W010530 Контрольная работа Современное состояние проблемы антропогенного загрязнения почв в России и за рубежом

1 Современное состояние проблемы антропогенного загрязнения почв в России и за рубежом.

1.1 Состояние почв в России.

Общая площадь суши Земли составляет 14900 млн. га, из них пахотные земли занимают 1500000 млн.га, что приравнивается к 10%.  В почвах обитает 92% всех известных видов животных и растений, чем объясняется их уникальность как среды обитания [1]. Растительный покров наземных растений в результате фотосинтеза ежегодно накапливает свыше 150 млрд.т органического вещества, за счет которого существует органический мир планеты. Земельный фонд России составляет 1709 млн. га, из них 651 тыс. (38,1%) являются сельскохозяйственными угодьями, расположенными на разных типах почв. Площадь пахотных земель насчитывает 220 млн.га. Черноземы, площадь которых составляет 120 млн. га, считаются наиболее плодородными почвами.

Россия имеет высокую обеспеченность земельными ресурсами. В России на 1 человека приходится около 12 га территории, в том числе 1,3 га сельскохозяйственных угодий, из них 0,8 га пашни. В то время как в среднем по миру на 1 человека приходится 0,24 га пашни.

В РФ земли, используемые в различных хозяйственных целях, находятся в неудовлетворительном состоянии. Этот факт объясняется как следствие нерационального природопользования (включая сельскохозяйственное), а также следствие  значительного сокращения работ по охране почв и земельных ресурсов. Развитие процессов деградации обусловлено действием естественных (климатические, гидрогеологические, морфодинамические, фито- и зоогенные) и антропогенных факторов (нерациональное ведение богарного и орошаемого земледелия, чрезмерный выпас скота, уничтожение почвенно-растительного покрова промышленным, коммунальным и ирригационным строительством, горные разработки, технологические и аварийные промышленные выбросы в атмосферу, сброс сточных и дренажных вод и т.л.).

В РФ четверть сельскохозяйственных угодий (в том числе около 30% пашни) подвержены процессам эрозии и дефляции; засолено около 5% пахотных земель, процессам опустынивания подвержено от 50 до 100 млн га. По многочисленным данным в различных местах увеличивается площадь земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, строительства, загрязненных токсикантами, выбросами и других причин антропогенного характера. [2]

Почва в роли основного накопителя химических веществ техногенной природы оказывает неблагоприятное влияние на условия жизни населения, его самочувствие и здоровье. В регионах, где плотность населения высока, и наиболее развита химическая, нефтехимическая промышленность, цветная металлургия, усиливается нагрузка на среду обитания и повышается угроза здоровью населения.

 Мало, в каких регионах решаются проблемы утилизации и обезвреживания промышленных отходов, в первую очередь, токсичных. Положение усугубляется тем, что продолжается аккумуляция токсичных веществ в почвах вблизи источников промышленных выбросов и транспортных магистралей. Во многих субъектах Федерации санитарное состояние населенных пунктов неудовлетворительное, имеются нарушения в системе плановой очистки территорий от бытового мусора, сказывается дефицит специализированных транспортных средств, отсутствуют современные и эффективные методы санитарной очистки территорий. В ряде сельскохозяйственных районов России до сих пор не решена проблема хранения и утилизации пришедших в негодность и запрещенных к применению пестицидов и минеральных удобрений, нет складов, отвечающих санитарно-гигиеническим требованиям. [3]

Охрана почв от загрязнений является важной задачей человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.

Первой причиной является то, что происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, которые могут использоваться и используются человеком для питья и других нужд.

Второй причиной можно назвать тот момент, что эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.

В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность кумулироваться в тканях, и, прежде всего, накапливаются в костях.

По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20 - 30 млрд. т. твёрдых отходов, из них 50 - 60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд. т. [4]

К техногенными источниками загрязнений почв относятся стационарные или нестационарные объекты. Стационарными служат промышленные, энергетические, сельскохозяйственные, хозяйственно-бытовые объекты, к нестационарным относятся транспортные передвижные средства. По масштабу воздействия выделяют глобальное, региональное и локальное загрязнение. Загрязнение почв, возникшее в результате дальнего переноса загрязняющего вещества в атмосфере на расстояния, превышающие 1000 км от каких-либо источников загрязнения, относят к категории глобальных (Чернобыльская катастрофа). Загрязнение почвы, возникшее вследствие переноса в атмосфере загрязняющего вещества на расстояния в пределах нескольких десятков километров, относят к категории региональных (зоны загрязнения вокруг крупных промышленных агломераций). Загрязнение почвы в непосредственной близости от одного или нескольких источников загрязнения в пределах пары километров относят к категории локальных. [5]

1.2 Состояние почв за рубежом.

Так случилось, что в настоящее время более 50 % ландшафтов суши изменены человеком, в том числе и почвенный покров. При этом земли, измененные коренным образом, составляют около 20 % (площади под застройки, дороги, аэродромы, а также осушенные, обводненные или затопленные территории). Сельским хозяйством освоено около 30 % (по данным В. А. Ковды , пашня занимает порядка 10 % , пастбища — 20 %). Воздействие человека на почвенный покров проявляется в самых разнообразных формах. Оно может быть прямым непосредственным и косвенным. Основные виды воздействия следующие:

1. механическое — пахота, перемещение почвы, уплотнение, уничтожение;

2. агромелиоративное: прямое — орошение, осушение; косвен¬ное — снижение уровня грунтовых вод, изменение микрорельефа (например, в результате создания водохранилищ);

3. химическое: прямое — внесение минеральных удобрений, применение пестицидов, гербицидов и пр.; косвенное — привнес в почву разными путями химических отходов промышленности;

4. через изменение растительного покрова (например, при вы¬рубке леса и искусственных лесопосадочных полос);

5. через изменение животного мира — уничтожение землерой¬ных животных, червей, личинок насекомых, -изменение состава микроорганизмов;

6. при сельскохозяйственном использовании сочетаются не¬сколько вышеуказанных видов воздействия, изменяются плодоро¬дие, структура, состав почвы, населенность организмами и пр. [6]

Основными путями антропогенного преобразования ландшафта, влияющим на динамику и структуру биоценозов являются:

-создание искусственных водохранилищ при строительстве ирригационных систем, гидроэлектростанций;

- гидромелиоративные работы по увлажнению засушливых территорий или по осушению избыточно увлажненных и заболоченных территорий;

- освоение целинных и залежных земель;

- эксплуатация лесов;

- строительство дорог и населенных пунктов;

- освоение новых пастбищных угодий;

- увеличение поголовья сельскохозяйственных животных на ограниченных территориях.

Чернозем по всему миру потерпел за последние 100 лет весьма существенные изменения, которые вызывают тревогу и обоснованные опасения за его дальнейшую судьбу. Все более масштабно проявляется загрязнение почвы тяжелыми металлами, нефтепродуктами, детергентами, также усиливается влияние азотной и серной кислот техногенного происхождения, ведущие к формированию техногенных пустынь в окрестностях некоторых промышленных предприятий.

По самым общим представлениям, уменьшение плодородия почв в настоящее время наблюдается на 30–50 % всей поверхности суши. При таких темпах деградации почвенный покров планеты, как считают некоторые выдающиеся ученые, может быть полностью истощен уже через 100 лет. Особенно велики потери почвы в развивающихся странах с их быстро растущим населением и отсталой агротехникой. В конечном итоге, по оценке ООН, только прямые потери от деградации почв ежегодно составляют около 40 млрд долларов.

Антропогенное воздействие влияет на качество, а также ограничивает многие функции почв, в том числе способность к удалению загрязняющих веществ из окружающей среды путем фильтрация и адсорбции. Эта функция в совокупности со способностью почвы к самовосстановлению отражают, что ущерб остается незаметным, пока он не переходит в сильно выраженную стадию. Это в частности объясняет то незначительное внимание, которое уделялось охране почв в Европе до последнего времени. Следуя принципу соблюдения осторожности и взяв во внимание медленную скорость почвообразования, почва может рассматриваться как ограниченный и не возобновляемый ресурс в масштабе от 50 до 100 лет, поэтому нанесенный ей ущерб в отличие от воздуха и воды возместить весьма нелегко.

2. Влияние промышленных предприятий на экологическое состояние почвенного покрова.

Загрязнение почв от газопылевых выбросов промышленных предприятий и ГЭС, особенно работающих на угле, от выбросов автомобилей, от внесения высоких доз разных видов удобрений, гербицидов, пестицидов при интенсивной системе земледелия в большей степени опасно по сравнению с другими видами деградации почв. Проблема «почва - человек» осложняется в частности из-за урбанизации, все большими темпами использования земель, их ресурсов для индустриального и жилищного строительства, ростом потребностей в продуктах питания. Из-за воли человека изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразования, т.е. рельеф, микроклимат, появляются новые реки и т.д. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений меняются свойства почвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, уменьшается технологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции.

Загрязнение в результате деятельности человека оказывает мощное воздействие на формирование популяционного здоровья населения, поэтому комплексная оценка состояния среды обитания, позволяющая оценивать риск возникновения изменений в состоянии здоровья населения, является одним из главных направлений гигиенических исследований. В наши дни тяжелые металлы являются приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха, водоёмов и почвы в глобальном и региональном масштабах. Благодаря своей высокой миграционной способности, склонности к биоаккумуляции, политропности, металлы представляют опасность для человека при непосредственном воздействии на организм и через негативное влияние на санитарно-гигиенические показатели объектов окружающей среды. Свинец входит в состав более 200 минералов. Ясно, что их добыча и выплавка металлов из них сопровождается поступлением в воздух свинца, его соединений. Длительное время этот процесс был основным источником поступления свинца в окружающую среду. В последние годы на первое место в загрязнении окружающей среды свинцом вышло сжигание этилированного бензина и каменного угля, содержащего свинец до 25 мг/кг; от одного лишь автомобиля выброс свинца составляет до 1 кг/год; 10% добываемого в мире свинца поступает в атмосферный воздух от автомобильного транспорта, ежегодный выброс в атмосферу пыли, содержащей свинец с дисперсностью менее 5 мкм, достигает 1600 млн. т/год. Естественным содержанием свинца в атмосфере считается 0,0005 мкг/м3 воздуха, однако его концентрации в городах и на автомагистралях на 3 и более порядка выше естественного фона. Главными стационарными источниками загрязнения окружающей среды являются предприятия цветной металлургии. Огромное количество свинца выбрасывается в атмосферу в процессе сжигании топлива (уголь, нефть, газ) для общих энергетических потребностей. Другими стационарные источники, которые вносят свой вклад в загрязнение окружающей среды являются предприятия стекольной промышленности, оборонная промышленность, химическая и нефтехимическая промышленность. Твердые бытовые отходы (отработанные аккумуляторы, битое стекло, остатки краски и др.) также представляют существенный источник загрязнения окружающей среды свинцом. Комиссией экспертов ВОЗ в 1969 г. в качестве максимальной концентрации свинца в атмосферном воздухе признана величина на уровне 14-25 мкг/м3. На большей части территории СНГ свинца в атмосферных осадках содержится обычно 1-3 мкг/л, реже до 10 мкг/л.; в городах с населением до 0,1 млн. человек концентрации свинца в воздухе 1,5 мкг/м3; более 2 млн. человек - 2,9 мкг/м3 Загрязнение почвы возникает за счет сгорания автомобильного и других видов топлива, выбросов металлургических предприятий и другими путями. Содержание свинца в почве в окрестностях горнометаллургических предприятий зависит от расстояния, рельефа местности, а также розы ветров. Накапливается свинец в слое почвы толщиной 4-5, иногда даже 30 см. В сильноподзолистой легкой суглинистой почве определяется 4-10 мг/кг свинца, в черноземе - 13-28 мг/кг. Интересные данные о биотрансформации соединений свинца в почве под воздействием микроорганизмов можно привести: за несколько месяцев количество подвижных форм свинца в черноземе и супесчаной почве снижается с 90 до 55%; а в стерильных условиях свинец накапливается корнями растений больше, чем в присутствии обычной микрофлоры. В свою очередь, свинец в разных дозах способен снижать число гетеротрофных микроорганизмов в почве; в дозе 10 мг/кг почвы свинец изменяет микро биоценоз, поэтому в качестве ПДК, лимитируемой изменениями микробиоценоза, предложена ПДК свинца в почве 20 мг/кг.

Известно, что в последние годы санэпидемиологическая обстановка в России становится хуже по ряду показателей. Увеличение техногенного давления на биосферу приводит к активному загрязнению почвы, наземных и подземных водных источников, снежного покрова и атмосферы различными химическими соединениями, в том числе и тяжёлыми металлами. При попадании в организм человека они не подвергаются существенным изменениям и очень медленно выводятся [1]. (Боев В.М., Красиков С.И., Перепелкин С.В., Чеснокова Л.А., Воронкова И.П. Содержание микроэлементов в донных отложениях открытых водоёмов западной части Оренбургской области // Гигиена и санитария.-2003.-№ 5.-С.19-22.)