Zanieczyszczenie gleby przez człowieka i jej konsekwencje. Ocena zanieczyszczenia gleby

Gleba jest specjalną naturalną formacją, która zapewnia wzrost drzew, upraw i innych roślin. Trudno wyobrazić sobie życie bez naszej żyznej gleby. Ale jak współczesny człowiek odnosi się do gleb? Dzisiaj zanieczyszczenie gleby przez człowieka osiągnęło ogromne rozmiary, dlatego gleby na naszej planecie bardzo potrzebują ochrony i ochrony.

Gleba - co to jest?

Ochrona gleby przed zanieczyszczeniem jest niemożliwa bez jasnego zrozumienia, czym jest gleba i jak się ją tworzy. Rozważmy to pytanie bardziej szczegółowo.

Gleba (lub gleba) jest specjalną formacją naturalną, niezbędnym składnikiem każdego ekosystemu. Powstaje w górnej warstwie skały macierzystej pod wpływem słońca, wody, a także roślinności. Gleba jest rodzajem mostu, ogniwa łączącego biotyczne i abiotyczne elementy krajobrazu.

Główne procesy, które powodują powstawanie gleby, to wietrzenie i żywotna aktywność organizmów żywych. W wyniku mechanicznych procesów wietrzenia skała macierzysta jest niszczona i stopniowo kruszona, a żywe organizmy wypełniają tę nieożywioną masę substancjami organicznymi.

Zanieczyszczenie gleby przez człowieka jest jednym z głównych problemów współczesnej ekologii i zarządzania przyrodą, które jest szczególnie dotkliwe w drugiej połowie XX wieku.

Struktura gleby

Każda gleba składa się z 4 głównych składników. To jest:

• skała (podstawa gleby, około 50% masy całkowitej);

• woda (około 25%);

• powietrze (około 15%);

• materia organiczna (próchnica, do 10%).

W zależności od proporcji tych składników w glebie rozróżnia się następujące rodzaje gleb:

• skalista;

• gliniasty;

• piaszczysta;

• humus;

• słone bagna.

Kluczową właściwością gleby, która odróżnia ją od innych elementów krajobrazu, jest jej żyzność. Jest to wyjątkowa właściwość, która zaspokaja rośliny w niezbędne składniki odżywcze, wilgoć i powietrze. Zatem gleba zapewnia produktywność biologiczną całej roślinności i plonów. Dlatego zanieczyszczenie gleby i wody jest tak poważnym problemem na naszej planecie.

Badania pokrycia gleby

Badania gleby przeprowadzane są przez specjalną naukę - gleboznawstwo, której założycielem jest Vasily Dokuchaev - światowej sławy naukowiec. To on pod koniec XIX wieku jako pierwszy zauważył, że gleby rozprzestrzeniają się wzdłuż powierzchni ziemi całkiem naturalnie (strefowa strefowość gleb podłużna), a także zwane wyraźnymi cechami morfologicznymi gleby.

V. Dokuchaev uważał glebę za integralną i niezależną formację naturalną, czego wcześniej nie uczynił żaden z naukowców. Najsłynniejsza praca naukowca, Rosyjska czarna gleba z 1883 r., Jest podręcznikiem dla wszystkich współczesnych naukowców zajmujących się glebą. V. Dokuchaev przeprowadził dokładne badania gleb strefy stepowej współczesnej Rosji i Ukrainy, których wyniki stanowiły podstawę książki. W nim autor zidentyfikował główne czynniki powstawania gleby: skałę macierzystą, topografię, klimat, wiek i florę. Naukowiec podaje bardzo interesującą definicję tego pojęcia: „gleba jest funkcją skały macierzystej, klimatu i organizmów, pomnożoną przez czas”.

Po Dokuchaevie inni znani naukowcy brali czynny udział w badaniu gleb. Wśród nich: P. Kostychev, N. Sibirtsev, K. Glinka i inni.

Wartość i rola gleby w życiu człowieka

Fraza „pielęgniarka lądowa”, którą często słyszymy, nie jest symboliczna ani metaforyczna. Naprawdę tak jest. Jest to główne źródło pożywienia dla ludzkości, które w ten czy inny sposób zapewnia około 95% całego pożywienia. Łączna powierzchnia wszystkich zasobów ziemi na naszej planecie wynosi dzisiaj 129 milionów km ², z czego 10% zajmują grunty orne, a kolejne 25% - pola uprawne i pastwiska.

Zaczęli badać gleby dopiero w XIX wieku, ale ludzie wiedzieli o ich cudownej własności - o żyzności od czasów starożytnych. To gleba zawdzięcza swoje istnienie wszystkim organizmom roślinnym i zwierzęcym na Ziemi, w tym ludziom. To nie przypadek, że regiony z najbardziej żyznymi glebami są najgęściej zaludnionymi terytoriami planety.

Gleba jest głównym zasobem produkcji rolnej. Wiele konwencji i deklaracji przyjętych na szczeblu międzynarodowym wymaga racjonalnego i ostrożnego podejścia do gleby. I to jest oczywiste, ponieważ całkowite zanieczyszczenie ziem i gleb zagraża istnieniu całej ludzkości na naszej planecie.

Pokrywa gleby jest najważniejszym elementem skorupy geograficznej Ziemi, odpowiedzialnym za wszystkie procesy w biosferze. Gleba gromadzi ogromną ilość materii organicznej i energii, spełniając w ten sposób rolę gigantycznego filtra biologicznego. Jest to kluczowe ogniwo w biosferze, której zniszczenie naruszy całą jej funkcjonalną strukturę.

W XXI wieku obciążenie pokrycia gleby wzrosło kilkakrotnie, a problem zanieczyszczenia gleby staje się niezwykle ważny i ma globalne znaczenie. Warto zauważyć, że rozwiązanie tego problemu zależy od koordynacji działań wszystkich państw świata.

Zanieczyszczenia ziemi i gleby

Zanieczyszczenie gleby nazywane jest procesem degradacji pokrywy glebowej, w którym zawartość chemikaliów w niej znacznie wzrasta. Wskaźnikami tego procesu są żywe organizmy, w szczególności rośliny, które jako pierwsze cierpią z powodu naruszenia naturalnego składu gleby. W tym przypadku reakcja roślin zależy od poziomu ich wrażliwości na takie zmiany.

Należy zauważyć, że nasze państwo przewiduje odpowiedzialność karną za zanieczyszczenie ziemi przez ludzi. W szczególności art. 254 kodeksu karnego Federacji Rosyjskiej brzmi jak „zniszczenie ziemi”.

Typologia zanieczyszczeń gleb

Główne zanieczyszczenie gleby rozpoczęło się w XX wieku od szybkiego rozwoju kompleksu przemysłowego. Zanieczyszczenie gleby jest rozumiane jako wprowadzanie do niej nietypowych składników - tzw. „Zanieczyszczeń”. Mogą być w dowolnym stanie agregacji - płynne, stałe, gazowe lub złożone.

Wszystkie zanieczyszczenia gleby można podzielić na 4 grupy:

• organiczne (pestycydy, insektycydy, herbicydy, węglowodory aromatyczne, substancje zawierające chlor, fenole, kwasy organiczne, produkty ropopochodne, benzyna, lakiery i farby);

• nieorganiczne (metale ciężkie, azbest, cyjanki, zasady, kwasy nieorganiczne i inne);

• radioaktywny;

• biologiczne (bakterie, patogeny, glony itp.).

Zatem główne zanieczyszczenie gleby odbywa się właśnie za pomocą tych i niektórych innych zanieczyszczeń. Zwiększona zawartość tych substancji w glebie może prowadzić do negatywnych i nieodwracalnych konsekwencji.

Źródła zanieczyszczenia ziemi

Do tej pory można wywoływać wiele takich źródeł. A ich liczba rośnie tylko każdego roku.

Podajemy główne źródła zanieczyszczenia gleby:

1. Budynki mieszkalne i media. Jest to główne źródło zanieczyszczenia terenów miejskich. W takim przypadku zanieczyszczenie gleby przez człowieka występuje z odpadów domowych, odpadów spożywczych, odpadów budowlanych i artykułów gospodarstwa domowego (stare meble, ubrania itp.). W dużych miastach pytanie „gdzie wyrzucić śmieci?” zamienia się w prawdziwą tragedię dla władz miasta. Dlatego na obrzeżach miast powstają ogromne kilometry wysypisk śmieci, na których wyrzucane są wszystkie odpady z gospodarstw domowych. W rozwiniętych krajach Zachodu od dawna wprowadzono praktykę recyklingu śmieci w specjalnych zakładach i zakładach. Ponadto zarabia się tam dużo pieniędzy. W naszym kraju, jak dotąd, takie przypadki, niestety, są izolowane.

2. Fabryki i fabryki. W tej grupie głównymi źródłami zanieczyszczenia gleby są przemysł chemiczny, wydobywczy i inżynieryjny. Cyjanki, arsen, styren, benzen, grudki polimerów, sadza - wszystkie te straszne substancje wpadają na ziemię w obszarze dużych przedsiębiorstw przemysłowych. Dużym problemem jest teraz problem recyklingu opon samochodowych, które powodują duże pożary, które są bardzo trudne do ugaszenia.

3. Kompleks transportowy. Źródłami zanieczyszczenia gleby w tym przypadku są ołów, węglowodory, sadza i tlenki azotu. Wszystkie te substancje uwalniane są podczas pracy silników spalinowych, a następnie osiadają na powierzchni ziemi i są absorbowane przez rośliny. W ten sposób wpadają do pokrywy glebowej. Jednocześnie stopień zanieczyszczenia gleby będzie możliwie najwyższy na głównych autostradach i w pobliżu skrzyżowań.

4. Kompleks rolno-przemysłowy. Odbierając żywność z ziemi, jednocześnie zatruwamy ją, bez względu na to, jak paradoksalnie może to zabrzmieć. Zanieczyszczenie gleby przez człowieka występuje tutaj poprzez wprowadzenie nawozów i substancji chemicznych do gleby. W ten sposób straszne substancje - rtęć, pestycydy, ołów i kadm - spadają na ziemię. Ponadto nadmiar chemikaliów można zmyć z pól przez deszcze, wpadając do stałych strumieni i wód gruntowych.

5. Odpady radioaktywne. Zanieczyszczenie gleby odpadami przemysłu nuklearnego stanowi bardzo duże zagrożenie. Mało kto wie, że podczas reakcji jądrowych w elektrowniach jądrowych około 98–99% paliwa marnuje się. Są to produkty rozszczepienia uranu - cezu, plutonu, strontu i innych pierwiastków, które są niezwykle niebezpieczne. Bardzo dużym problemem dla naszego kraju jest unieszkodliwianie tych odpadów radioaktywnych. Każdego roku na świecie powstaje około 200 tysięcy metrów sześciennych odpadów nuklearnych.

Główne rodzaje zanieczyszczeń

Zanieczyszczenie gleby może być naturalne (na przykład podczas erupcji wulkanów) lub antropogeniczne (wywołane przez człowieka), gdy zanieczyszczenie występuje z powodu wad ludzkich. W tym drugim przypadku substancje i produkty, które nie są charakterystyczne dla środowiska naturalnego i niekorzystnie wpływają na ekosystemy i naturalne kompleksy, wpadają do ziemi.

Proces klasyfikacji rodzajów zanieczyszczenia gleby jest bardzo złożony; różne klasyfikacje są dokonywane w różnych źródłach. Ale główne rodzaje zanieczyszczenia gleby można przedstawić w następujący sposób.

Domowe zanieczyszczenie gleby to zanieczyszczenie gleby śmieciami, odpadami i emisjami. Ta grupa obejmuje zanieczyszczenia o innym charakterze i różnym stanie skupienia. Mogą być płynne lub stałe. Zasadniczo ten rodzaj zanieczyszczenia nie jest zbyt niebezpieczny dla gleby, jednak nadmierne gromadzenie się odpadów z gospodarstw domowych zatyka obszar i uniemożliwia normalny wzrost roślin. Najbardziej dotkliwy problem zanieczyszczenia gleby w gospodarstwach domowych występuje w megamiastach i dużych miastach, a także we wsiach z nienaruszonym systemem wywozu śmieci.

Zanieczyszczenie chemiczne gleb to przede wszystkim zanieczyszczenie metalami ciężkimi, a także pestycydami. Ten rodzaj zanieczyszczenia stanowi już wielkie zagrożenie dla ludzi. W końcu metale ciężkie mają właściwość gromadzenia się w żywym organizmie. Gleby są zanieczyszczone takimi rodzajami metali ciężkich jak ołów, kadm, chrom, miedź, nikiel, rtęć, arsen i mangan. Benzyna, która zawiera bardzo toksyczną substancję - tetraetyl ołów, działa jak wielkie zanieczyszczenie gleby.

Pestycydy są również bardzo niebezpiecznymi substancjami dla gleby. Głównym źródłem pestycydów jest nowoczesne rolnictwo, które aktywnie wykorzystuje te chemikalia do zwalczania robaków i szkodników. Dlatego pestycydy gromadzą się w glebie w ogromnych ilościach. Dla zwierząt i ludzi są one nie mniej niebezpieczne niż metale ciężkie. Tak więc został zakazany wysoce toksyczny i bardzo stabilny lek DDT. Jest w stanie nie rozkładać się w glebie przez dziesięciolecia, naukowcy odkryli swój ślad nawet na Antarktydzie!

Pestycydy są bardzo szkodliwe dla mikroflory glebowej: bakterie i grzyby.

Zanieczyszczenie radioaktywne gleby to zanieczyszczenie gleby odpadami elektrowni jądrowych. Substancje radioaktywne są niezwykle niebezpieczne, ponieważ łatwo przenikają przez łańcuch pokarmowy żywych organizmów. Za najniebezpieczniejszy izotop promieniotwórczy uważa się stront-90, który charakteryzuje się wysoką wydajnością podczas rozszczepienia jądrowego (do 8%), a także długim (28 lat) okresem półtrwania. Ponadto jest bardzo mobilny w ziemi i może być osadzany w tkance kostnej ludzi i różnych żywych organizmów. Wśród innych niebezpiecznych radionuklidów można również wymienić cez-137, cer-144, chlor-36.

Zanieczyszczenia gleby wulkanicznej - ten rodzaj zanieczyszczenia należy do grupy naturalnych. Polega na przedostaniu się do gleby substancji toksycznych, sadzy i produktów spalania, co następuje w wyniku erupcji wulkanicznych. Jest to bardzo rzadki rodzaj zanieczyszczenia gleby, charakterystyczny tylko dla niektórych małych terytoriów.

Mikotoksyczne zanieczyszczenie gleby również nie jest technogenne i ma naturalne pochodzenie. Źródłem zanieczyszczenia są tutaj niektóre rodzaje grzybów, które uwalniają niebezpieczne substancje - mikotoksyny. Warto zauważyć, że substancje te stanowią takie samo wielkie zagrożenie dla żywych organizmów, jak wszystkie inne wymienione powyżej.

Erozja gleby

Erozja była i pozostaje poważnym problemem dla zachowania żyznej warstwy gleby. Każdego roku „zjada” duże obszary żyznej gleby, a tempo naturalnej odbudowy pokrywy glebowej jest znacznie niższe niż tempo procesów erozyjnych. Naukowcy dokładnie przestudiowali cechy tych procesów i znaleźli sposoby ich zwalczania.

Erozja może być:

• woda

• wiatr

Oczywiście w pierwszym przypadku głównym czynnikiem erozji jest przepływająca woda, a w drugim wiatr.

Erozja wodna jest bardziej powszechna i niebezpieczna. Zaczyna się od pojawienia się na powierzchni ziemi małego, ledwo zauważalnego wąwozu, ale po każdym ulewnym deszczu wąwóz będzie się powiększał i powiększał, aż zmieni się w prawdziwą fosę. Tylko w jednym okresie letnim na absolutnie płaskiej powierzchni może pojawić się rów o głębokości 1-2 metrów! Kolejnym etapem erozji wodnej jest powstanie wąwozu. Ta forma płaskorzeźby charakteryzuje się dużą głębokością i rozgałęzioną strukturą. Wąwozy niszczą katastrofalnie pola, łąki i pastwiska. Jeśli nie będziesz walczył z wąwozem, wcześniej czy później zamieni się on w belkę.

Procesy erozji wodnej są bardziej aktywne w regionie stepowym o nierównym terenie, gdzie jest bardzo mało roślinności.

Przyczyną erozji wiatru są burze i suche wiatry, które mogą wiać do 20 centymetrów górnej (najbardziej żyznej) kuli gleby. Wiatr przenosi cząsteczki gleby na duże odległości, tworząc w niektórych miejscach osady o wysokości do 1-2 metrów. Najczęściej tworzą się wzdłuż nasadzeń i pasów leśnych.

Ocena zanieczyszczenia gleby

Odpowiednia ocena zanieczyszczenia gleby jest bardzo ważna dla zestawu środków mających na celu ochronę pokrywy glebowej. Jest obliczany na podstawie złożonych obliczeń matematycznych, po kompleksie szczegółowych badań chemicznych i środowiskowych. Ocena jest reprezentowana przez kompleksowy wskaźnik zanieczyszczenia Zs.

Ocena zanieczyszczenia gleby jest przeprowadzana z uwzględnieniem kilku ważnych czynników:

• specyfika źródeł zanieczyszczeń;

• kompleks pierwiastków chemicznych - zanieczyszczenia gleby;

• priorytet zanieczyszczeń, zgodnie z wykazem maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji;

• charakter i warunki użytkowania gruntów.

Naukowcy zidentyfikowali kilka poziomów zanieczyszczenia gleby, a mianowicie:

1. Obowiązuje (Z _z mniej niż 16).

2. Umiarkowanie niebezpieczne (Zs od 16 do 38).

3. Niebezpieczne (Z _s od 38 do 128).

4. Niezwykle niebezpieczne (Z _z ponad 128).

Ochrona gleby

W zależności od źródła zanieczyszczenia i intensywności jego oddziaływania opracowano specjalne środki ochrony pokrywy glebowej. Środki te obejmują:

1. Ustawodawcza i administracyjna (przyjęcie odpowiednich przepisów w dziedzinie ochrony gleby i kontrola ich wdrażania).

2. Technologiczny (tworzenie systemów produkcji bez odpadów).

3. Sanitarne (zbieranie, dezynfekcja i usuwanie odpadów i zanieczyszczeń gleby).

4. Naukowe (rozwój nowych technologii zakładów oczyszczania, ocena i monitorowanie warunków glebowych).

5. Rekultywacja i przeciwerozja (są to środki do sadzenia specjalnych pasów ochronnych wzdłuż pól, budowy struktur hydraulicznych i właściwego sadzenia roślin).