агрохимического обследования, 16,5 млн га российских пашен име­ют очень низкое содержание гумуса, а 21 млн га - низкое. «Пита­тельность» черноземов центральных областей России за последние 100 лет снизилась почти вдвое. В ближайшие годы, если не будут из­менены методы земледелия, уменьшение запаса гумуса в почвах мо­жет привести к необратимым изменениям почвенного плодородия.

Самоочищение почв практически не происходит или происходит очень медленно. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв. Из почвы токсичные вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать нежелательные последствия.

Рекультивация (от лат. – повторно и обрабатываю, возделываю) – комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. При рекультивации различают два этапа: техническую (планировка, формирование откосов, нанесение почвенного слоя) и биологическую рекультивацию – восстановление плодородия, включая комплекс агротехнических мероприятий.