Загрязнения тяжелыми металлами

В природе насчитывается 78 тяжелых металлов, а их общая масса не превышает 1,2 % общей массы литосферы.

Чаще всего почва загрязняется таким тяжелыми металлами, как железо, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт, ртуть, свинец, кадмий и др. Они известны и под названием микроэлементов, поскольку необходимые растениям в небольших количествах.

Во многих случаях тяжелые металлы содержатся в почвах в незначительных количествах и не являются вредными. Однако концентрация их в почве может увеличиваться за счет выхлопных газов транспортных средств, вывоза в поле ила станций очистительных вод, орошения стоковыми водами, отходов, остатков и выбросов, во время эксплуатации шахт и промышленных площадок, внесения фосфорных и органических удобрений, применения пестицидов и др.

К радиоактивным элементам, которые могут загрязнять почву и является наиболее опасными принадлежат: Ва, U и особенно элементы с длительным периодом распада, как, например, Cs (50 лет) и Sr (27 лет).

Потенциальными источниками радиоактивного загрязнения могут быть аварии или несчастные случаи на атомных установках. Однако ионизирующее излучение в природе существует, и существовало раньше. Это связано с космической радиацией, которая заполняет все междузвездные и даже межгалактические пространства. Кроме ионизирующего излучения космических элементов, человек поддается влиянию теллуровых компонентов, вызванных наличием в земной коре многих радиоактивных элементов, которые постоянно излучают радиацию.

Экскременты животных и птицы благодаря высокому содержанию органического вещества, а также питательных элементов (фосфор, калий, микроэлементы) издавна считаются ценным удобрением. Однако внесение их в избыточных количествах, то есть в дозах, которые превышают потребности растений, ведет к нарушению механизма преобразования и может ухудшить свойства грунта (водопроницаемость, влагоемкость, содержимое кислорода, и др.), а, следовательно, и плодородие почвы.

Одновременно с основными питательными элементами (азотом, фосфором и калием), которые содержатся в экскрементах животных, в почву попадают и могут накапливаться в токсичных концентрациях и другие соединения, которые негативно влияют на грунт и растения.

Засоления

Под засолением понимают избыточное содержимое в верхнем слое грунта солей, которые пагубно действуют на развитие сельскохозяйственных культур. К токсичным солям, которые имеют ядовитое влияние на растительный организм, принадлежат: NACI, CaCI2, Na2SO4, MgSO4, NaHCO3, Na2CO3 и к нетоксичным - CaSO4, CaCO3.

Различают два вида засоления - первичное и вторичное. Первичное засоление почв проявляется в естественных условиях и обусловлено такими факторами, как глубина и минерализация грунтовых вод, гранулометрический состав, строение и складень почвы, водообмен, климатические условия и др.

Загрязнения пестицидами

Пестициды - это химические средства борьбы с вредными организмами: насекомыми (инсектициды), болезнями (фунгициды), сорняками (гербициды), но др.Одним из негативных результатов применения пестицидов в агроэкологическом аспекте есть возможность нарушения существующего равновесия численности видов в конкретных популяциях. В результате химических обработок погибают не только вредные организмы, но и много полезных видов. А исчезновение их из агроэкосистемы может привести к значительным изменениям в характере функционирования экосистемы в целом. Под воздействием пестицидов, может изменяться состав вредных насекомых и клещей, при этом на смену одних вредных организмов приходят другие.

Факторами естественной защиты человека являются кожа, поверхностные структуры (слизистые оболочки) дыхательного тракта, соляная кислота в желудке, лизопим, интерферон, белые форменные элементы крови и антитела. Защитная функция кожи, слизистых оболочек дыхательного тракта, соляной кислоты, лизоцима, пропердина и интерферона заключается в том, что они препятствуют проникновению патогенов в организм, действуя бактерицидно.

 

Ветровая и водная эрозия

Ветровая эрозия (дефляция)

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. Разделяется на два типа:

· Повседневная

· Пыльные бури

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа — котловины выдувания — отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Водная эрозия

Виды водной эрозии

Эрозия при снеготаянии

Эрозия при снеготаянии отличается меньшей выраженностью, но большей продолжительностью, чем дождевая эрозия. Например, в Московской обл. длительность снеготаяния в среднем составляет примерно один месяц, а продолжительность смывания почвы талыми водами - около одной недели. Потери почвы от эрозии при снеготаянии составляют чаще всего несколько тонн с гектара. Продолжительность процесса эрозии почвы при дождях гораздо меньше, чем при снеготаянии и измеряется минутами и часами, а количество смываемой почвы - больше. Оно может достигать десятков тонн на гектар. В этом случае количество смываемой почвы зависит не только от параметров водного потока, но и от параметров дождевых капель.

Чем больше масса и скорость дождевой капли, тем больше ее кинетическая энергия и тем большие разрушения она причиняет почве. При ударе капли о почву происходит разрушение самой капли и некоторого очень небольшого объема почвы, с которым взаимодействует капля. Продукты разрушения разлетаются в стороны в виде брызг. Часть брызг попадает при этом не на поверхность почвы, а во временные водотоки (струйки, ручейки) и уносится ими. Таким образом, дождь способствует "нагружению" потоков твердой фазой.

Кроме того, дождевые капли, попадая в поток, турбулизируют его и повышают его размывающую и транспортирующую способность.

Ирригационная эрозия

Ирригационная эрозия, т.е. эрозия почвы при орошении, делится на подвиды в зависимости от способа орошения: эрозия при поливе напуском по бороздам, по полосам, по чекам; при дождевании.

Бороздковый полив применяют при орошении хлопчатника, кукурузы, томатов, сахарной свёклы. Ширина междурядий на посевах этих культур составляет 0,6-0,9 м,- а ширина водного потока в поливной борозде - до 0,2 м. Потери почвы за один полив могут достигать 100 т/га. В пересчете на единицу времени это гораздо больше, чем при дождевой эрозии или при эрозии во время снеготаяния.

Объясняется это тем, что при поливе по бороздам количество воды, взаимодействующей с почвой в единицу времени, гораздо больше, чем при дождях или при снеготаянии. Полив по полосам применяют при орошении трав и зерновых культур. Ширина полос измеряется единицами метров. Ширина водною потока при поливе по полосам равна ширине самих полос. Поэтому скорость таких потоков невелика и ирригационная эрозия выражена слабее, чем при поливе по бороздам. При поливе по чекам ирригационная эрозия выражена еще слабее. Объясняется это тем, что уклон чеков (обычно рисовых) очень мал, малы и скорость водного потока и связанная с ней величина смыва почвы.

Дождевание

Дождевание - один из самых перспективных видов орошения. Его используют при орошении практически всех сельскохозяйственных культур. Этот вид орошения в настоящее время находит все большее распространение. Поверхностный сток и эрозия почв при поливе дождеванием возникают в том случае, когца интенсивность дождевания начинает превышать интенсивность впитывания воды почвой.

Эрозия почв при поливе дождеванием является наименее изученным подвидом ирригационной эрозии. По морфологическим признакам эрозионных форм различают:

· поверхностную эрозию, или смыв почвы;

· линейную эрозию, или размыв почвы.

Каждый из перечисленных видов эрозии может сопровождаться проявлением смыва или размыва почвы, но чаще всего - и того и другого, в зависимости от местоположения изучаемого участка на склоне.