Тема 4. Почвы и земельные ресурсы.

Источники загрязнения литосферы.

Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.км², или 86,5% суши. Из них пахотно-пригодными являются 25-35 млн.км², из которых используются около 15 млн.км². Сенокосы и пастбища занимают 37,4 млн.км².

Существует множество классификаций источников загрязнения почвенного покрова. Наиболее распространена:

1.Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя. Это землетрясения, извержения вулканов и оплывание почв на склонах.

2.Природные процессы, которые человек иногда может в какой-то мере предотвратить или уменьшить их неблагоприятное воздействие на почву, например, наводнения и сопровождающийся при этом смыв пахотного слоя и занос плодородных почв песком и галькой.

3.Природные процессы, интенсивное проявление которых во многом обусловлено неразумной деятельностью человека. Это в первую очередь интенсивный смыв и размыв почвы поверхностным стоком временных водных потоков и погребение плодородных почв продуктами эрозии – менее плодородными наносами, занос почв подвижными песками, вторичное засоление почв, связанное с избыточным поливом.

4.Явления, целиком связанные с хозяйственной деятельностью человека. Это загрязнение почв токсическими выбросами, поступающими в атмосферу при работе промышленных предприятий и транспорта. Снижение плодородия от неправильного применения удобрений и пестицидов. Разрушение почвенного покрова при разработке месторождений полезных ископаемых. Пересушивание почвы при неправильном проведении осушительных мелиораций. Необоснованное отчуждение ценных сельскохозяйственных земель для использования в других отраслях народного хозяйства.

Основными антропогенными источниками загрязнения почвы являются:

- теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.

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

- жилищно-коммунальное хозяйство. Почва может загрязняться бытовым мусором, пищевыми отходами, фекалиями, строительным мусором, пришедшими в негодность предметами домашнего обихода.

- сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Сюда также относятся отходы, отбросы и экскременты животноводческих хозяйств.

Эрозионные процессы.

Эрозионные процессы - это явления, ведущие к разрушению горных пород и почв, равным образом обусловливаются как природными факторами геологического характера, ведущими к изменению поверхности Земли, так и антропогенными нагрузками на окружающую среду.

Известно, что земная кора находится под влиянием внутренних и внешних сил. Первые приводят к образованию крупных форм рельефа — гор, вулканов, плоскогорий, глубоких впадин, в результате поднятия и опускания земной коры, вулканической деятельности. Вторые вызывают разрушение горных пород и образование осадочных материалов вторичного происхождения.

Все факторы внешнего воздействия проявляются либо на границе атмосферы и литосферы, либо гидросферы и литосферы.

1.В первом случае наиболее разрушительными являются колебания температуры, атмосферные осадки, замерзание воды, ветер, объединяемые в группу атмосферных агентов. Их совокупность обусловливает выветривание горных пород. В зависимости от того, какие именно атмосферные агенты являются основными, каков при этом характер изменения горных пород, различают физическое, химическое и биологическое выветривание.

а)Физическое выветривание разрушает горные породы без изменения их минерального состава. Оно происходит за счет быстрой смены температур, действия льда, образующегося при замерзании воды, и ветра.

б)Химическое выветривание имеет место при взаимодействии минералов и пород с водой и содержащимися в них веществами, с диоксидом углерода и кислородом воздуха. При этом происходит растворение минералов и изменение химического состава пород.

в)Биологическое выветривание развивается под воздействием растительных и животных организмов, микробов, продуктов жизнедеятельности живых существ и разложения последних после отмирания.

2.Во втором случае разрушение осуществляется движущимися потоками воды (водная эрозия). В данном виде эрозии основной разрушительной силой являются моря, потоки дождевых, талых и речных вод, грязекаменные потоки и ледники.

Водную эрозию подразделяют на горизонтальную (плоскостную) и вертикальную (глубинную).

а)Горизонтальная эрозия проявляется в том, что выпадающие осадки или талые воды, стекая по уклону, захватывают и сносят вниз верхний слой почвы.

б)При вертикальной эрозии образуются овраги — вытянутые и разветвленные углубления, врезанные в рыхлую породу. Их образованию способствуют пересеченный рельеф местности, ливневый характер выпадающих осадков, быстрое снеготаяние, наличие легко размываемых пород.

Для борьбы с эрозией почв необходим комплекс мер:

- землеустроительных (распределение угодий по степени их устойчивости к эрозионным процессам);

- агротехнических (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, при которой задерживается сток, химические средства борьбы и т. д.);

- лесомелиоративных (полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, лесные насаждения на оврагах, балках и т. д.);

- гидротехнических (каскадные пруды и т. д.).

При этом учитывают, что гидротехнические мероприятия останавливают развитие эрозии на определенном участке сразу же после их устройства, агротехнические - через несколько лет, а лесомелиоративные - через 10-20 лет после их внедрения.

Для почв, подверженных сильной эрозии, необходим весь комплекс противоэрозионных мер:

-полосное земледелие, т. е. такая организация территории, при которой прямолинейные контуры полей чередуются с полезащитными лесными полосами;

-почвозащитные севообороты (для защиты почв от дефляции);

-облесение оврагов;

-бесплужные системы обработки почв (применение культиваторов, плоскорезов и т. п.);

-различные гидротехнические мероприятия (устройство каналов, валов, канав, террас, сооружение водотоков, лотков и др.) и другие меры.

Факторы деградации почв.

Основные факторы деградации почв, вызывающие ее эрозию, - сельскохозяйственные и промышленные.

К сельскохозяйственным относятся:

-уменьшение площади лесов, что приводит к резкому повышению скорости смывания почвенного слоя;

-вторичное засоление почв, которое заключается в накоплении в верхних слоях почвы легкорастворимых солей (соды, хлоридов, сульфатов) в результате неумеренного полива земель и нарушения водного баланса фильтрационными водами оросительных систем;

-опустынивание. Оно приводит к потере экосистемой сплошного растительного покрова и невозможности его восстановления без участия человека. Этот процесс протекает под влиянием таких факторов, как вырубка лесов, неумеренная эксплуатация пастбищ и нерациональное использование водных ресурсов при орошении;

-нерациональное ведение сельскохозяйственных работ. Оно обусловливается применением крупной тяжелой техники, ее использованием на повышенных скоростях, количества пестицидов — химических средств защиты растений.Опасность пестицидов обусловлена, прежде всего тем, что они активно включаются в трофические цепи и аккумулируются в тканях животных. В настоящее время разрешено использование более 60 различных пестицидов, относящихся к самым разнообразным классам химических соединений. Все они, помимо специфического действия на сельскохозяйственных вредителей (инсектициды), патогенные грибы (фунгициды) и сорняки (гербициды), могут вызывать неблагоприятные отдаленные последствия канцерогенного и тератогенного характера.

Особо опасны гербициды, относящиеся к группе стойких хлорорганических соединений (ДДТ, ГХБ, ГХЦБ и др.). Хлорорганические пестициды, будучи опасны сами по себе, зачастую содержат трудно выделяемые из них и близкие им по составу диоксины, поражающее действие которых многократно выше.

Промышленные факторы обусловлены:

-разработкой полезных ископаемых. Наибольший ущерб наносит их открытая добыча. Она связана с отчуждением земельных площадей, которые в результате проведения горных работ становятся непригодными для использования в народном хозяйстве;

-загрязнением почв токсикантами;

-наличием водохранилищ, которые изменяют режим грунтовых вод, затопляют большие участки плодородных земель, приводят к вторичному засолению почв;

-кислотными дождями. Атмосферные осадки, имеющие рН менее 5,6, приводят к закислению почв. При снижении рН менее 5,0 вырождение плодородия начинает резко прогрессировать, а при рН =3,0 почвы становятся практически потерянными для сельского хозяйства.

Загрязнение почв тормозит ход почвообразовательных процессов, резко снижает урожайность, вызывает накопление вредных веществ в растениях. Из последних они прямо или опосредствованно (через продукты питания) попадают в организм человека. Ослабляется также самоочищающая способность почв, что повышает опасность заболеваний, вызываемых болезнетворными бактериями. Например, в обычных условиях возбудители дизентерии и тифа сохраняются 2-3 сут. В ослабленных загрязнителями почвах возбудители дизентерии опасны несколько месяцев, а тифа— до полутора лет.