Характеристика проявления и анализ основных негативных процессов
Процессы и явления, снижающие почвенное плодородие, разрушающие земельные ресурсы страны, уменьшающие площадь сельскохозяйственных земель, с некоторой условностью можно разделить на четыре группы.
1. Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя. Это землетрясения, извержения вулканов, кареты, оплывание почв на склонах и т. д.
2. Природные процессы, которые человек иногда может в какой-то мере предотвратить или уменьшить их неблагоприятное воздействие на почву. В некоторых случаях хозяйственная деятельность человека активизирует проявление этих природных процессов. Например, боковая речная эрозия, разрушение берегов морей, озер, водохранилищ волнами и т.д. Проявление смыва и размыва почв, а также бурь при экстремальных сильных ливнях и очень сильных ветрах.
3. Природные процессы, интенсивное проявление которых во многом обусловлено неразумной хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь интенсивный смыв и размыв почвы поверхностным стоком временных водных потоков и погребение плодородных почв балок и долин продуктами эрозии – менее плодородными наносами.
4. Явления, целиком связанные с хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь загрязнение почв токсическими выбросами, поступающими в атмосферу при работе промышленных предприятий и транспорта. Разрушение почвенной структуры и очень сильное уплотнение почв в результате чрезмерной обработки почв, особенно тяжелыми машинами. Снижение плодородия от неправильного применения удобрений и пестицидов.
В разных регионах страны влияние этих процессов на уровень снижения плодородия почв и разрушения земель различно. В одних районах самым главным бичом является вторичное засоление почв, в других – заболачивание, в третьих – занос сыпучими песками, в четвертых – разрушение почв оползнями. Следовательно, в различных зонах страны должны применяться и разные меры по охране почв от воздействия неблагоприятных процессов, ведущих к снижению плодородия почв, к разрушению земель.
Из всех неблагоприятных процессов наибольшее значение имеет в целом для страны защита почв от водной и ветровой эрозии (дефляции).
Эрозия – разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.
Эрозия почвы – разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. При этом разрушается самый верхний, плодородный слой почвы.
Рис.7. Эрозия почвы (воздействие воды и ветра)
Ветровая эрозия, или дефляция, так же как и водная, приводит к разрушению почвенного покрова. Важнейшими условиями для ее развития являются: наличие сильных и постоянных ветров; климатических условий с недостаточным увлажнением в течение года или сезона; уничтожение естественной растительности, приводящее к тому, что на поверхность выходит легко развеваемая почва. Дефляция характерна для пустынь, полупустынь, степи и лесостепи.
По скорости развития эрозию делят на:
– нормальную (имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности);
– ускоренную (идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа).
По причинам выделяют:
– естественную;
– антропогенную эрозию.
Под плоскостным (поверхностным) смывом понимается процесс удаления верхнего слоя почвы и грунта под действием мелких струй дождевых или талых вод, стекающих по склону сплошной водной пеленой по меняющимся микроруслам, густой сетью покрывающих склон. Плоскостной смыв проявляется как в естественных условиях (эрозия нормальная, эрозия геологическая), так и в пределах антропогенно-нарушенных земель (эрозия ускоренная, эрозия антропогенная). В настоящее время, практически на всей поверхности Земли развитие плоскостного смыва в той или иной степени связано с антропогенной деятельностью, а скорость эрозии – аккумуляции за период с начала освоения земель в определенных районах возросла в десятки раз по сравнению с естественной. Плоскостной смыв в современных условиях широко распространен на сельскохозяйственных землях (эрозия почв, эрозия ирригационная, эрозия пастбищная), откосах земляного полотна автомобильных и железных дорог (дорожная эрозия), бортах карьеров и отвалах вскрышных пород и т.д.
Плоскостной смыв на сельскохозяйственных землях получил широкое развитие на распаханных склонах и является наиболее распространенным видом эрозии почв. Развитие этого процесса связано с поверхностным стоком, образующимся при выпадении дождей или таянии снега, и стекающим по склону в форме пластовых потоков или в виде мелких ручейков. При этом происходит уменьшение верхнего слоя почвы, выщелачивание органического вещества, ухудшение водно-физических свойств. О степени смытости почв судят по уменьшению содержания гумуса и по потере гумусового горизонта ( табл. 4).
Таблица 4
Классификация почв по степени смытости
| Категория смытости | Потеря гумусового горизонта (А+В1), % | Уменьшение содержания гумуса (в слое почвы 0-50 или 0-25 см) по сравнению с несмытой почвой, % |
| Слабосмытые | До 25 | 10-20 |
| Среднесмытые | 25-50 | 20-50 |
| Сильносмытые | 50-75 | более 50 |
| Весьма сильносмытые | 75-100 | – |
Загрязнение почв – в соответствии с законодательством РФ содержание в почвах химических соединений, радиоактивных элементов, патогенных организмов в количествах, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека, окружающую природную среду, плодородие земель сельскохозяйственного назначения.
Подтопление–повышение уровня грунтовых вод до глубины от 1,5 до 3 м (СНиП). Причиной подтопления в городских условиях являются, прежде всего, утечки из подземных водонесущих коммуникаций, изменение подземного пространства с нарушением естественных путей стока вод, а также усиленный полив улиц летом и таяние снега над тепловыми магистралями в холодные месяцы. Вследствие этого питание грунтовых вод в городе в 2–3 раза выше, чем за его пределами. Подтопление может повлечь за собой провалы и аварии.
Различают два типа подтопления:
1. Техногенное (как результат хозяйственной деятельности человека) - Техногенное подтопление имеет латентный (скрытый) характер и поэтому наиболее опасно, может привести к возникновению и развитию опасных процессов (оползней, карстовых явлений). Его провоцирует неграмотная деятельность людей:
– утечка из водонесущих коммуникаций, емкостей, возведенных водоемов и технологических накопителей воды;
– нарушение естественных условий поверхностного стока воды при развитии городского хозяйства, особенно ливневой канализации;
– ликвидация естественных систем дренажа, разрушение путей движения грунтовых вод заглубленными конструкциями, экранирование испаряющей поверхности территории непроницаемыми покрытиями;
– подпор грунтовых вод за счет подъема уровня воды в водохранилищах.
2. Естественное(проявление природных процессов).
Естественное подтопление – результат паводков, разливов, нагонных явлений. Последствиями подтоплений могут быть:
– ухудшение санитарно-эпидемиологической обстановки;
– загрязнения подземных вод, источника водоснабжения;
– разрушение почв, ухудшение качества земель;
– угнетение и изменение видового состава флоры и фауны;
– затопление подвалов и технических подполий, что приводит к появлению сырости, комаров и грибковых образований в жилых помещениях, разрушению коммуникаций и повышенной заболеваемости людей;
– деформация зданий, провалы, набухания и просадки почвы;
– загрязнение подпочвенных вод тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими химическими элементами;
– разрушение емкостей, продуктопроводов и других заглубленных конструкций из-за усиления процессов коррозии;
– недопустимое увлажнение, заболачивание и засоление территорий в районе подтопления;
– вырождение растительности и лесов со всеми отрицательными последствиями для животного мира;
– нарушение герметичности скотомогильников, свалок.
Деградация почв – антропогенный процесс снижения способности почв обеспечивать существование людей. Явление деградации почв состоит из множества локальных проблем. В проблеме деградации почвенного покрова многочисленные и разнообразные локальные вопросы складываются в глобальную проблему.
11.3. Показатели оценки состояния атмосферы, водных объектов,
рельефа, почв, растительности
Качество окружающей среды существенно влияет на здоровье населения. Практически все химические вещества и физические излучения в той или иной степени оказывают вредное воздействие на здоровье людей, причем важным является уровень их присутствия в окружающей среде. Согласно данным экспериментальных и эпидемиологических исследований, экологические факторы даже при невысоком уровне воздействия могут вызывать значительные расстройства здоровья людей. Загрязнение среды может приводить к серьезным нарушениям в состоянии здоровья, особенно таких малоустойчивых групп, как дети, беременные женщины, пожилые люди, больные хроническими заболеваниями. К факторам внешней среды, оказывающим влияние на организм, следует отнести: характер пищи, энергетические воздействия, динамический и химический характер атмосферы, водный компонент, биологические воздействия, сбалансированность и стабильность климатических и ландшафтных условий, ритмы природных явлений и др. Поэтому показатели оценки состояния атмосферы, водных объектов, рельефа, почв, растительности имеют огромное значение в природе, так как от них зависит жизнь всего живого на планете.
Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭЦ на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями серы, свинца и другими токсичными веществами, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение ее качества. Также в почве присутствуют канцерогенные вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в том числе раковые. Основными источниками загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы предприятий, продукты нефтепереработки.
Считается, что среди химических элементов тяжелые металлы являются наиболее токсичными, которые способны к медленному накоплению в живых организмах, вызывают отрицательное воздействие на рост и развитие. Например, избыточное количество марганца, меди, хрома, свинца, никеля и других элементов, содержащихся в почвах вблизи крупных промышленных предприятий, снижает урожайность зерновых на 20–30%, картофеля – на 47%, бобовых – на 40%. Поэтому борьба с выбросами промышленных предприятий является одновременно способом борьбы за плодородие почв. Основными органическими загрязнителями почвы являются пестициды и нефтепродукты.
Атмосферный воздух– это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Основными составными частями атмосферы являются: азот, кислород, аргон и углекислый газ. Кроме аргона в малых концентрациях содержатся другие инертные газы. В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды и твердые частицы – пыль. Повышенное содержание в атмосферном воздухе взвешенных веществ может привести к некоторому увеличению смертности населения (главным образом от болезней органов дыхания). По данным экологического мониторинга в Санкт-Петербурге по количеству нестандартных проб воздуха наиболее неблагоприятная ситуация сложилась в Московском, Петроградском, Калининском, Невском, Центральном районах. Эти районы характеризуются наличием магистралей с интенсивным движением автотранспорта, включая международные. Воздействие атмосферных загрязнителей чаще всего приводит к ослаблению иммунитета, что сопровождается снижением сопротивляемости организма и повышенной заболеваемостью. Исследованиями Института экологии и гигиены окружающей среды РАМН установлена связь между уровнем суммарного загрязнения воздуха и показателями аллергической заболеваемости у детей. В последние десятилетия существенно возросли суммарные выбросы в атмосферу от автотранспорта, причем в разных городах на долю этих выбросов приходится от 45 до 85% загрязнения воздуха. В результате примерно 30% городского населения страны дышат воздухом, в котором концентрация вредных веществ превышает санитарно-гигиенические нормативы в 10 и более раз. В городах с развитой металлургической промышленностью взрослое население чаще всего страдает болезнями органов кровообращения и органов пищеварения, а дети – болезнями органов дыхания и пищеварения, кожи и слизистых оболочек глаз. В настоящее время негативное воздействие окружающей человека среды проявляется в развитии следующих процессов: аллергизации населения, росте онкологической заболеваемости, нарушении биоритмов, росте числа лиц с избыточным весом, росте числа детей, родившихся недоношенными, акселерации, развитии профессиональных заболеваний, возрастании удельного веса хронических заболеваний и др. Необходимо отметить, что все проанализированные загрязняющие вещества воздуха входят в состав автотранспортных выбросов, которые составляют более 75% общего валового выброса вредных веществ в атмосферу.
Загрязнение гидросферы.Вода – комплексный природный ресурс, состоящий из вод Мирового океана (94%), подземных вод(4%), льда и снега (2%), воды рек, озер и болот (0,4%). Водные пространства занимают большую часть поверхности земного шара: акватория Мирового океана составляет 70,8%, а на долю суши приходится лишь 29,2% поверхности Земли. Масштабная эксплуатация Мирового океана оказывает сильное воздействие на его экосистему. Однако имеются мощные внешние источники загрязнения – атмосферные потоки и материковый сток. В результате на сегодняшний день можно констатировать наличие загрязняющих веществ не только в зонах, прилегающих к материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и в открытых частях океанов, включая Арктику и Антарктику. Интенсивное развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привело к значительному загрязнению гидросферы. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 80% всех инфекционных заболеваний в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических норм водоснабжения. По экспертным оценкам, до 80% всех химических соединений, поступающих во внешнюю среду, попадают в водоисточники.
Сохранить гармоничные отношения человека и природы – основная задача, которая стоит перед нынешним поколением. Решение этой задачи требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностей, необходимости развития у каждого человека экологического сознания, экологической культуры.
При управлении земельными ресурсами территории важное значение приобретает экологический мониторинг. Экологический мониторинг – организованный мониторинг окружающей природной среды, при котором обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной ценности экосистем, кроме того, создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.
Международное сотрудничествов решении глобальных экологических проблем – это международная деятельность на правительственном и неправительственном уровнях, осуществляемая в рамках межгосударственных соглашений, международных программ ООН, ЮНЕСКО и др., экологических программ и проектов, осуществляемых частными и государственными экологическими фондами и направленных на объединение усилий государств, частных лиц и общественных объединений в преодолении глобальных экологических проблем человечества. Международное сотрудничество в области охраны окружающей природной среды регулируется международным экологическим правом, в основе которого лежат общепризнанные принципы и нормы. Высокая приоритетность экологического фактора в международных отношениях постоянно возрастает, что связано с ухудшением состояния окружающей среды.
Интенсивное развитие экологического образования становится актуальной задачей всех цивилизованных стран и рассматривается как одно из средств преодоления глобального экологического кризиса. Экология как система научных и учебных дисциплин должна стать одним из главных компонентов содержания образования в XXI веке.