Факторы и виды деградации земель

Лекция 4

ФАКТОРЫ И ВИДЫ ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ

Факторы деградации земель

Факторами деградации, являются процессы, приводящие к значительному уменьшению и потере почвой ее плодородия. К таким процессам помимо относятся: дегумификация, переуплотнение, вторичная кислотность, загрязне­ние тяжелыми металлами, радионуклидами, пестицидами, угле­водородами, остатками удобрений и др.

1. Дегумификация почв – уменьшение содержания и запасов гумуса. Наиболее сильно этот процесс происходит в первые годы после распаш­ки целинных земель. Дальнейшие изменения за­висят от способа использования пашни, структуры посевных площадей, применения органических и минеральных удобре­ний, удельного веса многолетних трав в севооборотах. Ежегод­ные потери гумуса при разных способах использования дерно­во-подзолистых почв составляют 0,5—1,5 т/га (Т.Н. Кулаковская, А.В. Калиновский и др.), черноземов 0,5—1,8 т/га (Г.Я. Чесняк).

Дегумификация сопровождается уменьшением запасов пита­тельных элементов, энергии, в почве понижается биологическая активность почвенной биоты, почва легко поддается водной и вет­ровой эрозии. Ей сопутствует потеря почвенной структуры, что ухудшает водные и воздушные свойства, сокращает сроки агроно­мической спелости, в итоге на 30—40% снижается производитель­ность почвы. Процесс можно остановить достижением бездефи­цитного баланса гумуса, внесением 8-12 т/га органических удоб­рений и возделыванием многолетних трав (А.М. Брагин).

2. Переуплотнение почв – увеличение плотности, приводит к умень­шению порового пространства, нарушает газообмен между поч­вой и атмосферой и движением почвенного раствора, что вызы­вает засуху при обилии в почве влаги и создание анаэробиозиса. Основная масса корней не в состоянии преодолеть уплотненный слой, который обычно возникает на глубине 10-15-20 см, поэ­тому растения постоянно страдают то от избытка влаги, то от ее недостатка вследствие быстрого испарения. Разуплотнению почв способствуют внесение навоза и специальные агротехнические мероприятия. Однако главное на пути этого вида деградации — снижение нагрузки на почву, которая не должна быть больше 0,8—1 кг/см², что зависит от вида используемой техники и техно­логии обработки почв.

3. Вторичная кислотность — возникновение и усиление кислотности почв. Подкисление всех типов почв могут вызвать кислотные атмосферные осадки, которые выпадают в зоне крупных комби­натов, загрязняющих атмосферу недоокисленными соединениями серы и азота. Вторичное подкисление является следствием применения физиологически кислых форм удобрений без известкования на почвах, имеющих кислую реакцию (подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных, красноземах). Вторичная кислотность возникает вокруг выбросов пустой породы из каменноугольных и колчеданных шахт и обогати­тельных фабрик. Она может появиться при осушении болот, содер­жащих сернистое железо. Это вынуждает применять известкование даже на почвах черноземной зоны. Отсюда вытекает необходимость строгого соблюдения воздухоохранных мер как при строительстве, так и при функционировании предприятий-загрязнителей.

4. Загрязнение почв тяжелыми металлами и токсическими элемента­ми становится все более частым явлением.

Тяжелые металлы поступают в почву с удобрения­ми и пестицидами, в основном они аккумулируются в подстилке и гумусовом горизонте. Их распределение зависит от розы вет­ров, ландшафта, характера и особенностей источника загрязне­ния. Максимальное загрязнение обычно распространяется на 10—15 км от источника, но небольшие концентрации могут пере­носиться на большие расстояния.

Особо ток­сичными являются ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, селен, фтор, никель, сера, молибден, хром.

Главным источником загрязнения почв свинцом являются выхлопные газы автомобилей.

Токсичные соединения фтора и кадмия присутствуют в некоторых апатитах. В почвах тя­желые металлы могут накапливаться, терять токсичность, либо со­хранять ее, губительно действуя на живые организмы. Ртуть, сви­нец и кадмий хорошо сорбируются в гумусовом горизонте и мало передвигаются за пределы почвенного профиля. Адсорбирован­ный фтор легко перемещается в грунтовые воды. Цинк и медь ме­нее токсичны, но более подвижны, чем свинец и кадмий.

Загрязнение остатками удобрений и пестицидами существенно возросло по мере роста интенсивности химизации сельского хо­зяйства.

Сложные последствия миграции и аккумуляции пестицидов в почвах трудно предвидеть и оценить. Многие из них длитель­ное время могут оставаться токсичными, потенциально опасны хорошо растворимые препараты не только на месте их примене­ния, но и на значительном удалении от него.

Углеводородное загрязнение почв ароматическими полицикличес­кими углеводородами и бензопиреном, которые способны аккуму­лироваться в почвах, проходит при неполном сгорании угля и неф­тепродуктов. Все они, особенно бензопирен, оказывают канцеро­генное действие, поэтому загрязненные углеводородами почвы не должны использоваться для производства продовольствия.

Радиационное загрязнение почв обусловлено испытаниями в ат­мосфере атомного и водородного оружия и в результате выбро­сов радиоактивных изотопов атомными станциями.

Особые виды загрязнения проявляются при орошении почв. При нарушении режима использования ирригационной системы могут возникнуть вторичное засоление, осолонцевание, слитость почв и другие загрязнения. Эти проблемы особенно резко прояв­ляются при поливе минерализованными водами, бездренажном орошении, когда фильтрация оросительных вод резко поднимает уровень стояния грунтовых вод. В таких условиях проводится комплекс дорогостоящих мероприятий по рассолению и мелио­рации солонцов.

Виды деградации земель

Различают несколько основных видов деградации почвы, обусловливающих потерю ею природного потенциала и продуктивности: механическая, химическая, физическая и биологическая.

Механическая деградация почвы происходит в результате ее разрушения под механическим воздействием, например, воды, ветра и антропогенных факторов.

К основным видам механической деградации почвы относятся: эрозия, разрушение агрономически ценной структуры почвы под механическим воздействием почвообрабатывающих орудий, потеря агрономически ценной структуры почвы под воздействием разрушающей силы искусственного дождя; разрушение почвенной структуры и распыление почв при чрезмерном выпасе скота и др.

Наиболее разрушительным видом механической деградации является эрозия почвы. Это снос наиболее плодородного верхнего слоя почвы или его размыв.

В результате эрозии разрушение почвенного покрова намного превышает скорость почвообразования. Поэтому почвенная эрозия привела к полной или частичной потере плодородия более половины всей пашни мира (1,6-2,0 млн км² при современном использовании 174-176 млн. км²). Ежегодно из-за эрозии выбывает из сельскохозяйственного использования от 50 до 70 тыс. км² земель (более 3% эксплуатируемой пашни в год).

В России эрозией охвачено 300 млн. га. В результате этого процесса содержание гумуса в почвах различных регионов снизилось вдвое (с 8 до 4%). Ущерб, причиняемый эрозией огромен. В результате смыва гумусового горизонта истощаются запасы энергии и питательных веществ в почве, а следовательно уменьшается энергетический потенциал, снижается плодородие. С каждым смытым сантиметром почвы гектар поля теряет 167472·10⁶ Дж энергии. Смытые почвы теряют свое плодородие - на слабо смытых почвах урожайность зерновых снижается до 25%, а на сильно смытых - до 70% и более.

Химическая деградация почвы представляет собой процесс негативного изменения ее химического состава.

Выделяют следующие виды химической деградации почвы: уменьшение запасов гумуса и доступных, засоление, главным образом вторичное, осолонцевание, подкисление, загрязнение почвы различными химическими веществами

вносимыми с удобрениями, пестицидами, производимыми в результате деятельности промышленных и сельскохозяйственных предприятий, транспортом и попадающих на поля с атмосферными осадками, ветром, поверхностными и грунтовыми водами и др.

Физическая деградация почвы происходит в результате ухудшения ее физических и водно-физических свойств.

Виды физической деградации почвы: ее уплотнение движителями сельскохозяйственной и мелиоративной техники и в результате орошения, переувлажнение и заболачивание.

Все виды деградации почвы приводят к недобору растениеводческой продукции. Для предотвращения процессов деградации почвы во всем мире и у нас в России земли находятся под охраной. В связи с основными видами деградации охрана земель включает в себя защиту почв от эрозии, засоления, подкисления, заболачивания, загрязнения, разрушения и уплотнения.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое факторы деградации?

2. Перечислите основные факторы деградации.

3. Какие бывают виды деградации почв?

4. Что понимается под механической деградацией почв?

5. Что понимается под физической деградацией почв?

6. Что понимается под химической деградацией почв?

7. Что понимается под биологической деградацией почв?

8. К чему приводит деградация почв?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная:

1. Попов М.А. Румянцев И.С. Природоохранные сооружения: Учебник для вузов Москва: «КолосС», 2005 г.

2. Агапов Н.Н. Резчиков Е.А. Природопользование: Учебное пособие для вузов Москва: «МГИУ», 2006 г.

3. Заломнова О.Н. Ткаченко Ю.Л. Природопользование: Учебное пособие Изд. 2-е Москва: «МГИУ», 2007 г.

4. Вильчинская О.В. Воробьев А.Е. Дьяченко В.В. Корчагина А.В. Основы природопользования Москва: «Феникс», 2007 г.

5. Омельченко Е.В. Страхова Н.А. Экология и природопользование: Учебное пособие для вузов Москва: «Феникс», 2007 г.

6. Гендугов В.М. Глазунов Г.П. Ветровая эрозия почвы и запыление воздуха Москва: «Физматлит», 2007 г.

7. Рудский В.В. Стурман В.И. Основы природопользования: Учебное пособие для вузов Москва: «Аспект Пресс», 2007 г.

8. Арустамов Э.А. Волощенко А.Е. Гуськов Г.В. Природопользование: Учебник для вузов Изд. 8-е, перераб., доп. Москва: «Дашков и К», 2007 г.

9. Бородина А.В. Лозановская И.Н. Экология и охрана окружающей среды Москва: «Высшая школа», 2008 г.

10. Колесников С.И. Экологические основы природопользования: Учебник Москва: «Академцентр», 2009 г.

Дополнительная:

1. Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономика природных ресурсов учебник «Аспект –пресс» Москва 1998 г.

2. Голованов А.И. и др. Основы природообустройства М., Колос 2001 г.

3. Новиков Ю.В. Охрана окружающей среды. М., Высшая школа,1987

4. Маслов Б.С., Минаев И.В. Мелиорация и охрана природы. – М.: Россельхозиздат. – 1985.

5. Охрана окружающей среды / Под ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, - 1983. – 264 с.

6. Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. – М.: Россия молодая. – 1994. – 367 с.

Лекция 5

ОХРАНА ЗЕМЕЛЬ ОТ ЭРОЗИИ

Виды эрозии

Эрозия почв (от лат. Erosio - разъедание) – разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию т.е. разрушение земель при строительстве и разработке карьеров, пастбищную эрозию т.е. эрозию почв при интенсивной пастьбе скота и ирригационную т.е. разрушение почв при прокладке каналов и нарушение норм поливов.

Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений.

Ветровая эрозия (дефляция) почв – это процесс выдувания, переноса и отложения мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенности рельефа и от др. факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывает антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических приемов.

Водная эрозия это разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае с ветровой эрозией, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы – одна из причин активизации водной эрозии. Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Овраги уничтожают ценные с/х земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и водохранилища, создают густо расчлененный рельеф. Ежедневные потери почвы из-за развития оврагов достигают 100-200 га.

Лекция 6

Подтоплением территории называется подъем уровня грунтовых вод, в результате которого глубина их залегания составляет 2-3 м. Различают постоянное, сезонное и эпизодическое подтопление территорий. Подтопление территорий обусловлено сложными процессами взаимодействия поверхностных и грунтовых вод, а также процессами динамики грунтовых вод в различных грунтах.

Лекция 7

Промывка засоленных земель

Промывка почвы - коренное улучшение засоленных и солонце­ватых почв.

Промывку земель проводят путем подачи воды в почву в объеме, позволяющем переместить солевые растворы за пределы активного корнеобитаемого слоя, который в зависимости от воз­делываемых культур составляет 0.6-1.5 м.

Промывка бывает капитальная и эксплуатационная. Капитальную промывку проводят до строительства оросительной системы, если верхний 1.5-2-метровый слой засолен и превышает допустимые пределы.

Эксплуатационную промывку проводят, если почва сильно за­солена, в том числе в результате вторичного засоления, и в метровом слое содержится более 0.02-0.03% хлора.

Промывки проводят на фоне дренажа. Промывка почвы без ис­кусственного дренажа возможна, если грунтовые воды имеют дос­таточный отток за пределы орошаемого массива.

А.Н.Костякова

S₁ - S₂

N = 100rh (w_нв - w + ---------),

К

где

r - плотность промываемого слоя, т/м³;

h - мощность промываемого слоя, м;

w_нв - наименьшая влагоемкость промываемого слоя, % массы почвы;

w - влажность промываемого слоя перед промывкой, % массы почвы;

S₁ - исходное содержание солей, % массы почвы;

S₂ - допустимое содержание солей, % массы почвы;

K - коэффициент вымыва солей, т.е. количество солей, вы­мываемых 1 м³ промывной воды. Зависит от физических свойств почвы, типа и степени засоления, от интенсивности отвода про­мывных вод. Для метрового слоя почвы он составляет 0.0001-0. 0006 т/м³.

В.Р.Волобуева

S₁

N = 10000 a lg --- ,

S₂ где

a - коэффициент солеотдачи, зависящий от гранулометричес­кого состава почв и типа засоления

Продолжительность промывки зависит от водопроницаемости верхних слоев почвы и грунта и от параметров дренажа. Продолжительность промывки устанавливают с помощью технико-экономи­ческих расчетов, учитывающих затраты на проведение промывок, устройство временного дренажа, временных оросителей, на строи­тельство дополнительной оросительной сети, если постоянная не­достаточна для подачи промывной нормы в заданные сроки. Опти­мальной считают продолжительность промывки с минимальными сум­марными затратами.

Сроки проведения промывок

Капитальные промывки обычно проводят в холодный период года - в сентябре-декабре и в феврале-марте.

Сроки эксплуатационных промывок определяются динамикой сезонного накопления лекгорастворимых солей. Их проводят или в вегетационный период, увеличивая поливные нормы, или во вневе­гетационный период - промывными нормами.

Химическая мелиорация почв

Ее назначение - нейтрализация щелочности и замена в ППК натрия на двух-трехвалентные катионы. Эта замена осуществляет­ся при внесении химмелорантов - гипса и гипсосодержащих ве­ществ (фосфогипс, глиногипс и др.).

При промывках выделяются щелочи, которые обуславливают физиологическую токсичность и ухудшают физические свойства почвы. При содержании ионов Na от 20 до 30% общей емкости пог­лощения плодородие почвы полностью теряется.

При внесении химических мелиорантов в солонцовую почву происходит следующая реакция:

CaSO4*2H2O + 2Na-почва = Ca-почва + Na2SO4 + 2H2O (гипс)

CaSO4*2H2O + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4 + 2H2O

CaSO4*2H2O + 2NaHCO3 = Ca(HCO3)2 + Na2SO4 + 2H2O Образующийся сульфат натрия вымывается при промывках. Химическая мелиорация предшествует промывке солонцов и солонцеватых почв при содержании натрия более 10% ППК (емкости поглощения).

Лекция 8

Причины уплотнения земель

Уплотнение почвы происходит в основном под воздействием уплотняющего воздействия ходовых систем тракторов и сельскохо­зяйственных машин, которое усиливается с увеличением в струк­туре машинно-тракторного парка тяжелых тракторов и комбайнов. Масса тракторов Т-150 составляет 7.8, К-701 - 12.6 т. Интен­сивно ведутся работы по созданию сельскохозяйственных тракто­ров массой до 25 т. Комбайн "Дон" весит 27 т.

Уплотнению почвы способствует тот факт, что при выполне­нии комплекса технологических операций энергетические средства проходят по полю многократно - от 3 до 5 раз, а на поворотных полосах - от 6 до 20 раз. При этом суммарная плотность движи­телей перекрывает размеры полевого участка в 1.5-1.0 раза. На­иболее сильно уплотняются верхние плодородные слои почвы. Од­нако уплотнение охватывает и подпахотные горизонты, глубина уп­лотнения достигает 0,6 м.

Одной из причин уплотнения почвы является орошение.

8.2.Влияние уплотнения на плодородие земель

Уплотнение почвы - явление крайне отрицательное. Оно спо­собствует развитию дегумификации почв, увеличению ее твердос­ти, уменьшению скважности и содержания структурных агрегатов, снижению биологической активности, устойчивости к фитопатоге­нам, в результате чего резко возрастает содержание вредной грибной микрофлоры.

Уплотненная почва более подвержена водной и ветровой эро­зии. Кроме того, уплотнение сопровождается истиранием почвы, которое особенно опасно при ее иссушении. При работе трактора МТЗ-80 за вегетационный период образуется до 14 т пыли. Осо­бенно опасно уплотнение тяжелых почв, так как оно имеет куму­лятивный эффект. Разуплотнение почв процесс сложный. Особенно трудно ему поддаются и обычно не полностью почвы с низким со­держанием гумуса (менее 3%) и активных тонкодисперсных мине­ралов (монтмориллонита, бентонита и др).

На уплотненных почвах ухудшаются условия для роста и раз­вития растений по причине снижения снабжения растений легко­доступной влагой и ухудшения питательного режима. Корневые во­лоски проникают в поры диаметром более 0.01 мм. При расположе­нии переуплотненного слоя на небольшой глубине 10-15 см основ­ная масса корней размещается поверхностно. В результате этого растения страдают от недостатка влаги в результате колебаний водного режима.

Увеличение твердости почвы при уплотнении в колее в 1. 5-2.0 раза приводит к мелкой заделке семян (часть семян из-за этого остается на поверхности), препятствует нормальному про­растанию семян. В результате уменьшается засухоустойчивость и зимостойкость, снижается урожайность.

Уплотняющему действию движителей и орошения лучше проти­востоит высоко гумусированная почва.

Причины подкисления почв

Проблема кислотной деградации почв является очень акту­альной, так как процессы вторичного антропогенного подкисления почв приобретают глобальные масштабы, проявляются во многих странах мира. Повышение кислотности почв происходит и у нас в стране. Этот процесс охватывает в большей степени почвы с ме­нее устойчивым поглощающим комплексом - темно-серые оподзолен­ные, оподзоленные черноземные и даже южные черноземы. Подкис­ление почвы приводит к недобору растениеводческой продукции.

Одной из причин данного процесса являются кислотные дож­ди. По данным ЮНЕСКО, в атмосферу сейчас поступает около 1 млрд т кислотных агентов газового и аэрозольного характера, которые включаются в глобальную атмосферную циркуляцию. Это соединения хлора, сероводород и сернистый ангидрид, окислы азота и соединения аммония. При окислении они образуют соля­ную, серную, азотную кислоты и служат центрами конденсации влаги, выпадающей на поверхность. В районах с интенсивной раз­витой промышленностью кислотные агенты могут поглощаться поч­вой непосредственно из воздуха.

Кислотные дожди разрушают минеральную и органическую час­ти почвы, угнетают рост и развитие растений, микробного насе­ления почвы, нарушают биохимический цикл азота и др.

Кислотные дожди вызывают химическую деградацию органоми­неральных компонентов почвы. В условиях увлажнения активный ион водорода быстро вытесняет основания из обменного комплекса минеральной и органической частей почвы. Вытесненные катионы поступают в почвенный раствор, в результате чего происходит повышение его минерализации. Насыщенные водородом глинистые минералы нестабильны и подвержены самопроизвольному распаду с высвобождением алюминия, кремния и других элементов, входящих в структуру алюмосиликатов, составляющих минеральную часть почвы.

Органоминеральные соединения почвы очень разнообразны, их объединяют в несколько групп: нерастворимые гуматы и фульваты, гнинисто-гумусовые комплексы, слабоподвижные алюмо- и желе­зо-органические комплексы и внутрикомплексные соединения гуми­новых и фульвокислот, растворимые в воде гуматы щелочных ме­таллов и аммония. В кислой среде гуматы и фульваты вступают в реакции обмена катионов на водород с образованием соответству­ющих кислот. Фульвокислоты хорошо растворимы в воде. Их водные растворы имеют сильно кислую реакцию (pH 2.6-2.8). Поэтому они обладают большой агрессивностью и являются активными агентами разрушения первичных и вторичных минералов. Их растворяющее действие сильнее, чем действие соляной и лимонной кислот той же концентрации. Гуминовые кислоты менее активны, но также мо­гут участвовать в кислотной деградации минеральной части поч­вы, вступать в обменно-химические процессы, образовывать более подвижные органо-минеральные соединения, которые при нисходя­щем токе почвенной влаги перемещаются вниз по профилю. В ре­зультате этих процессов происходит разрушение сложных агрега­тов гумусового горизонта и появляется бесструктурный материал.

Наиболее подвержены деградации под действием кислых осадков ненасыщенные основаниями почвы. В них тормозится дея­тельность микроорганизмов, в почвенный раствор вытесняются ал­юминий и марганец, оказывающие токсичное влияние на растения и блокирующие усвоение питательных элементов. В кислых почвах значительно снижается скорость разложения растительных органи­ческих остатков и процессы гумусообразования. У бобовых расте­ний нарушается фиксация азота.

Источником кислотности почв могут быть физиологически кислые удобрения в районах интенсивного и длительного их ис­пользования. При этом азотные удобрения имеют наибольшее зна­чение. Гидролиз и нитрификация одной грамм-молекулы нитрата аммония дает в результате две грамм-молекулы азотной кислоты. При нитрификации одной грамм-молекулы сульфата аммония образу­ется две грамм-молекулы азотной и одна грамм0молекула серной кислоты. Использование в течение длительного времени физиоло­гически кислых форм минеральных удобрений снижает общее содер­жание в почве гумуса с преобразованием последнего в соединения типа фульфокислот.

Большое значение для изменения кислотности почв имеет загрязнение почв промышленными выбросами, содержащими сульфиды и оксиды металлов, а также частицы сульфидсодежащих пород. Об­разующаяся в результате химических и биохимических соединений серная кислота является главной причной подкисления почв. При этом увеличивается гидролитическая кислотность и количество обменного алюминия в поглощающем комплексе почвы. Наличие в поверхностном слое чернозема кислых продуктов, дестабилизирую­щих почвенную структуру, приводит к разрушению сложных агрега­тов гумусового горизонта и появлению бесструктурного материа­ла.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие вы знаете виды эрозии почв?

2. Перечислите мероприятия по охране почв от эрозии.

3. Каковы причины от подкисления почв

4. В чем заключается влияние подкисления на свойства почв?

5. Какие существуют мероприятия по охране почв от подкисления

6. Причины почв от уплотнения.

7. Назовите мероприятия по охране почв от уплотнения.

8. Каковы причины от подкисления почв

9. В чем заключается влияние подкисления на свойства почв?

10. Какие существуют мероприятия по охране почв от подкисления

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная литература

Галкина В.А. Рекультивация нарушенных земель. Учебное пособие. – Новочеркасск НГМА, 2000 - 159 с.

Основы природообустройства / Учебное пособие под ред. А.И. Голованова - М.: Колос, 2001. –

Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. – М.: Колос, 2000. – 96 с.

Дополнительная

Моторина А.В., Овчинников В.А. Промышленность и рекультивация земель. - М.: Мысль, 1975. - 240 с.

Федосеева Т.П. Рекультивация земель. - М.: Колос, 1977. - 48 с.

Экологические основы рекультивации земель. - М.: Наука, 1985. - 184 с.

ГОСТ 17.5.1.04 – 83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. -–М., 1984.

Лекция 9

Основные загрязнители

Загрязнителями почв могут быть физические агенты, хими­ческие вещества или биологические виды, главным образом микро­организмы, которые попадают в нее или возникают в ней в коли­чествах, превышающих их обычное содержание.

В настоящее время спектр загрязнителей почвы очень велик. Они различаются по своей природе и воздействию на почву. Мно­гие загрязнители содержат в значительных количествах элементы, которых в естественных условиях в почве крайне мало. Это угле­род, сера, молибден, медь, кадмий, цинк, серебро, мышьяк, алю­миний, никель, вольфрам, натрий, хлор, железо, титан, бор, ба­рий, фтор. Попадая в почву, загрязнители резко нарушают сло­жившееся в ней соотношение между химическими элементами.

Большую опасность как загрязнители представляют неоргани­ческие отходы и отбросы - металл, химические вещества, шлаки, стекло, керамика и др. Особенно опасны в качестве загрязните­лей тяжелые металлы и радионуклиды.

Очень опасными загрязнителями являются углеводороды и особенно продукты сжигания нефти и угля (полициклические аро­матические углеводороды и бензопирен), обладающие канцерогенны­ми свойствами и способностью к аккумуляции в почве.

Санитарно-гигиеническое состояние почвы резко ухудшается от воздействия загрязнителей, содержащих гельминты, инвазии, патогенные микроорганизмы, возбудителей тифа, сальмонеллы и др.

Большая группа загрязнителей почвы связана с агрохимика­тами - пестицидами и удобрениями.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие вы знаете загрязнители почв?

2. Назовите источники загрязнители почв.

3. Перечислите основные пути загрязнения почв.

4. Влияние тяжелых металлов на свойства почв.

5. Способы охраны почв от загрязнения тяжелыми металлами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная литература

1. Галкина В.А. Рекультивация нарушенных земель. Учебное пособие. – Новочеркасск НГМА, 2000 - 159 с.

2. Основы природообустройства / Учебное пособие под ред. А.И. Голованова - М.: Колос, 2001. –

3. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. – М.: Колос, 2000. – 96 с.

Дополнительная

Моторина А.В., Овчинников В.А. Промышленность и рекультивация земель. - М.: Мысль, 1975. - 240 с.

Федосеева Т.П. Рекультивация земель. - М.: Колос, 1977. - 48 с.

Экологические основы рекультивации земель. - М.: Наука, 1985. - 184 с.

ГОСТ 17.5.1.04 – 83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. -–М., 1984.

Лекция 10

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое пестициды и каково их влияние на окружающую среду?

2. Способы охраны почв от загрязнения почв пестицидами.

3. Что такое биологическое загрязнение почв?

4. Способы охраны почв от биологического загрязнения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная литература

4. Галкина В.А. Рекультивация нарушенных земель. Учебное пособие. – Новочеркасск НГМА, 2000 - 159 с.

5. Основы природообустройства / Учебное пособие под ред. А.И. Голованова - М.: Колос, 2001. –

6. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. – М.: Колос, 2000. – 96 с.

Дополнительная

Моторина А.В., Овчинников В.А. Промышленность и рекультивация земель. - М.: Мысль, 1975. - 240 с.

Федосеева Т.П. Рекультивация земель. - М.: Колос, 1977. - 48 с.

Экологические основы рекультивации земель. - М.: Наука, 1985. - 184 с.

ГОСТ 17.5.1.04 – 83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. -–М., 1984.

Лекция 11

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое селевый поток?

2. Чем селевый поток отличается от селевого паводка?

3. Перечислите организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные мероприятия по борьбе с селями.

4. Какие существуют ГТС по характеру их воздействия на селевые потоки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная литература

7. Галкина В.А. Рекультивация нарушенных земель. Учебное пособие. – Новочеркасск НГМА, 2000 - 159 с.

8. Основы природообустройства / Учебное пособие под ред. А.И. Голованова - М.: Колос, 2001. –

9. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. – М.: Колос, 2000. – 96 с.

Дополнительная

Моторина А.В., Овчинников В.А. Промышленность и рекультивация земель. - М.: Мысль, 1975. - 240 с.

Федосеева Т.П. Рекультивация земель. - М.: Колос, 1977. - 48 с.

Экологические основы рекультивации земель. - М.: Наука, 1985. - 184 с.

ГОСТ 17.5.1.04 – 83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. -–М., 1984.

Лекция 12

Причины нарушения земель

Основные причины возникновения нарушенных земель:

– Добыча полезных ископаемых, особенно открытым способом.

В результате этого в странах бывшего Советского Союза выведено из сельхозоборота более 2 млн. га, в США - 1. 3 млн. га, в Великобритании - 100 тыс. га. Структура нарушенных площадей в РФ и странах бывшего СССР выглядит следующим образом (в тыс. га): в результате добычи торфа - 900, цветных металлов - 520, нерудного сырья - 280, бурого и каменного угля - 110 (200), химического сырья - 60, железной и марганцевой руды - 60.

– Погребение земель под отвалами из пустой породы; отходов ТЭЦ, металлургических заводов и обогатительных фабрик; промышленного и бытового мусора (человек в год "производит" примерно 1 т мусора).

В настоящее время общий объем отвалов в мире составляет 1600 млрд. куб. м. В странах бывшего Советского Союза они занимают площадь в 240 тыс. га.

– Негативное влияние отвалов на прилегающие территории в результате их самовозгорания, пыления, загрязнения дождевыми стоками с отвалов, содержащих вредные вещества.

При этом площадь земель, подвергающаяся вредному воздействию отвалов, часто в 10-12 раз больше площади отвалов.

– Строительство линейных сооружений: линий электропередач, автострад, магистральных нефте- и газотрубопроводов, оросительных и осушительных каналов.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое нарушенные земли?

2. Назовите основные причины возникновения нарушенных земель.

3. Каковы основные последствия нарушения земель?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная литература

10. Галкина В.А. Рекультивация нарушенных земель. Учебное пособие. – Новочеркасск НГМА, 2000 - 159 с.

11. Основы природообустройства / Учебное пособие под ред. А.И. Голованова - М.: Колос, 2001. –

12. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. – М.: Колос, 2000. – 96 с.

Дополнительная

Моторина А.В., Овчинников В.А. Промышленность и рекультивация земель. - М.: Мысль, 1975. - 240 с.

Федосеева Т.П. Рекультивация земель. - М.: Колос, 1977. - 48 с.

Экологические основы рекультивации земель. - М.: Наука, 1985. - 184 с.

ГОСТ 17.5.1.04 – 83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. -–М., 1984.

Лекция 13

ЗЕМЛЕВАНИЕ

После планировки нарушенных территорий важной стадией технической рекультивации является землевание.

Землевание - это комплекс работ по снятию плодородного слоя почвы, его транспортировке и нанесению на спланированную поверхность нарушенных земель (или на малопродуктивные угодья) для быстрого восстановления плодородия нарушенных земель.

Нормы снятия.

Согласно ГОСТ 17.4.3.02-85, плодородный слой подлежит обязательному снятию на глинистых, суглинистых и супесчаных почвах; на песчаных почвах - только на освоенных и окультуренных землях.

Нормы снятия. Для всех видов работ, связанных с нарушением почвенного покрова, определены нормы снятия плодородного слоя, которые зависят от типа и подтипа почв.

Например, норма снятия плодородного слоя для чернозема обыкновенного составляет 40-100 см, чернозема южного - 40-70, темно-каштановой почвы - 40-50 см.

Нормы снятия плодородного и потенциально плодородного слоев почв (Н) вычисляют по формулам:

в кубических метрах: H = M·S,

в тоннах: H = M·S·r,

где

М - глубина снятия плодородного слоя почвы, м;

S - площадь почвенного контура или группы почвенных контуров с одинаковой глубиной и качеством снимаемого плодородного слоя почвы, м2.

r - плотность плодородного слоя почвы, т/м³.

Требования к плодородному слою почвы для землевании.

Плодородный слой почвы, используемый для землевания, по pH, содержанию гумуса, обменного натрия и водорастворимых токсичных солей должен удовлетворять следующим требованиям:

- - Содержание гумуса в нижней границе снимаемого плодородного слоя почвы должна составлять в лесостепной и степной зонах не менее 2%, в сухостепной, полупустынной - не менее 1%, в пустынной - не менее 0.7%;

- - содержание гумуса в потенциально плодородном слое почвы должна быть в лесостепной и степной зонах 1-2%, в сухостепной и пустынной зонах - 0.5-1%;

- - рН водной вытяжки должна составлять 5.5-8.2;

- - содержание обменного натрия (в процентах от емкости катионного обмена) в образуемой смеси плодородного слоя черноземов, темно-каштановых, каштановых почв и сероземов в комплексах с солонцами - не более 5;

- - Содержание водорастворимых токсичных солей не должна превышать 0.25% от массы почвы.

- Определенные требования предъявляются к гранулометрическому составу плодородного слоя почвы, используемого для землевания. Массовая доля почвенных частиц менее 0,1 мм должна быть в интервале от 10 до 75%.

Кроме того плодородный слой почвы, используемый для землевания не должен содержать радиоактивные элементы, тяжелые металлы, оста