Источники загрязнения почвы

Наиболее сильно подвергается загрязнению верхний слой ли­тосферы - почва. В почве протекают различные физические, химичес­кие и биологические процессы, которые в результате загрязнений на­рушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйствен­ные и бытовые отходы. Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобре­ния и пестициды.

Основными источниками загрязнения почвы являются:

– атмосферные осадки;

– жилые дома и бытовые предприятия;

– пром. предприятия;

– теплоэнергетика;

– сельское хозяйство;

– транспорт.

Источниками загрязнения почвы вокруг заводов могут быть промыш­ленные отвалы твердых отходов и шламов, а также вещества, осе дающие из выбрасываемых в атмосферный воздух газовоздушных смесей.

Самоочищения почвы практически не происходит или оно осущест­вляется очень медленно. Токсичные вещества накапливаются, что спо­собствует постепенному изменению химического состава почвы, нару­шению единства геохимической среды и живых организмов.

Почва - важнейший компонент любого биогеоценоза, отличаю­щийся малой подвижностью и сложностью происходящих в ней физи­ко-химических процессов, обусловленных деятельностью почвенных ор­ганизмов, растений и сложными геохимическими процессами. Попадаю­щие в почву ксенобиотики подвергаются здесь особенно сильному ме­таболизму, тем более, что процессы перемешивания их затруднены и заключаются преимущественно в просачивании. В почве всегда при­сутствует большое количество детрита - субстрата для микроорганиз­мов. С микроорганизмами связаны процессы минерализации и гумифика­ции органики. Уплотнение почвы в пределах населенных пунктов при одновременном поступлении загрязняющих веществ может вызвать ана­эробные процессы разложения, связанные с образованием токсичных жидкостей и газообразных веществ с неприятным запахом.

Загрязнение почвы пестицидами. К пестицидам относят­ся химические вещества, обладающие токсичными свойствами по отно­шению к живым организмам - от бактерий и грибков до растений и теплокровных животных. Более 90 % всех применяемых пестицидов так сильно подавляют бактериальную флору почв, что восстанавливаться она начинает лишь примерно через 1 месяц. Около 9 % пестицидов действуют еще сильнее, увеличивая этот срок до > 2 месяцев, что приводит к гибели 1000 - 10 ООО поколений бактерий. Гибель живых существ, обитающих в почве, как микроорганизмов, так и гумусо-об-разующих дождевых червей и насекомых, приводит к нарушению обмена информацией между микроорганизмами, протекающего химическим путем, и вызывает затвердение первоначально рыхлого пахотного слоя почвы, нарушая функционирование всей системы в целом.

Классификация пестицидов. В настоящее время имеется около 10 ООО различных пестицидов, которые классифицируют в соответствии с их назначением в следующие группы:

– инсектициды – для уничтожения насекомых;

– гербициды – для уничтожения сорняков и других нежелательных растений;

– фунгициды – токсичны по отношению к грибковым организмам и применяются для защиты растений от болезней;

– др. специфические фунгициды: родентициды – эффективны про­тив крыс, мышей, сусликов; нематоциды – используются для ограниче­ния количества микроскопических червей; молпюсициды – против ули­ток.

Общее количество применяемых инсектицидов превышает количество используемых пестицидов других групп. В настоящее время существует около 3 млн. различных видов насекомых, что намного превышает число всех других видов животных и растений. Число отдельных насекомых, живущих в какой-либо момент времени, оценивается в 10¹⁸. Из этого количества 99,9 % с точки зрения человека либо безвредны, либо по­лезны. Причиняющие вред организмы - сельскохозяйственные вредители и .пи переносчики болезней человека и животных, природную активность которых необходимо подавлять – составляют 0,1 % от общего числа, т.е. около 3000 видов. Наиболее мощным средством для их уничтоже­ния на сегодня остаются инсектициды.

Загрязнение соединениями тяжелых металлов. Основными источника­ми загрязнения почвы соединениями тяжелых металлов являются атмо­сферные осадки, сгущенный очистной шлам, образующийся при подго­товке питьевой воды, минеральные удобрения, твердые отходы про­мышленности. Большая часть ионов тяжелых металлов загрязняет почву в радиусе 3 км от места выброса, выбросы ионов кадмия распростра­няются в радиусе до 15 км от их источника. (Основным источником кадмиевого загрязнения, до 35-40 %, являются фосфорные удобрения.) При повышении кислотности почвы миграция ионов тяжелых металлов значительно возрастает: вся их масса, которую почва не в состоянии больше удерживать, переходит в растения или вымывается грунтовыми водами, тем самым загрязняя питьевую воду. В кислых заболоченных и торфяно-болотных почвах токсичным для растений является избыточное содержание водорастворимых соединений железа (II). марганца, алю­миния.

Закисление почвы. Многие растения развиваются лишь в строго оп­ределенном интервале значений рН. Развитие микроорганизмов и дру­гих почвенных организмов также зависит от реакции почвы: в кислых почвах встречаются преимущественно грибки.

Для почвы, почвенных организмов и растений важно не само по се­бе значение рН, а способность почвы выравнивать внезапно возникаю­щий избыток ионов водорода. Эта буферная способность зависит от того, сколько глинистых или гумусовых частиц содержится в почве, так как каждая из них окружена оболочкой из активных катионов гидроксидов: Са^г+, Mg²⁺, K⁺, Na⁺. Поэтому у почв, богатых глинистым и гумусовым материалом, буферные свойства выражены лучше. Наоборот, бедные гумусом песчаные почвы хуже защищены от факторов закисления.

К основным источникам закисления почв относятся, атмосферные кислотные осадки, внесение кислотообразующих удобрений (особенно за счет аммиачных или аммиакообразующих удобрений на основе моче­вины, при преобразовании которых в нитратную форму, усвояемую рас­тениями, образуется азотная кислота), всасывание растениями пита­тельных веществ (калия, кальция, магния, фосфора).

Засоление почвы. Засоление почв может происходить как в естест­венных условиях, так и при искусственном орошении. Естественное засоление в умеренном климате может происходить в зоне влияния мо­ря. В зонах с жарким, сухим климатом почвы засоляются сильнее (соль, растворенная в грунтовых водах вследствие их подсола, со­провождающего испарение, поднимается кверху и скапливается на по­верхности почвы в виде соляной корки).

Искусственное засоление в зоне умеренного климата происходит в результате орошения солоноватыми сточными водами или при обработке зимой шоссейных дорог солью.