169620 (595751), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Особое свойство почвенного покрова - его плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водном и азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтетической деятельности. Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечной энергии.
Почвенный покров принадлежит к саморегулирующейся биологической системе, являющейся важнейшей частью биосферы в целом.
Почва представляет собой сложную малодинамичную систему, меняющуюся на небольших климато-ландшафтных территориях.
Экспериментально обоснованную ПДК можно рассматривать как эталонную величину отсчета, используемую для оценки опасности загрязнения почвы в конкретных почвенно-климатических условиях [ 33,17 ].
Почвенный слой является буферной зоной между атмосферой и недрами. По сути, он принимает на себя основную долю нагрузки от всех видов хозяйственной деятельности человека.
Насчитывают не менее 6 типов антропогенно-технических воздействий которые могут вызвать разного уровня ухудшение почв. В их числе: 1) водная и ветровая эрозия, 2) засоление, подщелачивание, подкисление, 3) заболачивание, 4) физическая деградация, включая уплотнение и коркообразование, 5) разрушение и отчуждение почвы при строительстве, добыче полезных ископаемых, 6) химическое загрязнение почв[ 34].
По способу поступления в почву различные загрязнители, большинство из которых антропогенного характера, можно условно разделить на: поступающие с атмосферными осадками, осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей, непосредственно поглощающиеся влажной почвой газообразные соединения и вещества, поступающие в почву с растительными и животными останками.
Основными источниками загрязнения почвы являются:
Коммунальное хозяйство, промышленные предприятия, в твердых и жидких отходах которых постоянно присутствуют различные токсические вещества, а выбрасываемые в атмосферу продукты - рано или поздно попадают в почву. Теплоэнергетика, из загрязнителей преобладают шлаки, образующиеся при сжигании каменного угля; сажа, оксиды серы, бенз(а)пирены, соединения ванадия и др. Горнодобывающая промышленность, отходами которой (отвалы) занимают немалые площади, выводя из пользования земельные угодья. FeS2,H2S04,. Сельское хозяйство. Основными загрязнителями являются удобрения, ядохимикаты и отходы животноводства, а также транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания выделяется около 280 различных веществ, которые оседают на поверхности почвы или поглощаются растениями .
Особую опасность представляют собой высокотоксичные компоненты ракетного топлива - КРТ (применяемого на первых ступенях ракет-носителей) проливы и выбросы которых происходят в районах падения ракет и при их авариях [27]
КТР-гептил относится к 1-му классу опасности, загрязняет почву, поверхностные воды, растительный покров; его обнаружили в кормовой растительности, овощах, мясе домашних животных, что приводит к попаданию его в организм человека».
Тяжелые металлы. Тяжелые металлы поступают в почву преимущественно из атмосферы с выбросами промышленных предприятий а свинец — с выхлопными газами автомобилей. Описаны случаи [34,36] , когда большие количества тяжелых металлов попадали в почву с оросительными водами, если выше водозабора в реки сбрасывались сточные воды промышленных предприятий. Наиболее типичными загрязнителями данной группы являются: свинец, кадмий, ртуть, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь и ванадий.
Из атмосферы в почву тяжелые металлы попадают чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяются, переходя в гидроксиды, карбонаты или в форму обменных катионов
Если почва прочно связывает тяжелые металлы (богатые гумусом тяжелосуглинистые и глинистые почвы), тем самым, предохраняя от загрязнения грунтовые воды и растительную продукцию, она сама постепенно становится все более загрязненной, что может привести к разрушение органического вещества с выбросом тяжелых металлов в почвенный раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного использования [35].
Почвы песчаные, малогумусные устойчивы против загрязнения, за счет того, что они слабо связывают тяжелые металлы, легко отдают их растениям или пропускают их с фильтрующимися водами. Таким образом, происходит загрязнение растений и подземных вод [37]/
Тяжелые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы, в прогнозе же они должны стать самыми опасными, более опасными, чем отходы АЭС и твердые отходы. Загрязнение тяжелыми металлами связано с их широким использованием в промышленном производстве вкупе со слабыми системами очистки, в результате чего тяжелые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и почву, загрязняя и отравляя ее.
Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. Почва является основной средой, в которую попадают тяжелые металлы, в том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником вторичного загрязнения приземного воздуха и вод. Из почвы тяжелые металлы усваиваются растениями, которые затем попадают в пищу более высокоорганизованным животным.
Необходимо отметить, что гигиеническое состояние почвы ухудшается, хотя способность почвы к самоочищению является основным гигиеническим требованием для сохранения биологического равновесия. Почва уже не в состоянии справиться без помощи человека с загрязнениями [36,38,39,40].
Глава II. Методики исследования загрязнения окружающей среды и оценки ее качества
Для выполнения задач и достижения цели были разработаны нами методики исследования комплексной эколого-геохимической оценки урболандшафтов Волгоградской агломерации, которая заключается в исследовании почв, растительности, оценки выбросов промышленных предприятий и влияния ОС на здоровье человека.
2.1 Ландшафтная индикация загрязнения природной среды и биотестирование
Ландшафтно-геохимические исследования загрязнения, опирающиеся на классические представления о геохимии ландшафтов (М.А. Глазовская, [41] А.И. Перельман, НЛ. Солнцева), геохимии поисков полезных ископаемых (Н.С. Касимов, Ю.Е. Сает), использующие геохимию техногенеза - представления о технобиогеомах, технофильности химических элементов, их деструкционной активности и т.д., получили широкое распространение в Московском университете и институтах АН СССР [31,44].
Интересны представления А.И. Перельмана о геохимических принципах систематики антропогенных ландшафтов, использующего положения о формах движения материи и выделяющего следующие этапы развития ландшафтов: абиогенный (только механическая и физико-химическая миграция), биогенный (добавляется биогенная миграция) и техногенный (добавляется техногенная миграция). На взгляд авторов [46], формирование техногенных комплексов в первую очередь обусловлено интенсивностью поступления техногенных веществ, т.е. объемом техногенной миграции, а особенности дальнейшей миграций техногенных выбросов в ландшафтах определяются зональными и региональными факторами, особенно соотношением интенсивности и емкости техногенной, механической и биогенной миграций. Интенсивность накопления выбросов обусловливается соотношением различных видов миграции веществ. При преобладании техногенных потоков веществ над природными, а также при наибольшем распространении техногенных векторов миграции резко усиливается аккумуляция техногенных выбросов в ландшафтах и формируются техногенные аномалии и комплексы.[42-47]
Картированию геохимических техногенных аномалий в почвах городов посвящены исследования института ИМГРЭ. Сотрудники почвенного института им. Докучаева, почвенного факультета МГУ, Института экспериментальной метеорологии, Института географии ДВНЦ выявляют и регистрируют техногенные аномалии в почвах вблизи промышленных центров [10,13,20,15]. Дистанционные методы регистрации загрязнений разрабатываются в ГГИ, ИКИ и госцентре "Природа" [5].
В рамках проектов МАБ ЮНЕСКО "Человек и биосфера" осуществляются мониторинги: фоновый, различные региональные, биосферный, геохимический, экологический, ландшафтный. Методические приемы организации мониторинга не разработаны, а комплекс наблюдений, как правило, методологически не обоснован, наблюдения проводятся в рамках произвольно установленных границ, нет ландшафтного и географического обоснования выбора мест наблюдений.
Каждый из мониторингов должен проводиться в рамках целостных природных образований - ландшафтов. Поэтому выбор мест наблюдений должен предваряться ландшафтной съемкой территории, а набор параметров наблюдений предопределяется целью мониторинга.
Основной подход к обоснованию мониторинга техногенных воздействий на ландшафт - это применение принципов ландшафтной индикации загрязнения. Ландшафтная структура территории сама по себе уже индикатор состояния природы, а нарушение ее плановой и вертикальной структуры индицирует уровень техногенного воздействия. Суть ландшафтной индикации загрязнения состоит в том, что по состоянию ландшафта н его морфологической структуры индицируется уровень загрязнения. Индикатор - физическое явление, химическое вещество или организм, наличие, количество или перемена состояния которых указывают на характер или изменение свойств окружающей среды. Наиболее ярко индицируют воздействия биотические компоненты ландшафта. Поэтому при организации техногенных стационаров следует дать ландшафтное и ландшафтно-геохимическое направление этим исследованиям, что необходимо для регламентирования техногенных нагрузок на ландшафт, регулирования потоков техногенных веществ в природе и экологического нормирования.
Изучая ответные реакции ландшафта как целостного природного образования на техногенные нагрузки, возникающие при воздействии определенного производства в разных природных зонах, можно судить о сравнительной их устойчивости к одному типу техногенного воздействия. Нарушенность ландшафта, испытывающего техногенное воздействие, определяется степенью измененности отдельных природных компонентов или его структуры в целом. При этом измененность ландшафта может проявляться либо в виде его техногенных модификаций, либо в виде коренной перестройки основных структур всего комплекса. Техногенно обусловленные отклонения ведущих компонентов на величину, большую естественной амплитуды колебаний, ведут к их нарушению, коренной перестройке структуры ландшафтов и превращению их в техногенные образования - техногеомы - составные части природно-техногенных систем (ПТС), т.е. их техногенной трансформации. При анализе этих изменений устанавливаются критические экологические нагрузки на ландшафт. Показатель техногенного воздействия - поступление техногенного вещества на единицу площади за единицу времени, показатель нарушения ландшафта — площади его структурной перестройки, а также территориальные ареалы изменения компонентов и элементов. Таким образом, по нарушенности ландшафта в целом, а также модификациям и трансформациям его компонентов и элементов выявляется или индифицируется уровень техногенного воздействия, что может служить отправными точками при экологическом нормировании.
Исследования техногенного воздействия на ландшафт получили мощный методологический импульс с возникновением концепции геотехнической системы. Воздействие техники как фактора интеграции природы и различных ее компонентов рассматривалось в работах А.Ю. Ретеюма, К.Н. Дьяконова, Л. Ф. Куницина, B.C. Преображенского, Л.И. Мухиной.[6,7,48] Ими определено понятие природно-техническая система (или геотехническая система) и предложена схематическая классификация техники по отношению к природе.
При изучении техногенного воздействия на ландшафт таких детериорантных отраслей промышленности, как черная и цветная металлургия, теплоэнергетика, настолько сильно изменяющие природу, что уже невозможно рассматривать ее в отрыве от их воздействия. Поэтому авторами [46] введено понятие природно-техногенная система, составные части которой - технические элементы и природа сферы их воздействия. Целостность функционирования этих систем обеспечивает техногенный поток вещества в технологической цепи, на выходе из нее в природу и распределение его в природе.
Вероятно, в будущем будет возможно дозирование поступающих в природу техногенных выбросов, будет осуществлен контроль за потоком загрязняющих веществ, т.е. процессом техногенного воздействия на ландшафт можно будет управлять.
При постановке физико-географических исследований в сферах воздействия цветной, черной металлургии и теплоэнергетики на ландшафты разных природных зон были разработаны принципиальные схемы-модели природно-техногенных систем [46,48,49], которые позволили рассмотреть взаимодействие природы и техники, выявить связи и дать их количественную характеристику.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
