Система приемов анализа карт

Направление использования карт: Средство научных исследований (карта – образно-знаковое отражение действительности, она метрична).

1. Использование карт для проектирования, строительства и нужд народного хозяйства (пр-р, строительство трубо-, нефте-, газопроводов). Надо учитывать карты: геологические, тектонические, карты рельефа, карты мерзлот,… для этого используют электронные карты, ГИС.

2. Использование карт в преподавании, т.к. они закрепляют образ наглядно (спец карты: стенные, настольные).

3. Использование для навигации и различного передвижения (дорожные, туристические, автодорог), спец назначения: морские и авиа- навигационные карты – для навигации и ориентирования.

4. Использование для военных целей (в виде ГИС). Карты для поднятия культуры населения (политические, по TV).

5. В экологии: исследования (картографические модели: рекомендации, оценка, прогноз).

Направление исследований по карте: 1.изучение динамики явлений (по разновременным картам) 2.прогнозирование по картам (изучение явлений и процессов не доступных современному не посредственному исследованию) 3.изучение структуры явлений 4. изучен взаимосвязей по картам (по картам разной тематики)

Приемы анализа карт: 1.описание 2.графические приемы 3.приемы картометрии и морфометрии (графоаналитические). Картометрич показатели – показатели положения и размера объекта. Морфометрич показат – показ формы и структуры объекта., измерение по карте площади, формы и структуры, кривизну реки. 4.математико-картографич моделирование: приемы матстатистики, приемы матанализа, теории инфы (функция энтропии)- районирование тер-ии.

 

4. Взаимодействие картографии и геоинформатики. Геоинформационное картографирование.

КГ активно взаимодействуют. ГИС – особые аппаратно-программные комплексы, обеспечивающие сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных. Состоит подсистемы: ввода инфы (сканирование, цифрование), вывода инфы, хранения инфы, обработки инфы, БД и СУБД. Функция – создание и использование комплексных карт. ГИС – базовая карта (ландшафтная, топографическая, любая). Создание и использование электронных карт и атласов, они актуальны в экологических исследованиях.

Геоинформационные системы – автоматическое создание и использование электронных карт на основе ГИС и баз кг-х данных и знаний. Специализированные пакеты: ArtGIS (MapInfo).

«модель тройственного взаимодействия» - картография + ГИС + дистанционное зондирование

 

Экологическое почвоведение

1. Функции почвы как компонента биогеоценоза.

Целостные биогеоценотические функции

(1) Трансформация вещества и энергии, находящихся или поступающих в биогеоценоз. Сущность этой функции заключается в преобразовании почвообразовательном процессе материнских пород и привносится из вне (растительные остатки, животные осадки, осадки и т.д.) ---- в результате, осадки и т.д.) важный результат – освобождение энергии, аккумулированный при фотосинтезе (СО2 – орган молекулы).

Преобразование почвообразующим процессом исходного вещества материнской породы и пород. поступ. с пылью, атмосферными осадками, поверхн. грунт, водами, раст. остатками. Почвенный субстрат преобладают те свойства, которые являются благоприятными для поселения на нём БГЦ.

Постоянное обогащение N, С, Р, К и др. обогащение верхн. части в результате адаптации растительных ценозов; образование почвенного профиля - оптим. условия. Результат: накопление биоэлементов; высвобождение энергии, кот. была аккумул. при фотосинтезе. Очень важно: энергия высвобождается не только в тепловой форме, но и в форме хим. энергии, т.е. в составе более мелких химических молекул. По Перельману: не менее важно энергетическое тепло + хим. свойства.

(2) Санитарная функция почв Имеет 3 аспекта:

а) участие почвенных организмов в деструкции поступающих на поверхность органических остатков (в тропиках потомство трех мух съедает труп лошади быстрее, чем лев), торфяные залежи образуются в результате, когда в почве нет сапрофитов, Линней: потомство 3-х мух съедают труп лошади, быстрее, чем лев!!!

б) антисептические свойства почв (лимитируется развитие в почве болезнетворных микробов, т.е. сами почвы содержат единичные виды микроорганизмов, кот. могут вызывать заболевания фауны и флоры. Увеличивается количество данных микроорганизмов при загрязнении почв, чаще органическими удобрениями); Очищение происходит по истечении некоторого времени. Самоочищение почвы связано: с отсутствием питательного материала (большинство предпочитает Белки, а не целлюлозу и полисахариды);

- в почве болезнетворные организмы сохраняются не долго – почв. органика для патогенных микроорганизмов не пригодна. с наличием почвенных микроорганизмов, которые вступают в процессы антагонизма с принесенной патогенной микрофлорой - конкуренция; - в почве присутствуют бактериофаги (грибы, актиномицеты - антибиотики).

Навоз, компосты, хоз. и сточные воды: тиф, дизентерия, туберкулез. Длительное существование: тиф - 2-3 недели; дизентерия - 1,5-5 недель; чума - 0,5 недели до месяца.

Биологические молекулы адсорбируются на поверхности почв. Выживаемость микроорганизмов зависит от типа и свойств почвы: в сероземах (почвы Ср. Азии) кишечная палочка сохраняется 15 дней, в черноземах - 40 дней. От механического состава; от того с каким материалом попали в почву.

Даже легкие почвы загрязнение локализ. Чем легче гранулометрический состав, тем легче будет происходить загрязнение. Очень важно наличие стока. На суглинистых почвах безопасное расстояние - через 20 м, на песках - 40-200 м в горизонтальном направлении. В вертикальном -1м для суглинистых, 2,5 м для тонко-зернистых, 4 м для крупнозернистого песка. Защищают грунтовые воды от попадания патогенной микрофлоры.

в) разрушение почвенными микроорганизмами продуктов обмена жив. орг-ов. Полная стерилизация угнетает рост растений даже при наличии целого комплекса питательных веществ

ПР.: прикорневые микроорг. - сокращение токсичности веществ, выведение их из организма. Почвоутомление (почвенное угнетение)

(3) Буферный и защитный биогеоценотический экран. зональные типы биогеоценозов отличаются > устойчивостью (поддерж. равновесие в пределах всей биосферы), постоянно воспроизводятся, обеспечивают поддерживание сложившегося ф-ие биогеоценозов Земли, что является залогом благополучия биосферы в целом.

* формы проявления буферной ф-ции:

- сглаживание входящих потоков и перепадов вещества и энергии (в наземном ярусе биогеоценозов нет резких перепадов), сглаживает перепад температур;

- защита почв биогеоценозов от механического разрушения под действием воды, ветра;

- восстановление нарушенного биогеоценоза за счёт запаса почвенных семян и сложившейся структуры почвенного покрова.

- интегральная глобальная функция почвенного плодородия.

Почва сорбирует р/а в-ва (снижение доступности растениям).

(4) Почвенное плодородие — интегральная функция почв. ВСЕ ФУНКЦИИ (физические свойства, химические, биохимические, информационная группа, целостные биогеоценотические) ОБЪЕДИНЯЮТСЯ В ПОЧВЕННОЕ ПЛОДОРОДИЕ (СОВОКУПНОСТЬ ВСЕХ ФУНКЦИЙ, КОТОРЫЕ ИГРАЮТ РОЛЬ В БИОГЕОЦЕНОЗЕ) Интегральная функция почвы в биогеоценозе определяется взаимодействием всех вышеперечисленных свойств и функций почвы в биогеоценозе.

 

2. Глобальные функции почвенного покрова. (взаимодействие с литосферой, гидросферой и атмосферой)

Почва и литосфера. Наиболее древние почвы образовались, по-видимому, почти одновременно с поселением на суше первых представителе живого около 2 млрд. лет назад, когда в прибрежной полосе древних мелководий и лагун буйно развивались микроскопические организмы, оставившие после себя многочисленные следы жизнедеятельности. Далее под пологом наземной растительности развиваются первые полнопрофильные почвы — прототипы некоторых современных почв. С этой поры почвы участвуют в грандиозном по своему масштабу и значению процессе создания развитой биосферы Земли. 1) Биохимическое преобразование верхнего слоя литосферы. В данном процессе почва принимает косвенное и непосредственное участие. Косвенная роль – невозможно без наличия почв существование живых организмов, влияют на характер экосистемы.

Непосредственное участие почвы как поставщика органических кислот специфической и неспецифической природы, возникающих в процессе гумусообразования. Литосфера сло­жена преимущественно основаниями, если не считать кремнекислоты. В результате же трансформации опада и гумусообразования образуются в основном кислоты — от очень простой угольной до сложных гумусовых фульво- и гуминовых кислот, поэтому, собственно химическая сторона почвообразования должна представляться нам в общем как единый для всех условий земной поверхности процесс взаимодействия кислот органического происхождения с основаниями литосферы.

Продукты дея-ти микро-мов, взаимодействие 2 путями: идет разложение слоев минеральных пород; идет образование минералов при участии микро-мов. Новообразование минералов играет большую роль: окислы, кремниевые кислоты. Воздействие микро-мов при помощи ферментов. Косвенные: хелатообразные, органические кислоты – процессы дрожжевания в грибах – образование органической кислоты. Многие из этих кислоты имеют свойство, образуют комплексы. Биогенные щелочи – создают микроусловия, и они могут образовываться при разложении органических остатков (карбонатные почвы), при разложении белков, оснований, пород. Продукты метаболизма: сера, метан, водород. У микроорганизмов – большая переменчивость и приспособляемость - активное воздействие на почвенные минералы.

Главные результаты биохимического воздействия: 1) перевод законсервированного вещества литосферы в подвижное: размельчение физ. и биохим. выветривания, перевод в коллоидное состояние истинные растворы, образование фонда мобильных элементов, которые создают предпосылки для миграции и круговоротов. 2) резкое возрастание поверхности почвообразованием исходных массивных кристаллических пород. Площадь поверхности 1м³ суглинка 10 км2, а плотной горной породы -6. отличается наибольшей удельной поверхностью. 3) благодаря дисперсии резко возрастает активная поверхность (появляются активные силы – адсорбция элементов из растворов и поглощение газов, паров, жидкостей, соединений). 4) синтез в зоне гипергенеза минералов, которые позволяют концентрировать некоторые элементы. 5) обособление в поверхностной части литосферной коры выветривания.

Коры выветривания: 1) остаточные: остаются на месте воздействия. Водораздельное положение занимает орэлювий, сформировалось на берегах водораздельных частей. Бывает грубообломочный, обызвесткованный, сиаллитный и аллитный ортоэлювии, отличающиеся степенью изменения исходной по­роды. Все время идет разрушение горных пород – гольцы горной тайги, физическое дробление, нет растений. Следующий тип — обызвесткованный ортоэлювий - выносу подвергаются главным об­разом лишь соединения, способные растворяться в воде. в гор­ных степях на гранитных, гнейсовых, базальтовых и других изверженных породах. Третий тип — сиаллитный ортоэлювий, формируется в умеренных широтах на плоских вершинах масси­вов первичных пород, покрытых лесной растительностью. – формируются полнопрофильные почв, защищающих коры выветривания от чрезмерной механической денудации, идет преобразования гораздо глубже, разрушение мелкого глинозема. Идет преобразование первичной породы, вымывание щелочных и щелочно-земльных оснований и кремнизема, накапливаются полуторные окислы. И аллитный ортоэлювий, представляющий собой остаточные продукты наиболее про­двинутого выветривания, примером которого может служить аллитная кора выветривания влажных тропических стран. Все указанные типы остаточного ортоэлювия именуются фазами, или формами, и рассматривает их как находящиеся в генетической связи с аккумулятивными кора-ми выветривания; 2) аккуму­лятивных кор выветривания: а) хлоридно-сульфатные (пре­имущественно аллювиальные), б) карбонатные (преимущест­венно делювиальные и пролювиальные), в) сиаллитные на­носы.

2) Почва как источник вещества для образования пород и полезных ископаемых

Данная функция осуществляется благодаря тому, что про­цесс образования осадочных пород и ряда полезных ископае­мых включает в качестве одного из звеньев мобилизацию ве­ществ выветриванием материнских пород. Формирование морских осадочных пород также не обхо­дится без участия почвообразования, поскольку в конечные во­доемы стока моря и океаны, в массе поступает с водоразделов вещество, прошедшее через почвообразовательный процесс и служащее исходным материалом для образования различных субаквальных отложений.

При рассмотрении генезиса коры выветрива­ния обращает внимание на то, что к ней и почвам приурочены определенные виды рудных месторождений — болотная, озер­ная, дерновая руды, обогащенные железом, марган­цем и другими элементами. Массы органогенной породы могут постепенно погружаться в более глубокие части литосферы, где они превращаются в. различные виды угля. В коре выветривания, тесно связанной с почвообразованием, представлены месторождения многих полезных ископаемых, которые могут образовываться различными путями. В одних случаях происходит высвобождение в резуль­тате разрушения породы самородных металлов и устойчивых минералов (золото, платина, серебро, титанистый железняк, касситерит, гранат, алмаз и др.). В других случаях имеет место накопление вторичных образований (каолинов, бентонитов, -месторождений охр и др.) в результате процессов окисления, гидролиза, синтеза и других геохимических реакций. Кроме того, полезные ископаемые могут образовываться при выпаде­нии из насыщенных растворов путем метасоматоза, карстовых явлений и т. п.

Особенно эффективным почвенный метод разведки полез­ных ископаемых может оказаться при поиске месторождений редких и рассеянных элементов. Кроме индикатора рудных месторождений состав почвы мо­жет служить показателем залежей нефти, угля, природных га­зов. Нефтяные и газовые залежи нередко оказываются причи­ной появления как в почвогрунтах, так и грунтовых водах ряда специфических признаков, которые могут служить дополни­тельными поисковыми показателями при разведке нефтегазонос­ных структур. Одни из этих показате­лей, например битумы и йод, свидетельствуют о присутствии в недрах нефти или газа. Другие же показатели, такие как спе­цифическое засоление почв и грунтовых вод, указывают на на­личие глубинных вод, характерных для нефтеносных структур.

3) передача аккумулятивной энергии и вещества атмосферы в недра земли. Между различными слоями литосферы. Атомные структуры основных минералов зоны гипергенеза 9выветривания0 по сравнению с главными минералами изверженных пород, характеризуются повышенными запасами энергии, т.к в результате эндотермической реакции с помощью солнечной энергии эти минералы составляют основную массу осадочных пород, они попадают в глубокие слои Земли, в связи с опусканием земной коры. Это является источником энергии, при распаде радиоактивных элементов. ВАЖНЫМ явл – поглощение газов из атмосферы, фиксация атмосферного азота.

4) почва, как защитные от чрезмерной эрозии барьер литосферы и условия ее нормального существования. Важность данной функции почвы несомненна. Практически во всех случаях, когда происходит нарушение почвенного по­крова в результате природных или антропогенных причин, имеет место существенное ослабление указанной функции, что обычно сопровождается усилением общей денудации поверхно­сти литосферы – увеличение эрозионных процессов. Несколько отрицательных последствий что связано, пре­жде всего, с активизацией механической денудации, доминиро­вание которой сильно упрощает или исключает многие процессы зоны гипергенеза, Защищая поверхность литосферы от чрезмерной эрозии почва, таким образом, оказывается одним из условий: ее нормального развития.

Почва и гидросфера.

Почва образ. Атм. Осадки в грунтовые воды. Воды атмосферы, почвенные и грунтовые имеют цикл в водообмене месяцы и годы (реки и озера – 3 года, почв влага- 1 год, пары атмосферы – неделя, подземные воды – 5 тыс. лет., мировой океан – 3 тыс. лет) Функции: 1) транспирация атмосферных осадков в почвенные и грунтовые воды. Особую роль играют вертикальные трещины. Почва определяет испарении поверхности суши, за счет транспирации. 2. изменение хим.состава атм.осакдов, после прохождения через почвенный профиль – происходит качественное изменение иного и газового составов. Болотные, подзолистые – органика, черноземы и каштановые – солями, обогащаются кислородом. Подзолы + вода с рН меньше 7 – обогащение кислородом, с рН больше 7 – потеря щелочных компонентов. Гидрохимиечкие зоны с севера на юг: 1. гидрокарбонатно – кремневые; 2. гидрокарбонатно – кальцевые; 3. гидрокарбонатно сульфатные и хлоридные; 4. воды континентального засоления; 5. гидрокарбонатные кальцевые горные воды крыма и кавказа. 3. участие почвы в формировании речного стока и водного баланса. Влияние на соотношение грунтового и поверхностного питания рек. От почв зависит какая часть поступит в виде поверхностного стока, а какая в виде грунтового. Если почва обладает некими фильтрационными свойствами, то это формируется поверхностные сток. При пересыхании в засушливый период – активизация эрозии и других процессов.. на суглинках в лесной зоне пов.сток в 2,5 раза больше на песчаных почвах под луговой растительностью, или в 20 раз больше чем в лесу на песчаных почвах. 4. почва – природный сорбент на пути миграции (естественных) различных соединений. Для ряда элементов Rb, Cs – почва сорбент, т.к не происходит распространения элементов, а происходит их концентрирование в почве.!!! почва не всегда справляется со всем потоком загрязняющих веществ, это помогает определить буферность, в частности кислотно-основную, почвы. 5. почва как фактор биопродуктивности водоемов. Возможно эвтрофикация водоемов через поверхностный сток: с полей Pи N, если конечно не сбрасывается с каких либо предприятий. Пойменные воды – самые плодородные --- НО чем больше загрязнены, тем больше страдают реки и поверхностный сток.

Почва и атмосфера.

1. Поглощение и отражение почвой солнечной радиации. От этих процессов зависит конкретная динамика тепла и влаги в прилегающих слоях атмосферы. Почвы в различных зонах и разное время года обладают разной отражательной способностью, что является важным фактором энергетического баланса, в связи с распашкой территории возросло взаимодействие солнечной радиации с поверхностью обнаженных почв. Почвообразование сильно изменяет отражательную способность, солончаки 35%, подзолы 30%, черноземы 5-7%. Начало вегетационного периода – при температуре +10 градусов, чем темнее почвы тем раньше вегетационной период. 2. Участие в формировании и регулировании влагооборота атмосферы. Благодаря задержанию с помощью почвы на поверхности суши выпадающих атмосферных осадков оказывается возможным испарение значительной их части и повторное выпадение. Испарение влаги с поверхности почвы влияет на местный влагооборот и на относительную влажность воздуха. Осадки местного значения очень важны на формирование общего климата. Многие экосистемы зависят от формирования микроклимата: реликтовые леса в засушливых районах, если произошла вырубка – они не подлежат восстановлению; распашка земель – эрозия (денудация). 3. Источник твердого вещества и микроорганизмов, поступающих в атмосферу. Дефляция, ветровая эрозия или пыльные бури. Высокодисперсный материал может переносится на 1000 км. Пыль способствует выпадению дождей –центр конденсации паров дождей, снижается приток солнечной радиации. Причина стихийных бедствий, почва является главным источником поступления микроорганизмов в атмосферу. Они распространяются на большую высоту и большие расстояния. «-»- распространение воздушным путем возбудителей болезней,»-»-» - осваивание организмами новых территорий (антарктиды). Отсутствие яркой смены зональности у микроорганизмов. Огромное количество микроорганизмов находится в приземных слоях воздуха и облаках. Высотная зональность. в приземных слоях: 1.200 видов бактерий, 40000 видов грибов, пыльца, споры мхов, 100000 – пыльца растений. 4.поглощение и удержание некоторых газов от ухода в космическое простанство. Важная роль принадлежит почвенный микроорганизмам, за 1 час воздух в почве обновляется на 20 см, если почва не переувлажнена. Удерживает концентрацию углекислого газа в атмосфере. В почвенном воздухе СО2 в 10-100 раз больше чем в атмосфере (п – 3, а – 0,3). Азота столько же сколько и в атмосфере ~ 78 %. Особую роль играют гумус и вторичные минералы в регулировании СО2 в почве.

5. Регулирование газового режима биосферы. Основывается деятельностью микроорганизмов почвы. При разложении орг. вещества в почве ассимилируется микроорганизмы. Запасы кислорода в почве на 12-48 часов, поступление через атмосферу. Кислорода в почве меньше чем в атмосфере.

 

3. Водная эрозия и меры борьбы с ней.

*Агрохимические. Необходимо использовать почвозащитные свойства растений

- рассеивание стока (буферные полосы)

-пары – «поле под паром» - на год поле ничем не засеивают – поле отдыхает. «чистый пар» - поле лишенное растительности на долгое время, необходимо для злаков.

-почвозащитные севообороты (сочетание растений, зависит он зоны), промежуточные и совместные посевы

-мульчирование (от дождевых капель- солома, эмульсии, смолы)

*Агротехнические

1) Предпосевные мероприятия:

-посев по горизонтали склона 2-3";
-сочетание поперечной обработки с глубокой пахотой;

-лущение-рыхление (6-10 см, 2-3 раза в год)

-глубокое полосное рыхление (полосы ширина 1-3 м, глубина 10-15 см, 2-3 раза в год)

-ступенчатая вспашка (ступенчатая подпружная подошва)

2) Водозадерживающая обработка почвы - создание противоэр-го нанорельефа
А) лункование (длина 1,1-1,2 м, ширина 0,3-0,5, глубин 0,12-,55 см; лунки образуют в направлении горизонталей)
Б) прерывистое (борозды ~ длина, 35 см ширина, 12 см глубина)

В) микролиманы – небольшие участки окаймленные валиками, когда не нужны выравнивают.

-создание водоотводящих борозд - под углом 25-30⁰ к горизонталям

-щелевание (создание узких и глубоких щелей – глубина 10-15 см, расстояние 100 – 150 см), эффективно на черноземах, если глубина промерзания не велика

=кротоваиие (глубина 35=40 см и диаметр 8 см)

-снегозадержание и регулирование снеготаяния;

-кулисы (стерневые высокие посевы – используется один или несколько рядков высокостебельных растений – оставляют на зиму), стерневые кулисы – полоски стерни шириной 60 см, высотой 35-40 см, расстояние 6 м.

-снегопахота (во время оттепелей)- несколько раз за зиму, когда покров 8-12 см, перемащивают с землей.

-снежные валы (40-70 см)

-перекрёстное уплотнение снега

-зачернение – покрытие золой торфом

Агролесомиллиоративные

1) агромелиоративные - создание лесных насаждений (ленточные лесонасаждения перпенд. линии стока) -приовражные лес-я: кольматирующие (на дне. переводят боковой сток во внутрипочвенный) 2) лесомиллиоративные -овражно-балочные системы (на бровке оврага)

-распылители стока -перемычки -водозадерживающие валы (укрепление берегов)

Гидротехнические -валы-террасы (чтобы не было размыва и перезаполнения водой м/у террасами) -ступенчатые террасы -траншейные террасы (для борьбы с селями 35-50")

-распылители стока

-водозадерживающие валы (необходимо лесополосы, заиление)

Организационно – хозяйственные мероприятия – обеспечивают правильное размещение севооборотов проведение всех видов обработки: земли для интенсивного использования в земледелия; земли для ограниченного; не пригодные для обработки.

 

4. Ветровая эрозия и факторы борьбы с ней.

Агротехнические мероприятия

-почвозащитные севообороты (поля многолетних трав, кукуруза подсолнечник» защита до 100%)

-полосное размещение посева (перпенд направл господств ветров, ширина полосы кратна технике), гнездовое, узкорядное, защищены поля многолетних трав, высокая эффективность у злаков

-мульчирование (и оставление стерни) пример: стебли, солома, жидкий навоз.

-посев промежуточных культур (овес, рожь – защита хлопчатника)

-кулисы - защита с подветр стороны (продуваемые и нет), задерживает частички почвы

-травосеяние (залужекие) на ветро-ударных склонах Посточнное (изъятие из севооборота) и временное. Необх. защита молодых побегов. Тяж. На песках.

-почвозащитные системы механической обработки (пр: безотвальная вспашка), применение плоскорезы и чизели (долото)

-'Нулевая обработка' применение гербицидов. Агролесомиллиративные – рекомендовано около 150 пород, чем дальше на юг тем уже. Зависит от скорости и направления ветра, от проявления водной эрозии, если крутизна больше 2⁰ то размещают поперек склона, независимо от направления ветра. Создается 3-5 полос, 1 главная и 2-3 сопутствующие. Лесополоса – длинный прямой ряд растений.

– созд. лесных полос (в степях), защита от мороза

Главные и сопутствующие (защита основных) виды

Организационно-хозяйетвенные: -оценка состояния территории; -разработка; -контроль за выполнением противоэр-ных мероприятий. Важно учитывать тип почвы.

 

5. Промышленная эрозия и вопросы рекультивации почв.

Рекультивация полигонов. См. отходы вопрос 3. Рекультивация почв, измененных биологической деградацией – поля – дать время полям отдохнуть – «поле под паром»! Известкование, внесение органических удобрений, Рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами, состоит в химическом связывании тяжелого металла в трудно растворимые формы, недоступные для растений. до сих пор отсутствуют эффективные методы осаждения тяжелых металлов в почвах. Особенно это относится к микроэлементам, которые встречаются, в основном, в микродозах. Но и в этих количествах они могут оказывать токсическое воздействие на растения и на живые организмы. Поэтому главным мероприятием защиты почв от загрязнения тяжелыми металлами, является предотвращение самого процесса загрязнения.

Наиболее эффективными методами очистки и рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами, являются биологические. Они направлены на разложение нефти на ее составляющие фракции. Осуществляется это при помощи микроорганизмов, способных разлагать нефть. Проведенные экспериментальные исследования позволили выявить, и провести отбор селективных бактерий, способных разлагать нефть.

Рекультивации или очищению почв от радиоактивного загрязнения подлежат почвы, в которых содержание радионуклидов превышает фоновое. При фоновом содержании радионуклидов в почвах идет процесс самоочищения, вследствие распада радионуклидов, а следовательно, ведущем к уменьшению их концентрации.

Самоочищение почв от радионуклидов зависит от таких свойств почвы как емкость поглощения, состав глинистых минералов, количество гумуса. Чем выше емкость поглощения, чем больше в почвах гумуса, и минералов группы монтмориллонита, а, следовательно, тем выше и способность почв самоочищаться от радионуклидов. Однако, это свойство имеет свои пределы или предельную величину самоочищения. Поэтому необходимо дополнительно проводить техническое (химическое) очищение почв, применяя различные методы очистки от радионуклидов. Главными средствами борьбы с радиоактивным загрязнением почв являются методы, стимулирующие ускоренный распад радионуклидов и химическое связывание продуктов их распада. Для этого необходимо обеспечить постоянную насыщенность почв воздухом. Поддерживаются эти условия хорошей агротехникой, включая глубокую вспашку, частое рыхление, созданием водопрочной структуры. Наилучший эффект дает внедрение травопольной системы земледелия.

Большую роль в очистке почв от радионуклидов выполняют растения – «концентраторы», способные накапливать радиоактивные элементы. Благодаря этому радионуклиды можно отчуждать из почвы с урожаем растений - «концентраторов». Эффективными методами очистки почв от радионуклидов являются химические, направленные на блокирование (на связывание) радиоактивных химических элементов в труднодоступные для растений формы. Так, стронций, в виде S90 активно осаждается в трудно растворимые формы солями щелочных металлов. Такое же действие оказывают карбонаты и сульфаты. Эффективными оказываются и методы внесения удобрений микродозами, использование коагулирующих веществ, изменение сроков внесения удобрений и их доз.

«Техногенные системы и экологический риск» «Экология городского хозяйства»

1. Химическая промышленность. Загрязнение окружающей среды при производстве фосфорных удобрений.

Предприятия химической промышленности являются источниками многокомпонентных выбросов в окружающую среду химических примесей (контаминантов) I – II – III – IV классов опасности (организованные технологические выбросы, вентиляционные выбросы, открытые площадки с оборудованием).В атмосферном воздухе городских поселений, наряду с контаминантами, типичными для большинства городов (азота оксид и диоксид, углерода оксид, серы диоксид, формальдегид, сажа, взвешенные вещества), содержатся специфические для вида химической промышленности вещества (бензол, толуол, аммиак, стирол, диметиламин, ацетон, 1, 3 бутадиен и т.д.).В выбросах химических предприятий преобладают вещества раздражающего, нейротоксического, гепатотропного, канцерогенного действия, а также вызывающие отдаленные последствия у потомства.Уровни загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, присущими выбросам химических производств в жилых зонах города зависят от их расстояния до СЗЗ химических предприятий.

Так, фосфорные удобрения, содержащие в виде примесей соединения фтора, неблагоприятно влияют на костную ткань, зубы, органы дыхания, пищеварения, нервную систему. При длительном воздействии М. у. на кожу и слизистые оболочки могут отмечаться дерматиты, кератозы, риниты, ларингиты, конъюнктивиты. профессионального флюороза (при производстве фосфорных удобрений), профессиональных заболеваний органов слуха и дыхания (при добыче и переработке калийных и фосфорных руд).

2. Загрязнение гидросферы при взаимодействии ТЭС с окружающей средой. Источники загрязнения и состав сточных вод в промышленности стройматериалов.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха также являются ТЭС и ТЭЦ, которые потребляют уголь высокой зольности. Аэрозольные частицы отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды соли кислот. Особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха являются одной из главных причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Это препятствует водообмену между поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его увеличивается, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органические вещества. Выбросы в атмосферу от предприятий промышленности строительных материалов содержат такие загрязняющие вещества как пыль, оксид углерода, сернистый ангидрид, оксиды азота, углеводороды, летучие органические соединения, соединения ванадия, марганца, меди, никеля, свинца, ртути и другие вещества.

Вокруг предприятий образуются зоны с повышенным содержанием в воздухе пыли, бенз(а)пирена и других вредных веществ, происходит загрязнение почвы, водоемов, подземных вод, угнетается растительность, изменяется водная и почвенная фауна.

В числе загрязняющих веществ, сбрасываемых со сточными водами, находятся: биологически окисляемые органические соединения (БПК полное), нефтепродукты, взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, фосфор общий, азот общий, азот аммонийный, азот нитратный, СПАВ, жиры, масла, железо, цинк, алюминий, магний, марганец, нитриты, фтор, формальдегид и др.

Отходы производства содержат различные вещества, способные при хранении и захоронении этих отходов выделяться в окружающую среду, мигрировать в ней, вступать в химические реакции с другими веществами и вызывать тем самым негативные изменения.

3. Геохимический подход в исследовании техногенных систем. Методика отбора и обработки проб при изучении техногенных источников загрязнения.

Техногенез -любое антропогенное воздействие, преобразование ОС в рез дейт-ти человека. Объект исследования -системы, образовавшиеся в рез-те хоз деят-ти человека, кот существенно изменяет ОС. Предмет исселодвания – структура и функционирование систем локаного и оегионалоного уровня. Техноген сист существенно изменяют состав литосф, атмосф, гидросф и орган части биосф. Среди техноген сист существ различные сист с разным уровнем организации: от техноген илов, кор выветривания, водоносных горизонтов до техноген ланд-ов, районов, материков. Техногенные почвы занимают очень большие площади. Теногенез ускоряет разложение ОВ в почвах, изменяет рН, происходит повышение содержания многих биоэлементов (N, P, K, Ca и микроэлем). Пример: осушенные торфяники. Ухудшение свойств почв в рез неумного окультуривания – эрозия, заболачивание, засоление. Много ошибок при мелиорации, необходимо строгое соблюдение схемы гидротехнич мероприятий, кот напрямую связны с режимом влажности почв. В районах недостаточного увлажнения ирригационная техника предполагает строительство подпруживающих плотин на руслах рек, каналах сбросных озер. В рез-те ошибок возникает засоление почв: сильное испарение из-за потери воды. И тп. Техногенные илы изучены хуже; во многих ТИ повышено сод Ме, появляются синтетич продукты, измен микробиол процессы. Техног коры выветривания формир-ся на рудниках, всрывающие сульфидные месторождения. О2 проникает к S^2- - рудным телам и ускоряет окисление сульфидов. В пез-те рН вод месиами понижается до 1 и формируется искусственная зона окисления – техн кора выветр сернокислого класса. Ее изучение имеет большое значение, тк за счет этих процессов происходит частичная потеря руд, меняе6тся ее состав. Техноген водоносные горизонты –искусствен подземн вдхр; гор-ты, образующиеся при отработке рудных месторожд методом выщелачивания. Загрязнение может распространяться на подземные и артезианские воды. Техноген ланд-ты: Агроланд - антропоген ланд, у кот естесствен раст-ть заменена каким-либо биотич сообществом или отдельн видом сх-го или лесохоз значения.Могут дифференцировать в зависимости от типа применяемого севооборота (полевые, садовые) и водохоз-х угодий. Урбаланд - территории, кот определяются наличием городов в их пределах. Включ в себя: город и его обромление. Структурн элементами явл: пром предприятия, пром зоны (агломерация предприятий, объедин одной тер-рией), транспортн магистрали, селитебные зоны, рекреацион зоны.

4. Процедура проведения оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) при разработке проектной и предпроектной документации.

Цели ОВОС: 1. Рассмотрение всех предполагаемых преимуществ и потерь, связын с хоз развитием; 2. Поиск оптимальных проектных решений, кот предотвращают деград