Экология и природопользование

МЕЛИОРАЦИЯ  ЗЕМЕЛЬ

      Для поддержания высокой продуктивности земель необходимо проводить специальные мероприятия - мелиорации.

      Существует  около тридцати видов мелиорации. Прежде всего, это — водные мелиорации (орошение и осушение земель, обводнение пастбищ). Следующая по значимости идет группа химических мелиорации (известкование, гипсование почв, внесение органических и минеральных удобрений и т. д.) Выделяют также физические мелиорации (уборка валунов и камней с полей, корчевание пней, сведение кустарника, уничтожение кочек, внесение песка в глинистые почвы, а глины — в песчаные и торфяные и т. д.). Существует и агролесомелиорация (почвозащитное и полезащитное лесонасаждение, укрепление склонов оврагов кустарниками и т. д.).

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ

      Серьезной проблемой в Тульской области  в течение целого ряда лет остается восстановление земель, нарушенных в процессе добычи полезных ископаемых. В конце 1990-х годов в области действовало около 270 больших и малых предприятий, добывавших ископаемые преимущественно открытым способом. В итоге ими нарушено около 32 тыс. га земель, нуждающихся в рекультивации, требующей значительных денежных средств. Много земель отчуждено под свалки, проселочные дороги.

      Строительство магистральных газопроводов требует  отчуждения примерно 600 га земель на каждые 100 погонных километров.

      Делаем  вывод, что все земли, нарушенные горнодобывающей, строительной и прочими видами хозяйственной деятельности, подлежат рекультивации. Этим понятием обозначается комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель.

      Процесс рекультивации осуществляется в  два этапа. На первом проводят техническую рекультивацию (выравнивание поверхности нарушенных земель и нанесение плодородного слоя почвы, сохраненной в буртах).

      На  втором этапе проводят биологическую  рекультивацию (внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, посев многолетних бобовых культур, посадка почвоулучшающих деревьев и кустарников).

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЗЕМЕЛЬ

      1. Твердые бытовые  отходы (ТБО). Загрязнение почвенного покрова твердыми бытовыми отходами или, проще говоря, мусором издавна является неизменным спутником развития человеческой цивилизации.

      Накапливающийся на свалках бытовой мусор и  прочие отходы не просто портят ландшафт и изымают из хозяйственного оборота значительные земельные ресурсы, но и приводят к деградации почв, к накоплению в них вредных химических веществ, которые в процессе инфильтрации отравляют также грунтовые воды.

      Исследования  состава ТБО показали, что на 36—40% они представлены пищевыми отходами, на 30—36% - бумагой. Содержание в мусоре текстиля составляет 3—8%, стекла — 2 — 5%, прочих компонентов (дерево, металл, пластмасса, кости, резина и т. д.) — до 3%.

      Из-за высокого содержания органики и влаги  мусор является благоприятной средой для размножения микроорганизмов и вредных животных (крыс, гельминтов, мух и пр.). При уплотнении ТБО их разложение происходит в бескислородной среде. При этом выделяются жидкие и газообразные токсические вещества, отравляющие почву, воду и воздух. Среди этих веществ выделяются аммиак, сероводород и другие токсиканты.

      2. Закисление почв. Оптимальный уровень кислотности почв, измеряемый показателем рН, колеблется в пределах от 5 до 7. Почвы с показателем рН больше 7 относятся к категории щелочных, а с показателем рН менее 7 - к классу кислых. Нормальная жизнедеятельность большинства растений имеет место в оптимальном диапазоне кислотности, то есть в условиях нейтральных или слабокислых. Почвы сильнокислые, практически бесплодны, а щелочные отличаются ухудшением физической структуры.

      Причинами закисления почвы могут быть внесение минеральных удобрений (например, карбамида) без известкования, выщелачивание из почвы кальция, калия, магния; воздействие на почву кислотных осадков.

      Особенно  чувствительны к закислению подзолистые  почвы, имеющие начальную кислую реакцию и легко подверженные выщелачиванию катионов кальция и магния. К тому же в лесах немыслимо известкование на больших площадях.

      Замечено, что в подкисленных почвах подавляется  деятельность бактерий и грибков и, соответственно, затормаживается процесс разложения органики. А азотофиксирующие бактерии гибнут при рН ниже пяти. Кислая почва теряет пористость, уплотняется, становится похожей на плотную глину. К корням растений перестает поступать воздух.

      Кислые  почвы составляют площадь в 1424,5 тыс. га (55% от земельного фонда). Кислая среда  отрицательно влияет на рост и развитие большинства растений, в том числе и культурных, а также подавляет жизнедеятельность полезных почвенных организмов, что, в конце концов, сказывается на снижении почвенного плодородия. Как показывает статистика, площадь кислых почв увеличивается, так как у сельскохозяйственных предприятий, за редким исключением, не хватает средств на проведение известкования.

      3. Тяжелые металлы  в почве. К тяжелым металлам принято относить металлы с плотностью более пяти граммов на кубический сантиметр. В эту группу попадают кадмий, хром, кобальт, медь, железо, ртуть, марганец, молибден, олово, цинк, свинец, никель и некоторые другие металлы.

      Тяжелые металлы способны накапливаться  в верхних, гумусовых горизонтах почвы. Но постепенно они выщелачиваются, усваиваются растениями, смываются. То есть постепенно удаляются, но очень медленно.

      В большинстве случаев загрязнение  почвы тяжелыми металлами происходит в результате атмосферного их переноса с последующим осаждением на поверхность земли. Происхождение аэрозолей тяжелых металлов связывают с деятельностью металлургических предприятий, а также с сжиганием бензина в двигателях автомобилей. Так, загрязнение почвы свинцом чаще всего обнаруживается вдоль автомагистралей (в полосе до 100 метров по обе стороны магистрали).

      Загрязнение почвы ведет к накоплению тяжелых  металлов в частях растений, выращиваемых на этих почвах. Причем концентрация металлов в вегетативных органах растений всегда выше, чем в запасающих органах. Поэтому в клубнях картофеля содержание металлов самое низкое, а в зеленных культурах (укроп, салат и т. п.) и ранней капусте — самое высокое. Способность растений извлекать тяжелые металлы и радиоактивные элементы из почвы имеет как положительный аспект, так и отрицательный.

      С помощью растений можно очищать загрязненные почвы, а затем утилизировать образующуюся отравленную растительную массу.

      Культурные  растения продовольственного назначения могут вызвать у людей сильные отравления и необратимые негативные изменения в организме.

      Загрязнению соединениями тяжелых металлов в области подвержено более четырехсот тыс. га. В наибольшей степени в этом «повинны» черная металлургия и химическая промышленность, а также автомобильный транспорт.

      4. Радиоактивное загрязнение. В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению в разной степени подверглись 18 районов Тульской области из 23 (нетронутыми остались только Ленинский, Дубенский, Алексинский, Заокский и Ясногорский районы). «Чернобыльский след» накрыл около 58% ее территории, что выводи? Тульскую область на печальное первое место в России. По уточненным данным, площадь загрязнения цезием-137, имеющим период полураспада почти 30 лет, составляет 803 тыс. га. На этой территории расположено около двух тысяч населенных пунктов с населением 713 тыс. человек.

ИСТОЩЕНИЕ И ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ  РЕСУРСОВ

      1. Истощение земель. Качество почвенных ресурсов можно в целом оценить набором из четырех показателей: запасы гумуса, водообеспеченность, теплообеспеченность, воздухообеспеченность. Если каждый из этих показателей оценить в баллах, то четвертая часть их суммы (средний балл) может рассматриваться как общий балл качества (или, как принято говорить, бонитета) почвенных ресурсов. В процессе сельскохозяйственного использования почв их бонитет может изменяться во времени (особенно это касается содержания гумуса и воздухообеспеченности). Эти параметры во многом определяются уровнем агрохозяйственной культуры и могут рассматриваться как важнейшие показатели истощения и деградации почвенных ресурсов. Поэтому при бонитеровке учитывают степень агрегированности и плотность сложения почвенного слоя (воздухообеспеченность) и запасы гумуса.

      Гумус ежегодно выносится из почвы с  урожаем. Компенсировать его можно, хотя и не полностью, посредством внесения органических и минеральных удобрений. Дело в том, что органические удобрения никогда полностью растениями не усваиваются, а вместе с минеральными удобрениями в почву неизбежно вносится ненужный или даже вредный балласт. Так, вместе с хлористым калием вносится ядовитый хлор. Внесение суперфосфата «обогащает» почву вредной серой в виде сульфата кальция. Даже азот, если он присутствует в почве в форме избыточных нитратов, становится ее загрязнителем.

      Содержание  гумуса в почвах области в среднем  составляет менее 4%, что крайне мало, и продолжает снижаться также по причине бедности села: на минеральные удобрения нет денег, а органические удобрения становятся недоступными ^ввиду резкого сокращения поголовья скота (мясное животноводство в последние годы нерентабельно). Для создания- бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодное внесение органических удобрений порядка восемь-десять тонн на гектар.

      2. Водная эрозия. Сток дождевой и талой воды всегда сопровождается процессом разрушения и смыва почвы, именуемым водной эрозией. Процесс этот можно считать нормальным, если унос почвы водными потоками в целом компенсируется процессами почвообразования. Однако так, к сожалению, бывает далеко не всегда. В связи с деятельностью человека возникают условия, при которых создаваемый тысячелетиями почвенный слой может быть уничтожен за несколько десятилетий.

      Водная  эрозия бывает плоскостная (поверхностная) и линейная (овражная). Плоскостная эрозия имеет место при относительно равномерном распределении стока по поверхности земли. Такая эрозия начинается при крутизне склона начиная с одного градуса.

      Линейная  эрозия возникает при концентрации стока в узких руслах. В этом случае разрушение почвы происходит преимущественно в вертикальном направлении: возникают промоины, которые в последующем начинают углубляться, перерастая в овраги.

      В условиях естественной растительности эрозионные процессы практически не проявляются. Растения прочно удерживают почву своими корнями.

      Освободив почву от естественной растительности для целей сельского хозяйства, человек приводит в действие огромное число факторов, стимулирующих эрозионные процессы. Это значит, что эрозия становится постоянным спутником человека, непрерывно подтачивая тот фундамент, на котором держится вся биосфера.

      В Тульской области водная эрозия особенно распространена в южных, степных районах с развитым земледелием.

      В Тульской области эрозионноопасных сельскохозяйственных земель -- 1115,7 тыс. га, что составляет 43,4% от всего земельного фонда. Особенно опасна водная эрозия из-за механической слабости почвенного покрова и холмистой поверхности. Способствует эрозии почв традиционная вспашка плугом с предплужником. Перевернутый на 180 градусов пласт земли становится легкой добычей текучих вод, как ливневых, так и талых. В итоге размытая почва переносится водой в понижения рельефа, то есть в реки и ручьи, и становится там «веществом не на своем месте», то есть, загрязнителем. А на полях теряется гумус, появляются узкие промоины, повторяющие траекторию движения плуга. Со временем промоины могут превратиться в овраги. Есть ли способ предотвратить эту напасть?

      Оказывается, есть. Ученые предложили заменить привычный тракторный плуг другим инструментом — так называемым плоскорезом, имеющим тот же принцип действия, что и дедовская соха: он прорезает в почве борозду для заделки семян и при этом не оборачивает пласт. К сожалению, широкого применения плоскорезы в Тульской области не нашли.

ОХРАНА  ПОЧВ

      К мероприятиям по охране почвенных ресурсов относятся:

1. Внесение органических и сбалансированных минеральных удобрений;
2. Проведение мелиоративных работ, применимых к данной местности;
3. Переход на безотвальную вспашку;
4. Введение научно обоснованных севооборотов;
5. Известкование закисленных почв;
6. Недопущение образования кислотных осадков;
7. Недопущение водной эрозии;
8. Борьба с оврагами;
9. Борьба с сорняками;