Антропогенные воздействия на почвы.

⇐ ПредыдущаяСтр 20 из 28Следующая ⇒

Почвы относят к природным объектам, которые формируются очень медленно (для увеличения толщины почвы на 2...2, 5 см нужно около 100 лет), а разрушаются быстро. Можно выделить следующие формы нарушения плодородия почвы.

1. Аридизация (опустынивание, превращение в пустыню) плодородных сельскохозяйственных земель вследствие нерационального ведения хозяйства (например, в 60-х годах XX века в Сахаре) или грубых экологических просчетов (например, на Арале в наше время), Аридизация, как правило, приводит к громадному экономическому ущербу, появлению сотни тысяч и миллионов экологических беженцев (их общее число в мире в настоящее время уже превысило 10 млн.чел.).

2. Эрозия почв, под которой в широком смысле понимается потеря почвенного плодородия вследствие разрушения почвы и выноса из нее питательных веществ, необходимых для роста растений. Причинами эрозий являются нерациональное земледелие (преобладание монокультур, отказ от севооборотов и т.п.), применение механики, нарушающей структуру почвы, бесконтрольная вырубка леса, неумеренный выпас скота. Различается несколько ви-

дов эрозии: а) ветровая - из почв с нарушенной мелкокомковатой структурой выдувается верхний наиболее плодородный слой (например, в 1971 г. на Кубани во время " черных" бурь было снесено 7 см верхнего слоя почвы) и наблюдаются смерчи, поземки и бури: б) водная - может быть плоскостной (поверхностный смыв почвы) и линейной, когда пахотные земли прорезаются оврагами глубиной до 100 м, длиной в десятки километров и скоростью распространения до 100 м/год. За последние 10 лет ежегодная площадь оврагов на территории РФ увеличивалась на 8-9 тыс.га;

в) техническая - вызвана применением мощных машин, разрушением дернового слоя при строительстве. При этом чаще всего страдают бедные почвы тундры и тайги, формирование которых протекает особенно медленно; г) пастбищная - характерна для скотоводческих районов Калмыкии, Бурятии. Эрозия почвы отличается большими масштабами (всего за 100 лет в мире поражено эрозией 17%пашни), резким снижением продуктивности почв (в среднем на 25%). В 1995 г. эрозионной опасности подвержено более 117 млн.га 63%) сельхозугодий РФ, в том числе 25%

уже эродированных. Каждый третий гектар пашни и пастбищ нуждается в осуществлении мер защиты от процессов эрозийной деградации.

3. Загрязнение и засорение земель отходами производства и потребления и в результате аварий на нефтепроводах. В РФ занято 54 тыс.га земель хранилищами, полигонами и свалками, где накоплено 1, 4 млрд.т отходов производства и потребления (состояние на 01.01.96 г.). На предприятиях РФ в 1995 г. образовалось 89, 9 млн.т токсичных отходов, в том числе I класса опасности - 0, 16 млн.т, II класса - 2, 2 млн.т, III класса - 8, 7 млн.т и IV класса - 78, 8 млн.т. При этом использовано в собственном производстве 37, 8% и полностью обезврежено только 7, 2%от всех промотходов. В 1995 г. техногенному влиянию подвержено 2, 3 млн.га сельхозугодий РФ, в том числе 90% атмосферными загрязнителями (SO₂, пыль и соединения фтора) и 10% загрязнителями почв (медь, свинец, цинк, никель, кадмий и другие тяжелые металлы). В итоге около 17% проб почвы не отвечали санитарным нормам. При этом наибольшее их количество имело место в зоне влияния предприятий и транспортных магистралей (28, 3%), в селитебной зоне (15, 7%) и в местах производства растениеводческой продукции (9, 1%). Это способствовало загрязнении выращиваемой и производимой пищевой продукции. В 1995 г. зарегистрировано 8666 пищевых отравлений и массовых неинфекционных заболеваний, из них 67, 7% бактериального происхождения и 17, 5% вызвано отравлениями ядовитыми грибами.

Загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в РФ является одной из крупных экологических проблем из-за ежегодных аварий - более 20 крупных аварий на магистральных и около 40 тыс. аварий на внутрипромысловых нефтепроводах.

4. Засоление или накопление солей натрия, кальция и магния в верхних слоях почвы в концентрациях, недопустимых для нормального роста и развития растений. Засоление почвы может быть вызвано ветровым переносом соленой пыли с морей, вымыва-нием и сносом их в низины, атмосферными осадками и т.п. Более частой причиной засоления почв является подъем грунтовых вод при увеличенных нормах полива до критической глубины их залегания, с которой они могут подниматься по капиллярам до поверхности почвы. Эта критическая глубина составляет 1...3 м. Даже слабое засоление снижает урожайность в 2 раза.

5. Затопление плодородных земель. Экологически необоснованное неумеренное гидростроительство в Волжском бассейне затопило около 4 млн.га плодородных земель, что привело к недобору зерновых в бассейне Волги около 30 млн.т.

6. Нарушение земель добычными и геологоразведочными работами, а также при строительстве крупных объектов. В РФ площадь нарушенных земель равна 1.14 млн.га, из них 60% нарушено в процессе добычи полезных ископаемых и геологоразведочных работах и около 21% - при торфоразработках. В 1995 г. было нарушено 83, 4 тыс.га земель, в том числе при добыче полезных ископаемых, их переработке и геологоразведочных работах – 61%, торфоразработках – 27%, строительстве – 27%. Заболачивание сельхозугодий в Нечерноземной зоне или их иссушение в аридной из-за непроведения мелиоративных и культурно-технических работ вследствие финансовых трудностей в России.

Помимо перечисленных причин потери земель, в Тверской области большие потери пашни были обусловлены компанией по выселению людей из неперспективных деревень. При этом было потеряно больше пашни, чем ее удалось ввести в оборот за счет дорогостоящей мелиорации. Из-за отвода земель для несельскохозяйственных нужд в РФ сокращена площадь продуктивных сельхоз-угодий на 1, 17 млн.га, а пашни - на 2, 46 млн.га по сравнению с 1990 г. Все это делает важным и актуальным борьбу с порчей, деформацией и загрязнением почв и земель.

5.3.3. Борьба с порчей почв, земли и рекультивация земель.

Борьба с порчей почв, земли требует применения целого комплекса правовых, инженерно-технических, агрономических и

санитарно-гигиенических методов и средств. Прежде всего, должны быть исключены всякие экологически не обоснованные решения, ведущие к таким тяжким последствиям как потеря сотен и тысяч гектаров плодородной земли. Например, в ходе кампании против неперспективных земель, в борьбе с эрозией почв первое место принадлежит агротехнике (внедрение безотвального земледелия, правильный выбор севооборотов, отказ от техники, разрушающей структуру почвы, и т.п.), лесомелиоративным работам и гидротехническим мероприятиям (укрепление откосов, задержание стоков и т.п.). Рациональное ведение сельского хозяйства, введение платы за воду резко снижают опасность засоления почв из-за излишнего полива. Уже рассматриваются проекты ликвидации мелководных и непродуктивных водохранилищ, занявших большие массивы плодородных земель. Но остается актуальной защита земли от промышленных и бытовых отходов и приведение ряда земель, возвращаемых промышленностью после разработки минерального сырья, ликвидации предприятий и т.п., в состояние, пригодное для хозяйственного использования. Решение последней задачи называется рекультивацией земель. Именно эти, преимущественно инженерно-технические задачи, рассматриваются ниже.

Отходы производства - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и утратившие свои потребительские свойства. Возможно образование отходов и не связанных с сырьем (например, вскрышные породы при разработке полезных ископаемых). В промышленности, кроме перечисленных производственных отходов, достаточно велики и отходы потребления (металлолом, резина, стекло). Такие материалы иногда называют отбросами, т.е. материалами, не имеющими хозяйственного значения. Однако то, что сегодня считается отходами, при совершенствовании технологии может оказаться ценным сырьем в будущем.

Помимо промышленных отходов и отбросов постоянно возрастающее значение имеют бытовые отходы. Об их объеме наглядно свидетельствует рис. 3.1. Повышение жизненного уровня населения, как правило, ведет к увеличению бытовых отходов. Так, оснащение жилых зданий мусоропроводами увеличивает отходы на 20-25%. В США объем бытовых отходов на 1 жителя в два с лишним раза больше, чем в РФ. Только в одном случае - при замене отопления углем или дровами на природный газ - будет существенное уменьшение отходов.

В развитых странах основная масса отходов поступает от промышленности. Санитарная классификация промышленных отходов

и методов их утилизации и ликвидации представлена в табл. 5.6.

Таблица 5.6. Санитарная классификация промотходов

Категория	Характеристика загрязняющих веществ	Доля общей массе отходов	Методы утилизации или ликвидации
	Инертные		Для планировочных работ. Складирование или переработка с бытовыми отходами. Складирование вместе с бытовыми отходами. Сжигание. Складирование на полигонах промотходов. Складирование или индивидуальное обезвреживание на специальных сооружениях. Остеклование и захоронение в выработанных шахтах
	Легко разлагающиеся органические вещества
	Слабо токсичные вещества, мало растворимые в воде
	Нефтемаслоподобные вещества	1, 5
	Токсичные отходы
	а) минеральные	3, 5
	б) органические	2, 0
	Радиоактивные отходы	Незначительна

При складировании и обезвреживании отходов необходимо учитывать возможную трансформацию веществ, содержащихся в них, и пути их миграции в ОПС. Как следует из табл. 5.6, некоторые отходы способны загрязнять атмосферный воздух. Значительная часть отходов может выбрасываться на " дикие" свалки, что приводит к загрязнению почв. Талыми и дождевыми стоками ЗВ отходов выносятся на пашню и в водоемы. Все это создает условия для попадания их в наземные и водные растения и дальше - в организмы животных и рыб, в том числе и тех, которые используются в пищу человеком. При этом в продуктах питания человека могут создаваться значительные концентрации ЗВ за счет их кумуляции в пищевых цепях (см. подраздел 1.4). Известны также случаи превращений (трансформации сравнительно мало токсичных соединений на свалках отходов в опасные яды.

Удаление и утилизация бытовых отходов представляет собой сложную и актуальную техническую задачу. Бытовые отходы непосредственно связаны с эпидемиологической безопасностью населенных пунктов. Отсутствие эффективной системы их сбора и обеззараживания явилось причиной многочисленных вспышек тяжелых инфекционных заболеваний в средние века (эпидемии чумы) и недалеком прошлом (эпидемии и пандемии холеры в XIX веке). Даже в

развитых странах Запада до сих пор помимо специально оборудованных свалок для бытового мусора и мусоросжигательных заводов имеются многочисленные " дикие" свалки (в Германии на 4400 оборудованных свалок недавно было около 50000 " диких" ). Любые свалки нарушают эстетический облик городов и населенных мест, приводят к загрязнениям почвы и воды, создают специфические антиэстетические ландшафты пригородов. Наиболее прогрессивной формой утилизации бытового мусора являются мусоросжигательные заводы, получившие большое распространение в Японии и США. В РФ всего 7 таких завода - в городах Москве, Санкт-Петербурге, Владивостоке, Сочи, Пятигорске, Мурманске и Владимире, которыми, кстати, не обеспечивалась потребность этих городов в утилизации бытового мусора. Сейчас предпринимаются меры по увеличению количества таких заводов в Москве и других городах РФ. Однако до сих пор твердые бытовые отходы вывозятся на свалки, а жидкие отходы для обеззараживания запахиваются на глубину 20 см на полях орошения, расположенных не ближе, чем 1000 м от жилья. Часто применяется биотермальный метод, который заключается в хранении отходов в форме компостов, разогревающихся до 60°С. В РФ до сих пор широко применяется сжигание мусора на свалках. При этом в сравнительно большом количестве образуется один из опаснейших ядов - диоксин, при попадании которого в организм человека резко увеличивается вероятность раковых заболеваний.

Более подробно методы утилизации и ликвидации производственных отходов, в том числе и осадков СВ излагаются в дисциплинах " Инженерная экология", " Строительная экология" и " Безопасность жизнедеятельности".

Сокращение потерь земли обеспечивается снижением масштабов нарушений почв при разработке полезных ископаемых и повсеместной рекультивации земель. Снижение масштабов нарушений достигается рациональным выбором формы, размеров и количества карьеров и отвалов (например, замена многих малых карьеров на один большой существенно экономит землю, выбор рациональных форм отвалов увеличивает их емкость и т.п.).

Под рекультивацией понимается комплекс работ, направленный на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель. На первом этапе идет подготовка земель к последующему целевому использованию (техническая рекультивация), на втором - восстановление биологических свойств земли и, прежде всего, ее плодородия (биологическая рекультивация). Первый этап рекультивации выполняется предприятиями, деятельность

которых способствовала нарушению земель, или передвижными механизированными колоннами: второй - пользователем земли, которому она передается после завершения технического этапа. В зависимости от географического положения района, гидрогеологической характеристики местности, особенностей почв и растительного покрова, населенности района и характера нарушений выбирается одно из следующих направлений рекультивации: 1) сельскохозяйственное направление (обычно при развитом сельском хозяйстве, значительной площади нарушений и благоприятных подстилающих породах); 2) лесохозяйственное (в лесных районах и при больших деформациях поверхности - крутых склонах и откосах, терриконах и карьерах и т.п.); 3) строительное (в густонаселенных районах); 4) водохозяйственное (в выемках и карьерах при отсутствии разрывов в подстилающих породах); 5) рекреационное (проводится около городов и представляет собой сочетание лесохозяйственного и водохозяйственного направлений). Иногда выделяется еще санитарно-гигиеническое направление рекультивации (на непригодных для хозяйственного пользования землях, содержащие редкие и радиоактивные элементы).

Техническая рекультивация является сложным и дорогостоящим мероприятием - в среднем около 20 млн.руб. на 1 га в ценах 1997 года, а при сельскохозяйственной рекультивации - почти 35 млн.руб. В РФ подлежат рекультивации около 1, 2 млн.га нарушенных земель, на 40% которых планируется лесохозяйственная рекультивация, 34 - сельскохозяйственная и 207. - водохозяйственная. 8 1995 г. было рекультивировано только 160 тыс.га.

В сохранении земель и их хозяйственных свойств большую роль играет мелиорация или улучшение свойств географической среды для максимального использования природного потенциала земель. Она обычно обеспечивается осушением переувлажненных земель и болот или орошением земель сельскохозяйственного назначения. Практически все пахотные земли РФ находятся в зоне с возможными засухами и нуждаются в орошении. Однако неумеренные поливы повышают уровни грунтовых вод и вызывают засоление почв, а нерациональное осушение болот уменьшает речной сток и снижает уровень озер. Кроме того, всякая мелиорация ведет к обеднению флоры и фауны региона. В РФ охрана земель регламентируется земельным кодексом РСФСР (1991 г.). В нем четко установлены виды пользования землей (земли сельскохозяйственного назначения; населенных пунктов; промышленности, транспорта и иного несельскохозяйственного использования, природохозяйственного назначения, лесного фонда, водного фонда и запаса). Кроме того, подробно рассмотрена система мероприятий по защите земли, определены органы контроля за ней (Правительство РФ, Администрации субъектов РФ, Роскомзем и его органы на местах). Ведется составление земельного кадастра - совокупности сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель РФ. Он включает данные регистрации землепользования, учета количества и качества земель, бонитировки (доброкачественности) почв и экономической оценки земель.

Охрана флоры и фауны

Охрана растительного мира.

Флора является одной из двух главных форм жизни на Земле. В любой экосистеме и в биосфере в целом растения выполняют роль продуцентов и создают основную часть биомассы, ежегодно поглощая около 160 млрд. т CO₂ и выделяя в атмосферу около 100 млрд. т O₂. Именно растениями образован уникальный состав атмосферы нашей планеты (см. табл. 2.1).

Растительный ресурсный потенциал РФ достаточно велик и разнообразен (полярные пустыни, тундры, леса, степи). 94% ЗФ РФ покрыто растительностью. Продукция растениеводства является основным питанием большинства населения Земли и представляет собой значительную часть сырья для промышленности. Однако деятельность человека уже привела к безвозвратной гибели 30 тыс. видов растений и поставила под угрозу еще 25 тыс. видов. Поэтому необходима защита всех типов растительности (в том числе лесов и лугов), отдельных видов растений и растительных сообществ.

Лес - это совокупность лесной растительности, земли, животного мира и других компонентов ОПС, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своем развитии. Леса занимают почти 28% суши, дают 60% биологически активного О₂, играют громадную роль в жизни биосферы, климате планеты и хозяйственной деятельности человека. Различают два вида лесопользования - основное (рубка леса) и побочное (сбор ягод, грибов, трав и т.д.). В РФ допускается лесопользование только на основании лесорубочного билета, ордера или лесного билета, выдаваемых лесхозами.

Лесной Фонд (ЛФ) РФ составляет 1, 18 млрд. га, в том числе 65% земель, покрытых лесом. Общий запас древесины в лесах РФ около 81 млрд.м³. Лесной кодекс РФ (1997 г.) выделяет в ЛФ первую, вторую и третью группу лесов, а первую группу лесов

разделяет по категориям защитности.

К первой группе (19% от ЛФ) относят леса, выполняющие следующие функции и включающие следующие категории защитности: водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические, оздоровительные, особо ценные лесные массивы, памятники природы, природно-заповедные леса. В них разрешены лишь рубки ухода за лесом, санитарные рубки и лесовосстановительные работы. Ко второй группе (9% от ЛФ) относят леса в районах с высокой плотностью населения и развитой сетью транспортных путей. Леса, выполняющие водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические, оздоровительные и иные функции, имеющие ограниченное эксплуатационное значение. В них производят рубки главного пользования способами, направленными на восстановление ценных пород деревьев, сохранение природных функций лесов этой группы и позволяющими эффективно и рационально использовать лесные массивы. К третьей группе (72% от ЛФ) относят леса многолесных районов, имеющие преимущественно эксплуатационное значение. В таких лесах проводят рубки главного пользования способами, обеспечивающими своевременное и рациональное использование лесных ресурсов.

Во всех группах лесов РФ ежегодный прирост древесины составляет 880 млн.м³. Вырубка леса осуществляется в строгом соответствии с расчетной лесосекой. Ее устанавливает Рослесхоз раздельно по хвойному, мягко- и твердолиственному хозяйствам, исходя из принципов рационального, непрерывного и неистощаемого пользования ЛФ. В 1995 г. было вырублено только 25% расчетной лесосеки. При этом выявлены недорубы в объеме 2, 5 млн.м³, брошенной древесины в местах рубок 1, 4 млн.м³, неочищенных лесосек более 110 тыс.га и уничтожение подроста ценных пород деревьев на площади 15 тыс.га. Кроме того, зафиксированы около 23 тыс. случаев незаконной порубки леса в объеме 450 тыс.м³ древесины и гибель лесов на площади 172 тыс.га, из них 90% хвойных насаждений. Причинами гибели лесов являются повреждения вредными насекомыми (46, 0%.) и воздействия пожаров (33%) и неблагоприятных погодных условий (16%). Более 40% всех насаждений, пораженных болезнями, находятся в Центральном и Центрально-черноземном районах РФ.

На охраняемой площади ЛФ РФ (94% общей площади ЛФ) в 1995 г. зафиксировано около 26 тыс. лесных пожаров на площади 463 тыс.га. По сравнений со среднегодовыми показателями за прошедшие 5 лет количество пожаров возросло на 29% а площадь их сократилась более чем в 2 раза. Наиболее распространенными были низинные пожары на 325, 8 тыс.га, верховые пожары отмечены

на 25, 3 тыс.га и подземные - на 3, 1 тыс.га. Основной причиной лесных пожаров являются антропогенные факторы (около 88% всех загорании), а в лесах Европейской территории РФ почти 100% возгораний происходит по вине местного населения.

Поэтому задача рационального пользования лесами и их защиты является важной и актуальной. Она решается принципом ограничения ежегодной вырубки годичным приростом и борьбой с лесными пожарами, защитой леса от вредителей и болезней. Так, Рослесхоз совместно с исполнительной властью на местах ведут через лесхозы и лесничества активную охрану леса от пожаров -самого опасного врага леса. С этой целью наряду с разъяснительной работой и контролем они проводят мероприятия по предупреждению пожаров, их быстрому обнаружению и ограничению распространения. В лесах организуют сеть противопожарных барьеров: широкие разрывы (просеки), минерализованные полосы, водоемы (канавы) вдоль железных, шоссейных и лесовозных дорог и в других местах, опасных в пожарном отношении. Для быстрого обнаружения пожара в лесу сооружают вышки; используют самолеты и вертолеты, которые также быстро доставляют в полной экипировке пожарных парашютистов к очагам пожаров. Они совместно с наземными пожарными подразделениями и населением тушат лесные пожары. Для этого применяют мощные пожарные автоцистерны, мотопомпы, вездеходы, бульдозеры, почвообрабатывающие орудия и ранцевые опрыскиватели.

Для борьбы с вредителями (насекомыми и грызунами) и болезнями леса применяют предупредительные и истребительные меры. Первые направлены на предупреждение массового размножения вредителей (особенно после пожара) и профилактику болезней, а вторые - на их уничтожение. Чаще приходится вести борьбу в лесу всеми доступными методами и средствами в комплексе (интегральный метод).

К предупредительным мерам относятся надзор за появлением вредителей и болезней в лесу (чем быстрее обнаружат, тем успешнее борьба), карантинная служба (предупреждает завоз новых вредителей или вредителей, имеющих ограниченное распространение в РФ, и возбудителей болезней с семенами, саженцами и другими грузами) и лесохозяйственные мероприятия (подбор здорового посевного и посадочного материала, выращивание стойких против вредителей и болезней насаждений, удаление ослабленных и больных деревьев и бурелома и т.д.).

Для истребления вредителей и возбудителей болезней деревьев применяют методы: физико-механические - световые ловуш-

ки, ультразвук, положительный электростатический заряд и др.; химические (пестициды) и биологические - уничтожение вредителей их естественными врагами, например, хищными паразитическими насекомыми, насекомоядными птицами, болезнетворными микроорганизмами (бактерии, вирусы и грибы) и муравьями. Известно, что рыжие лесные муравьи надежно защищают хвойные леса с плохо развитым травяным покровом, так как один большой муравейник за сезон уничтожает 3...8 млн. вредных насекомых на площади 0, 3...1 га леса.

Другие мероприятия по рациональному использованию, воспроизводству, охране и защите лесов изложены в лесном кодексе РФ и законодательных актах субъектов РФ. Вторым важным типом растительности являются луга или природные сенокосы и пастбища (последние, помимо естественных, включают и искусственные - сеяные угодья с травянистой растительностью). Они играют существенную роль в сельскохозяйственном производстве, их растительные сообщества принимают большое участие в образовании биомассы, связывании СО₂ и выделении 0₂. Леса и пастбища надежно защищают почву от ветровой и водной эрозии, но и сами нуждаются в заботе. Необходимо обеспечить рациональное использование пастбищ, улучшить видовой состав луговых растений, создавать орошаемые пастбища и т.п. Нерациональное использование пастбищ может привести к тяжелым экологическим последствиям, как это было, например, в Сахаре и Бурятии (пастбищная эрозия почв, гибель животных и голод среди населения).

Хотя мир растений исключительно богат и многообразен (известно свыше 500 тыс, их видов), тем не менее более 10% видов или погибли, или находятся под угрозой гибели в результате деятельности человека. Для сохранения генофонда растений, спасения и размножения редких и исключительно редких их видов созданы заповедники и заказники, изданы " Красные книги" в РФ и ее субъектах, в которые включено более 500 видов растений.

⇐ Предыдущая 15 16 17 18 192021 22 23 24 Следующая ⇒