Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Загрязнение литосферы.






Жизнь человека неразрывно связана с почвой. Почвой называют поверхностный рыхлый слой земной коры, представляющий собой комплекс минеральных и органических частиц, заселенный огромным количеством микроорганизмов, простейших, беспозвоночных и насекомых. Важнейшей составной частью почвы, определяющей ее плодородие, является гумус (от лат. gumus - земля, почва) или перегной, образовавшийся в результате разложения органических остатков и содержащий элементы питания растений. Несмотря на наличие органических веществ гумус не загнивает, не выделяет зловонных газов, не привлекает мух и не содержит болезнетворных организмов.

Почва является индикатором многолетних природных процессов: ее состояние - результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. В процессе деятельности человека появились факторы прямого или косвенного разрушительного воздействия на почву. Выбросы в атмосферу от промышленных предприятий и автотранспорта, орошение земель загрязненными водами, нарушение технологических требований при добыче, переработке и использовании нефтепродуктов, многочисленные аварии на нефтепроводах, несбалансированное применение минеральных удобрений и пестицидов приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния и в результате к снижению плодородия (рис. 1.26).

Хозяйственной деятельностью охвачено 60 млн. км2 (40%) суши. Ежегодное потребление минерального сырья составляет около 10 млрд. тонн, в результате землю изрыли рудники, шахты, впадины на месте открытых разработок. Срыты природные горы, на месте плодородных земель появились отвалы отходов добычи полезных ископаемых. Уничтожают почву транспортные магистрали, строительство сооружений и жилья.

Уничтожение лесов ведет к эрозии (от лат. erosio - разъедание) почвы, размыванию оврагов. Искусственные водохранилища поглотили большие площади пахотной земли, в ряде мест вызвали заболачивание. Пятнадцать процентов всей поверхности суши Земли уже деградировало из-за вмешательства человека. Причинами, вызвавшими такую деградацию, является перевыпас скота (34, 5%), сведение лесов (25, 5%), распашка (28%) и засоление почв в результате орошения (8%).

Неблагоприятное воздействие на почвенный покров оказывает эрозия почв, которая заключается в разрушении и сносе почвы и подстилающих пород потоками воды или ветра. Эти процессы приводят к нарушению экологического равновесия. Эрозия невероятно активизировалась в связи с антропогенной деятельностью, связанной с неправильным ведением хозяйства. Более 25 млрд. т вещества ежегодно выносится с обрабатываемых земель, дополняя естественную эрозию. При нынешних темпах естественной эрозии плодородный верхний слой почвы на Земле истощается со скоростью 7% за десятилетие. Хозяйственная деятельность усиливает процесс естественной эрозии в 2-2, 5 раза.

Для преодоления экологически неблагоприятных последствий эрозии почв необходимо проводить специальные противоэрозионные мероприятия. Агромелиоративные мероприятия подразумевают правильную вспашку полей, использование для этого специальной техники, разработку противоэрозионных севооборотов. Луго- и лесомелиоративные мероприятия включают в себя залужение эрозированных территорий и посадку различного рода противоэрозионных и ветрозащитных лесополос. Гидромелиоративные работы направлены на создание специальных сооружений для перераспределения поверхностного стока, противоэрозионных прудов в оврагах и балках, земляных валов на водосборах, водоотводящих каналов и т.д.

Основная часть загрязняющих веществ поступает в почвы с атмосферными осадками, с мест складирования промышленных и бытовых отходов, с удобрениями и пестицидами, вносимыми в почву. В почве протекают процессы самоочищения, эффективность которых зависит от ряда факторов. К их числу относятся температура, влажность и воздухопроницаемость почвы, содержание гумуса, поглощающая способность и, главное, характер и активность почвенных биоценозов. В почве присутствует значительно больше микробной и грибковой флоры, чем в водоемах. Поэтому разложение химических соединений в ней осуществляется гораздо активнее.

Перегрузка почвы нечистотами, органическими отбросами и химическими веществами замедляет самоочищение. При этом создаются условия для развития анаэробной гнилостной микрофлоры, в результате жизнедеятельности которой образуются зловонные продукты, загрязняющие атмосферный воздух.

В Российской Федерации к середине 90-х годов общее количество всех видов накопленных бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов составляет около 45 млрд. тонн. Под их складирование занято не менее 250 тысяч гектаров земельной площади. Твердых бытовых отходов ежегодно образуется более 130 млн. м3. Из них промышленным методом перерабатывается только 3, 5%, остальные - вывозятся на полигоны и свалки.

Бытовые отходы могут содержать патогенные микроорганизмы, грибки, яйца гельминтов. Возбудители инфекционных заболеваний попадают в почву снечистотами, но не находят там благоприятных условий для развития и относительно быстро погибают. Опасность заключается в том, что еще до гибели, они могут проникать в водоемы, загрязнять овощи, фрукты, руки людей. Длительно выживают в почве спорообразующие патогенные микроорганизмы столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы и ботулизма. Почва может быть источником распространения гельминтозов, вызываемых паразитическими червями (особенно аскаридоза и трихоцефалеза). Обитают в почве и патогенные грибки, вызывающие различные микозы.

Твердые промышленные отходы и возрастающее использование в сельском хозяйстве продуктов химического синтеза являются главными источниками загрязнения почвы токсическими веществами. По данным Всемирной Организации Здравоохранения около 50% промышленного сырья в конечном итоге становится отходами, причем около 15% обладает кислотными, щелочными или безусловно токсическими свойствами. Велика доля и бытовой деятельности человека: ежедневно каждый из нас выбрасывает около 1, 8 кг кухонных отходов, старых газет и т.п. Неорганизованные, " дикие" свалки промышленных и бытовых отходов наносят необратимый вред почвам. В результате взаимодействия, горения, действия атмосферных осадков из отходов выделяются и вымываются в почву разнообразные вредные вещества, при взаимодействии которых образуются более сильные яды, отравляющие почву, атмосферу и подземные воды. В связи с этим, важной задачей становится переработка, обезвреживание, утилизация отходов.

Управляемое складирование и захоронение отходов проводится по определенным правилам. Место захоронения выбирается так, чтобы не загрязнялись источники воды и сельскохозяйственные угодья. Дно и стенки котлована должны быть водонепроницаемыми и хорошо изолированными от подземных вод (обычно это водонепроницаемый слой ила, который покрывается толстым слоем фольги). Отходы с помощью механизмов укладываются слоями мощностью до 1, 8 м, перемежаясь слоями грунта толщиной около 15 см, чтобы предотвратить возгорание или распыление. После того как котлован заполнится, его сверху засыпают двухметровым слоем грунта и высаживают зеленые насаждения - рекультивация территории завершается (рис. 1.27).

Большим недостатком этого способа является то, что отходы в последующем не используются, а весь образующийся при этом биогаз (особенно метан) можно улавливать и использовать, например, для отопления.

Перспективный путь утилизации отходов - их повторное использование (рис. 1.28). Рециклизация подразумевает сбор отходов, например бумаги, стекла, алюминия, железа, и переработку их с целью получения новой продукции. Рециклизация способствует сохранению природных ресурсов, позволяет уменьшить разработку новых источников сырья, снижает стоимость переработки отходов. Использование вторичного сырья имеет большое значение для экономии как невозобновляемых природных источников, так и возобновляемых. Производство, основанное на использовании вторичного сырья, как правило, менее энергоемко и малоотходно. В процессе производства с использованием вторичного сырья достигается меньшая потребность в природном сырье для тех же объемов производства, образование меньшего количества отходов, меньшее загрязнение окружающей среды.

Эффективный путь утилизации отходов – многократное использование одного и того же продукта или товара (например, стеклянные бутылки). При таком подходе сохраняются ресурсы, экономится энергия, а загрязнение окружающей среды меньше, чем при рециклизации. Еще один способ сокращения количества отходов заключается в снижении потребления, экономии упаковочных материалов, а так же в продлении срока использования вещей.

Значение проблемы борьбы с загрязнением почвы при возрастающем количестве бытовых, сельскохозяйственных и промышленных твердых отходов повышается по мере роста численности населения и увеличения количества и размеров городов.

Особая ситуация складывается во многих странах мира, в том числе и в России, в связи с широким использованием пестицидов и химических удобрений. Пестицидами (инсектофунгицидами) называют все химические вещества, используемые для борьбы с различными организмами. Используется около двух тысяч видов пестицидов. Их применяют в качестве средств борьбы с насекомыми (инсектициды), грибами (фунгициды), сорняками (гербициды), для удаления листьев (дефолианты), уничтожения грызунов (зооциды). В сельскохозяйственном производстве Тамбовской области используется более 50 наименований пестицидов, в том числе 12 инсектицидов, 17 фунгицидов и более 20 гербицидов.

Все пестициды имеют ряд общих свойств: высокая токсичность, не специфичность, высокая устойчивость к биологическому разложению. По деградации в объектах окружающей среды с образованием неопасных химических веществ пестициды делятся на 6 групп с периодом разложения от 18 месяцев и более до 3 месяцев и менее.

Токсичность пестицидов устанавливается по четырем критериям:

1. Фитотоксичность (ФТ) – способность оказывать воздействие на всхожесть, рост и развитие растений.

2. Транслокационный критерий (Т) – поступление в растительную продукцию и аккумуляция в ней выше допустимых пределов.

3. Водно-миграционный (ВМ) – миграция по почвенному профилю и загрязнение подземных и поверхностных вод.

4. Санитарно-токсический (СТ) – способность оказывать токсическое действие на почвенный биоценоз и плодородие.

Пестициды — это единственный загрязнитель, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Молекулы ядохимикатов включаются в природные процессы миграции и круговорота веществ и разносятся вместе с атмосферными потоками на большие расстояния, вплоть до Антарктиды, где ледовый панцирь накопил 2000 т пестицидов. Находящиеся в окружающей среде пестициды включаются в биогеохимический круговорот: из почвы попадают в воду и растения, затем в организмы животных. Концентрация пестицидов в живых организмах может возрасти в тысячи раз.

В организм человека ядохимикаты могут попадать с вдыханием паров и аэрозолей, в результате загрязнения кожных покровов, с загрязненной пищей и водой. При этом могут возникать острые и хронические отравления, развитие тяжелых отдаленных последствий жертвами которых станут следующие поколения. Вредное воздействие пестицидов на организм людей, работающих в сельском хозяйстве, возможно при хранении, расфасовке, транспортировке, протравлении семян, опрыскивании растений, внесении в почву. Отравления происходят также при случайном присутствии человека в зоне внесения пестицидов; ветровом переносе ядовитых веществ, распыляемых с помощью наземных механизмов или авиации, на участки, где находятся незащищенные люди.

Передаваясь по пищевым цепочкам пестициды нарушают обмен веществ, повреждают структуры клеток, в том числе аппарат наследственности. Проникновение пестицидов в организм человека вызывает повышение общей заболеваемости, развитие патологий беременности, врожденных физиологических и анатомических дефектов, торможение физического развития детей, служит причиной депрессий, нарушений памяти и способности к абстрактному мышлению.

Чрезвычайно опасны пестициды для детей, поскольку вызывают у них болезни кожи, пищеварительного тракта, органов дыхания, нарушение обмена веществ, отставание в физическом развитии. В районах интенсивного применения пестицидов детская заболеваемость почти в 5 раз выше по сравнению с районами, где использование пестицидов ограничено.

Несбалансированное применение пестицидов приводит к подавлению биологической активности почв и препятствует естественному восстановлению плодородия, накоплению пестицидов в продуктах животного и растительного происхождения, увеличивает потери и сокращает сроки хранения сельскохозяйственной продукции, снижает урожайность ряда культур из-за гибели насекомых-опылителей.

Полный отказ от использования пестицидов в сельском хозяйстве невозможен, т.к. они помогают сохранить в России до 20% урожая. Для уменьшения их вредного воздействия актуальным является соблюдение научно обоснованных рекомендаций по использованию препаратов, сроков применения и показаний к применению, правил хранения, а также учет норм расходования и внедрения пестицидов нового типа, менее загрязняющих окружающую среду. Необходим скорейший переход на производство и применение малотоннажных пестицидов нового поколения, а также широкое использование биологических средств защиты растений.

Несбалансированное применение азотных удобрений обусловило накопление нитратов в почвах и сельскохозяйственных растениях, в которых они преобразуются в токсичные соединения - нитрозамины. Возрастание поступления в окружающую среду нитратов ведет к целому ряду нежелательных экологических последствий. Растительные клетки и ткани обладают большой емкостью накопления нитратов. Потребление сельскохозяйственными животными кормов с высоким содержанием нитратов ведет к хронической интоксикации, сопровождающейся снижением качества молочной продукции, ослаблением защитных сил молодняка, снижением воспроизводства и т.п.

Использование сельскохозяйственной продукции, выращенной на переудобренной нитратами почве, наносит огромный вред здоровью человека, понижая в крови содержание гемоглобина и нарушая ее транспортную функцию. Человек относительно легко переносит дозу в 150-200 мг нитратов в день, 500 мг — предельно допустимая доза, 600 мг в сутки — доза, токсичная для взрослого человека. У грудного ребенка даже 10 мг нитратов может вызвать сильное отравление.

Ряд веществ находится в почве в формах, способствующих их миграции в атмосферный воздух, поверхностные и грунтовые воды (мышьяк, кадмий, свинец и др. тяжелые металлы). Почвы загрязнены многими другими вредными веществами, чрезмерная концентрация которых приводит к снижению, и даже потере почвенного плодородия, негативно влияет на состояние растительного и животного мира, наносит вред здоровью. В результате активной человеческой деятельности изменились химические и биологические процессы в почве. Почва перестала быть возобновимым ресурсом.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.