Физическая деградация почв

Деградация почв – это нарушение ее структуры и утрата экологических функций.

Физическая деградация почв – это уплотнение корнеобитаемого слоя почвы на полях и пастбищах. В результате уплотнения происходит:

- снижение водо- и воздухопроницаемости почвы;

- увеличение поверхностного стока и, как следствие, водная эрозия;

- затруднение развития корневой системы растений.

Основные меры предотвращения физической деградации почв:

- использование более легкой техники на полях;

- чередование использования участков земли под пастбища и для других целей.

Загрязнения (химическая деградация) почв

Основными видами загрязнения почв являются механическое, физическое, химическое, биологическое.

Механическое загрязнение почв происходит за счет поступления на поверхность и в глубину почвы мусора. По происхождению мусор может быть бытовой, строительный, мусор в виде отходов промышленных предприятий. Главная опасность механического загрязнения почвы – неблагоприятное влияние на процессы ее самоочищения.

Физическое загрязнение почв связано с возможностью поступления в них радиоактивных веществ в результате нарушения правил захоронения радиоактивных отходов или вследствие аварий на АЭС. Опасность загрязнения почвы радиоактивными веществами заключается в неблагоприятном воздействии генерируемых ими излучений на живые организмы почвенных экологических систем и возможности поступления радиоактивных веществ с выросшими на таких почвах растениями в организм животных и человека.

Химическое загрязнение почв связано с поступлением в нее химических веществ.

Основными источниками химического загрязнения почв являются:

- отходы промышленного и сельскохозяйственного производства;

- минеральные удобрения (сами по себе, если вносятся в избыточных количествах, а также за счет содержащихся в них примесей, в том числе солей тяжелых металлов);

- средства защиты растений (пестициды);

- атмосферные выпадения загрязняющих веществ;

- выбросы автотранспорта вдоль автомагистралей;

- нефте- и продуктопроводы в случае аварийных ситуаций.

Химическое загрязнение почв служит причиной их химической деградации. По механизму влияния на почвы все вещества, вызывающие ее деградацию, разделяют на две группы:

- вещества, влияющие на окислительно-востановительные свойства почвы (кислоты, щелочи, метан, сероводород);

- вещества, воздействующие на живые организмы (тяжелые металлы, пестициды, нефть и нефтепродукты).

В конечном итоге обе группы веществ приводят к нарушению круговорота элементов в почве, процессов минерализации и самоочищения почвы, утрате его плодородия.

Биологическое загрязнение почв связано с поступлением в них живых организмов, относящихся к болезнетворным агентам: бактерий, яиц гельминтов. Кроме того, почва может служить местом выплода некоторых насекомых (мух, например).

Источниками биологического загрязнения почв могут служить:

- бытовые отходы, а также отходы предприятий общественного питания;

- навоз, используемый в качестве органического удобрения;

- трупы животных;

- отходы и отбросы боен, мясокомбинатов;

- воды поверхностных водоемов (особенно во время паводка).

Основным неблагоприятным эффектом загрязнения почв биологическими агентами служит возможность развития у живых организмов инфекционных заболеваний. В частности, человек может заразиться через почву возбудителями брюшного тифа, дизентерии, вирусного гепатита, туберкулеза, бруцеллеза, сибирской язвы, ботулизма, глистных инвазий (аскариды, токсакары, власоглав, анкилостомы).

Самоочищение почвы

В почве, подвергающейся загрязнению органическими веществами и биологическими болезнетворными агентами, происходят преобразования, которые направлены на восстановление ее первоначального состояния и называются самоочищением почвы.

Огромная способность почвы к самоочищению позволяет утилизировать бытовые отходы, отходы промышленного и сельскохозяйственного производства. Именно благодаря почвенному покрову, человеческое общество столь долгое время могло полагаться на самоочищение природы от отбросов и загрязнений.

Процесс самоочищения почвы, также как и самоочищение воды водоемов, связан с круговоротом веществ. Поступившие в почву органические вещества под влиянием организмов–редуцентов подвергаются минерализации и нитрификации. При достаточном количестве кислорода в почве углеводы разлагаются до углекислоты и воды, белки – до аммиака, который окисляется до нитратов. При недостатке кислорода в почве в процессе разложения углеводов выделяется метан, а при распаде белков – сероводород, индол, скатол, меркаптан, обладающие зловонным запахом.

Наряду с процессами распада органического вещества в почве протекают и процессы синтеза, в результате которых образуется особый сложный продукт – гумус (перегной), имеющий большое значение. Гумус представляет собой достаточно устойчивое с химической точки зрения образование. Он медленно разлагается, постепенно отдавая растениям необходимые для них питательные вещества.

Процесс минерализации и гумификации органических веществ сопровождаются гибелью патогенных микроорганизмов и прекращением развития яиц гельминтов.

Факторы самоочищения почвы аналогичны факторам самоочищения воды:

- организмы–сапрофаги (детритофаги) обеспечивают перемешивание и разбавление загрязнений в слое почвы;

- солнечное излучение вызывает гибель патогенных микроорганизмов, находящихся на поверхности почвы;

- кислород, входящий в состав почвенного воздуха, способствует окислению органических веществ как начальному этапу процесса минерализации;

- микроорганизмы–редуценты обеспечивают поэтапную минерализацию органических веществ, а также, проявляя антагонизм по отношению к привнесенным, в том числе патогенным микробам, способствуют их отмиранию.

При низкой температуре, недостатке кислорода в почве и наличии веществ, обладающих токсическим действием на почвенные организмы, процессы самоочищения почвы замедляются или нарушаются.