Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
Postitatud aadressil http://www.allbest.ru/
Inimese mõju pinnasele
Inimühiskonna mõju muldkattele on üks aspekte üldisest inimese mõjust keskkonnale. mulla maafond
Ajaloo jooksul on inimühiskonna mõju muldkattele pidevalt suurenenud. Kaugetel aegadel puhastasid lugematud karjad taimestiku ja tallasid muru suurel kuival maastikul. Deflatsioon (muldade hävitamine tuule poolt) lõpetas muldade hävitamise. Viimasel ajal on kuivendamiseta niisutamise tulemusena kümned miljonid hektarid viljakad pinnased muutunud soolaseks maaks ja soolakõrbeteks. 20. sajandil suured alad väga viljakaid lammimuldasid ujutati üle või soostuti suurtele jõgedele tammide ja veehoidlate rajamise tagajärjel. Kuid hoolimata sellest, kui suured on mulla hävimise nähtused, on see vaid väike osa inimühiskonna mõju tulemustest Maa muldkattele. Inimmõju peamine tulemus mullale on mullatekke protsessi järkjärguline muutumine, keemiliste elementide ringluse protsesside ja energia muundumise protsesside järjest sügavam reguleerimine mullas.
Üks olulisemaid mullatekke tegureid – maailma maismaa taimestik – on läbi teinud põhjalikud muutused. Ajaloolise aja jooksul on metsa pindala vähenenud enam kui poole võrra. Tagades talle kasulike taimede arengu, asendas inimene olulisel osal maast looduslikud biotsenoosid tehislikega. Kultuurtaimede biomass (erinevalt looduslikust taimestikust) ei sisene antud maastikul täielikult aineringesse. Märkimisväärne osa kultuurtaimestikust (kuni 80%) eemaldatakse selle kasvukohast. See viib mulla huumuse-, lämmastiku-, fosfori-, kaaliumi- ja mikroelementide varude ammendumiseni ja lõpuks mulla viljakuse vähenemiseni.
Iidsetel aegadel lahendati see probleem väikese rahvaarvuga võrreldes maa ülejäägi tõttu nii, et pärast ühe või mitme saagi koristamist jäeti haritav ala pikaks ajaks maha. Aja jooksul biogeokeemiline tasakaal mullas taastus ja ala sai uuesti harida.
Metsavööndis kasutati kaldpõletussüsteemi, mille käigus põletati mets ja külvati maha põlenud taimestiku tuhaelementidega rikastatud vabanenud ala. Pärast ammendumist jäeti haritav ala maha ja põletati uus. Selle põlluharimisviisiga saagi tagas mineraaltoiteelementide varustamine tuhaga, mis saadi puittaimestiku kohapeal põletamisel. Raaduse suured tööjõukulud tasus ära väga kõrge saagikus. Puhastatud ala kasutati 1-3 aastat liivmuldadel ja kuni 5-8 aastat savimuldadel, misjärel jäeti see metsaga võsa või mõnda aega kasutusse heina- või karjamaana. Kui pärast seda lakkas selline ala inimmõjust (raie, karjatamine), siis 40-80 aastaga (metsavööndi keskel ja lõuna pool) taastati selles huumushorisont. Põhjapoolse metsavööndi muldade taastamiseks oli vaja kaks kuni kolm korda pikemat aega.
Kaldkriipsutamise ja põletamise süsteemi mõju põhjustas pinnase kokkupuudet, suurenenud pinnase äravoolu ja mulla erosiooni, mikroreljeefi tasandamist ja mullafauna kahanemist. Kuigi haritavate alade pindala oli suhteliselt väike ja tsükkel kestis kaua, sadade ja tuhandete aastate jooksul, muutusid suured alad kärpimisega sügavalt ümber. Teada on näiteks, et Soomes 18.–19. (s.o 200 aastaga) läbis raie 85% territooriumist.
Metsavööndi lõunaosas ja keskel olid kaldkriipsu tagajärjed eriti teravad liivastel muldadel, kus põlismetsad asendusid spetsiifiliste hariliku männiga metsadega. See tõi kaasa laialehiste puuliikide (jalakas, pärn, tamm jt) levila taandumise põhjapiirist lõunasse. Metsavööndi põhjaosas viis kodumaise põhjapõdrakasvatuse areng, millega kaasnes suurenenud metsade põletamine, tundravööndi väljakujunemiseni metsatundra ehk põhjataiga, mis suurte puude või nende kändude leidude järgi otsustades. , jõudis Põhja-Jäämere kallastele juba 18.-19.
Seega on põllumajandus toonud metsavööndis kaasa kõige põhjalikumad muutused eluskattes ja maastikus tervikuna. Põllumajandus oli ilmselt juhtiv tegur podsoolsete muldade laialdasel levikul Ida-Euroopa metsavööndis. Võib-olla avaldas see looduslike ökosüsteemide inimtekkelise ümberkujundamise võimas tegur kliimale teatud mõju.
Stepitingimustes olid kõige iidsemad põlluharimissüsteemid kesa ja kesa. Kesasüsteemi korral jäeti kasutuses olevad maatükid pärast ammendumist pikaks ajaks maha, kesa korral aga lühemaks perioodiks. Järk-järgult vähenes vaba maa hulk, lühenes üha enam kesaperiood (viljade vaheaeg) ja jõudis lõpuks aastani. Nii tekkiski kahe-kolmepõllulise külvikorraga söötis. Selline intensiivne mulla kasutamine ilma väetisteta ja madala põllumajandustehnoloogiaga aitas aga kaasa saagikuse ja tootekvaliteedi järkjärgulisele langusele.
Eluline vajadus on seadnud inimühiskonna silmitsi mullavarude taastamise ülesandega. Möödunud sajandi keskpaigast algas mineraalväetiste tööstuslik tootmine, mille kasutuselevõtt kompenseeris saagiga kaduma läinud taimetoitaineid.
Rahvastiku kasv ja põllumajanduseks sobivate alade piiratus on toonud päevakorda pinnase taastamise (parandamise) probleemi. Melioratsioon on suunatud eelkõige veerežiimi optimeerimisele. Liigniiskuse ja vettinud alad kuivendatakse, kuivades piirkondades kasutatakse kunstlikku kastmist. Lisaks võideldakse pinnase sooldumisega, lubjatakse happelisi muldi, kipsitakse solonetse, taastatakse ja taastatakse kaevanduste, karjääride ja puistangute alad. Melioratsioon laieneb ka kvaliteetsetele muldadele, tõstes nende viljakust veelgi kõrgemale.
Inimtegevuse tulemusena on tekkinud täiesti uut tüüpi mullad. Näiteks Egiptuses, Indias ja Kesk-Aasia riikides on tuhandeid aastaid kestnud niisutamise tulemusena tekkinud võimsad kunstlikud loopealsed kõrge huumuse-, lämmastiku-, fosfori-, kaaliumi- ja mikroelementide sisaldusega. Hiina lössiplatoo tohutul territooriumil on paljude põlvkondade töö tulemusena loodud spetsiaalsed inimtekkelised mullad - heilutu. Mõnes riigis lupjati enam kui sada aastat happelisi muldasid, mis muudeti järk-järgult neutraalseteks. Krimmi lõunaranniku viinamarjaistanduste mullad, mida on kasutatud enam kui kaks tuhat aastat, on muutunud eriliseks kultuurpinnaseks. Mered taastati ja Hollandi muutunud rannikud muudeti viljakateks maadeks.
Töö pinnaskatte hävitamise protsesside ennetamiseks on saanud laia haarde: rajatakse metsakaitseistandusi, rajatakse tehisreservuaare ja niisutussüsteeme.
Planeedi maafondi struktuur
V.P. Maksakovski sõnul on kogu planeedi maafondi pindala 134 miljonit km2 (see on kogu maismaa pindala, välja arvatud Antarktika ja Gröönimaa). Maafondil on järgmine struktuur:
11% (14,5 mln km2) - haritavad maad (põllumaad, aiad, istandused, külviniidud);
23% (31 mln km2) - looduslikud niidud ja karjamaad;
30% (40 mln km2) - metsad ja põõsad;
2% (4,5 mln km2) - asulad, tööstus, transporditeed;
34% (44 miljonit km2) on ebaproduktiivsed ja ebaproduktiivsed maad (tundra ja metsatundra, kõrbed, liustikud, sood, kuristik, madalikud ja maismaareservuaarid).
Haritavad maad annavad 88% inimesele vajalikust toidust. Niidud ja karjamaad annavad 10% inimeste poolt tarbitavast toidust.
Haritavad (peamiselt põllumaad) on koondunud peamiselt meie planeedi metsa-, metsa-steppide ja steppide piirkondadesse.
20. sajandi esimesel poolel. pooled haritavatest maadest olid steppide ja metsasteppide tšernozemid, tumedad preeriamullad, hallid ja pruunid metsamullad, kuna neid muldasid on meie ajal kõige mugavam ja produktiivsem harida, küntakse neid muldasid vähem kui pooltel nende poolt hõivatud territooriumil, kuid nende maa kasvu kündmise edasist kasvu piiravad mitmed põhjused. Esiteks on nende muldade alad tihedalt asustatud, neisse on koondunud tööstus ning territooriumi läbib tihe transpordimagistraalide võrgustik. Teiseks on keskkonnaohtlik niitude, haruldaste allesjäänud metsade ja tehistaimede, parkide ja muude puhkerajatiste edasine kündmine.
Seetõttu tuleb varusid otsida teiste mullarühmade levikualadelt. Põllumaade laiendamise väljavaateid maailmas on uurinud erinevate riikide mullateadlased. Ühe nendest uuringutest, mille viisid läbi Venemaa teadlased, võttes arvesse keskkonnatingimusi, on põllumajanduse suurendamine keskkonnasõbralikult lubatud 8,6 miljoni km2 karjamaade ja 3,6 miljoni km2 metsade künni tõttu, samal ajal kui metsaalade kündmine on oodata peamiselt niisketes troopikas ja osaliselt taigametsades ning karjamaadel - hooajaliselt niiske troopika ja subtroopika territooriumil, samuti niiskes troopikas, poolkõrbetes ja kõrbetes. Nende teadlaste prognoosi kohaselt peaks tulevikus suurim hulk põllumaad koonduma troopilisse vööndisse, teisele kohale jäävad subtroopilise vööndi maad, traditsiooniliselt peamiseks aluseks peetud subboreaalse vööndi mullad. põllumajanduse jaoks (tšernozemid, kastan, hall ja pruun mets, tumedad preeriamullad) ) saab kolmanda koha.
Erinevate mullaliikide ebaühtlast kasutamist põllumajanduses illustreerib pilt mandrite muldkatte põllumajanduslikust kasutusest. 70. aastate seisuga oli Lääne-Euroopa muldkate küntud 30%, Aafrika - 14%, Põhja- ja Lõuna-Ameerika tohutul pinnal moodustas põllumaa sellest territooriumist vaid 3,5%, Austraalias ja Okeaanias oli küntud. veidi rohkem kui 4%.
Maailma maafondi põhiprobleemiks on põllumajandusmaa degradeerumine. Sellise degradatsiooni all mõistetakse mullaviljakuse kahanemist, mulla erosiooni, mulla saastumist, looduslike karjamaade bioloogilise produktiivsuse vähenemist, niisutusalade sooldumist ja vettitamist, maa võõrandamist elamumajanduse, tööstus- ja transpordiehituse vajadusteks.
Mõnede hinnangute kohaselt on inimkond kaotanud juba 2 miljardit hektarit kunagist tootlikku maad. Ainuüksi erosiooni tõttu, mis on levinud mitte ainult mahajäänud, vaid ka arenenud riikides, kaob põllumajandustootmisest igal aastal 6-7 miljonit hektarit. Ligikaudu pool maailma niisutatavast maast on sooldunud ja soostunud, mis toob kaasa ka 200-300 tuhande hektari suuruse maakadu aastas.
Pinnase hävitamine piirkonnas inimtegevuse tulemusena
Meid ümbritsevat looduskeskkonda iseloomustab kõigi selle komponentide tihe seos, mis toimub tänu ainevahetuse ja energia tsüklilistele protsessidele.
Maa pinnaskate (pedosfäär) on nende protsesside kaudu lahutamatult seotud biosfääri teiste komponentidega. Hoolimatu inimtekkeline mõju üksikutele looduslikele komponentidele mõjutab paratamatult muldkatte seisundit.
Tuntud näited inimtegevuse ettenägematutest tagajärgedest on pinnase hävimine veerežiimi muutumise tagajärjel pärast metsade raadamist, viljakate lammimaade soostumine põhjavee taseme tõusust pärast suurte hüdroelektrijaamade rajamist jne.
Inimtekkeline mullareostus kujutab endast tõsist probleemi. Kontrollimatult kasvav tööstus- ja olmejäätmete heitkogus keskkonda 20. sajandi teisel poolel. on saavutanud ohtliku taseme.
Loodusvett, õhku ja pinnast saastavad keemilised ühendid satuvad troofiliste ahelate kaudu taime- ja loomaorganismidesse, põhjustades seeläbi järjekindlalt mürgiste ainete kontsentratsiooni suurenemist neis.
Biosfääri kaitsmine reostuse eest ning loodusvarade säästlikum ja ratsionaalsem kasutamine on meie aja globaalne ülesanne, mille edukast arengust sõltub inimkonna tulevik. Sellega seoses on eriti oluline muldkatte kaitse, mis neelab enamiku tehnogeensetest saasteainetest, fikseerib need osaliselt pinnase massis, muudab neid osaliselt ja kaasab rändevoogudesse.
Suureneva keskkonnasaaste probleem on omandanud juba ammu ülemaailmse tähtsuse. 1972. aastal toimus Stockholmis ÜRO spetsiaalne keskkonnakonverents, kus töötati välja programm, mis sisaldas soovitusi globaalse keskkonnaseire (kontrolli) süsteemi korraldamiseks.
Mulda tuleb kaitsta protsesside mõju eest, mis hävitavad selle väärtuslikke omadusi - struktuuri, mulla huumuse sisaldust, mikroobide populatsiooni ning samal ajal kahjulike ja mürgiste ainete sissepääsu ja kogunemise eest.
Pinnase erosioon
Kui looduslik taimkate on häiritud tuule ja sademetega, võib tekkida ülemiste mullahorisontide hävimine. Seda nähtust nimetatakse pinnase erosiooniks. Erosiooni korral kaotab pinnas väikesed osakesed ja muudab selle keemilist koostist. Erodeeruvatest muldadest eemaldatakse olulisemad keemilised elemendid - huumus, lämmastik, fosfor jne. Erosiooni võib põhjustada mitu põhjust.
Tuulerosiooni põhjustab lahtise pinnasekatte liikumine tuule toimel. Puhutava pinnase kogus ulatub kohati väga suurte mõõtmeteni - 120-124 t/ha. Tuulerosioon areneb peamiselt hävinud taimestiku ja ebapiisava õhuniiskusega aladel.
Osalise hajutamise tulemusena kaotab muld hektari kohta kümneid tonne huumust ja olulisel määral taimetoitaineid, mis põhjustab märgatava saagikuse languse. Igal aastal jäetakse paljudes Aasia, Aafrika, Kesk- ja Lõuna-Ameerika riikides tuuleerosiooni tõttu maha miljoneid hektareid maad.
Mulla liikumine sõltub tuule kiirusest, pinnase mehaanilisest koostisest ja selle struktuurist, taimestiku iseloomust ja mõnest muust tegurist. Kerge mehaanilise koostisega muldade puhumine algab suhteliselt nõrga tuulega (kiirus 3-4 m/s). Raskeid saviseid muldasid puhub tuul kiirusega umbes 6 m/s või rohkem. Struktuursed mullad on erosioonile vastupidavamad kui tolmmullad. Erosioonikindlaks peetakse mulda, mille ülemises horisondis on üle 60% üle 1 mm täitematerjali.
Muldade kaitsmiseks tuuleerosiooni eest luuakse õhumasside liikumiseks takistusi metsaribade ning põõsaste ja kõrgete taimede stseenidena.
Üks nii väga iidsetel aegadel kui ka meie ajal toimunud erosiooniprotsesside globaalseid tagajärgi on inimtekkeliste kõrbete teke. Nende hulka kuuluvad Kesk- ja Lääne-Aasia ning Põhja-Aafrika kõrbed ja poolkõrbed, mis tõenäoliselt võlgnesid oma kujunemise nendel aladel kunagi asunud pastoraalsetele hõimudele. Mida ei suutnud ära süüa lugematud lamba-, kaameli- ja hobusekarjad, raiusid karjakasvatajad maha ja põletasid. Pärast taimestiku hävitamist kaitsmata pinnas kõrbestus. Väga lähedasel ajal, sõna otseses mõttes mitme põlvkonna silme all, haaras sarnane kõrbestumise protsess halvasti läbimõeldud lambakasvatuse tagajärjel paljusid Austraalia piirkondi.
1980. aastate lõpuks ületas inimtekkeliste kõrbete kogupindala 9 miljonit km2, mis on peaaegu võrdne USA või Hiina territooriumiga ja moodustab 6,7% kogu planeedi maafondist. Antropogeense kõrbestumise protsess jätkub täna. Veel 30–40 miljonit km2 enam kui 60 riigis on kõrbestumise ohus. Kõrbestumise probleemi peetakse inimkonna globaalseks probleemiks.
Inimtekkelise kõrbestumise peamisteks põhjusteks on ülekarjatamine, metsade hävitamine, samuti haritavate maade liigne ja ebaõige kasutamine (monokultuur, põlismaade kündmine, nõlvade harimine).
Kõrbestumise protsessi on võimalik peatada ja selliseid katseid tehakse eelkõige ÜRO raames. Veel 1997. aastal võeti Nairobis toimunud ÜRO rahvusvahelisel konverentsil vastu kõrbestumise vastu võitlemise plaan, mis puudutas eelkõige arengumaid ja sisaldas 28 soovitust, mille elluviimine võiks ekspertide hinnangul vähemalt ära hoida selle ohtliku protsessi laienemist. Selle elluviimine õnnestus aga vaid osaliselt – erinevatel põhjustel ja ennekõike terava rahapuuduse tõttu. Eeldati, et selle plaani elluviimiseks on vaja 90 miljardit dollarit (4,5 miljardit 20 aasta jooksul), kuid seda ei õnnestunud kunagi täielikult leida, mistõttu pikendati selle projekti kestust 2015. aastani. Ja maailma kuivade ja poolkuivade piirkondade elanikkond on ÜRO hinnangul praegu üle 1,2 miljardi inimese.
Veeerosioon on taimestikuga kindlustamata mullakatte hävimine voolava vee mõjul. Atmosfäärisademetega kaasneb väikeste osakeste tasapinnaline väljauhtumine mullapinnalt ning tugevad vihmasajud põhjustavad kogu pinnase paksuse tugevat hävingut, mille käigus tekivad kuristik ja kuristik.
Seda tüüpi erosioon tekib taimestiku hävitamisel. Teadaolevalt hoiab rohttaimestik endasse kuni 15-20% sademetest ja puude võrad veelgi rohkem. Eriti oluline roll on metsarisul, mis neutraliseerib täielikult vihmapiiskade löögijõu ja vähendab järsult veevoolu kiirust. Metsade raadamine ja metsa allapanu hävitamine põhjustab pinnavee äravoolu suurenemist 2-3 korda. Suurenenud pindmine äravool toob kaasa kõige huumuse- ja toitainerikkama pinnase ülemise osa jõulise mahapesemise ning aitab kaasa kuristike jõulisele tekkele. Soodsad tingimused veeerosiooniks loovad suurte steppide ja preeriate kündmine ning ebaõige mullaharimine.
Pinnase kadu (tasapinnaline erosioon) suurendab lineaarse erosiooni nähtus - muldade ja pinnast moodustavate kivimite erosioon kuristike kasvu tagajärjel. Mõnes piirkonnas on kuristike võrgustik nii arenenud, et hõivab suurema osa territooriumist. Kurude tekkimine hävitab täielikult pinnase, intensiivistab pinnaerosiooni protsesse ja tükeldab põllumaad.
Põllumajandusaladel on väljapestud pinnase mass vahemikus 9 t/ha kuni kümnete tonnideni hektari kohta. Aasta jooksul kogu meie planeedi maismaalt välja uhutud orgaaniliste ainete kogus on muljetavaldav - umbes 720 miljonit tonni.
Veeerosiooni ennetavad meetmed on metsaistandike säilitamine järskudel nõlvadel, nõuetekohane künd (üle nõlvade suunatud vagudega), karjatamise reguleerimine ja mulla struktuuri tugevdamine ratsionaalse põllumajandustava abil. Veeerosiooni tagajärgede vastu võitlemiseks kasutatakse metsade varjendite loomist, erinevate insenertehniliste rajatiste ehitamist pinnavee äravoolu hoidmiseks - tammid, tammid kuristikes, vettpidavad šahtid ja kraavid.
Erosioon on üks intensiivsemaid mulla hävitamise protsesse. Mullaerosiooni negatiivseim pool ei ole mõju antud aasta saagi kadumisele, vaid mullaprofiili struktuuri hävimine ja oluliste komponentide kadumine, mille taastamine võtab aega sadu aastaid.
Mulla sooldumine
Ebapiisava õhuniiskusega piirkondades piirab põllumajanduslikku saaki ebapiisav pinnasesse sisenev niiskus. Selle puuduse kompenseerimiseks on iidsetest aegadest kasutatud kunstlikku kastmist. Kogu maailmas niisutatakse muldasid enam kui 260 miljonil hektaril.
Vale niisutamine viib aga soolade kogunemiseni niisutatud muldadesse. Inimtekkelise pinnase sooldumise peamised põhjused on drenaažita niisutamine ja kontrollimatu veevarustus. Selle tulemusena tõuseb põhjavee tase ja põhjavee taseme saavutamisel kriitilise sügavuse saavutamisel algab jõuline soolade kuhjumine mullapinnale tõusva soolasisaldusega vee aurustumise tõttu. Sellele aitab kaasa ka kastmine suurenenud mineralisatsiooniga veega.
Inimtekkelise sooldumise tagajärjel kaob igal aastal maailmas umbes 200-300 tuhat hektarit väga väärtuslikku niisutatavat maad. Inimtekkelise sooldumise eest kaitsmiseks luuakse drenaažiseadmed, mis peaksid tagama põhjaveetaseme paiknemise vähemalt 2,5-3 m sügavusel ning veefiltreerumist takistava hüdroisolatsiooniga kanalite süsteemid. Veeslahustuvate soolade kuhjumisel on soovitatav pinnas drenaažiga läbi loputada, et eemaldada soolad mulla juurekihist. Muldade kaitsmine sooda soolsuse eest hõlmab muldade kipsimist, kaltsiumi sisaldavate mineraalväetiste kasutamist ja mitmeaastaste kõrreliste lisamist külvikorda.
Niisutamise negatiivsete tagajärgede vältimiseks on vajalik pidev vee-soola režiimi jälgimine niisutatavatel maadel.
poolt häiritud muldade taastamine tööstus ja ehitus
Inimese majandustegevusega kaasneb pinnase hävimine. Mullakatte pindala väheneb pidevalt uute ettevõtete ja linnade rajamise, teede ja kõrgepingeliinide rajamise, hüdroelektrijaamade rajamisel tekkivate põllumaade üleujutuste ning kaevandamise arengu tõttu. tööstusele. Seega on mäetööstuse tegevusalade maastiku lahutamatuks osaks tohutud karjäärid kaevandatud kivipuistangutega, kaevanduste lähedal asuvad kõrged jäätmemäed.
Paljud riigid tegelevad hävinud pinnasega alade taastamisega (taastamisega). Rekultiveerimine ei ole ainult kaevandustööde täitmine, vaid tingimuste loomine pinnase kiireks tekkeks. Melioratsiooni käigus moodustuvad mullad ja tekib nende viljakus. Selleks kantakse puistangu pinnasele huumuskiht, aga kui puistangud sisaldavad mürgiseid aineid, siis esmalt kaetakse see mittetoksilise kivimikihiga (näiteks lössi), millele on juba huumuskiht peale kantud.
Mõnes riigis luuakse puistangutele ja karjääridele eksootilisi arhitektuuri- ja maastikukomplekse. Puistangutele ja jäätmehunnikutele rajatakse pargid ning karjääridesse rajatakse tehisjärvi kala- ja linnukolooniatega. Näiteks Reini pruunsöebasseini (FRG) lõunaosas on alates eelmise sajandi lõpust kaadatud puistangud eesmärgiga luua kunstlikke künkaid, mis on hiljem kaetud metsataimestikuga.
Himiza põllumajanduse jaoks
Keemiliste edusammude kasutuselevõtu tulemusel saavutatud põllumajanduse edusammud on hästi teada. Kõrge saagikus saadakse mineraalväetiste kasutamisega, kultuursaaduste säilivus saavutatakse umbrohu ja kahjurite vastu võitlemiseks loodud pestitsiidide abil. Kõiki neid kemikaale tuleb aga kasutada väga hoolikalt ja rangelt järgida teadlaste poolt välja töötatud lisatud keemiliste elementide kvantitatiivseid standardeid.
Mineraalväetiste kasutamine
Kui looduslikud taimed surevad, tagastavad nad imendunud keemilised elemendid mulda, säilitades seeläbi ainete bioloogilise tsükli. Kuid kultuurtaimestikuga seda ei juhtu. Kultuurtaimestiku mass tagastatakse mulda vaid osaliselt (umbes kolmandik). Inimene rikub kunstlikult tasakaalustatud bioloogilist tsüklit, eemaldades saagi ja koos sellega mullast imendunud keemilised elemendid. Esiteks kehtib see "viljakuse triaadi" kohta: lämmastik, fosfor ja kaalium. Kuid inimkond on leidnud sellest olukorrast väljapääsu: taimede toitainete kaotuse täiendamiseks ja tootlikkuse suurendamiseks viiakse need elemendid pinnasesse mineraalväetiste kujul.
Lämmastikväetiste probleem
Kui mulda viidava lämmastiku kogus ületab taimede vajaduse, siis liigne nitraatide kogus siseneb osaliselt taimedesse ja toimub osaliselt mullavete poolt, mis põhjustab pinnavees nitraatide sisalduse suurenemist, aga ka mitmeid muid negatiivsed tagajärjed. Lämmastiku liigse sisaldusega suureneb nitraatide sisaldus põllumajandustoodetes. Inimkehasse sattudes võivad nitraadid osaliselt muutuda nitrititeks, mis põhjustavad rasket haigust (methemoglobineemiat), mis on seotud hapniku transportimisega vereringesüsteemi kaudu.
Lämmastikväetiste kasutamisel tuleks rangelt arvesse võtta kasvatatava põllukultuuri lämmastikuvajadust, põllukultuuri tarbimise dünaamikat ja mulla koostist. Vajame läbimõeldud süsteemi muldade kaitsmiseks liigsete lämmastikuühendite eest. See on eriti oluline, kuna tänapäevased linnad ja suured loomakasvatusettevõtted on muldade ja vete lämmastikureostuse allikad.
Arendatakse selle elemendi bioloogiliste allikate kasutamise tehnikaid. Need on kõrgemate taimede ja mikroorganismide lämmastikku siduvad kooslused. Kaunviljade (lutsern, ristik jt) kultuuridega kaasneb lämmastiku sidumine kuni 300 kg/ha.
Fosfaatväetiste probleem
Umbes kaks kolmandikku põllukultuuride mullast kinnijäänud fosforist eemaldatakse koos saagiga. Need kaod taastatakse ka mineraalväetiste mulda lisamisega.
Kaasaegse intensiivpõllumajandusega kaasneb pinnavee reostus fosfori ja lämmastiku lahustuvate ühenditega, mis akumuleeruvad lõplikesse äravoolubasseinidesse ning põhjustavad neis veehoidlates vetikate ja mikroorganismide kiiret kasvu. Seda nähtust nimetatakse veekogude eutrofeerumiseks. Sellistes reservuaarides kulub hapnik kiiresti vetikate hingamisel ja nende rohkete jääkainete oksüdeerumisel. Peagi tekib hapnikuvaeguse olukord, mille tõttu hukkuvad kalad ja teised veeloomad ning nende lagunemine algab vesiniksulfiidi, ammoniaagi ja nende derivaatide tekkega. Eutrofeerumine mõjutab paljusid järvi, sealhulgas Põhja-Ameerika suuri järvi.
Kaaliumväetiste probleem
Kaaliumväetiste suurte annuste kasutamisel ei leitud kahjulikku mõju, kuid kuna olulise osa väetistest moodustavad kloriidid, on sageli tunda klooriioonide mõju, mis mõjutab mulla seisundit negatiivselt.
Mineraalväetiste laialdase kasutamisega mullakaitse korraldus peaks olema suunatud väetise masside tasakaalustamisele saagiga, arvestades konkreetseid maastikutingimusi ja mulla koostist. Väetiste kasutamine peaks olema võimalikult lähedal taimede nendele arenguetappidele, kui nad vajavad massiliselt sobivaid keemilisi elemente. Kaitsemeetmete põhiülesanne peaks olema suunatud pinna- ja põhjavee äravooluga väetiste eemaldamise vältimisele ning ülemääraste sissetoodud elementide sattumise vältimisele põllumajandustoodetesse.
Umbes mürgiste kemikaalide (pestitsiidide) probleem
FAO andmetel moodustavad umbrohtude ja kahjurite tekitatud aastased kahjud 34% potentsiaalsest toodangust ja hinnanguliselt 75 miljardit dollarit. Pestitsiidide kasutamine säilitab olulise osa saagist, nii et nende kasutamine on kiiresti kasutusele võetud põllumajanduses, kuid sellega kaasneb. arvukalt negatiivseid tagajärgi. Kahjureid hävitades hävitavad nad keerukaid ökoloogilisi süsteeme ja aitavad kaasa paljude loomade hukkumisele. Mõned pestitsiidid kogunevad järk-järgult mööda troofilisi ahelaid ja võivad toiduga inimkehasse sattudes põhjustada ohtlikke haigusi. Mõned biotsiidid avaldavad geneetilisele aparatuurile tugevamat mõju kui kiirgus.
Pinnasesse sattudes lahustuvad pestitsiidid mulla niiskuses ja transporditakse koos sellega mööda profiili alla. Pestitsiidide pinnasesse jäämise aeg sõltub nende koostisest. Vastupidavad ühendused kestavad kuni 10 aastat või kauem.
Looduslike vetega rännates ja tuulega kaasas kandes levivad püsivad pestitsiidid pikkade vahemaade taha. Teadaolevalt leiti suurtest ookeanidest, Gröönimaa ja Antarktika jääkihtide pinnalt sademete hulgast tähtsusetuid pestitsiidide jälgi. 1972. aastal sadas Rootsis atmosfääri sademetesse rohkem DDT-d, kui seal riigis toodeti.
Pinnase kaitsmine pestitsiididega saastumise eest hõlmab võimalike vähem toksiliste ja vähem püsivate ühendite teket. Arendatakse meetodeid annuste vähendamiseks, vähendamata nende efektiivsust. Väga oluline on vähendada õhust pritsimist maapinnale pritsimise, samuti rangelt selektiivsete töötluste kasutamise arvelt.
Vaatamata võetud meetmetele jõuab põldude pestitsiididega töötlemisel sihtmärgini vaid väike osa. Suurem osa sellest koguneb pinnasesse ja looduslikesse vetesse. Oluline ülesanne on kiirendada pestitsiidide lagunemist ja nende lagunemist mittetoksilisteks komponentideks. On kindlaks tehtud, et paljud pestitsiidid lagunevad ultraviolettkiirguse mõjul, osa mürgiseid ühendeid hävib hüdrolüüsi tulemusena, kõige aktiivsemalt aga lagundavad pestitsiide mikroorganismid.
Tänapäeval jälgivad paljud riigid, sealhulgas Venemaa, pestitsiididega keskkonnareostust. Pestitsiididele on kehtestatud normid maksimaalsete lubatud kontsentratsioonide kohta pinnases, mis ulatuvad sajandik- ja kümnendikutesse mg/kg mulla kohta.
Tööstus- ja igapäevaelu uusi heitmeid keskkonda
Viimase kahe sajandi jooksul on inimeste tootmistegevus järsult kasvanud. Tööstuslikuks kasutamiseks kasutatakse üha enam mitmesuguseid mineraalseid tooraineid. Nüüd kulutavad inimesed erinevateks vajadusteks 3,5 - 4,03 tuhat km3 vett aastas, s.o. umbes 10% kõigi maailma jõgede koguvoolust. Samal ajal satub pinnavette kümneid miljoneid tonne olme-, tööstus- ja põllumajandusjäätmeid ning atmosfääri paiskub sadu miljoneid tonne gaase ja tolmu. Inimtootmistegevusest on saanud globaalne geokeemiline tegur.
Selline intensiivne inimmõju keskkonnale kajastub loomulikult planeedi pinnases. Ohtlikud on ka inimtekkelised heitmed atmosfääri. Nendest heitkogustest pärinevad tahked ained (osakesed alates 10 mikronist ja suuremad) settivad saasteallikate lähedale, samas kui gaasides olevad väiksemad osakesed kanduvad pikkade vahemaade taha.
Reostus väävliühenditega
Väävel eraldub mineraalsete kütuste (kivisüsi, õli, turvas) põletamisel. Märkimisväärne kogus oksüdeeritud väävlit satub atmosfääri metallurgiliste protsesside, tsemendi tootmise jms käigus.
Suurimat kahju põhjustab väävli tarbimine SO2, väävel- ja väävelhappe kujul. Vääveloksiid, mis tungib läbi roheliste taimeorganite stoomi, põhjustab taimede fotosünteesi aktiivsuse ja tootlikkuse languse. Väävel- ja väävelhapped, mis langevad koos vihmaveega, mõjutavad taimestikku. SO2 esinemine koguses 3 mg/l põhjustab sademevee pH languse 4-ni ja “happevihmade” teket. Õnneks on nende ühendite eluiga atmosfääris mitmest tunnist 6 päevani, kuid selle aja jooksul võivad need koos õhumassidega kanduda saasteallikatest kümnete ja sadade kilomeetrite kaugusele ning langeda "happevihmana".
Happeline vihmavesi tõstab mulla happesust, pärsib mulla mikrofloora aktiivsust, suurendab taimetoitainete eemaldamist mullast, reostab veekogusid, mõjutab puittaimestikku. Mingil määral saab happeliste sademete mõju neutraliseerida pinnase lupjamisega.
Raskemetallide reostus
Muldkatte jaoks pole vähem ohtlikud saasteained, mis langevad saasteallika lähedusse. Täpselt nii avaldub reostus raskmetallide ja arseeniga, mis moodustavad inimese tekitatud geokeemilisi anomaaliaid, s.t. suurenenud metallide kontsentratsiooniga alad pinnases ja taimestikus.
Metallurgiaettevõtted lasevad igal aastal maapinnale sadu tuhandeid tonne vaske, tsinki, koobaltit, kümneid tuhandeid tonne pliid, elavhõbedat ja niklit. Metallide (nende ja teiste) tehnogeenne hajumine toimub ka muude tootmisprotsesside käigus.
Inimtekkelised anomaaliad tootmisettevõtete ja tööstuskeskuste ümbruses ulatuvad olenevalt tootmisvõimsusest mitmest kilomeetrist kuni 30-40 km-ni. Metallide sisaldus pinnases ja taimestikus väheneb üsna kiiresti saasteallikast äärealadele. Anomaalia sees saab eristada kahte tsooni. Esimest, vahetult saasteallikaga külgnevat, iseloomustab muldkatte tõsine hävimine, taimestiku ja eluslooduse hävitamine. Selles piirkonnas on metallide saasteainete kontsentratsioon väga kõrge. Teises, ulatuslikumas tsoonis säilitavad mullad täielikult oma struktuuri, kuid mikrobioloogiline aktiivsus neis on alla surutud. Raskmetallidega saastunud muldades on selgelt väljendunud metallisisalduse tõus mullaprofiili alt ülespoole ja selle kõrgeim sisaldus profiili äärmises osas.
Peamine pliisaaste allikas on maanteetransport. Valdav osa (80-90%) heitmetest ladestub maanteede äärde pinnase ja taimestiku pinnale. Nii tekivad teeäärsed geokeemilised pliianomaaliad laiusega (olenevalt sõidukite liikluse intensiivsusest) mitmekümnest meetrist kuni 300-400 m ja kõrgusega kuni 6 m.
Raskmetallid, mis tulevad mullast taimedesse ja sealt edasi loomade ja inimeste kehadesse, suudavad järk-järgult koguneda. Kõige mürgisemad on elavhõbe, kaadmium, plii ja nendega mürgitamine põhjustab tõsiseid tagajärgi. Tsink ja vask on vähem mürgised, kuid mulla saastumine nendega pärsib mikrobioloogilist aktiivsust ja vähendab bioloogilist produktiivsust.
Metalli saasteainete piiratud levik biosfääris on suuresti tingitud pinnasest. Enamik pinnasesse sattuvatest kergesti liikuvatest veeslahustuvatest metalliühenditest on kindlalt seotud orgaanilise aine ja tugevalt hajutatud savimineraalidega. Metalli saasteainete fikseerimine pinnases on nii tugev, et Skandinaavia maade vanade metallurgiapiirkondade muldades, kus maagi sulatamine lõppes umbes 100 aastat tagasi, on endiselt säilinud kõrge raskmetallide ja arseeni sisaldus. Järelikult toimib pinnaskate globaalse geokeemilise ekraanina, säilitades olulise osa saastavatest elementidest.
Muldade kaitsevõimel on aga piirid, mistõttu on muldade kaitsmine raskmetallidega saastumise eest kiireloomuline ülesanne. Metalliheitmete vähendamiseks atmosfääri on vajalik tootmise järkjärguline üleminek suletud tehnoloogilistele tsüklitele, samuti puhastusseadmete kohustuslik kasutamine.
Kõrbestumine on üks inimkonna globaalsetest probleemidest
Paljudest globaalsetest probleemidest on ehk kõige vähem tuntud kõrbestumise probleem, kuigi kõik teavad, et kõrbealasid iseloomustab äärmiselt kuum kliima, suur niiskusdefitsiit ja üsna habras ökosüsteem, kuid samas on neil maadel kõrge majanduslik olukord. potentsiaal.
Teaduskirjanduses ja ametlikes dokumentides kirjeldatakse seda kui keskkonna aeglase lagunemise protsessi viimast etappi kuivas tsoonis ning see on sotsiaal-majandusliku süsteemi ning looduslike ja inimtekkeliste tegurite vahelise keerulise koostoime tulemus.
Kõrbe- ja poolkõrbealad on viimastel aastakümnetel kogenud erilist inimtekkelist survet, kui mitmed riigid hakkasid neid eriti ulatuslikult arendama, otsides uusi mineraalse tooraine, maamassi ja bioloogiliste ressursside allikaid.
Põllumajanduspindade laiendamine, kariloomade arvu suurenemine ja loodusliku sööda intensiivsem kasutamine ning agrotööstuslike meetodite kasutuselevõtt kuivade maade arendamisel tõid nendel aladel kaasa ökoloogilise-ressursi tasakaalu järsu katkemise. Just kuivadel maadel kannatab kümnete Aafrika ja Aasia arengumaade elanikkond praegu vaesuse, nälja ja haiguste käes.
ÜRO Keskkonnaprogrammi hinnangul ulatub maailmas ainuüksi niisutatava maa aastane kaotus kõrbestumise tõttu 6 miljoni hektarini. Leiti, et inimese loodud kõrbete pindala on 9,1 miljonit km. Lisaks on umbes 3,5 miljardit hektarit vastuvõtlik kõrbestumisele – see oht ähvardab enam kui saja riigi territooriumi üle maailma. Igal aastal läheb umbes 21 miljonit hektarit täieliku lagunemise seisundisse ja 6 miljonit hektarit neelavad kõrbed. Kõrgeimat kõrbestumist täheldatakse Aafrika, Aasia ja Ladina-Ameerika riikides. Need protsessid on eriti ohtlikud ja levinud arengumaades.
Kõrbestumine on praegu inimkonna üks olulisemaid globaalseid probleeme. Põldude kündmisel tõusevad viljaka pinnaskatte osakesed õhku, hajuvad, kanduvad veejugadega põldudelt minema, ladestuvad uutesse kohtadesse ja kanduvad pöördumatult tohututes kogustes Maailmamerde. Looduslik protsess, mille käigus vesi ja tuul hävitavad pinnase pealmise kihi, uhuvad ära ja hajuvad selle osakesed, võimendub ja kiireneb märkimisväärselt, kui inimesed künnavad liiga palju maad.
Kiiresti arvuliselt kasvav inimkond hakkas üha enam tungima raskesti ligipääsetavatesse piirkondadesse ja kaasama oma tegevustesse loodusvarasid. Praeguseks on ka kuivad territooriumid sattunud tõsise inimtekkelise surve alla, moodustades umbes 30% maakera maismaast, mida peetakse praegu inimeste viimaseks maavaruks. Juba praegu moodustavad need alad umbes 80% niisutatavast maast, 170 miljonit hektarit kasutatakse vihmapõllumajanduseks ja 3,6 miljardit hektarit karjamaadena. Siin elab umbes 800 miljonit inimest ehk peaaegu 20% maailma elanikkonnast.
Erinevate kõrbestumise protsesside avaldumisaste ja kiirus on peamiselt tingitud inimese ebaõigest majandustegevusest, mis ei võta arvesse looduslike komponentide väliseid ja sisemisi suhteid, mis reguleerivad maastike aine ja energia tasakaalu ning lõpuks ka bioloogilist produktiivsust. maadest. Kõige tundlikumad inimtekkeliste häiringute suhtes on mõistagi põua- ja poolkuivade alade maastikud, millel on üsna habras struktuur ja sajanditepikkuse inimtegevuse ajalooline mõju neile. tootlikkus mulla erosioon kõrbestumine
Inimtegevusest tingitud kõrbestumine on vaid teatud osa arengumaid haaranud sügavast sotsiaal-majanduslikust kriisist. Loodusvarade suurenenud kasutamise taga enamikus nendes riikides on endised metropolid oma ulatusliku rahvusvaheliste korporatsioonide süsteemiga.
Seega on kõrbestumise probleem ennekõike sotsiaal-majanduslik ja seejärel keskkonnaprobleem. Endise NSV Liidu kuivades piirkondades ei täheldata inimtekkeliste põhjuste põhjustatud kõrbestumise protsesse ulatuslikult.
Nende protsesside individuaalsed lokaalsed ilmingud: suurenenud tuule- ja veeerosioon uusarenduse piirkondades, muldade sekundaarne sooldumine niisutatud oaasides ja niisutuskanalite trassidel, liikuva liiva taskute moodustumine mõne kasvava asula lähedal ja transpordimagistraalide ääres. ületada erinevate tehniliste ja agromelioratsioonimeetmete abil .
Hoolimata piirkonna kõrbestumise näiliselt tähtsusetutest ilmingutest, ei saa muret tekitada teatud suurte, peamiselt veega seotud rajatiste otsese ehitamise piirkondades arenev ökoloogiline olukord, samuti selliste rajatiste kaudne mõju külgnevatele territooriumidele. Adjidarya väina sulgemise tulemusena 1980. aastal Kaspia mere ja Karobogaz lahe vahel toimuvad tõsised inimtekkelised muutused ökoloogilises tasakaalus. Vaid 5 aastaga kuivas laht täielikult välja ja 10 tuhande km suurusel alal tekkis tüüpiline soolakõrb.
Araali mere suur piirkond on katastroofiliste keskkonnahäirete piirkond. Merd toitvate Amudarja ja Syr Darja jõgede reguleerimise ning nende vee intensiivse niisutamise tulemusena on Araali mere tase järsult langenud ning merepõhi on paljandunud suurtel aladel, kus toimuvad kõrbestumise protsessid. nüüd lokkav.
Postitatud saidile Allbest.ru
...Sarnased dokumendid
Ettevõtte kompleksne mõju keskkonnale. Õhuheitmete ja nende omaduste hindamine. Ettevõtte sanitaarkaitsevöönd. Mõju pinnasele, põhja- ja pinnaveele. Ohtlike ja kahjulike tegurite mõju inimkehale.
kursusetöö, lisatud 12.02.2009
Inimese majandus- ja tootmistegevuse antropogeenne mõju biosfääri põhikomponentidele - atmosfäärile, hüdrosfäärile, litosfäärile. Soovitused ratsionaalse interaktsiooni süsteemi täiustamiseks inim-keskkond süsteemis.
abstraktne, lisatud 24.08.2009
Tjumeni ökoloogilised omadused. Mullakate linnas ja äärelinnas. Tööstusettevõtete paiknemine keskkonnamõju tegurina. Tjumeni akutehase keskkonnamõju võrdlev analüüs.
kursusetöö, lisatud 05.02.2016
Keskkonnasaasteainete olemus ja omadused, nende mõju tunnused inimesele ja taimestikule. Tahkekütuse põlemisel tekkivate heitkoguste koostis. Mobiilsetest heiteallikatest tulenev saaste. Autode heitgaaside elemendid ja tüübid.
test, lisatud 01.07.2015
Toidu tootmise mõju veevarudele. Toidu tootmisel tekkivad kahjulikud heitmed, nende mõju inimorganismile ja keskkonnale. Ettevõte kui keskkonnareostuse allikas. Sanitaarkaitsevööndi suuruse põhjendus.
lõputöö, lisatud 18.05.2016
Inimtegevuse tulemusena eralduvate ohtlike ainete (elavhõbe, plii) mõju. Ökoloogiline olukord ja reostuse tase Donetski oblastis. Rahvusvahelise keskkonnaalase koostöö vormid, Ukraina osalemine keskkonnasuhetes.
abstraktne, lisatud 12.01.2009
Ökoloogiline olukord nafta- ja gaasitootmispiirkondades. Peamised saasteallikad ja nende mõju keskkonnale ja inimesele. Kaasaegsed meetodid negatiivsete mõjude tagajärgede kõrvaldamiseks; keskkonnakaitse õigusabi.
kursusetöö, lisatud 22.01.2012
Looduslik ja inimtekkeline radioaktiivsus. Radioaktiivsete heitmete mõju elusorganismidele ja inimestele. Tšernobõli õppetunnid, kiirgus meditsiinis. Vähirakkude aatomipomm. Radiobioloogia põhisuunad. Rakkude kaitsmine kiirguse eest.
abstraktne, lisatud 11.07.2012
Inimese mõju keskkonnale. Keskkonnaprobleemide põhialused. Kasvuhooneefekt (globaalne soojenemine): ajalugu, märgid, võimalikud tagajärjed keskkonnale ja probleemi lahendamise viisid. Happeline sade. Osoonikihi hävitamine.
kursusetöö, lisatud 15.02.2009
Inimese ja looduse vastasmõju ajalugu, negatiivsed antropogeensed mõjud keskkonnale iidsetest aegadest tänapäevani. Inimese loominguline tegevus koos tööriistade tekkimisega. Kaasaegsete tehnoloogiate mõju keskkonnale.
Ajaloo jooksul on inimühiskonna mõju muldkattele pidevalt suurenenud. Kaugetel aegadel puhastasid lugematud karjad taimestiku ja tallasid muru suurel kuival maastikul. Deflatsioon (muldade hävitamine tuule poolt) lõpetas muldade hävitamise. Viimasel ajal on kuivendamiseta niisutamise tulemusena kümned miljonid hektarid viljakad pinnased muutunud soolaseks maaks ja soolakõrbeteks. 20. sajandil suured alad väga viljakaid lammimuldasid ujutati üle või soostuti suurtele jõgedele tammide ja veehoidlate rajamise tagajärjel. Kuid hoolimata sellest, kui suured on mulla hävimise nähtused, on see vaid väike osa inimühiskonna mõju tulemustest Maa muldkattele. Inimmõju peamine tulemus mullale on mullatekke protsessi järkjärguline muutumine, keemiliste elementide ringluse protsesside ja energia muundumise protsesside järjest sügavam reguleerimine mullas.
Üks olulisemaid mullatekke tegureid, maailma maismaa taimestik, on läbi teinud põhjalikud muutused. Ajaloolise aja jooksul on metsa pindala vähenenud enam kui poole võrra. Tagades talle kasulike taimede arengu, asendas inimene olulisel osal maast looduslikud biotsenoosid tehislikega. Kultuurtaimede biomass (erinevalt looduslikust taimestikust) ei sisene antud maastikul täielikult aineringesse. Märkimisväärne osa kultuurtaimestikust (kuni 80%) eemaldatakse selle kasvukohast. See viib mulla huumuse-, lämmastiku-, fosfori-, kaaliumi- ja mikroelementide varude ammendumiseni ja lõpuks mulla viljakuse vähenemiseni.
Iidsetel aegadel lahendati see probleem väikese rahvaarvuga võrreldes maa ülejäägi tõttu nii, et pärast ühe või mitme saagi koristamist jäeti haritav ala pikaks ajaks maha. Aja jooksul biogeokeemiline tasakaal mullas taastus ja ala sai uuesti harida.
Metsavööndis kasutati kaldkriipsu põlluharimissüsteem, kus mets põletati ja põletatud taimestiku tuhaelementidega rikastatud vabanenud ala külvati. Pärast ammendumist jäeti haritav ala maha ja põletati uus. Selle põlluharimisviisiga saagi tagas mineraaltoiteelementide varustamine tuhaga, mis saadi puittaimestiku kohapeal põletamisel. Raaduse suured tööjõukulud tasus ära väga kõrge saagikus. Puhastatud ala kasutati 13 aastat liivmuldadel ja kuni 58 aastat savimuldadel, misjärel jäeti see metsaga võssa või mõnda aega kasutusse heina- või karjamaana. Kui pärast seda lakkas selline ala inimmõjust (raie, karjatamine), siis 40-80 aastaga (metsavööndi keskel ja lõuna pool) taastati selles huumushorisont. Põhjapoolse metsavööndi muldade taastamiseks oli vaja kaks kuni kolm korda pikemat aega.
Kaldkriipsutamise ja põletamise süsteemi mõju põhjustas pinnase kokkupuudet, suurenenud pinnase äravoolu ja mulla erosiooni, mikroreljeefi tasandamist ja mullafauna kahanemist. Kuigi haritavate alade pindala oli suhteliselt väike ja tsükkel kestis kaua, sadade ja tuhandete aastate jooksul, muutusid suured alad kärpimisega sügavalt ümber. Teada on näiteks, et Soomes 18.–19. (s.o 200 aastaga) läbis raie 85% territooriumist.
Metsavööndi lõunaosas ja keskel olid kaldkriipsu tagajärjed eriti teravad liivastel muldadel, kus põlismetsad asendusid spetsiifiliste hariliku männiga metsadega. See tõi kaasa laialehiste puuliikide (jalakas, pärn, tamm jt) levila taandumise põhjapiirist lõunasse. Metsavööndi põhjaosas viis kodumaise põhjapõdrakasvatuse areng, millega kaasnes suurenenud metsade põletamine, tundravööndi väljakujunemiseni metsatundra ehk põhjataiga, mis suurte puude või nende kändude leidude järgi otsustades. , jõudis Põhja-Jäämere kallastele juba 18.-19.
Seega on põllumajandus toonud metsavööndis kaasa kõige põhjalikumad muutused eluskattes ja maastikus tervikuna. Põllumajandus oli ilmselt juhtiv tegur podsoolsete muldade laialdasel levikul Ida-Euroopa metsavööndis. Võib-olla avaldas see looduslike ökosüsteemide inimtekkelise ümberkujundamise võimas tegur kliimale teatud mõju.
Stepitingimustes olid kõige iidsemad põlluharimissüsteemid kesa ja kesa. Kesasüsteemi korral jäeti kasutuses olevad maatükid pärast ammendumist pikaks ajaks maha, kesa korral aga lühemaks perioodiks. Järk-järgult vähenes vaba maa hulk, lühenes üha enam kesaperiood (viljade vaheaeg) ja jõudis lõpuks aastani. Nii tekkiski kahe-kolmepõllulise külvikorraga söötis. Selline intensiivne mulla kasutamine ilma väetisteta ja madala põllumajandustehnoloogiaga aitas aga kaasa saagikuse ja tootekvaliteedi järkjärgulisele langusele.
Eluline vajadus on seadnud inimühiskonna silmitsi mullavarude taastamise ülesandega. Möödunud sajandi keskpaigast algas mineraalväetiste tööstuslik tootmine, mille kasutuselevõtt kompenseeris saagiga kaduma läinud taimetoitaineid.
Rahvastiku kasv ja põllumajanduseks sobivate alade piiratus on toonud päevakorda pinnase taastamise (parandamise) probleemi. Melioratsioon on suunatud eelkõige veerežiimi optimeerimisele. Liigniiskuse ja vettinud alad kuivendatakse kuivades piirkondades, kasutatakse kunstlikku kastmist. Lisaks võideldakse pinnase sooldumisega, lubjatakse happelisi muldi, kipsitakse solonetse, taastatakse ja taastatakse kaevanduste, karjääride ja puistangute alad. Melioratsioon laieneb ka kvaliteetsetele muldadele, tõstes nende viljakust veelgi kõrgemale.
Inimtegevuse tulemusena on tekkinud täiesti uut tüüpi mullad. Näiteks Egiptuses, Indias ja Kesk-Aasia riikides on tuhandeid aastaid kestnud niisutamise tulemusena tekkinud võimsad kunstlikud loopealsed kõrge huumuse-, lämmastiku-, fosfori-, kaaliumi- ja mikroelementide sisaldusega. Hiina lössi platoo tohutul territooriumil on paljude põlvkondade töö tulemusena loodud erilised inimtekkelised mullad heilutu . Mõnes riigis lupjati enam kui sada aastat happelisi muldasid, mis muudeti järk-järgult neutraalseteks. Krimmi lõunaranniku viinamarjaistanduste mullad, mida on kasutatud enam kui kaks tuhat aastat, on muutunud eriliseks kultuurpinnaseks. Mered taastati ja Hollandi muutunud rannikud muudeti viljakateks maadeks.
Töö pinnaskatte hävitamise protsesside ennetamiseks on saanud laia haarde: rajatakse metsakaitseistandusi, rajatakse tehisreservuaare ja niisutussüsteeme.
Planeedi maafondi struktuur. V. P. Maksakovski sõnul on kogu planeedi maafondi pindala 134 miljonit km 2 (see on kogu maismaa pindala, välja arvatud Antarktika ja Gröönimaa). Maafondil on järgmine struktuur:11% (14,5 mln km 2) haritavad maad (põllumaad, aiad, istandused, külviniidud);
23% (31 mln km 2) looduslikud niidud ja karjamaad;
30% (40 mln km 2) metsi ja põõsaid;
2% (4,5 mln km 2) asulaid, tööstust, transporditeid;
34% (44 mln km 2) ebaproduktiivseid ja vähetootlikke maid (tundra ja metsatundra, kõrbed, liustikud, sood, kuristik, madalikud ja maismaareservuaarid).
Haritavad maad annavad 88% inimesele vajalikust toidust. Niidud ja karjamaad annavad 10% inimeste poolt tarbitavast toidust.
Haritavad (peamiselt põllumaad) on koondunud peamiselt meie planeedi metsa-, metsa-steppide ja steppide piirkondadesse.
20. sajandi esimesel poolel. pooled haritavatest maadest olid steppide ja metsasteppide tšernozemid, tumedad preeriamullad, hallid ja pruunid metsamullad, kuna neid muldasid on meie ajal kõige mugavam ja produktiivsem harida, küntakse neid muldasid vähem kui pooltel nende poolt hõivatud territooriumil, kuid nende maa kasvu kündmise edasist kasvu piiravad mitmed põhjused. Esiteks on nende muldade alad tihedalt asustatud, neisse on koondunud tööstus ning territooriumi läbib tihe transpordimagistraalide võrgustik. Teiseks on keskkonnaohtlik niitude, haruldaste allesjäänud metsade ja tehistaimede, parkide ja muude puhkerajatiste edasine kündmine.
Seetõttu tuleb varusid otsida teiste mullarühmade levikualadelt. Põllumaade laiendamise väljavaateid maailmas on uurinud erinevate riikide mullateadlased. Vastavalt ühele neist uuringutest, mille viisid läbi Venemaa teadlased, võttes arvesse keskkonnatingimusi, on 8,6 miljoni km 2 karjamaade ja 3,6 miljoni km 2 metsade kündmise tõttu põllumajanduse suurendamine keskkonnas lubatud. Oodatav peamiselt niiske troopikas ja osaliselt taigametsades ning karjamaadel hooajaliselt niiske troopika ja subtroopika territooriumil, samuti niiskes troopikas, poolkõrbetes ja kõrbetes. Nende teadlaste prognoosi kohaselt peaks tulevikus suurim hulk põllumaad koonduma troopilisse vööndisse, teisele kohale jäävad subtroopilise vööndi maad, traditsiooniliselt peamiseks aluseks peetud subboreaalse vööndi mullad. põllumajanduse jaoks (tšernozemid, kastan, hall ja pruun mets, tumedad preeriamullad) ) saab kolmanda koha.
Erinevate mullaliikide ebaühtlast kasutamist põllumajanduses illustreerib pilt mandrite muldkatte põllumajanduslikust kasutusest. 70. aastate seisuga kündis Lääne-Euroopa muldkate 30%, Aafrika 14%, Põhja- ja Lõuna-Ameerika tohutul pinnal moodustas põllumaa sellest territooriumist vaid 3,5%, Austraalias ja Okeaanias oli küntud vaid 30%. üle 4%.
Maailma maafondi põhiprobleemiks on põllumajandusmaa degradeerumine. Sellise degradatsiooni all mõistetakse mullaviljakuse kahanemist, mulla erosiooni, mulla saastumist, looduslike karjamaade bioloogilise produktiivsuse vähenemist, niisutusalade sooldumist ja vettitamist, maa võõrandamist elamumajanduse, tööstus- ja transpordiehituse vajadusteks.
Mõnede hinnangute kohaselt on inimkond kaotanud juba 2 miljardit hektarit kunagist tootlikku maad. Ainuüksi erosiooni tõttu, mis on levinud mitte ainult mahajäänud, vaid ka arenenud riikides, langeb igal aastal põllumajandustootmisest välja 67 miljonit hektarit. Ligikaudu pool maailma niisutatavast maast on sooldunud ja soostunud, mis toob kaasa ka 200-300 tuhande hektari suuruse maakadu aastas.
Mulla hävimine inimtegevuse tagajärjel. Meid ümbritsevat looduskeskkonda iseloomustab kõigi selle komponentide tihe seos, mis toimub tänu ainevahetuse ja energia tsüklilistele protsessidele. Maa pinnaskate (pedosfäär) on nende protsesside kaudu lahutamatult seotud biosfääri teiste komponentidega. Hoolimatu inimtekkeline mõju üksikutele looduslikele komponentidele mõjutab paratamatult muldkatte seisundit. Inimtegevuse ettenägematute tagajärgede tuntud näited on pinnase hävimine veerežiimi muutumise tagajärjel pärast metsade raadamist, viljakate lammimaade soostumine põhjavee taseme tõusust pärast suurte hüdroelektrijaamade rajamist jne. Tõsine probleem. on tekkinud inimtekkelise pinnasereostuse tõttu. Kontrollimatult kasvav tööstus- ja olmejäätmete heitkogus keskkonda 20. sajandi teisel poolel. on saavutanud ohtliku taseme. Loodusvett, õhku ja pinnast saastavad keemilised ühendid satuvad troofiliste ahelate kaudu taime- ja loomaorganismidesse, põhjustades seeläbi järjekindlalt mürgiste ainete kontsentratsiooni suurenemist neis. Biosfääri kaitsmine reostuse eest ning loodusvarade säästlikum ja ratsionaalsem kasutamine on meie aja globaalne ülesanne, mille edukast arengust sõltub inimkonna tulevik. Sellega seoses on eriti oluline muldkatte kaitse, mis neelab enamiku tehnogeensetest saasteainetest, fikseerib need osaliselt pinnase massis, muudab neid osaliselt ja kaasab rändevoogudesse.Suureneva keskkonnasaaste probleem on omandanud juba ammu ülemaailmse tähtsuse. 1972. aastal toimus Stockholmis ÜRO spetsiaalne keskkonnakonverents, kus töötati välja programm, mis sisaldas soovitusi globaalse keskkonnaseire (kontrolli) süsteemi korraldamiseks.
Mulda tuleb kaitsta protsesside mõju eest, mis hävitavad selle väärtuslikke omadusi - struktuuri, mulla huumusesisaldust, mikroobide populatsiooni ning samal ajal kahjulike ja mürgiste ainete sattumise ja kuhjumise eest.
Pinnase erosioon. Kui looduslik taimkate on häiritud tuule ja sademetega, võib tekkida ülemiste mullahorisontide hävimine. Seda nähtust nimetatakse pinnase erosiooniks. Erosiooni korral kaotab pinnas väikesed osakesed ja muudab selle keemilist koostist. Erodeeruvatest muldadest eemaldatakse olulisemad keemilised elemendid - huumus, lämmastik, fosfor jne. Erosiooni võib põhjustada mitu põhjust.Tuulerosiooni põhjustab lahtise pinnasekatte liikumine tuule toimel. Läbipuhutava pinnase kogus ulatub kohati väga suurteks suurusteks 120 124 t/ha. Tuulerosioon areneb peamiselt hävinud taimestiku ja ebapiisava õhuniiskusega aladel.
Osalise hajutamise tulemusena kaotab muld hektari kohta kümneid tonne huumust ja olulisel määral taimetoitaineid, mis põhjustab märgatava saagikuse languse. Igal aastal jäetakse paljudes Aasia, Aafrika, Kesk- ja Lõuna-Ameerika riikides tuuleerosiooni tõttu maha miljoneid hektareid maad.
Mulla liikumine sõltub tuule kiirusest, pinnase mehaanilisest koostisest ja selle struktuurist, taimestiku iseloomust ja mõnest muust tegurist. Kerge mehaanilise koostisega muldade puhumine algab suhteliselt nõrga tuulega (kiirus 34 m/s). Raskeid saviseid muldasid puhub tuul kiirusega umbes 6 m/s või rohkem. Struktuursed mullad on erosioonile vastupidavamad kui tolmmullad. Erosioonikindlaks peetakse mulda, mille ülemises horisondis on üle 60% üle 1 mm täitematerjali.
Muldade kaitsmiseks tuuleerosiooni eest luuakse õhumasside liikumiseks takistusi metsaribade ning põõsaste ja kõrgete taimede stseenidena.
Üks nii väga iidsetel aegadel kui ka meie ajal toimunud erosiooniprotsesside globaalseid tagajärgi on inimtekkeliste kõrbete teke. Nende hulka kuuluvad Kesk- ja Lääne-Aasia ning Põhja-Aafrika kõrbed ja poolkõrbed, mis tõenäoliselt võlgnesid oma kujunemise nendel aladel kunagi asunud pastoraalsetele hõimudele. Mida ei suutnud ära süüa lugematud lamba-, kaameli- ja hobusekarjad, raiusid karjakasvatajad maha ja põletasid. Pärast taimestiku hävitamist kaitsmata pinnas kõrbestus. Väga lähedasel ajal, sõna otseses mõttes mitme põlvkonna silme all, haaras sarnane kõrbestumise protsess halvasti läbimõeldud lambakasvatuse tagajärjel paljusid Austraalia piirkondi.
1980. aastate lõpuks ületas inimtekkeliste kõrbete kogupindala 9 miljonit km 2 ja see on peaaegu võrdne USA või Hiina territooriumiga ning moodustab 6,7% kogu planeedi maafondist. Antropogeense kõrbestumise protsess jätkub täna. Veel 30–40 miljonit km2 enam kui 60 riigis on kõrbestumise ohus. Kõrbestumise probleemi peetakse inimkonna globaalseks probleemiks.
Inimtekkelise kõrbestumise peamisteks põhjusteks on ülekarjatamine, metsade hävitamine, samuti haritavate maade liigne ja ebaõige kasutamine (monokultuur, põlismaade kündmine, nõlvade harimine).
Kõrbestumise protsessi on võimalik peatada ja selliseid katseid tehakse eelkõige ÜRO raames. Veel 1997. aastal võeti Nairobis toimunud ÜRO rahvusvahelisel konverentsil vastu kõrbestumise vastu võitlemise plaan, mis puudutas eelkõige arengumaid ja sisaldas 28 soovitust, mille elluviimine võiks ekspertide hinnangul vähemalt ära hoida selle ohtliku protsessi laienemist. Seda suudeti erinevatel põhjustel ja ennekõike aga terava rahapuuduse tõttu ellu viia vaid osaliselt. Eeldati, et selle plaani elluviimiseks on vaja 90 miljardit dollarit (4,5 miljardit 20 aasta jooksul), kuid seda ei õnnestunud kunagi täielikult leida, mistõttu pikendati selle projekti kestust 2015. aastani. Ja maailma kuivade ja poolkuivade piirkondade elanikkond on ÜRO hinnangul praegu üle 1,2 miljardi inimese.
Taimestikuga kindlustamata pinnaskatte veeerosiooniline hävimine voolava vee mõjul. Atmosfäärisademetega kaasneb väikeste osakeste tasapinnaline väljauhtumine mullapinnalt ning tugevad vihmasajud põhjustavad kogu pinnase paksuse tugevat hävingut, mille käigus tekivad kuristik ja kuristik.
Seda tüüpi erosioon tekib taimestiku hävitamisel. Teadaolevalt hoiab rohttaimestik endasse kuni 1520% sademetest ja puude võrad veelgi rohkem. Eriti oluline roll on metsarisul, mis neutraliseerib täielikult vihmapiiskade löögijõu ja vähendab järsult veevoolu kiirust. Metsade raadamine ja metsa allapanu hävitamine põhjustab pinnavee äravoolu suurenemist 23 korda. Suurenenud pindmine äravool toob kaasa kõige huumuse- ja toitainerikkama pinnase ülemise osa jõulise mahapesemise ning aitab kaasa kuristike jõulisele tekkele. Soodsad tingimused veeerosiooniks loovad suurte steppide ja preeriate kündmine ning ebaõige mullaharimine.
Pinnase kadu (tasapinnaline erosioon) suurendab kuristiku kasvu tagajärjel tekkinud pinnase ja pinnast moodustavate kivimite lineaarne erosioon. Mõnes piirkonnas on kuristike võrgustik nii arenenud, et hõivab suurema osa territooriumist. Kurude tekkimine hävitab täielikult pinnase, intensiivistab pinnaerosiooni protsesse ja tükeldab põllumaad.
Põllumajandusaladel on väljapestud pinnase mass vahemikus 9 t/ha kuni kümnete tonnideni hektari kohta. Aasta jooksul kogu meie planeedi maismaalt välja uhutud orgaaniliste ainete kogus on muljetavaldav - umbes 720 miljonit tonni.
Veeerosiooni ennetavad meetmed on metsaistandike säilitamine järskudel nõlvadel, nõuetekohane künd (üle nõlvade suunatud vagudega), karjatamise reguleerimine ja mulla struktuuri tugevdamine ratsionaalse põllumajandustava abil. Veeerosiooni tagajärgede vastu võitlemiseks kasutatakse metsade varjendite loomist, erinevate insenertehniliste rajatiste ehitamist pinnavee äravoolu hoidmiseks - tammid, tammid kuristikes, vettpidavad šahtid ja kraavid.
Erosioon on üks intensiivsemaid mulla hävitamise protsesse. Mullaerosiooni negatiivseim pool ei ole mõju antud aasta saagi kadumisele, vaid mullaprofiili struktuuri hävimine ja oluliste komponentide kadumine, mille taastamine võtab aega sadu aastaid.
Mulla sooldumine. Ebapiisava õhuniiskusega piirkondades piirab põllumajanduslikku saaki ebapiisav pinnasesse sisenev niiskus. Selle puuduse kompenseerimiseks on iidsetest aegadest kasutatud kunstlikku kastmist. Kogu maailmas niisutatakse muldasid enam kui 260 miljonil hektaril.Vale niisutamine viib aga soolade kogunemiseni niisutatud muldadesse. Inimtekkelise pinnase sooldumise peamised põhjused on drenaažita niisutamine ja kontrollimatu veevarustus. Selle tulemusena tõuseb põhjavee tase ja põhjavee taseme saavutamisel kriitilise sügavuse saavutamisel algab jõuline soolade kuhjumine mullapinnale tõusva soolasisaldusega vee aurustumise tõttu. Sellele aitab kaasa ka kastmine suurenenud mineralisatsiooniga veega.
Inimtekkelise sooldumise tagajärjel kaob igal aastal maailmas umbes 200-300 tuhat hektarit väga väärtuslikku niisutatavat maad. Kaitseks inimtekkelise sooldumise eest luuakse drenaažiseadmed, mis peaksid tagama põhjaveetaseme paiknemise vähemalt 2,53 m sügavusel ning vee filtreerimist takistava hüdroisolatsiooniga kanalite süsteemid. Veeslahustuvate soolade kuhjumisel on soovitatav pinnas drenaažiga läbi loputada, et eemaldada soolad mulla juurekihist. Muldade kaitsmine sooda soolsuse eest hõlmab muldade kipsimist, kaltsiumi sisaldavate mineraalväetiste kasutamist ja mitmeaastaste kõrreliste lisamist külvikorda.
Niisutamise negatiivsete tagajärgede vältimiseks on vajalik pidev vee-soola režiimi jälgimine niisutatavatel maadel.
Tööstuse ja ehitusega rikutud muldade taastamine. Inimese majandustegevusega kaasneb pinnase hävimine. Mullakatte pindala väheneb pidevalt uute ettevõtete ja linnade rajamise, teede ja kõrgepingeliinide rajamise, hüdroelektrijaamade rajamisel tekkivate põllumaade üleujutuste ning kaevandamise arengu tõttu. tööstusele. Seega on mäetööstuse tegevusalade maastiku lahutamatuks osaks tohutud karjäärid kaevandatud kivipuistangutega, kaevanduste lähedal asuvad kõrged jäätmemäed.Paljud riigid tegelevad hävinud pinnasega alade taastamisega (taastamisega). Rekultiveerimine ei ole pelgalt kaevandustööde tagasitäitmine, vaid tingimuste loomine pinnase kiireks tekkeks. Melioratsiooni käigus moodustuvad mullad ja tekib nende viljakus. Selleks kantakse puistangu pinnasele huumuskiht, aga kui puistangud sisaldavad mürgiseid aineid, siis esmalt kaetakse see mittetoksilise kivimikihiga (näiteks lössi), millele on juba huumuskiht peale kantud.
Mõnes riigis luuakse puistangutele ja karjääridele eksootilisi arhitektuuri- ja maastikukomplekse. Puistangutele ja jäätmehunnikutele rajatakse pargid ning karjääridesse rajatakse tehisjärvi kala- ja linnukolooniatega. Näiteks Reini pruunsöebasseini (FRG) lõunaosas on alates eelmise sajandi lõpust kaadatud puistangud eesmärgiga luua kunstlikke künkaid, mis on hiljem kaetud metsataimestikuga.
Põllumajanduse keemiline muutmine. Keemiliste edusammude kasutuselevõtu tulemusel saavutatud põllumajanduse edusammud on hästi teada. Kõrge saagikus saadakse mineraalväetiste kasutamisega, kultuursaaduste säilivus saavutatakse umbrohu ja kahjurite vastu võitlemiseks loodud pestitsiidide ja pestitsiidide abil. Kõiki neid kemikaale tuleb aga kasutada väga hoolikalt ja rangelt järgida teadlaste poolt välja töötatud lisatud keemiliste elementide kvantitatiivseid standardeid.1. Mineraalväetiste laotamine
Kui looduslikud taimed surevad, tagastavad nad imendunud keemilised elemendid mulda, säilitades seeläbi ainete bioloogilise tsükli. Kuid kultuurtaimestikuga seda ei juhtu. Kultuurtaimestiku mass tagastatakse mulda vaid osaliselt (umbes kolmandik). Inimene rikub kunstlikult tasakaalustatud bioloogilist tsüklit, eemaldades saagi ja koos sellega mullast imendunud keemilised elemendid. Esiteks kehtib see "viljakuse triaadi" kohta: lämmastik, fosfor ja kaalium. Kuid inimkond on leidnud sellest olukorrast väljapääsu: taimede toitainete kaotuse täiendamiseks ja tootlikkuse suurendamiseks viiakse need elemendid pinnasesse mineraalväetiste kujul.
Probleem lämmastikväetised . Kui mulda viidava lämmastiku kogus ületab taimede vajaduse, siis liigne nitraatide kogus osalt satub taimedesse ja osaliselt pinnasevete poolt, mis põhjustab pinnavees nitraatide sisalduse suurenemist, aga ka mitmeid muid negatiivseid tagajärgi. Lämmastiku liigse sisaldusega suureneb nitraatide sisaldus põllumajandustoodetes. Inimkehasse sattudes võivad nitraadid osaliselt muutuda nitrititeks , mis põhjustavad tõsist haigust (methemoglobineemia), mis on seotud raskustega hapniku transportimisel vereringesüsteemi kaudu.Lämmastikväetiste kasutamisel tuleks rangelt arvesse võtta kasvatatava põllukultuuri lämmastikuvajadust, põllukultuuri tarbimise dünaamikat ja mulla koostist. Vajame läbimõeldud süsteemi muldade kaitsmiseks liigsete lämmastikuühendite eest. See on eriti oluline, kuna tänapäevased linnad ja suured loomakasvatusettevõtted on muldade ja vete lämmastikureostuse allikad.
Arendatakse selle elemendi bioloogiliste allikate kasutamise tehnikaid. Need on kõrgemate taimede ja mikroorganismide lämmastikku siduvad kooslused. Kaunviljade (lutsern, ristik jt) kultuuridega kaasneb lämmastiku sidumine kuni 300 kg/ha.
Fosfaatväetiste probleem . Umbes kaks kolmandikku põllukultuuride mullast kinnijäänud fosforist eemaldatakse koos saagiga. Need kaod taastatakse ka mineraalväetiste mulda lisamisega.Kaasaegse intensiivpõllumajandusega kaasneb pinnavee reostus fosfori ja lämmastiku lahustuvate ühenditega, mis akumuleeruvad lõplikesse äravoolubasseinidesse ning põhjustavad neis veehoidlates vetikate ja mikroorganismide kiiret kasvu. Seda nähtust nimetatakse eutrofeerumiseks reservuaarid. Sellistes reservuaarides kulub hapnik kiiresti vetikate hingamisel ja nende rohkete jääkainete oksüdeerumisel. Peagi tekib hapnikuvaeguse olukord, mille tõttu hukkuvad kalad ja teised veeloomad ning nende lagunemine algab vesiniksulfiidi, ammoniaagi ja nende derivaatide tekkega. Eutrofeerumine mõjutab paljusid järvi, sealhulgas Põhja-Ameerika suuri järvi.
Kaaliumväetiste probleem. Kaaliumväetiste suurte annuste kasutamisel ei leitud kahjulikku mõju, kuid kuna olulise osa väetistest moodustavad kloriidid, on sageli tunda klooriioonide mõju, mis mõjutab mulla seisundit negatiivselt.Mineraalväetiste laialdase kasutamisega mullakaitse korraldus peaks olema suunatud väetise masside tasakaalustamisele saagiga, arvestades konkreetseid maastikutingimusi ja mulla koostist. Väetiste kasutamine peaks olema võimalikult lähedal taimede nendele arenguetappidele, kui nad vajavad massiliselt sobivaid keemilisi elemente. Kaitsemeetmete põhiülesanne peaks olema suunatud pinna- ja põhjavee äravooluga väetiste eemaldamise vältimisele ning ülemääraste sissetoodud elementide sattumise vältimisele põllumajandustoodetesse.
Pestitsiidide (pestitsiidide) probleem. FAO andmetel moodustavad umbrohtude ja kahjurite tekitatud aastased kahjud 34% potentsiaalsest toodangust ja hinnanguliselt 75 miljardit dollarit. Pestitsiidide kasutamine säilitab olulise osa saagist, nii et nende kasutamine on kiiresti kasutusele võetud põllumajanduses, kuid sellega kaasneb. arvukalt negatiivseid tagajärgi. Kahjureid hävitades hävitavad nad keerukaid ökoloogilisi süsteeme ja aitavad kaasa paljude loomade hukkumisele. Mõned pestitsiidid kogunevad järk-järgult mööda troofilisi ahelaid ja võivad toiduga inimkehasse sattudes põhjustada ohtlikke haigusi. Mõned biotsiidid avaldavad geneetilisele aparatuurile tugevamat mõju kui kiirgus.Pinnasesse sattudes lahustuvad pestitsiidid mulla niiskuses ja transporditakse koos sellega mööda profiili alla. Pestitsiidide pinnasesse jäämise aeg sõltub nende koostisest. Vastupidavad ühendused kestavad kuni 10 aastat või kauem.
Looduslike vetega rännates ja tuulega kaasas kandes levivad püsivad pestitsiidid pikkade vahemaade taha. Teadaolevalt leiti suurtest ookeanidest, Gröönimaa ja Antarktika jääkihtide pinnalt sademete hulgast tähtsusetuid pestitsiidide jälgi. 1972. aastal sadas Rootsis atmosfääri sademetesse rohkem DDT-d, kui seal riigis toodeti.
Pinnase kaitsmine pestitsiididega saastumise eest hõlmab võimalike vähem toksiliste ja vähem püsivate ühendite teket. Arendatakse meetodeid annuste vähendamiseks, vähendamata nende efektiivsust. Väga oluline on vähendada õhust pritsimist maapinnale pritsimise, samuti rangelt selektiivsete töötluste kasutamise arvelt.
Vaatamata võetud meetmetele jõuab põldude pestitsiididega töötlemisel sihtmärgini vaid väike osa. Suurem osa sellest koguneb pinnasesse ja looduslikesse vetesse. Oluline ülesanne on kiirendada pestitsiidide lagunemist, nende lagunemist mittetoksilisteks komponentideks. On kindlaks tehtud, et paljud pestitsiidid lagunevad ultraviolettkiirguse mõjul, osa mürgiseid ühendeid hävib hüdrolüüsi tulemusena, kõige aktiivsemalt aga lagundavad pestitsiide mikroorganismid.
Tänapäeval jälgivad paljud riigid, sealhulgas Venemaa, pestitsiididega keskkonnareostust. Pestitsiididele on kehtestatud normid maksimaalsete lubatud kontsentratsioonide kohta pinnases, mis ulatuvad sajandik- ja kümnendikutesse mg/kg mulla kohta.
Tööstuslikud ja majapidamiste heitmed keskkonda. Viimase kahe sajandi jooksul on inimeste tootmistegevus järsult kasvanud. Tööstuslikuks kasutamiseks kasutatakse üha enam mitmesuguseid mineraalseid tooraineid. Nüüd kulutavad inimesed erinevateks vajadusteks 3,5 4,03 tuhat km 3 vett aastas, s.o. umbes 10% kõigi maailma jõgede koguvoolust. Samal ajal satub pinnavette kümneid miljoneid tonne olme-, tööstus- ja põllumajandusjäätmeid ning atmosfääri paiskub sadu miljoneid tonne gaase ja tolmu. Inimtootmistegevusest on saanud globaalne geokeemiline tegur.Selline intensiivne inimmõju keskkonnale kajastub loomulikult planeedi pinnases. Ohtlikud on ka inimtekkelised heitmed atmosfääri. Nendest heitkogustest pärinevad tahked ained (osakesed alates 10 mikronist ja suuremad) settivad saasteallikate lähedale, samas kui gaasides olevad väiksemad osakesed kanduvad pikkade vahemaade taha.
Reostus väävliühenditega. Väävel eraldub mineraalsete kütuste (kivisüsi, õli, turvas) põletamisel. Märkimisväärne kogus oksüdeeritud väävlit satub atmosfääri metallurgiliste protsesside, tsemendi tootmise jms käigus.Suurimat kahju põhjustab vormis väävli tarbimine
NII 2, väävel- ja väävelhape. Vääveloksiid, mis tungib läbi roheliste taimeorganite stoomi, põhjustab taimede fotosünteesi aktiivsuse ja tootlikkuse languse. Väävel- ja väävelhapped, mis langevad koos vihmaveega, mõjutavad taimestikku. Kohalolek NII 2 koguses 3 mg/l põhjustab vihmavee pH languse 4-ni ja “happevihmade” teket. Õnneks on nende ühendite eluiga atmosfääris mitmest tunnist 6 päevani, kuid selle aja jooksul võivad need koos õhumassidega kanduda saasteallikatest kümnete ja sadade kilomeetrite kaugusele ning langeda "happevihmana".Happeline vihmavesi tõstab mulla happesust, pärsib mulla mikrofloora aktiivsust, suurendab taimetoitainete eemaldamist mullast, reostab veekogusid, mõjutab puittaimestikku. Mingil määral saab happeliste sademete mõju neutraliseerida pinnase lupjamisega.
Raskemetallide reostus. Muldkatte jaoks pole vähem ohtlikud saasteained, mis langevad saasteallika lähedusse. Täpselt nii avaldub reostus raskmetallide ja arseeniga, mis moodustavad inimese tekitatud geokeemilisi anomaaliaid, s.t. suurenenud metallide kontsentratsiooniga alad pinnases ja taimestikus.Metallurgiaettevõtted lasevad igal aastal maapinnale sadu tuhandeid tonne vaske, tsinki, koobaltit, kümneid tuhandeid tonne pliid, elavhõbedat ja niklit. Metallide (nende ja teiste) tehnogeenne hajumine toimub ka muude tootmisprotsesside käigus.
Inimtekkelised anomaaliad tootmisettevõtete ja tööstuskeskuste ümbruses ulatuvad olenevalt tootmisvõimsusest mitmest kilomeetrist kuni 30-40 km-ni. Metallide sisaldus pinnases ja taimestikus väheneb üsna kiiresti saasteallikast äärealadele. Anomaalia sees saab eristada kahte tsooni. Esimest, vahetult saasteallikaga külgnevat, iseloomustab muldkatte tõsine hävimine, taimestiku ja eluslooduse hävitamine. Selles piirkonnas on metallide saasteainete kontsentratsioon väga kõrge. Teises, ulatuslikumas tsoonis säilitavad mullad täielikult oma struktuuri, kuid mikrobioloogiline aktiivsus neis on alla surutud. Raskmetallidega saastunud muldades on selgelt väljendunud metallisisalduse tõus mullaprofiili alt ülespoole ja selle kõrgeim sisaldus profiili äärmises osas.
Peamine saasteallikas plii mootortransport. Valdav osa (80-90%) heitmetest ladestub maanteede äärde pinnase ja taimestiku pinnale. Nii tekivad teeäärsed geokeemilised pliianomaaliad laiusega (olenevalt sõidukite liikluse intensiivsusest) mitmekümnest meetrist kuni 300-400 m ja kõrgusega kuni 6 m.
Raskmetallid, mis tulevad mullast taimedesse ja sealt edasi loomade ja inimeste kehadesse, suudavad järk-järgult koguneda. Kõige mürgisemad on elavhõbe, kaadmium, plii ja nendega mürgitamine põhjustab tõsiseid tagajärgi. Tsink ja vask on vähem mürgised, kuid mulla saastumine nendega pärsib mikrobioloogilist aktiivsust ja vähendab bioloogilist produktiivsust.
Metalli saasteainete piiratud levik biosfääris on suuresti tingitud pinnasest. Enamik pinnasesse sattuvatest kergesti liikuvatest veeslahustuvatest metalliühenditest on kindlalt seotud orgaanilise aine ja tugevalt hajutatud savimineraalidega. Metalli saasteainete fikseerimine pinnases on nii tugev, et Skandinaavia maade vanade metallurgiapiirkondade muldades, kus maagi sulatamine lõppes umbes 100 aastat tagasi, on endiselt säilinud kõrge raskmetallide ja arseeni sisaldus. Järelikult toimib pinnaskate globaalse geokeemilise ekraanina, säilitades olulise osa saastavatest elementidest.
Muldade kaitsevõimel on aga piirid, mistõttu on muldade kaitsmine raskmetallidega saastumise eest kiireloomuline ülesanne. Metalliheitmete vähendamiseks atmosfääri on vajalik tootmise järkjärguline üleminek suletud tehnoloogilistele tsüklitele, samuti puhastusseadmete kohustuslik kasutamine. Vaata ka MULLA LIIGID ; MULLA MORFOLOOGIA.
Natalia Novoselova
KIRJANDUS NSVL mullad. M., Mysl, 1979Glazovskaja M.A., Gennadiev A.N. , M., Moskva Riiklik Ülikool, 1995
Dobrovolsky V.V. Muldade geograafia koos mullateaduse alustega. M., Vlados, 2001
Zavarzin G.A. Loengud loodusloo mikrobioloogiast. M., Nauka, 2003
Kahjulikud inimtekkelised mõjud, aga ka looduslikud ja inimeste poolt võimendatud lokkavad elemendid põhjustavad pinnasele tohutut, mõnikord korvamatut kahju. Need on ennekõike vee- ja tuuleerosioon, mulla struktuuri halvenemine, pinnase mehaaniline hävitamine ja tihenemine, pidev huumuse ja toitainete ammendumine, mulla saastumine mineraalväetiste, pestitsiidide, õlide ja kütustega, maa vettimine ja soolsus. .
Tabelis on toodud teatud tüüpi inimtekkelised mõjud muldadele, mis põhjustavad muutusi nende viljakuses. 2.11.
Ülemise horisondi tükilise struktuuri kadumine muldade poolt tuleneb orgaaniliste ainete sisalduse pidevast vähenemisest, struktuuri mehaanilisest hävitamisest erinevate kultiveerimisvahenditega, samuti sademete, tuule, temperatuurimuutuste jms mõjul.
Viljakuse vähenemise põhjuseks on ka korduv muldade harimine erinevate töövahenditega võimsate ja raskete traktorite abil. Sageli töödeldakse põlde kuni 10-12 korda aasta jooksul. Ei arvestata, et põllule tuuakse ja haagistega välja viiakse väetisi, seemnematerjali, teravilja ja põhku, juurvilju ja mugulaid. Ja sageli
Tabel 2.11. Antropogeensete mõjude tagajärjed muldadele
| Mõju tüüp | Suured mullamuutused |
| Iga-aastane kündmine | Suurenenud koostoime atmosfääriga, tuule- ja veeerosioon, muutused mullaorganismide arvukuses |
| Heinategu, koristus | Mõne keemilise elemendi eemaldamine, aurustumise suurendamine |
| Karjatamine | Mulla tihenemine, mulda koos hoidva taimestiku hävitamine, erosioon, mitmete keemiliste elementide ammendumine mullas, kuivamine, gnosmväetised, bioloogiline reostus |
| Vana muru läbipõlemine | Pinnakihtides mullaorganismide hävimine, suurenenud aurumine |
| Niisutus | Ebaõige kastmine põhjustab muldade vettimist ja soolamist. |
| Äravool Pestitsiidide ja herbitsiidide kasutamine |
Niiskuse vähenemine, tuuleerosiooni tekkimine Mitmete mullaorganismide surm, muutused mullaprotsessides, elusorganismidele ohtlike mürkide kuhjumine |
| Tööstuslike ja olmeprügilate loomine | Põllumajanduseks sobiva maa pindala vähendamine, mullaorganismide mürgitamine külgnevatel aladel |
| Maatranspordi toimimine | Pinnase tihenemine maastikul sõitmisel, pinnase mürgitus heitgaasidest ja puistematerjalidest |
| Reovesi | Mulla niiskus, mullaorganismide mürgistus, reostus orgaaniliste ja keemiliste ainetega, muutused mulla koostises |
| Õhuheitmed | Pinnase saastumine kemikaalidega, muutused nende happesuses ja koostises |
| Metsade hävitamine | Suurenenud tuule- ja veeerosioon, suurenenud aurumine |
| Mahepõllumajanduslike tootmisjäätmete ja väljaheidete äravedu põldudele | Pinnase saastumine ohtlike organismidega, muutused nende koostises |
| Müra ja vibratsioon | Taimede kasvu aeglustumine, elusorganismide surm |
| Energia veinid | Taimede kasvu aeglustumine, pinnase saastumine |
Juhtub, et sõidukid, vältides mudaseid teid, sõidavad üle põllu, läbi põllukultuuride, moodustades paralleelseid ajutisi teid. Seda ei juhtu üheski teises riigis, kus igal põllul on oma pärisomanik. Kõrge harimise sagedus on seletatav ka sellega, et meie põllumajandusel puuduvad vahendid üheaegseks maaharimiseks ja põllukultuuride hooldamiseks.
Sagedase mullaharimise teel pritsitakse mullapinda. Üks kuivadel põldudel töötav Belarus traktor tõstab igal hektaril 13-14 tonni tolmu ja ilma tolmutormideta kulub igal aastal miljardeid tonne viljakat mulda.
Rasketraktorite ja "Don" tüüpi kombainide rataste pinnase tihenemise tõttu väheneb viljakus järsult. Struktuurse pinnase normaalne mahumass - 1,1 1,2 g / cm3 - muutub paljudel põldudel 1,6-1,7 g / cm3-ni, mis ületab oluliselt kriitilisi väärtusi. Sellistes muldades väheneb üldpoorsus peaaegu poole võrra, järsult väheneb vee läbilaskvus ja veepidavus ning mulla vastupidavus erosiooniprotsessidele. Traktori Kirovets-700 rattad tihendavad tee ääres pinnast 20 cm sügavusele ja saagikus on sellistel ribadel poole väiksem kui nendevahelistel aladel. Ainuüksi selle teguri tõttu väheneb põllul kogusaak 20%.
Tänapäeval on globaalseks probleemiks mulla kujunemisel juhtivat rolli mängiva huumuse sisalduse pidev vähenemine, selle väärtuslikud agronoomilised omadused ja taimede toitainetega varustamine. Selle üheks peamiseks põhjuseks on tarbijakäsitlus maale, soov sealt võimalikult palju ära võtta ja vähem sellele tagasi pöörduda. Ja huumust ei tarbita mitte ainult mineraliseerumiseks koos taimedele kättesaadavate toitainete vabanemisega, vaid see eemaldatakse ka mullast erosiooni käigus, juurtest ja mugulatest, sõidukite ratastel ning hävib erinevate kemikaalide mõjul. .
Nüüd on Ukrainas huumuse hulk mullas vähenenud keskmiselt kuus korda ja on ligikaudu 3%. Igal aastal kaotavad Ukraina mullad mineraliseerumise tõttu 14 miljonit tonni huumust ja erosiooni tõttu 19 miljonit tonni.
Tänapäeval on põllumajanduse kemiliseerimise negatiivsed tagajärjed muutumas üha märgatavamaks - mulla omadused ja seisukord halvenevad, kuna sinna kuhjub suures koguses kahjulikke kemikaale, mis võeti kasutusele ilma korralike arvutusteta ja arvestamata. keskkonnaseadused. Need kemikaalid hõlmavad peamiselt mineraalväetisi ja erinevaid pestitsiide.
Mineraalväetiste suurte annuste kasutamise tulemusena saastub pinnas ballastainetega - kloriidid, sulfaadid.
Pestitsiidid pärsivad muldade bioloogilist aktiivsust, hävitavad kasulikke mikroorganisme, usse ja vähendavad looduslikku viljakust. Lisaks hukkuvad tolmeldavad putukad, mis vähendab järsult ka näiteks tatra, melonite jne saaki.
Juba praegu on inimtegevusest tingitud pestitsiidide evolutsiooni tulemusena umbes 500 putukaliiki kasutatavate insektitsiidide suhtes resistentsed. Selline resistentsus esineb taimedel, molluskitel, närilistel ja seentel.
Kõik pestitsiidid on eranditult laia toimespektriga mürgid ja seetõttu põhjustavad nad toiduga sattudes inimeste tervisele suurt kahju. Meie riigis läbiviidud uuringud on näidanud, et seal, kus kasutatakse intensiivselt põllumajanduses kasutatavaid pestitsiide, kahjustuvad kohaliku elanikkonna pärilikud struktuurid, häiritakse kesknärvisüsteemi ja elutähtsate organite tegevust ning naistel esineb sagedamini rasedustüsistusi, sünnib defektne või surevad lapsed ja tekivad allergiad. Ameerika teadlased leidsid, et 30% CELA-s kasutatavatest insektitsiididest, 60% herbitsiididest ja 90% fungitsiididest võivad põhjustada vähki. Samuti on kindlaks tehtud, et pestitsiidid stimuleerivad viiruste arengut keskkonnas, eriti nende, mis põhjustavad inimestel ohtlikke haigusi ja hävitavad immuunsüsteemi. Pestitsiidide jääkidega saastunud maa pindala ulatub 13 miljoni hektarini.
Muldasid saastavad ka traktorite, kombainide, autode heitgaasid, õlid ja kütused, mis eralduvad põllutöödel. Pinnasesse satub ka tööstusettevõtete tehnogeenne reostus - sulfaadid, lämmastikoksiidid, raskmetallid ja muud ühendid.
Äärmiselt terav probleem on põllumaade arestimine erinevate tööstusrajatiste ehitamiseks, samuti tööstus- ja olmejäätmete ladustamine. Ukrainas on viimase kuuekümne aasta jooksul arestitud erinevat tüüpi mittepõllumajanduslikuks otstarbeks viljakaid maid, mille pindala ületab Odessa oblasti territooriumi (333 tuhat ruutkilomeetrit ehk 3 300 000 hektarit). Dnepri veehoidlad ujutavad üle 700 tuhande hektari viljakat maad. Tööstusjäätmete puistangud on neelanud 200 tuhat hektarit viljakat maad.
Sellistel olulistel põllumajandustöödel nagu niisutamine ja maa kuivendamine on ka negatiivne külg. Niisutavad maad annavad umbes 30% põllukultuuride toodangust, kuid reservuaaride loomine ja suurte alade niisutamine toob kaasa põhjavee taseme tõusu ja selle keemilise koostise muutumise. Pinnase sooldumine, vesistumine ja territooriumi seismilisus suureneb. 50% meie riigis niisutatavast maast on üleujutatud, kaob või ülekasutatud igal 700 kuupmeetri suurusel hektaril. m aastas. Kastmisnormi enda sees sisalduv liigveekulu ületati 30%. Üldiselt ületab niisutus- ja melioratsiooniveetorustike pikkus Ukrainas Maa ekvaatori pikkust ning üleujutatud maa pindala on kolm korda suurem kui Luksemburgi suguse osariigi pindala (2,6 tuhat ruutmeetrit).
Kahekümne aasta jooksul on vettinud maade pindala Ukrainas kasvanud 1 miljoni hektari võrra. Koos uute kuivendatud alade kasutuselevõtuga eemaldatakse põllumajanduslikust kasutusest üle 30% vanadest muldadest, st kui aastas võetakse kasutusele 135 tuhat hektarit, siis melioratsiooni maade nimekirjast eemaldatakse 46 tuhat hektarit. lagunemine.
Kuivendamise tulemusena kaovad sood ja jõed muutuvad madalaks. Parandus muudab taimestiku koostist, loomade elupaiku ning toob kaasa suuri ravim- ja toidutaimede kadusid. Nii koristasid Poola koostööpartnerid kuuekümnendate alguses 220 tsentnerit palderjani aastas ja nüüd ainult 5 tsentnerit. Polesies kasvavast 47 ravimtaimeliigist kogutakse nüüdseks 6-7 liiki. Kui 20 aastat tagasi oli Polesies 80 tuhat hektarit jõhvikaid, millel on ülimalt ravivad omadused, siis nüüdseks on see pindala kahanenud 23 tuhande hektarini. Katastroofiliselt on vähenenud ka selle tervistava marja saagikus. Kuuekümnendate alguses kogusid kombainid hektarilt 900–950 kg jõhvikaid ja tänapäeval 100.
Meie maade selline kasutamine ja kvaliteedi halvenemine eeldab kiireloomuliste teaduspõhiste meetmete kasutuselevõttu, et oluliselt tõsta mullaviljakust ja saada keskkonnasõbralikke toiduaineid.
Inimühiskonna mõju mullale on üks aspekti üldisest inimmõjust keskkonnale tervikuna. Samas oli muld, olles inimese eksistentsi tähtsaim tingimus, tema jaoks eriline tähendus.[...]
Ajaloo jooksul pidevalt suurenev inimühiskonna mõju on avaldunud nii suunatud ümberkujundamise kui ka otsese hävitamise vormides. Kaugetel aegadel puhastasid lugematud karjad taimestiku ja tallasid muru suurel kuival maastikul. Deflatsioon lõpetas muldade hävitamise. Viimasel ajal on kuivendamiseta niisutamise tulemusena kümned miljonid hektarid viljakad pinnased muutunud soolaseks maaks ja soolakõrbeteks. ÜRO andmetel sureb aastas 200-300 tuhat hektarit niisutatavat maad sooldumise ja vettimise tõttu. Sõna otseses mõttes meie silme all ujutati üle ja soostuti suurtele jõgedele tammide ja veehoidlate ehitamise tulemusena suured alad väga viljakaid lammimuldasid. Kuid hoolimata sellest, kui suured on mulla hävimise nähtused, on see vaid väike osa inimühiskonna mõju tulemustest Maa muldkattele. Inimmõju peamine tulemus mullale on mullatekke protsessi järkjärguline muutumine, keemiliste elementide ringluse ja energia muundumisprotsesside järjest sügavam reguleerimine mullas.[...]
Üks olulisemaid mullatekke tegureid – maailma maismaa taimestik – on läbi teinud põhjalikud muutused. Ajaloolise aja jooksul on metsa pindala vähenenud enam kui poole võrra. Tagades talle kasulike taimede arengut, on inimene olulisel osal maast asendanud looduslikud biotsenoosid tehislikega. Kultuurtaimede biomass (erinevalt looduslikust taimestikust) ei sisene antud maastikul täielikult aineringesse. Märkimisväärne osa kultuurtaimestikust (kuni 40 ja isegi kuni 80%) eemaldatakse põllult. See toob kaasa mulla huumuse-, lämmastiku-, fosfori-, kaaliumi- ja mikroelementide varude ammendumise ja lõpuks mulla viljakuse vähenemise.[...]
Eluline vajadus on seadnud inimühiskonna silmitsi mullavarude taastamise ülesandega. Alates eelmise sajandi keskpaigast hakati tööstuslikult tootma mineraalväetisi, mille kasutamine kompenseeris saagiga kaduma läinud taimetoitaineid. Aja jooksul töötati välja agrotehnilised võtted, mis aktiveerisid keemiliste elementide migratsiooni pinnas-taim süsteemis, aitasid kaasa võimalikult suure osa mullaressursside kaasamisele bioloogilisse ringlusse ja neutraliseerisid teatud tüüpi muldade negatiivseid omadusi. Kaasaegsed põllumajandussüsteemid on suunatud mullaviljakuse säilitamisele ja suurendamisele.[...]
Inimtegevuse tulemusena on tekkinud täiesti uut tüüpi mullad. Näiteks Egiptuses, Indias ja Kesk-Aasia vabariikides tuhandeid aastaid kestnud niisutamise tulemusena tekkisid võimsad kunstlikud loopealsed, millel on suured huumuse-, lämmastiku-, fosfori-, kaaliumi- ja mikroelementide varud. Hiina lössiplatoo tohutul territooriumil loodi paljude põlvkondade töö tulemusena spetsiaalsed inimtekkelised mullad - heilutu. Mõnes riigis lupjati enam kui sada aastat happelisi muldasid, mis muudeti järk-järgult neutraalseteks. Krimmi lõunaranniku viinamarjaistanduste mullad, mida on kasutatud enam kui kaks tuhat aastat, on muutunud eriliseks kultuurpinnaseks. Hollandi madalad rannikud võeti merelt tagasi ja muudeti viljakateks maadeks.[...]
Töö pinnaskatte hävitavate protsesside ennetamiseks on saanud laia haarde; Rajatakse metsakaitse istandusi, rajatakse tehisreservuaare ja niisutussüsteeme. Inimtegevuse ulatust mulla moodustumise reguleerimisel saab hinnata selle järgi, et praegu tehakse kunstlikku niisutust umbes 240 miljonil hektaril kogu maailmas. ÜRO ja UNESCO rahvusvaheline programm “Inimene ja biosfäär” näeb ette jõupingutusi kõige tõhusamate meetmete väljatöötamiseks mulla tootlikkuse kaitsmiseks ja suurendamiseks.
Sissejuhatus erialasse
(linnaehitus ja majandus)
Loengukonspektid
(Linnaehituse ja keskkonnaohutuse osakond)
Inimmõju pinnasele ja selle reostuse mõju biosfääri objektidele.
Muld on spetsiaalne orgaanilis-mineraalne looduslik mitmefaasiline viljakusega struktuurisüsteem, mis tekkis kivimite pinnakihis elusorganismide mõjul orgaanilistele ja mineraalsetele substraatidele, surnud organismide lagunemisele, looduslike ainete mõjule. veed ja atmosfääriõhk, erinevates kliimatingimustes ja reljeefis ning ajas Maa gravitatsiooniväljas.
Mulla peamine omadus on viljakus. Seda seostatakse muldade kvaliteediga, sh lihtsate elementide sisaldusega neis, paksuse, saastatusega jne. Igal aastal saaki koristades võõrandab inimene seeläbi sadade ja tuhandete aastate jooksul pinnasesse kogunenud toitaineid – taimede toitumist. elemendid. Nende varu mullas ei ole piiramatu, isegi kui arvestada kõiki maailmas antavaid väetisi. Maa degradatsioon ja kadu on viimasel kümnendil eriti suurenenud maailma kuivades ja poolkuivades kõrbepiirkondades. See on niinimetatud kõrbestumise protsess, mille vastu võitlemiseks on ÜRO välja töötanud ülemaailmse tegevuskava.
Muldade hävitamisel ja nende viljakuse vähenemisel eristatakse järgmisi protsesse:
1. Maa kuivamine on tohutute territooriumide niiskusesisalduse ja sellest tuleneva ökoloogiliste süsteemide bioloogilise tootlikkuse vähenemise protsesside kompleks. Primitiivse põllumajanduse, karjamaade ebaratsionaalse kasutamise ja kõrbetega piirnevatel maadel tehnika valimatu kasutamise mõjul muutuvad mullad kõrbeteks.
2. Mulla erosioon, s.o pinnase hävimine tuule, vee, tehnoloogia ja niisutamise mõjul. Kõige ohtlikum on veeerosioon – pinnase uhumine sula-, vihma- ja sademevee toimel. Neid täheldatakse siis, kui kalle on juba 1-2°, mida järsem on kalle, seda intensiivsem on erosioon. Veeerosiooni soodustab metsade hävimine ja kündmise suund (piki nõlva).
Tuulerosiooni iseloomustab kõige väiksemate pinnaseosakeste tuulega eemaldamine, millega kantakse ära olulisemad ained. Tuulerosiooni soodustab taimestiku hävimine ebapiisava õhuniiskuse, tugeva tuule ja pideva karjatamisega aladel. Tolmutormid on teadaolevalt hävitanud Aasia, Lõuna-Euroopa, Aafrika, Austraalia ja Ameerika tohutute põllumajanduspiirkondade muldasid. Nii muutus 1934. aastal USA-s Suure tasandiku küntud preeriate alal tolmutorm tühermaaks 20 miljonit hektarit ja 60 miljonit hektarit vähendas järsult nende viljakust.
Tehniline erosioon on seotud pinnase hävimisega transpordi, pinnase teisaldamismasinate ja seadmete mõjul. Irratsionaalne erosioon areneb niisutuspõllumajanduse kastmisreeglite rikkumise tagajärjel.
3.3 Pinnase sooldumine on peamiselt seotud nende häiretega. Eristatakse looduslikku sooldumist, mil pinnasesse koguneb hävitav kogus süsihappegaasi sooli Ca, Mg, Na, mis tulevad põhjaveest, ja niisutatud muldade sekundaarset sooldumist. Sel juhul tekib niisutusalade drenaaži puudumise ja niisutussüsteemide hüdroisolatsiooni tõttu põhjavee tõus, maa-alade vesistumine ja sooldumine.
Praegu on vähemalt 50% niisutatavast maast märkimisväärselt sooldunud ja miljonid varem viljakad maad on kadunud.
Mulla mikroelementide sisalduse muutumine mõjutab koheselt ka rohusööjate ja inimeste tervist. Teatud mikroelementide puudus või liig põhjustab ainevahetushäireid, põhjustades erinevaid haigusi. Seega põhjustab joodipuudus pinnases (Ukraina läänepoolsed piirkonnad) kilpnäärmehaigusi ja kretinismi, kaltsiumipuudus koos strontsiumi liigse sisaldusega joogivees ja toidus on haiguse põhjuseks, mis põhjustab liigeste kahjustusi, deformatsioone ja kasvupeetus (S. Hiina, p. ny Transbaikalia, Kaug-Ida jne). Fluoriidi puudus põhjustab hambakaariest (esinemine Doni jõel jne). Ettevõtete ja transpordi heitkogused satuvad pinnasesse, muutes mikroelementide koostist.
Peamised piirkondlikud pinnase kantserogeenidega saastumise allikad on lennukite, sõidukite heitgaasid, tööstusettevõtete heitgaasid, naftasaadused jne. Seega on pinnase saastumise peamine oht seotud globaalse õhusaastega.
Kahjulike ainete maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MAC) pinnases kehtestatakse, võttes arvesse ohtu mitte ainult otsesest kokkupuutest pinnasega, vaid peamiselt võttes arvesse pinnase, atmosfääriga kokkupuutuvate taimede ja loomade teisese reostuse tagajärgi. ja veekogud. Koos kahjutute elusorganismidega on pinnases pidevalt või ajutiselt asustatud patogeensed (kreeka patlios - kannatused ja genoos - sünd) - patogeensed organismid - nakkushaiguste tekitajad: siberi katk, gaasigangreen, teetanus, botulism jne.
Inimese nakatumine võib tekkida mullaharimise, koristamise, ehitustööde jms käigus. Ohtlikumate inimeste ja loomade haiguste hulka kuulub siberi katk (tekitajaks on siberi katku batsill, mis haigete loomade uriini ja väljaheitega mulda sattudes moodustub vaidlus enda ümber ja see võib jääda sellesse olekusse aastateks). Inimesed nakatuvad tavaliselt kokkupuutel loomadega. Teetanuse batsilli leidub ka pinnases (nakkus toimub läbi kahjustatud naha või limaskestade, eoseid kandva batsilli (botulismi tekitaja – raske toidumürgitus). Lisaks loetletutele E. coli, aeroobsed ja anaeroobsed bakterid ning mitmesugused mullas võib esineda helminte.
Pinnase sanitaarseisundi hindamine toimub vastavalt "asustatud alade pinnase sanitaarseisundi hinnangulistele näitajatele". Keemilise näitajana võetakse sanitaararv - valgulise lämmastiku koguse jagamise jagatis orgaanilise lämmastiku kogusega. Saasteainete pinnasesse viimisel suureneb orgaanilise lämmastiku sisaldus.
Mulla bakteriaalse saastumise indikaatorina kasutatakse E. coli tiitrit ja ühe anaeroobi tiitrit, s.o. muutuva parameetri koguse määramine mahuühiku kohta.
Mullaseisundi sanitaar-helmintoloogiline näitaja on helmintide munade arv 1 kg mullas ning sanitaar-entomoloogiline näitaja on kärbsevastsete ja nukkude esinemine 0,25 m pinnases.
Muldade tähtsust elule Maal ja inimühiskonna arengule ei saa ülehinnata. Maakera suudab täna toita 15 miljardit inimest. Arvestada tuleb sellega, et need, mis jäävad kündmata, sobivad põllumaaks. Kogu maa on halva kvaliteediga. Parimad maad on juba küntud. Lisaks eeldab uute maade arendamine uute mageveevarude kasutamist ning maailmas pole enam vabu mageveevarusid.
Rääkides maailma maaressurssidest, on vaja silmas pidada nende seost planeedi rahvastiku järkjärgulise kasvuga, mis objektiivselt toob kaasa põllumaa järkjärgulise vähenemise elaniku kohta. Üldiselt vähenes maailma haritava maa norm elaniku kohta 1,5 hektarilt 1900. aastal 0,55 hektarile 1990. aastal.
Tootmise tehnogeenne intensiivistamine on kaasa aidanud saastumisele ja niiskuse vähenemisele, tihenemisele, häirimisele, sekundaarsele sooldumisele, pinnase erosioonile ja muudele negatiivsetele tagajärgedele.
Mullareostus on uute (sellele mitteiseloomulike) füüsikaliste, keemiliste või bioloogiliste mõjurite viimine pinnasesse või nende kontsentratsioonide ületamine pikaajalisel looduslikul keskmisel tasemel vaadeldaval perioodil. Kuna muld on bioloogilise ringluse aluseks, muutub see saasteainete migratsiooniallikaks seotud piirkondadesse: atmosfääri, litosfääri ja hüdrosfääri, samuti toiduainetesse (taimede kaudu).
Piirkonna, piirkonna, linna, rajooni ja muude tüpoloogiliste geograafiliste üksuste taseme osas, kus keskkonnakaitsekeskkonnale on inimtekkeline mõju, saab seisundit iseloomustada maastiku iseärasuste kaudu. Praegu on üle poole planeedi maismaast esindatud inimtekkeliste maastikega. Kui loodusmaastikel on looduslikud protsessid isereguleeruvad, siis inimtekkelistes on need inimese juhitavad, määrates suuresti keskkonna üldise seisundi. Seetõttu on soovitatav mõelda, kuidas inimasustused maastikke ja jäätmeid mõjutavad.
Arvestades asustatud ala kui termodünaamiliselt avatud ökosüsteemi, tuleks selle raiskamise all mõista pöördumatu energiahajumise kõrvaldamist, linnakeskkonna entroopiat, mis määrab stabiilsuse, vastuvõetavate kogustega ja keskkonna iseregulatsiooni.
Inimjäätmed.
Linnakeskkonna kaitsmine tahkete jäätmete eest seisneb prügi ja jäätmete kogumise, kogumise, veo, töötlemise (ladustamise) tagamises. Transpordiühikute arvu, vajaliku ruumi jms määramine selle protsessi tehniliste komponentide puhul toimub jäätmete keskmiste ööpäevaste kogunemismäärade alusel.
Eluaseme mugavuse taseme tõstmine toob kaasa tõusu 1-3% aastas elaniku kohta. Prügikoguse määramisel ettevõtetes, avalikes hoonetes jne viitavad näitajad ühele töötajale, töötajale, külastajale või pealtvaatajale. need jäävad vahemikku 0,02-0,3 kg/päevas, samas kui jäätmete kogunemise määra mõjutavad kliima, arengu iseloom, demograafilised näitajad, tööstuse arengutase, kaubandus, teenindussektor jne. Tahkete jäätmete kogunemine toimub päevast päeva ebaühtlaselt nädalad, aastaajad, päevad.
Aastane prügi kogus:
Qg= p M + giPi", m3,
kus p on hinnanguline jäätmete kogunemise määr inimese kohta, me/aastas; M on paikkonna elanike arv, inimesed; gi on jäätmete kogunemise erimäär 1 töötaja, töötaja jne kohta tootmis-, avalikes, meelelahutuslikes jne hoonetes, m3/aastas; Pi - vastavalt töötajate, töötajate jne inimeste arv.
Keskmine päevane jäätmete kogus:
Qс = Qг x Ki/365,
kus Ki on prügi kogunemise päevase ebatasasuse koefitsient, eeldatakse, et see on 1,2-1,3.
Venemaa asustatud piirkondades tekib aastas umbes -115-118 miljonit m3 tahkeid jäätmeid. Praeguse aastakasvu põhjal eeldati, et 2005. aastal kasvab nende maht 170 - 180 mln m3-ni. Praeguseks on sellest saanud 300 m3. Põhiosa tahketest jäätmetest on komponendi suurusega alla 0,25 m (95-98%). Suurjäätmed (mööbel, kastid, jõulupuud jms, kogus 15-25 kg/in-aastas) ei kuulu prügilate kujundusomaduste hulka.
Prügilate ja tahkejäätmete prügilate komponentide õhusaaste määratakse biogaasi eraldumisega, mis sisaldab: süsinikdioksiidi, metaani, vesiniksulfiidi, ammoniaaki, fosfiini jne kogumahuga kuni 5 m3 1 m3 kohta. Atmosfäärisademete ja prügila kehas arenevate protsesside tulemusena tekib filtraat, mis sisaldab orgaanilisi aineid BHT = 7,4 g/l, KHT = 12,9 g/l, kloriide kuni 55 g/l, pH. = 5, 3 - 9,0, coli-tiiter 0,00001, helminti munad kuni 10 tk./l. Filtraat, isegi mitteläbilaskvate ekraanidega, satub põhjavette, saastades seda. Teadlane näitas, et 2 aasta jooksul kannab 1 tonni tahkete jäätmete filtraat põhjavette 0,5 kg kloriide, 12 kg sulfaate, 1 kg sulfiide, kusjuures samaaegselt eemaldatakse bakteriaalsed saasteained, mis põhjustavad kõhutüüfust, paratüüfust, düsenteeriat, ja tuberkuloos. Tahkete jäätmete kõrvaldamine on keskkonnakaitse peamine komponent.
Kõige tavalisemad, enamasti looduslikud, tahkete jäätmete töötlemise meetodid:
1) lahtised prügilad - jäätmete kontrollimatu ladestamine ilma tihendamiseta, isolatsioonita, enamasti "metsikul" viisil; kõige halvem ja vastuvõetamatu meetod tahkete jäätmete kõrvaldamiseks;
2) suletud prügilad - praegu levinuim korraldatud ladestamisviis, mis võimaldab töödelda suures koguses tahkeid jäätmeid, millel on suhteliselt väike mõju ohtlikule keskkonnale, kuid selle meetodiga tahkeid jäätmeid ei kõrvaldata;
3) tahkejäätmete prügilad on kaasaegsem töötlemisviis.
(jäätmed, mis ühendavad endas eelmise eelised, kuid samas “biogaas”, utiliseeritakse metaani (55-60%), mis tekib prügila kehasse orgaaniliste ainete anaeroobse biodestruktsiooni tõttu. Igast tonnist Tahketest jäätmetest tekib kuni 200 m gaasi, mis juhitakse läbi horisontaalsete perforeeritud torude süsteemi ja kasutatakse kütuse- või elektrijaamades jäätmed on mõeldud piirkondade pikaajaliseks (üle 100 aasta) tagasilükkamiseks, mistõttu neid ei saa kasutada.
tunnistada paljulubavaks, kuna jäätmed ei osale väikestes ja suurtes aine- ja energiatsüklites ning toovad seetõttu kaasa täiendava inimtekkelise koormuse keskkonnakaitsesüsteemile, vähendades selle keskkonna- ja jätkusuutlikkust;
4) kompostimine on biokeemiline tahkete jäätmete neutraliseerimise protsess, mille tulemuseks on heitmete, jäätmete, hõivatud ruumi puudumine, biokütuse ja põllumajanduses väetisena kasutatava komposti tootmine. Nagu iga teine kõrgema taseme tehnoloogia, nõuab biokompostimine režiimi parameetrite järgimist
S: N: P; temperatuur, niiskus, õhutamise intensiivsus, segamine, kuivatamine jne. Seda protsessi saab läbi viia hunnikutes, kohtades, kus tahkete jäätmete kiht ei ületa 2 m, või pöörlevates trumlites läbimõõduga 3-3,5 m ja pikkus vähemalt 20 m. Samal ajal on viimase võimaluse eelised tahkete jäätmete kompostimisel ilmsed, kuna neutraliseerimisperiood lüheneb 6 päevani. Jäätmete ringlussevõtu tehased kasutavad seda tehnoloogiat;
5) Pressimine – tahkete jäätmete sunderaldamine tahketeks ja vedelateks komponentideks ning sellele järgnev töötlemine rõhul 80 MPa. Selliste parameetrite juures saadud tahke materjali mahuline mass on umbes 1000 kg/m ja seda kasutatakse teedeehituses, vedelfaas komposteeritakse;
6) pürolüüs - tahkete jäätmete kuumutamine temperatuurini 600-800°C hapnikuvaeguse tingimustes, mis toob kaasa orgaanilise osa termilise lagunemise ja neutraliseerimise, mille tulemusena tekivad tuleohtlikud gaasid ja naftasaadused. Peab kahetsusega tõdema, et tahkete jäätmete pressimisel ja pürolüüsil puudub kodumaine praktiline kogemus. Tahkete jäätmete põletamine, mille kütteväärtus olenevalt morfoloogilisest koostisest ja niiskusest on 800-2000 kcal/kg, on atraktiivne tekkiva soojuse komplekssel kasutamisel soojus- või elektrienergia tootmiseks, aga ka jäätmete kaitseks. atmosfäär gaasidest ja tahketest heitkogustest, tekkiva (kuni 20%) potentsiaalseid saasteallikaid sisaldava räbu (raskmetallid) ärakasutamine.
Välismaal on tahkete jäätmete põletamise integreeritud lähenemisviise rakendatud üsna laialdaselt (Prantsusmaa, Saksamaa, Itaalia, Ungari). Venemaal asuvad üksikud (Sotši, Pjatigorski, Moskva jt) jäätmepõletusjaamad, mis on ehitatud ilma tahkete jäätmete morfoloogilist koostist arvesse võtmata, keskenduvad ainult põletamisele, on energiat tarbivad ega õigusta ühiskonna lootusi olulisele keskkonnamõjule. Tahkejäätmete prügilate mõju linnakeskkonnale vältimise üks peamisi meetodeid on tagada vähemalt 500 mg suurune sanitaarkaitsevöönd Samas on PS kaitse efektiivsus suurem, kui see tsoon | täis puid. Tõenäoliselt meie riigi jaoks kõige rohkem! Paljutõotavad tahkete jäätmete kõrvaldamise meetodid on 2, 3 ja 4.
Laadimine...
