Как решить проблему с загрязнением почв. Виды загрязнения почв. Загрязнение почвы тяжелыми металлами

Почва - это особенное природное образование, обеспечивающее рост деревьев, сельскохозяйственных культур и других растений. Сложно себе представить жизнь без наших Но как современный человек относится к грунтам? Сегодня загрязнение человеком почвы достигло колоссальных масштабов, поэтому почвы нашей планеты остро нуждаются в защите и охране.

Почва - что это?

Охрана почв от загрязнения невозможна без четкого понимания, что такое почва и как она образуется. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Почва (или грунт) - это особое природное образование, обязательный компонент любой экосистемы. Он формируется в верхнем слое материнской горной породы, под действием солнца, воды, а также растительности. Почва - это некий мост, звено, которое связывает биотические и абиотические компоненты ландшафта.

Основные процессы, в результате которых образуется почва, это выветривание и жизнедеятельность живых организмов. В результате процессов механического выветривания материнская порода разрушается и постепенно измельчается, а живые организмы наполняют эту неживую массу

Загрязнение человеком почвы - это одна из главнейших проблем современной экологии и природопользования, которая особенно заострилась во второй половине ХХ века.

Структура почвы

Любая почва состоит из 4-х главных компонентов. Это:

горная порода (основа грунта, около 50% общей массы);
вода (около 25%);
воздух (около 15%);
органические вещества (гумус, до 10%).

В зависимости от соотношения этих компонентов в грунте, выделяются следующие :

каменистые;
глинистые;
песчаные;
гумусовые;
солончаковые.

Ключевым свойством почвы, которое отличает ее от любого другого компонента ландшафта, является ее плодородность. Это уникальное свойство, удовлетворяющее растения в необходимых питательных веществах, влаге и воздухе. Таким образом, почва обеспечивает биологическую продуктивность всей растительности и урожайность сельскохозяйственных культур. Вот почему загрязнение почвы и воды является настолько острой проблемой на планете.

Исследования почвенного покрова

Исследованиями почв занимается особая наука - почвоведение , основателем которой считают Василия Докучаева - ученого с мировым именем. Именно он, еще в конце XIX века, первый отметил, что почвы распространяются по вполне закономерно (широтная зональность почв), а также назвал четкие морфологические признаки грунта.

В. Докучаев рассматривал грунт, как целостное и самостоятельное природное образование, что до него не делал никто из ученых. Самая известная работа ученого - "Русский чернозем" 1883 года - является настольной книгой для всех современных почвоведов. В. Докучаев провел тщательные исследования грунтов степной зоны современной России и Украины, результаты которых легли в основу книги. В ней автор выделил основные материнская порода, рельеф, климат, возраст и растительный мир. Ученый дает весьма интересное определение понятию: "почва есть функция от материнской породы, климата и организмов, умноженная на время".

После Докучаева изучением грунтов активно занимались и другие известные ученые. Среди них: П. Костычев, Н. Сибирцев, К. Глинка и другие.

Значение и роль почвы в жизни человека

Фраза "земля-кормилица", которую мы слышим очень часто, не является символичной или метафоричной. Это действительно так. Это главный источник продовольствия для человечества, который, так или иначе, дает около 95% всех продуктов питания. Общая площадь всех земельных ресурсов нашей планеты составляет на сегодня 129 миллионов км 2 площади суши, из которых 10% занимают пахотные земли, а еще 25% - сенокосы и пастбища.

Изучать почвы начали только в XIX веке, но люди знали о прекрасном их свойстве - о плодородности, с самых древних времен. Именно почве обязаны своим существованием все растительные и животные организмы на Земле, включая и человека. Ведь не случайно самыми густонаселенными территориями планеты являются области с самыми плодородными почвами.

Почвы - это главный ресурс сельскохозяйственного производства. Множество конвенций и деклараций, принятых на международном уровне, призывают рационально и бережно относиться к почве. И это очевидно, ведь тотальное загрязнение земель и почв ставит под угрозу существование всего человечества на планете.

Важнейший элемент географической отвечающий за все процессы в биосфере. Почва аккумулирует в себе огромное количество органических веществ и энергии, выполняя, тем самым, роль гигантского биологического фильтра. Это - ключевое звено биосферы, разрушение которого нарушит всю ее функциональную структуру.

В XXI столетии нагрузка на почвенный покров выросла в несколько раз, а проблема загрязнения почвы выходит в ранг первостепенной и глобальной. Стоит отметить, что решение этой проблемы зависит от согласованности действий всех государств мира.

Загрязнение земель и почв

Загрязнением почвы называют процесс деградации почвенного покрова, при котором значительно увеличивается содержание в нем химических веществ. Индикаторами этого процесса становятся живые организмы, в частности, растения, которые первыми страдают от нарушения природного состава почвы. При этом реакция растений зависит от уровня их чувствительности к подобным изменениям.

Следует отметить, что в нашем государстве предусмотрена уголовная ответственность за загрязнение человеком земель. В частности, статья 254 Уголовного кодекса РФ звучит как "Порча земли".

Типология загрязнителей почвы

Основные загрязнения почвы начались в ХХ веке с бурным развитием промышленного комплекса. Под загрязнением почв понимают внесение в грунт нетипичных для него компонентов - так называемых "загрязнителей". Они могут пребывать в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом, газообразном или комплексном.

Все почвенные загрязнители можно поделить на 4 группы:

органические ароматические углеводороды, хлорсодержащие вещества, фенолы, органические кислоты, нефтепродукты, бензин, лаки и краски);
неорганические (тяжелые металлы, асбест, цианиды, щелочи, неорганические кислоты и прочие);
радиоактивные;
биологические (бактерии, патогенные микроорганизмы, водоросли и т.п.).

Таким образом, основные загрязнения почвы осуществляются именно при помощи этих и некоторых других загрязнителей. Повышенное содержание данных веществ в грунте может привести к негативным и необратимым последствиям.

Источники загрязнения земель

На сегодняшний день можно назвать большое количество таких источников. И число их с каждым годом только увеличивается.

Перечислим основные источники загрязнения почв:

Жилые дома и коммунальные службы. Это главный источник загрязнения земель в городах. В этом случае загрязнение человеком почвы происходит через бытовые отходы, остатки пищи, строительный мусор и предметы домашнего обихода (старая мебель, одежда и т.п.). В крупных городах вопрос "куда девать мусор?" превращается в настоящую трагедию для городских властей. Поэтому на окраинах городов вырастают огромные километровые свалки, куда свозится весь бытовой мусор. В развитых странах Запада уже давно внедрена практика переработки мусора на специальных установках и заводах. Причем на этом там зарабатываются немалые деньги. В нашей стране пока такие случаи, увы, единичны.
Фабрики и заводы. В этой группе основные источники загрязнения почв - это химическая, горнодобывающая и машиностроительная отрасль. Цианиды, мышьяк, стирол, бензол, сгустки полимеров, сажа - все эти страшные вещества попадают в грунт в районе крупных промышленных предприятий. Большой проблемой нынче также является проблема утилизации автомобильных шин, выступающих причиной больших пожаров, которые очень трудно потушить.
Транспортный комплекс. Источники загрязнения земель в данном случае - свинец, углеводород, сажа, а также оксиды азота. Все эти вещества выделяются в процессе работы двигателей внутреннего сгорания, затем оседают на поверхность земли и впитываются растениями. Таким образом, они попадают и в почвенный покров. При этом степень загрязнения почвы будет максимально высокой вдоль крупных шоссе и возле автомобильных развязок.
Получая от земли продукты питания, мы в то же время отравляем ее, как бы парадоксально это ни звучало. Загрязнение человеком почвы здесь происходит через внесение в землю удобрений и химикатов. Именно так в грунт попадают страшные для него вещества - ртуть, пестициды, свинец и кадмий. Кроме того, излишки химикатов могут смываться с полей дождями, попадая в постоянные водотоки и подземные воды.
Радиоактивные отходы. Очень большую опасность несет в себе загрязнение почвы отходами ядерной промышленности. Мало кто знает, что во время ядерных реакций на АЭС около 98-99% топлива уходит в отходы. Это продукты расщепления урана - цезий, плутоний, стронций и другие элементы, которые необычайно опасны. Очень большой проблемой для нашей страны является захоронение этих радиоактивных отходов. Каждый год в мире образуется около 200 тысяч кубометров ядерных отходов.

Основные виды загрязнений

Загрязнение грунтов может быть природным (например, при извержении вулканов), или же антропогенным (техногенным), когда загрязнение происходит по вине человека. В последнем случае в грунт попадают вещества и продукты, не свойственные природной среде и негативно влияющие на экосистемы и природные комплексы.

Процесс классификации видов загрязнения грунта очень сложный, в разных источниках подаются разные классификации. Но все же основные виды загрязнений почвы можно представить следующим образом.

Бытовое загрязнение почв - это загрязнение почв мусором, отходами и выбросами. В эту группу входят загрязнители разного характера и в разном агрегатном состоянии. Они могут быть как жидкими, так и твердыми. В целом, этот вид загрязнения не слишком опасен для почвы, однако чрезмерное накопление бытовых отходов засоряет местность и препятствует нормальному росту растений. Наиболее остро проблема бытового загрязнения почв стоит в мегаполисах и крупных городах, а также в поселках с неналаженной системой вывоза мусора.

Химическое загрязнение почв - это, в первую очередь, загрязнение тяжелыми металлами, а также пестицидами. Этот тип загрязнения уже представляет большую опасность и для человека. Ведь тяжелые металлы обладают свойством накапливаться в живом организме. Грунты загрязняются такими видами тяжелых металлов, как свинец, кадмий, хром, медь, никель, ртуть, мышьяк и марганец. Большим загрязнителем почв выступает бензин, в котором содержится очень ядовитое вещество - тетраэтилсвинец.

Пестициды - также очень опасные вещества для почвы. Главным источником пестицидов является современное сельское хозяйство, которое активно применяет эти химические вещества в борьбе с жуками и вредителями. Поэтому пестициды аккумулируются в грунтах в огромном количестве. Для животных и человека они не менее опасны, чем тяжелые металлы. Так, был запрещен высокотоксичный и очень устойчивый препарат ДДТ. Он способен не разлагаться в почве на протяжении десятков лет, ученые находили его след даже в Антарктике!

Пестициды очень губительны для грунтовой микрофлоры: бактерий и грибов.

Радиоактивное загрязнение почв - это загрязнение грунтов отходами атомных электростанций. Радиоактивные вещества крайне опасны, так как они легко проникают в пищевые цепочки живых организмов. Самым опасным радиоактивным изотопом считается стронций-90, который характеризуется высоким выходом во время ядерного деления (до 8%), а также большим (28 лет) периодом полураспада. К тому же он весьма подвижен в грунте и способен откладываться в костной ткани человека и различных живых организмов. Среди других опасных радионуклидов также можно назвать цезий-137, церий-144, хлор-36.

Вулканическое загрязнение почв - этот вид загрязнения относится к группе природных. Он заключается в попадании в почву токсических веществ, сажи и продуктов горения, которое происходит в результате извержения вулканов. Это очень редкий вид почвенного загрязнения, который характерен лишь для отдельных небольших территорий.

Микотоксическое загрязнение почв - также не является техногенным и имеет природное происхождение. Источником загрязнения здесь выступают некоторые виды грибов, которые выделяют опасные вещества - микотоксины. Стоит отметить, что эти вещества представляют такую же большую опасность для живых организмов, как и все остальные, вышеперечисленные.

Эрозия грунтов

Крупной проблемой для сохранности плодородного слоя почв была и остается эрозия. Ежегодно она "съедает" большие площади плодородного грунта, при этом скорость природного восстановления почвенного покрова значительно ниже скорости процессов эрозии. Ученые уже досконально изучили особенности этих процессов и нашли меры борьбы с ними.

Эрозия может быть:

водная
ветровая

Очевидно, что в первом случае ведущим фактором эрозии выступает текучая вода, а во втором - ветер.

Более распространена и опасна водная эрозия. Она начинается с появления на земной поверхности маленькой, едва заметной промоины, но после каждого сильного дождя эта промоина будет расширяться и увеличиваться в размерах, пока не превратится в настоящий ров. За один только летний период на абсолютно ровной поверхности может возникнуть ров глубиной в 1-2 метра! Следующая стадия водной эрозии - это формирование оврага. Эта форма рельефа отличается большой глубиной и ветвистой структурой. Овраги катастрофическим образом уничтожают поля, луга и пастбища. Если с оврагом не вести борьбу, он, рано или поздно, превратится в балку.

Водноэрозионные процессы более активны в степном регионе с пересеченной местностью, где крайне мало растительности.

Причиной ветровой эрозии служат бури и суховеи, которые способны выдувать до 20 сантиметров верхнего (самого плодородного) шара почвы. Ветер переносит частички грунта на большие расстояния, образуя в определенных местах наносы высотой до 1-2 метров. Чаще всего они образуются вдоль посадок и лесополос.

Оценка уровня загрязнения почвы

Для проведения комплекса мероприятий по охране почвенного покрова очень важна адекватная оценка загрязнения почв. Она рассчитывается путем сложных математических вычислений, после проведения комплекса детальных химических и экологических исследований. Оценка представлена комплексным показателем загрязнения Z с.

Оценка загрязнения почв осуществляется с учетом нескольких важных факторов:

специфика источников загрязнения;
комплекс химических элементов - загрязнителей почвы;
приоритетность загрязнителей, согласно списку ПДК веществ;
характер и условия землепользования.

Исследователи выделяют несколько уровней загрязнения грунта, а именно:

Допустимый (Z с менее 16).
Умеренно опасный (Z с от 16 до 38).
Опасный (Z с от 38 до 128).
Крайне опасный (Z с более 128).

Охрана почв

В зависимости от источника загрязнения и интенсивности его влияния, разработаны специальные мероприятия по охране почвенного покрова. К таковым мерам относятся:

Законодательные и административные (принятие соответствующих законов в сфере охраны почв, и контроль над их выполнением).
Технологические (создание безотходных систем производства).
Санитарные (сбор, обеззараживание и утилизация отходов и загрязнителей почвы).
Научные (разработка новых технологий очистных сооружений, оценка и мониторинг состояния почв).
Лесомелиоративные и противоэрозионные (это мероприятия по посадке специальных полезащитных лесополос вдоль полей, строительство гидротехнических сооружений и правильная высадка сельскохозяйственных культур).

Заключение

Почвы России - это колоссальное богатство, благодаря которому мы имеем продукты питания, а производство обеспечено необходимым сырьем. Грунт формировался на протяжении многих веков. Именно поэтому охрана почв от загрязнения - это важнейшая задача государства.

На сегодня существует большое количество источников загрязнения почвы: это транспорт, промышленность, города, коммунальные службы, атомные электростанции, сельское хозяйство. Задача ученых, государственных властей и общественных деятелей общая - защитить почвы от вредного воздействия всех этих факторов или хотя бы минимизировать их вредное влияние на грунты.

Проблемы загрязнения почв и пути их решения.

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с

природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение

проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного

осмысления современных экологических проблем: сохранение эволюции живого,

наследственных субстанций (генофонда флоры и фауны), сохранение чистоты и

продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.),

экологическое нормирование антропогенного пресса на природные экосистемы в

пределах их буферной емкости, сохранение озонового слоя, трофических цепей

в природе, биокруговорота веществ и другие.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы

Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы,

происходящие в биосфере.

Почва – особое природное образование, обладающие рядом свойств,

присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного

преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным

взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых

организмов.

Почвенный покров – важнейшее природное образование. Его роль в жизни

общества определяется тем, что почва представляет собой источник

продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для

населения планеты.

Почвенный покров является естественной базой для поселения людей, служит основой для создания рекреационных зон. Он позволяет создать оптимальную экологическую обстановку для жизни, труда и отдыха людей. От характера почвенного покрова, свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов зависят чистота и состав атмосферы, наземных и подземных вод. Почвенный покров – один из наиболее мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается главным условием жизнеобеспечения наций и человечества в целом.

Площади земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км 2 , или 86,5%

площади суши. Под пашней и многолетними насаждениями в составе

сельскохозяйственных угодий занято около 15 млн. км 2 (10% суши), под

сенокосами и пастбищами – 37,4 млн. км 2 (25%). Общая площадь

пахотнопригодных земель оценивается различными исследователями по-разному: от

25 до 32 млн. км 2 .

Земельные ресурсы планеты позволяют обеспечивать продуктами питания больше

населения, чем имеется в настоящее время. Вместе с тем, в связи с ростом

населения, особенно в развивающихся странах, деградацией почвенного покрова,

загрязнения, эрозии и т.д.; а также вследствие отвода земель под застройку

городов, поселков и промышленных предприятий количество пашни на душу

населения резко сокращается.

Воздействие человека на почву – составная часть общего влияния человеческого

общества на земную кору и ее верхний слой, на природу в целом, особенно

возросшее в век научно-технической революции. При этом не только усиливается

взаимодействие человека с землей, но и меняются основные черты

взаимодействия. Проблема «почва – человек» осложняется урбанизацией, все

большим использованием земель, их ресурсов для индустриального и жилищного

строительства, ростом потребностей в продуктах питания. По воле человека

изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразования – рельеф,

микроклимат, появляются новые реки и т.д.

В настоящее время к регионам со значительным загрязнением почвы следует отнести Московскую и Курганскую области, к регионам со средним загрязнением - Центрально-Чернозёмный район, Приморский край. Северный Кавказ.

Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и чёрной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг ряда обследованных городов РФ находится в пределах 0,4 80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий чёрной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК.

Загрязнение почв нефтью в местах её добычи, переработки, транспортировки и распределения превышает фоновое в десятки раз. В радиусе 10 км от Владимира в западном и восточном направлениях содержание нефти в почве превышало фоновое значение в 33 раза.

Фтором загрязнены почвы вокруг Братска, Новокузнецка, Красноярска, где максимальное его содержание превышает региональный средний уровень в 4-10 раз.

Интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь.

Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера. Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания - к поражению суставов, их деформации, задержке роста.

В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия.

В сельском хозяйстве для уничтожения вредителей изобретены тысячи химикатов. Их называют пестицидами, а в зависимости от группы организмов, на которые они действуют, их делят на инсектициды (убивают насекомых), родентициды

(уничтожают грызунов), фунгициды (уничтожают грибы). Однако ни один из этих

химикатов не обладает абсолютной избирательностью в отношении организмов,

против которых он разработан, и представляет угрозу также для других,

организмов, в том числе и для людей. . Ежегодное применение пестицидов в

сельском хозяйстве в РФ составляет примерно 150 тыс.т. На наш взгляд, экологически значительно целесообразнее для борьбы с сельскохозяйственными вредителями использовать природные или биологические методы.

В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т. ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки. Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки ведёт к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, создаёт реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.

Техногенное загрязнение почвы потребовало разработки особых методов ее регенерации и охраны. Некоторые из них состоят в локализации загрязняющих веществ с помощью хранилищ и отстойников. Этот способ не уничтожает токсины и загрязнители, однако препятствует их распространению в природной среде. Настоящая борьба с загрязняющими соединениями - это их ликвидация. Токсичные продукты могут уничтожаться на месте или вывозиться в специальные централизованные пункты по их переработке и нейтрализации. На местах используются различные способы: сжигание углеводородов, промывание загрязненных почв минеральными растворами, выведение загрязнителей в атмосферу, а также биологические методы, если загрязнение вызвано органическими веществами.

За последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 33 млн. Га, несмотря на ежегодное вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. Основными причинами уменьшения площади сельхозугодий являются проявления эрозии почв, недостаточно продуманный отвод земель для несельскохозяйственных нужд, затопление, заболачивание, зарастание лесом и кустарниками.

Улучшение положения возможно только при условии ведения сельского хозяйства на строго научных принципах, с учетом экологических последствий. На каждом этапе земледельческого процесса должны учитываться законы взаимодействия растений с окружающей средой и почвой, законы кругооборота вещества и энергии. Закон экологического земледелия формулируется так: антропогенное воздействие на почву, растение, на окружающую среду не должно превышать пределы, за которыми снижается производительность агроэкосистемы, нарушается устойчивость и стабильность ее функционирования. Повышение производительности агроэкосистемы может быть обеспечено только параллельным совершенствованием всех ее элементов.

Для сохранения почв необходимо учитывать и применять все факторы почвообразования. Приведем некоторые примеры их использования.

Почвообразующие породы - субстрат, на котором образуются почвы; они состоят из различных минеральных компонентов, в той или иной степени участвующих в почвообразовании. Минеральное вещество составляет 60-90% всего веса почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы - водный и тепловой ее режимы, скорость передвижения веществ в почве, минералогический и химический состав, первоначальное содержание элементов питания для растений. От характера материнских пород в большой мере зависит и тип почв.

Растительность

Органические соединения почвы формируются в результате жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Основная роль при этом принадлежит растительности. Зеленые растения являются практически единственными создателями первичных органических веществ. местности и т.п.
В процессе отмирания как целых растений, так и отдельных их частей органические вещества поступают в почву (корневой и наземный спад). Количество годового спада колеблется в значительных пределах: во влажных тропических лесах он достигает 250 ц/га, в арктических тундрах - менее 10 ц/га, а в пустынях - 5-6 ц/га. На поверхности почвы органическое вещество под воздействием животных, бактерий, грибов, а также физических и химических агентов разлагается с образованием почвенного гумуса. Зольные вещества пополняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал образует так называемую лесную подстилку (в лесах) или войлок (в степях и лугах). Эти образования оказывают влияние на газообмен почвы, проницаемость осадков, на тепловой режим верхнего слоя почвы, почвенную фауну и жизнедеятельность микроорганизмов. Растительность оказывает влияние на структуру и характер органических веществ почвы, ее влажность.

В статье речь пойдёт об одном из важнейших для человека природных ресурсов – почве. С увеличением населения мира, значение её возрастает. Всё сельское хозяйство и животноводство немыслимо без сколько-либо плодородных почв, от них зависит жизнь лесов и многих других экосистем. Однако, несмотря на крайнюю важность вопроса, сокращение земель продолжается. По различным оценкам, около 2 млрд. га почв находятся в стадии деградации, что составляет около 15 % поверхности суши. Чтобы лучше представить масштабы этого бедствия, можно сказать, что площадь деградировавших почв превышает площадь территории России. Рост числа отходов, вредные химикаты и удобрения, используемые в сельском хозяйстве, неразумное использование земель для строительства и животноводства, являются главными причинами деградитации почв. Урон, наносимый человечеством, ведёт к последствиям, с которыми ни одно государство не справится в одиночку. Глобализация не оставляет иного выбора, кроме как сообща решать проблемы, вышедшие за пределы одного государства.

Методология современной очистки почвы от техногенных загрязнений

В настоящем разделе рассматривается применяемость методов очистки почвы, отвечающих проблематике последствий загрязняющего техногенного использования земли в условиях современной цивилизации и ее технически развитой культуры. Определение метода очистки почвы обусловливается множеством обстоятельств, главнейшие из которых - род загрязнения грунта (углеводородами, тяжелыми металлами, различными химикатами, и т.д.), природа почвы (проницаемая или нет, ее гранулезность, влажность, кислотность, и т.д.) и ожидаемые в дальнейшем нормативные императивы по отношению к его экологическому состоянию. Главным образом очистка почвы заключается в том, чтобы на заданной территории сделать поверхность земли и ее недра пригодными для нового промышленного или бытового использования, даже осуществить возврат к первичному природному состоянию или обеспечить ее пригодность к сельскохозяйственному использованию, после ее загрязнением чрезвычайным происшествием или деятельностью техногенного характера. Таким образом, в современных индустриальных государствах с прогрессивной природоохранной культурой, применяются два принципиальных подхода при проработке задачи очистки почвы. Первый - "универсально-функциональный", предполагает очистку почвы до замеров отвечающим местным нормативным императивам по концентрации техногенных загрязнителей и гарантирует в дальнейшем любое использование обработанной земли. На сегодняшний день выработаны разносторонние методы "оздоровления" земли, ставшие ответом на существующее разнообразие обстоятельств загрязнения грунта. Их основная суть состоит в том, чтобы либо частично или полностью извлечь загрязнители из почвы, либо обезвредить или уничтожить их в ней. Методы очистки почвы могут делиться на три категории: "вне местности", "на местности" и "на месте". Первые два требуют обычно извлечения земли подлежащей обработке, последний же осуществляется на месте путем встраивания в местность процесса очистки. Существует еще последний организационный метод – консервация почвы, но он не является, строго говоря, очисткой. Речь идет попросту о предотвращении распространения загрязнителей посредством установки непроницаемых преград (геомембран, бетонированных заграждений, слоев глины, и т.д.) между загрязненной и здоровой средой. К такому средству прибегают в случаях когда, другие методы недейственны, и в ожидании открытия технологии способной соответствовать задаче полноценной оздоровительной обработки грунта. Перед приступлением к самой очистке почвы, обычно проводится исследование природы и происхождения загрязнения, с целью конкретного определения непосредственно самих загрязнителей, обозначения пространства и объема земли подлежащей обработке.

Последовательно осуществляются: изучение истории местности и осуществленной на ней деятельности; каротаж и физико-химическое исследование найденных загрязнителей; лабораторная оценка и, в случае необходимости, предварительное апробирование на месте разных методов и процессов обработки грунта; наконец, первоначальный отчет и проект очистки земли (обычно составляемы с учетом будущего применения местности). История показывает, что первоначальным методом очистки была замена почвы: земля удалялась на всю толщину загрязнения и замещалась чистым грунтом, взятым в другом месте. Помимо вытекающих затрат на транспортировку, стоимость хранения или переработки загрязненной земли соразмеряется с ее перемещенными объемами, которые зависит напрямую от площади и глубины загрязненной территории. Стоит отметить, что загрязненная земля с момента выемки считается промышленным отходом и свое злокачественное состояние она может сохранять на протяжении сотни лет. При рассмотрении методов очистки почвы, следует различать их по характеру действия в процессе применения по двум основным категориям: физико-химические и биологические. Физико-химические методы выполняются по двум направлениям: обработка земли "на месте" - в слоях почвы, либо ее переработка "на местности" посредством выемки. Первое направление физико-химических методов заключается в нагнетании в почву жидкостей или газов под давлением, способных разлагать загрязнители в тех случаях, когда они известны. Следовательно, загрязненную землю можно постепенно обработать на месте. Данная методика подразумевает запуск временной промышленной обрабатывающей установки с целью выполнения процесса перколяции или нагнетания газа, а вслед за этим извлечения продуктов выщелачивание и их последующей переработки. Такая методика подходит для воздухопроницаемых грунтов, с применением летучих растворителей (к примеру, хлорированных): специальные скважины позволяют осуществлять процесс нагнетания и следующим за эти рекуперацию паров. В случаях же с песчаными грунтами и при наличии летучих или полулетучих загрязнителей (в том числе углеводородных), непосредственно проводится вакуумирование с помощью вакуум- насоса; получаемые пары проходят обработку посредством каталитического окисления, конденсации путем охлаждения или адсорбции активированным углем.

Кроме того, чтобы увеличить эффективность указанной методики, почва может быть разогрета (посредством микроволн). Собственно, термическая обработка может сама по себе представлять отдельный метод очистки почвы не требующий ее выемки. Таким способом могут быть полностью или частично удаленны многие загрязнители, но не тяжелые металлы (в связи с проблемой их дальнейшей конденсации). Это один из наиболее применяемых методов очистки, заключающийся в нагревании грунта до температур колеблющихся между 80°C и 450°C в среде бедной кислородом с целью испарения загрязненности. Как только загрязнители переходят в пар, они либо окисляются или разлагаются (иногда преобразовываясь в углекислый газ или воду), либо направляются в специальную установку перерабатывающею воздух и пар. Другой методикой направления физико-химических очистки, принципиально отличающейся от предыдущих, является электрохимическая обработка. В рамках такой технологии, в загрязненную землю устанавливаются электроды с постоянным током. Суть методики в том, что в большей части грунтов в мельчайших скважинках (порах) между крупицами земли имеется некое содержание жидкостей, растворов солей, которые наделены электропроводимостью. Также, чтобы реализовать указанную методику используются химические реагенты или растворы поверхностно-активных веществ. Загрязнители имеют свойство разбавляться в почвенной жидкости, и в результате прохождения электрического тока они подвергаются таким "перерабатывающим" процессам, как электрохимическое окисление, электролиз, электрокоагуляция и электрофлотации. В последствии, происходит миграция загрязнителей к электродам, у которых их затем изымают. Стоит отметить, что такая методика подходит в условиях малопроницаемых пород грунта. Еще одним эффективным физико-кинетический методом обработки загрязнений в слоях земли является применение ультразвука. С наступлением критического уровня давления звуковых волн, в почвенных жидкостях образуется эффект кавитации, а при схлопывании кавитационных пузырей возникают ударные потоки, расщепляющие загрязняющие вещества или смывающие их с твердых крупиц грунта. Кроме того, кавитационные разрывы приводят к ионизации и стимулированию трансформации молекул, а следом к их окислению и переработке. Необходимо отметить, что при ограничительных технических и материальных обстоятельствах, описанные выше методы также могут быть реализованы "на местности" - не в толще почвы, а на ее поверхности. Тем не менее, в рамках второго направленияфизико-химических методов, существует методика, принципиально требующая выемки грунта - "промывка" земли. Цель методики отделить самые мелкие частицы, в которых главным образом сосредоточенны загрязнители, или заключить эти загрязняющие вещества в жидкий раствор (воду, кислоту): после выемки земля просеивается, к ней добавляется растворы поверхностно-активных веществ либо сильные окислители; нагнетаемые в полученную смесь пузырьки воздуха переносят фазы содержащие загрязнители на основе принципа гидрофобного сродства. Такая методика подходит в разной степени по отношению к большинству загрязняющих веществ, при этом, он приводит к загрязнению существенного объема воды, которую в свою очередь требуется перерабатывать. Наконец, вторая основная категория методов очистки земли - биологическая. Подобная методика очистки развивается с 1990-х гг. и основывается на способности некоторых биологических видов фильтровать, накапливать и разлагать в своем организме вредоносные вещества, или даже употреблять их в пищу. Считается, что такой способ переработки загрязненной почвы способен разрешить часть трудностей связанных со стоимостью классических подходов и может быть применен "на месте" как наиболее щадящая методика очистки земли (биодеградация, биоиммобилизация, биовыщелачивание). В свою очередь, такая методика подразделяется на два основополагающих направления: фиторемедиация и микробиологическая ремедиация. Направление фиторемедиации подразумевает выращивание конкретных родов растений на засоренных загрязнителями грунтах. Многие растения способны заключать в своих клетках тяжелые металлы, радионуклиды, загрязняющие органические соединения и другие нежелательные вещества. Некоторые растения производят ферменты, которые разлагают такие загрязнители на менее или вовсе не вредоносные соединения. Например, торф обладает эффективным расщепляющим действием и не нуждается в продолжительном приспосабливании к загрязненной почве. Растения также отбираются по их размеру и способности погружать корневую систему глубоко в грунт, а также в зависимости от рода загрязняющих веществ, которые он способны поглощать. С целью устранения подавляющего большинства загрязнителей, следует провести ряд циклов фиторемедиации. Данный метод обработки земли завершается удалением и уничтожением примененных растений. Остающийся в результате сжигания пепел представляет собой небезопасный отход и его необходимо утилизировать, в частности путем извлечения остатков металлов и их повторного использования в металлургии. Второе направление биологической методики очистки - микробиологическая ремедиация, подразумевает целенаправленное стимулирование жизнедеятельности определенной грунтовой микрофлоры и привнесение культур специфических микроорганизмов. Многие бактерии способны разлагать сложные молекулы и таким образом извлекать необходимую для жизни энергию. Кроме того, прямой и сравнительно простой технологией активизации микрофлоры в процессах расщепления почво- загрязняющих веществ, представляется биовентиляция. Суть такого метода в том, что в засоренную загрязнителями землю посредством предусмотренной системы вертикальных и горизонтальных скважин загоняется кислород необходимый для стимулирования земленных микроорганизмов в их функции разложения загрязняющих веществ. В результате воздействия потоков кислорода, загрязнители (жидкого и полужидкого характера) переносятся через грунт. Ко времени выхода на поверхность потоков кислорода, большинство загрязняющих веществ оказываются переработанными и разложенными микрофлорой почвы. Таким образом, существенно уменьшается количество загрязнителей в исходящих газах. Тем не менее, хотя методика микробиологической ремедиации земли в общем и находит подтверждение в лабораторных испытаниях, ее применения в реальных условиях может оказываться неудовлетворительным, например при чрезмерном локальномсодержании загрязняющих веществ, или если местность наделена спецификой препятствующей росту и распространению упомянутых микроорганизмов. Кроме того, было впоследствии отмечено, что подобная методика очистки почвы в случаях с некоторыми загрязнителями может приводить к образованию продуктов разложения по природе своей более вредоносных и передвижных в грунте, чем изначальные вещества. К тому же, такие метаболиты будут разными в зависимости от кислородных условий жизнедеятельности соответствующей грунтовой микрофлоры. В настоящее время ведутся исследования с целью выделения типов микроорганизмов отвечающих за разложение каждого из видов загрязняющих веществ. Подытоживая, необходимо отметить, что ни один из представленных выше методов не позволяет полностью очистить землю, которая был загрязнена в результате многолетних неконтролируемых выбросов промышленных отходов. На практике же, чтобы добиться наилучших результатов, сочетаются, как правило, несколько методов очистки с целью оптимизации удаления загрязняющих веществ. Вследствие чего, полученные показатели достигают приемлемого уровня, соответствующего нормативам по максимально допустимому содержанию самых вредоносных загрязнителей и в соответствии с будущим использование земли. В результате очистительной обработки, местность, в дальнейшем, рекомендуется предоставлять для непромышленного пользования (по крайней мере, для такого рода пользования, которое кардинально отличается от предшествующего по своим техногенным эффектами на структуру и свойства грунта, а, главное, не способствует его однообразному качественному оскудению), допустимого при характеристиках достигнутых соответствующей степенью очистки, поскольку, по сути, речь не идет о том, чтобы полностью вернуть землю к ее состоянию, предшествующему загрязнению (полная очистка) по причине чрезмерной стоимости современных процессов очистительной обработки в сочетании с масштабами для их возможного применения. Следовательно, доминирующим критерием при определении параметров задачи по степени очистки почвы остается, исходя из практических соображений, ее последующее вероятное назначение. Таким образом, необходимость последующего использования загрязненной местности становится практической побудительной причиной к очистке ее почвы. С другой стороны, нормативные императивы все чаще делают обязательным очистку земли по завершению ее техногенного загрязняющего использования. Такие факторы привели к появлению целого рынка очистительной обработки грунта, с созданием компаний специализирующихся на подобном роде деятельности, касающейся как обнаружения и анализа загрязняющих веществ, так и самой очистки почвы. Некоторые же предприятия, деятельность которых по природе своей обладает неизбежным загрязняющим эффектом, ушли вперед и прогрессивно приспособились к таким побуждающим и обязывающим факторам, организовав собственные специализированные отделения по очистительной обработке использованной территории. В итоге, можно сделать предположение, что вопрос всесторонней проработанности условий систематического применения методик очистки почвы в рамках современной технически развитой культуры находится в ключевой зависимости не сколько даже от упомянутых практических соображений, сколько от национального и межнационального правового регулирования рассмотренной отрасли

Опустынивание

Согласно Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием опустынивание определяется как деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека. Большинство засушливых районов находятся в развивающихся странах, а это порядка 43 % от всех возделываемых земель. Деградация почв приводит к потерям сельскохозяйственной продукции на сумму примерно в 42 млрд. долл. США в год. Так или иначе, в стадии опустынивания находятся порядка 30 % искусственно орошаемых земель, 47 % увлажняемых природными осадками сельскохозяйственных угодий и 73 % пастбищных земель. Ежегодно от 1,5 млн. до 2,5 млн. гектаров орошаемых земель, от 3,5 млн. до 4 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий, увлажняемых природными осадками, и около 35 млн. гектаров пастбищных угодий полностью или частично утрачивают продуктивность.

Опустынивание происходит при нарушении экологического баланса. Причинами этому могут служить и погодные аномалии, однако очень часто решающим фактором оказывается деятельность человека . Вырубка лесов, неправильные методы ирригации, чрезмерное использование земель, частый выпас скота на одном месте – вот наиболее общие причины распространения пустынь. По иронии судьбы, к опустыниванию приводит именно стремление человека уменьшить потребность в еде. Вырубка лесов под новые поля, выпас всё больших стад, слишком разветвлённая ирригация, истощающая водоёмы и грунтовые воды, отказ от севооборота.

Эрозия

Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными. Каждые 50 лет площадь почвы, подвергнутой эрозии, на Земле увеличивается в 10 раз. Она уносит с почвой биогены (фосфор, калий, натрий, кальций, магний) в большем количестве, чем вносится с удобрениями, что также нарушает структуру почвы. Продуктивность такой почвы снижается на 35-70 % , причем в течение нескольких лет. Эрозия уносит от 25 до 40 миллиардов тонн верхнего слоя почвы ежегодно, что значительно снижает урожайность сельскохозяйственных культур и свойства почвы, возможность хранить питательные вещества, воду. Если не будут приняты меры по сокращению эрозии, суммарные потери урожая по прогнозам к 2050 году будут эквивалентны удалению 1,5 млн. суши (примерно такую площадь составляют все пахотные земли в Индии) .

Основной причиной эрозии является чрезмерная распаханность, осушение и распашка пойм, сильные паводки из-за осушения болот и вырубки лесов, неправильный севооборот, распашка водоохранных зон, перевыпас скота. В России более половины площади сельскохозяйственных угодий (57%) являются эрозионноопасными и эродированными. Площадь эрозионноопасных и эродированных пахотных угодий составляет 65% общей площади используемых земель. Ежегодно теряется не менее 400-650 млн. тонн почвы.

Способы разрешения проблемы

Деградация почв происходит по разным причинам. Соответственно, решение проблемы должно исходить из конкретной ситуации. Одной из самых серьёзных таких проблем является опустынивание. Из программы ООН по борьбе с деградацией почв (принята в июне 1992 г.): при ведении борьбы с опустыниванием пастбищных угодий, неорошаемых пахотных земель и орошаемых пахотных земель необходимо принимать превентивные меры в районах, еще не подвергшихся или подвергшихся этому процессу лишь в незначительной степени; следует принимать меры для исправления сложившегося положения в целях сохранения продуктивности засушливых земель, подвергшихся умеренному опустыниванию; а также следует принимать меры по рекультивации серьезно или очень серьезно пострадавших от опустынивания засушливых земель.

В целом мероприятия по улучшению свойств почвы называются мелиорацией. В это понятие входят и инженерные работы (для борьбы с эрозией или заболачиванием) и химическая обработка (борьба с окислением и т.п.). Для борьбы с другими причинами деградации земель необходима оптимизация землепользования, ограничение применения некоторых видов удобрений и пестицидов. Один из трудно решаемых вопросов - сокращение промышленных выбросов и предотвращение техногенных катастроф. По причинам высокой стоимости, немногие государства готовы целенаправленно модернизировать промышленную инфраструктуру для защиты почв.

Региональная специфика

Санкт- Петербург второй по величине город в России. Город отличает многолетней историей и развитой промышленностью, что оказало влияние на состояние его почты и грунтов.

На территориях городских областей нет природных типов почв, и формируются специфичные органоминеральные образования с той или иной примесью строительного и бытового мусора. Состояние почв населенных пунктов имеет огромное значение для оценки экологического состояния города. Хотя на городских почв не планируется выращивание никаких пищевых продуктов, она отражают экологическое состояние города и могут быть вторичным загрязнителем приземного атмосферного слоя. Кроме вторичного воздействия, оно может указывать влияние и прямо на здоровье людей – особенно на детей - за счет прямого контакта и попадания почв и грунтов в организм.

Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга долгие годы проводит исследования почвы города и оценивает их загрязнение. Обычно, сначала анализы проводятся на территориях общего доступа и местах повышенного экологического риска (детские и образовательные учреждения).

По информации исследований 2008-ого года Колпинский район считается одним из самых загрязненных. В том же году провелся анализ земельных отводов, планируемых под строительство на остальной территории города. Выборгский, Всеволожский, Кингисеппский, Тихвинский и Сланцевский районы считаются одни из самыми загрязненными Ленинградской области.

На территории Россия оценка загрязнения почвы проводиться на базе сравнения проведенных анализов и сопоставления результатов с оценочной шкалой. Опасными для здоровья считаются показатели выше 32 условных единиц.

Благодаря исследованиям по анализу качества почв, проведенным Российским геоэкологическим центром по заказам Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга, хранится самый большой архив данных по загрязнению тяжелыми металлами, который позволяет планировать природоохранные мероприятия и необходим для планирования инвестиционных проектов.

Генеральная ассамблея ООН объявила 2015 год - Международным годом почв. Санкт- Петербург тоже принял участие и в нем состоялись несколько мероприятий.

1. Проведение студенческой Международной конференции «XVIII Докучаевские молодежные чтения» в Санкт-Петербурге (2–5 марта 2015г.), посвященные Международному году почв.

2. Проведение на базе Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева школьной секции Международной конференции «XVIII Докучаевские молодежные чтения» в Санкт-Петербурге (2 марта 2015 г.), посвященные Международному году почв.

4. Выступления в средствах массовой информации: газеты, телевидение, радио, посвященные проблемам сохранения почв.

5. День открытых дверей в Центральном музее почвоведения им. В.В. Докучаева для детей Санкт-Петербурга «Земля-кормилица», приуроченный к 1 июня (Международный день защиты детей).

6. Научно-популярные лекции ведущих ученых СПбГУ по глобальным проблемам почвоведения.

7. Выставка «Земля Родная».

8. Выставка «Почва-художник».

9. Популярные лекции по почвоведению сотрудников музея для школьников и дошкольников Санкт-Петербурга.

10. Проведение школьной олимпиады «Подземное царство»

Наверное, самое яркое из них, проводилось 4-6 декабря, когда отмечается Международный день почвы. 4-ого декабря было несколько мероприятий: экскурсия «Санкт-Петербург - колыбель генетического почвоведения»; доклад директора ФГБНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева (ЦМП), зав. кафедрой почвоведения и экологии почв Института наук о Земле СПбГУ, Вице-Президента Общества почвоведов им. В.В. Докучаева, проф. Б.Ф. Апарина «Почвы – зеркало ландшафта» и круглый стол «Роль молодежи в популяризации науки о почве» (отв. исполнитель: аспирант, с.н.с. ЦМП Мингареева Елена). 5-ого декабря провелась широкомасштабная городская акция «Парад почв», посвященная Всемирному дню почв и Международному году почв (отв. исполнитель: зам. директора по научной работе ЦМП, доцент кафедры почвоведения и экологии почв Института наук о Земле СПбГУ Сухачева Елена). А последнего дня было 2 мероприятия: инновационные научно-образовательные комплексы Центрального Музея почвоведения им. В.В.Докучаева – знакомство с экспозицией и круглый стол "Опыт работы студентов и аспирантов СПбГУ со школьниками".

Резолюции, принятые в рамках международных отношений по проблеме

Очевидно, что деградация почв является серьёзной международной проблемой. Несмотря на это, мировая общественность уделяет этому вопросу меньше внимания, чем например, воде или воздуху. Законодательство, регулирующее состояние или использование почвы недостаточно разработано ни на национальном, ни на международном уровнях. Не существует единого документа, охватывающего все аспекты, связанные с почвами. В этом разделе будут представлены наиболее основные.

Одной из целей дальнейшего развития человечества, как указано в резолюции 64/201 Генеральной Ассамблеи ООН, является восстановление деградированных земель, особенно при негативном влиянии климатических изменений. В глобальном масштабе основное мировое сотрудничество по охране природы обсуждаются на конференциях ООН по проблемам окружающей среды или Саммитах Земли. Саммиты проходили в 1972, 1992, 2002, 2012 гг.

Решению проблемы опустынивания посвящена “Конвенция по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке”. В 1977 г. на конференции ООН, посвящённой этой проблеме, был принят план действий по борьбе с опустыниванием. Несмотря на это, программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) пришла в 1991 г. к выводу о том, что проблема деградации земель обострилась. Поэтому на Конференции ООН по окружающей среде и развитию, прошедшей в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, вопрос опустынивания широко обсуждался. Конференция предложила Генеральной Ассамблее ООН создать Межправительственный комитет по ведению переговоров для разработки к июню 1994 г. новой конвенции по борьбе с опустыниванием, что было одобрено в декабре 1992 г. резолюцией 47/188. Конвенция была принята в Париже 17 июня 1994 г. и вступила в силу в 1996 г. Для претворения конвенции в жизнь было предусмотрено создание Конференции стран – участников. В период с 1997 по 2001 г. конференции проходили ежегодно, затем дважды в год. На 8-й Конференции сторон, которая состоялась в сентябре 2007 г. в Мадриде, был принят Стратегический план по активизации осуществления конвенции в период с 2008 по 2018 г.

Помощь в борьбе с опустыниванием оказывают различные учреждения ООН. ПРООН (Программа развития ООН) спонсирует усилия по борьбе с опустыниванием через расположенный в Кении центр по освоению засушливых земель. МФСР (Международный фонд сельскохозяйственного развития) направил в течение более 27 лет 3,5 млрд долл. США на проекты по освоению засушливых земель. Всемирный банк организует и финансирует программы, направленные на защиту неустойчивых засушливых земель и повышение их сельскохозяйственной продуктивности. ФАО (Продовольственная сельскохозяйственная организация ООН) содействует устойчивому развитию сельского хозяйства, предоставляя широкую практическую помощь правительствам. ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) поддерживает региональные программы действий, оценки данных, укрепления потенциала и информирования населения об этой проблеме. Различные аспекты по охране почв затрагиваются и в отраслевых международных соглашениях, в том числе в Рамочной конвенции ООН по изменению климата, Орхусском протоколе по стойким органическим загрязнителям, Орхусском протоколе по тяжелым металлам, Конвенции ООН о биологическом разнообразии, Конвенции об охране всемирного культурного и природного наследия, Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях.

Необходимо отметить, что и в российском законодательстве существуют примеры правового регулирования борьбы с этим негативным фактором. Так, в государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы борьба с опустыниванием и эрозией почв признаётся важной частью сельскохозяйственной политики РФ.

Заключение

Современный глобализирующийся мир открывает перед нами как массу новых возможностей, так и массу новых проблем. Среди таких проблем, одними из самых серьёзных являются экологические. Увеличение населения, постепенный рост общемирового уровня жизни, расширение среднего класса ведут к росту потребления, а значит и производства. Для природы удовлетворение наших нужд имеет два основных последствия: истощение ресурсов и рост свалок. Очевидно, что Земле уже нанесён невосполнимый урон. Последствия наших действий угрожают всем живым существам на планете. Однако модели роста без использования природных ресурсов пока нет. Развитые страны могут позволить себе вкладывать огромные деньги в модернизацию производств, снижать выбросы, внедрять “зелёные” технологии, однако остальные едва ли. А это значит, что спасение Земли возможно только общими усилиями.

Список литературы:

Гординенко В.А. Экология базовый курс для студентов небиологических специальностей. Санкт-Петербург: Лань, 2014.
Решение «Десятилетний стратегический план и рамки деятельности по активизации осуществления Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху или опустынивание, особенно в Африке» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.un.org/ru/events/docs/plan2008_2018.pdf (дата обращения 12.03.2016)
Раздел “Документы” сайта ООН [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.un.org/ru/documents/index.html (дата обращения 12.03.2016)
Лекция «Загрязнение почвы» [Электронный ресурс]- Режим доступа. - URL: http://ecology-education.ru/index.php?action=full&id=519 (дата обращения 12.03.2016)
Конвенция «Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху или опустынивание, особенно в Африке» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: (дата обращения 12.03.2016)
Коробкин В.И. Экология. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2009.
Официальный сайт мероприятия ООН “Международный год почв” [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.fao.org/soils- 2015/en/ (дата обращения 12.03.2016)
Мельников А.А. Проблемы окружающей среды и стратегия ее сохранения. – М.: Академический проект, 2014.
Статья «Основные сведения – 2010-2020: Десятилетие ООН посвященное пустыням и борьбе с опустыниванием» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.un.org/ru/events/desertification_decade/background.shtml (дата обращения 12.03.2016)
Справка ООН «Об опустынивании» [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.un.org/ru/development/sustainable/desertification/ (дата обращения 12.03.2016)
Пузанова Т.А. Экология. – М.: Academia, 2014.
Статья «Ядерная энергия» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Nukleer-Enerji (дата обращения 12.03.2016).

Почва - это верхний слой литосферы, который люди часто называют «земля». Именно благодаря ему человек может возделывать сельскохозяйственные культуры. Из почвы берут питательные вещества деревья и другая растительность, которую едят животные. Этот слой является основой для всех пищевых цепочек. Без него невозможно существование человека, т. к. 97% питания люди получают благодаря земле.

Разновидности загрязнений

Существуют различные источники загрязнения почвы. Принято разделять их на естественные и антропогенные. Первые возникают без участия человека в результате биологических процессов. В этом случае в почву поступают загрязняющие вещества из другой природной среды. Например, в результате выветривания гор, извержения вулканов, выпадения осадков, наносов с рек и т. д. Однако процент отрицательного воздействия, как правило, невелик и не может причинить существенного урона экосистемам.

Антропогенное загрязнение происходит в результате человеческой деятельности. Основную массу вредных веществ приносит техника. Например, из-за активного использования автомобилей происходит загрязнение почвы свинцом. В сельском хозяйстве также используется много химикатов: пестицидов, ингибиторов роста, минеральных удобрений.

Все вещества можно разделить на 2 группы: химические (различные элементы таблицы Менделеева и их соединения) и биологические (гельминты, простейшие, бактерии и вирусы).

Чем это опасно

Ученые считают, что резкое ухудшение здоровья населения связано с химическим загрязнением окружающей среды. Дело в том, что почва является своеобразным «буфером», где скапливаются стойкие химические соединения. Также она является отправной точкой в «путешествии» по трофическим цепям. Сложно перечислить все источники загрязнения почвы. Картинки могут наглядно показать, что происходит с планетой.

Негативное воздействие химикатов на человека может выражаться следующим образом:

Токсический эффект.
Появление аллергий различного характера.
Многие вещества могут вызывать мутации.
Канцерогенный эффект.
Нарушение репродуктивных функций человека.
Возникновение пороков развития у детей и эмбрионов.
В больших концентрациях в результате накопления отдельные элементы могут привести к летальному исходу.

Некоторые вещества могут воздействовать комплексно, другие - избирательно. Например, употребление в пищу растений с повышенным содержанием кадмия приводит к стойким поражениям скелета, его деформации. Ртуть поражает нервную систему, а свинец - внутренние органы и мозг.

Основные источники загрязнения почв и окружающей среды

Из-за активного использования природных ресурсов, технического прогресса и ряда других факторов процесс загрязнения почвы становится неизбежным. На данном этапе развития человек может уменьшить свое отрицательное воздействие на окружающую среду. Люди загрязняют почву различными веществами. Это такие как:

Бытовые отходы.
Нефть и продукты ее переработки.
Пестициды.
Удобрения.
Радиоактивные вещества.
Выхлопные газы.
Химические элементы и их соединения.
Тяжелые металлы.

Следует отдельно обсудить основные источники загрязнения почв.

Жилые дома и бытовые предприятия

В процессе жизнедеятельности человек часто не подозревает, какой урон он наносит природе своим пренебрежительным отношением к ней, к вещам, которыми он пользуется. Ведь бытовой мусор является одним из основных загрязнителей. Чтобы убедиться в этом, достаточно проехать до ближайшей свалки. Сколько она занимает места, и как долго будет перерабатываться весь накопленный мусор одними усилиями природы? Этот процесс может занять сотни лет. Человека уже не станет, а мусор, оставленный им, все еще будет гнить. Свалки - это гигантские источники загрязнения почвы. Микробиология давно бьет тревогу по этому поводу.

Также стоит следить за собой и содержать организм в чистоте. Отходы жизнедеятельности - это основные источники загрязнения почвы и грунтовых вод биологическим «мусором». С фекалиями в окружающую среду попадают различные болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и иные представители патогенной микрофлоры. Попав во внешнюю среду, многие микроорганизмы не погибают. Так, бактерии столбняка могут сохранять свою жизнеспособность до 12 лет, яйца аскарид - 7-8 лет.

Предприятия

О вреде, наносимом промышленностью, можно говорить долго. Однако в общих чертах схема загрязнения будет выглядеть следующим образом:

Металлургия обогащает почву солями цветных и тяжелых металлов.
Машиностроение «делится» мышьяком, цианистым калием и другими ядовитыми элементами.
При производстве каучуков побочными продуктами являются катализаторы.
Целлюлозно-бумажная промышленность выбрасывает фенолы и метанол.
При производстве пластмасс в качестве отходов появляются бензол и фенол.

Список можно продолжать. Но уже понятно, что источники загрязнения почвы тяжелыми металлами - это предприятия. В результате их деятельности земля обогащается всевозможными химическими элементами в размерах, многократно превышающих ее потребности.

Теплоэнергетика

Эта отрасль занимает отдельное место в списке активных загрязнителей. Дело в том, что при сжигании каменного угля образуется огромное количество шлаков. Также при горении выделяются оксиды серы, сажа. Все несгоревшие частицы в итоге оседают на почву.

Сельское хозяйство

Аграрный комплекс оказывает весьма разрушительное воздействие на землю. Стремясь защитить растения от вредителей и возбудителей болезней, люди используют ядохимикаты, а это тоже источники загрязнения почвы. Отравленные вещества напрямую попадают в пищевые цепочки и отрицательно влияют и на растения, и на животных, и на людей. Пестициды и инсектициды не только позволяют спасти урожай, но и наносят большой вред экосистемам. Некоторые препараты содержат ртуть.

Удобрения также небезопасны. Эти химические вещества применяются для стимуляции роста сельскохозяйственных культур. Однако большое их количество также может нанести вред. Дело в том, что минеральные удобрения - искусственные, в них содержится концентрированная доза микроэлементов. Именно неумеренное использование химических веществ приводит к образованию нитратов и нитритов, а также многих других вредных соединений.

Транспорт

В результате работы двигателей внутреннего сгорания выделяются углеводороды и оксид азота. Источники загрязнения почвы свинцом - это автомобили и самолеты, а точнее, их выхлопные газы. Этот элемент попадает в растения, аккумулируется в организмах людей. Вещество опасно тем, что накапливается и медленно отравляет человека. Сначала появляется утомляемость, бессонница. На поздних стадиях происходит поражение головного мозга и ЦНС, которое может привести к смерти. За год каждый автомобиль выбрасывает на землю примерно 1 кг свинца.

Также в качестве топлива используется бензин. Нефтепродукты попадают в почву при заправке транспорта, когда проливается жидкость.

Загрязнение тяжелыми металлами

Одно из самых коварных и опасных. Тяжелыми называют те цветные металлы, плотность у которых больше, чем у железа. Наиболее распространенными являются свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Коварство их заключается в том, что микродозы этих элементов необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности живых организмов и растений. Эти вещества отвечают за обеспечение многих функций, но при превышении нормы они накапливаются в организме, становятся слишком концентрированными и вызывают различные тяжелые заболевания.

Одно из самых токсичных веществ - ртуть. Она содержится во многих измерительных приборах и при повреждении сосуда попадает в окружающую среду. Человек может отравиться ее парами. Симптомы могут быть разными: от тошноты и слабости до летального исхода.

Не менее опасен для человека свинец. Его избыток может нанести серьезные повреждения внутренним органам и ЦНС.

Цинк и медь - часто используемые в сельском хозяйстве микроэлементы. Они стимулируют рост, подавляют болезнетворные бактерии и т. д. Однако при избытке этих веществ в почве все происходит наоборот: растения затормаживаются в своем развитии, снижается урожайность.

Как нейтрализовать источники загрязнения почвы и очистить окружающую среду

Чтобы определить уровень загрязнения почвы, необходимо взять опытный образец и провести его анализ. Если содержание каких-либо элементов превышает допустимые нормы, то это будет считаться загрязнением.

При борьбе за чистоту природы важно выявить источники загрязнения почвы и нейтрализовать их. Комплекс мероприятий должен включать в себя:

Разработку и использование технологий безотходного производства.
Контроль за выбросами, их химическим составом и предотвращение попадания их в окружающую среду.
Обеззараживание бытовых отходов, очистку сточных вод.
Переработку мусора.
Очистку выхлопных газов транспорта.
Переход на экологически чистые средства передвижения, поиск безвредного для окружающей среды топлива.
Использование альтернативных источников энергии.
Обеззараживание уже загрязненных объектов.

Существуют проверенные методы для очищения сельскохозяйственных угодий. Для снижения токсичного воздействия необходимо учитывать источники и виды загрязнения почв, их состав. Например, при повышенном содержании тяжелых металлов нужно преобразовать их в недоступные или трудноусваиваемые соединения. Тогда химические элементы не будут поступать в растения и не примут участия в пищевой цепочке.

Один из самых распространенных способов обезвреживания вредных соединений - известкование почвы. Торф также делает тяжелые металлы менее доступными для растений. Можно добиться подобного эффекта, используя минеральные удобрения. При этом учитывается химический состав почвы и просчитываются возможные реакции между веществами. Например, при внесении фосфорных удобрений снижается концентрация кадмия на 53%, при использовании торфа - на 75%.

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.