Охрана почв

Пыльные, или черные, бури возникают при сильных ветрах. Ветер поднимает такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность. В песчаных пустынях они известны с древних времен. Пыльные бури захватывают огромные территории. Пыльные бури свирепствуют во многих районах Африки, Азии, Австралии, они отмечены в южных районах Украины, на Северном Кавказе, в Нижнем Поволжье, Казахстане и Средней Азии.

Ветровая эрозия особенно опасна для песчаных, супесчаных, карбонатных почв. Сведение лесов, разрушение растительного по­крова при перевыпасе скота, неправильная обработка почвы в засушливых районах приводят к возникновению подвижных пес­ков, наступающих на плодородные почвы оазисов, поселки и горо­да. Они представляют большую угрозу хозяйству, поэтому закрепление песков, борьба с ветровой эрозией являются важными за­дачами охраны и восстановления плодородия почв.

Часто вмешательство человека в естественные природные про­цессы усиливает аридизацию территорий. Под этим термином понимают сложные и разнообразные явления умень­шения увлажненности обширных территорий и вызванное этим сокращение биологической продуктивности экологических систем. Аридизация обширных территорий Африки, Юго-Восточной и Южной Азии, Южной Америки проявляется частыми засухами, наступлением пустынь на окраинные участки саванн, оазисов, опустыниванием ранее плодородных районов. Аридизация этих районов объясняется примитивным земледелием, нерациональ­ным использованием пастбищ, беспорядочным применением тех­ники. Ряд ученых полагает, что возникновение пустынь Ближнего Востока и Северной Африки связано с вырубкой лесов и нерациональным использованием пастбищ.

Водная эрозия может быть плоскостной, струйчатой и овражи­стой, она вызывает оползни и сели. При плоскостной эрозии про­исходит постепенный смыв поверхностного слоя почвы талыми водами и дождями. Частицы почвы, смытые с возвышенных уча­стков, задерживаются в понижениях. Образующиеся во время таяния снега и дождей промоины почвы заравниваются при обра­ботке. Поэтому на первых стадиях эрозия малозаметна. Обнару­жить ее можно тогда, когда на возвышенных участках, лишенных верхнего плодородного слоя, выступают нижние, более светлые горизонты, а в понижениях скапливается смытая часть почвы, бо­лее темная и плодородная. На почвах, лишенных гумусового го­ризонта, растения развиваются плохо, урожайность снижается. Бороздчатая, или струйчатая (ручейковая), эрозия интенсивно развивается при дружном тая­нии снега весной и во время сильных ливней на полях, воз­деланных на склонах холмов, лишенных растительности и за­нятых пропашными культура­ми. Вода, стекающая по скло­нам, увлекает за собой частицы почвы, образуя неглубокие па­раллельные струйчатые размывы. Развитию ручейковой эрозии способствует рас­пашка почвы вдоль склонов.

Овражная эрозия развивается на крутых и пологих скло­нах, лишенных древесной растительности, со слабо развитой дерновиной. Ручейки, сбегаю­щие со склона, соединяются вместе, образуя единый поток. Он смывает поверхностный слой почвы, углубляет дно до материнской породы, подмы­вает берега. Скорость формирования оврагов зависит от особенностей почв, рельефа местности, природно-климатических условий. Средняя скорость роста оврага 1-3 м в год; есть районы, где она достигает 8 и даже 25 м в год. Овраги врезаются в поля, сокращают пахотные земли, затрудняют применение техники. Появление овражной сети связано с нерацио­нальным земледелием, с бесхозяйственным отношением к земле.

Селевые потоки и оползни - наиболее опасные формы водной эрозии в горах. Возникают они вследствие вырубки горных лесов, неумеренного выпаса скота, который вытаптывает травянистую растительность, нарушает, разбивает дернину на склонах. Сели (в пер. с арабского - поток) - это мощные горные грязекаменные потоки, вызванные сильными дождями. Вода сносит с крутых склонов не только почву, но и большие камни и вырванные с кор­нем деревья. Обладая большой разрушительной силой, селевые потоки приносят большие убытки хозяйству, сопровождаются человеческими жертвами.

Селевая опасность возникает в связи со стремлением людей ис­пользовать земли, подверженные воздействию селевых потоков. Поэтому освоение горных склонов должно сопровождаться спе­циальными профилактическими мерами. Они подразделяются на три группы: оповещение населения, активные воздействия на процессы селеобразования, защита от сформированных селевых потоков.

Ирригационная эрозия характерна для районов орошаемого земледелия, возникает в результате неумеренного и неправильно­го полива. Вода, подаваемая на поля, идет мощным потоком, сте­кает по склонам, смывает и разрушает почву, что может привести к образованию оврагов.

Водная эрозия распространена на Земле значительно шире, чем ветровая, причиняемый ею вред более существенный. Поверхностными стоками воды сносятся плодородные частицы почвы, происходят ее выщелачивание, частичная или полная по­теря плодородия. На эродированных участках снижается урожай сельскохозяйственных растений: на слабосмытых - на 10-15%, среднесмытых - на 15-40%, сильносмытых - на 50-75%. Разные культуры по-разному реагируют на эрозию почвы.

Вред от водной эрозии выражается также в нарушении водного режима территории, что проявляется в прогрессирующем иссуше­нии эродированных земель, в катастрофических наводнениях, за­сорении русел и устьев рек наносами, в заилении озер, прудов и водохранилищ. Наводнения периодически повторяются во мно­гих районах земного шара: в США, Южной Америке, Южной и Юго-Восточной Азии. Наиболее подвержены водной эрозии возвышенности степной и лесостепной зон европейской части России, предгорья и нижний пояс гор Средней Азии, Кавказа, Крыма.

Паводки и наводнения распространены в большей части пред­горных, межгорных и возвышенных районов. В России наиболее катастрофическими они бывают в предгорьях на юге Дальнего Востока, Черноморского побережья и на северных склонах Боль­шого Кавказа.

2.2. Антропогенные воздействия на почву

Негативное антропогенное воздействие на почву проявля­ется в ее деградации (ухудшении качества почвы в результате снижения плодородия) и полном разрушении. Эти процессы могут происходить как в результате природных явлений (при­родное изменение условий почвообразования, извержение вул­канов, ураганы и др.), так и в результате нерациональной хо­зяйственной деятельности человека. Явления деградации и полного разрушения почв многообразны и выражаются в следующих экологических проблемах:

1) Промышленная эрозия почв - разрушение почвенного по­крова промышленной деятельностью человека, а именно отчуждение почв городами, поселками, дорогами, линиями электропередачи и связи, трубопроводами, карьерами, водо­хранилищами, свалками и т.д.

2) Дегумификация почв - уменьшение содержания и запасов органического вещества. Дегумификация наблюдается при рас­пашке целинных почв. Этот процесс наиболее интенсивен в первые 5 - 10 лет, а через 30 - 50 лет стабилизируется. Развитие дегумификации определяется соотношением в севооборотах пропашных культур и культур сплошного сева, удельным ве­сом многолетних трав, применением органических и мине­ральных удобрений.

3) Почвоутомление и истощение почв - процессы, происходя­щие в почвах в результате длительного возделывания одного вида сельскохозяйственных культур. Например, длительное возделывание подсолнечника приводит к обеднению почвы калием.

4) Вторичное засоление, осолонцевание и слитизация почв. Про­цессы вторичного засоления, осолонцевания и слитизации почв возникают на орошаемых почвах при несовершенных проектах и нарушении правил эксплуатации ирригационных систем.

Вторичное засоление - засоление почв при орошении по­чвы минерализованными водами или пресными водами в ре­зультате подъема уровня минерализованных грунтовых вод.

Вторичное осолонцевание - комплекс процессов, вызван­ных содовым засолением: изменение реакции почвенного ра­створа (рН 9 - 11), увеличение содержания натрия в составе поглощенных катионов, пептизация коллоидов, повышение мобильности органического вещества, ухудшение водно-фи­зических свойств почвы, прежде всего структуры.

Вторичная слитизация - ухудшение структуры почв вслед­ствие содового засоления.

Причинами деградации орошаемых почв служат бездренаж­ное орошение, большие потери воды на фильтрацию, превы­шение оросительных норм, неконтролируемая подача воды, полив минерализованной водой.

5) Вторичная кислотность почв - кислотность почв ниже оп­тимальной реакции почв, которая для многих сельскохозяй­ственных растений находится в интервале рН 5,5 - 8; вторич­ная кислотность возникает в результате выбросов в атмосферу соединений кислот промышленного, транспортного и другого происхождения.

6) Затопление, разрушение и засоление почв водами водохрани­лищ. Создание водохранилищ сопровождается развитием ком­плекса негативных процессов, приводящих к деградации по­чвенного покрова: затопление пойменных и надпойменных террас, подъем уровня грунтовых вод и подтопление почв, аб­разия берегов и засоление дельт, размыв и уничтожение почв приморских дельт, загрязнение и содовое (щелочное) засоле­ние вод и почв и др.

Засоление почв связано с различными причинами. В результате избыточного полива в орошаемом земледелии происходит подъем уровня сильно минерализованных грунтовых вод. По капиллярам почвы они поднимаются в верхние слои, вызывая их вторичное засоление. Возможно засоление почвы при наличии плотного во­доупорного слоя на небольшой глубине. Этот слой препятствует проникновению воды в более глубокие слои и способствует подъ­ему минерализованных вод по почвенным капиллярам.

Заболачивание почв тесно связано с водным режимом террито­рии и возможно при условии постоянного или длительного их переувлажнения. Наиболее благоприятны для заболачивания условия лесной зоны, где умеренные летние температуры сочетают­ся с большим количеством осадков и слабым испарением. В пер­вую очередь заболачиваются низменности и слабо всхолмленные территории. Часто процесс заболачивания развивается на участ­ках, прилежащих к водохранилищам. Здесь резко повышается уровень грунтовых вод, и заболачивание охватывает значитель­ные площади равнинных и пониженных территорий. Иногда заболачивание происходит в результате сплошной рубки леса в районах с избыточным увлажнением.

7) Промышленное загрязнение почв - результат осаждения па­ров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений поллютантов на поверхность почвы с атмосферными осадками.

8) Сельскохозяйственное загрязнение почв - результат непра­вильного применения пестицидов, внесение сверхнормальных доз минеральных и органических удобрений, отходов и стоков животноводческих ферм.

Радиоактивное загрязнение почв - накопление в почве радионуклидов в результате ядерных взрывов, аварийных выб­росов на атомных предприятиях, утечки радиоактивных мате­риалов, захоронении отходов атомной промышленности.

9) Деградация ландшафтов районов с распространением много­летней мерзлоты. Эти территории отличаются крайней неус­тойчивостью к воздействию антропогенных факторов. Неупоря­доченное движение транспорта, перевыпас и другие процессы приводят к нарушению растительного покрова, что обуславливает протаивание мерзлых грунтов, развитие эрозионных процессов, разрушение почвенного покрова,

10) Разрушение почв военными действиями происходит в результате передвижения военной техники, строительства фортификационных сооружений, взрывов бомб, снарядов и т.д. Испытание и применение ядерного оружия вызывает радиоактивное загрязнение почв.

Деградация почв является острейшей экологической проблемой в России. Ярким примером этого служит некогда славившиеся богатством кормового разнотравья Черные земли Прикаспия, раскинувшиеся на миллионы гектаров. Сейчас значительная их часть стала полупустыней. В связи со строительством водохранилищ на реках площадь затопленных земель превысила 30 млн. га. Все больше становятся площади подтопленных земель. (В Ставропольском крае, например, за последние десять лет они увеличились с 0,3 до 1,2 млн. га.). В результате подъема вод Каспийского моря затоплено и подтоплено 560 тыс. га сельскохозяйственных угодий.

Кислые почвы на сельхозугодьях выявлены на 48,7 млн. га, из них 37,1 млн. га пашни. В лесостепной и центрально-черноземной зонах участились кислотные дожди, что вызывает деградацию почв и появление новых ареалов кислых почв. На 50% площади черноземов, ранее не требовавших известкования, этот прием становится необходим.

Продолжаются процессы деградации, разрушения и уничтожения почв в засушливых районах на юго-востоке европейской части России, где на месте некогда продуктивных пастбищ и земель теперь все большую площадь занимают пески.

Все более опасный характер приобретает загрязнение земель несанкционированными свалками промышленных, бытовых, сельскохозяйственных и других отходов производств и потребления.

Вокруг многих промышленных предприятий земли загрязнены токсичными веществами. В России выявлено 730 тыс. га земель с чрезвычайно опасным уровнем загрязнения почв. Самыми мощными источниками загрязнения почвенных покровов являются крупные комбинаты цветной металлургии. В прилегающих к ним землях зарегистрированы высокие уровни тяжелых металлов, относящихся к I классу опасности. Объясняется это прежде всего тем, что на горнодобывающих предприятиях отрасли все еще преобладает открытый способ добычи минерального сырья.

В десятки раз превышает норматив загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в местах, связанных с ее добычей, переработкой, транспортировкой и распределением. В Иванове и Томске максимальное содержание нефти превышает фоновый уровень в 9 - 56 раз, среднее -   в 4 - 7 раз. Высокий уровень загрязнения почв отмечен на территории Волгоградского нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) и в радиусе 250 м вокруг него. Загрязнение нефтепродуктами вокруг Новокуйбышевского НПЗ выявлено в радиусе 1 км. Нефтепродуктами пропитан слой почвы на глубине 0,5 м, так как загрязняющие вещества поступают с территории НПЗ вместе с естественным поверхностным стоком.