Экологические последствия загрязнения литосферы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

Литосфера – твердая оболочка Земли, различается по составу и строению на материках и океане. Мощность литосферы 50 – 250 км, в том числе земной коры до 50 – 75 км на суше (29, 2 % поверхности Земли) и 5 – 11 км на дне океана.

Верхние слои литосферы мощностью 2 – 3 км (по некоторым данным – до 8, 5 км) называют литобиосферой. Частью биосферы является только верхняя часть земной коры, т. к. с глубиной нарастает температура земных недр. Живые бактерии выявляются в подземных водах с температурой до 100^oС, хотя наиболее активная жизнедеятельность ограничена примерно 80^oС, предельная концентрация минеральных солей 270 г/дм3. При глубоком бурении в Поволжье и Западной Сибири активная и разнообразная по составу анаэробная микрофлора была найдена на глубине 1 – 3 км, а иногда и глубже [Лапин В. Л., Мартинсен А. Г., Попов В. М. Основы экологических знаний инженера: Учеб. пос.- М: Экология, 1996.- 176 с.].

Первоосновой всех форм растительных и животных организмов на суше является почвенный покров.

Почва – верхний слой суши, образовавшийся под влиянием многообразных физико-химических и биологических процессов, имеет постоянный обмен веществ и находится в состоянии подвижного равновесия с окружающей средой, служит общепланетарным аккумулятором и распределителем энергии прошедших через фотосинтез растений, удерживающим в биосфере важнейшие элементы - углерод, азот, фосфор, калий, серу, кальций и др.

Основоположник современного почвоведения русский естествоиспытатель В.В. Докучаев (1846 – 1903) в своей работе «Картография русских почв» дал такое определение почвы: «Это суть поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее окрашены гумусом; эти тела имеют свое собственное происхождение; они всегда и всюду являются результатом совокупной деятельности материнской горной породы, живых и отживших организмов (как растений, так и животных), климата, возраста страны и рельефа местности; почва, как и всякий другой организм, всегда имеет известное строение, нормальную толщину и нормальное положение…» [Круть И. В., Забелин И. М. Очерки истории представлений о взаимоотношении общества и природы. -М.: Наука, 1988. -416 с.].

В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:

- минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;

- детрит – отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;

- множество живых организмов – от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Эдафические факторы – это свойства почвы как экологического фактора. Для почвы характерна более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость.

Почва является биокосной системой, основанной на динамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами и почвенными организмами. Поверхностные слои почвы обычно содержат остатки растительных и животных организмов (детрит), разложение которых приводит к образованию гумуса, количество которого определяет плодородие почвы.

Процесс образования почвы протекает со скоростью 0, 5 – 2 см в столетие, на образование пахотного слоя мощностью 18 – 25 см нужно от 2 до 8, 5 тыс. лет. Поэтому если почва исчезла, то для всех практических целей она пропала навсегда.

На каждого жителя планеты приходиться в среднем 0, 4 га пашни [Беккер А. А., Агаев Т. Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. -286 с.]. Эта цифра имеет тенденцию к сокращению, так как население Земли растет, а площадь суши не увеличивается. Площадь пашни можно увеличить за счет распашки лугов, сенокосов и пастбищ, но освоение новых территорий экологически небезопасно и экономически чаще всего нерентабельно.

Эрозия почв.

Под влиянием природных процессов и хозяйственной деятельности человека происходит механическое разрушение почвы – эрозия (от лат. «erosio» – разъедание) и физико-химическое загрязнение почв.

На интенсивность процессов эрозии почв влияют климат, рельеф местности и характер растительности. Естественная геологическая эрозия протекает медленно и формирует в течение длительного времени поверхность Земли, не оказывая отрицательного влияния на плодородие почвы. Большой вред почве наносит антропогенная эрозия, которая идет ускоренными темпами. Различают водную и ветровую эрозию.

Водная эрозия развивается там, где местность имеет волнистый рельеф, естественный растительный покров разрушен, часто выпадают ливневые дожди или очень быстро тает снег. Эрозия развивается в тех случаях, когда распахиваются легкие почвы, не соблюдается чередование культур на поле, распашка производится, не поперек, а вдоль склона и т.д. Причиной возникновения промоины может стать небольшая яма на склоне, выкопанная для добычи глины, гравия или песка, колея телеги, трактора или автомобиля, проложенная вдоль склона. Водная эрозия особенно сильно проявляется весной, когда по лишенной растительности поверхности почвы текут талые и дождевые воды.

Ветровая эрозия или дефляция характерна для степных районов, где часто дуют сильные ветры. Она заключается в выдувании, переносе и отложении мельчайших почвенных частиц. Ветровой эрозии подвергаются участки с распыленными бесструктурными почвами, утратившие растительный покров. Скорость ветра при пыльных, или черных бурях достигает 35 м/с, при этом в воздухе поднимается огромное количество почвенных частиц и с больших площадей сносится почвенный слой. Сильно страдают почвы от ветровой эрозии при добыче полезных ископаемых открытым способом, строительстве различных объектов, прокладке дорог и коммуникаций, когда уничтожается естественный растительный покров. Эрозия превращает цветущие земли в пустыни. Разрушение почвы процессами эрозии приводит к сокращению пашни, сенокосных угодий и пастбищ, и увеличению площади неудобий. В результате изменяются состояние и структура сельскохозяйственных угодий. За историческое время человечество по различным причинам, в том числе и вследствие эрозии, потеряло 2 млрд. га сельскохозяйственных угодий. По оценке академиков И. П. Герасимова и Е. К. Федорова, из-за эрозии почвы на планете потеряно до 700 млн. га только пахотных земель [Homo Sapiens против homo technocraticus.- К.: Лыбидь, 1991. -248 с.].

Причинами эрозии является также бесконтрольная вырубка лесов, неумеренный выпас скота, неправильные методы земледелия.

Загрязнение почв.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. В почве постоянно идут процессы самоочищения, когда населяющие почву организмы стремятся переработать попадающие в нее загрязнители. В 1 куб. см здоровой почвы содержатся миллионы микроорганизмов, но способность ее к самоочищению не безгранична и при интенсивном загрязнении может быть утрачена.

Основные источники загрязнения и изъятия земли приведены на рисунке 5.

Рис. 5. Схема загрязнения литосферы и изъятия земли.

Значительный ущерб почве наносит загрязнение от промышленных предприятий, теплоэнергетических комплексов, транспорта, коммунальных предприятий, химизации сельского хозяйства.

Наиболее губительное влияние оказывают кислотные осадки (кислотные дожди), разрушающие структуру почвы, губящие микроорганизмы, а также тяжелые металлы – свинец, ртуть, цинк, кадмий, селен, марганец и др. Ртуть попадает в почву от пестицидов и промышленных отходов с годовым объемом до 4 – 5 тыс. т. Свинец поступает от автотранспорта, от промышленных отходов. Из каждой тонны добытого свинца около 25 кг попадает в почву, поэтому вблизи автодорог на расстоянии до 200 м содержание свинца в 25 – 30 раз выше, чем в обычных районах. У перекрестков улиц больших городов содержание свинца в 200 – 300 раз превосходит фоновое, и эта цифра неуклонно растет.

От жилых домов и бытовых предприятий в последние годы в почву все больше попадает бытового мусора, фекалий, пищевых отходов; при реконструкции – строительного мусора. Промышленные предприятия перекачивают в хвостохранилища, шламовые пруды, накопители разнообразные соли цветных и тяжелых металлов, цианиды, соединения мышьяка и т. д. Теплоэнергетические предприятия выбрасывают в воздух оксиды серы, азота, золу, которые с дождем попадают в почву. В верхних горизонтах почвы происходит постепенное накопление токсичных веществ.

При повышении содержания легкорастворимых солей (карбонат натрия, хлориды и сульфаты) почвы становятся засоленными, в результате угнетается рост или погибают сельскохозяйственные растения. Засоленность проявляется в результате чрезмерной засоленности почвообразующих пород, бессистемного полива при отсутствии дренажа, орошения минерализованной водой, выпадения осадков с солью.

С загрязнением почв нужно бороться путем исключения поступления этих загрязнений, создания безотходных технологий, утилизации существующих и новых отходов, конструирования производств с замкнутым циклом. В нашей стране только 5 % земель пригодны без специальных мелиоративных работ: осушения, орошения, известкования, гипсования, борьбы с эрозией и др. Мелиорация земель является действенным средством влияния на экосистемы и природу, особенно на связи в природе. Поэтому мелиоративные мероприятия должны осуществляться после изучения отдельных последствий с большой осторожностью.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒