Антропогенний вплив на ґрунт. Вплив людини на ґрунт та вплив її забруднення на об'єкти біосфери Як впливає на ґрунт діяльність людини

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вплив людини на ґрунт

Вплив людського суспільства на ґрунтовий покрив є однією зі сторін загального впливу людини на навколишнє середовище. ґрунтовий земельний фонд

Протягом історії вплив людського суспільства на ґрунтовий покрив безперервно зростав. У віддалені часи незліченними стадами було зведено рослинність і витоптано дернину на великій території аридних ландшафтів. Дефляція (руйнування грунтів під впливом вітру) довершила знищення грунтів. Найближчим часом внаслідок бездренажного зрошення десятки мільйонів гектарів родючих ґрунтів перетворилися на засолені землі та солоні пустелі. У 20 ст. великі площі високородючих заплавних ґрунтів були затоплені або заболочені внаслідок будівництва гребель та водосховищ на великих річках. Однак, як не великі явища руйнування ґрунтів, це лише невелика частина результатів впливу людського суспільства на ґрунтовий покрив Землі. Основний результат людського впливу на ґрунт – поступова зміна процесу ґрунтоутворення, дедалі глибше регулювання процесів круговороту хімічних елементів та трансформація енергії у ґрунті.

Один з найважливіших факторів ґрунтоутворення - рослинність Світової суші - зазнав глибокої зміни. За історичний час площа лісів скоротилася більш як удвічі. Забезпечуючи розвиток корисних йому рослин, людина на значній частині суші замінила природні біоценози штучними. Біомаса культурних рослин (на відміну від природної рослинності) повністю не надходить у кругообіг речовин у даному ландшафті. Значна частина культурної рослинності (до 80%) вивозиться з місця зростання. Це призводить до виснаження запасів у ґрунті гумусу, азоту, фосфору, калію, мікроелементів і в результаті до зниження родючості ґрунту.

У віддалені часи, у зв'язку з надлишком землі по відношенню до невеликої чисельності населення, ця проблема вирішувалася за рахунок того, що після зняття одного або кількох врожаїв оброблювана ділянка тривалий час залишалася. З часом біогеохімічна рівновага в грунті відновлювалася і ділянку знову можна було обробляти.

У лісовій смузі застосовувалася підсічно-вогнева система землеробства, коли спалювався ліс, а звільнена площа, збагачена зольними елементами спаленої рослинності, засівалась. Після виснаження оброблена ділянка закидалася і випалювалася нова. Урожай при такому типі землеробства був забезпечений надходженням елементів мінерального живлення із золою, що отримується за рахунок спалювання деревини на місці. Великі витрати на розчищення окупалися дуже високими врожаями. Розчищена ділянка використовувалась 1-3 роки на піщаних ґрунтах і до 5-8 років на суглинистих, після чого її залишали заростати лісом або деякий час використовували як сіножаті або пасовища. Якщо після цього така ділянка переставав піддаватися будь-якому впливу з боку людини (рубки, випасання худоби), то протягом 40-80 років (у центрі та півдні лісового поясу) гумусовий горизонт у ньому відновлювався. Для відновлення ґрунтів в умовах півночі лісової зони був потрібний у два-три рази більш тривалий період часу.

Вплив підсічно-вогневої системи призводив до оголення ґрунту, збільшення поверхневого стоку та ерозії ґрунтів, вирівнювання мікрорельєфу, збіднення ґрунтової фауни. Хоча площа ділянок була порівняно невелика, а цикл тривав довго, за сотні і тисячі років величезні території були глибоко перетворені підсікою. Відомо, наприклад, що у Фінляндії за 18-19 ст. (тобто за 200 років) через підсіку пройшло 85% території.

На півдні та в центрі лісової зони наслідки підсічної системи особливо гостро відбилися на масивах піщаних ґрунтів, де корінні ліси замінилися специфічними лісами з пануванням сосни звичайної. Це спричинило відступу на південь північних кордонів ареалів широколистяних видів дерев (ільма, липи, дуба та інших.). На півночі лісової зони розвиток домашнього оленярства, що супроводжується посиленим випалюванням лісів, призвело до розвитку зони тундри з лісотундри або північної тайги, що досягали, судячи з знахідок великих дерев або їх пнів, берегів Північного Льодовитого Океану ще в 18-19 столітті.

Таким чином, у лісовому поясі землеробство призвело до найглибших змін живого покриву та ландшафту загалом. Землеробство було, мабуть, провідним чинником поширення в лісовому поясі Східної Європи підзолистих грунтів. Можливо, цей потужний фактор антропогенного перетворення природних екосистем вплинув і на клімат.

У степових умовах найдавнішими системами землеробства були перелогова і залежна. При залежній системі використані ділянки землі після виснаження залишалися тривалий час, при переложной більш короткий. Поступово кількість вільних земель зменшувалася, термін перерви (перерви між посівами) все скорочувався і, зрештою, досяг одного року. Так виникла парова система землеробства з дво- чи трипільною сівозміною. Однак така посилена експлуатація ґрунту без внесення добрив та з невисокою культурою агротехніки сприяли поступовому зниженню врожайності та якості продукції.

Зростання населення та обмеженість площ, придатних для землеробства висунули на передній план проблему меліорації (поліпшення) ґрунтів. Меліорація спрямована насамперед на оптимізацію водного режиму. Території зайвого зволоження та заболочування осушуються, в аридних районах – штучне зрошення. Крім того, ведеться боротьба із засоленням ґрунтів, кислі ґрунти вапнують, солонці гіпсують, відновлюють та рекультивують площі гірничих виробок, кар'єрів, відвалів. Меліорація поширюється і на високоякісні ґрунти, ще вище піднімаючи їхню родючість.

Внаслідок діяльності людини виникли абсолютно нові типи ґрунтів. Наприклад, внаслідок тисячолітнього зрошення в Єгипті, Індії, державах Центральної Азії створено потужні штучні наносні ґрунти з високим запасом гумусу, азоту, фосфору, калію та мікроелементів. На великій території лісового плато Китаю працею багатьох поколінь створено особливі антропогенні грунти - хейлуту. У деяких країнах понад сотню років проводилося вапнування кислих ґрунтів, які поступово були перетворені на нейтральні. На особливий тип культурних ґрунтів перетворилися ґрунти виноградників південного берега Криму, які використовуються понад дві тисячі років. Відвойовані моря та перетворені на родючі землі змінені узбережжя Голландії.

Широкий розмах отримали роботи із запобігання процесам, що руйнують ґрунтовий покрив: створюються лісозахисні насадження, споруджуються штучні водойми та іригаційні системи.

Структура земельного фонду планети

За В.П.Максаковським, загальна площа земельного фонду всієї планети становить 134 млн. км2 (це площа всієї суші за винятком площі Антарктиди та Гренландії). Земельний фонд має таку структуру:

11% (14,5 млн. км2) - оброблювані землі (рілля, сади, плантації, сіяні луки);

23% (31 млн. км2) - природні луки та пасовища;

30% (40 млн. км2) - ліси та чагарники;

2% (4,5 млн. км2) – населені пункти, промисловість, транспортні шляхи;

34% (44 млн.км2) - малопродуктивні та непродуктивні землі (тундри та лісотундри, пустелі, льодовики, болота, яри, бедленди та водойми суші).

Оброблювані землі дають 88% необхідних людині продуктів харчування. Луги та пасовищні землі забезпечують 10% їжі, що споживається людиною.

Оброблювані (насамперед орні) землі, в основному, зосереджені в лісових, лісостепових і степових районах нашої планети.

У першій половині 20 ст. половина всіх оброблюваних земель припадала на чорноземи степів і лісостепів, темні ґрунти прерій, сірі та бурі лісові ґрунти, оскільки обробляти ці ґрунти найбільш зручно і продуктивно, в наш час ці ґрунти розорані менше, ніж на половину зайнятої ними території, проте подальше збільшення оранки цих земель стримується низкою причин. По-перше, ареали цих ґрунтів сильно заселені, в них зосереджена промисловість, територія перетнута густою мережею транспортних магістралей. По-друге, подальша розорювання лук, рідкісних лісових масивів, що збереглися, і штучних насаджень, парків та інших рекреаційних об'єктів небезпечна в екологічному відношенні.

Отже, необхідні пошуки резервів в ареалах розповсюдження інших груп ґрунтів. Перспективи розширення орних земель у світі досліджувалися ґрунтознавцями різних країн. По одному з таких досліджень, проведеному російськими вченими з урахуванням екологічних умов, збільшення землеробства екологічно припустиме за рахунок розорювання 8,6 млн. км2 пасовищ і 3,6 млн. км2 лісів, при цьому розорювання лісових територій передбачається переважно у вологих тропіках. та частково у тайгових лісах, а пасовищ – на території сезонно вологих тропіків та субтропіків, а також у вологих тропіках, напівпустелях та пустелях. За прогнозом цих вчених, найбільша кількість орних земель у майбутньому має бути зосереджена в тропічному поясі, на другому місці будуть землі субтропічного поясу, тоді як традиційно вважаються головною базою землеробства ґрунти суббореального поясу (чорноземи, каштанові, сірі та бурі лісові, темні ґрунти прерій. ) Займуть третє місце.

Нерівномірність використання у землеробстві різних типів ґрунтів ілюструє картина землеробського використання ґрунтового покриву материків. Станом на 70-ті роки ґрунтовий покрив західної Європи був розораний на 30%, Африки - на 14%, на величезній поверхні Північної та Південної Америки орні землі становили лише 3,5% від цієї території, Австралія та Океанія були розорані трохи більш ніж на 4%.

Головна проблема світового земельного фонду – деградація сільськогосподарських земель. Під такою деградацією розуміють виснаження ґрунтової родючості, ерозію ґрунтів, їх забруднення, зниження біологічної продуктивності природних пасовищних угідь, засолення та заболочування зрошуваних площ, відчуження земель для потреб житлового, промислового та транспортного будівництва.

За деякими розрахунками, людство вже втратило 2 млрд. га колись продуктивних земель. Тільки через ерозію, поширену у відсталих, а й у розвинених країн, щорічно з сільськогосподарського обороту випадає 6-7 млн. га. Приблизно половина зрошуваних земель світу охоплена засолена та заболочена, що також призводить до щорічної втрати у 200-300 тис. га земель

Руйнування ґрунтів у рвнаслідок діяльності людини

Навколишнє природне середовище характеризується тісним зв'язком всіх своїх складових частин, здійснюваної завдяки циклічним процесам обміну речовин та енергією.

Ґрунтовий покрив Землі (педосфера) нерозривно пов'язана цими процесами іншими компонентами біосфери. Необдумана антропогенна дія на окремі природні компоненти невідворотно позначається на стані ґрунтового покриву.

Загальновідомими прикладами непередбачених наслідків господарської діяльності людини є руйнування грунтів внаслідок зміни водного режиму після вирубки лісів, заболочування родючих заплавних земель через підйом рівня грунтових вод після будівництва великих гідроелектростанцій та ін.

Серйозну проблему створює антропогенне забруднення ґрунтів. Безконтрольно зростаюча кількість викидів індустріальних і побутових відходів у довкілля у другій половині 20 в. досягло небезпечного рівня.

Хімічні сполуки, що забруднюють природні води, повітря та грунт, по трофічних ланцюгах надходять у рослинні та тваринні організми, викликаючи цим послідовне підвищення в них концентрації токсикантів.

Охорона біосфери від забруднення та більш економне та раціональне використання природних ресурсів – глобальне завдання сучасності, від успішного розвитку якого залежить майбутнє людства. У зв'язку з цим особливо важливе значення набуває охорона ґрунтового покриву, який приймає на себе більшу частину техногенних забруднювачів, частково закріплює їх у ґрунтовій масі, частково трансформує та включає в міграційні потоки.

Проблема зростання забруднення навколишнього середовища вже давно набула загальнопланетарного значення. У 1972 р. у Стокгольмі відбулася спеціальна конференція ООН з навколишнього середовища, на якій була розроблена програма, що включає рекомендації щодо організації глобальної системи моніторингу (контролю) навколишнього середовища.

Ґрунт необхідно убезпечити від впливу процесів, що руйнують її цінні властивості - структуру, вміст ґрунтового гумусу, мікробного населення, і водночас від надходження та накопичення шкідливих та токсичних речовин.

Ерозія ґрунтів

При порушенні природного рослинного покриву під впливом вітру та атмосферних опадів може відбуватися руйнація верхніх горизонтів ґрунту. Це явище отримало назву ерозії ґрунту. При ерозії ґрунт втрачає дрібні частинки та змінює хімічний склад. З еродованих грунтів виносяться найважливіші хімічні елементи - гумус, азот, фосфор та інших., зміст цих елементів в еродованих грунтах може скоротитися кілька разів. Ерозія може викликатись кількома причинами.

Вітрова ерозія викликається розвіванням незакріпленого рослинністю ґрунтового покриву вітром. Кількість видування грунту в окремих випадках досягає дуже великих розмірів - 120-124 т/га. Вітрова ерозія розвивається переважно на територіях зі знищеним рослинним покривом та недостатнім атмосферним зволоженням.

Внаслідок часткового розвівання ґрунт втрачає з кожного гектара десятки тонн гумусу та значну кількість елементів живлення рослин, що спричиняє помітне зниження врожайності. Щороку через вітрову ерозію ґрунтів закидаються мільйони гектарів земель у багатьох країнах Азії, Африки, Центральної та Південної Америки.

Розвівання ґрунтів залежить від швидкості вітру, механічного складу ґрунту та його структурності, характеру рослинності та деяких інших факторів. Розвівання ґрунтів легкого механічного складу починається за порівняно слабкого вітру (швидкість 3-4 м/с). Тяжкосуглинисті ґрунти розвіваються вітром зі швидкістю близько 6 м/с і більше. Оструктурені ґрунти більш стійкі до ерозії, ніж розпорошені. Ерозійно-стійким вважається ґрунт, що містить у верхньому горизонті понад 60% агрегатів більше 1 мм.

Для захисту грунтів від вітрової ерозії створюють перешкоди для повітряних мас, що рухаються у вигляді лісових смуг і лаштунків з чагарників і високостеблових рослин.

Одним із глобальних наслідків ерозійних процесів, що відбувалися як у дуже давні часи, так і в наш час є утворення антропогенних пустель. До них відносять пустелі та напівпустелі Центральної та Передньої Азії та Північної Африки, які своєю освітою були зобов'язані, найімовірніше, скотарським племенам, що колись заселяли ці території. Те, що було з'їдено незліченними стадами овець, верблюдів, коней, було вирубано і спалено скотарями. Незахищений після знищення рослинності ґрунт піддавався опустелюванню. У зовсім близький від нас час, буквально на очах кількох поколінь, аналогічний процес опустелювання внаслідок непродуманого вівчарства охопив багато районів Австралії.

Загальна площа антропогенних пустель до кінця 1980-х перевищила 9 млн. км2, а це майже дорівнює території США або Китаю і становить 6,7% всього земельного фонду планети. Процес антропогенного опустелювання продовжується і зараз. Під загрозою опустелювання виявилися ще від 30 до 40 млн. км2 у межах понад 60 країн. Проблему опустелювання відносять до глобальних проблем людства.

Основні причини антропогенного опустелювання - це надлишковий випас худоби, вирубування лісів, а також надмірна і неправильна експлуатація земель, що обробляються (монокультурність, оранка цілини, обробіток схилів).

Зупинити процес опустелювання можна, і такі спроби робляться насамперед у рамках ООН. Ще в 1997 році Міжнародною конференцією ООН у Найробі був прийнятий план боротьби з опустелюванням, що стосується, в першу чергу, країн, що розвиваються, і включав 28 рекомендацій, здійснення яких, на думку експертів, могло б принаймні запобігти розширенню цього небезпечного процесу. Проте здійснити його вдалося лише частково – з різних причин і, насамперед, через гостру нестачу коштів. Передбачалося, що для втілення цього плану в життя потрібно 90 млрд. доларів (по 4,5 млрд. протягом 20 років), але повністю знайти їх так і не вдалося, тому термін дії цього проекту було продовжено до 2015 року. А чисельність населення в аридних та напіваридних регіонах світу, за оцінками ООН, становить зараз понад 1,2 млрд. осіб.

Водна ерозія – руйнування незакріпленого рослинністю ґрунтового покриву під впливом текучих вод. Атмосферні опади супроводжуються площинним змивом дрібних частинок з поверхні ґрунту, а зливи викликають сильне руйнування всієї ґрунтової товщі з утворенням промоїн та ярів.

Цей вид ерозії утворюється при знищенні рослинного покриву. Відомо, що трав'яниста рослинність затримує до 15-20% опадів, що випадають, а крони дерев ще більше. Особливо важливу роль відіграє лісова підстилка, яка повністю нейтралізує ударну силу дощових крапель та різко знижує швидкість текучої води. Зведення лісів та знищення лісової підстилки викликає посилення поверхневого стоку у 2-3 рази. Посилений поверхневий стік тягне за собою енергійний змив верхньої частини ґрунтів, найбагатший на гумус та елементи живлення, та сприяє енергійному утворенню ярів. Сприятливі умови для водної ерозії створює розорювання великих степів і прерій і неправильна обробка грунту.

Змив ґрунтів (площинна ерозія) посилюється явищем лінійної ерозії - розмивом ґрунтів та ґрунтоутворюючих порід у результаті зростання ярів. В окремих районах яружна мережа настільки розвинена, що займає більшу частину території. Утворення ярів повністю руйнує ґрунт, посилюють процеси поверхневого змиву та розчленовують орні площі.

Маса грунту, що змивається в районах землеробства становить від 9 т/га до десятків тонн з кожного гектара. Кількість органічних речовин, що змиваються протягом року з усієї суші нашої планети, становить значну цифру - близько 720 млн. т.

Запобіжними заходами водної ерозії є збереження лісових насаджень на крутих схилах, правильне оранка (з напрямком борозен упоперек схилів), регулювання випасу худоби, зміцнення ґрунтової структури за допомогою раціональної агротехніки. Для боротьби з наслідками водної ерозії застосовують створення полізахисних лісових смуг, улаштування різних інженерних споруд для затримання поверхневого стоку - гребель, запруд в ярах, водозатримуючих валів та канав.

Ерозія - один з найбільш інтенсивних процесів руйнування ґрунтового покриву. Найбільш негативна сторона ерозії ґрунтового покриву полягає не у впливі на втрати врожаю цього року, а в руйнуванні будови ґрунтового профілю та втраті важливих складових його частин, для відновлення яких потрібні сотні років.

Засолення ґрунтів

На територіях з недостатнім атмосферним зволоженням врожайність сільськогосподарських культур стримується недостатньою кількістю вологи, що надходить у ґрунт. Для поповнення її недоліку з давніх-давен застосовується штучне зрошення. У всьому світі ґрунти зрошуються на площі понад 260 млн. га.

Однак неправильне зрошення призводить до накопичення солей у зрошуваних ґрунтах. Головними причинами антропогенного засолення ґрунтів є бездренажне зрошення та неконтрольована подача води. В результаті цього підвищується рівень ґрунтових вод і коли рівень ґрунтових вод досягає критичної глибини, починається енергійне соленакопіння за рахунок випаровування солі, що містить води, що піднімається до поверхні грунту. Цьому сприяє зрошення водою з підвищеною мінералізацією.

Внаслідок антропогенного засолення у всьому світі щорічно втрачається близько 200-300 тис. га високоцінних поливних земель. Для охорони від антропогенного засолення створюються дренажні пристрої, які мають забезпечити розташування рівня ґрунтових вод на глибині не менше 2,5-3 м, та системи каналів із гідроізоляцією для запобігання фільтрації води. У разі накопичення водорозчинних солей рекомендується промивання ґрунтів із дренажним водовідведенням для видалення солей із коренежитнього шару ґрунту. Охорона грунтів від содового засолення включає гіпсування грунтів, застосування мінеральних добрив, що містять кальцій, а також введення в сівозміну багаторічних трав.

Для запобігання негативним наслідкам зрошення необхідний постійний контроль за водно-сольовим режимом на зрошуваних землях.

Рекультивація ґрунтів, порушених промислістю та будівництвом

Господарська діяльність людини супроводжується руйнуванням ґрунту. Площа ґрунтового покриву неухильно зменшується за рахунок будівництва нових підприємств та міст, прокладання доріг та ліній високовольтних електропередач, затоплення сільськогосподарських угідь при будівництві гідроелектростанцій, розвитку гірничодобувної промисловості. Так, величезні кар'єри з відвалами виробленої породи, високі терикони поблизу шахт є невід'ємною частиною краєвиду районів дії гірничодобувної промисловості.

Багатьма країнами проводиться рекультивація (відновлення) зруйнованих ділянок ґрунтового покриву. Рекультивація - це не просто засипка гірничих виробок, а створення умов для якнайшвидшого формування ґрунтового покриву. У процесі рекультивації відбувається формування ґрунтів, створення їх родючості. Для цього на відвальні ґрунти наносять гумусований шар, проте якщо відвали містять токсичні речовини, то спочатку його покривають шаром нетоксичної породи (наприклад, лёса) на яку вже наноситься гумусований шар.

У деяких країнах на відвалах та кар'єрах створюють екзотичні архітектурно-ландшафтні комплекси. На відвалах та териконах розбиваються парки, у кар'єрах влаштовуються штучні озера з рибою та колоніями птахів. Наприклад, на півдні Рейнського буровугільного басейну (ФРН) відвали з кінця минулого століття відсипали з розрахунком створення штучних пагорбів, пізніше вкритих лісовою рослинністю.

Хімізація землеробства

Успіхи землеробства, досягнуті внаслідок запровадження досягнень хімії, добре відомі. Високі врожаї виходять завдяки використанню мінеральних добрив, збереження продукції, що вирощується, досягається за допомогою пестицидів - отрутохімікатів, створених для боротьби з бур'янами та шкідниками. Однак всі ці хімічні засоби потрібно застосовувати дуже обережно і суворо дотримуватися розроблених вченими кількісних норм хімічних елементів, що вносяться.

Застосування мінеральних добрив

Коли дикі рослини відмирають, вони повертають у ґрунт поглинені ними хімічні елементи, підтримуючи цим біологічний кругообіг речовин. Але з культурною рослинністю цього немає. Маса культурної рослинності лише частково повертається у ґрунт (приблизно на одну третину). Людина штучно порушує збалансований біологічний кругообіг, вивозячи врожай, а разом із ним і поглинені з ґрунту хімічні елементи. Насамперед це стосується «тріади родючості»: азоту, фосфору та калію. Але людство знайшло вихід із цього положення: для поповнення втрат елементів живлення рослин та підвищення врожайності ці елементи вносяться у ґрунт у формі мінеральних добрив.

Проблема азотних добрив

Якщо кількість азоту, що вноситься в грунт, перевищує потреби рослин, то надмірні кількості нітратів частково надходять у рослини, а частково виносяться ґрунтовими водами, що викликає збільшення нітратів у поверхневих водах, а також ряд інших негативних наслідків. При надлишку азоту відбувається збільшення нітратів та у продукції сільського господарства. Вступаючи в організм людини, нітрати можуть частково трансформуватися в нітрити, які викликають тяжке захворювання (метгемоглобінемія), пов'язане із утрудненням транспортування кисню по кровоносній системі.

Застосування азотних добрив має здійснюватися зі строгим урахуванням необхідності азоту для культури, що вирощується, динаміки його споживання даною культурою та складу ґрунту. Потрібна продумана система охорони ґрунтів від надмірної кількості сполук азоту. Це особливо актуально у зв'язку з тим, що сучасні міста та великі тваринницькі підприємства є джерелами забруднення азотом ґрунтів та вод.

Розробляються прийоми використання біологічних джерел цього елемента. Такими служать азотофіксуючі угруповання вищих рослин і мікроорганізмів. Посіви бобових культур (люцерни, конюшини та ін) супроводжуються зв'язуванням азоту до 300 кг/га.

Проблема фосфорних добрив

З урожаєм виводиться близько двох третин фосфору, захопленого сільськогосподарськими культурами із ґрунту. Ці втрати також відновлюють шляхом внесення у ґрунт мінеральних добрив.

Сучасне інтенсивне сільське господарство супроводжується забрудненням поверхневих вод розчинними сполуками фосфору та азоту, які накопичуються в кінцевих басейнах стоку та викликають бурхливе зростання водоростей та мікроорганізмів у цих водоймах. Це називається евтрофікацією водойм. У таких водоймищах кисень швидко витрачається на дихання водоростей і на окислення їх рясних залишків. Незабаром створюється обстановка дефіциту кисню, через яку гинуть риби та інші водні тварини, починається їхнє розкладання з утворенням сірководню, аміаку та їх похідних. Евтрофікацією вражені багато озер, у тому числі Великі озера Північної Америки.

Проблема калійних добрив

При внесенні високих доз калійних добрив несприятлива дія не виявлена, але через те, що значна частина добрив представлена хлоридами, часто позначається вплив іонів хлору, що негативно впливає на стан ґрунту.

Організація охорони ґрунтів при широкому використанні мінеральних добрив має бути спрямована на збалансованість внесених мас добрив з урожаєм, з урахуванням конкретних ландшафтних умов та складу ґрунту. Внесення добрив має бути максимально наближеним до тих стадій розвитку рослин, коли вони потребують масованого надходження відповідних хімічних елементів. Основне завдання охоронних заходів має бути спрямоване на запобігання виносу добрив з поверхневим та підземним водним стоком та на недопущення надходження надлишкових кількостей елементів, що вносяться в продукцію сільського господарства.

Пропроблема отрутохімікатів (пестицидів)

За даними ФАО, щорічні втрати в усьому світі від бур'янів і шкідників становлять 34% від потенційно можливої продукції і оцінюються в 75 млрд. дол. негативні наслідки. Знищуючи шкідників, вони руйнують складні екологічні системи та сприяють загибелі багатьох тварин. Деякі отрутохімікати поступово накопичуються за трофічними ланцюгами і, надходячи з продуктами харчування в організм людини, можуть викликати небезпечні захворювання. Деякі біоциди впливають на генетичний апарат сильніше, ніж радіація.

Потрапляючи у ґрунт, пестициди розчиняються у ґрунтовій волозі та переносяться з нею вниз за профілем. Тривалість перебування пестицидів у ґрунті залежить від їхнього складу. Стійкі сполуки зберігаються до 10 років і більше.

Мігруючи з природними водами та переносячи вітром, стійкі пестициди поширюються на великі відстані. Відомо, що нікчемні сліди пестицидів були виявлені в атмосферних опадах на просторах океанів, на поверхні льодовикових щитів Гренландії та Антарктиди. У 1972 році на території Швеції з атмосферними опадами випало ДДТ більше, ніж вироблялося цій країні.

Охорона грунтів від забруднення пестицидами передбачає створення можливо менш токсичних та менш стійких сполук. Розробляються прийоми зменшення доз без зниження ефективності. Дуже важливим є скорочення авіаційного розпилення за рахунок наземного, а також застосування строго вибіркової обробки.

Незважаючи на заходи, що при вживанні, при обробці полів пестицидами лише незначна їх частина досягає об'єкта впливу. Більшість накопичується в грунтовому покриві та природних водах. Важливе завдання – прискорити розкладання отрутохімікатів, розпад їх на нетоксичні компоненти. Встановлено, що багато пестицидів розкладаються під впливом ультрафіолетового опромінення, деякі отруйні сполуки руйнуються в результаті гідролізу, проте найактивніше пестициди розкладаються мікроорганізмами.

Нині у багатьох країнах, зокрема у Росії, здійснюється контролю над забрудненням довкілля пестицидами. Для пестицидів встановлено норми гранично допустимих концентрацій у ґрунті, які становлять соті та десяті частки мг/кг ґрунту.

Індустріальні та побутові викиди у довкілля

Упродовж двох останніх століть різко зросла виробнича діяльність людства. До сфери промислового використання у наростаючій кількості залучаються різноманітні види мінеральної сировини. Нині люди витрачають різні потреби 3,5 - 4,03 тис. км3 води на рік, тобто. близько 10% сумарного стоку всіх рік світу. Одночасно до поверхневих вод надходять десятки мільйонів тонн побутових, промислових та сільськогосподарських відходів, а в атмосферу викидаються сотні мільйонів тонн газів та пилу. Виробнича діяльність людини перетворилася на глобальний геохімічний чинник.

Така інтенсивна дія людини на навколишнє середовище природно відбивається і на ґрунтовому покриві планети. Небезпечні та техногенні викиди в атмосферу. Тверді речовини цих викидів (частки від 10 мкм і більше) осідають поблизу джерел забруднення, дрібніші частинки у складі газів переносяться великі відстані.

Забруднення сполуками сірки

Сірка виділяється при спалюванні мінерального палива (вугілля, нафти, торфу). Значна кількість окисленої сірки викидається в атмосферу при металургійних процесах, виробництві цементу та ін.

Найбільшу шкоду завдають надходження сірки у вигляді SO2, сірчистої та сірчаної кислоти. Оксид сірки, проникаючи через продихи зелених органів рослин, викликає зниження фотосинтетичної активності рослин і зменшення їх продуктивності. Сірчиста та сірчана кислоти, випадаючи з дощовою водою, вражають рослинність. Присутність SO2 у кількості 3 мг/л викликає зниження рН дощових вод до 4 та утворення «кислих дощів». На щастя, час життя цих сполук в атмосфері вимірюється від кількох годин до 6 днів, проте за цей час вони можуть переноситися з повітряними масами на десятки та сотні кілометрів від джерел забруднення та випадати у вигляді «кислих дощів».

Кислі дощові води підвищують кислотність ґрунтів, пригнічують діяльність ґрунтової мікрофлори, посилюють винос із ґрунту елементів живлення рослин, забруднюють водойми, вражають деревну рослинність. Певною мірою дія кислотних опадів може бути нейтралізована вапнуванням ґрунтів.

Забруднення важкими металами

Не меншу небезпеку для ґрунтового покриву становлять забруднювачі, що випадають поблизу джерела забруднення. Саме так проявляється забруднення важкими металами та миш'яком, які утворюють техногенні геохімічні аномалії, тобто. ділянки підвищеної концентрації металів у ґрунтовому покриві та рослинності.

Металургійні підприємства щорічно викидають на земну поверхню сотні тисяч тонн міді, цинку, кобальту, десятки тисяч тонн свинцю, ртуті, нікелю. Техногенне розсіювання металів (цих та інших) відбувається також за інших виробничих процесів.

Техногенні аномалії навколо виробничих підприємств та індустріальних центрів мають довжину від кількох кілометрів до 30-40 км залежно від потужності виробництва. Вміст металів у ґрунті та рослинності досить швидко зменшується від джерела забруднення до периферії. У межах аномалії можна назвати дві зони. Перша, що безпосередньо примикає до джерела забруднення, характеризується сильним руйнуванням ґрунтового покриву, знищенням рослинності та тваринного світу. У цій зоні дуже висока концентрація металів-забруднювачів. У другій, більш широкій зоні, грунти повністю зберігають свою будову, але мікробіологічна діяльність у них пригнічена. У забруднених важкими металами ґрунтах, чітко виражено збільшення вмісту металу знизу вгору по профілю ґрунтів і найбільш високий його вміст у зовнішній частині профілю.

Головне джерело забруднення свинцем – автомобільний транспорт. Більша частина (80-90%) викидів осідає вздовж автомагістралей на поверхні грунтів та рослинності. Так утворюються придорожні геохімічні аномалії свинцю шириною (залежно від інтенсивності руху автотранспорту) від кількох десятків метрів до 300-400 м-коду і висотою до 6 м-коду.

Тяжкі метали, надходячи з ґрунту в рослини і потім в організми тварин і людини, мають здатність поступово накопичуватися. Найбільш токсичні ртуть, кадмій, свинець, миш'як, отруєння ними спричиняє тяжкі наслідки. Менш токсичні цинк та мідь, проте забруднення ними ґрунтів пригнічує мікробіологічну діяльність та знижує біологічну продуктивність.

Обмежене поширення металів-забруднювачів у біосфері значною мірою має грунті. Більшість легкорухливих водорозчинних сполук металів, надходячи у ґрунт, міцно зв'язується з органічною речовиною та високодисперсними глинистими мінералами. Закріплення металів-забруднювачів у ґрунті настільки міцне, що у ґрунтах старих металургійних районах Скандинавських країн, де близько 100 років тому припинилася виплавка руд, високий вміст важких металів та миш'яку залишився досі. Отже, ґрунтовий покрив виконує роль глобального геохімічного екрану, який затримує значну частину елементів-забруднювачів.

Однак захисна здатність ґрунтів має свої межі, тому охорона ґрунтів від забруднення важкими металами є актуальним завданням. Для скорочення надходження викидів металів в атмосферу необхідний поступовий перехід виробництва на замкнуті технологічні цикли, а також обов'язкове застосування очисних споруд.

Опустелювання - одна з глобальних проблем людства

Серед багатьох глобальних проблем, мабуть, проблема опустелювання є найменш відомою, хоча кожен знає, що пустельні території відрізняються надзвичайно спекотним кліматом, великим дефіцитом вологи і досить крихкою екологічною системою, але в той же час ці землі мають високий економічний потенціал.

У науковій літературі та офіційних документах характеризується як остання стадія процесу повільної деградації навколишнього середовища в посушливій зоні та є продуктом складної взаємодії між соціально-економічною системою та природно-антропогенними факторами.

Особливого антропогенного навантаження пустельні та напівпустельні території зазнали в останні десятиліття, коли в низці країн у пошуках нових джерел мінеральної сировини, земельних масивів та біологічних ресурсів особливо широкомасштабно розпочали їх освоєння.

Розширення площ під землеробство, збільшення поголів'я худоби та інтенсивніше використання природних кормів, використання Агро індустріальних методів у освоєнні аридних земель призвело до різкого порушення еколого-ресурсного балансу цих територіях. Саме на аридних землях зараз страждає від злиднів, голоду та хвороб населення десятків країн Африки та Азії, що розвиваються.

За оцінкою ЮНЕП у світі щорічні втрати тільки зрошуваних земель внаслідок спустошення становлять 6 млн. га. Було встановлено, що площа пустель, створених людиною, становить 9, 1 млн. км. Крім того, близько 3, 5 млрд. га схильні до опустелювання - ця небезпека загрожує території понад ста країн світу. Щорічно близько 21 млн. га перетворюється на стан повної деградації, а 6 млн. га поглинається пустельми. Найбільш високий рівень опустелювання спостерігається у країнах Африки, Азії та Латинської Америки. Особливо небезпечні та поширені ці процеси в країнах, що розвиваються.

Опустелювання на даний момент є однією з найвагоміших глобальних проблем людства. Під час розорювання полів, частинки родючого ґрунтового покриву піднімаються в повітря, розсіюються, зносяться з полів потоками води, осідають у нових місцях, у величезних кількостях безповоротно несуть у Світовий океан. Природний процес руйнування водою і вітром верхнього шару ґрунту, змиву та розвіювання його частинок багаторазово посилюється та прискорюється, коли люди розорюють надто багато земель.

Людство, що швидко зростає кількісно, стало все більш інтенсивно проникати у важкодоступні райони та залучати до сфери своєї діяльності природні ресурси. До теперішнього часу під серйозним антропогенним пресом опинилися і аридні території, що становлять близько 30% площі земної суші, які нині розглядаються як останній для людей резерв земель. Вже сьогодні на ці райони припадає близько 80% зрошуваних земель, 170 млн. га використовується під богарне землеробство і 3, 6 млрд. га – як пасовища. Тут мешкає близько 800 млн. чоловік або майже 20% населення світу.

Ступінь прояву та швидкість перебігу різних процесів опустелювання переважно зумовлені неправильною господарською діяльністю людини, яка не враховує зовнішні та внутрішні взаємозв'язки природних компонентів, що регулюють баланс речовини та енергії в ландшафтах і, зрештою, біологічну продуктивність земель. Звичайно, найбільш чутливі до антропогенних порушень ландшафти аридних і напіваридних територій, що мають досить тендітну структуру і багатовікову дію, що історично склалася, на них діяльності людини. продуктивність грунт ерозія опустелювання

Опустелювання, викликане діяльністю людини, це лише певна частина глибокої соціально-економічної кризи, що охопила країни, що розвиваються. За посиленням експлуатації природних ресурсів більшості цих країн стоять колишні метрополії з їхньою розгалуженою системою транснаціональних корпорацій.

Отже, проблема опустелювання - це, передусім проблема соціально-економічна, та був екологічна. У аридних районах колишнього СРСР немає великих масштабах прояв процесів опустелювання, викликаних антропогенними причинами.

Окремі, локальні прояви цих процесів: посилення вітрової та водної ерозії в районах нового освоєння, вторинне засолення грунтів в зрошуваних оазах і вздовж трас зрошувальних каналів, утворення вогнищ рухомих пісків поблизу деяких населених пунктів, що ростуть, і вздовж транспортних магістралей долаються за допомогою різних технічних засобів. .

Незважаючи на, здавалося б, незначні прояви майданного опустелювання, не може не викликати тривогу екологічна обстановка, що складається в певних районах безпосереднього будівництва великих, головним чином водогосподарських об'єктів, а також непрямого впливу таких об'єктів на прилеглі території. Внаслідок перекриття 1980 р. протоки Аджидарья між Каспійським морем і Каробогазкою затокою відбуваються серйозні антропогенні зміни екологічної рівноваги. Всього за 5 років затока повністю висохла, а на величезній території площею 10 тис. км утворилася типова соляна пустеля.

Районом катастрофічних екологічних порушень є величезний район Аральського моря. В результаті зарегулювання річок Амудар'ї і Сирдар'ї, що живлять море, і інтенсивного використання їх вод для зрошення, рівень Арала різко знизився, і оголилося дно моря на великих площах, де зараз лютують процеси опустелювання.

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Комплексний вплив підприємства на довкілля. Оцінка викидів в атмосферу та їх характеристика. Санітарно-захисна зона підприємства Вплив на ґрунт, підземні та поверхневі води. Вплив небезпечних та шкідливих факторів на організм людини.

курсова робота , доданий 12.02.2009

Антропогенний вплив господарсько-виробничої діяльності на основні складові біосфери - атмосферу, гідросферу, літосферу. Рекомендації щодо вдосконалення системи раціонального взаємодії у системі людина - довкілля.

реферат, доданий 24.08.2009

Екологічна характеристика м. Тюмені. Ґрунтовий покрив у місті та передмістях. Розташування промислових підприємств як чинник на довкілля. Порівняльний аналіз впливу Тюменського акумуляторного заводу на довкілля.

курсова робота , доданий 05.02.2016

Природа та властивості забруднюючих довкілля речовин, особливості їх впливу на людину та рослинність. Склад викидів під час спалювання твердого палива. Забруднення рухомих джерел викидів. Елементи та види відпрацьованих газів автомобілів.

контрольна робота , доданий 07.01.2015

Вплив харчових виробництв водні ресурси. Шкідливі виділення на харчових виробництвах, їх вплив на організм людини та довкілля. Підприємство як джерело забруднення природного довкілля. Обґрунтування розмірів санітарно-захисної зони.

дипломна робота , доданий 18.05.2016

Дія небезпечних речовин (ртуть, свинець), що виділяються внаслідок діяльності людини. Екологічна обстановка та рівень забруднення у Донецькій області. Форми міжнародного екологічного співробітництва, участь України у природоохоронних відносинах.

реферат, доданий 01.12.2009

Екологічна ситуація в районах видобутку нафти та газу. Основні джерела забруднення та їх вплив на навколишнє природне середовище та людину. Сучасні методи ліквідації наслідків негативного впливу; правове забезпечення охорони довкілля.

курсова робота , доданий 22.01.2012

Природна та техногенна радіоактивність. Вплив радіоактивних викидів на живі організми та людину. Уроки Чорнобиля, радіація у медицині. Атомна бомба для ракових клітин. Основні напрями у радіобіології. Захист клітин від радіації.

реферат, доданий 11.07.2012

Вплив людини на довкілля. Основи екологічних проблем. Парниковий ефект (глобальне потепління клімату): історія, ознаки, можливі екологічні наслідки та шляхи вирішення проблеми. Кислотні опади. Руйнування озонового шару.

курсова робота , доданий 15.02.2009

Історія взаємодії людини та природи, негативні антропогенні впливи на навколишнє середовище від найдавніших часів до сьогодення. Створювальна діяльність людини з виникненням знарядь праці. Вплив сучасних технологій на екологію

Вплив людського суспільства на ґрунтовий покрив є однією зі сторін загального впливу людини на навколишнє середовище.

Протягом історії вплив людського суспільства на ґрунтовий покрив безперервно зростав. У віддалені часи незліченними стадами було зведено рослинність і витоптано дернину на великій території аридних ландшафтів. Дефляція (руйнування грунтів під впливом вітру) довершила знищення грунтів. Найближчим часом внаслідок бездренажного зрошення десятки мільйонів гектарів родючих ґрунтів перетворилися на засолені землі та солоні пустелі. У 20 ст. великі площі високородючих заплавних ґрунтів були затоплені або заболочені внаслідок будівництва гребель та водосховищ на великих річках. Однак, як не великі явища руйнування ґрунтів, це лише невелика частина результатів впливу людського суспільства на ґрунтовий покрив Землі. Основний результат людського впливу на ґрунт - поступова зміна процесу ґрунтоутворення, дедалі глибше регулювання процесів круговороту хімічних елементів та трансформація енергії у ґрунті.

Один з найважливіших факторів ґрунтоутворення – рослинність Світової суші – зазнав глибокої зміни. За історичний час площа лісів скоротилася більш як удвічі. Забезпечуючи розвиток корисних йому рослин, людина на значній частині суші замінила природні біоценози штучними. Біомаса культурних рослин (на відміну від природної рослинності) повністю не надходить у кругообіг речовин у даному ландшафті. Значна частина культурної рослинності (до 80%) вивозиться з місця зростання. Це призводить до виснаження запасів у ґрунті гумусу, азоту, фосфору, калію, мікроелементів і в результаті до зниження родючості ґрунту.

У лісовій смузі застосовувалася підсічно-вогнева система землеробства, коли він спалювався ліс, а звільнена площа, збагачена зольними елементами спаленої рослинності, засівалась. Після виснаження оброблена ділянка закидалася і випалювалася нова. Урожай при такому типі землеробства був забезпечений надходженням елементів мінерального живлення із золою, що отримується за рахунок спалювання деревини на місці. Великі витрати на розчищення окупалися дуже високими врожаями. Розчищену ділянку використовували 1?3 роки на піщаних грунтах і до 5?8 років на суглинистих, після чого її залишали заростати лісом або деякий час використовували як сінокіс або пасовища. Якщо після цього така ділянка переставав піддаватися будь-якому впливу з боку людини (рубки, випасання худоби), то протягом 4080 років (у центрі та півдні лісового поясу) гумусовий горизонт у ньому відновлювався. Для відновлення ґрунтів в умовах півночі лісової зони був потрібний у два-три рази більш тривалий період часу.

Вплив підсічно-вогневої системи призводив до оголення ґрунту, збільшення поверхневого стоку та ерозії ґрунтів, вирівнювання мікрорельєфу, збіднення ґрунтової фауни. Хоча площа ділянок була порівняно невелика, а цикл тривав довго, за сотні і тисячі років величезні території були глибоко перетворені підсікою. Відомо, наприклад, що у Фінляндії за 1819 ст. (тобто за 200 років) через підсіку пройшло 85% території.

Зростання населення та обмеженість площ, придатних для землеробства висунули на передній план проблему меліорації (поліпшення) ґрунтів. Меліорація спрямована насамперед на оптимізацію водного режиму. Території зайвого зволоження та заболочування осушуються, в аридних районах - штучне зрошення. Крім того, ведеться боротьба із засоленням ґрунтів, кислі ґрунти вапнують, солонці гіпсують, відновлюють та рекультивують площі гірничих виробок, кар'єрів, відвалів. Меліорація поширюється і на високоякісні ґрунти, ще вище піднімаючи їхню родючість.

Внаслідок діяльності людини виникли абсолютно нові типи ґрунтів. Наприклад, внаслідок тисячолітнього зрошення в Єгипті, Індії, державах Центральної Азії створено потужні штучні наносні ґрунти з високим запасом гумусу, азоту, фосфору, калію та мікроелементів. На великій території лісового плато Китаю працею багатьох поколінь створено особливі антропогенні грунти хейлуту . У деяких країнах понад сотню років проводилося вапнування кислих ґрунтів, які поступово були перетворені на нейтральні. На особливий тип культурних ґрунтів перетворилися ґрунти виноградників південного берега Криму, які використовуються понад дві тисячі років. Відвойовані моря та перетворені на родючі землі змінені узбережжя Голландії.

Структура земельного фонду планети. За В.П.Максаковським, загальна площа земельного фонду всієї планети становить 134 млн. км 2 (це площа всієї суші за винятком площі Антарктиди та Гренландії). Земельний фонд має таку структуру:

11% (14,5 млн. км 2) ¦ оброблювані землі (рілля, сади, плантації, сіяні луки);

23% (31 млн. км 2 ) природні луки та пасовища;

30% (40 млн. км 2) - ліси та чагарники;

2% (4,5 млн. км 2) населені пункти, промисловість, транспортні шляхи;

34% (44 млн.км 2) ¦ малопродуктивні та непродуктивні землі (тундри та лісотундри, пустелі, льодовики, болота, яри, бедленди та водойми суші).

Отже, необхідні пошуки резервів в ареалах розповсюдження інших груп ґрунтів. Перспективи розширення орних земель у світі досліджувалися ґрунтознавцями різних країн. По одному з таких досліджень, проведеному російськими вченими з урахуванням екологічних умов, збільшення землеробства екологічно допустимо за рахунок розорювання 8,6 млн. км 2 пасовищ і 3,6 млн. км 2 лісів, при цьому розорювання лісових територій передбачається, в основному, вологих тропіках і частково в тайгових лісах, а пасовищ на території сезонно вологих тропіків і субтропіків, а також у вологих тропіках, напівпустелях і пустелях. За прогнозом цих вчених, найбільша кількість орних земель у майбутньому має бути зосереджена в тропічному поясі, на другому місці будуть землі субтропічного поясу, тоді як традиційно вважаються головною базою землеробства ґрунти суббореального поясу (чорноземи, каштанові, сірі та бурі лісові, темні ґрунти прерій. ) Займуть третє місце.

Нерівномірність використання у землеробстві різних типів ґрунтів ілюструє картина землеробського використання ґрунтового покриву материків. Станом на 70-ті роки грунтовий покрив західної Європи був розораний на 30%, Африки на 14%, на величезній поверхні Північної та Південної Америки орні землі становили всього 3,5% від цієї території, Австралія та Океанія були розорані трохи більш ніж на 4%.

За деякими розрахунками, людство вже втратило 2 млрд. га колись продуктивних земель. Лише через ерозію, поширену у відсталих, а й у розвинених країн, щорічно з сільськогосподарського обороту випадає 6?7 млн. га. Приблизно половина зрошуваних земель світу охоплена засолена та заболочена, що також призводить до щорічної втрати в 200?300 тис. га земель

Руйнування ґрунтів у результаті діяльності людини. Навколишнє природне середовище характеризується тісним зв'язком всіх своїх складових частин, здійснюваної завдяки циклічним процесам обміну речовин та енергією. Ґрунтовий покрив Землі (педосфера) нерозривно пов'язана цими процесами іншими компонентами біосфери. Необдумана антропогенна дія на окремі природні компоненти невідворотно позначається на стані ґрунтового покриву. Загальновідомими прикладами непередбачених наслідків господарської діяльності людини є руйнування грунтів внаслідок зміни водного режиму після вирубування лісів, заболочування родючих заплавних земель через підйом рівня грунтових вод після будівництва великих гідроелектростанцій та ін. Серйозну проблему створює антропогенне забруднення грунтів. Безконтрольно зростаюча кількість викидів індустріальних і побутових відходів у довкілля у другій половині 20 в. досягло небезпечного рівня. Хімічні сполуки, що забруднюють природні води, повітря та грунт, по трофічних ланцюгах надходять у рослинні та тваринні організми, викликаючи цим послідовне підвищення в них концентрації токсикантів. Охорона біосфери від забруднення та більш економне та раціональне використання природних ресурсів - глобальне завдання сучасності, від успішного розвитку якої залежить майбутнє людства. У зв'язку з цим особливо важливе значення набуває охорона ґрунтового покриву, який приймає на себе більшу частину техногенних забруднювачів, частково закріплює їх у ґрунтовій масі, частково трансформує та включає в міграційні потоки.

Грунт необхідно захистити від впливу процесів, що руйнують її цінні властивості, структуру, вміст ґрунтового гумусу, мікробного населення, і водночас від надходження та накопичення шкідливих та токсичних речовин.

Ерозія ґрунтів. При порушенні природного рослинного покриву під впливом вітру та атмосферних опадів може відбуватися руйнація верхніх горизонтів ґрунту. Це явище отримало назву ерозії ґрунту. При ерозії ґрунт втрачає дрібні частинки та змінює хімічний склад. З еродованих ґрунтів виносяться найважливіші хімічні елементи - гумус, азот, фосфор та ін, вміст цих елементів в еродованих ґрунтах може скоротитися в кілька разів. Ерозія може викликатись кількома причинами.

Вітрова ерозія викликається розвіванням незакріпленого рослинністю ґрунтового покриву вітром. Кількість видуваного грунту в окремих випадках досягає дуже великих розмірів 120 124 т/га. Вітрова ерозія розвивається переважно на територіях зі знищеним рослинним покривом та недостатнім атмосферним зволоженням.

Розвівання ґрунтів залежить від швидкості вітру, механічного складу ґрунту та його структурності, характеру рослинності та деяких інших факторів. Розвівання ґрунтів легкого механічного складу починається при порівняно слабкому вітрі (швидкість 3?4 м/с). Тяжкосуглинисті ґрунти розвіваються вітром зі швидкістю близько 6 м/с і більше. Оструктурені ґрунти більш стійкі до ерозії, ніж розпорошені. Ерозійно-стійким вважається ґрунт, що містить у верхньому горизонті понад 60% агрегатів більше 1 мм.

Основні причини антропогенного опустелювання – це надлишковий випас худоби, вирубування лісів, а також надмірна та неправильна експлуатація оброблюваних земель (монокультурність, оранка цілини, обробіток схилів).

Зупинити процес опустелювання можна, і такі спроби робляться насамперед у рамках ООН. Ще в 1997 році Міжнародною конференцією ООН у Найробі був прийнятий план боротьби з опустелюванням, що стосується, в першу чергу, країн, що розвиваються, і включав 28 рекомендацій, здійснення яких, на думку експертів, могло б принаймні запобігти розширенню цього небезпечного процесу. Однак здійснити його вдалося лише частково з різних причин і, в першу чергу, через гостру нестачу коштів. Передбачалося, що для втілення цього плану в життя потрібно 90 млрд. доларів (по 4,5 млрд. протягом 20 років), але повністю знайти їх так і не вдалося, тому термін дії цього проекту було продовжено до 2015 року. А чисельність населення в аридних та напіваридних регіонах світу, за оцінками ООН, становить зараз понад 1,2 млрд. осіб.

Водна ерозія руйнування незакріпленого рослинністю ґрунтового покриву під впливом текучих вод. Атмосферні опади супроводжуються площинним змивом дрібних частинок з поверхні ґрунту, а зливи викликають сильне руйнування всієї ґрунтової товщі з утворенням промоїн та ярів.

Цей вид ерозії утворюється при знищенні рослинного покриву. Відомо, що трав'яниста рослинність затримує до 15?20% опадів, що випадають, а крони дерев ще більше. Особливо важливу роль відіграє лісова підстилка, яка повністю нейтралізує ударну силу дощових крапель та різко знижує швидкість текучої води. Зведення лісів і знищення лісової підстилки викликає посилення поверхневого стоку в 23 рази. Посилений поверхневий стік тягне за собою енергійний змив верхньої частини ґрунтів, найбагатший на гумус та елементи живлення, та сприяє енергійному утворенню ярів. Сприятливі умови для водної ерозії створює розорювання великих степів і прерій і неправильна обробка грунту.

Змив грунтів (площинна ерозія) посилюється явищем лінійної ерозії розмивом грунтів і грунтоутворюючих порід в результаті зростання ярів. В окремих районах яружна мережа настільки розвинена, що займає більшу частину території. Утворення ярів повністю руйнує ґрунт, посилюють процеси поверхневого змиву та розчленовують орні площі.

Запобіжними заходами водної ерозії є збереження лісових насаджень на крутих схилах, правильне оранка (з напрямком борозен упоперек схилів), регулювання випасу худоби, зміцнення ґрунтової структури за допомогою раціональної агротехніки. Для боротьби з наслідками водної ерозії застосовують створення полізахисних лісових смуг, пристрій різних інженерних споруд для затримання поверхневого стоку гребель, запруд в ярах, водозатримуючих валів і канав.

Засолення ґрунтів. На територіях з недостатнім атмосферним зволоженням врожайність сільськогосподарських культур стримується недостатньою кількістю вологи, що надходить у ґрунт. Для поповнення її недоліку з давніх-давен застосовується штучне зрошення. У всьому світі ґрунти зрошуються на площі понад 260 млн. га.

Внаслідок антропогенного засолення у всьому світі щорічно втрачається близько 200?300 тис. га високоцінних поливних земель. Для охорони від антропогенного засолення створюються дренажні пристрої, які повинні забезпечити розташування рівня ґрунтових вод на глибині не менше 2,5 3 м, і системи каналів з гідроізоляцією для запобігання фільтрації води. У разі накопичення водорозчинних солей рекомендується промивання ґрунтів із дренажним водовідведенням для видалення солей із коренежитнього шару ґрунту. Охорона грунтів від содового засолення включає гіпсування грунтів, застосування мінеральних добрив, що містять кальцій, а також введення в сівозміну багаторічних трав.

Рекультивація ґрунтів, порушених промисловістю та будівництвом. Господарська діяльність людини супроводжується руйнуванням ґрунту. Площа ґрунтового покриву неухильно зменшується за рахунок будівництва нових підприємств та міст, прокладання доріг та ліній високовольтних електропередач, затоплення сільськогосподарських угідь при будівництві гідроелектростанцій, розвитку гірничодобувної промисловості. Так, величезні кар'єри з відвалами виробленої породи, високі терикони поблизу шахт є невід'ємною частиною краєвиду районів дії гірничодобувної промисловості.

Хімізація землеробства. Успіхи землеробства, досягнуті внаслідок запровадження досягнень хімії, добре відомі. Високі врожаї виходять завдяки використанню мінеральних добрив, збереження продукції, що вирощується, досягається за допомогою пестицидів, отрутохімікатів, створених для боротьби з бур'янами та шкідниками. Однак всі ці хімічні засоби потрібно застосовувати дуже обережно і суворо дотримуватися розроблених вченими кількісних норм хімічних елементів, що вносяться.

1. Застосування мінеральних добрив

Проблема азотних добрив . Якщо кількість азоту, що вноситься в грунт, перевищує потреби рослин, то надлишкові кількості нітратів. частково надходять у рослини, а частково виносяться ґрунтовими водами, що викликає збільшення нітратів у поверхневих водах, а також низку інших негативних наслідків. При надлишку азоту відбувається збільшення нітратів та у продукції сільського господарства. Вступаючи в організм людини, нітрати можуть частково трансформуватися в нітрити. , які викликають тяжке захворювання (метгемоглобінемія), пов'язане із утрудненням транспортування кисню кровоносною системою.

Проблема фосфорних добрив . З урожаєм виводиться близько двох третин фосфору, захопленого сільськогосподарськими культурами із ґрунту. Ці втрати також відновлюють шляхом внесення у ґрунт мінеральних добрив.

Сучасне інтенсивне сільське господарство супроводжується забрудненням поверхневих вод розчинними сполуками фосфору та азоту, які накопичуються в кінцевих басейнах стоку та викликають бурхливе зростання водоростей та мікроорганізмів у цих водоймах. Це явище називається евтрофікацією водоймищ. У таких водоймищах кисень швидко витрачається на дихання водоростей і на окислення їх рясних залишків. Незабаром створюється обстановка дефіциту кисню, через яку гинуть риби та інші водні тварини, починається їхнє розкладання з утворенням сірководню, аміаку та їх похідних. Евтрофікацією вражені багато озер, у тому числі Великі озера Північної Америки.

Проблема калійних добрив. При внесенні високих доз калійних добрив несприятлива дія не виявлена, але через те, що значна частина добрив представлена хлоридами, часто позначається вплив іонів хлору, що негативно впливає на стан ґрунту.

Проблема отрутохімікатів (пестицидів). За даними ФАО, щорічні втрати в усьому світі від бур'янів і шкідників становлять 34% від потенційно можливої продукції і оцінюються в 75 млрд. дол. негативні наслідки. Знищуючи шкідників, вони руйнують складні екологічні системи та сприяють загибелі багатьох тварин. Деякі отрутохімікати поступово накопичуються за трофічними ланцюгами і, надходячи з продуктами харчування в організм людини, можуть викликати небезпечні захворювання. Деякі біоциди впливають на генетичний апарат сильніше, ніж радіація.

Незважаючи на заходи, що при вживанні, при обробці полів пестицидами лише незначна їх частина досягає об'єкта впливу. Більшість накопичується в грунтовому покриві та природних водах. Важливе завдання прискорити розкладання отрутохімікатів, розпад їх на нетоксичні компоненти. Встановлено, що багато пестицидів розкладаються під впливом ультрафіолетового опромінення, деякі отруйні сполуки руйнуються в результаті гідролізу, проте найактивніше пестициди розкладаються мікроорганізмами.

Індустріальні та побутові викиди у навколишнє середовище. Упродовж двох останніх століть різко зросла виробнича діяльність людства. До сфери промислового використання у наростаючій кількості залучаються різноманітні види мінеральної сировини. Нині люди витрачають різні потреби 3,5 ? 4,03 тис. км 3 води на рік, тобто. близько 10% сумарного стоку всіх рік світу. Одночасно до поверхневих вод надходять десятки мільйонів тонн побутових, промислових та сільськогосподарських відходів, а в атмосферу викидаються сотні мільйонів тонн газів та пилу. Виробнича діяльність людини перетворилася на глобальний геохімічний чинник.

Забруднення сполуками сірки. Сірка виділяється при спалюванні мінерального палива (вугілля, нафти, торфу). Значна кількість окисленої сірки викидається в атмосферу при металургійних процесах, виробництві цементу та ін.

Найбільшу шкоду завдають надходження сірки у вигляді

SO 2 , сірчистої та сірчаної кислоти. Оксид сірки, проникаючи через продихи зелених органів рослин, викликає зниження фотосинтетичної активності рослин і зменшення їх продуктивності. Сірчиста та сірчана кислоти, випадаючи з дощовою водою, вражають рослинність. Присутність SO 2 у кількості 3 мг/л викликає зниження рН дощових вод до 4 та утворення «кислих дощів». На щастя, час життя цих сполук в атмосфері вимірюється від кількох годин до 6 днів, проте за цей час вони можуть переноситися з повітряними масами на десятки та сотні кілометрів від джерел забруднення та випадати у вигляді «кислих дощів».

Забруднення важкими металами. Не меншу небезпеку для ґрунтового покриву становлять забруднювачі, що випадають поблизу джерела забруднення. Саме так проявляється забруднення важкими металами та миш'яком, які утворюють техногенні геохімічні аномалії, тобто. ділянки підвищеної концентрації металів у ґрунтовому покриві та рослинності.

Техногенні аномалії навколо виробничих підприємств та індустріальних центрів мають протяжність від кількох кілометрів до 30?40 км залежно від потужності виробництва. Вміст металів у ґрунті та рослинності досить швидко зменшується від джерела забруднення до периферії. У межах аномалії можна назвати дві зони. Перша, що безпосередньо примикає до джерела забруднення, характеризується сильним руйнуванням ґрунтового покриву, знищенням рослинності та тваринного світу. У цій зоні дуже висока концентрація металів-забруднювачів. У другій, більш широкій зоні, грунти повністю зберігають свою будову, але мікробіологічна діяльність у них пригнічена. У забруднених важкими металами ґрунтах, чітко виражено збільшення вмісту металу знизу вгору по профілю ґрунтів і найбільш високий його вміст у зовнішній частині профілю.

Головне джерело забруднення свинцем автомобільний транспорт. Більша частина (80?90%) викидів осідає вздовж автомагістралей на поверхні грунтів та рослинності. Так утворюються придорожні геохімічні аномалії свинцю шириною (залежно від інтенсивності руху автотранспорту) від кількох десятків метрів до 300 400 м і висотою до 6 м.

Наталія Новосьолова

ЛІТЕРАТУРА Ґрунти СРСР. М., Думка, 1979
Глазовська М.А., Геннадієв А.М. , М., МДУ, 1995
Добровольський В.В. Географія ґрунтів з основами ґрунтознавства. М., Владос, 2001
Заварзін Г.А. Лекції з природничої мікробіології. М., Наука, 2003

Шкідливий антропогенний вплив, а також розгул стихій, природних і посилених людиною, завдають ґрунту величезної, іноді непоправної шкоди. Це, перш за все, водна та вітрова ерозія, погіршення ґрунтової структури, механічне руйнування та ущільнення ґрунту, постійне збіднення гумусом та поживні речовини, забруднення ґрунту мінеральними добривами, отрутохімікатами, оліями та паливом, перезволоження та засоленість земель.

Деякі види антропогенних впливів на ґрунти, які зумовлюють зміну їхньої родючості, наводяться в табл. 2.11.

Втрата грунтами комковатой структури у верхньому горизонті відбувається внаслідок постійного зменшення вмісту органічних речовин, механічного руйнування структури різноманітними знаряддями обробки, і навіть під впливом опадів, вітру, перепаду температур тощо.

Ще однією причиною втрати родючості є багаторазовий обробіток ґрунтів різними знаряддями за допомогою потужних та важких тракторів. Часто поле протягом року обробляється до 10-12 разів. Не враховується, що добрива, посівний матеріал, зерно та солому, коренеплоди та бульбоплоди завозять на поле та вивозять причепами. Причому часто

Таблиця 2.11. Наслідки антропогенних впливів на ґрунти

Вид впливу	Основні зміни ґрунтів
Щорічне оранка	Посилено взаємодію з атмосферою, вітрова та водна ерозія, зміна чисельності ґрунтових організмів.
Сінокоси, збирання врожаю	Видалення деяких хімічних елементів, підвищення випаровування
Випас худоби	Ущільнення ґрунту, знищення рослинності, що скріплює ґрунт, ерозія, збіднення ґрунтів поруч хімічних елементів, висушування, добрива гносом, біологічне забруднення
Випалювання старої трави	Знищення ґрунтового організмів у поверхневих шарах, посилення випаровування
Зрошення	При неправильному поливі відбувається заболочування та засолювання ґрунтів.
Осушення Застосування отрутохімікатів та гербіцидів	Зниження вологості, виникнення вітрової ерозії Загибель ряду ґрунтових організмів, зміни ґрунтових процесів, накопичення небезпечних для живих організмів отрут
Створення промислових та побутових звалищ	Зниження площі землі, придатної для сільського господарства, отруєння ґрунтових організмів на прилеглих ділянках
Робота наземного транспорту	Ущільнення ґрунту під час руху поза дорогами, отруєння ґрунтів відпрацьованими газами та сипучими матеріалами
Стічні води	Зволоження ґрунтів, отруєння ґрунтових організмів, забруднення органічними та хімічними речовинами, зміна складу ґрунтів
Викиди в атмосферу	Забруднення грунтів хімічними речовинами, зміна їх кислотності та складу
Знищення лісів	Посилення вітрової та водної ерозії, посилення випаровування
Вивіз органічних відходів виробництва та фекалій на поля	Забруднення ґрунтів небезпечними організмами, зміна їх складу
Шум та вібрація	Уповільнення росту рослин, загибель живих організмів
Енергетичні винромінування	Уповільнення росту рослин, забруднення ґрунтів

трапляється так, що автотранспорт, уникаючи розкислих доріг, їде полем, через посіви, утворюючи паралельні тимчасові дороги. Такого не буває в жодній іншій країні, де кожне поле має свого справжнього господаря. Висока частота обробки пояснюється ще й тим, що наше сільське господарство не має знарядь для одночасного обробітку землі та догляду за посівами.

Через часту обробку землі розпорошується поверхня ґрунту. Один трактор "Білорусь", працюючи на сухих полях, піднімає 13-14 тонн пилу на кожному гектарі, і без пилових бур приводить до зносу мільярдів тонн родючого шару ґрунту щорічно.

Через ущільнення ґрунту колесами важких тракторів та комбайнів типу "Дон" різко знижується родючість. Нормальна об'ємна маса структурного ґрунту – 1,1 1,2 г/см3 – на багатьох полях змінюється до 1,6-1,7 г/см3, що значно перевищує критичні величини. У таких ґрунтах майже вдвічі зменшується загальна пористість, різко знижується водопроникна та водоутримуюча здатність, зменшується опірність ґрунту до ерозійних процесів. Колеса трактора "Кіровець-700" ущільнюють у дорозі ґрунт на глибину до 20 см, і врожай на таких смугах удвічі нижчий, ніж на ділянках між ними. Лише за рахунок цього фактора загальний урожай на полі зменшується на 20%.

Глобальною проблемою сьогодні є постійне зменшення вмісту гумусу, що відіграє провідну роль у формуванні ґрунту, його цінних агрономічних властивостей, забезпеченні рослин поживними речовинами. Однією з основних причин цього є споживчий підхід до землі, прагнення якнайбільше з неї взяти і менше їй повернути. А гумус витрачається не тільки на мінералізацію з вивільненням доступних для рослин поживних речовин, а й виноситься з ґрунту в процесі ерозії, з коренеплодів та бульбоплодів, на колесах транспортних засобів, руйнується під впливом різних хімічних речовин.

Нині в Україні кількість гумусу у ґрунті зменшилась у середньому у шість разів і становить приблизно 3%. Щорічно ґрунти України втрачають за рахунок мінералізації 14 млн т гумусу, за рахунок ерозії – 19 млн т.

Сьогодні дедалі відчутнішими стають негативні наслідки хімізації сільського господарства – погіршуються властивості ґрунту, його стан через накопичення у ньому великої кількості шкідливих хімічних речовин, які вносилися без належних розрахунків та врахування екологічних законів. До таких хімічних речовин, насамперед, належать міндобрива та різні отрутохімікати – пестициди.

Внаслідок внесення високих доз мінеральних добрив ґрунт забруднюється баластовими речовинами - хлоридами, сульфатами.

Пестициди пригнічують біологічну активність ґрунтів, знищують корисні мікроорганізми, черв'яків, зменшують природну родючість. Крім цього, гинуть комахи - запилювачі, від чого також різко знижується врожайність, наприклад, гречки, баштанних культур та ін.

Вже сьогодні в результаті спровокованої людиною пестицидної еволюції близько 500 видів комах стійкі проти інсектицидів, що застосовуються. Така стійкість виникає у рослин, молюсків, гризунів, грибів.

Всі без винятку пестициди відносяться до отрут широкої дії, і тому, потрапляючи в продукти харчування, вони завдають великої шкоди здоров'ю людей. Дослідження в нашій країні показали, там, де інтенсивно використовуються сільськогосподарські отрутохімікати, у місцевого населення ушкоджуються структури спадковості, засмучується діяльність центральної нервової системи, життєво важливих органів, у жінок частішають випадки ускладнення вагітності, народження неповноцінних чи мертвих дітей, виникає алергія. Американські дослідники виявили, що ЗО% інсектицидів, 60% гербіцидів, 90% фунгіцидів, які застосовуються в СЕЛА, здатні викликати рак. Також встановлено, що пестициди стимулюють розвиток у навколишньому середовищі вірусів, зокрема тих, що збуджують небезпечні захворювання людей, руйнують імунну систему. Площа земель, забруднених залишками отрутохімікатів, сягає 13 млн. га.

Ґрунти також забруднюються відпрацьованими газами тракторів, комбайнів, автомобілів, оліями та паливом, з них виливаються під час роботи на полях. У ґрунти потрапляють і техногенні забруднення від промислових підприємств – сульфати, оксиди азоту, важкі метали та інші сполуки.

Винятково гострою проблемою є вилучення орних земель під забудову різних промислових об'єктів, а також складування промислових та побутових відходів. За останні шістдесят років в Україні під різні види несільськогосподарського використання вилучено родючі землі, площа яких перевищує територію Одеської області (333 тис. кв. км, або 3300000 га). Більше 700 тис. га родючих земель затоплено водосховищами на Дніпрі. Відвали промислових відходів поглинули 200 тис. га родючих земель.

Негативну сторону мають такі важливі для сільського господарства роботи як зрошення і осушення земель. Зрошувані землі дають близько 30% продукції рослинництва, але виробництво водойм та зрошення великих територій призводить до підвищення рівня ґрунтових вод та зміни їх хімічного складу. Відбувається засолення ґрунтів, заболочування, підвищується сейсмічність території. 50% зрошуваних земель нашій країні підтоплення, втрачається чи перевитратжується кожному гектарі 700 куб. м на рік. Перевитрата води, закладена у нормі поливу, перевищена на ЗО%. Загалом довжина зрошувальних меліоративних водоводів України перевищує довжину екватора Землі, а площа затоплених угідь утричі перевищує площу такої держави, як Люксембург (2,6 тис. кв. м).

За двадцять років площа перезволожених земель в Україні збільшилась на 1 млн га. Разом із запровадженням нових осушених площ понад ЗО% староорних грунтів виводиться із сільськогосподарського використання, тобто, якщо щорічно вводиться 135 тис. га, то 46 тис. га виводиться з числа меліоративних земель внаслідок їх деградації.

Внаслідок осушення зникають болота, меліють річки. Меліорація змінює склад рослинності, місця проживання тварин, призводить до великих втрат лікарських та харчових рослин. Так, на початку шістдесятих років польські кооператори заготовляли 220 центнерів валеріани на рік, а зараз – лише 5 центнерів. Із 47 видів лікарських трав, що ростуть на Поліссі, тепер збирають 6-7 видів. 20 років тому на Поліссі було 80 тис. га журавлини, яка має надзвичайно цілющі властивості, а тепер ця площа скоротилася до 23 тис. га. Катастрофічно знизилася і врожайність цієї цілющої ягоди. На початку шістдесятих заготівельники збирали 900-950 кг журавлини з гектара, а сьогодні – 100.

Таке використання та погіршення якості наших земель вимагає вживання термінових науково обґрунтованих заходів, що сприяють значному підвищенню родючості ґрунтів та одержанню екологічно чистих продуктів харчування.

Вплив людського суспільства на ґрунт є однією зі сторін загального впливу людини на навколишнє середовище в цілому. При цьому ґрунт, будучи найважливішою умовою існування людини, мав для нього особливе значення.

Вплив людського суспільства, невпинно зростаючи протягом історії, виявлявся як у формах спрямованого перетворення, так і прямого руйнування. У віддалені часи незліченними стадами було зведено рослинність і витоптано дернину на великій території аридних ландшафтів. Дефляція довершила знищення ґрунтів. Найближчим часом внаслідок бездренажного зрошення десятки мільйонів гектарів родючих ґрунтів перетворилися на засолені землі та солоні пустелі. За даними ООН, щорічно від засолення та заболочування гине 200-300 тис. га поливних земель. Буквально на наших очах великі площі високородючих заплавних ґрунтів були затоплені та заболочені внаслідок будівництва гребель та водосховищ на великих річках. Однак, як не великі явища руйнування ґрунтів, це лише невелика частина результатів впливу людського суспільства на ґрунтовий покрив Землі. Основний результат людського впливу на ґрунт - поступова зміна процесу ґрунтоутворення, дедалі глибше регулювання процесів круговороту хімічних елементів та трансформації енергії у ґрунті.

Один з найважливіших факторів ґрунтоутворення - рослинність Світової суші - зазнав глибокої зміни. За історичний час площа лісів скоротилася більш ніж наполовину. Забезпечуючи розвиток рослин, які йому корисні, людина на значній частині суші замінила природні біоценози штучними. Біомаса культурних рослин (на відміну від природної рослинності) повністю не надходить у кругообіг речовин у даному ландшафті. Значна частина культурної рослинності (до 40 і навіть 80%) виводиться з поля. Це призводить до виснаження запасів у ґрунті гумусу, азоту, фосфору, калію, мікроелементів і в результаті до зниження родючості ґрунту.

Життєва необхідність поставила людське суспільство перед завданням відновлення ресурсів ґрунтів. З середини минулого століття розпочалося промислове виробництво мінеральних добрив, внесення яких забезпечувало компенсацію елементів живлення рослин, що відчужуються з урожаєм. Згодом були вироблені агротехнічні прийоми, що активізують міграцію хімічних елементів у системі ґрунт – рослина, що сприяють залученню до біологічного кругообігу можливо більшої частини ґрунтових ресурсів та нейтралізують негативні властивості окремих типів ґрунтів. Сучасні системи землеробства спрямовані на підтримку та збільшення ґрунтової родючості.

Через війну діяльності людини з'явилися нові типи грунтів. Так, наприклад, внаслідок тисячолітнього зрошення в Єгипті, Індії, в республіках Середньої Азії створено потужні штучні наносні ґрунти з високими запасами гумусу, азоту, фосфору, калію, мікроелементів. На широкій території лісового плато Китаю працею багатьох поколінь створено особливі антропогенні грунти - хейлуту. У деяких країнах понад сотню років проводилося вапнування кислих ґрунтів, які поступово були перетворені на нейтральні. На особливий тип культурних ґрунтів перетворилися ґрунти виноградників південного берега Криму, які використовуються понад дві тисячі років. Відвойовані біля моря і перетворені на родючі землі низовинні узбережжя Голландії.

Широкий розмах отримали роботи із запобігання процесам, що руйнують ґрунтовий покрив; створюються лісозахисні насадження, споруджуються штучні водойми та іригаційні системи. Про масштаби діяльності людини з регулювання ґрунтоутворення можна судити з того, що в даний час у всьому світі штучне зрошення здійснюється на площі близько 240 млн. га. У плані міжнародної програми ООН та ЮНЕСКО «Людина та біосфера» передбачаються зусилля щодо розробки найбільш ефективних заходів щодо захисту та підвищення продуктивності ґрунтів.

Введення у спеціальність
(міське будівництво та господарство)

Конспект лекцій
(по кафедрі Міського будівництва та екологічної безпеки)

Вплив людини на ґрунт та вплив її забруднення на об'єкти біосфери.

Грунт - це особлива органо-мінеральна природна багатофазна структурна система, що обдає родючістю, що виникла в поверхневому шарі вивітрювання гірських порід внаслідок впливу живих організмів на органічні та мінеральні субстрати, розкладання мертвих організмів, впливу природних вод та атмосферного повітря, в різних умовах клімату та часу у гравітаційному полі Землі.
Основна властивість ґрунту – родючість. Воно, пов'язане з якістю ґрунтів, у тому числі із вмістом у них простих елементів, потужністю, забрудненістю тощо. Запас їх у ґрунті не безмежний, навіть з урахуванням усіх добрив, що вносяться у світі. Деградація та втрати ґрунтового покриву в останнє десятиліття особливо збільшились у посушливих місцях та напівзасушливих районах світу, що належать до пустель. Це так званий процес опустелювання, у боротьбі з яким в ООН розроблено всесвітній план дій.
У руйнуванні ґрунтів та зниженні їх родючості виділяють такі процеси:
1. Аридизація суші - комплекс процесів зменшення зволоженості великих територій та викликаного цим скорочення біологічної продуктивності екологічних систем. Під дією примітивного землеробства, нераціонального використання пасовищ, безладного застосування техніки на угіддях, що оздоблюють пустелі, ґрунти перетворюються на пустелі.
2. Ерозія грунтів, т. е. руйнація грунтів під впливом вітру, води, техніки та іригації. Найбільш небезпечна водна ерозія - змив ґрунту талими, дощовими та зливовими водами. Відзначаються при крутості вже 1-2°, чим крутіше схил, тим інтенсивніша ерозія. Водної ерозії сприяє знищення лісів, напрям оранки (схилом).
Вітрова ерозія характеризується виносом вітром найдрібніших частинок ґрунту, з якими виносяться найважливіші речовини. Вітровій ерозії сприяє знищення рослинності на територіях із недостатньою вологістю, сильними вітрами, безперервним випасом худоби. Відомо, що курні бурі знищували ґрунти величезних сільськогосподарських територій Азії, Південної Європи, Африки, Австралії та Америки. Так було в 1934 р. США у районі розораних прерій Великої рівнини 20 млн га курної бурею перетворені на непрямі землі, а 60 млн га різко знизили свою родючість.
Технічна ерозія пов'язана з руйнуванням ґрунту під впливом транспорту, землерийних машин та техніки. ірраціональна ерозія розвивається внаслідок порушення правил поливу при зрошуваному землеробстві.
3.3асоління грунтів переважно пов'язані з цими порушеннями. Розрізняють природне засолення, коли згубна кількість вуглекислих солеї Са, Мg, Na накопичуються в грунті, надходячи з ґрунтових вод, і вторинне засолення зрошуваних грунтів. У цьому випадку через відсутність дренажу на поливних ділянках та гідроізоляції зрошувальних систем відбувається підйом ґрунтових вод, заболочування земель та їх засолення.
Нині щонайменше 50% площі зрошуваних земель значно засолено і втрачено мільйони раніше родючих земель.
Зміна вмісту мікроелементів у ґрунті негайно позначається на здоров'ї травоїдних тварин та людини. Недолік чи надлишок тих чи інших мікроелементів призводить до порушення обміну речовин, викликаючи різні захворювання. Так нестача йоду в ґрунті (Західні області України) веде до хвороби щитовидної залози та кретинізму, нестача кальцію при надлишку стронцію у питній воді та продуктах харчування – причина хвороби, що призводить до ураження суглобів, їх деформації, затримки росту (С. Китай, р- ни Забайкалля, Далекого Сходу та ін). Недолік фтору викликає карієс зубів (відд. на річці Дон та ін.). Викиди підприємств та транспорту потрапляють у ґрунт, змінюючи склад мікроелементів.
Основними джерелами регіонального зараження грунту канцерогенами є вихлопи літаків, автотранспорту, викиди промпідприємств, продукти нафтопереробки та інших. Отже, основна небезпека забруднення грунту пов'язані з глобальним забрудненням атмосфери.
Гранично допустиму концентрацію (ГДК) шкідливих речовин у ґрунті встановлюють з урахуванням небезпеки не тільки від безпосереднього контакту з нею, але головним чином з урахуванням наслідків вторинного забруднення рослин, що контактують із ґрунтом, і тварин, атмосфери та водойм. Поряд із нешкідливими живими організмами в ґрунті мешкають постійно або тимчасово патогенні (грец. раtlios - страждання і genos- народження) - хвороботворні організми - збудники інфекційних хвороб: сибірки, газової гангрени, правця, ботулізму та ін.
Зараження людини може наступити при обробці ґрунту збиранні врожаю, будівельних роботах і т. д. До більш небезпечних хвороб людини і тварин відноситься сибірська, виразка (збудник - сибірська виразкова паличка, яка потрапляючи в ґрунт із сечею та випорожненнями хворих тварин, утворює навколо себе спору і вона у такому стані може зберігатися роками). Людина зазвичай заражається при контакті з тваринами. У ґрунтах зустрічається також правцева паличка (зараження відбувається через пошкоджену шкіру або слизову оболонку, спороносна паличка (збудник ботулізму-важкого харчового отруєння). Крім перерахованих у ґрунті можуть бути кишкова паличка, аеробні та анаеробні бактерії, різні гельмінти.
Оцінку санітарного стану ґрунтів проводять відповідно до «оціночних показників санітарного стану ґрунту населених місць». Як хімічний показник беруть санітарне число - приватне від розподілу кількості білкового азоту на кількість органічного азоту. При внесенні у ґрунт забруднень вміст органічного азоту збільшується.
Як показник бактеріального забруднення грунту використовують титр кишкової палички і титр однієї з анаеробів, тобто. визначення кількості параметра, що змінюється на одиницю об'єму.
Санітарно-гельмінтологічним показником стану ґрунту є число яєць гельмінтів в 1 кг ґрунту, а санітарно-ентомологічною наявність личинок та лялечок мух у 0,25 м її поверхні.
Значення ґрунтів для життя на Землі та розвитку людського суспільства неможливо переоцінити. Земля сьогодні може прогодувати 15 млрд осіб. Слід враховувати, що ті, що залишилися нерозораними, оранопридатні. землі все низької якості. Найкращі землі вже розорані. Крім того, освоєння нових земель вимагатиме залучення нових ресурсів прісної води, а вільних запасів прісної води у світі вже немає.
Говорячи про земельні ресурси світу, необхідно мати на увазі та їх співвідношення з прогресивним зростанням населення планети, що об'єктивно веде до прогресивного зменшення орної землі на душу населення. У цілому нині світова норма фонду орнопридатних земель душі населення знизилася з 1,5 га 1900 р. до 0,55 га 1990 р.
Техногенна інтенсифікація виробництва сприяла забруднення та дегуміфікації, ущільнення, порушення, вторинного засолення, ерозії ґрунтів та інших негативних наслідків.
Забруднення ґрунтів - це привнесення до ґрунту нових (не характерних для неї) фізичних, хімічних чи біологічних агентів або перевищення їх концентрацій природного середньо-багаторічного рівня в аналізований період часу. У зв'язку з тим, що грунт - це основа біологічного круговороту, вона стає джерелом міграції забруднюючих речовин у суміжні сфери: атмосферу, літосферу та гідросферу, а також у продукти харчування (через рослини).
Стосовно рівня регіону, області, міста, району та інших типологічних географічних одиниць, де є антропогенний вплив на ОПС стан може бути охарактеризовано через характеристики ландшафту. Нині понад половину території суші всієї планети представлені антропогенними ландшафтами. Якщо природних ландшафтах природні процеси саморегулюються, то антропогенних вони контролюються людиною, багато в чому визначаючи загалом стан ОПС. Тому доцільно розглянути, яким чином населені пункти впливають на ландшафти та відходи життєдіяльності.
Розглядаючи населений пункт як термодинамічно відкриту екосистему, відходи його слід розуміти як відведення необоротного розсіювання енергії, як ентропію міського середовища, що зумовлюють стійкість, за допустимих їх кількостей, і саморегуляцію ОПС.

Відходи життєдіяльності.

Тверді побутові відходи (ТПВ) - це тверді покидьки та інші речовини, що не утилізуються в побутовій діяльності людини, що утворюються в результаті амортизації предметів побуту та життя людей, включаючи тверду фазу стічних вод. До покидьків відносяться непридатні для використання харчові продукти та предмети побуту, що викидаються на звалище. Покидьки і відходи, якщо їх видаляти своєчасно, є причиною поганих запахів, розвитку мух, гризунів, т. е. створюють крім забруднення грунтів та атмосфери небезпечну санітарно-гігієнічну обстановку. Всі покидьки та відходи поділяються на тверді, рідкі та газоподібні. До твердих покидьків відносяться: сміття з житлових та; громадських будівель, будівельне сміття, покидьки закладів харчування, торгівлі, промисловості, вуличних кошторисів, лід, сніг.
Захист міського середовища від ТПВ полягає у забезпеченні збору, накопичення, транспортування, переробки (складування) покидьків та відходів. Визначення кількості транспортних одиниць, потрібних площ і т. п. технічних складових цього процесу проводиться на основі середньодобових норм накопичення покидьків.
Підвищення рівня комфортності житла призводить до збільшення на 1-3% на рік кожного мешканця. При визначенні кількості сміття на підприємствах, у громадських будівлях та ін. показники відносяться до одного робітника, службовця, відвідувача, глядача. вони становлять від 0,02-0,3 кг/добу, при цьому на норми накопичення відходів впливають клімат, характер забудови, демографічні показники, рівень промислового розвитку, торгівлі, сфери послуг тощо. Нерівномірність накопичення ТПВ має місце по днях тижня, пори року, доби.
Річна кількість сміття:
Qг = p М + giПi ", м3,
де р – розрахункова норма сміття накопичення на 1 чол, ме/рік; М – кількість жителів у населеному пункті, чол.; gi- питома норма накопичення сміття на 1 робітника, службовця і т. д., на виробництві, в громадських, видовищних та ін. будинках, м3/рік; Пi - кількість робочих, службовців тощо. буд. відповідно, чол.
Середньодобовий обсяг сміття:
Qс = Qг x Ki / 365,
де Ki - Коефіцієнт добової нерівномірності накопичення сміття приймається рівним 1,2-1,3.
У населених пунктах Росії щорічно утворюється близько -115-118 млн. м3 ТПВ. Виходячи з щорічного приросту, що склався, очікується, що 2005 р. їх обсяг зросте до 170 - 180 млн м3. На даний момент стало 300 м3. Основна маса ТПВ має розмір компонентів менше 0,25 м (95-98%). Великогабаритні відходи (меблі, ящики, ялинки тощо, що становлять 15-25 кг/чол-рік) не включаються розрахункові характеристики проектування полігонів.
Забруднення атмосфери компонентами звалищ і полігонів ТПВ визначається виділенням біогазу, що містить: вуглекислий газ, метан, сірководень, аміак, фосфіну та ін. сумарним об'ємом до 5 м3 в 1 м3. В результаті випадання атмосферних опадів і процесів полігону, що розвиваються в тілі, утворюється фільтрат, що містить органічних речовин по БПКП = 7,4 г/л, по ГПК = 12,9 г/л, хлоридів до 55 г/л, рН = 5, 3 – 9,0, колі-титр 0,00001, яйця гельмінтів до 10 шт./л. Фільтрат, навіть за наявності протифільтраційних екранів, надходить у підземні води, забруднюючи їх. Дослідника показано, що фільтратом за 2 роки з 1 т ТПВ у підземні води виноситься 0,5 кг хлоридів, 12 кг сульфатів, 1 кг сульфідів, з одночасним виносом бактеріальних забруднень, що викликають черевний тиф, паратиф, дизентерію, туберкулю. Знешкодження ТПВ є головною складовою охорони ОПС.
Найбільш поширені, переважно природні, прийоми обробки ТПВ:
1) відкриті звалища - неконтрольоване скидання відходів, без ущільнення, ізоляції, найчастіше «диким» способом; найнижчий та неприйнятний спосіб видалення ТПВ;
2) закриті звалища - в даний час найпоширеніший організований метод знешкодження, що дозволяє обробляти великі обсяги ТПВ при відносно малому впливі на ОПС, проте при цьому методі відсутня утилізація продуктів ТПВ;
3) полігони ТПВ - більш сучасний спосіб обробки.
(відходів, що поєднує переваги попереднього, але при цьому утилізується «біогаз», метан (55-60%). Утворюється в тілі полігону внаслідок анаеробної біодеструкції органічних речовин. З кожної тонни ТПВ утворюється до 200 м газу, що відводиться системою горизонтальних дірчастих труб у газль. , і використовуваного в паливних або енергетичних установках. На жаль, такого вітчизняного практичного досвіду немає.
визнати перспективними, оскільки відходи не включаються до малих і великих круговоротів речовини та енергії і, отже, ведуть до додаткового антропогенного навантаження на ОПС, зниження її екологічної, резистентної стійкості;
4) компостування - біохімічний процес знешкодження ТПВ, результатом якого є відсутність викидів, відходів, займаних площ, отримання біопалива та компосту, що використовується як добрива в сільському господарстві. Як і будь-яка інша технологія вищого рівня, біокомпостування вимагає дотримання режимних параметрів за співвідношенням.
З: N: Р; температури, вологості, інтенсивності аерації, перемішування, сушіння і т. д. Процес цей може здійснюватися в буртах, на майданчиках з висотою шару ТПВ не більше 2 м або в барабанах, що обертаються діаметром 3-3,5 м і довжиною не менше 20 м. У той же час переваги останнього варіанта компостування ТПВ очевидні, оскільки термін знешкодження скорочується до 6 діб. Сміттєпереробні заводи використовують саме цю технологію;
5) Пресування – примусове поділ ТПВ на тверді та рідкі компоненти та подальша переробка тиском 80 МПа. Твердий матеріал, що одержується при таких параметрах, має об'ємну масу близько 1000 кг/м і використовується в будівництві доріг, рідка фаза піддається компостуванню;
6) піроліз - нагрівання до 600-800 ° С ТПВ в умовах дефіциту кисню, що призводить до термічного розкладання органічної частини та знешкодження, отримання при цьому горючих газів, нафтопродуктів. Слід констатувати з жалем, що вітчизняного практичного досвіду пресування та піролізу ТПВ немає. Спалювання ТПВ, що мають теплотворну здатність залежно від морфологічного складу та вологості 800-2000 ккал/кг привабливо у разі комплексного використання тепла, що утворюється, для вироблення теплової або електричної енергії, а також захисту атмосфери від газів і твердих викидів, утилізації до 20%) шлаку, що містить потенційні джерела забруднення (важкі метали).
За кордоном комплексні підходи до спалювання ТПВ реалізовані досить широко (Франція, ФРН, Італія, Угорщина). Поодинокі (Сочі, П'ятигорськ, Москва та інші), побудовані без урахування морфологічного складу ТПВ сміттєспалювальні заводи Росії, орієнтовані тільки на спалювання, є енергетично витратними і не виправдовують покладених надій суспільства на суттєвий природоохоронний ефект. Одним із основних прийомів запобігання впливу полігонів ТПВ на міське середовище є забезпечення зони санітарної охорони не менше 500 мг. При цьому ефективність захисту ПС буде вищою, якщо ця зона| заповнена деревами. Найімовірніше для нашої країни найбільше! перспективними методами знешкодження ТПВ будуть 2, 3 та 4.

« Слайд 1 Слайд 2 Слайд 3 Слайд 4 Слайд 5 Слайд 6 Слайд 7 Слайд 8 Слайд 9 Слайд 10 Слайд 11 Слайд 12 Слайд 13 Слайд 14 Слайд 15 »

Стратегія та тактика виборчої кампанії

« Володимир Львович Римський, завідувач відділу соціології Фонду ІНДЕМ Тел. / Факс: (095) 206 8172, 206 8792 Тел. (095) 206 8769, 206 8495, 206 8893... »

Оцінка діяльності служби управління персоналом Служба управління персоналом: організаційний аспект

« Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче Студенти, аспіранти, молоді науковці, які використовують базу. »