Загрязнение и защита литосферы
Защита почв
Защита почв от деградации - наиболее острая экологическая проблема, которая далека от своего решения.
Основная экологическая защита почв включает в себя:
защиту почв от водной и ветровой эрозии;
организацию севооборотов и систему обработки почв с целью повышения их плодородия:
мелиоративные мероприятия (борьбу с заболачиванием, засолением почв и др.);
рекультивацию нарушенного почвенного покрова;
защиту почв от загрязнения, а полезной флоры и фауны - от уничтожения;
предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота.
Для борьбы с эрозией почв необходим комплекс мер: землеустроительных (распределение угодий по степени устойчивости к эрозионным процессам), агротехнических (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, при которой задерживается сток, химические средства борьбы и т.п.), лесомелиоративных (полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, лесные насаждения на оврагах, балках и т.п.) и гидротехнических (каскадные пруды и т.п.).
Гидротехнические мероприятия останавливают развитие эрозии на определенном участке сразу же после их устройства, агротехнические - через несколько лет, а лесомелиоративные - через 10 -20 лет после их внедрения.
Еще в начале ХХ века Д.И. Менделеев писал: «Вопрос засадки лесом южных степей принадлежит к разрешимым задачам. И я думаю, что работа в этом направлении настолько важна для России, что считаю ее однозначащей с защитой государства».
Для борьбы с заболачиванием почв в районах достаточного или убыточного увлажнения в результате нарушения природного водного режима применяют различные осушительные мелиорации. В зависимости от причин заболачивания - это может быть понижение уровня грунтовых вод с помощью закрытого дренажа, открытых каналов или водозаборных сооружений, строительство дамб, спрямление русла реки для защиты от затопления, перехват и сброс атмосферных склоновых вод и др. Однако чрезмерное осушение больших площадей может вызвать нежелательные изменения в экосистемах - пересушку почв, их дегумификацию и декальцинирование, а также обмеление малых рек и усыхание лесов.
Для предотвращения вторичного засоления почв необходимо устраивать дренаж, регулировать подачу воды, использовать капельное и прикорневое орошение, выполнять работы по гидроизоляции оросительных каналов.
К сожалению методы для предупреждения вторичного засоления почв применяются лишь на небольшой части орошаемых территорий, в надежде, что последствия скажутся в отдаленном будущем, а также из-за высокой стоимости и трудоемкости мелиоративных работ.
Образование кислотных дождей и их влияние на окружающую среду
Причины кислотных дождей:
Главной причиной кислотных дождей является присутствие в составе атмосферы
Земли двуокиси серы SO2 и двуокиси азота NO2, которые в результате
происходящих в атмосфере химических реакций, превращаются в соответственно
серную и азотную кислоты, выпадение которых на поверхность земли оказывает
влияния на живые организмы и экотоп в целом.
Кислотные осадки (дожди, туманы, снег) - это осадки, кислотность которых выше нормальной. Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель). Шкала значения pH идет от 02 (крайне высокая кислотность), через 7 (нейтральная среда) до 14 (щелочная среда), причем нейтральная точка (чистая вода) имеет pH=7. Дождевая вода в чистом воздухе имеет pH=5,6. Чем ниже значение pH, тем выше кислотность. Если кислотность воды ниже 5,5 , то осадки считаются кислотными. На обширных территориях промышленно развитых стран мира выпадают осадки, кислотность которых превышает нормальную от 10 - 1000 раз (рН= 5-2,5).
Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие серной (H2SO4) и азотной (HNO3) кислот. Наличие серы и азота в этих формулах показывает, что проблема связана с выбросом данных элементов в атмосферу. При сжигании топлива в воздух попадает диоксид серы, также происходит реакция атмосферного азота с атмосферным кислородом и образуются оксиды азота.
Эти газообразные продукты (диоксид серы и оксид азота) реагируют с атмосферной водой с образованием кислот (азотной и серной).
В водных экосистемах кислотные осадки вызывают гибель рыб и других водных обитателей. Подкисление воды рек и озер серьезно влияет и на сухопутных животных, так как многие звери и птицы входят в состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах.
Вместе с гибелью озер становится очевидной и деградация лесов. Кислоты нарушают защитный восковой покров листьев, делая растения более уязвимыми для насекомых, грибов и других патогенных микроорганизмов. Во время засухи через поврежденные листья испаряется больше влаги.
Выщелачивание биогенов из почвы и высвобождение токсичных элементов способствует замедлению роста и гибели деревьев. Можно предположить, что происходит и с дикими видами животных, когда погибают леса.
Если разрушается лесная экосистема, то начинается эрозия почвы, засорение водоемов, наводнение и ухудшение запасов воды становятся катастрофическими.
В результате закисления в почве происходит растворение питательных веществ, жизненно необходимых растениям; эти вещества выносятся дождями в грунтовые воды. Одновременно выщелачиваются из почвы и тяжелые металлы, которые затем усваиваются растениями, вызывая у них серьезные повреждения. Используя такие растения в пищу, человек также получает вместе с ними повышенную дозу тяжелых металлов.
Когда деградирует почвенная фауна, снижаются урожаи, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, а это, как мы знаем, влечет за собой ухудшение здоровья населения.
Под действием кислот из горных пород и минералов высвобождается алюминий, а также ртуть и свинец. которые затем попадают в поверхностные и грунтовые воды. Алюминий способен вызывать болезнь Альцгеймера, разновидность преждевременного старения. Тяжелые металлы, находящиеся в природных водах, отрицательно влияют на почки, печень, центральную нервную систему, вызывая различные онкологические заболевания. Генетические последствия отравления тяжелыми металлами могут проявиться через 20 лет и более не только у тех, кто употребляет грязную воду, но и у их потомков.