Основные загрязнители почвы:

Особенности антропогенных процессов

Основные особенности антропогенных процессов следующие:

1. Протекание антропогенных процессов происходит в системе природа — человек. Психологический стимул человеческой деятельности — получение экономических или личных "выгод", если эти процессы формируются сознательно. Но, несмотря на развитие науки, часто при решении проблем, связанных с взаимодействием природы и человека, определяющей является перспектива получения сравнительно кратковременных частных выгод без учета дальнейших последствий для развития данного природного объекта и планеты в целом. Общую направленность человеческой деятельности в смысле воздействия на природу можно сформулировать как тенденцию к замене естественной среды обитания искусственной, она наблюдается в энергетическом и сельском хозяйстве, Промышленности. Сознательное ослабление этой тенденции отмечается только в заповедниках.

 2. Энергетической основой возникновения сознательно программируемых антропогенных процессов является преобразованная или выработанная человеком энергия с помощью созданной им техники. Дальнейший ход данных процессов так же, как и развитие значительной части незапрограммированных антропогенных процессов и последствий, протекает при участии природных космических эндогенных и экзогенных факторов.

 3. Антропогенные процессы по скорости протекания значительно превосходят природные — примерно на 5 — 6 порядков, а продолжительность их во столько же раз уступает природ­ным (например месторождения полезных ископаемых формируются миллионы лет, а вырабатываются человеком за десятки лет).

4. Цикличность антропогенных процессов почти не выражена. Она основном связывается с работой транспорта, иногда другой деятельностью и является отражением цикличности природных процессов.

 5. Вторжение в природные круговороты вещества и энергии во все возрастающих масштабах обусловлено НТР и увеличивающейся мощностью технических средств воздействия на природу.

6. В результате роста хозяйственной деятельности человека и антропогенного преобразования среды обитания происходит многократное пропускание воды и воздуха через производственные процессы, что приводит к замене геохимических циклов технохимическими.

7. Антропогенные процессы способствуют .упрощению видового состава биосферы. Полностью исчезли сотни видов растений и животных. С другой стороны, много полезных видов растений и животных подвергаются вещественной и энергетической антропогенной стимуляции, а вредных (сорняки, грызуны и т. д.) - целенаправленному уничтожению.

Человек все больше отделяется духовно от природы. Окружение его в основном начинают составлять техногенные пейзажи, что в свою очередь сильно сказывается на психоневрологическом " состоянии человека. Он становится катализатором техногенного преобразования вещества и энергии планеты.

Антропогенные воздействия на литосферу

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 агроэкосистемах 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. Агроэкосистем упрощается, объединяется и становится неустойчивой, не способной противостоять биотическому или биотическому экологическому стрессу.

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

Эрозия почв— разрушение и снос верхних наиболееплородных горизонтов и подсти­ лающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

По аналогии выделяют также промышленную эрозию (разрушение почв при строительстве и при разработке карье­ ров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (раз­ рушение 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 подвержен 31% суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши. В засушливых районах мира эро­дировано 60% от общей площади, из них 20% сильно эродированы.

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 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). Они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни и безвозвратно унести самый плодородный верхний слой почв. Пыльные бури загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно сказываются на здоровье человека.

В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии и др. Опустошительная пыльная буря отмечалась в апреле 1928 г., когда пострадало почти 1 млн км 2 земель от Дона до Днепра, а выдувание почвы достигло 10—12 см, а местами 25 см, т.е. практически почва была унесена на ту глубину, на которую она была вспахана.

В марте—апреле 1960 г. пыльная буря охватила значи­ тельную часть Северного Кавказа, Нижнего Дона и Южную Украину. На огромной территории был снесен слой плодородной почвы толщиной до 10 см, повреждены озимые, за­ сыпаны оросительные каналы. Вдоль полезащитных лесо­насаждений, железнодорожных насыпей образовались зем­ ляные валы высотой до 3 м.

В настоящее время крупнейший источник пыли — Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на сотни километров. Общая мас­ са переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т/г. Другой крупный пылевой очаг — Черные земли Калмыкии.

Водная эрозия почв (земель) разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают водную эро­ зию 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: появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Среди различных форм проявления водной эрозии зна­ чительный вред окружающей природной среде, и в первую очередь, почвам приносит овражная эрозия. Экологический ущерб от оврагов огромен. Они уничтожают ценные сельскохозяйственные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и водохранилища, создают густо расчлененный рельеф. Оврагов только на территории Русской равнины 5 млн га, и площадь их уве­ личивается: ежедневные потери почв из-за разрастания оврагов достигают 100—200 га.

Загрязнение

Основные загрязнители почвы:

1) пестициды (ядохи­ микаты);

2) минеральные удобрения;

3) отходы и отбросы производства;

4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5) нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более 1 млн т пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производ­ ства — 100 тыс. т (к 1993 г. применение пестицидов уменьшилось до 43,7 тыс. т). Наиболее загрязненными пестици­ дами районами остаются Северный Кавказ, Приморский край и Центрально-Черноземные области (в среднем около 20 кг на 1 га). Мировое же производство пестицидов посто­ янно растет.

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье на­селения приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. По данным ВОЗ, отравлению пестицидами в мире каждый год подвергаются до 2 млн человек, из них 40 тыс. — с летальным исходом. Подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Они вызывают глубокие из­менения всей экосистемы, действуя на все живые организ­ мы, в то время как используются для уничтожения весьма ограниченного числа видов. В итоге наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет, и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов, так как обладают мутагенным и канцерогенным действием. Попадая в организм человека, они могут вызвать быстрый рост злока­ чественных новообразований, а также поразить организм генетически, что опасно для здоровья будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них — ДДТ в на­шей стране и в большинстве развитых стран запрещено.

Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Пес­ тициды способны проникать в растения из загрязненной поч­вы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впо­ следствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орни­тофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелет­ ных дроздов, жаворонков и других воробьиных.

Длительное применение пестицидов связывают так же развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при транспортировке и хранении. Из различных удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего коли­ чества азотных удобрений, применяемых в США, поглоща­ ется растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов, экологические последствия которого проявляются в водной среде, в частности в формировании эвтрофии при смыве с почв этих элементов

Оказалось также, что нитраты, находясь в избытке, снижают содержание кислорода в почве, а это способствует по­ вышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов — закиси азота и метана. Нитраты опасны и для челове­ка: при концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности, возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в токсичные соединения азота.

К интенёивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше 1 млрд т промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свал­ ками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые ин­ тенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.

Огромный вред для функционирования почв представ­ляют газодымовые выбросы промпредприятий. Почва способна накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. В 1997 г. почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоизотопа­ ми в результате чернобыльской катастрофы.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктамив таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Поволжье и др. Причины загрязнения: аварии на нефте­ проводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т.д. В Западной Си­ бири свыше 20 тыс. га загрязнены нефтью толщиной слоя не менее 5 см. На Тюменском Севере площади оленьих па­ стбищ уменьшились на 12,5% (6 млн га), замазученными оказались 30 тыс. га.

Здоровью людей угрожает загрязнение почв различными патогенами, способными проникать в организм человека следующим образом (Розанов, 1984):

• 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. Так человек может
заболеть холерой, бациллярной дизентерией, брюшным ти­
фом, паратифом и др. Аналогичным путем в организм че­
ловека могут попадать и черви-паразиты;

• во-вторых, через цепь «животные — почва — человек».
Существует ряд заболеваний животных, которые передают­
ся человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихо­
радка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загряз­
ненной выделениями инфицированных животных;

• в-третьих, через цепь «почва — человек», когда пато­
генные организмы попадают в организм человека при пря­
мом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).