В статье речь пойдёт об одном из важнейших для человека природных ресурсов – почве. С увеличением населения мира, значение её возрастает. Всё сельское хозяйство и животноводство немыслимо без сколько-либо плодородных почв, от них зависит жизнь лесов и многих других экосистем. Однако, несмотря на крайнюю важность вопроса, сокращение земель продолжается. По различным оценкам, около 2 млрд. га почв находятся в стадии деградации, что составляет около 15 % поверхности суши. Чтобы лучше представить масштабы этого бедствия, можно сказать, что площадь деградировавших почв превышает площадь территории России. Рост числа отходов, вредные химикаты и удобрения, используемые в сельском хозяйстве, неразумное использование земель для строительства и животноводства, являются главными причинами деградитации почв. Урон, наносимый человечеством, ведёт к последствиям, с которыми ни одно государство не справится в одиночку. Глобализация не оставляет иного выбора, кроме как сообща решать проблемы, вышедшие за пределы одного государства.
Методология современной очистки почвы от техногенных загрязнений
В настоящем разделе рассматривается применяемость методов очистки почвы, отвечающих проблематике последствий загрязняющего техногенного использования земли в условиях современной цивилизации и ее технически развитой культуры. Определение метода очистки почвы обусловливается множеством обстоятельств, главнейшие из которых - род загрязнения грунта (углеводородами, тяжелыми металлами, различными химикатами, и т.д.), природа почвы (проницаемая или нет, ее гранулезность, влажность, кислотность, и т.д.) и ожидаемые в дальнейшем нормативные императивы по отношению к его экологическому состоянию. Главным образом очистка почвы заключается в том, чтобы на заданной территории сделать поверхность земли и ее недра пригодными для нового промышленного или бытового использования, даже осуществить возврат к первичному природному состоянию или обеспечить ее пригодность к сельскохозяйственному использованию, после ее загрязнением чрезвычайным происшествием или деятельностью техногенного характера. Таким образом, в современных индустриальных государствах с прогрессивной природоохранной культурой, применяются два принципиальных подхода при проработке задачи очистки почвы. Первый - "универсально-функциональный", предполагает очистку почвы до замеров отвечающим местным нормативным императивам по концентрации техногенных загрязнителей и гарантирует в дальнейшем любое использование обработанной земли. На сегодняшний день выработаны разносторонние методы "оздоровления" земли, ставшие ответом на существующее разнообразие обстоятельств загрязнения грунта. Их основная суть состоит в том, чтобы либо частично или полностью извлечь загрязнители из почвы, либо обезвредить или уничтожить их в ней. Методы очистки почвы могут делиться на три категории: "вне местности", "на местности" и "на месте". Первые два требуют обычно извлечения земли подлежащей обработке, последний же осуществляется на месте путем встраивания в местность процесса очистки. Существует еще последний организационный метод – консервация почвы, но он не является, строго говоря, очисткой. Речь идет попросту о предотвращении распространения загрязнителей посредством установки непроницаемых преград (геомембран, бетонированных заграждений, слоев глины, и т.д.) между загрязненной и здоровой средой. К такому средству прибегают в случаях когда, другие методы недейственны, и в ожидании открытия технологии способной соответствовать задаче полноценной оздоровительной обработки грунта. Перед приступлением к самой очистке почвы, обычно проводится исследование природы и происхождения загрязнения, с целью конкретного определения непосредственно самих загрязнителей, обозначения пространства и объема земли подлежащей обработке.
Последовательно осуществляются: изучение истории местности и осуществленной на ней деятельности; каротаж и физико-химическое исследование найденных загрязнителей; лабораторная оценка и, в случае необходимости, предварительное апробирование на месте разных методов и процессов обработки грунта; наконец, первоначальный отчет и проект очистки земли (обычно составляемы с учетом будущего применения местности). История показывает, что первоначальным методом очистки была замена почвы: земля удалялась на всю толщину загрязнения и замещалась чистым грунтом, взятым в другом месте. Помимо вытекающих затрат на транспортировку, стоимость хранения или переработки загрязненной земли соразмеряется с ее перемещенными объемами, которые зависит напрямую от площади и глубины загрязненной территории. Стоит отметить, что загрязненная земля с момента выемки считается промышленным отходом и свое злокачественное состояние она может сохранять на протяжении сотни лет. При рассмотрении методов очистки почвы, следует различать их по характеру действия в процессе применения по двум основным категориям: физико-химические и биологические. Физико-химические методы выполняются по двум направлениям: обработка земли "на месте" - в слоях почвы, либо ее переработка "на местности" посредством выемки. Первое направление физико-химических методов заключается в нагнетании в почву жидкостей или газов под давлением, способных разлагать загрязнители в тех случаях, когда они известны. Следовательно, загрязненную землю можно постепенно обработать на месте. Данная методика подразумевает запуск временной промышленной обрабатывающей установки с целью выполнения процесса перколяции или нагнетания газа, а вслед за этим извлечения продуктов выщелачивание и их последующей переработки. Такая методика подходит для воздухопроницаемых грунтов, с применением летучих растворителей (к примеру, хлорированных): специальные скважины позволяют осуществлять процесс нагнетания и следующим за эти рекуперацию паров. В случаях же с песчаными грунтами и при наличии летучих или полулетучих загрязнителей (в том числе углеводородных), непосредственно проводится вакуумирование с помощью вакуум- насоса; получаемые пары проходят обработку посредством каталитического окисления, конденсации путем охлаждения или адсорбции активированным углем.
Кроме того, чтобы увеличить эффективность указанной методики, почва может быть разогрета (посредством микроволн). Собственно, термическая обработка может сама по себе представлять отдельный метод очистки почвы не требующий ее выемки. Таким способом могут быть полностью или частично удаленны многие загрязнители, но не тяжелые металлы (в связи с проблемой их дальнейшей конденсации). Это один из наиболее применяемых методов очистки, заключающийся в нагревании грунта до температур колеблющихся между 80°C и 450°C в среде бедной кислородом с целью испарения загрязненности. Как только загрязнители переходят в пар, они либо окисляются или разлагаются (иногда преобразовываясь в углекислый газ или воду), либо направляются в специальную установку перерабатывающею воздух и пар. Другой методикой направления физико-химических очистки, принципиально отличающейся от предыдущих, является электрохимическая обработка. В рамках такой технологии, в загрязненную землю устанавливаются электроды с постоянным током. Суть методики в том, что в большей части грунтов в мельчайших скважинках (порах) между крупицами земли имеется некое содержание жидкостей, растворов солей, которые наделены электропроводимостью. Также, чтобы реализовать указанную методику используются химические реагенты или растворы поверхностно-активных веществ. Загрязнители имеют свойство разбавляться в почвенной жидкости, и в результате прохождения электрического тока они подвергаются таким "перерабатывающим" процессам, как электрохимическое окисление, электролиз, электрокоагуляция и электрофлотации. В последствии, происходит миграция загрязнителей к электродам, у которых их затем изымают. Стоит отметить, что такая методика подходит в условиях малопроницаемых пород грунта. Еще одним эффективным физико-кинетический методом обработки загрязнений в слоях земли является применение ультразвука. С наступлением критического уровня давления звуковых волн, в почвенных жидкостях образуется эффект кавитации, а при схлопывании кавитационных пузырей возникают ударные потоки, расщепляющие загрязняющие вещества или смывающие их с твердых крупиц грунта. Кроме того, кавитационные разрывы приводят к ионизации и стимулированию трансформации молекул, а следом к их окислению и переработке. Необходимо отметить, что при ограничительных технических и материальных обстоятельствах, описанные выше методы также могут быть реализованы "на местности" - не в толще почвы, а на ее поверхности. Тем не менее, в рамках второго направленияфизико-химических методов, существует методика, принципиально требующая выемки грунта - "промывка" земли. Цель методики отделить самые мелкие частицы, в которых главным образом сосредоточенны загрязнители, или заключить эти загрязняющие вещества в жидкий раствор (воду, кислоту): после выемки земля просеивается, к ней добавляется растворы поверхностно-активных веществ либо сильные окислители; нагнетаемые в полученную смесь пузырьки воздуха переносят фазы содержащие загрязнители на основе принципа гидрофобного сродства. Такая методика подходит в разной степени по отношению к большинству загрязняющих веществ, при этом, он приводит к загрязнению существенного объема воды, которую в свою очередь требуется перерабатывать. Наконец, вторая основная категория методов очистки земли - биологическая. Подобная методика очистки развивается с 1990-х гг. и основывается на способности некоторых биологических видов фильтровать, накапливать и разлагать в своем организме вредоносные вещества, или даже употреблять их в пищу. Считается, что такой способ переработки загрязненной почвы способен разрешить часть трудностей связанных со стоимостью классических подходов и может быть применен "на месте" как наиболее щадящая методика очистки земли (биодеградация, биоиммобилизация, биовыщелачивание). В свою очередь, такая методика подразделяется на два основополагающих направления: фиторемедиация и микробиологическая ремедиация. Направление фиторемедиации подразумевает выращивание конкретных родов растений на засоренных загрязнителями грунтах. Многие растения способны заключать в своих клетках тяжелые металлы, радионуклиды, загрязняющие органические соединения и другие нежелательные вещества. Некоторые растения производят ферменты, которые разлагают такие загрязнители на менее или вовсе не вредоносные соединения. Например, торф обладает эффективным расщепляющим действием и не нуждается в продолжительном приспосабливании к загрязненной почве. Растения также отбираются по их размеру и способности погружать корневую систему глубоко в грунт, а также в зависимости от рода загрязняющих веществ, которые он способны поглощать. С целью устранения подавляющего большинства загрязнителей, следует провести ряд циклов фиторемедиации. Данный метод обработки земли завершается удалением и уничтожением примененных растений. Остающийся в результате сжигания пепел представляет собой небезопасный отход и его необходимо утилизировать, в частности путем извлечения остатков металлов и их повторного использования в металлургии. Второе направление биологической методики очистки - микробиологическая ремедиация, подразумевает целенаправленное стимулирование жизнедеятельности определенной грунтовой микрофлоры и привнесение культур специфических микроорганизмов. Многие бактерии способны разлагать сложные молекулы и таким образом извлекать необходимую для жизни энергию. Кроме того, прямой и сравнительно простой технологией активизации микрофлоры в процессах расщепления почво- загрязняющих веществ, представляется биовентиляция. Суть такого метода в том, что в засоренную загрязнителями землю посредством предусмотренной системы вертикальных и горизонтальных скважин загоняется кислород необходимый для стимулирования земленных микроорганизмов в их функции разложения загрязняющих веществ. В результате воздействия потоков кислорода, загрязнители (жидкого и полужидкого характера) переносятся через грунт. Ко времени выхода на поверхность потоков кислорода, большинство загрязняющих веществ оказываются переработанными и разложенными микрофлорой почвы. Таким образом, существенно уменьшается количество загрязнителей в исходящих газах. Тем не менее, хотя методика микробиологической ремедиации земли в общем и находит подтверждение в лабораторных испытаниях, ее применения в реальных условиях может оказываться неудовлетворительным, например при чрезмерном локальномсодержании загрязняющих веществ, или если местность наделена спецификой препятствующей росту и распространению упомянутых микроорганизмов. Кроме того, было впоследствии отмечено, что подобная методика очистки почвы в случаях с некоторыми загрязнителями может приводить к образованию продуктов разложения по природе своей более вредоносных и передвижных в грунте, чем изначальные вещества. К тому же, такие метаболиты будут разными в зависимости от кислородных условий жизнедеятельности соответствующей грунтовой микрофлоры. В настоящее время ведутся исследования с целью выделения типов микроорганизмов отвечающих за разложение каждого из видов загрязняющих веществ. Подытоживая, необходимо отметить, что ни один из представленных выше методов не позволяет полностью очистить землю, которая был загрязнена в результате многолетних неконтролируемых выбросов промышленных отходов. На практике же, чтобы добиться наилучших результатов, сочетаются, как правило, несколько методов очистки с целью оптимизации удаления загрязняющих веществ. Вследствие чего, полученные показатели достигают приемлемого уровня, соответствующего нормативам по максимально допустимому содержанию самых вредоносных загрязнителей и в соответствии с будущим использование земли. В результате очистительной обработки, местность, в дальнейшем, рекомендуется предоставлять для непромышленного пользования (по крайней мере, для такого рода пользования, которое кардинально отличается от предшествующего по своим техногенным эффектами на структуру и свойства грунта, а, главное, не способствует его однообразному качественному оскудению), допустимого при характеристиках достигнутых соответствующей степенью очистки, поскольку, по сути, речь не идет о том, чтобы полностью вернуть землю к ее состоянию, предшествующему загрязнению (полная очистка) по причине чрезмерной стоимости современных процессов очистительной обработки в сочетании с масштабами для их возможного применения. Следовательно, доминирующим критерием при определении параметров задачи по степени очистки почвы остается, исходя из практических соображений, ее последующее вероятное назначение. Таким образом, необходимость последующего использования загрязненной местности становится практической побудительной причиной к очистке ее почвы. С другой стороны, нормативные императивы все чаще делают обязательным очистку земли по завершению ее техногенного загрязняющего использования. Такие факторы привели к появлению целого рынка очистительной обработки грунта, с созданием компаний специализирующихся на подобном роде деятельности, касающейся как обнаружения и анализа загрязняющих веществ, так и самой очистки почвы. Некоторые же предприятия, деятельность которых по природе своей обладает неизбежным загрязняющим эффектом, ушли вперед и прогрессивно приспособились к таким побуждающим и обязывающим факторам, организовав собственные специализированные отделения по очистительной обработке использованной территории. В итоге, можно сделать предположение, что вопрос всесторонней проработанности условий систематического применения методик очистки почвы в рамках современной технически развитой культуры находится в ключевой зависимости не сколько даже от упомянутых практических соображений, сколько от национального и межнационального правового регулирования рассмотренной отрасли
Опустынивание
Согласно Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием опустынивание определяется как деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека. Большинство засушливых районов находятся в развивающихся странах, а это порядка 43 % от всех возделываемых земель. Деградация почв приводит к потерям сельскохозяйственной продукции на сумму примерно в 42 млрд. долл. США в год. Так или иначе, в стадии опустынивания находятся порядка 30 % искусственно орошаемых земель, 47 % увлажняемых природными осадками сельскохозяйственных угодий и 73 % пастбищных земель. Ежегодно от 1,5 млн. до 2,5 млн. гектаров орошаемых земель, от 3,5 млн. до 4 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий, увлажняемых природными осадками, и около 35 млн. гектаров пастбищных угодий полностью или частично утрачивают продуктивность.
Опустынивание происходит при нарушении экологического баланса. Причинами этому могут служить и погодные аномалии, однако очень часто решающим фактором оказывается деятельность человека . Вырубка лесов, неправильные методы ирригации, чрезмерное использование земель, частый выпас скота на одном месте – вот наиболее общие причины распространения пустынь. По иронии судьбы, к опустыниванию приводит именно стремление человека уменьшить потребность в еде. Вырубка лесов под новые поля, выпас всё больших стад, слишком разветвлённая ирригация, истощающая водоёмы и грунтовые воды, отказ от севооборота.
Эрозия
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. Каждые 50 лет площадь почвы, подвергнутой эрозии, на Земле увеличивается в 10 раз. Она уносит с почвой биогены (фосфор, калий, натрий, кальций, магний) в большем количестве, чем вносится с удобрениями, что также нарушает структуру почвы. Продуктивность такой почвы снижается на 35-70 % , причем в течение нескольких лет. Эрозия уносит от 25 до 40 миллиардов тонн верхнего слоя почвы ежегодно, что значительно снижает урожайность сельскохозяйственных культур и свойства почвы, возможность хранить питательные вещества, воду. Если не будут приняты меры по сокращению эрозии, суммарные потери урожая по прогнозам к 2050 году будут эквивалентны удалению 1,5 млн. суши (примерно такую площадь составляют все пахотные земли в Индии) .
Основной причиной эрозии является чрезмерная распаханность, осушение и распашка пойм, сильные паводки из-за осушения болот и вырубки лесов, неправильный севооборот, распашка водоохранных зон, перевыпас скота. В России более половины площади сельскохозяйственных угодий (57%) являются эрозионноопасными и эродированными. Площадь эрозионноопасных и эродированных пахотных угодий составляет 65% общей площади используемых земель. Ежегодно теряется не менее 400-650 млн. тонн почвы.
Способы разрешения проблемы
Деградация почв происходит по разным причинам. Соответственно, решение проблемы должно исходить из конкретной ситуации. Одной из самых серьёзных таких проблем является опустынивание. Из программы ООН по борьбе с деградацией почв (принята в июне 1992 г.): при ведении борьбы с опустыниванием пастбищных угодий, неорошаемых пахотных земель и орошаемых пахотных земель необходимо принимать превентивные меры в районах, еще не подвергшихся или подвергшихся этому процессу лишь в незначительной степени; следует принимать меры для исправления сложившегося положения в целях сохранения продуктивности засушливых земель, подвергшихся умеренному опустыниванию; а также следует принимать меры по рекультивации серьезно или очень серьезно пострадавших от опустынивания засушливых земель.
В целом мероприятия по улучшению свойств почвы называются мелиорацией. В это понятие входят и инженерные работы (для борьбы с эрозией или заболачиванием) и химическая обработка (борьба с окислением и т.п.). Для борьбы с другими причинами деградации земель необходима оптимизация землепользования, ограничение применения некоторых видов удобрений и пестицидов. Один из трудно решаемых вопросов - сокращение промышленных выбросов и предотвращение техногенных катастроф. По причинам высокой стоимости, немногие государства готовы целенаправленно модернизировать промышленную инфраструктуру для защиты почв.
Региональная специфика
Санкт- Петербург второй по величине город в России. Город отличает многолетней историей и развитой промышленностью, что оказало влияние на состояние его почты и грунтов.
На территориях городских областей нет природных типов почв, и формируются специфичные органоминеральные образования с той или иной примесью строительного и бытового мусора. Состояние почв населенных пунктов имеет огромное значение для оценки экологического состояния города. Хотя на городских почв не планируется выращивание никаких пищевых продуктов, она отражают экологическое состояние города и могут быть вторичным загрязнителем приземного атмосферного слоя. Кроме вторичного воздействия, оно может указывать влияние и прямо на здоровье людей – особенно на детей - за счет прямого контакта и попадания почв и грунтов в организм.
Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга долгие годы проводит исследования почвы города и оценивает их загрязнение. Обычно, сначала анализы проводятся на территориях общего доступа и местах повышенного экологического риска (детские и образовательные учреждения).
По информации исследований 2008-ого года Колпинский район считается одним из самых загрязненных. В том же году провелся анализ земельных отводов, планируемых под строительство на остальной территории города. Выборгский, Всеволожский, Кингисеппский, Тихвинский и Сланцевский районы считаются одни из самыми загрязненными Ленинградской области.
На территории Россия оценка загрязнения почвы проводиться на базе сравнения проведенных анализов и сопоставления результатов с оценочной шкалой. Опасными для здоровья считаются показатели выше 32 условных единиц.
Благодаря исследованиям по анализу качества почв, проведенным Российским геоэкологическим центром по заказам Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга, хранится самый большой архив данных по загрязнению тяжелыми металлами, который позволяет планировать природоохранные мероприятия и необходим для планирования инвестиционных проектов.
Генеральная ассамблея ООН объявила 2015 год - Международным годом почв. Санкт- Петербург тоже принял участие и в нем состоялись несколько мероприятий.
1. Проведение студенческой Международной конференции «XVIII Докучаевские молодежные чтения» в Санкт-Петербурге (2–5 марта 2015г.), посвященные Международному году почв.
2. Проведение на базе Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева школьной секции Международной конференции «XVIII Докучаевские молодежные чтения» в Санкт-Петербурге (2 марта 2015 г.), посвященные Международному году почв.
4. Выступления в средствах массовой информации: газеты, телевидение, радио, посвященные проблемам сохранения почв.
5. День открытых дверей в Центральном музее почвоведения им. В.В. Докучаева для детей Санкт-Петербурга «Земля-кормилица», приуроченный к 1 июня (Международный день защиты детей).
6. Научно-популярные лекции ведущих ученых СПбГУ по глобальным проблемам почвоведения.
7. Выставка «Земля Родная».
8. Выставка «Почва-художник».
9. Популярные лекции по почвоведению сотрудников музея для школьников и дошкольников Санкт-Петербурга.
10. Проведение школьной олимпиады «Подземное царство»
Наверное, самое яркое из них, проводилось 4-6 декабря, когда отмечается Международный день почвы. 4-ого декабря было несколько мероприятий: экскурсия «Санкт-Петербург - колыбель генетического почвоведения»; доклад директора ФГБНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева (ЦМП), зав. кафедрой почвоведения и экологии почв Института наук о Земле СПбГУ, Вице-Президента Общества почвоведов им. В.В. Докучаева, проф. Б.Ф. Апарина «Почвы – зеркало ландшафта» и круглый стол «Роль молодежи в популяризации науки о почве» (отв. исполнитель: аспирант, с.н.с. ЦМП Мингареева Елена). 5-ого декабря провелась широкомасштабная городская акция «Парад почв», посвященная Всемирному дню почв и Международному году почв (отв. исполнитель: зам. директора по научной работе ЦМП, доцент кафедры почвоведения и экологии почв Института наук о Земле СПбГУ Сухачева Елена). А последнего дня было 2 мероприятия: инновационные научно-образовательные комплексы Центрального Музея почвоведения им. В.В.Докучаева – знакомство с экспозицией и круглый стол "Опыт работы студентов и аспирантов СПбГУ со школьниками".
Резолюции, принятые в рамках международных отношений по проблеме
Очевидно, что деградация почв является серьёзной международной проблемой. Несмотря на это, мировая общественность уделяет этому вопросу меньше внимания, чем например, воде или воздуху. Законодательство, регулирующее состояние или использование почвы недостаточно разработано ни на национальном, ни на международном уровнях. Не существует единого документа, охватывающего все аспекты, связанные с почвами. В этом разделе будут представлены наиболее основные.
Одной из целей дальнейшего развития человечества, как указано в резолюции 64/201 Генеральной Ассамблеи ООН, является восстановление деградированных земель, особенно при негативном влиянии климатических изменений. В глобальном масштабе основное мировое сотрудничество по охране природы обсуждаются на конференциях ООН по проблемам окружающей среды или Саммитах Земли. Саммиты проходили в 1972, 1992, 2002, 2012 гг.
Решению проблемы опустынивания посвящена “Конвенция по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке”. В 1977 г. на конференции ООН, посвящённой этой проблеме, был принят план действий по борьбе с опустыниванием. Несмотря на это, программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) пришла в 1991 г. к выводу о том, что проблема деградации земель обострилась. Поэтому на Конференции ООН по окружающей среде и развитию, прошедшей в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, вопрос опустынивания широко обсуждался. Конференция предложила Генеральной Ассамблее ООН создать Межправительственный комитет по ведению переговоров для разработки к июню 1994 г. новой конвенции по борьбе с опустыниванием, что было одобрено в декабре 1992 г. резолюцией 47/188. Конвенция была принята в Париже 17 июня 1994 г. и вступила в силу в 1996 г. Для претворения конвенции в жизнь было предусмотрено создание Конференции стран – участников. В период с 1997 по 2001 г. конференции проходили ежегодно, затем дважды в год. На 8-й Конференции сторон, которая состоялась в сентябре 2007 г. в Мадриде, был принят Стратегический план по активизации осуществления конвенции в период с 2008 по 2018 г.
Помощь в борьбе с опустыниванием оказывают различные учреждения ООН. ПРООН (Программа развития ООН) спонсирует усилия по борьбе с опустыниванием через расположенный в Кении центр по освоению засушливых земель. МФСР (Международный фонд сельскохозяйственного развития) направил в течение более 27 лет 3,5 млрд долл. США на проекты по освоению засушливых земель. Всемирный банк организует и финансирует программы, направленные на защиту неустойчивых засушливых земель и повышение их сельскохозяйственной продуктивности. ФАО (Продовольственная сельскохозяйственная организация ООН) содействует устойчивому развитию сельского хозяйства, предоставляя широкую практическую помощь правительствам. ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) поддерживает региональные программы действий, оценки данных, укрепления потенциала и информирования населения об этой проблеме. Различные аспекты по охране почв затрагиваются и в отраслевых международных соглашениях, в том числе в Рамочной конвенции ООН по изменению климата, Орхусском протоколе по стойким органическим загрязнителям, Орхусском протоколе по тяжелым металлам, Конвенции ООН о биологическом разнообразии, Конвенции об охране всемирного культурного и природного наследия, Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях.
Необходимо отметить, что и в российском законодательстве существуют примеры правового регулирования борьбы с этим негативным фактором. Так, в государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы борьба с опустыниванием и эрозией почв признаётся важной частью сельскохозяйственной политики РФ.
Заключение
Современный глобализирующийся мир открывает перед нами как массу новых возможностей, так и массу новых проблем. Среди таких проблем, одними из самых серьёзных являются экологические. Увеличение населения, постепенный рост общемирового уровня жизни, расширение среднего класса ведут к росту потребления, а значит и производства. Для природы удовлетворение наших нужд имеет два основных последствия: истощение ресурсов и рост свалок. Очевидно, что Земле уже нанесён невосполнимый урон. Последствия наших действий угрожают всем живым существам на планете. Однако модели роста без использования природных ресурсов пока нет. Развитые страны могут позволить себе вкладывать огромные деньги в модернизацию производств, снижать выбросы, внедрять “зелёные” технологии, однако остальные едва ли. А это значит, что спасение Земли возможно только общими усилиями.
Список литературы:
- Гординенко В.А. Экология базовый курс для студентов небиологических специальностей. Санкт-Петербург: Лань, 2014.
- Решение «Десятилетний стратегический план и рамки деятельности по активизации осуществления Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху или опустынивание, особенно в Африке» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.un.org/ru/events/docs/plan2008_2018.pdf (дата обращения 12.03.2016)
- Раздел “Документы” сайта ООН [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.un.org/ru/documents/index.html (дата обращения 12.03.2016)
- Лекция «Загрязнение почвы» [Электронный ресурс]- Режим доступа. - URL: http://ecology-education.ru/index.php?action=full&id=519 (дата обращения 12.03.2016)
- Конвенция «Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху или опустынивание, особенно в Африке» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: (дата обращения 12.03.2016)
- Коробкин В.И. Экология. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2009.
- Официальный сайт мероприятия ООН “Международный год почв” [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.fao.org/soils- 2015/en/ (дата обращения 12.03.2016)
- Мельников А.А. Проблемы окружающей среды и стратегия ее сохранения. – М.: Академический проект, 2014.
- Статья «Основные сведения – 2010-2020: Десятилетие ООН посвященное пустыням и борьбе с опустыниванием» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.un.org/ru/events/desertification_decade/background.shtml (дата обращения 12.03.2016)
- Справка ООН «Об опустынивании» [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.un.org/ru/development/sustainable/desertification/ (дата обращения 12.03.2016)
- Пузанова Т.А. Экология. – М.: Academia, 2014.
- Статья «Ядерная энергия» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Nukleer-Enerji (дата обращения 12.03.2016).
. Источники. Основные загрязнители. Последствия загрязнения.
Почва – особое природное образование,обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся врезультате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы подсовместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых имертвых организмов.
Почвенный покров –важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почвапредставляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 %продовольственных ресурсов для населения планеты.
Особое свойствопочвенного покрова – его плодородие , под которым понимается совокупностьсвойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественноеплодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным,воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водноми азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтезирующей деятельности.Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечнойэнергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечнойэнергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы, трансформируясь в n*1010 т органическоговещества. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие егоразложения возвращается в почву и воду. Потребление фитомассы человекомоценивается величиной порядка 3,6*1018 т.
Почвенный покровпринадлежит к саморегулирующейся биологической системе, являющейся важнейшейчастью биосферы в целом. Живые организмы, растения и животные, населяющиеЗемлю, фиксируют солнечную энергию в форме фито- и зоомассы.
Продуктивность наземныхэкосистем зависит от теплового и водного балансов земной поверхности, которыеопределяют многообразие форм обмена энергией и веществом в пределахгеографической оболочки планеты.
Площади земельныхресурсов мира составляет 129 млн. км2, или 86,5% площади суши. Подпашней и многолетними насаждениями в составе сельскохозяйственных угодий занятооколо 15 млн. км2 (10% суши), под сенокосами и пастбищами – 37,4млн. км2 (25%). Общая площадь пахотнопригодных земель оцениваетсяразличными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2.
Земельные ресурсы планетыпозволяют обеспечивать продуктами питания больше населения, чем имеется внастоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом населения, особенно вразвивающихся странах, деградацией почвенного покрова, загрязнения, эрозии ит.д.; а также вследствие отвода земель под застройку городов, поселков ипромышленных предприятий количество пашни на душу населения резко сокращается.
Воздействие человека напочву – составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору иее верхний слой, на природу в целом, особенно возросшее в векнаучно-технической революции. При этом не только усиливается взаимодействиечеловека с землей, но и меняются основные черты взаимодействия. Проблема «почва– человек» осложняется урбанизацией, все большим использованием земель, ихресурсов для индустриального и жилищного строительства, ростом потребностей впродуктах питания. По воле человека изменяется характер почвы, меняются факторыпочвообразования – рельеф, микроклимат, появляются новые реки и т.д. Подвлиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойствапочвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижаетсятехнологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д.
Загрязнение природнойсреды – сложныйпроцесс, связанный с деятельностью человека. Автор фундаментальной сводки поэкологии Ю. Одум (1975) указывает, что «загрязнение – это природные ресурсы,оказавшиеся не на своем месте», ибо они чужды природным экосистемам и,накапливаясь в них, нарушают процессы круговорота вещества и энергии, снижаютих продуктивность, влияют на здоровье людей.
В книге Франсуа Рамада(1981) «Основы прикладной экологии» приводится такое определение загрязнения:«Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды; которое целикомили частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенноменяет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химическиесвойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменениямогут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственные ресурсы, черезводу или другие биологические продукты (вещества). Они также могутвоздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов, находящихсяв его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая ее саму»
Загрязнителем может бытьлюбой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающие вокружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих в рамки своейобычной концентрации, предельных количествах, предельных естественных колебанийили среднего природного фона в рассматриваемое время.
Основным показателем,характеризующим воздействие загрязняющих веществ на окружающую природную среду,являются предельно допустимая концентрация (ПДК). С позиции экологии предельнодопустимые концентрации конкретного вещества представляют собой верхние пределылимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), при которыхих содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.
В соответствии со степеньюустойчивости против загрязняющих веществ выделяются почвы:
1. очень устойчивые;
2. устойчивые;
3. среднеустойчивые;
4. малоустойчивые;
5. очень мало устойчивые.
По степени чувствительности кзагрязняющим веществам почвы можно разделить следующим образом:
1. очень чувствительные;
2. чувствительные;
3. среднечувствительные;
4. малочувствительные;
5. устойчивые.
Чувствительность, илиустойчивость почв по отношению к загрязняющим веществам, целесообразноопределять в соответствии с:
2) его качеством;
3) биологической активностью;
4) глубиной гумусовогогоризонта;
6) глинистых минералов;
7) глубиной почвенногопрофиля.
Почвы загрязняютсяразличными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства,промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий.
Загрязнение почв и нарушениенормального круговорота веществ происходит в результате недозированногоприменения минеральных удобрений и пестицидов. В ряде отраслей сельскогохозяйства пестициды применяют в больших количествах для защиты растений иборьбы с сорняками. Ежегодное их применение, часто по несколько раз в сезон,приводит к их накоплению в почве и ее отравлению.
Вместе с навозом и фекалиями впочву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другиевредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека.
Почву загрязняютнефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д.
Наибольшей трансформациейподвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы. Суша занимает29,2% поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которыхважнейшее значение имеет плодородная почва. При неправильной эксплуатации почвыбезвозвратно уничтожаются в результате эрозии, засоления, загрязненияпромышленными и иными отходами. Под влиянием деятельности людей возникаетускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100 – 1000 раз быстрее, чем вестественных условиях. В результате такой эрозии за последнее столетие утрачено2 млрд. га плодородных земельных угодий, или 27% земель сельскохозяйственногоиспользования.
Поступающие в почвухимические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменениюхимических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов,ухудшают ее плодородие.
Загрязнение почв связанос загрязнением атмосферы и воды. В почву попадают различные твердые и жидкиеотходы промышленного производства, сельского хозяйства и коммунально-бытовыхпредприятий. Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и ихсоединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.
Главнымиисточниками загрязнения являются :
1) Жилые дома ибытовые предприятия .В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы,фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодностьпредметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений – больниц, столовых,гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадаютболезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которыечерез продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могутсодержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа,дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разныхмикроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительноевремя сохраняться и даже размножаться в почве и грунте. К ним относятсявозбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизмаи некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачияиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения рядагельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы,анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.) проходят одну из стадийсвоего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность вней. Так, например, яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве вусловиях средней полосы России – до 7-8 лет, Средней Азии – до 15 лет; яйцавласоглавов – от 1 до 3 лет.
2) Промышленныепредприятия . Втвердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иныевещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и ихсообщества. Например, в отходах металлургической промышленности обычноприсутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленностьвыводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. Припроизводстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола ифенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являютсяфенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки.
3) Теплоэнергетика . Помимо образования массы шлаков присжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи,несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.
4) Сельскоехозяйство
.Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защитырастений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушениенормального круговорота веществ происходит в результате недозированногоприменения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны,спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожаютсорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых ипереносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит и др.), с другойстороны – разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многихполезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладаютрядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду.Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды,где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде,попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человекаили из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека.
Вместе с навозом в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйцагельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадаютв организм человека.
5) Транспорт
. При работе двигателей внутреннегосгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другиевещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждыйавтомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля.Свинец выбрасывается в выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях,проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слаборастворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца втканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимсяпотреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городеоколо магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать всвоем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намногопревышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты,и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им ворганизме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность ибессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомамиотравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головногомозга. Автотранспорт в Москве выбрасывает ежегодно 130 кг загрязняющих веществна человека.
Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, налесосеках и т.д.
Самоочищение почв, какправило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, чтоспособствует постепенному изменению химического состава почв, нарушениюединства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические веществамогут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни исмертельные исходы.
В почвах накапливаютсясоединения металлов, например, железа, ртути, свинца, меди и др. Ртутьпоступает в почву с пестицидами и промышленными отходами. Суммарныенеконтролируемые выбросы ртути составляют до 25 кг в год. О масштабаххимического преобразования поверхности литосферы можно судить по следующимданным: за столетие (1870-1970) на земную поверхность осело свыше 20 млрд. тшлаков, 3 млрд. т золы. Выбросы цинка, сурьмы составили по 600 тыс. т, мышьяка– 1,5 млн. т, кобальта – свыше 0,9 млн. т, никеля – более 1 млн. т.
Список используемой литературы:
1. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков«Окружающая среда и человек», издательство «Высшая школа», 1986 г.
2. А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская«Вопросы экологии и охраны окружающей среды», Москва, 1986 г.
3. А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д.Никодимов «Охрана природы», Москва ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989 г.
4. В.Ф. Протасов «Экология, здоровье иохрана окружающей среды в России»
5. Ю. Одум «Экология» в 2-х томах
6. Ю. Одум «Основы экологии»
7. Г.В. Добровольский «Почва. Город.Экология», Москва, 1997 г.
8. М.Бигон, Дж.Харпер, К.Таунсенд«Экология особи популяции и сообщества» в 2-х томах, Изд-во «Мир»,1989
9. Г.В. Стадницкий «Экология»,Санкт-Петербург Химиздат, 1999 г.
10. Т.А.Демина «Экология,природопользование, охрана окружающей среды», Изд-во Аспект-пресс Москва, 1995г.
11. А.А.Голуб,Е.Б.Струкова «Экономика природопользования», Изд-во Аспект-пресс Москва, 1995г.
Почва - это уникальное и бесценное природное богатство. Именно она способна обеспечить человека всеми необходимыми продовольственными ресурсами. Безграмотная и беспечная деятельность человека - это основные причины загрязнения почвы.
Разновидности антропогенной деградации окружающей среды
Загрязнения почвы могут быть химическими и физическими. Шум, вибрация, электромагнитное поле, радиоактивными веществами, тепловые излучения - это физические или энергетические загрязнения, которые возникают по причине антропогенной деятельности. С каждым днем увеличивается количество и разнообразие новых промышленных и транспортных предприятий, химического производства. Химизация сельского хозяйства может привести к постоянной антропогенной деградации окружающей среды. Причины загрязнения почвы - это всевозможные или ксенобиотики, которые поступают в землю при помощи газообразных, жидких, твердых выбросов отходов.
Главные источники загрязнения почвы
С каждым годом в стране ухудшается по причине антропогенной деградации окружающей среды. Специалисты фиксируют кризисные уровни, которые намного выше допустимых норм. Большое количество предприятий и заводов выбрасывают в атмосферу газ, аэрозоль, а также другие вредные твердые частицы. Масштаб такого загрязнения - региональный и локальный.
Все чаще в больших и маленьких городах можно заметить сбрасываемые в водоемы жидкие растворимые, а также нерастворимые соединения. Помимо всех вышеприведенных попадают пары минеральной кислоты, органические растворители - все это причины загрязнения почвы.
Влияние на экологию
Важный и необходимый вид природного ресурса - это земля. С каждым годом происходит постоянное ухудшение состояния почвы, что зависит от естественных и антропогенных факторов. Сельское хозяйство значительно влияет на общее состояние провоцируя эрозии, загрязнения, истощения, подкисление почвы, осолонцевание, переувлажнение, деградацию, а также оглеение.
Экологическое загрязнение почвы - это важная тема, которая рассматривается на собраниях ученых. Известно, что способны влиять абсолютно на все компоненты геосистемы. На общее состояние почвенного покрова отрицательно влияет снижение площади, которая занята естественными растительными формациями. Человек замещает ее агроценозами. Постоянная распашка может привести к полному исчезновению растительности, а также изменениям составляющих водяного баланса. Этот процесс возникает по причине увеличения общей доли поверхностных стоков. Впоследствии могут значительно усилиться эрозионные процессы, произойти изменения в структуре почвы, а также ухудшиться ее основные водные и физические свойства. Из-за тяжелых металлов страдает и вся растительность.
Наличие сильного и постоянного ветра, климатические условия с недостаточными показателями увлажненности во время сезона, уничтожение естественной растительности из-за сильной жары - это все экологическое загрязнение почвы.
Последствия нефтяного загрязнения земельного покрова
Когда в почву поступают нефтяные углеводороды, в скором времени можно наблюдать исключительно негативные последствия. В регионах, где происходит интенсивная нефтепереработка и нефтедобыча, физико-химические свойства земли быстро трансформируются.
Регулярное загрязнение почвы нефтью может привести к тому, что произойдет смещение почвенного раствора в сторону щелочи. Часто могут наблюдаться повышенные показатели общего содержания углерода. Не стоит забывать про существенное изменение морфологических свойств земли, которое заключается в усилении кутанообразования. После него может произойти изменение цветовой характеристики профиля почвы, а также ухудшение формирования любой растительности.
Специалисты и ученые смогли доказать, что загрязнение почвы нефтью - это достаточно сильное и критическое воздействие на представленный природный ресурс. Чтобы потом вернуть ее в хорошее состояние, может потребоваться не один десяток лет.
Загрязнение почвы химическими веществами
В современном мире большими темпами развивается техногенная интенсификация, которая всеми силами способствует загрязнениям и дегумификации земли. При этом происходят вторичные засоления, а также разнообразные
В земляном покрове присутствуют металлы и пестициды, но из-за неумелого и неосторожного обращения с ней концентрация перечисленных веществ может возрастать в несколько раз. Загрязнения почвы химическими веществами включают выброс выхлопных газов автомобиля, внесение компостного удобрения и многое другое. Из-за попадания в почву химических веществ показатели естественных металлов, таких как, свинец, ртуть, кадмий и медь, возрастают в несколько раз.
Специалисты рекомендуют применять для борьбы с сельскохозяйственными вредителями только натуральные, природные и биологические методы. Сюда можно отнести генетические способы, природные химические соединения. Только при полном соблюдении всех правил загрязнение почвы химическими веществами происходить не будет. Это нужно обязательно учитывать!
Антропогенное загрязнение почвы
Антропогенными источниками деградации земли являются стационарные и нестационарные объекты. Стоит отметить, что сюда можно отнести промышленное и сельское хозяйство. Ученные определили, что хозяйственные, бытовые и энергетические объекты в большинстве случаев становятся техногенными источниками.
Если смотреть с точки зрения масштаба воздействия на окружающую среду и землю, то антропогенное загрязнение почвы можно разделить на глобальное, региональное и локальное. Передвижные транспортные средства, которые оставляют после себя большое количество выхлопных газов, способны повлиять на общее состояние почвенного покрова.
Влияние пестицидов на состояние земли в современном мире
Пестициды представляют собой в большей степени исключительно органические соединения. Они имеют небольшой молекулярный вес и разные показатели растворимости в воде. В современном мире почва является преемником пестицидов, которые разлагаются в ней. Тут может происходить перемещение представленных веществ в растения или окружающую среду.
Загрязнение почв пестицидами возникает в том случае, когда в землю попало большое количество этого органического соединения. Оно может пролежать в ней на протяжении длительного времени после внесения. Стоит отметить, что к пестицидам можно отнести целый комплекс разнообразных химических препаратов, которые предназначены для борьбы с животными и растениями.
Как видно, причины загрязнения почвы могут быть разнообразными. Некоторые люди даже не задумываются, что привычные для них действия иногда пагубно сказываются на таком ценном ресурсе, как земля.
Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений ¾ 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 ¾ лишь в течение двух - трех суток.
Основные загрязнители почвы:
1) пестициды (ядохимикаты);
2) минеральные удобрения;
3) отходы и отбросы производства;
4) газодымовые 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 ¾ 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 приходится около одного килограмма в год 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.
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 и будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них ¾ 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. 15.2).
Рис. 15.2. Движение пестицидов в биосфере. Значительная часть пестицидов
не достигает обрабатываемой территории, сносится и оседает в более или менее
удаленных экосистемах (по Rudd, 1971, c изменениями)
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.
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 и 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 (1975) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. 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 ¾ 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 употребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисление почв.
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В 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, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.
Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий.
По данным многочисленных исследований, почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы (табл. 15.1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации в сотни раз, превышающих допустимые.
Таблица 15.1
Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье челове ка
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 ¾ 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, толщина слоя которой 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):
¨ во-вторых, через цепь животные ¾ почва ¾ человек. Существует 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 ¾ человек, когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).
Почва является бесценным природным богатством, обеспечивающим человека необходимыми продовольственными ресурсами. Ничто не может заменить почвенный покров: без этого колоссального природного объекта невозможна жизнь на земле. Вместе с тем сегодня можно наблюдать неправильное использование почвы, что приводит к росту её загрязнения и, как следствие, снижению её плодородных свойств.
Уже сейчас человечество должно серьёзно задуматься над проблемой загрязнения почвы и принять необходимые меры по её защите. Каковы основные причины и источники загрязнения почвы?
Главная причина почвенного загрязнения – деятельность человека, порой безграмотная и беспечная. В результате влияния антропогенного фактора, в частности неправильной эксплуатации земельных угодий, ежегодно теряется немалая доля плодородного слоя, которая подвергается эрозии. Так, за последние 100 лет процесс эрозии захватил 27 % от общей площади земель, занятых под сельскохозяйственные угодья.
Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем.
Источники загрязнения
Основные загрязнители почвы классифицируются следующим образом:
Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия
Это различные остатки пищевых продуктов; обломки стройматериалов; отходы, оставшиеся после проведения ремонтных работ и т. д.
Всё это вывозится на свалки, которые стали бичом нашего времени.
Простое сжигание этих отходов на свалках приводит к двойной проблеме: во-первых, происходит засорение огромных территорий, а во-вторых, почва пропитывается ядовитыми веществами, образующимися в результате горения.
Промышленные предприятия
Любое промышленное предприятие производит множество различных отходов. Самые опасные среди них – токсические вещества, которые, попадая в почву, негативно влияют на живые организмы. К примеру, деятельность предприятий металлургической промышленности сопровождается сбросом солей тяжёлых металлов, а машиностроительной – цианидов, соединений мышьяка и бериллия. Свинец, ртуть кадмий – три наиболее опасных металла. Загрязнение тяжелыми металлами опасно тем, что они накапливаются в организме человека и животных.
образует отходы, которые содержат фенол, бензол, а при производстве синтетического каучука в почву попадают вредные отходы катализаторов, оседающие на почве и растениях.
Особо стоит выделить проблему загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Массовые разливы нефти называются уже экологическими катастрофами.
Также возможны аварийные выбросы, которые сопровождаются оседанием вредных токсичных веществ, так происходят
Транспорт
Растущее число транспортных средств увеличивает выбросы оксидов азота, свинца, углеводорода . Попадая в почву, эти вещества вовлекаются в круговорот, который связан с пищевыми цепями. Кроме того, транспорт значительно уменьшает общую площадь используемых земель, в том числе и плодородных участков. Ускоряется процесс эрозии почвы, а для восстановления плодородного слоя глубиной в 1 см понадобится сто лет.
Сельское хозяйство
Источником загрязнений сельскохозяйственных угодий являются минеральные удобрения, ядохимикаты, некоторые из которых содержат в своём составе ртуть и другие тяжёлые металлы. 
Также на протяжении нескольких десятилетий для борьбы с вредителями и сорняками в сельском хозяйстве применяются различные пестициды, которые накапливаются в почве и сохраняются там длительное время.
Выпахивание земель приводит к увеличению процесса эрозии почвы, чрезмерный выпас уничтожает травяной покров, что, в свою очередь, приводит к опустыниванию земель.
Ежегодно в пустыню превращается около 6 миллионов га природных почв. Вырубка лесных массивов способствует обеднению биогенного состава земель и эрозии.
Регулярное орошение также отрицательно влияет на почву: происходит её засоление.
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 необходима 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.
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.
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.