Cilvēku augsnes piesārņojums un tā sekas. Augsnes piesārņojuma novērtēšana

Augsne ir īpašs dabisks veidojums, kas nodrošina koku, kultūru un citu augu augšanu. Ir grūti iedomāties dzīvi bez mūsu auglīgās augsnes. Bet kā mūsdienu cilvēks ir saistīts ar augsni? Mūsdienās cilvēku augsnes piesārņojums ir sasniedzis milzīgus apmērus, tāpēc mūsu planētas augsnēm ir ļoti nepieciešama aizsardzība un aizsardzība.

Augsne - kas tas ir?

Augsnes aizsardzība no piesārņojuma nav iespējama, ja nav skaidras izpratnes par augsni un tās veidošanos. Apsvērsim šo jautājumu sīkāk.

Augsne (vai augsne) ir īpašs dabisks veidojums, būtiska jebkuras ekosistēmas sastāvdaļa. Tas veidojas pamatakmens augšējā slānī saules, ūdens un arī veģetācijas ietekmē. Augsne ir sava veida tilts, saite, kas savieno ainavas biotiskos un abiotiskos komponentus.

Galvenie procesi, kuru rezultātā veidojas augsne, ir laika apstākļi un dzīvo organismu dzīvībai svarīgā aktivitāte. Mehānisko laikapstākļu ietekmē sākotnējie ieži tiek iznīcināti un pakāpeniski sasmalcināti, un dzīvie organismi šo nedzīvo masu piepilda ar organiskām vielām.

Augsnes piesārņojums ar cilvēkiem ir viena no mūsdienu ekoloģijas un dabas pārvaldības galvenajām problēmām, kas ir īpaši aktuāla divdesmitā gadsimta otrajā pusē.

Augsnes struktūra

Jebkura augsne sastāv no 4 galvenajiem komponentiem. Tas ir:

• ieži (augsnes pamatne, apmēram 50% no kopējās masas);

• ūdens (apmēram 25%);

• gaiss (apmēram 15%);

• organiskās vielas (humusa, līdz 10%).

Atkarībā no šo sastāvdaļu skaita augsnē izšķir šādus augsnes veidus:

• akmeņains;

• mālains;

• smilšains;

• humāns;

• sāls purvi.

Augsnes galvenā īpašība, kas to atšķir no citiem ainavas komponentiem, ir tās auglība. Šī ir unikāla īpašība, kas apmierina augus ar būtiskajām barības vielām, mitrumu un gaisu. Tādējādi augsne nodrošina visas veģetācijas un ražas bioloģisko produktivitāti. Tāpēc augsnes un ūdens piesārņojums ir tik aktuāla problēma uz planētas.

Augsnes seguma pētījumi

Augsnes izpēti veic īpaša zinātne - augsnes zinātne, kuras dibinātājs tiek uzskatīts par Vasiliju Dokučajevu - pasaulslavenu zinātnieku. Tieši viņš 19. gadsimta beigās bija pirmais, kas atzīmēja, ka augsnes diezgan dabiski izplatījās pa zemes virsmu (augsņu platuma zonalitāte), un to sauca arī par skaidrām augsnes morfoloģiskajām iezīmēm.

V. Dokučajevs uzskatīja augsni par neatņemamu un neatkarīgu dabisku veidojumu, ko neviens no zinātniekiem iepriekš nebija darījis. Zinātnieka slavenākais darbs - 1883. gada krievu melnā augsne - ir rokasgrāmata visiem mūsdienu augsnes zinātniekiem. V. Dokučajevs veica rūpīgu mūsdienu Krievijas un Ukrainas stepju zonas augsnes izpēti, kuras rezultāti bija grāmatas pamatā. Tajā autore identificēja galvenos augsnes veidošanās faktorus: mātes ieži, topogrāfija, klimats, vecums un flora. Zinātnieks sniedz ļoti interesantu jēdziena definīciju: "augsne ir cilmes ieža, klimata un organismu funkcija, reizināta ar laiku".

Pēc Dokuhajeva citi labi pazīstami zinātnieki aktīvi iesaistījās augsnes izpētē. Starp tiem: P. Kostychev, N. Sibirtsev, K. Glinka un citi.

Augsnes vērtība un loma cilvēka dzīvē

Frāze “zemes medmāsa”, ko dzirdam ļoti bieži, nav simboliska vai metaforiska. Tā tas tiešām ir. Tas ir galvenais cilvēces pārtikas avots, kas vienā vai otrā veidā nodrošina apmēram 95% no visa pārtikas. Visu mūsu planētas sauszemes resursu kopējā platība šodien ir 129 miljoni km ² sauszemes platības, no kurām 10% aizņem aramzeme, bet vēl 25% - siena lauki un ganības.

Viņi sāka pētīt augsni tikai 19. gadsimtā, bet cilvēki jau kopš seniem laikiem zināja par viņu brīnišķīgo īpašumu - par auglību. Tā ir augsne, kuras esamība ir parādā visiem augu un dzīvnieku organismiem uz Zemes, ieskaitot cilvēkus. Nav nejaušība, ka reģioni ar visauglīgākajām augsnēm ir planētas blīvāk apdzīvotās teritorijas.

Augsne ir galvenais lauksaimnieciskās ražošanas resurss. Daudzās konvencijās un deklarācijās, kas pieņemtas starptautiskā līmenī, nepieciešama racionāla un rūpīga attieksme pret augsni. Un tas ir acīmredzami, jo kopējais zemes un augsnes piesārņojums apdraud visas cilvēces esamību uz planētas.

Augsnes segums ir vissvarīgākais Zemes ģeogrāfiskā apvalka elements, kas atbild par visiem procesiem biosfērā. Augsne uzkrāj milzīgu daudzumu organisko vielu un enerģijas, tādējādi pildot milzu bioloģiskā filtra lomu. Šī ir galvenā saikne biosfērā, kuras iznīcināšana pārkāpj visu tās funkcionālo struktūru.

21. gadsimtā augsnes segas noslogojums ir palielinājies vairākas reizes, un augsnes piesārņojuma problēma kļūst par visaugstāko un globālo nozīmi. Ir vērts atzīmēt, ka šīs problēmas risinājums ir atkarīgs no visu pasaules valstu darbību koordinēšanas.

Zemes un augsnes piesārņojums

Par augsnes piesārņojumu sauc augsnes segas noārdīšanās procesu, kurā ķīmisko vielu saturs tajā ievērojami palielinās. Šī procesa indikatori ir dzīvi organismi, jo īpaši augi, kas pirmie cieš no augsnes dabiskā sastāva pārkāpuma. Šajā gadījumā augu reakcija ir atkarīga no to jutības līmeņa pret šādām izmaiņām.

Jāatzīmē, ka mūsu valsts paredz kriminālatbildību par zemes piesārņošanu ar cilvēkiem. Jo īpaši Krievijas Federācijas Kriminālkodeksa 254. pants izklausās šādi: "Zemei nodarīts kaitējums".

Augsnes piesārņotāju tipoloģija

Galvenais augsnes piesārņojums sākās divdesmitajā gadsimtā ar strauju rūpniecības kompleksa attīstību. Ar augsnes piesārņojumu saprot augsnei netipisku komponentu - tā saukto "piesārņotāju" - ievadīšanu augsnē. Tie var būt jebkurā agregācijas stāvoklī - šķidrā, cietā, gāzveida vai sarežģītā stāvoklī.

Visus augsnes piesārņotājus var iedalīt 4 grupās:

• organiskie (pesticīdi, insekticīdi, herbicīdi, aromātiskie ogļūdeņraži, hloru saturošas vielas, fenoli, organiskās skābes, naftas produkti, benzīns, lakas un krāsas);

• neorganiskas (smagie metāli, azbests, cianīdi, sārmi, neorganiskās skābes un citi);

• radioaktīvs;

• bioloģiskie (baktērijas, patogēni, aļģes utt.).

Tādējādi galvenais augsnes piesārņojums tiek veikts precīzi ar šo un dažu citu piesārņotāju palīdzību. Paaugstināts šo vielu saturs augsnē var izraisīt negatīvas un neatgriezeniskas sekas.

Zemes piesārņojuma avoti

Līdz šim var izsaukt lielu skaitu šādu avotu. Un viņu skaits katru gadu tikai palielinās.

Mēs uzskaitām galvenos augsnes piesārņojuma avotus:

1. Dzīvojamās ēkas un komunālie pakalpojumi. Tas ir galvenais pilsētas zemes piesārņojuma avots. Šajā gadījumā cilvēku augsnes piesārņojums notiek caur sadzīves atkritumiem, pārtikas atliekām, celtniecības atkritumiem un sadzīves priekšmetiem (vecām mēbelēm, apģērbu utt.). Lielajās pilsētās jautājums "kur likt atkritumus?" pārvēršas par reālu traģēdiju pilsētas varas pārstāvjiem. Tāpēc pilsētu nomalēs aug milzīgi kilometri atkritumu poligonu, kur tiek izmesti visi sadzīves atkritumi. Rietumu attīstītajās valstīs atkritumu savākšanas prakse īpašos augos un stādījumos ir jau sen ieviesta. Turklāt tur tiek nopelnīts daudz naudas. Mūsu valstī līdz šim šādi gadījumi, diemžēl, ir izolēti.

2. Rūpnīcas un rūpnīcas. Šajā grupā galvenie augsnes piesārņojuma avoti ir ķīmiskā rūpniecība, kalnrūpniecības un mašīnbūves rūpniecība. Cianīdi, arsēns, stirols, benzols, polimēru šķembas, kvēpi - visas šīs briesmīgās vielas nokrīt zemē lielu rūpniecības uzņēmumu teritorijā. Tagad liela problēma ir automašīnu riepu pārstrādes problēma, kas izraisa lielus ugunsgrēkus, kurus ir ļoti grūti izdzēst.

3. Transporta komplekss. Zemes piesārņojuma avoti šajā gadījumā ir svins, ogļūdeņraži, sodrēji un slāpekļa oksīdi. Visas šīs vielas izdalās iekšdedzes dzinēju darbības laikā, pēc tam nosēžas uz zemes virsmas un tiek absorbētas augos. Tādējādi tie ietilpst augsnes segā. Tajā pašā laikā augsnes piesārņojuma pakāpe būs pēc iespējas augstāka pa galvenajām automaģistrālēm un ceļu krustojumu tuvumā.

4. Agroindustriālais komplekss. Saņemot pārtiku no zemes, mēs tajā pašā laikā to saindējam, lai cik paradoksāli tas arī neizklausītos. Cilvēku augsnes piesārņojums šeit notiek, mēsliem un ķīmiskām vielām nonākot zemē. Tieši tā tam zemē nokrīt briesmīgās vielas - dzīvsudrabs, pesticīdi, svins un kadmijs. Turklāt liekās ķimikālijas no laukiem var mazgāt ar lietus palīdzību, nokļūstot pastāvīgās straumēs un gruntsūdeņos.

5. Radioaktīvie atkritumi. Augsnes piesārņojums ar kodolrūpniecības atkritumiem rada ļoti lielas briesmas. Tikai daži cilvēki zina, ka kodolreakciju laikā atomelektrostacijās apmēram 98–99% no kurināmā nonāk atkritumos. Tie ir urāna sabrukšanas produkti - cēzijs, plutonijs, stroncijs un citi neparasti bīstami elementi. Ļoti liela problēma mūsu valstij ir šo radioaktīvo atkritumu apglabāšana. Katru gadu pasaulē tiek radīti aptuveni 200 tūkstoši kubikmetru kodolatkritumu.

Galvenie piesārņojuma veidi

Augsnes piesārņojums var būt dabisks (piemēram, vulkānu izvirdumu laikā) vai antropogēns (cilvēka izraisīts), ja piesārņojums notiek cilvēka vainas dēļ. Pēdējā gadījumā zemē nonāk vielas un produkti, kas nav raksturīgi dabiskajai videi un nelabvēlīgi ietekmē ekosistēmas un dabiskos kompleksus.

Augsnes piesārņojuma veidu klasificēšanas process ir ļoti sarežģīts, dažādos avotos tiek veiktas dažādas klasifikācijas. Tomēr tomēr galvenos augsnes piesārņojuma veidus var attēlot šādi.

Vietējais augsnes piesārņojums ir augsnes piesārņojums ar atkritumiem, atkritumiem un izmešiem. Šajā grupā ietilpst atšķirīga rakstura un atšķirīgā agregācijas piesārņotāji. Tās var būt šķidras vai cietas. Kopumā šāda veida piesārņojums nav pārāk bīstams augsnei, tomēr pārmērīga sadzīves atkritumu uzkrāšanās aizsprosto teritoriju un kavē normālu augu augšanu. Akūtākā sadzīves augsnes piesārņojuma problēma ir lielpilsētās un lielajās pilsētās, kā arī ciematos ar netraucētu atkritumu savākšanas sistēmu.

Augsnes ķīmiskais piesārņojums, pirmkārt, ir smago metālu, kā arī pesticīdu radītais piesārņojums. Šāda veida piesārņojums jau tagad rada lielas briesmas cilvēkiem. Galu galā smagajiem metāliem ir īpašība uzkrāties dzīvā organismā. Augsne ir piesārņota ar tādiem smago metālu veidiem kā svins, kadmijs, hroms, varš, niķelis, dzīvsudrabs, arsēns un mangāns. Benzīns, kas satur ļoti toksisku vielu - tetraetilsvinu, darbojas kā lielisks augsnes piesārņotājs.

Pesticīdi ir arī ļoti bīstamas vielas augsnei. Galvenais pesticīdu avots ir modernā lauksaimniecība, kas aktīvi izmanto šīs ķīmiskās vielas kļūdu un kaitēkļu apkarošanai. Tāpēc pesticīdi uzkrājas augsnēs milzīgos daudzumos. Dzīvniekiem un cilvēkiem tie ir ne mazāk bīstami kā smagie metāli. Tātad, tas bija aizliegts ļoti toksisks un ļoti stabils medikaments DDT. Tas gadu desmitiem spēj nesadalīties augsnē, zinātnieki tā pēdas ir atraduši pat Antarktikā!

Pesticīdi ir ļoti kaitīgi augsnes mikroflorai: baktērijām un sēnītēm.

Augsnes radioaktīvais piesārņojums ir augsnes piesārņojums ar atomelektrostaciju atkritumiem. Radioaktīvās vielas ir ārkārtīgi bīstamas, jo tās viegli iekļūst dzīvo organismu barības ķēdēs. Par visbīstamāko radioaktīvo izotopu tiek uzskatīts stroncijs-90, kam raksturīga augsta raža kodola skaldīšanas laikā (līdz 8%), kā arī ilgs (28 gadu) pussabrukšanas periods. Turklāt tas ir ļoti pārvietojams zemē un spēj nogulsnēties cilvēku un dažādu dzīvo organismu kaulu audos. Starp citiem bīstamiem radionuklīdiem var saukt arī par cēziju-137, cēriju-144, hloru-36.

Vulkāniskā augsnes piesārņojums - šis piesārņojuma veids pieder pie dabisko. Tas sastāv no toksisku vielu, kvēpu un sadegšanas produktu nonākšanas augsnē, kas notiek vulkānu izvirdumu rezultātā. Tas ir ļoti reti sastopams augsnes piesārņojums, kas raksturīgs tikai dažām nelielām teritorijām.

Mikotoksisks augsnes piesārņojums arī nav tehnogēns un tam ir dabiska izcelsme. Piesārņojuma avots šeit ir daži sēņu veidi, kas izdala bīstamas vielas - mikotoksīnus. Ir vērts atzīmēt, ka šīs vielas dzīvajiem organismiem rada tikpat lielas briesmas kā visas pārējās iepriekš uzskaitītās.

Augsnes erozija

Erozija ir bijusi un joprojām ir galvenā problēma auglīgā augsnes slāņa saglabāšanā. Katru gadu tā “apēd” lielas auglīgās augsnes platības, savukārt augsnes segas dabiskās atjaunošanās ātrums ir daudz zemāks nekā erozijas procesu ātrums. Zinātnieki jau ir rūpīgi izpētījuši šo procesu iezīmes un atraduši pasākumus to apkarošanai.

Erozija var būt:

• ūdens

• vējš

Acīmredzot pirmajā gadījumā erozijas galvenais faktors ir tekošs ūdens, bet otrajā - vējš.

Ūdens erozija ir biežāka un bīstamāka. Tas sākas ar nelielas, tik tikko pamanāmas gravas parādīšanos uz zemes virsmas, bet pēc katra stipra lietus šī grava paplašināsies un palielināsies, līdz pārvērtīsies par īstu grāvi. Tikai vienā vasaras periodā uz absolūti līdzenas virsmas var parādīties 1-2 metru dziļš grāvis! Nākamais ūdens erozijas posms ir gravas veidošanās. Šo reljefa formu raksturo liels dziļums un sazarota struktūra. Kaijas katastrofāli iznīcina laukus, pļavas un ganības. Ja necīnīsit gravu, agrāk vai vēlāk tā pārvērtīsies par staru.

Ūdens erozijas procesi ir aktīvāki stepju reģionā ar nelīdzenu reljefu, kur ir ļoti maz veģetācijas.

Vēja erozijas cēlonis ir vētras un sauss vējš, kas var izpūst līdz 20 centimetriem augšējās (auglīgākās) augsnes bumbiņas. Vējš lielos attālumos pārvadā augsnes daļiņas, atsevišķās vietās veidojot nogulumus līdz 1-2 metru augstumam. Visbiežāk tie veidojas stādījumos un meža jostās.

Augsnes piesārņojuma novērtēšana

Piemērots augsnes piesārņojuma novērtējums ir ļoti svarīgs augsnes segas aizsardzības pasākumu kopumam. To aprēķina pēc sarežģītiem matemātiskiem aprēķiniem pēc detalizētu ķīmisko un vides pētījumu kompleksa. Novērtējumu attēlo visaptverošs piesārņojuma rādītājs Z _s.

Augsnes piesārņojuma novērtēšana tiek veikta, ņemot vērā vairākus svarīgus faktorus:

• piesārņojuma avotu specifika;

• ķīmisko elementu komplekss - augsnes piesārņotāji;

• piesārņotāju prioritāte saskaņā ar vielu maksimāli pieļaujamo koncentrāciju sarakstu;

• zemes izmantošanas veids un apstākļi.

Pētnieki identificē vairākus augsnes piesārņojuma līmeņus, proti:

1. Derīgs (Z _ar mazāk nekā 16).

2. Vidēji bīstams (Z _s no 16 līdz 38).

3. Bīstams (Z _s no 38 līdz 128).

4. Īpaši bīstams (Z _ar vairāk nekā 128).

Augsnes aizsardzība

Atkarībā no piesārņojuma avota un tā ietekmes intensitātes ir izstrādāti īpaši pasākumi augsnes segas aizsardzībai. Šie pasākumi ietver:

1. Likumdošanas un administratīvie akti (atbilstošu likumu pieņemšana augsnes aizsardzības jomā un to izpildes kontrole).

2. Tehnoloģiskā (atkritumu savākšanas sistēmu izveide).

3. Sanitārie apstākļi (atkritumu un augsnes piesārņotāju savākšana, dezinfekcija un iznīcināšana).

4. Zinātniski (jaunu attīrīšanas iekārtu tehnoloģiju izstrāde, augsnes stāvokļa novērtēšana un uzraudzība).

5. Meliorācija un erozija (tie ir pasākumi speciālu aizsargjoslu stādīšanai pa laukiem, hidraulisko būvju celtniecībai un pareizai kultūru stādīšanai).