Источники загрязнения земель
Верхний слой земной коры, нарушается во время добычи и обогащения полезных ископаемых, при захоронении промышленных и бытовых отходов, во время военных учений, прокладки магистральных трубопроводов и др.
Человек извлекает из недр планеты огромное количество горной массы, что чаще всего никак не оправдано, потому что в оборот вовлекается только $1/3$ часть добытого. Остальная часть в виде отходов скапливается в отвалах. Яркими примерами накопления таких отходов являются терриконы в районах угольных и калийных шахт, отвалы вблизи карьеров при открытой добыче руд. Некоторые шахты, добывая $1$ тыс. т угля поднимают вместе с ним до $800$ т породы. Это говорит о том, что вопрос утилизации отходов, особенно в угольной промышленности, стоит очень остро. До $95$ % токсичных отходов дает промышленность, оставшиеся $5$ % почти поровну распределяются между сельским хозяйством и ЖКХ. На конец $XX$ века (2000 г.) по данным Госкомстата России в стране было накоплено $2 $ млрд. т токсичных отходов. Кроме угольной промышленности наибольшие объемы отходов дает металлургия, химия и нефтехимия.
При подземной добыче руд цветных металлов: при получении $1$ т. металла в концентрате, на поверхности необходимо разместить $100$ -$150$ т. пустой породы и $90$-$95$ т. хвостов обогащения.
Значительная часть загрязняющих веществ попадает в почву вместе с атмосферными осадками. Аэрозольная пыль оседает прямо на почву.
Опасны радиоактивные отходы атомных электростанций и сельского хозяйства.
Только одних твердых бытовых отходов (ТБО) в стране ежегодно образуется $30$ млн. т. Прогнозы по ТБО неутешительные и их накопление увеличится в перспективе, потому что доля тары и упаковки в массе продуктов и товаров возрастает. Только $3$ % твердых бытовых отходов находят дальнейшее применение или обезвреживаются. Общая площадь мест захоронения токсичных отходов в стране составляет $22$ тыс. га. Безусловно, этих площадей недостаточно для складирования и захоронения бытовых и промышленных отходов, поэтому очень широко распространена практика несанкционированного складирования.
Загрязнение земель происходит и в результате седиментации токсичных веществ из атмосферы. В этом отношении очень большую опасность представляют выбросы предприятий черной и цветной металлургии. Радиусы загрязнений составляют от $20$ до $50$ км, а предельно допустимые концентрации превышены в $100$ раз. Ежегодно на территории России вместе с осадками выпадают оксиды серы и азота, свинца и его соединений, ртути, бен(а)пирена. В выбросах мусоросжигательных предприятий содержатся тетраэтилсвинец, ртуть, диоксины, бенз(а)пирен и другие токсичные вещества.
Тепловые электростанции, выбрасывая в воздух радионуклиды, кислоты, соединения ванадия и др. тоже принимают участие в загрязнении земель, в радиусе $5$ км около трубы почвы достаточно сильно загрязнены.
Загрязнение сельскохозяйственных земель
Основным средством производства для сельского хозяйства являются пахотные земли, качество которых вызывает большую тревогу ученых. Сельскохозяйственные земли подвергаются опасным загрязнителям, среди которых тяжелые металлы. Основной путь поступления их в почву – атмосферные осадки.
В черноземной почве, например, тяжелые металлы накапливаются в верхней части профиля. Здесь находится геохимический барьер, на котором за счет биогенной аккумуляции происходит накопление микроэлементов:
- $Mg$,
- $Na$,
- $Sr$,
- $Mn$,
- $Cu$,
- $Zn$,
- $Hg$,
- и др.
Источниками тяжелых металлов являются промышленность и автотранспорт, а также применяемые удобрения и ядохимикаты.
Надо сказать, что использование удобрений и ядохимикатов в России несколько снизилось.
Техногенные выбросы в виде органических и металлоорганических соединений тоже негативно воздействуют и загрязняют почву. Многие из них обладают способностью сохраняться в почве длительное время, оставаясь при этом токсичными и даже образуя ещё более токсичные метаболиты. Большая опасность заключается в том, что загрязненная токсикантами и их метаболитами почва, сама становится источником загрязнения продуктов растительного и животного происхождения, атмосферы и водных ресурсов.
Одним из опаснейших загрязнителей почвы в наше время стало радиоактивное загрязнение, как следствие испытания атомного и ядерного оружия в атмосфере, К сожалению, отдельные государства и сегодня продолжают эти испытания. Радионуклиды $90 \ Sr$ и $137 \ Cs$ оседают на поверхности растений и почвы, выпадая с радиоактивными осадками, и вместе с продуктами поступают в организм человека, приводя к внутреннему облучению. Возникнуть радиоактивное загрязнение может при аварийных ситуациях на атомных электростанциях.
Загрязняют сельскохозяйственные земли и крупные животноводческие комплексы. Продукт жизнедеятельности животных или просто навоз, складируется в специальных бетонных ёмкостях. При их изношенности талые воды или атмосферные осадки вымывают это органическое удобрение. Вместе с водой оно поступает в водоёмы, загрязняя их.
Загрязнения почв сельскохозяйственных районов в России тщательно контролируются. Большое внимание уделяется контролю над фоновым загрязнением почвенного покрова. Все применяемые в сельскохозяйственных почвах пестициды контролируются в обязательном порядке. Содержание в почве гексахлорциклогексана, гранозана, полихлорпропилена, метафоса, цирама, севина, гептахлора, карбитиоа и др. определяется не только сразу после обработок, но, и в последующее время для определения скорости разложения.
Несмотря на то, что в России препарат ДДТ или просто дуст запрещен к применению, контроль его содержания продолжается. Связано это с тем, что ДДТ очень стойкий и может длительное время присутствовать в почвах и загрязнять их.
Сельскохозяйственные земли, прилегающие к городам, крупным промышленным объектам контролируются на содержание в них тяжелых металлов. Под контролем находится загрязнение атмосферных осадков, поскольку это процесс атмосферного переноса, то загрязняющие вещества на поверхность почвы могут попасть вместе с ними. Загрязнение снежного покрова тоже находится в поле зрения специалистов, это и понятно, с таянием снега загрязняющие вещества поступают на поверхность. Пробы снежного покрова определяют на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, значения $pH$ наличие тяжелых металлов и бенз(а)пирена.
Защита земель от загрязнения
На протяжении многих сотен лет человек пользовался землей, не подозревая о том, что разрушает её. И только деградация почвенного плодородного состава заставила человека задуматься о защите земель. Самоочищение почвы процесс длительный и надеяться только на него нельзя. Землю необходимо вернуть к естественному равновесию и природному балансу. Чтобы на почве выращивать сельскохозяйственную продукцию важна оценка её загрязнения химическими веществами.
Степень оценки может быть допустимая, умеренно опасная, высоко опасная, чрезвычайно опасная. Оценке подлежит и класс опасности химических веществ.
Контроль почвы осуществляет Росприроднадзор, а мониторинг могут проводить организации, имеющие лицензию.
Меры по охране почв в стране проводятся, например, для борьбы с деградацией проводят мероприятия по защите почв от засоления и заболачивания. С этой целью ведутся осушительные работы по снижению уровня грунтовых вод и промывка орошаемых участков с соблюдением норм полива.
Различные мероприятия проводятся в борьбе с эрозией почв:
- С помощью корневой системы растений закрепляют почву;
- Создают замкнутый растительный покров;
- На склонах производят чередование различных видов растительности;
- Земли на склонах распахивают поперек;
- Склоны террасируют;
- Производится высадка защитных лесополос, с целью снижения скорости ветра в приземном слое;
- Высаживаемые культуры чередуют полосами;
- Обработку почвы минимизируют;
- Использование природных методов борьбы с вредителями при минимальном использовании пестицидов.
- При добыче полезных ископаемых нарушается структура земельных участков, Комплексной мерой по её восстановлению является рекультивация земель. К методам рекультивации относятся:
- Для восстановления сельхозугодий осуществляется подготовка земель;
- С целью подготовки земель происходит высаживание лесов;
- Формируются зоны отдыха и спорта, парки и турбазы;
- На непригодных к использованию участках проводятся санитарно-гигиенические мероприятия.
Оптимальное использование природных ресурсов, совершенствование структуры посевных площадей, расширение запасов водных ресурсов, нормирование по использованию пастбищ предупреждают опустынивание земель.
Большую роль играет один из важнейших методов борьбы с загрязнением почв – строительство специализированных предприятий по утилизации отходов и стимулирование безотходного производства.
Почва – источник питания человека, поэтому потребительское отношение к ней необходимо изменить. Только грамотная, научная эксплуатация и бережное отношение к земле, как бесценному природному богатству, сохранят нашу планету для будущих поколений.