Cilvēka radītais augsnes piesārņojums un tā sekas. Augsnes piesārņojuma novērtējums

2024 Autors: Henry Conors | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-12 10:47

Augsne ir īpašs dabas veidojums, kas nodrošina koku, kultūraugu un citu augu augšanu. Ir grūti iedomāties dzīvi bez mūsu auglīgajām augsnēm. Bet kā mūsdienu cilvēks attiecas uz augsnēm? Mūsdienās cilvēku radītais augsnes piesārņojums ir sasniedzis milzīgus apmērus, tāpēc mūsu planētas augsnēm ir ļoti nepieciešama aizsardzība un aizsardzība.

Augsne - kas tas ir?

Augsnes aizsardzība pret piesārņojumu nav iespējama bez skaidras izpratnes par to, kas ir augsne un kā tā veidojas. Apskatīsim šo jautājumu sīkāk.

Augsne (vai augsne) ir īpašs dabas veidojums, jebkuras ekosistēmas neaizstājama sastāvdaļa. Tas veidojas sākotnējā iežu augšējā slānī saules, ūdens un veģetācijas ietekmē. Augsne ir sava veida tilts, saite, kas savieno ainavas biotiskos un abiotiskos komponentus.

Galvenie procesi, kas veido augsni, ir laikapstākļi un dzīvībai svarīga darbībaorganismiem. Mehānisko laikapstākļu procesu rezultātā sākumieži tiek iznīcināti un pakāpeniski sasmalcināti, un dzīvie organismi piepilda šo nedzīvo masu ar organiskām vielām.

Cilvēku radītais augsnes piesārņojums ir viena no galvenajām mūsdienu ekoloģijas un dabas apsaimniekošanas problēmām, kas īpaši saasinājās 20. gadsimta otrajā pusē.

Augsnes struktūra

Jebkura augsne sastāv no 4 galvenajām sastāvdaļām. Tas ir:

• akmens (pamataugsne, aptuveni 50% no kopējās masas);
• ūdens (apmēram 25%);
• gaiss (apmēram 15%);
• organiskās vielas (humuss, līdz 10%).

Atkarībā no šo komponentu attiecības augsnē izšķir šādus augšņu veidus:

• akmeņains;
• māls;
• smilšaina;
• humic;
• sāls.

Galvenā augsnes īpašība, kas to atšķir no jebkuras citas ainavas sastāvdaļas, ir tās auglība. Šī ir unikāla īpašība, kas apmierina augus ar nepieciešamajām barības vielām, mitrumu un gaisu. Tādējādi augsne nodrošina visas veģetācijas un kultūraugu ražas bioloģisko produktivitāti. Tāpēc augsnes un ūdens piesārņojums ir tik aktuāla problēma uz planētas.

Augsnes seguma pētījumi

Augsnes izpēti veic īpaša zinātne - augsnes zinātne, par kuras pamatlicēju tiek uzskatīts pasaulslavenais zinātnieks Vasīlijs Dokučajevs. Tieši viņš 19. gadsimta beigās pirmais pamanīja, ka augsnes izplatās līdziZemes virsma ir diezgan dabiska (augšņu platuma zonalitāte), kā arī nosauktas skaidras augsnes morfoloģiskās pazīmes.

B. Dokučajevs uzskatīja augsni par neatņemamu un neatkarīgu dabas veidojumu, ko neviens no zinātniekiem nebija darījis pirms viņa. Zinātnieka slavenākais darbs - 1883. gada "Krievijas černozems" - ir uzziņu grāmata visiem mūsdienu augsnes zinātniekiem. V. Dokučajevs veica rūpīgu mūsdienu Krievijas un Ukrainas stepju zonas augšņu izpēti, kuras rezultāti veidoja grāmatas pamatu. Tajā autore izcēla galvenos augsnes veidošanās faktorus: pamatiežus, reljefu, klimatu, vecumu un floru. Zinātnieks sniedz ļoti interesantu jēdziena definīciju: "augsne ir sākotnējā iežu, klimata un organismu funkcija, kas reizināta ar laiku."

Pēc Dokučajeva augšņu izpētē aktīvi iesaistījās arī citi pazīstami zinātnieki. Starp tiem: P. Kostyčevs, N. Sibircevs, K. Gļinka un citi.

Augsnes nozīme un loma cilvēka dzīvē

Frāze "zemes māsa", ko mēs dzirdam ļoti bieži, nav simboliska vai metaforiska. Tā tiešām ir. Tas ir galvenais cilvēces pārtikas avots, kas tā vai citādi nodrošina aptuveni 95% no visas pārtikas. Visu mūsu planētas zemes resursu kopējā platība šodien ir 129 miljoni km22 zemes platības, no kurām 10% ir aramzeme, bet vēl 25% ir siena lauki un ganības.

Augsnes sāka pētīt tikai 19. gadsimtā, bet cilvēki zināja par to brīnišķīgo īpašumu - auglību,no vissenākajiem laikiem. Tā ir augsne, kas par savu eksistenci ir parādā visiem augu un dzīvnieku organismiem uz Zemes, tostarp cilvēkiem. Nav nejaušība, ka planētas visblīvāk apdzīvotās vietas ir apgabali ar visauglīgākajām augsnēm.

Augsne ir galvenais lauksaimnieciskās ražošanas resurss. Daudzas starptautiskā līmenī pieņemtas konvencijas un deklarācijas aicina racionāli un rūpīgi apstrādāt augsni. Un tas ir acīmredzami, jo kopējais zemju un augsnes piesārņojums apdraud visas cilvēces pastāvēšanu uz planētas.

Augsnes sega ir vissvarīgākais Zemes ģeogrāfiskā apvalka elements, kas atbild par visiem procesiem biosfērā. Augsne uzkrāj milzīgu daudzumu organisko vielu un enerģijas, tādējādi darbojoties kā milzu bioloģiskais filtrs. Šī ir galvenā saite biosfērā, kuras iznīcināšana izjauks visu tās funkcionālo struktūru.

21. gadsimtā slodze uz augsnes segumu ir palielinājusies vairākas reizes, un augsnes piesārņojuma problēma kļūst par vissvarīgāko un globālo problēmu. Ir vērts atzīmēt, ka šīs problēmas risinājums ir atkarīgs no visu pasaules valstu darbību koordinācijas.

Zemes un augsnes piesārņojums

Augsnes piesārņojums ir augsnes seguma degradācijas process, kas būtiski palielina ķīmisko vielu saturu tajā. Šī procesa indikatori ir dzīvi organismi, jo īpaši augi, kas pirmie cieš no augsnes dabiskā sastāva pārkāpumiem. Tajā pašā laikā augu reakcija ir atkarīga no to jutības līmeņa pret šādām izmaiņām.

VajadzētuJāpiebilst, ka mūsu valsts paredz kriminālatbildību par cilvēku veiktu zemes piesārņošanu. Jo īpaši Krievijas Federācijas Kriminālkodeksa 254. pants izklausās pēc "Zemes sabojāšanas".

Augsnes piesārņotāju tipoloģija

Galvenais augsnes piesārņojums sākās divdesmitajā gadsimtā, strauji attīstoties rūpnieciskajam kompleksam. Ar augsnes piesārņojumu saprot tai netipisku komponentu - tā saukto "piesārņotāju" - ievadīšanu augsnē. Tie var būt jebkurā agregācijas stāvoklī - šķidrā, cietā, gāzveida vai kompleksā.

Visus augsnes piesārņotājus var iedalīt 4 grupās:

• organiskie (pesticīdi, insekticīdi, herbicīdi, aromātiskie ogļūdeņraži, hlora savienojumi, fenoli, organiskās skābes, naftas produkti, benzīns, lakas un krāsas);
• neorganiskie (smagie metāli, azbests, cianīdi, sārmi, neorganiskās skābes un citi);
• radioaktīvs;
• bioloģisks (baktērijas, patogēni, aļģes utt.).

Līdz ar to galvenā augsnes piesārņošana tiek veikta ar šo un dažu citu piesārņotāju palīdzību. Palielināts šo vielu saturs augsnē var radīt negatīvas un neatgriezeniskas sekas.

Zemes piesārņojuma avoti

Šodien varat nosaukt lielu skaitu šādu avotu. Un to skaits katru gadu tikai pieaug.

Uzskaitīsim galvenos augsnes piesārņojuma avotus:

1. Dzīvojamās ēkas un inženierkomunikācijas. Tas ir galvenais avotszemes piesārņojums pilsētās. Šajā gadījumā cilvēka augsnes piesārņojums notiek ar sadzīves atkritumiem, pārtikas atkritumiem, būvgružiem un sadzīves priekšmetiem (vecām mēbelēm, drēbēm utt.). Lielajās pilsētās jautājums "kur likt atkritumus?" izvērtās par īstu traģēdiju pilsētas vadībai. Tāpēc pilsētu nomalēs izaug milzīgi kilometrus gari poligoni, kuros tiek izgāzti visi sadzīves atkritumi. Attīstītajās Rietumu valstīs jau sen ir ieviesta atkritumu pārstrādes prakse īpašās iekārtās un rūpnīcās. Un šeit tiek nopelnīta liela nauda. Mūsu valstī šādi gadījumi, diemžēl, pagaidām ir reti.
2. Rūpnīcas un rūpnīcas. Šajā grupā galvenie augsnes piesārņojuma avoti ir ķīmiskā, kalnrūpniecības un mašīnbūves rūpniecība. Cianīdi, arsēns, stirols, benzols, polimēru recekļi, sodrēji - visas šīs briesmīgās vielas nokļūst augsnē lielo rūpniecības uzņēmumu teritorijā. Liela problēma šobrīd ir arī automašīnu riepu pārstrādes problēma, kas izraisa lielus ugunsgrēkus, kurus ir ļoti grūti nodzēst.
3. Transporta komplekss. Šajā gadījumā zemes piesārņojuma avoti ir svins, ogļūdeņraži, sodrēji un slāpekļa oksīdi. Visas šīs vielas izdalās iekšdedzes dzinēju darbības laikā, pēc tam tās nosēžas uz zemes virsmas un uzsūcas augos. Tādējādi tie nonāk arī augsnes segumā. Tajā pašā laikā augsnes piesārņojuma pakāpe būs pēc iespējas augstāka gar galvenajām maģistrālēm un ceļu krustojumos.
4. Agroindustriālais komplekss. Saņemot pārtiku no zemes, mēs tajā pašā laikā to it kā saindējamTas neizklausījās paradoksāli. Cilvēku augsnes piesārņojums šeit notiek, augsnē ievadot mēslojumu un ķīmiskas vielas. Tā augsnē nokļūst viņam briesmīgas vielas - dzīvsudrabs, pesticīdi, svins un kadmijs. Turklāt ķimikāliju pārpalikumu nokrišņi var izskalot no laukiem pastāvīgās straumēs un gruntsūdeņos.
5. Radioaktīvie atkritumi. Augsnes piesārņojums ar kodolrūpniecības atkritumiem rada ļoti lielas briesmas. Tikai daži cilvēki zina, ka kodolreakciju laikā atomelektrostacijās aptuveni 98–99% degvielas nonāk atkritumos. Tie ir urāna skaldīšanas produkti - cēzijs, plutonijs, stroncijs un citi elementi, kas ir ārkārtīgi bīstami. Ļoti liela problēma mūsu valstij ir šo radioaktīvo atkritumu apglabāšana. Katru gadu pasaulē rodas aptuveni 200 000 kubikmetru kodolatkritumu.

Galvenie piesārņojuma veidi

Augsnes piesārņojums var būt dabisks (piemēram, vulkāna izvirdumu laikā) vai antropogēns (tehnogēns), ja piesārņojums rodas cilvēka vainas dēļ. Pēdējā gadījumā augsnē nonāk vielas un produkti, kas nav raksturīgi dabiskajai videi un negatīvi ietekmē ekosistēmas un dabas kompleksus.

Augsnes piesārņojuma veidu klasificēšanas process ir ļoti sarežģīts, dažādi avoti nodrošina dažādas klasifikācijas. Tomēr galvenos augsnes piesārņojuma veidus var attēlot šādi.

Mājsaimniecību augsnes piesārņojums ir augsnes piesārņojums ar atkritumiem, atkritumiem un emisijām. Šajā grupā ietilpst dažāda rakstura piesārņotāji ar atšķirīgu agregācijas stāvokli. Viņi irvar būt gan šķidrs, gan ciets. Kopumā šāda veida piesārņojums nav pārāk bīstams augsnei, tomēr pārmērīga sadzīves atkritumu uzkrāšanās aizsprosto teritoriju un kavē normālu augu augšanu. Sadzīves augsnes piesārņojuma problēma visaktuālākā ir megapolēs un lielajās pilsētās, kā arī apdzīvotās vietās ar neatbilstošu atkritumu savākšanas sistēmu.

Augsnes ķīmiskais piesārņojums, pirmkārt, ir piesārņojums ar smagajiem metāliem, kā arī pesticīdiem. Šāda veida piesārņojums jau tagad rada lielu apdraudējumu cilvēkiem. Galu galā smagajiem metāliem ir spēja uzkrāties dzīvā organismā. Augsnes ir piesārņotas ar smagajiem metāliem, piemēram, svinu, kadmiju, hromu, varu, niķeli, dzīvsudrabu, arsēnu un mangānu. Galvenais augsnes piesārņotājs ir benzīns, kas satur ļoti toksisku vielu - tetraetilsvinu.

Pesticīdi ir arī ļoti bīstamas vielas augsnei. Galvenais pesticīdu avots ir modernā lauksaimniecība, kas aktīvi izmanto šīs ķīmiskās vielas cīņā pret vabolēm un kaitēkļiem. Tāpēc pesticīdi augsnēs uzkrājas lielos daudzumos. Dzīvniekiem un cilvēkiem tie nav mazāk bīstami kā smagie metāli. Tādējādi ļoti toksiskā un ļoti stabilā narkotika DDT tika aizliegta. Tas spēj nesadalīties augsnē gadu desmitiem, zinātnieki ir atraduši tā pēdas pat Antarktīdā!

Pesticīdi ļoti kaitē augsnes mikroflorai: baktērijām un sēnītēm.

Augsnes radioaktīvais piesārņojums ir augsnes piesārņojums ar atomelektrostaciju atkritumiem. Radioaktīvās vielas ir ārkārtīgi bīstamas, jo tās viegli nokļūstiekļūt dzīvo organismu barības ķēdē. Par visbīstamāko radioaktīvo izotopu tiek uzskatīts stroncijs-90, kam raksturīgs augsts iznākums kodola skaldīšanas laikā (līdz 8%), kā arī ilgs (28 gadi) pussabrukšanas periods. Turklāt tas ir ļoti kustīgs augsnē un spēj nogulsnēties cilvēku un dažādu dzīvo organismu kaulaudos. Citi bīstamie radionuklīdi ir cēzijs-137, cērijs-144, hlors-36.

Vulkāniskais augsnes piesārņojums – šis piesārņojuma veids pieder pie dabiskās grupas. Tas sastāv no toksisku vielu, kvēpu un sadegšanas produktu iekļūšanas augsnē, kas rodas vulkāna izvirdumu rezultātā. Šis ir ļoti rets augsnes piesārņojuma veids, kas raksturīgs tikai noteiktām mazām teritorijām.

Augsnes mikotoksiskais piesārņojums arī nav tehnogēns un tam ir dabiska izcelsme. Piesārņojuma avots šeit ir daži sēņu veidi, kas izdala bīstamas vielas - mikotoksīnus. Ir vērts atzīmēt, ka šīs vielas dzīvajiem organismiem rada tikpat lielu apdraudējumu kā visas pārējās iepriekš uzskaitītās vielas.

Augsnes erozija

Erozija ir bijusi un joprojām ir galvenā problēma auglīgā augsnes slāņa saglabāšanā. Katru gadu tas "apēd" lielas auglīgas augsnes platības, savukārt augsnes seguma dabiskās atjaunošanas ātrums ir daudz zemāks par erozijas procesu ātrumu. Zinātnieki jau ir rūpīgi izpētījuši šo procesu iezīmes un atraduši pasākumus to apkarošanai.

Erozija var būt:

• ūdens
• vējš

Acīmredzot,pirmajā gadījumā galvenais erozijas faktors ir plūstošs ūdens, bet otrajā gadījumā vējš.

Ūdens erozija ir biežāka un bīstamāka. Tas sākas ar nelielas, tikko pamanāmas gravas parādīšanos uz zemes, bet pēc katra stipra lietus šī grava paplašināsies un palielināsies, līdz pārvērtīsies par īstu grāvi. Vasaras periodā vien uz absolūti līdzenas virsmas var parādīties grāvis 1-2 metru dziļumā! Nākamais ūdens erozijas posms ir gravas veidošanās. Šai reljefa formai raksturīgs liels dziļums un sazarota struktūra. Gravas katastrofāli iznīcina laukus, pļavas un ganības. Ja grava netiks izcīnīta, agri vai vēlu tā pārvērtīsies par staru.

Ūdens erozijas procesi ir aktīvāki stepju reģionā ar nelīdzenu reljefu, kur ir ļoti maz veģetācijas.

Vēja eroziju izraisa vētras un sausie vēji, kas var uzpūst līdz pat 20 centimetriem no augšējās (auglīgākās) augsnes bumbas. Vējš lielos attālumos nes augsnes daļiņas, atsevišķās vietās veidojot līdz 1-2 metrus augstus nogulumus. Visbiežāk tie veidojas gar stādījumiem un meža joslām.

Augsnes piesārņojuma novērtējums

Lai veiktu pasākumu kopumu augsnes seguma aizsardzībai, ir ļoti svarīgi veikt atbilstošu augsnes piesārņojuma novērtējumu. To aprēķina ar sarežģītiem matemātiskiem aprēķiniem pēc detalizētu ķīmisko un vides pētījumu kompleksa. Novērtējumu sniedz kompleksais piesārņojuma rādītājs Z_c.

Augsnes piesārņojuma novērtējums tiek veikts, ņemot vērā vairākus svarīgus faktorus:

• piesārņojuma avotu specifika;
• ķīmisko elementu komplekss - augsnes piesārņotāji;
• piesārņojošo vielu prioritāte, saskaņā ar MPC vielu sarakstu;
• zemes izmantošanas veids un apstākļi.

Pētnieki identificē vairākus augsnes piesārņojuma līmeņus, proti:

1. Derīgs (Z_{ar mazāk nekā 16).}
2. Mēreni bīstami (Z_{no 16 līdz 38).}
3. Bīstams (Z_{c no 38 līdz 128).}
4. Īpaši bīstami (Z_{ar vairāk nekā 128).}

Augsnes aizsardzība

Atkarībā no piesārņojuma avota un tā ietekmes intensitātes ir izstrādāti īpaši pasākumi augsnes seguma aizsardzībai. Šie pasākumi ietver:

1. Likumdošanas un administratīvā (attiecīgo likumu pieņemšana augsnes aizsardzības jomā un kontrole pār to izpildi).
2. Tehnoloģiskā (bezatkritumu ražošanas sistēmu izveide).
3. Sanitārija (atkritumu un augsnes piesārņotāju savākšana, dezinfekcija un iznīcināšana).
4. Zinātniskā (jaunu tehnoloģiju izstrāde notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, augsnes stāvokļa novērtēšana un monitorings).
5. Meža meliorācija un preterozijas (tie ir pasākumi speciālu patversmes jostu stādīšanai gar laukiem, hidrotehnisko būvju izbūvei un pareizai labības stādīšanai).

Secinājums

Krievijas augsnes ir kolosāla bagātība, pateicoties kurai mums ir pārtika, un ražošana tiek nodrošināta ar nepieciešamajām izejvielām. Gruntēšanaveidojusies daudzu gadsimtu laikā. Tāpēc augšņu aizsardzība no piesārņojuma ir valsts svarīgākais uzdevums.

Mūsdienās ir liels skaits augsnes piesārņojuma avotu: tie ir transports, rūpniecība, pilsētas, komunālie pakalpojumi, atomelektrostacijas, lauksaimniecība. Zinātnieku, valsts iestāžu un sabiedrisko darbinieku kopīgs uzdevums ir aizsargāt augsnes no visu šo faktoru kaitīgās ietekmes vai vismaz samazināt to kaitīgo ietekmi uz augsnēm.