Техногенное загрязнение почвы городов

КАДАСТР НЕДВИЖИМОСТИ
И МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦИЯ

Техногенное загрязнение почв и методы восстановления плодородия

Рассмотрены причина техногенного загрязнение почв, методы восстановления плодородия, влияние человека на техногенные загрязнения почв.

Почва — поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов

В обычных естественных условиях все процессы, которые происходят в почве, находятся в равновесии. Однако в нарушении этого состояния почвы виноват человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. Очень важно отслеживать эти загрязнения и восстанавливать почвенное плодородие, так как от этого зависит наша дальнейшая жизнь. Как же попадают загрязняющие вещества в почву и как от них избавится? Об этом я попытаюсь рассказать в своей статье.

Загрязняющие вещества попадают в почву следующими методами:

атмосферный перенос загрязняющих веществ в виде аэрозолей и пыли (тяжелые металлы, фтор, мышьяк и др.);
сельскохозяйственное загрязнение (различные удобрения, пестициды);
наземное загрязнение — отвалы крупнотоннажных производств, выбросы топливно-энергетических комплексов;
загрязнение при разливе канализационных и сточных вод;
загрязнение нефтью и нефтепродуктами при аварийных разрывах нефтепроводов;
загрязнение бензапиреном и ПАУ — при сжигании нефтепродуктов, газа, угля, битумов, при работе автотранспорта, авиации.

Загрязнений почвы, которых совершает по своей неосторожности человек, очень много. Исходя из данных ООН, на 1 жителя приходится менее 2 га земной поверхности. И это с учетом «вечной мерзлоты», пустынь, гор, непроходимых джунглей. Так, площадь лесов, гор, болот, пустынь и полупустынь суммарно составляет 64% территории суши.

Рис. 1 — Структура общей территории Земли

Исходя из этого земли, пригодной для комфортной жизни, в расчете на 1 жителя остается совсем мало. Обеспеченность пахотными угодьями в разных странах меняется в разных пределах. Для Канады она составляет 1,48 га на 1 жителя, для США — 0,63 га, для Японии — 0,03 га. Для России обеспеченность пашней на душу населения в настоящее время достигает почти 0,85 га, что значительно выше мирового показателя. При этом доля пахотных земель в России составляет всего 7,6% от территории, в то время как в Западной Европе 30%, в Азии — 15%, в Северной Америке — 13%.

Для сохранения и восстановления плодородия почв в нашей стране разрабатывают специальные программы финансовой поддержки, одна из них это федеральная целевая программа «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006 — 2010 годы и на период до 2013 года». Благодаря этой программе удалось добиться следующих результатов: предотвращение выбытия из сельскохозяйственного оборота 5,55 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий; повышение класса почв по пригодности для использования в сельскохозяйственном производстве на 2 разряда в пределах одного класса и др.

Для очистки почв от техногенного загрязнения активно используют следующие методы очитки:

химические методы очистки.
физические методы очистки.
биологические методы очистки.

Физические методы очистки почвы

1) Электрохимическая очистка.

Применяется для удаления из почвы хлорсодержащих углеводородов, различных нефтепродуктов, фенолов. В процессе движения электрического тока сквозь почву осуществляется электролиз воды. Метод позволяет удалять из почвы также такие вредные элементы как ртуть, свинец, мышьяк, кадмий, цианиды и др.

2) Электрокинетическая очистка.
Используется для очищения почвы от цианидов, нефти и производных нефти, тяжелых металлов, цианидов, хлористых органических элементов. Типы почв, к которым может успешно применяться электрокинетическая очистка — глинистые и суглинистые, насыщенные влагой частично или полностью.

Химические методы очистки почвы

1) Метод промывки.
Технологии химической очистки почвы подразумевают использование растворов поверхностно-активных веществ или сильные окислители (активный кислород и хлор, щелочные растворы). В основном метод применяется с целью очистки почвы от нефти. После того как почва очищена, можно проводить ее рекультивацию.

Биологические методы очистки почвы

Методом фитоэкстракции — это выращивание определенных видов растений на загрязненных участках грунта. Он демонстрирует хорошие результаты при очистке почвы от медных, цинковых и никелевых соединений, а также кобальта, свинца, марганца, цинка и хрома. Для удаления подавляющего количества указанных элементов из почвы, нужно обеспечить несколько циклов растительных культур. По окончании процесса фитоэкстракции растения следует собрать и сжечь. Полученный после сжигания пепел считается вредными отходами и подлежит утилизации.

Читайте также: Экологическая защита почв от эрозии

2) Фиторемедиация.
Еще один биологический метод — целенаправленное усиление активности специфической микрофлоры почвы, которая занимается разложением нефти.

Также, допустимо добавление определенных микробных культур в почву.
В результате создаются благоприятные условия для микроорганизмов, которые осуществляют утилизацию нефтепродуктов и нефти.

В нашей стране создан ряд бактериальных препаратов, успешно применяемых для очистки почв от нефтяных загрязнений. К их числу относится «Путидойл», который был разработан на основе штамма углеводородокисляющих микроорганизмов. Технология применения заключается в обработке загрязненных участков грунтов раствором препарата вместе с минеральными солями, содержащими азот и фосфор. Препарат «Путидойл» применялся в арктических условиях на о.Колгуев и на побережье Баренцева моря, где за короткий летний период были полностью очищены участки, загрязненные дизельным топливом. Препаратом за 15 дней был полностью очищен каменистый берег Онежского озера, загрязненный в результате аварии танкера.

Загрязнение почвы как экологическая проблема

Загрязнение почвы все больше беспокоит экологов всех стран. Процесс, происходящий в результате жизнедеятельности человека, неизбежен. Но нельзя упускать возможности снизить степень загрязненности, уменьшить вредное воздействие на почву.

Что такое загрязнение почвы

Земля – это ценный подарок и кормилица человека. Она имеет сложный состав. Здесь найдутся твердые частицы минералов, пыль, глина, вода и живые организмы. Благодаря своим составляющим, она стала плодородной.

Изменение структуры почвы, разрушение уникального состава, появление веществ совершенно ей не свойственных – это загрязнение почвы. Причины могут быть разными: органическими, неорганическими, радиоактивными или биологическими.

Вещества, попадающие в землю не всегда ядовитые, но они нарушают ее состав, вредят растительности, убивают плодородный слой.

Основные источники загрязнения почвы

В почве постоянно происходят физические и химико-биологические явления. Образуются новые слои, развиваются микроорганизмы. Загрязнения почвы, нарушают эти процессы.

К основным вредным источникам можно отнести:

промышленность;
тепло и энергосберегающие предприятия;
транспорт;
бытовые отходы;
сельское хозяйство;
сточные воды;
утечка продуктов нефтеперерабатывающих заводов;
радиоактивные захоронения;
кислотные дожди;
естественные источники;
прочие источники.Потребительское отношение к уникальному природному ресурсу, становится причиной ежегодного ухудшения состояния покровов земли.

Промышленные отходы и выбросы

Бурное развитие промышленности способствует накоплению определенного процента отходов, утилизация которых не всегда проводится добросовестно.

Угольные, металлургические предприятия ежегодно оставляют от 10 до 13 млн. тонн промышленного мусора, лежащего в отвалах, захватывающих все новые территории.

Активные выбросы паров и газов крупных заводов, загрязняют атмосферу. Сернистые, водородные соединения, азот, кислоты, оседая на землю, делают ее непригодной для жилья и занятия сельским хозяйством.

Справка. Предприятия, занимающиеся выпуском строительных материалов, горно-обогатительные комбинаты пополняют атмосферу на 90-110 кг вредной пыли за каждый час работы.

Предприятия теплоэнергетики

Вредное влияние на окружающую среду теплоэнергетических станций зависит от вида используемого топлива. При сгорании твердых типов, в воздух поднимается зола с несгоревшими веществами, частицами фтора, серы, также газы, содержащие мышьяк.

Использование торфа наносит вред уже с первого этапа. В местах добычи нарушается водный баланс, изменяется структура почвы.

Жидкие мазуты считаются относительно чистыми для экологической системы, как не содержащие летучих зол с примесями. При сжигании они тоже выбрасывают в атмосферу вредные газы с оксидами азота. Но при использовании исправного оборудования на теплоэлектростанциях, выбросы снижаются на 20%.

Выхлопные газы транспортных средств

С повышением уровня жизни резко увеличилось количество транспортных средств. Человек с детства привыкает к запаху выхлопных газов.

Отработанное двигателем топливо содержит в себе CO, сажу, оксиды азота, углеводородные соединения. Выбросы поднимаются в атмосферу, а затем выпадают на почву, нанося ей непоправимый вред.

Бытовые отходы

Чем крупнее город, тем больше бытового мусора он производит. В каждом населенном пункте остро стоит вопрос утилизации твердых отходов.

Справка. Каждый человек оставляет за собой до 500 кг бытовых отходов ежегодно.

Проблема недостаточно развитых систем переработки мусора, выливается в огромные свалки, загрязняющие по несколько гектаров земли.

Читайте также: Сколько почвы может загрязнить одна батарейка квадратных метров

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Необдуманное использование химических веществ на дачных участках, на полях вносит свою лепту в загрязнение плодородной почвы. Органические удобрения уходят в прошлое. Химикаты используют для повышения урожайности и финансовой выгоды. Из-за невозможности бороться с сорняками вручную применяют пестициды.

У этих процессов есть обратная сторона. Неконтролируемое использование удобрений перенасыщает землю, вызывает деградацию. Уменьшается плодородный слой, вымываются минералы, погибают микроорганизмы.

Происходит обеднение уставшей почвы, нарушается структура, что ведет к гибели растительности и развитию вредителей.

Сточные воды, используемые для полива полей

Вред, наносимый удобрениями, усиливается сточными водами после полива полей. Впитываясь в почву вода, смешанная с химикатами, убивает все живое. Большое количество пестицидов, становясь ядами в чистом виде, делают землю непригодной для использования.

Утечка нефти

Добыча дорогостоящего сырья – нефти, всегда требует особого внимания. К хранению и транспортировке относятся с тщательностью, чтобы не потерять хоть каплю «черного золота». Несмотря на это, происходят аварийные разливы.

Утечку нефти можно приравнять к катастрофе, ведущей к серьезным нарушениям экосистемы. Ликвидируют последствия разлива срочной выемкой грунта, пока продукт не успел впитаться.

Радиоактивные отходы
Улучшение жизни диктует свои правила. Необходимое электричество вырабатывается АЭС, работающих на атомном топливе. После отработки его нужно захоронить. Обычно это делают в почве.

Земля обладает способностью накапливать радиацию. Периоды распада радиоактивных отходов исчисляются тысячелетиями. Значит вред, наносимый опасным мусором, загрязняет среду на много сотен лет.

Кислотные дожди

Выбросы промышленных предприятий, накапливаясь в атмосфере, формируют кислотные дожди.

Факт. Впервые кислотные дожди были зафиксированы в 1872 году. С тех пор, по мере развития промышленности, число таких осадков резко увеличилось.

Пропитывая землю, они разрушают структуру почвы, изменяют ее состав, нарушают водно-солевой баланс.

Естественные источники

Планета Земля продолжает развиваться. В атмосфере и глубине земного шара происходят процессы, на которые не может повлиять человечество. Падающие на поверхность «космические гости», приносят чуждые бактерии, загрязняют землю.

Вулканы при извержении выбрасывают миллионы тонн пепла. В 1883 году вулкан Кракатау выбросил такое количество, что создал пелену вокруг планеты на несколько лет. Вредные вещества постепенно оседали на грунт.

Цунами и штормы покрывают прибрежные земли соляным покровом. Лесные пожары, бушующие месяцами, уничтожают плодородный слой вместе с микроорганизмами.

Прочие причины

Удивителен факт, что вредить земле могут знакомые всем грибы. Существуют виды, содержащие ядовитую субстанцию – микотоксин. Размножение грибов спорами способствует тому, что опасные вещества разбрасываются на большие расстояния. Отравленная почва не способна сохранить плодородие.

Возможные последствия

Загрязнение земельных ресурсов чревато серьезными последствиями:

Опасные заболевания.
Гибель растительного мира.
Эрозия почвы.
Токсичные испарения.
Глобальные изменения структуры почвы.
Засуха и пустыни.

Нарушение баланса биосферы с почвенным слоем несет угрозу всему человечеству.

Врожденные и хронические заболевания

Выращивание на загрязненных полях овощей, ягод, бахчевых культур, употребление их в пищу, отравляет организм человека. Увеличивается число детей с врожденными пороками сердца и другими дефектами развития.

Усугубляется течение хронических заболеваний. Все больше людей, подверженных аллергическим реакциям, бронхиальной астме и онкологии. Это неполный список болезней, возникающих из-за загрязненности окружающей среды.

Воздействие на растения

Растительный мир страдает от изменений, происходящих с землей. В зависимости от загрязненности она деградирует. В силу истощенности не может дать растениям питательные вещества. Флора начинает погибать и тянет за собой цепочку серьезных изменений.

Эрозия почвы

Исчезновение растительного мира из-за почвенного загрязнения, ведет к резкому снижению бактерий, живущих в ней. Лишенная растительности земля разрушается. Происходит эрозия почвы.

Верхние слои теряют влагу и ничем не удерживаемые, поднимаются ветрами в воздух. Постепенно образуются глубокие овраги, отнимающие большие площади сельскохозяйственных угодий.

Токсичные испарения и газы

Выбросы вредных веществ со временем оседают на землю. Она легко поглощает и удерживает их долгое время. Под влиянием опасных испарений и газов, верхний слой земли окисляется, образуя корку, которая противостоит удалению вредных компонентов.

Читайте также: Процессы самоочищения почвы под влиянием микроорганизмов протекают

Повышается концентрация токсичных субстанций, загрязняющих почву. Она теряет все свои ценные свойства.

Изменение структуры почвы

Все причины от естественных до сотворенных руками человека, ведут к изменению структуры почвы. Нарушается связь между минералами, водяными и солевыми частицами в ее составе. Это разрушение ведет к истощению слоев, гибели растительного и животного мира.

Справка. На формирование всего 3 см плодородного слоя земли необходимо более 900 лет!

Другие проблемы

Экологические проблемы вызывают исчезновение плодородного слоя, приводят к засухе. Высыхая, огромные площади оборачиваются безжизненными пустынями. По статистике, они наступают с большой скоростью – 20 га в час.

Меняется экология, водный баланс этих мест, исчезает флора и фауна. Местные жители вынуждены покидать родные края, убегая от засухи и голода.

Использование тяжелой техники на полях, неправильная культивация, нарушение технологий, также становятся причинами загрязнения почвы и потери бесценного ресурса.

Как бороться с загрязнениями почвы

С источниками загрязнения необходимо вести борьбу. Это могут быть:

профилактические;
законодательные меры;
санитарные.

Профилактику засорения мусором нужно вести постоянно. Это разъяснительные беседы в школах, субботники, установка баков для сбора отходов.

Государство создает законы по охране почв. Также должен быть налажен контроль на крупных предприятиях по выбросам. Налаживание безотходного производства поможет снизить количество мусора.

Введение сбора и утилизация отходов, еще одна мера борьбы с загрязнениями земли. Строительство очистных сооружений, контроль над использованием удобрений и пестицидов уменьшит степень отравления почвы.

Современные методы переработки и утилизации мусора

Проблема мусора стоит остро в каждом населенном пункте. Методы, используемые в настоящее время, не гарантируют безопасного избавления от отходов.

Хранение мусора на полигонах, сжигание – не выход из сложившейся ситуации. Ядовитые испарения наносят вред окружающей среде. Самым безопасным методом в России, считается пиролизный. Переработка мусора и твердых отходов, возможность дать им вторую жизнь, самый выгодный способ, чтобы очистить землю.

Очищение почвы

Решение проблемы очищения почвы от загрязнений на сегодня актуально. Она способна самоочищаться. Но это долгий процесс. Существует несколько способов помочь ей.

К физическим методам относится снятие верхних слоев грунта. Применяют при разливе нефтепродуктов. Также в таких местах используют нагрев, который гарантирует расплавление загрязнений.

Методом выщелачивания грунта, очищают от мышьяка, тяжелых металлов, свинца. Химические реактивы гарантируют 98-99% результата.

Рекультивация земель

Для восстановления почвы используется рекультивация. Она состоит из двух этапов – технического и биологического.

На первом этапе изучается площадь загрязнения. При необходимости заменяется верхний слой. На втором этапе используют специальные растения, способные очищать грунт. К ним относятся рис, пшеница, бобовые культуры, тополь черный.

Процесс рекультивации земель может длиться до 10 лет.

Меры, принимаемые в сельском хозяйстве

Последствия от загрязнения, используемых под сельское хозяйство, почв грозят потерей урожая и отравлениями. Поэтому следует принимать меры по удалению остатков пестицидов и удобрений. Это может быть промывка грунта.

Необходимо заменять химические удобрения органическими. На борьбу с вредителями применять биопестициды, которые выпускает российская промышленность. Использовать минимум вредных удобрений и химикатов.

Использование альтернативных источников энергии

Для снижения вредного воздействия энергетических станций, существуют другие источники получения энергии. Подключение объектов работающих на жидком топливе, каменном угле или природном газе.

Использование альтернативного топлива снизит радиоактивные отходы, хранение и утилизация которых несут большую угрозу. Забытые гидроэлектростанции станут достойной заменой опасным источникам.

Прочие эффективные методы

Для выработки электроэнергии существуют безопасные станции. Использование сил природы принесет пользу, устраняя негативные последствия от загрязнения окружающей среды.

Ветряные мельницы, работающие от силы ветра, способны обеспечить электричеством небольшие населенные пункты. Солнечные электростанции, используя магнитные излучения светила, вырабатывают ток. Энергия горячих источников может найти применение на геотермальных станциях.

Заключение

Земля – общий дом для человечества. От заботы каждого из живущих о ней, зависит будущее. Устранение причин, грозящих загрязнением почв, вполне по силам человеку. А Земля отблагодарит человечество богатыми урожаями, чистотой и здоровьем.

Свежие записи
- Как избавиться от мошек в цветах комнатных растений
- Что добавить в воду чтобы цветы дольше стояли
- Какие цветы сочетаются друг с другом на клумбе
- Жмых от кофе как удобрение для комнатных цветов
- Белый липкий налет на комнатных цветах как избавиться
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности