Охрана земной поверхности

Охрана  земной поверхности.

     Экологические проблемы – это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом. В новых условиях необходимо формирование и новых правил поведения, и новой морали с учетом всех естественнонаучных знаний. Наибольшая трудность, которая определяет многое в решении экологических проблем - все же недостаточная озабоченность человеческого общества в целом и многих его лидеров проблемами сохранения окружающей среды.

     Охрана  земной поверхности и рациональное использование ее ресурсов в условиях бурного роста промышленного производства стала одной из актуальнейших проблем современности. Результаты воздействия человека на природу необходимо рассматривать не только в свете развития технического прогресса и роста населения, но и в зависимости от социальных условий, в которых они проявляются. Отношение к природной среде является мерой социальных и технических достижений человеческого общества, характеристикой уровня цивилизации.

     Охрана  земель включает систему правовых, организационных, экономических, технологических  и других мероприятий, направленных на их целевое, рациональное использование, воспроизводство и повышение  плодородия почв, продуктивности земель лесного фонда, предотвращение необоснованных изъятий земель из сельскохозяйственного  оборота и из состава земель особо  охраняемых территорий, защиту от вредных  антропогенных воздействий.

     Использование земель должно осуществляться способами, обеспечивающими сохранение экологических  систем, способности земли быть средством  производства в сельском хозяйстве  и лесном хозяйстве, основой осуществления  хозяйственной и иных видов деятельности.

     Задачами  охраны земель являются обеспечение  сохранения и воспроизводства земельных  ресурсов, экологической ценности природных  и приобретенных качеств земель.

     Загрязнение почвенного покрова земли. Почвенный покров – важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Особое свойство почвенного покрова – его плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественно плодородие почвы связанно с запасом питательных веществ и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водном и азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтетической деятельности.

     Плодородие почвы зависит также от величины, аккумулированной в ней солнечной энергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечной энергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы, трансформируясь в 36000 т. органического вещества. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие его разложения возвращается в почву и воду. Потребление фитомассы человеком оценивается величиной порядка 6000 т. Почвенный покров принадлежит к саморегулирующейся биологической системе, являющейся важнейшей частью биосферы в целом. Живые организмы, растения и животные, населяющие Землю, фиксируют солнечную энергию в форме фито – или зоомассы. Продуктивность наземных экосистем зависит от теплового и водного балансов земной поверхности, который определяет многообразие форм обмена энергией и веществом в пределах географической оболочки планеты.

     Площадь земельных ресурсов мира составляет  149  млн.  км²,  или

86,5%   площади   суши.   Пашня   и   многолетние   насаждения   в   составе

сельскохозяйственных  угодий занимают около  15  млн.  км²  (10%  суши), сенокосы и пастбища – 37,4  млн. км²  (25%). Общая  площадь  пахотнопригодных земель оценивается различными исследователями по-разному: от 25 до  32  млн. км².

      Земельные ресурсы планеты позволяют обеспечить  продуктам больше населения, чем имеется в настоящее  время  и  будет  в   ближайшем  будущем. Вместе с тем в связи с ростом населения, особенно в  развивающихся  странах, количество пашни  на   душу   населения   сокращается. Еще  10-15  лет  назад обеспеченность на душу населения пашней  Земли составляла  0,45-0,5 га, в   настоящее   время   она   составляет    уже   0,35-0,37   га. Обеспеченность на душу населения пахотными угодьями  меняется   в широких пределах.    Для Канады  она  составляет  1,4  га,  США – 0,63, ФРГ – 0,15,  Японии  -  0,04  га. Для России обеспеченность  пашней  на   душу  населения  в  настоящее  время достигает почти  0,82га,  что значительно выше мирового показателя.

     Источники загрязнение почвы. Почвенный покров загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых.

     Источники загрязнение почвы могут быть классифицированы следующим образом.

     1. Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т.п. Все это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества - диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов.

     2. Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и растения. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых изделий в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых деталей, а при эксплуатации шин – изношенные и вышедшие из строя покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными проблемами, так как при этом часто происходит сильные пожары, которые очень трудно тушить.

     3.Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями.

     4.Сельское хозяйство. Загрязнение почвы в сельском хозяйстве происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных удобрений и ядохимикатов. Известно, что в составе некоторых ядохимикатов содержится ртуть.

     Охрана  земель от загрязнения  опасными веществами. Хозяйственная и иная деятельность, обусловливающая загрязнение земель и почв сверх установленных предельно допустимых концентраций опасных веществ, запрещается.

      Нормативы предельно допустимых концентраций опасных веществ в почвах, а  также перечень этих веществ утверждаются специально уполномоченными органами исполнительной власти в области  здравоохранения и санитарного  надзора, экологии и природных ресурсов.

      Загрязненные  опасными веществами земельные участки  используются с соблюдением установленных  ограничений, требований по предупреждению их опасного влияния на здоровье человека и окружающую среду.

      Уровень загрязнения почв учитывается при  предоставлении земельных участков в пользование, исключении из хозяйственного оборота и изменении характера  и режима использования.

     Рассмотрим  более подробно загрязнение почвы  тяжелыми металлами и ядохимикатами.

     Загрязнение почвы тяжелыми металлами. Тяжелыми металлами называют цветные металлы, плотность которых больше плотности железа. К ним относятся: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть.

     Особенностью  тяжелых металлов является то, что  в небольших количествах почти  все они необходимы для растений и живых организмов. В организме  человека тяжелые металлы участвуют  в жизненно важных биохимических  процессах. Однако превышение допустимого  их количества приводит к серьезным заболеваниям.

     Тяжелые металлы накапливаются в почве  и способствуют постепенному изменению  ее химического состава, нарушению  жизнедеятельности растений и живых  организмов. Из почвы тяжелые металлы  могут попасть в организм животных и людей и вызывать нежелательные последствия.

     Установлено, что ртуть в почву поступает  с некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из строя  измерительными приборами. Например, одна люминесцентная лампа содержит 80 мг ртути. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4-5 тыс. т/год. Предельно допустимая концентрация ртути в почве составляет 2,1 мг/кг. При постоянном поступлении ртути  в организм в малых количествах  происходит поражение нервной системы, приводящей к легкой возбудимости и ослаблению памяти.

     Весьма  токсичным для живых организмов является свинец. Из каждой тонны добываемого свинца до 25 кг его поступает в окружающую среду. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу вместе с выхлопными газами автомобилей при сжигании этилированного бензина, так как 1 л бензина содержит до 0,5 г тетраэтилсвинца. Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Предельно допустимая концентрация свинца в почве =32 мг/кг. Превышение этого показателя увеличивает вероятность попадания свинца в организм человека через сельскохозяйственные продукты, что может привести к поражению центральной нервной системы, печени, почек и мозга. В промышленных районах содержание свинца в почве в 25-27 раз больше, чем в сельскохозяйственных.

     Загрязнение почвы медью и цинком ежегодно составляет 35 и 27 кг/км соответственно. Повышение концентраций этих металлов в почве приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

     Большую опасность для человека представляет накопление в почве кадмия. В природе кадмий находится в почве и в воде, а также в тканях растений. Всемирная организация здравоохранения рекомендовала ограничение дозы кадмия, поступающего с пищей в организм человека, до 70 мкг в сутки. Потребляя пищу, содержащую повышенные дозы кадмия, приводит к деформации скелета, снижению роста и сильным болевым ощущениям в пояснице.

     Загрязнение почвы пестицидами, детергентами и минеральными удобрениями. Наибольшую опасность по масштабам и последствиям для земной поверхности представляют пестициды, детергенты, и минеральные удобрения, используемые в сельском хозяйстве, промышленности и быту. Многие из них ядовиты для живых организмов.

     Детергенты – поверхностно активные синтетические вещества, употребляемые в промышленности и быту как моющие средства и эмульгаторы. Детергенты долго сохраняются в водной среде, плохо поддаются очистке, с трудом разлагаются микроорганизмами.

     Минеральные удобрения – это пища не только для растений, но и для микроорганизмов. Минеральные удобрения, в основном азот и фосфор, вносимые на поля большими дозами, не полностью используются растениями, накапливаются в почве, и части их выносятся в речные системы и море. В результате происходит цветение водоемов из-за недостатка кислорода.

     Применение  минеральных удобрений – один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью удобрений можно  резко повысить урожаи любых культур  на уже освоенных площадях без  дополнительных затрат на обработку  новых земель.

     Минеральные удобрения вносятся для пополнения запаса питательных веществ в  почве, таких как фосфор (P), калий (К), азот (N). Если эти удобрения вносятся отдельно – их называют простыми (аммиачная селитра (N), суперфосфат (P), хлористый калий (K)). При внесении могут использоваться смеси удобрений, но это значительно усложняет подготовку к внесению и ухудшает качество их распределения по полю. Поэтому широкое распространение получили сложные удобрения (нитрофоски (фосфор, азот и калий) и аммофоски (фосфор и азот)). Однако вносимые удобрения могут оказывать и негативное влияние:

• вызывать подкисление или подщелачивание почвы;
• ухудшать агрохимические и физические свойства почвы;
• способствовать обменному поглощению ионов или вытеснять их в почвенный раствор;
• способствовать минерализации органического вещества почв;
• приводить к загрязнению получаемой продукции.