Источники и причины загрязнения почвы, последствия, пути решения экологической проблемы

Почва – бесценное природное богатство земной поверхности. Благодаря ей все животные и растительные организмы получили возможность существовать на планете Земля. Но неправильное использование этого природного ресурса ведет к росту уровня его загрязнения.

Основные источники загрязнения

Выделяют антропогенные факторы и естественные источники. Первые возникают в результате хозяйственной деятельности людей, вторые – следствие естественных природных явлений.

Промышленные отходы и выбросы

Металлургия, машиностроение, целлюлозно-бумажная промышленность производят вредные выбросы: мышьяк, цианистый калий, тяжелые металлы, катализаторы в огромном количестве вместе со стоками попадают в почву.

Предприятие теплоэнергетики

Для выработки тепла и энергии ТЭС используют уголь, газ, нефть – это не самые экологически чистые источники. При сжигании этих продуктов образуется шлак, оксид серы, сажа, летучая зола, газообразные продукты неполного сгорания. Все это загрязняет атмосферу. При сжигании каменного угля образуется зола, в которой содержатся тяжелые металлы. Золошлаковые отвалы отравляют почву, насыщая почву вредными составляющими.

Предприятия теплоэнергетики – один из самых интенсивных загрязнителей грунта.

Выхлопные газы транспортных средств

Двигатель внутреннего сгорания, применяемый в автомобилях, выделяет углеводороды и оксид азота. С выхлопными газами в атмосферу также попадают тяжелые металлы, например, свинец, один автомобиль за год вырабатывает около килограмма свинца. Все эти опасные соединения оседает вдоль дорог, накапливаясь в почве. Это не позволяет использовать эти земли для выращивание сельскохозяйственных культур.

Бытовые отходы

Ежедневно на городские свалки вывозятся тонны мусора и бытовых отходов. Неправильная утилизация батареек, ртутьсодержащих ламп, старых градусников ведет к тому, что в почву попадают тяжелые металлы. Они не разлагаются, а накапливаются в земле, создавая повышенный радиационный фон.

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Для получения высокого урожая фермеры применяют прикормки и удобрения. Они ускоряют рост плодов, но истощают почвенный слой, так как все эти прикормки и удобрения по природе – искусственные и содержат концентраты стимуляторов роста. Повышение их концентрации в почве ведет к образованию нитратов, нитритов и других вредных веществ.

Сточные воды, используемые для полива полей

Все сточные и канализационные воды проходят очистку, но это не гарантирует получения чистой воды, безвредной для окружающей среды. Уровень содержания отходов промышленного производства в ней по-прежнему высокий. Нередко воду из водоемов, в которые попадают канализационные сточные воды используют для полива полей. Это ведет к повышению содержания вредных химических соединений в почвенном слое.

Утечки нефти

Добыча и перевозка нефти сопряжена с большим риском. Ежегодно миллионы тонн этого природного ресурса попадает в воду и почву. Нефть токсична, испаряясь с поверхности почвы она попадает в атмосферу.

Захоронение радиоактивных отходов

В процессе ядерной реакции часть топлива превращается в энергию. Оставшиеся радиоактивные отходы (плутоний, цезий, стронций) необходимо утилизировать. Захоронение таких отходов происходит в гидросферу и литосферу планеты.

Земля будет отравлена на несколько десятков километров вокруг.

Кислотные дожди

Токсичные соединения, сажа, оксиды серы, опасные летучие соединения от производственных объектов попадают в атмосферные слои. Здесь они вступают в химическую реакцию с углекислотой, водой и солнечной радиацией образуя молекулы кислоты. В верхних слоях атмосферы из мельчайших капель воды и кислоты образуются облака, в виде осадков они выпадают на землю.

Естественные источники

Выветривание гор, извержение вулканов, выходящие из берегов реки – все это естественные процессы, в результате которых также происходит загрязнение почвенного слоя земли. Но природа самостоятельно способна исправлять негативные последствия, которые были получены экосистемой от извержений и ветра.

Прочие причины

Военные действия и испытания оружия – тоже источник загрязнения почвы. Современные боевые снаряды отличает повышенное содержание отравляющих веществ. Главная задача такого снаряда – массовое уничтожение врага на больших территориях. От применения такого снаряда гибнет все живое в радиусе действия, начинается деградация почвенного слоя.

Возможные последствия

Загрязненность почвы опасными элементами отрицательно сказывается на качестве жизни всего живого на земле.

Врожденные и хронические заболевания

В организме человека присутствуют химические элементы: кальций, калий, магний, цинк, железо и др. Они играют важную роль в функционировании всех органов и систем, все эти элементы содержатся в почве. Растения и животные, питаясь насекомыми, живущими в почве, и растительностью, получают эти важные элементы из нее. Человек восполняет их запас употребляя растительную и животную пищу.

Истощенный грунт ведет к дефициту питательных веществ, в растении нарушается синтез веществ. Из-за дефицита витаминов и микроэлементов происходят сбои в организме человека, возникают заболевания, характерные для целых территорий.

Из-за нехватки витамина Д организм не может хорошо усваивать кальций и калий. Кости становятся хрупкими.

Воздействие на растения

Растения – промежуточное звено, через которое тяжелые металлы и другие вредные вещества попадают из почвы в организм человека, приводя к отравлению. Последствие оскудения почвенного слоя не менее опасно. Растения не получают весь спектр микроэлементов, обменные процессы в клетках нарушаются. Например, свинец подавляет процесс фотосинтеза, тормозится процесс пополнения запаса важных элементов. Внешне такое растение можно определить по чахлой темно-зеленой листве.

Эрозия почвы

Разрушение почвенного слоя происходит под воздействием водных масс и ветра. Ливневые потоки вымывают из верхних слоев грунта полезные вещества, меняя его состав, делая скудным по содержанию. Под воздействием ветра из почвы выдувает полезный гумус, делая грунт неплодородным и бедным на полезные вещества. Почвы теряют плодородность, их нельзя использовать для сельского хозяйства. Если начавшийся процесс эрозии не остановить, почвенный слой может разрушиться полностью.

Токсичные испарения и газы

Повышенное количество загрязнителей скапливается на поверхности грунта, ведя к образованию токсических испарений и газов. Под воздействием токсичных соединений теряется способность почвенного слоя самоочищаться от болезнетворных и других нежелательных организмов.

. Семена древесных растений гибнут. Особенно чувствительны к газу и токсичным испарениям лиственные растения.

Изменение структуры грунта

Загрязнение поверхностных слоев грунта ведет к изменению ее структуры. Исчезает свойственная для данной территории флора, фауна, происходит заболачивание, истощение, засоление. Чаще всего причиной этого становится бесконтрольное использование химических удобрений, ведущих к загрязнению почв токсикантами и нитратами, истощению грунта.

Изменение структуры грунта происходит от сброса стоков на ландшафт, когда предприятие свои сточные воды сбрасывает прямо на землю.

. Из-за использования техники в земледелии почвы переуплотняются, так как в процессе рыхления переворачиваются только верхний слои почвы, в то время как нижние слои под тяжестью техники становятся плотнее. Интенсивное использование полей ведет к дегумификации, опустыниванию, потере земельных ресурсов.

Другие проблемы

В процессе загрязнения почвенного слоя меняется его состав, уровень важных элементов снижается, концентрация опасных химических соединений повышается. Это ведет к гибели дождевых червей и других насекомых, помогающих восстанавливать плодородие почвы. Меняется экосистема, земля становится непригодной для ее сельхозугодий.

Степени загрязненности почвы

Для определения уровня загрязненности почвенного слоя необходимо взять пробы для лабораторных исследований. Задача такого обследования – определить состав грунта и выявить уровень содержащихся в нем вредных соединений. Есть шесть степеней загрязнения почв по уровню ее продуктивности и по содержанию биомассы.

• Практически не загрязнена – уровень производительности почвы ниже на 5%;
• Слабо загрязнена – ниже на 6-10% ниже;
• Умеренно загрязнена – ниже на 11-25%;
• Сильно загрязнена – 26-50%;
• Очень сильно загрязнена – 51-75%;
• Чрезмерно загрязнена – более 75%.

Меры борьбы с проблемой загрязнения

Для охраны почвенного слоя от вредного воздействия химических веществ разрабатывается ряд мероприятий.

Современные методы переработки и утилизации мусора

Строительство заводов по переработке мусора помогают снизить опасное воздействие отходов на почвенный слой. При переработке мусор сортируется, отдельно отбирается пластик, стекло, металл, бумага и органические отходы. Все, кроме органики, пускается на вторичную переработку и вновь идет в производство.

Очищение почвы

Вредные вещества, попадающие в землю по вине человека, можно нейтрализовать. Для этого существуют многочисленные способы очистки.

• Физические методы. Очистка проводится электрическим током. Таким способом из почвы удаляют хлорсодержащие углеводороды, нефтепродукты, фенолы. Метод дает высокий результат, но достаточно затратный. К физическим методам относится использование электрофореза. Позволяет нейтрализовать цианиды, тяжелые металлы. По стоимости чуть дешевле электрического тока, но и по эффективности немного уступает.
• Химические методы. Раствором с поверхностно-активными веществами промывают почвенные слои. Метод применяется для очистки поверхностных грунтов от нефтепродуктов, дает хороший результат, но требует длительного восстановления почвы после применения – до четырех лет.
• Биологические методы. На загрязненном участке высаживаются растения, очищающие почву от цианидов, кобальта, свинца, цинка, хрома. Растения вбирают в себя опасные вещества, накапливая их в корневой системе, стеблях, листьях. Сами растения необходимо собрать и утилизировать, так как они представляют опасность для окружающей среды. Для полного очищения почвы необходимо несколько лет. Второй вариант биологической очистки – насыщение почвы бактериями, усиливающие рост организмов, уничтожающих вредные химикаты. Так человек помогает ускорить процесс самостоятельной очистки почвы.

Рекультивация земель

Комплексные меры по восстановлению нарушенных участков земель проводят после добычи полезных ископаемых вскрышным способом, после строительства или утилизации отходов.

.

Меры, принимаемые в сельском хозяйстве

• Высадка деревьев по периметру полей позволяет уменьшить процесс выдувания полезного слоя.
• Чередование выращиваемых на полях культур позволяет избежать оскудения почвенного состава.
• Минимизация обработки почвы.
• Минимизирование использования пестицидов.
• Распашка земель поперек склона уменьшает вымывание полезного почвенного слоя.

Использование альтернативных источников энергии

Уголь, газ и нефть – основные источники получения энергии, но их использование небезопасно для окружающей среды. Поэтому все больше стран начинают отказываться от них в пользу альтернативных источников питания.

• Биотопливо – при переработке органические компоненты выделяют энергию, которую человек использует для своих нужд.
• Отливы и приливы – движение воды производит энергию.
• Солнечная энергия – специальные пластины улавливают и накапливают солнечную энергию, преобразуя ее в тепловую и электрическую.
• Ветер – ветровые генераторы можно расположить на любой поверхности. За счет движения лопастей происходит выработка энергии.
• Вода – водный поток крутит лопасти турбины, вырабатывая энергию.
• Тепло земли – внутренние высокие температуры планеты преобразуются в электрическую и тепловую энергию.

Прочие эффективные методы

Развитие безотходного производства позволит в разы снизить уровень загрязнения почвы. Для этого предприятия проводят модернизацию оборудования на более современное, устанавливают эффективное очистное оборудование для исключения вредных газовых выбросов, грязных сточных вод.

Ответственность за загрязнение земли в России

За нанесенный вред плодородным слоям почвы Российским законом предусмотрен ряд мер воздействия на виновное лицо, за неправомерное воздействие предполагается административный штраф до 50 000 рублей. В том случае, если почвенный слой безвозвратно пострадал или уничтожен, размер штрафа может достигать 80 000 рублей.

При повреждении плодородного слоя почвы пестицидами или другими химикатами, кроме штрафа до 80 000 рублей контролирующие органы могут приостановить деятельность предприятия на 90 дней.