Zanieczyszczenie gleby przez człowieka i jego konsekwencje. Ocena zanieczyszczenia gleby

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:50

Gleba to specjalna naturalna formacja, która zapewnia wzrost drzew, upraw i innych roślin. Trudno wyobrazić sobie życie bez naszych żyznych gleb. Ale jak współczesny człowiek odnosi się do gleby? Dzisiaj zanieczyszczenie gleby przez człowieka osiągnęło kolosalne rozmiary, więc gleby naszej planety pilnie potrzebują ochrony i ochrony.

Gleba - co to jest?

Ochrona gleb przed zanieczyszczeniem jest niemożliwa bez jasnego zrozumienia, czym jest gleba i jak powstaje. Rozważmy to pytanie bardziej szczegółowo.

Gleba (lub gleba) to specjalna naturalna formacja, niezbędny składnik każdego ekosystemu. Powstaje w górnej warstwie skały macierzystej pod wpływem słońca, wody i roślinności. Gleba jest rodzajem mostu, łącznika łączącego biotyczne i abiotyczne elementy krajobrazu.

Główne procesy, które tworzą glebę to wietrzenie i żywotna aktywność życiowaorganizmy. W wyniku mechanicznych procesów wietrzenia skała macierzysta ulega zniszczeniu i stopniowemu kruszeniu, a żywe organizmy wypełniają tę nieożywioną masę substancjami organicznymi.

Zanieczyszczenie gleby przez człowieka to jeden z głównych problemów współczesnej ekologii i zarządzania przyrodą, który stał się szczególnie dotkliwy w drugiej połowie XX wieku.

Struktura gleby

Każda gleba składa się z 4 głównych składników. To jest:

• skała (grunt podstawowy, około 50% całkowitej masy);
• woda (około 25%);
• powietrze (około 15%);
• materia organiczna (próchnica, do 10%).

W zależności od proporcji tych składników w glebie rozróżnia się następujące typy gleb:

• kamienisty;
• glina;
• piaskowy;
• humic;
• solanka.

Kluczową właściwością gleby, która odróżnia ją od innych elementów krajobrazu, jest jej żyzność. Jest to wyjątkowa właściwość, która zapewnia roślinom niezbędne składniki odżywcze, wilgoć i powietrze. W ten sposób gleba zapewnia biologiczną produktywność całej roślinności i plonów. To dlatego zanieczyszczenie gleby i wody jest tak palącym problemem na naszej planecie.

Badanie pokrywy glebowej

Badania gleby są prowadzone przez specjalną naukę - gleboznawstwo, której założycielem jest światowej sławy naukowiec Wasilij Dokuczajew. To on pod koniec XIX wieku jako pierwszy zauważył, że ziemia się rozprzestrzeniłapowierzchnia ziemi jest dość naturalna (strefa równoleżnikowa gleb), a także posiada wyraźne cechy morfologiczne gleby.

B. Dokuczajew uważał glebę za integralną i niezależną formację naturalną, czego żaden z naukowców przed nim nie zrobił. Najsłynniejsze dzieło naukowca - "Rosyjski Czarnoziem" z 1883 r. - jest książką informacyjną dla wszystkich współczesnych badaczy gleby. V. Dokuchaev przeprowadził dokładne badanie gleb strefy stepowej współczesnej Rosji i Ukrainy, których wyniki stanowiły podstawę książki. Wyróżniono w nim główne czynniki kształtowania gleby: skałę macierzystą, rzeźbę terenu, klimat, wiek i florę. Naukowiec podaje bardzo ciekawą definicję pojęcia: „gleba jest funkcją macierzystej skały, klimatu i organizmów, pomnożoną przez czas”.

Po Dokuczajewie inni znani naukowcy również byli aktywnie zaangażowani w badania gleb. Wśród nich: P. Kostychev, N. Sibirtsev, K. Glinka i inni.

Znaczenie i rola gleby w życiu człowieka

Wyrażenie „pielęgniarka ziemska”, które słyszymy bardzo często, nie jest ani symboliczne, ani metaforyczne. Naprawdę jest. Jest to główne źródło pożywienia dla ludzkości, które w taki czy inny sposób dostarcza około 95% całej żywności. Całkowita powierzchnia wszystkich zasobów ziemi naszej planety wynosi obecnie 129 milionów km22 powierzchni ziemi, z czego 10% to grunty orne, a kolejne 25% to pola siana i pastwiska.

Gleby zaczęto badać dopiero w XIX wieku, ale ludzie wiedzieli o ich wspaniałej właściwości - żyzności,od najdawniejszych czasów. To gleba zawdzięcza swoje istnienie wszystkim organizmom roślinnym i zwierzęcym na Ziemi, w tym ludziom. To nie przypadek, że najgęściej zaludnione obszary planety to obszary o najbardziej żyznych glebach.

Gleba jest głównym zasobem produkcji rolnej. Wiele konwencji i deklaracji przyjętych na szczeblu międzynarodowym wzywa do racjonalnego i ostrożnego traktowania gleby. A to oczywiste, bo totalne zanieczyszczenie gruntów i gleb zagraża istnieniu całej ludzkości na naszej planecie.

Pokrywa glebowa jest najważniejszym elementem powłoki geograficznej Ziemi, odpowiedzialnym za wszystkie procesy zachodzące w biosferze. Gleba akumuluje ogromne ilości materii organicznej i energii, działając w ten sposób jak gigantyczny filtr biologiczny. Jest to kluczowe ogniwo w biosferze, którego zniszczenie zakłóci całą jej strukturę funkcjonalną.

W XXI wieku obciążenie pokrywy glebowej wzrosło kilkakrotnie, a problem zanieczyszczenia gleby staje się problemem nadrzędnym i globalnym. Warto zauważyć, że rozwiązanie tego problemu zależy od koordynacji działań wszystkich państw świata.

Zanieczyszczenie ziemi i gleby

Zanieczyszczenie gleby to proces degradacji pokrywy glebowej, który znacznie zwiększa zawartość w niej substancji chemicznych. Wskaźnikami tego procesu są żywe organizmy, w szczególności rośliny, które jako pierwsze cierpią z powodu naruszenia naturalnego składu gleby. Jednocześnie reakcja roślin zależy od poziomu ich wrażliwości na takie zmiany.

PowinienNależy zauważyć, że nasze państwo przewiduje odpowiedzialność karną za zanieczyszczenie ziemi przez ludzi. W szczególności art. 254 kodeksu karnego Federacji Rosyjskiej brzmi jak „Psucie ziemi”.

Typologia zanieczyszczeń gleby

Główne zanieczyszczenie gleby rozpoczęło się w XX wieku wraz z szybkim rozwojem kompleksu przemysłowego. Zanieczyszczenie gleby rozumiane jest jako wprowadzenie do gleby nietypowych dla niej składników - tzw. „zanieczyszczeń”. Mogą być w dowolnym stanie skupienia - płynnym, stałym, gazowym lub złożonym.

Wszystkie zanieczyszczenia gleby można podzielić na 4 grupy:

• organiczne (pestycydy, insektycydy, herbicydy, węglowodory aromatyczne, związki chloru, fenole, kwasy organiczne, produkty ropopochodne, benzyna, lakiery i farby);
• nieorganiczny (metale ciężkie, azbest, cyjanki, zasady, kwasy nieorganiczne i inne);
• radioaktywny;
• biologiczne (bakterie, patogeny, glony itp.).

W ten sposób główne zanieczyszczenie gleby odbywa się za pomocą tych i kilku innych zanieczyszczeń. Zwiększona zawartość tych substancji w glebie może prowadzić do negatywnych i nieodwracalnych konsekwencji.

Źródła zanieczyszczenia gleby

Dzisiaj możesz wymienić wiele takich źródeł. A ich liczba rośnie z każdym rokiem.

Wymieńmy główne źródła zanieczyszczenia gleby:

1. Budynki mieszkalne i usługi komunalne. To jest główne źródłozanieczyszczenie gruntów w miastach. W tym przypadku zanieczyszczenie gleby przez człowieka następuje poprzez odpady domowe, resztki żywności, gruz budowlany i artykuły gospodarstwa domowego (stare meble, ubrania itp.). W dużych miastach pytanie „gdzie wyrzucić śmieci?” zamienia się w prawdziwą tragedię dla władz miasta. Dlatego na obrzeżach miast powstają ogromne, kilometrowe wysypiska śmieci, na których wyrzucane są wszystkie domowe śmieci. W rozwiniętych krajach Zachodu od dawna wprowadzono praktykę przetwarzania odpadów w specjalnych instalacjach i fabrykach. I na tym zarabia się dużo pieniędzy. W naszym kraju takie przypadki, niestety, są jak dotąd rzadkie.
2. Fabryki i zakłady. W tej grupie głównymi źródłami zanieczyszczenia gleb są przemysł chemiczny, wydobywczy i inżynieryjny. Cyjanki, arsen, styren, benzen, skrzepy polimerowe, sadza - wszystkie te straszne substancje dostają się do gleby na terenie dużych przedsiębiorstw przemysłowych. Dużym problemem obecnie jest również problem recyklingu opon samochodowych, które są przyczyną wielkich pożarów, które bardzo trudno ugasić.
3. Kompleks transportowy. Źródłami zanieczyszczenia ziemi są w tym przypadku ołów, węglowodory, sadza i tlenki azotu. Wszystkie te substancje uwalniają się podczas pracy silników spalinowych, następnie osadzają się na powierzchni ziemi i są wchłaniane przez rośliny. W ten sposób przedostają się również do pokrywy glebowej. Jednocześnie stopień zanieczyszczenia gleby będzie tak wysoki, jak to możliwe, wzdłuż głównych autostrad i w pobliżu skrzyżowań dróg.
4. Kompleks rolno-przemysłowy. Odbierając pokarm z ziemi, jednocześnie go zatruwamy, jakbyNie brzmiało to paradoksalnie. Zanieczyszczenie gleby przez człowieka następuje tutaj poprzez wprowadzenie do gleby nawozów i chemikaliów. W ten sposób do gleby dostają się straszne dla niego substancje - rtęć, pestycydy, ołów i kadm. Ponadto nadmiar chemikaliów może zostać wypłukany z pól przez opady deszczu do stałych strumieni i wód gruntowych.
5. Odpady radioaktywne. Skażenie gleby odpadami z przemysłu jądrowego niesie ze sobą bardzo duże niebezpieczeństwo. Mało kto wie, że podczas reakcji jądrowych w elektrowniach jądrowych marnuje się około 98-99% paliwa. Są to produkty rozszczepienia uranu - cez, pluton, stront i inne pierwiastki, które są niezwykle niebezpieczne. Bardzo dużym problemem dla naszego kraju jest unieszkodliwianie tych radioaktywnych odpadów. Każdego roku na świecie wytwarza się około 200 000 metrów sześciennych odpadów promieniotwórczych.

Główne rodzaje zanieczyszczeń

Zanieczyszczenie gleby może być naturalne (na przykład podczas erupcji wulkanicznych) lub antropogeniczne (technologiczne), gdy zanieczyszczenie następuje z winy człowieka. W tym ostatnim przypadku do gleby dostają się substancje i produkty, które nie są charakterystyczne dla środowiska naturalnego i niekorzystnie wpływają na ekosystemy i zespoły przyrodnicze.

Proces klasyfikacji rodzajów zanieczyszczeń gleby jest bardzo złożony, różne źródła zapewniają różne klasyfikacje. Jednak główne rodzaje zanieczyszczenia gleby można przedstawić w następujący sposób.

Zanieczyszczenie gleby w gospodarstwach domowych to zanieczyszczenie gleby śmieciami, odpadami i emisjami. Do tej grupy należą zanieczyszczenia o różnym charakterze iw różnym stanie skupienia. Oni sąmoże być płynny lub stały. Generalnie tego typu zanieczyszczenia nie są zbyt niebezpieczne dla gleby, jednak nadmierne nagromadzenie nieczystości z gospodarstw domowych zapycha teren i uniemożliwia prawidłowy wzrost roślin. Problem zanieczyszczenia gleby przydomowej jest najbardziej dotkliwy w megalopoliach i dużych miastach, a także w osiedlach z niewystarczającym systemem wywozu śmieci.

Chemiczne zanieczyszczenie gleb to przede wszystkim zanieczyszczenie metalami ciężkimi, a także pestycydami. Ten rodzaj zanieczyszczenia już teraz stanowi ogromne zagrożenie dla ludzi. W końcu metale ciężkie mają zdolność akumulacji w żywym organizmie. Gleby są zanieczyszczone metalami ciężkimi, takimi jak ołów, kadm, chrom, miedź, nikiel, rtęć, arsen i mangan. Głównym zanieczyszczeniem gleby jest benzyna, która zawiera bardzo toksyczną substancję - tetraetyloołów.

Pestycydy są również bardzo niebezpiecznymi substancjami dla gleby. Głównym źródłem pestycydów jest nowoczesne rolnictwo, które aktywnie wykorzystuje te chemikalia w walce z chrząszczami i szkodnikami. Dlatego pestycydy gromadzą się w glebie w dużych ilościach. Dla zwierząt i ludzi są nie mniej niebezpieczne niż metale ciężkie. W ten sposób zakazano stosowania wysoce toksycznego i bardzo stabilnego leku DDT. Jest w stanie nie rozkładać się w glebie przez dziesięciolecia, naukowcy znaleźli jego ślady nawet na Antarktydzie!

Pestycydy są bardzo szkodliwe dla mikroflory glebowej: bakterii i grzybów.

Radioaktywne skażenie gleb to skażenie gleb odpadami z elektrowni jądrowych. Substancje radioaktywne są niezwykle niebezpieczne, ponieważ są łatwewejść do łańcucha pokarmowego żywych organizmów. Za najniebezpieczniejszy izotop promieniotwórczy uważa się stront-90, który charakteryzuje się wysoką wydajnością podczas rozszczepienia jądra (do 8%) oraz długim (28 lat) okresem półtrwania. Ponadto jest bardzo mobilny w glebie i może odkładać się w tkance kostnej ludzi i różnych organizmów żywych. Inne niebezpieczne radionuklidy obejmują cez-137, cer-144, chlor-36.

Wulkaniczne zanieczyszczenie gleby - ten rodzaj zanieczyszczenia należy do grupy naturalnych. Polega na przedostaniu się do gleby substancji toksycznych, sadzy i produktów spalania, do którego dochodzi w wyniku erupcji wulkanicznych. Jest to bardzo rzadki rodzaj zanieczyszczenia gleby, typowy tylko dla niektórych niewielkich obszarów.

Mikotoksyczne zanieczyszczenie gleb również nie jest technogeniczne i ma naturalne pochodzenie. Źródłem zanieczyszczeń są tutaj niektóre rodzaje grzybów, które wydzielają niebezpieczne substancje – mykotoksyny. Warto zauważyć, że substancje te stanowią takie samo wielkie zagrożenie dla organizmów żywych, jak wszystkie inne wymienione powyżej.

Erozja gleby

Erozja była i pozostaje głównym problemem w zachowaniu żyznej warstwy gleby. Co roku „zjada” duże obszary żyznej gleby, a tempo naturalnego odtwarzania pokrywy glebowej jest znacznie niższe niż tempo procesów erozyjnych. Naukowcy dokładnie zbadali już cechy tych procesów i znaleźli sposoby ich zwalczania.

Erozja może być:

• woda
• wiatr

Oczywiście,w pierwszym przypadku głównym czynnikiem erozji jest płynąca woda, a w drugim wiatr.

Erozja wodna jest bardziej powszechna i niebezpieczna. Zaczyna się od pojawienia się na powierzchni ziemi małego, ledwo zauważalnego wąwozu, ale po każdym ulewnym deszczu wąwóz ten będzie się rozszerzał i powiększał, aż zamieni się w prawdziwą fosę. Tylko w okresie letnim na absolutnie płaskiej powierzchni może pojawić się fosa o głębokości 1-2 metrów! Kolejnym etapem erozji wodnej jest powstanie wąwozu. Ta rzeźba terenu charakteryzuje się dużą głębokością i rozgałęzioną strukturą. Wąwozy w katastrofalny sposób niszczą pola, łąki i pastwiska. Jeśli wąwóz nie zostanie pokonany, prędzej czy później zmieni się w belkę.

Procesy erozji wodnej są bardziej aktywne w regionie stepowym o nierównym terenie, gdzie występuje bardzo mało roślinności.

Erozja wietrzna jest powodowana przez burze i suche wiatry, które mogą wydmuchać do 20 centymetrów górnej (najbardziej żyznej) kuli glebowej. Wiatr przenosi cząsteczki gleby na duże odległości, tworząc w niektórych miejscach osady o wysokości do 1-2 metrów. Najczęściej tworzą się wzdłuż nasadzeń i pasów leśnych.

Ocena zanieczyszczenia gleby

Aby przeprowadzić zestaw środków w celu ochrony pokrywy glebowej, bardzo ważna jest odpowiednia ocena zanieczyszczenia gleby. Jest obliczany na podstawie złożonych obliczeń matematycznych, po kompleksowych szczegółowych badaniach chemicznych i środowiskowych. Ocenę przedstawia złożony wskaźnik zanieczyszczenia Z_c.

Ocenę zanieczyszczenia gleby przeprowadza się z uwzględnieniem kilku ważnych czynników:

• specyfika źródeł zanieczyszczeń;
• kompleks pierwiastków chemicznych - zanieczyszczenia gleby;
• priorytet zanieczyszczeń, zgodnie z listą substancji MPC;
• charakter i warunki użytkowania gruntów.

Naukowcy identyfikują kilka poziomów zanieczyszczenia gleby, a mianowicie:

1. Ważne (Z_{z mniej niż 16).}
2. Umiarkowanie niebezpieczne (Z_{od 16 do 38).}
3. Niebezpieczne (Z_{c od 38 do 128).}
4. Wyjątkowo niebezpieczne (Z_{z ponad 128).}

Ochrona gleby

W zależności od źródła zanieczyszczenia i intensywności jego oddziaływania opracowane zostały specjalne środki ochrony pokrywy glebowej. Te środki obejmują:

1. Legislacyjne i administracyjne (przyjmowanie odpowiednich ustaw w zakresie ochrony gleb oraz kontrola nad ich wdrażaniem).
2. Technologiczne (tworzenie bezodpadowych systemów produkcyjnych).
3. Urządzenia sanitarne (zbieranie, dezynfekcja i usuwanie odpadów i zanieczyszczeń gleby).
4. Naukowe (opracowywanie nowych technologii dla oczyszczalni ścieków, ocena i monitoring warunków glebowych).
5. Rekultywacja lasu i ochrona przed erozją (są to środki do sadzenia specjalnych pasów osłonowych wzdłuż pól, budowy konstrukcji hydrotechnicznych i prawidłowego sadzenia roślin).

Wniosek

Gleby Rosji to kolosalne bogactwo, dzięki któremu mamy żywność, a produkcja jest zaopatrywana w niezbędne surowce. Podkładowypowstały przez wiele stuleci. Dlatego ochrona gleb przed zanieczyszczeniem jest najważniejszym zadaniem państwa.

Dziś istnieje wiele źródeł zanieczyszczenia gleby: są to transport, przemysł, miasta, usługi komunalne, elektrownie jądrowe, rolnictwo. Wspólnym zadaniem naukowców, władz państwowych i osób publicznych jest ochrona gleb przed szkodliwym wpływem tych wszystkich czynników lub przynajmniej zminimalizowanie ich szkodliwego wpływu na gleby.