Почвата е специална естествена формация, която осигурява растежа на дървета, култури и други растения. Трудно е да си представим живота без нашата плодородна почва. Но как съвременният човек се отнася към почвите? Днес човешкото замърсяване на почвата достигна огромни размери, така че почвите на нашата планета се нуждаят от остра защита и защита.
Почва - какво е това?
Защитата на почвата от замърсяване е невъзможна без ясно разбиране какво е почвата и как се образува. Нека разгледаме този въпрос по-подробно.
Почвата (или почвата) е специална природна формация, основен компонент на всяка екосистема. Образува се в горния слой на родителската скала, под въздействието на слънцето, водата, а също и растителността. Почвата е вид мост, връзка, която свързва биотичните и абиотичните компоненти на пейзажа.
Основните процеси, които водят до образуването на почвата, са изветрянето и жизнената активност на живите организми. В резултат на механичните атмосферни процеси родителската скала се разрушава и постепенно се раздробява, а живите организми запълват тази неодушевена маса с органични вещества.
Човешкото замърсяване на почвата е един от основните проблеми на съвременната екология и управление на природата, който е особено остър през втората половина на ХХ век.
Структура на почвата
Всяка почва се състои от 4 основни компонента. Това е:
- скала (почвена основа, около 50% от общата маса);
- вода (около 25%);
- въздух (около 15%);
- органична материя (хумус, до 10%).
В зависимост от съотношението на тези компоненти в почвата се разграничават следните видове почви:
- скалист;
- глина;
- пясък;
- хумус;
- солени блата.
Основно свойство на почвата, което я отличава от всеки друг компонент на ландшафта, е нейното плодородие. Това е уникално свойство, което удовлетворява растенията в основни хранителни вещества, влага и въздух. По този начин почвата осигурява биологична продуктивност на цялата растителност и реколтата. Ето защо замърсяването на почвата и водата е толкова остър проблем на планетата.
Проучвания на почвен покрив
Изследванията на почвата се извършват от специална наука - почвознание, чийто основател се смята Василий Докучаев - световноизвестен учен. Именно той в края на 19 век пръв отбеляза, че почвите се разпространяват по земната повърхност съвсем естествено (широчинна зоналност на почвите), а също така наричат ясни морфологични особености на почвата.
В. Докучаев разглежда почвата като цялостно и независимо природно образувание, което никой от учените не е правил досега. Най-известното произведение на учения - Руската черна почва от 1883 г., е наръчник за всички съвременни почвени учени. В. Докучаев проведе задълбочено проучване на почвата на степната зона на съвременна Русия и Украйна, резултатите от която са в основата на книгата. В него авторът идентифицира основните фактори за образуване на почвата: рода на майката, топография, климат, възраст и флора. Ученият дава много интересно определение на понятието: „почвата е функция на родителската скала, климата и организмите, умножена по времето“.
След Докучаев, други известни учени активно се включиха в проучването на почвите. Сред тях: П. Костичев, Н. Сибирцев, К. Глинка и др.
Стойността и ролята на почвата в живота на човека
Изразът „сестра на сушата“, който чуваме много често, не е символичен или метафоричен. Наистина е така. Това е основният източник на храна за човечеството, който по един или друг начин осигурява около 95% от цялата храна. Общата площ на всички сухопътни ресурси на нашата планета днес е 129 милиона км 2 сухоземна площ, от които 10% са заети обработваеми земи, а други 25% - сеносни полета и пасища.
Те започват да изучават почвите едва през 19 век, но хората знаят за тяхното прекрасно свойство - за плодородието още от древни времена. Това е почвата, която дължи съществуването си на всички растителни и животински организми на Земята, включително хората. Неслучайно регионите с най-плодородни почви са най-гъсто населените територии на планетата.
Почвата е основният ресурс на селскостопанското производство. Много конвенции и декларации, приети на международно ниво, изискват рационално и внимателно отношение към почвата. И това е очевидно, защото тоталното замърсяване на земите и почвите заплашва съществуването на цялото човечество на планетата.
Почвената покривка е най-важният елемент от географската обвивка на Земята, отговорен за всички процеси в биосферата. Почвата натрупва огромно количество органична материя и енергия, като по този начин изпълнява ролята на гигантски биологичен филтър. Това е ключово звено в биосферата, унищожаването на което ще наруши цялата му функционална структура.
През 21-ви век натоварването на почвената покривка се увеличава няколко пъти и проблемът с замърсяването на почвата придобива първостепенно и световно значение. Струва си да се отбележи, че решението на този проблем зависи от координацията на действията на всички държави по света.
Замърсяване на земята и почвата
Замърсяването на почвата се нарича процес на разграждане на почвената покривка, при който съдържанието на химикали в нея се увеличава значително. Показатели за този процес са живите организми, по-специално растенията, които са първите, които страдат от нарушение на естествения състав на почвата. В този случай реакцията на растенията зависи от нивото на тяхната чувствителност към такива промени.
Трябва да се отбележи, че държавата ни предвижда наказателна отговорност за замърсяване на земята от хора. По-специално член 254 от Наказателния кодекс на Руската федерация звучи като "щети на земята."
Типология на почвените замърсители
Основното замърсяване на почвата започва през ХХ век с бързото развитие на индустриалния комплекс. Замърсяването на почвата се разбира като въвеждане в почвата нетипични за нея компоненти - така наречените „замърсители“. Те могат да бъдат във всяко състояние на агрегация - течно, твърдо, газообразно или сложно.
Всички замърсители на почвата могат да бъдат разделени на 4 групи:
- органични (пестициди, инсектициди, хербициди, ароматни въглеводороди, съдържащи хлор вещества, феноли, органични киселини, нефтопродукти, бензин, лакове и бои);
- неорганични (тежки метали, азбест, цианиди, основи, неорганични киселини и други);
- радиоактивни;
- биологични (бактерии, патогени, водорасли и др.).
По този начин основното замърсяване на почвата се осъществява именно с помощта на тези и някои други замърсители. Повишеното съдържание на тези вещества в почвата може да доведе до отрицателни и необратими последици.
Източници на замърсяване на земята
Към днешна дата може да се нарекат голям брой такива източници. И броят им само се увеличава всяка година.
Ние изброяваме основните източници на замърсяване на почвата:
- Жилищни сгради и комунални услуги. Това е основният източник на замърсяване на градската земя. В този случай замърсяването на почвата от хора става чрез битови отпадъци, хранителни отпадъци, строителни отпадъци и предмети от бита (стари мебели, дрехи и др.). В големите градове въпросът "къде да сложа боклука?" се превръща в истинска трагедия за градските власти. Затова в покрайнините на градовете растат огромни километрови депа, където се изхвърлят всички битови отпадъци. В развитите страни на Запада отдавна е въведена практиката за рециклиране на боклука в специални растения и инсталации. Освен това там се печелят много пари. У нас засега подобни случаи, уви, са изолирани.
- Заводи и фабрики. В тази група основните източници на замърсяване на почвата са химическата, минната и инженерната промишленост. Цианиди, арсен, стирен, бензен, бучки от полимери, сажди - всички тези ужасни вещества попадат в земята в района на големи промишлени предприятия. Голям проблем сега е проблемът с рециклирането на автомобилни гуми, които причиняват големи пожари, които са много трудни за гасене.
- Транспортен комплекс. Източници на замърсяване на земята в този случай са оловни, въглеводородни, сажди и азотни оксиди. Всички тези вещества се отделят по време на работа на двигатели с вътрешно горене, след което се утаяват на повърхността на земята и се абсорбират от растенията. Така те попадат в почвената покривка. В този случай степента на замърсяване на почвата ще бъде възможно най-висока по основните магистрали и в близост до пътни възли.
- Агропромишлен комплекс. Получавайки храна от земята, ние в същото време я отровяваме, колкото и парадоксално да звучи. Човешкото замърсяване на почвата тук става чрез въвеждане на торове и химикали в земята. Ето как ужасни вещества за него - живак, пестициди, олово и кадмий - попадат в земята. Освен това излишните химикали могат да се измият от полетата чрез дъждове, попадащи в постоянни потоци и подземни води.
- Радиоактивни отпадъци. Замърсяването на почвата с отпадъци от ядрената промишленост представлява много голяма опасност. Малко хора знаят, че по време на ядрените реакции в атомните централи около 98-99% от горивото отива в отпадъци. Това са продуктите от деленето на уран - цезий, плутоний, стронций и други елементи, които са необичайно опасни. Много голям проблем за страната ни е изхвърлянето на тези радиоактивни отпадъци. Всяка година в света се генерират около 200 хиляди кубически метра ядрени отпадъци.
Основните видове замърсяване
Замърсяването на почвата може да бъде естествено (например по време на изригване на вулкани) или антропогенно (причинено от човека), когато замърсяването се дължи на човешки грешки. В последния случай в земята попадат вещества и продукти, които не са характерни за естествената среда и влияят неблагоприятно върху екосистемите и природните комплекси.
Процесът на класифициране на видовете замърсяване на почвата е много сложен; в различни източници се правят различни класификации. Но все пак основните видове замърсяване на почвата могат да бъдат представени по следния начин.
Домашното замърсяване на почвата е замърсяването на почвата с боклук, отпадъци и емисии. Тази група включва замърсители от различно естество и в различно състояние на агрегация. Те могат да бъдат течни или твърди. По принцип този тип замърсяване не е твърде опасен за почвата, но прекомерното натрупване на битови отпадъци запушва района и предотвратява нормалния растеж на растенията. Най-остър проблем с замърсяването на почвата в домакинствата е в мегаполисите и големите градове, както и в селата с безпрепятствена система за събиране на боклука.
Химическото замърсяване на почвите е на първо място замърсяване с тежки метали, както и пестициди. Този вид замърсяване вече представлява голяма опасност за хората. В крайна сметка тежките метали имат свойството да се натрупват в жив организъм. Почвите са замърсени с такива видове тежки метали като олово, кадмий, хром, мед, никел, живак, арсен и манган. Бензинът, който съдържа много токсично вещество - тетраетил олово, действа като голям замърсител на почвата.
Пестицидите също са много опасни вещества за почвата. Основният източник на пестициди е съвременното земеделие, което активно използва тези химикали за борба с бъгове и вредители. Следователно пестицидите се натрупват в почви в огромни количества. За животни и хора те са не по-малко опасни от тежките метали. И така, беше забранено силно токсичното и много стабилно лекарство DDT. Той е в състояние да не се разлага в почвата в продължение на десетилетия, учените са намерили следата си дори в Антарктида!
Пестицидите са много вредни за почвената микрофлора: бактерии и гъбички.
Радиоактивното замърсяване на почвата е замърсяването на почвите от отпадъците на атомните електроцентрали. Радиоактивните вещества са изключително опасни, тъй като лесно проникват в хранителните вериги на живите организми. Най-опасният радиоактивен изотоп се счита за стронций-90, който се характеризира с висок добив по време на ядрен делене (до 8%), както и дълъг (28 години) период на полуразпад. В допълнение, той е много подвижен в земята и е в състояние да се отлага в костната тъкан на хората и различни живи организми. Сред другите опасни радионуклиди могат да бъдат наречени също цезий-137, церий-144, хлор-36.
Вулканично замърсяване на почвата - този вид замърсяване принадлежи към групата на естествените. Той се състои във влизането в почвата на токсични вещества, сажди и продукти от горенето, което се получава в резултат на вулканични изригвания. Това е много рядък вид замърсяване на почвата, което е характерно само за определени малки територии.
Микотоксичното замърсяване на почвата също не е техногенно и има естествен произход. Източникът на замърсяване тук са някои видове гъби, които отделят опасни вещества - микотоксини. Заслужава да се отбележи, че тези вещества представляват същата голяма опасност за живите организми, както всички останали изброени по-горе.
Ерозия на почвата
Ерозията е била и остава основен проблем за запазването на плодородния почвен слой. Всяка година тя „изяжда“ големи плодове на плодородна почва, докато степента на естествено възстановяване на почвената покривка е много по-ниска от степента на ерозионни процеси. Учените вече подробно проучиха особеностите на тези процеси и намериха мерки за борба с тях.
Ерозията може да бъде:
- вода
- вятър
Очевидно в първия случай водещият фактор в ерозията е течаща вода, а във втория - вятър.
Водната ерозия е по-често срещана и опасна. Започва с появата на земната повърхност на малка, едва забележима дере, но след всеки обилен дъжд тази деревина ще се разширява и увеличава по размер, докато не се превърне в истински ров. Само за един летен период на абсолютно равна повърхност може да се появи ров с дълбочина 1-2 метра! Следващият етап на водна ерозия е образуването на дере. Тази форма на релефа се характеризира с голяма дълбочина и разклонена структура. Деретата катастрофално унищожават ниви, ливади и пасища. Ако не се борите с дерето, рано или късно той ще се превърне в лъч.
Водните ерозионни процеси са по-активни в степния район с неравен терен, където има много малко растителност.
Причината за ерозия на вятъра са бури и сухи ветрове, които могат да издухат до 20 сантиметра от горната (най-плодородна) топка на почвата. Вятърът пренася частици от почвата на дълги разстояния, образувайки на определени места утайки с височина до 1-2 метра. Най-често те се образуват покрай насаждения и горски пояси.
Оценка на замърсяването на почвата
Адекватната оценка на замърсяването на почвата е много важна за набор от мерки за защита на почвената покривка. Изчислява се чрез сложни математически изчисления, след комплекс от подробни химически и екологични изследвания. Оценката е представена от изчерпателен показател за замърсяване Z s.
Оценката на замърсяването на почвата се извършва, като се вземат предвид няколко важни фактора:
- специфичност на източниците на замърсяване;
- комплекс от химически елементи - замърсители на почвата;
- приоритет на замърсителите в съответствие със списъка на максимално допустимите концентрации на вещества;
- естеството и условията на ползване на земята.
Изследователите идентифицират няколко нива на замърсяване на почвата, а именно:
- Валидна (Z с по-малко от 16).
- Умерено опасен (Z s от 16 до 38).
- Опасен (Z s от 38 до 128).
- Изключително опасен (Z с над 128).
Защита на почвата
В зависимост от източника на замърсяване и интензивността на неговото влияние са разработени специални мерки за защита на почвената покривка. Тези мерки включват:
- Законодателни и административни (приемане на съответните закони в областта на опазването на почвата и контрол върху тяхното прилагане).
- Технологични (създаване на системи за производство на отпадъци).
- Санитарна (събиране, дезинфекция и изхвърляне на отпадъци и почвени замърсители).
- Научни (разработване на нови технологии на съоръжения за пречистване, оценка и мониторинг на почвените условия).
- Рекултивация и антиерозия (това са мерките за засаждане на специални предпазни пояси по нивите, изграждане на хидравлични конструкции и правилно засаждане на посевите).
