Негативные для всего человечества последствия, к которым приводит загрязнение почвенного слоя земли. Загрязнение почвы: причины, оценка и последствия

Общая характеристика. Принято различать естественное и антропогенное загрязнение почвы. Естественное загрязнение почв возникает в результате природных процессов в биосфере, происходящих без участия человека и приводящих к поступлению в почву химических веществ из атмосферы, литосферы или гидросферы, например, в результате выветривания горных пород или выпадения осадков в виде дождя или снега, вымывающих загрязняющие ингредиенты из атмосферы.

Наиболее опасно для природных экосистем и человека антропогенное загрязнение почвы, особенно техногенного происхождения. Наиболее характерными загрязнителями являются пестициды, удобрения, тяжелые металлы и другие вещества промышленного происхождения.

Источники поступления загрязнителей в почву. Можно выделить следующие основные виды источников загрязнения почвы:

1) атмосферные осадки в виде дождя, снега и др.;

2) сброс твердых и жидких отходов промышленного и бытового происхождения;

3) использование пестицидов и удобрений в сельскохозяйственном производстве.

Рссмотрим более подробно перечисленные виды источников почвенного загрязнения. Атмосферные осадки, вымывая из атмосферы газообразные загрязняющие вещества, приводят к росту концентрации серной, азотной и других кислот в почве, что сопровождается ее закислением и снижением урожайности. Поступающие в почву с осадками атмосферные аэрозоли в жидкой и твердой фазах, имеющие, как правило, сложный химический состав, способствуют накоплению в почве тяжелых металлов и разнообразных органических веществ, включая опасные углеводороды. Промышленные и бытовые отходы, объемы которых огромны и растут быстрыми темпами, способствуют накоплению в почве тяжелых металлов, углеводородов, включая опасные токсические хлор-, фтор-, фосфорсодержащие соединения, обладающие канцерогенным действием. Наибольшую опасность как для человека, так и для природных экосистем представляет третий вид почвенного загрязнения, связанный с применением пестицидов и удобрений, вызывающих химическое загрязнение продуктов питания, с которыми, как было отмечено выше, наш организм получает до 70% загрязняющих веществ.

Загрязнение почвы пестицидами и удобрениями. Необходимость обеспечения населения продуктами питания, а промышленности – сырьевыми ресурсами требует повышать плодородие почвы и вести борьбу с вредителями урожая. Поэтому в современном сельскохозяйственном производстве применяются удобрения и пестициды, которые даже при агрономически правильном их использовании могут создавать опасные уровни загрязнения почвы.

Удобрение – вещество или агент, создающее при внесении в почву или водоем условия для ускоренного роста и развития растений и микроорганизмов, способствующее увеличению урожая. Различают органические, минеральные, химические и другие (например, бактериальные) виды удобрений. К органическим удобрениям относятся перегной, торф, навоз, птичий помет и другие органические остатки, используемые для повышения плодородия почвы. Химическое, или минеральное, удобрение – добытое из недр или полученное промышленным путем химическое соединение, содержащее в большом количестве один или несколько основных элементов питания растений (азот, фосфор, калий и др.), необходимые микроэлементы (медь, марганец и др.) или естественные продукты типа извести, гипса, золы и т.п., способные улучшить химические и структурные характеристики почвы. Этот вид удобрений приводит к большим концентрациям в почве химических веществ, включая опасные для здоровья человека нитриты и нитраты.

Пестициды – опасные для здоровья человека химические вещества, используемые для уничтожения вредных насекомых (инсектициды), растений-сорняков (гербициды), грибковых культур (фунгициды) и др. В мировом производстве пестицидов инсектициды занимают 45%, гербициды – 40%, фунгициды – 15% и прочие – 10%. Средняя норма применения пестицидов в сельском хозяйстве в нашей стране к концу 80-х годов составляла 2 кг на 1 га пашни, т.е. около 1,4 кг/чел. Многие пестициды сохраняются в почве длительное время и накапливаются по трофическим цепям, что со временем приводит к превышению безопасных для здоровья человека уровней.

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений ¾ токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных ¾ лишь в течение двух - трех суток.

Основные загрязнители почвы:

1) пестициды (ядохимикаты);

2) минеральные удобрения;

3) отходы и отбросы производства;

4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5) нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов . Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов, при общем годовом объеме их производства ¾ 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя приходится около одного килограмма в год пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше (Лосев и др., 1993). Мировое производство пестицидов постоянно растет.

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученые приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. Достоверно установлено, что при применении пестицидов, наряду с некоторым увеличением урожайности, отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохранность продукции, утрачивается естественное плодородие и т. д.

По мнению ученых, подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ, ГХЦГ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья и будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них ¾ ДДТ в нашей стране и в ряде других стран запрещено.

Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.

Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды (рис. 15.2).

Рис. 15.2. Движение пестицидов в биосфере. Значительная часть пестицидов
не достигает обрабатываемой территории, сносится и оседает в более или менее
удаленных экосистемах (по Rudd, 1971, c изменениями)

Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.

Работами отечественных и зарубежных исследователей неопровержимо доказано, что загрязнение почв пестицидами вызывает не только интоксикацию человека и большого числа видов животных, но и ведет к существенному нарушению воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым демоэкологическим последствиям. С длительным применением пестицидов связывают также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями , если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1975) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия этого нарушения в наибольшей степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии, которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов.

В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов ¾ закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота.

Неумеренное употребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисление почв.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий.

По данным многочисленных исследований, почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы (табл. 15.1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации в сотни раз, превышающих допустимые.

Таблица 15.1

Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье челове ка

Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов (Загрязнение воздуха…, 1988).

По данным агрохимической службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения ¾ аварии на магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т. д. В результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150-250 раз. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше 20 тыс. га, загрязненных нефтью, толщина слоя которой не менее пяти сантиметров (Государственный доклад…, 1995).

Значительную угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами , которые могут проникать в организм человека следующим образом (Розанов,1984):

¨ во-вторых, через цепь животные ¾ почва ¾ человек. Существует ряд заболеваний животных, которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных;

¨ в-третьих, через цепь почва ¾ человек, когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).

. Источники. Основные загрязнители. Последствия загрязнения.

Почва – особое природное образование,обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся врезультате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы подсовместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых имертвых организмов.

Почвенный покров –важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почвапредставляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 %продовольственных ресурсов для населения планеты.

Особое свойствопочвенного покрова – его плодородие , под которым понимается совокупностьсвойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественноеплодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным,воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водноми азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтезирующей деятельности.Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечнойэнергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечнойэнергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы, трансформируясь в n*1010 т органическоговещества. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие егоразложения возвращается в почву и воду. Потребление фитомассы человекомоценивается величиной порядка 3,6*1018 т.

Почвенный покровпринадлежит к саморегулирующейся биологической системе, являющейся важнейшейчастью биосферы в целом. Живые организмы, растения и животные, населяющиеЗемлю, фиксируют солнечную энергию в форме фито- и зоомассы.

Продуктивность наземныхэкосистем зависит от теплового и водного балансов земной поверхности, которыеопределяют многообразие форм обмена энергией и веществом в пределахгеографической оболочки планеты.

Площади земельныхресурсов мира составляет 129 млн. км2, или 86,5% площади суши. Подпашней и многолетними насаждениями в составе сельскохозяйственных угодий занятооколо 15 млн. км2 (10% суши), под сенокосами и пастбищами – 37,4млн. км2 (25%). Общая площадь пахотнопригодных земель оцениваетсяразличными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2.

Земельные ресурсы планетыпозволяют обеспечивать продуктами питания больше населения, чем имеется внастоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом населения, особенно вразвивающихся странах, деградацией почвенного покрова, загрязнения, эрозии ит.д.; а также вследствие отвода земель под застройку городов, поселков ипромышленных предприятий количество пашни на душу населения резко сокращается.

Воздействие человека напочву – составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору иее верхний слой, на природу в целом, особенно возросшее в векнаучно-технической революции. При этом не только усиливается взаимодействиечеловека с землей, но и меняются основные черты взаимодействия. Проблема «почва– человек» осложняется урбанизацией, все большим использованием земель, ихресурсов для индустриального и жилищного строительства, ростом потребностей впродуктах питания. По воле человека изменяется характер почвы, меняются факторыпочвообразования – рельеф, микроклимат, появляются новые реки и т.д. Подвлиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойствапочвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижаетсятехнологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д.

Загрязнение природнойсреды – сложныйпроцесс, связанный с деятельностью человека. Автор фундаментальной сводки поэкологии Ю. Одум (1975) указывает, что «загрязнение – это природные ресурсы,оказавшиеся не на своем месте», ибо они чужды природным экосистемам и,накапливаясь в них, нарушают процессы круговорота вещества и энергии, снижаютих продуктивность, влияют на здоровье людей.

В книге Франсуа Рамада(1981) «Основы прикладной экологии» приводится такое определение загрязнения:«Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды; которое целикомили частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенноменяет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химическиесвойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменениямогут влиять на человека прямо или через сельскохозяйственные ресурсы, черезводу или другие биологические продукты (вещества). Они также могутвоздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов, находящихсяв его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая ее саму»

Загрязнителем может бытьлюбой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающие вокружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих в рамки своейобычной концентрации, предельных количествах, предельных естественных колебанийили среднего природного фона в рассматриваемое время.

Основным показателем,характеризующим воздействие загрязняющих веществ на окружающую природную среду,являются предельно допустимая концентрация (ПДК). С позиции экологии предельнодопустимые концентрации конкретного вещества представляют собой верхние пределылимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), при которыхих содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.

В соответствии со степеньюустойчивости против загрязняющих веществ выделяются почвы:

1. очень устойчивые;

2. устойчивые;

3. среднеустойчивые;

4. малоустойчивые;

5. очень мало устойчивые.

По степени чувствительности кзагрязняющим веществам почвы можно разделить следующим образом:

1. очень чувствительные;

2. чувствительные;

3. среднечувствительные;

4. малочувствительные;

5. устойчивые.

Чувствительность, илиустойчивость почв по отношению к загрязняющим веществам, целесообразноопределять в соответствии с:

2) его качеством;

3) биологической активностью;

4) глубиной гумусовогогоризонта;

6) глинистых минералов;

7) глубиной почвенногопрофиля.

Почвы загрязняютсяразличными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства,промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий.

Загрязнение почв и нарушениенормального круговорота веществ происходит в результате недозированногоприменения минеральных удобрений и пестицидов. В ряде отраслей сельскогохозяйства пестициды применяют в больших количествах для защиты растений иборьбы с сорняками. Ежегодное их применение, часто по несколько раз в сезон,приводит к их накоплению в почве и ее отравлению.

Вместе с навозом и фекалиями впочву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другиевредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека.

Почву загрязняютнефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д.

Наибольшей трансформациейподвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы. Суша занимает29,2% поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которыхважнейшее значение имеет плодородная почва. При неправильной эксплуатации почвыбезвозвратно уничтожаются в результате эрозии, засоления, загрязненияпромышленными и иными отходами. Под влиянием деятельности людей возникаетускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100 – 1000 раз быстрее, чем вестественных условиях. В результате такой эрозии за последнее столетие утрачено2 млрд. га плодородных земельных угодий, или 27% земель сельскохозяйственногоиспользования.

Поступающие в почвухимические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменениюхимических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов,ухудшают ее плодородие.

Загрязнение почв связанос загрязнением атмосферы и воды. В почву попадают различные твердые и жидкиеотходы промышленного производства, сельского хозяйства и коммунально-бытовыхпредприятий. Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и ихсоединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.

Главнымиисточниками загрязнения являются :

1) Жилые дома ибытовые предприятия .В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы,фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодностьпредметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений – больниц, столовых,гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадаютболезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которыечерез продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могутсодержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа,дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разныхмикроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительноевремя сохраняться и даже размножаться в почве и грунте. К ним относятсявозбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизмаи некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачияиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения рядагельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы,анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.) проходят одну из стадийсвоего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность вней. Так, например, яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве вусловиях средней полосы России – до 7-8 лет, Средней Азии – до 15 лет; яйцавласоглавов – от 1 до 3 лет.

2) Промышленныепредприятия . Втвердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иныевещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и ихсообщества. Например, в отходах металлургической промышленности обычноприсутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленностьвыводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. Припроизводстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола ифенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являютсяфенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки.

3) Теплоэнергетика . Помимо образования массы шлаков присжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи,несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.

4) Сельскоехозяйство .Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защитырастений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушениенормального круговорота веществ происходит в результате недозированногоприменения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны,спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожаютсорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых ипереносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит и др.), с другойстороны – разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многихполезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладаютрядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду.Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды,где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде,попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человекаили из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека.
Вместе с навозом в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйцагельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадаютв организм человека.

5) Транспорт . При работе двигателей внутреннегосгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другиевещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждыйавтомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля.Свинец выбрасывается в выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях,проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слаборастворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца втканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимсяпотреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городеоколо магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать всвоем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намногопревышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты,и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им ворганизме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность ибессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомамиотравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головногомозга. Автотранспорт в Москве выбрасывает ежегодно 130 кг загрязняющих веществна человека.
Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, налесосеках и т.д.

Самоочищение почв, какправило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, чтоспособствует постепенному изменению химического состава почв, нарушениюединства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические веществамогут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни исмертельные исходы.

В почвах накапливаютсясоединения металлов, например, железа, ртути, свинца, меди и др. Ртутьпоступает в почву с пестицидами и промышленными отходами. Суммарныенеконтролируемые выбросы ртути составляют до 25 кг в год. О масштабаххимического преобразования поверхности литосферы можно судить по следующимданным: за столетие (1870-1970) на земную поверхность осело свыше 20 млрд. тшлаков, 3 млрд. т золы. Выбросы цинка, сурьмы составили по 600 тыс. т, мышьяка– 1,5 млн. т, кобальта – свыше 0,9 млн. т, никеля – более 1 млн. т.

Список используемой литературы:

1. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков«Окружающая среда и человек», издательство «Высшая школа», 1986 г.

2. А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская«Вопросы экологии и охраны окружающей среды», Москва, 1986 г.

3. А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д.Никодимов «Охрана природы», Москва ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989 г.

4. В.Ф. Протасов «Экология, здоровье иохрана окружающей среды в России»

5. Ю. Одум «Экология» в 2-х томах

6. Ю. Одум «Основы экологии»

7. Г.В. Добровольский «Почва. Город.Экология», Москва, 1997 г.

8. М.Бигон, Дж.Харпер, К.Таунсенд«Экология особи популяции и сообщества» в 2-х томах, Изд-во «Мир»,1989

9. Г.В. Стадницкий «Экология»,Санкт-Петербург Химиздат, 1999 г.

10. Т.А.Демина «Экология,природопользование, охрана окружающей среды», Изд-во Аспект-пресс Москва, 1995г.

11. А.А.Голуб,Е.Б.Струкова «Экономика природопользования», Изд-во Аспект-пресс Москва, 1995г.

В результате хозяйственной деятельности человека наибольшему загрязнению подвергается самый верхний слой литосферы. Различают загрязнение почвы и подпочвы.

Загрязнение подпочвы представляет собой поступление в толщу коренных пород антропогенных загрязнителей. Обычно оно идет в ходе вертикального водного стока. С точки зрения загрязнения подпочвы особенно опасно закачивать и захоранивать промышленные отходы в глубинах земли.

Загрязнение почвы - привнесение и возникновение в почвах новых, обычно нехарактерных для нее физических, химических или биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов. Загрязнение почвы меняет ход почвообразовательного процесса, нередко его тормозит, резко снижает урожаи, вызывает накопление загрязнителей в растениях, из которых эти загрязнения прямо или косвенно (по трофическим цепям) попадают в организм человека. Загрязнение почвы приводит к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и других нежелательных организмов, что создает опасность микробиологического загрязнения и возникновение заболеваний. Например, в незагрязненных почвах возбудители дизентерии, тифа сохраняются в течение 2 - 3 суток, а при ослаблении самоочищения почв в результате их загрязнения эти возбудители болезней сохраняются несколько месяцев.

В основном загрязнение почвы может осуществляться четырьмя путями. Это осаждение и попадание в почву пылевых и газовых аэрозолей из выбросов предприятий. Распространение и концентрация вредных веществ в почве будет зависеть от рельефа местности, розы ветров, дисперсности ингредиентов, плотности вещества, высоты выбросов и т.д.

Второй путь загрязнения почвы - это спуск сточных вод в открытые водоемы, воды которых используется для полива полей.

Третий путь загрязнения почвы - прямое использование сточных вод предприятий для орошения полей.

Четвертый путь загрязнений - это вывоз отбросов и отходов за пределы населенных пунктов и городов на неправильно подготовленные кладбища, могильники, свалки, полигоны. Вредные вещества, накопившиеся в поверхностном слое почвы, могут служить источником вторичного загрязнения воздуха, воды открытых водоемов и почвы.

Основными источниками загрязнения почв являются следующие:

1. Жилые дома и бытовые предприятия. Они загрязняют почву бытовым мусором, отходами отопительных систем, пищевыми отходами, строительным мусором, мусором, образующимся в учреждениях, больницах, столовых и т.д.

2. Промышленные предприятия. Загрязнители, поступающие в почву от промышленных предприятий, весьма разнообразны и определяются профилем предприятий. Например, металлургические заводы загрязняют почву солями тяжелых и цветных металлов, машиностроительные - отходами металлов, пластмасс, шлаками, осадками, тяжелыми металлами, цианидами.

3. Теплоэнергетика. Объекты теплоэнергетики вносят в почву массу шлаков, сажи, золы, оксидов серы, которые, выделяясь с дымовыми газами, в конечном счете оказываются в почве.

5. Транспорт. При работе двигателей автотранспорта на почву оседают свинец, углеводороды, сажа, оксиды азота. Например, один грузовой автомобиль выделяет 2 -3кг свинца в год.

Значительный вред почвам наносят загрязнения тяжелыми металлами. Особую опасность представляют такие металлы, как ртуть, кадмий, никель, свинец, мышьяк, цинк. Одним из самых опасных токсичных веществ (канцерогенов), попадающих в почву с отходами промышленного производства, является ртуть. Изучение миграции соединений ртути показывает, что верхние слои нормально развитых почв обладают очень высокой сорбционной способностью и вымывание ртути из них незначительно. Другим канцерогеном, губительно влияющим на все живые организмы (в том числе и почвенные), является свинец. Существуют естественные и антропогенные источники поступления свинца в почву.

Естественные источники - это в основном продукты выветривания горных пород. Мощность антропогенного поступления свинца составляет 2,0 10 4 т/год. К числу наиболее важных антропогенных источников поступления свинца в воздух, а из него в почву относятся следующие: сгорание этилированного бензина и других видов топлива, ядохимикаты различного назначения.

С постоянным расширением ассортимента и увеличением количества используемых средств химизации сельскохозяйственного производства возрастает опасность глобального загрязнения атмосферы. Пестициды - биологически активные вещества оказывают многообразное, часто отрицательное влияние на окружающую среду. Одним из наиболее важных свойств, обуславливающих миграцию пестицидов, является их сравнительно низкая растворимость. Одним из показателей поведения пестицидов в почве и в других природных системах является скорость и характер изменения их концентрации во времени. Уменьшение содержания препаратов в почве и растениях со временем выражается периодом полураспада вещества. Значение этого показателя определяется временем, необходимым для того, чтобы пестицид потерял не менее 95% своей активности при нормальных условиях и обычной интенсивности применения.

Основными путями загрязнения пищевых продуктов являются поглощение и накопление пестицидов растениями. Единого мнения о путях проникновения пестицидов в растения нет. Интенсивность поглощения пестицидов растениями может определяться типом почвы. Чем выше сорбционная способность почв, тем меньше пестицидов поглощается растениями. Усвоение пестицидов растениями зависит также от типа самой культуры, строения и свойств пестицида. При выборе пестицида должен быть решен вопрос нормирования остаточных количеств препаратов в продуктах питания.

Искусственное внесение в почву различных веществ в качестве удобрений должно осуществляться очень осторожно и требует всесторонней качественной оценки. Рассмотрим только один пример, когда недоучет какого-либо фактора может привести к глобальным катастрофам. В настоящее время для повышения урожайности широко используется в качестве удобрения хлористый калий (КСl). А калий состоит из двух изотопов, один из которых, калий-40, является радиоактивным. Правда, содержание его во всем калии не выше одной сотой доли процента. Без всесторонней оценки кажется, что радиоактивного калия очень мало, все требуемые параметры, в том числе и ПДК, учтены и данное удобрение можно применять в широких масштабах. Но рассмотрим эту проблему более глубоко, с точки зрения влияния радиоактивности на наши будущие поколения. Только в нашей стране ежегодно вносят в почву 6 млн. т. удобрений, в которых содержится 4,5 млн. кюри радиоактивного калия. Если бы период полураспада был небольшим, то радиоактивность успевала бы рассеиваться, как это наблюдается у короткоживущих изотопов. Тогда такой радиоактивный распад не влиял бы в будущем на здоровье будущих поколений. Но у калия-40 период полураспада равен 1,3 миллиарда лет, его радиоактивность практически не рассеивается, а, наоборот, в связи с ежегодным «удобрением» возрастает вдвое. Применение таких удобрений может привести со временем к нарушению равновесия и глобальным изменениям даже в животном и растительном мире. Поэтому одной из важнейших задач является нормирование применения химических веществ, попадающих в почву, и всесторонняя оценка влияния их на организм по звеньям биологической цепи.

Самоочищение почв протекает очень медленно, можно сказать, что практически самоочищение почв не происходит, поэтому вредные веществ, внесенные в почву, в ней накапливаются, переходят в растения и движутся по трофическим цепям, конечным звеном которых часто является человек.

Загрязнение почвы бывает двух типов - антропогенное и естественное. В последнем случае это происходит в результате действия вулканов, падения метеоритов и затопления солёной водой (цунами). Однако антропогенные загрязнения по масштабам существенно превышают естественные.

Все признаки можно разделить на две части: определяемые визуально и с помощью проведения специальных исследований. Визуальное загрязнение проявляется на стадии деградации почвы, когда увеличение присутствия загрязняющих веществ сказывается на процессах почвообразования и условиях жизни организмов.

Почва - это среда жизни множества организмов. Для сильно загрязнённой почвы характерно снижение биоразнообразия вплоть до полного отсутствия организмов, в том числе и растений. Особенно такая ситуация характерна для загрязнений нефтепродуктами.

Любая оценка загрязнений производится с помощью сопоставления данных химического анализа проб с нормами предельно допустимых концентраций (ПДК). Именно такая оценка и даёт возможность определить уровень загрязнения и степень опасности его для людей и других организмов.

Основные источники

Загрязняющие вещества антропогенного происхождения поступают в почву преимущественно с:

• удобрениями, особенно минеральными;
• ядохимикатами;
• выбросами от транспорта и промышленных объектов.

Это источники постоянно поступающих загрязнений. Кроме того, загрязнители могут поступать в почву при авариях. Ярким примером таких поступлений являются катастрофы на атомных станциях, прорывы нефтепроводов, очистных сооружений и т. п.

Специфическим источником загрязняющих веществ являются действия военного характера. Испытание и применение боевых отравляющих веществ, атомного и другого оружия вносят свою существенную лепту в деградацию почвенного покрова.

Следует упомянуть ещё и о засолении почвы. Это резкое превышение уровня солей в верхних слоях покрова. В результате этого на поверхности может формироваться соляная корка, что полностью убивает все организмы. Обычно это происходит из-за неправильного полива сельхозугодий в засушливых регионах.

Чаще всего почва загрязняется:

• тяжёлыми металлами;
• пестицидами;
• радиоактивными веществами;
• кислотами (кислотные дожди).

Степени загрязнения

Они определяются не по какому-то конкретному веществу, а по совокупному показателю (Zc), который равен сумме коэффициентов концентраций всех обнаруженных в данной пробе веществ и элементов.

Степени делятся на следующие категории:

• допустимую (16 и менее Zc);
• умеренно опасную (16–32);
• опасную (32–128);
• чрезвычайно опасную (128 и более).

В совокупный показатель входят не только вещества и элементы, но и пыль, пепел, сажа и другие ингредиенты, привносимые в почву.

Последствия для экологии

Почва производится целым комплексом организмов, которые из мёртвой органики делают гумус. Он входит в соединение с глиной, в результате чего образуется элементарная единица почвы - мицелла. Это означает, что без запаса мёртвой органики и почвообразующих организмов (бактерии, грибы, черви) мицеллы постепенно разрушаются из-за отсутствия поступления гумуса.

Большие концентрации загрязнителей убивают организмы, в результате чего прекращается образование гумуса. Кроме того, опасные вещества могут напрямую убивать растения и животных, которые не формирую почву, но поставляют в неё отмирающую органику.

Загрязнение почвы и здоровье человека

Влияние загрязнения почвы на человека осуществляется двумя способами:

• снижением урожайности;
• поступлением в организм токсичных веществ.

Вещества, накопившиеся в почве, через пищевые растения поступают в организм человека. В зависимости от концентрации они могут вызвать интоксикацию сразу или спустя какое-то время. Обычно происходит постепенное накопление веществ, в результате чего сначала поражаются печень и репродуктивные органы. Следующий этап действия загрязняющих веществ проявляется в виде злокачественных новообразований и разного рода болезней пищеварительной системы.

Меры по защите

Все меры можно разделить на две части: индивидуальные и государственные. На государственном уровне существуют организации, осуществляющие контроль выбросов и наличия в почве веществ сверх ПДК. Система мониторинга и нормативов позволяет правоохранительным органам принимать меры по профилактике загрязнений и наказанию лиц, виновных в превышении ПДК веществ.

Индивидуальная защита заключается в осознании человеком последствий загрязнения. Особенно это касается использования удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве. Осторожность и умеренность в этом случае являются залогом формирования хорошей почвы и получения качественных продуктов питания.

Ответственность

В зависимости от тяжести последствий наказание может быть уголовным, административным (штраф) и материальным (возмещение вреда). Обычно привлечение человека к уголовной или административной ответственности сочетается с обязанностью возмещения вреда в денежном или натуральном выражении.

Почва - это основа существования человека, поскольку большую часть пищи люди производят благодаря её плодородию. Забота о её благополучии - это и забота обо всём человечестве. Защита почвы от загрязнений является одной из наиболее важных частей обеспечения её сохранности.