Различия в загрязнении тяжелых и легких по механическому составу почв

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ»

 

Факультет биологии и экологии

Кафедра зоологии

 

 

Реферат

 

Различия в загрязнении тяжелых и легких по механическому составу почв

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                            Исполнитель:

                                                                                                                                           Стедент 3 курса,1 гр.2лаб.

                                                                                                                                           Специальность Биоэкология

                                                                                                                                            Иванченко Кирилл Александрович

 

 

 

 

Гродно 2014

 

 

"Мы не наследовали  землю у наших родителей, а  взяли ее в долг у наших  детей" - гласит древняя индийская  мудрость. Вызывая деградацию почв  небрежной эксплуатацией в сельском  хозяйстве или любыми техногенными  воздействиями в процессе своей  хозяйственной деятельности, мы  наносим урон благосостоянию  будущих поколений. Самая уязвимая  часть земли - наиболее активная  ее верхняя оболочка, находящаяся  на границе раздела "атмосфера- литосфера", где протекают все жизненно важные процессы и создается уникальное свойство почвы - плодородие. Именно она подвержена воздействию различного рода загрязнителей из атмосферы, поверхностных стоков и подпочвенных подземных вод. Особенно чувствителен к загрязнению небольшой гумусовый плодородный слой почвы, интенсивно его накапливающий.

Большой урон земельным ресурсам наносят загрязнения почвенного покрова токсикантами промышленного производства. В 1993 г. в России насчитывалось около 74 млн.га почв, загрязненных токсикантами промышленного происхождения (без радиоактивных осадков), в том числе тяжелыми металлами, нефтепродуктами, пестицидами.

Регионами наибольшего техногенного загрязнения являются густонаселенные районы Центра России, Северного Кавказа, Центральных черноземных областей, Среднего и Нижнего Поволжья. Количество загрязнителей в почвах ряда районов превышает предельно допустимые концентрации (ПДК) в 5-7 раз, а в некоторых местах достигает до 100 и более ПДК.***

Загрязнены не только почвы территорий промышленных предприятий, городов и других населенных пунктов, но и значительные площади сельскохозяйственных угодий, многие годы используемых для выращивания продовольственной продукции.

Основными источниками поступления техногенных загрязнителей в почву являются выбросы и отходы промышленности: металлургических и химических комбинатов, нефте- и угледобывающих предприятий, а также предприятий по их обогащению и переработке; тепловых станций; свалки промышленных и бытовых отходов; хранилища ядов и мелиорантов; автомобильный и железнодорожный транспорт. Максимальному загрязнению подвергаются почвы, непосредственно прилегающие к источникам загрязнения. Однако в нашей стране повсеместно можно видеть земельные участки, используемые для выращивания продовольственных и кормовых культур или выпаса скота вблизи промышленных предприятий, автодорог и других источников техногенного загрязнения почв.

Среди многих загрязнителей промышленного происхождения наиболее массовыми (кроме пестицидов) являются тяжелые металлы (металлы с плотностью большей, чем у железа)

 

Механическим составом почвы называют относительное (в процентах) содержание в ней твердых частичек различного размера. Эти частички являются отдельными зернами минералов, обломками горных пород, продуктами взаимодействия органических и минеральных веществ – их называют механическими элементами.

 
Если внимательно рассмотреть образец почвы, то можно увидеть, что она состоит из отдельных частиц – агрегатов, которые в воде распадаются на еще более мелкие элементы. Эти мелкие, разной формы частички и есть механические элементы. Среди них выделяют камни (> 3 мм), гравий (3–1 мм), песок (1–0,05 мм), пыль (0,05–0,001 мм), ил (0,001–0,0001 мм), коллоиды (50%). 
 
Гранулометрический состав почвы оказывает сильное влияние на ее агрономические свойства. Песчаные и супесчаные почвы называют легкими. Вода сквозь них быстро просачивается, легко испаряется. Такие почвы имеют мало влаги, но много воздуха. Поверхность их быстро нагревается и остывает. Питательные вещества легко вымываются. Органические вещества быстро минерализуются. Поэтому, на почвах легкого механического состава необходимо вносить органические удобрения большими дозами, а минеральные – малыми. 
 
Легко- и среднесуглинистые почвы – умеренно тяжелые. Они имеют сравнительно оптимальные физические свойства: хорошо связывают воду, но и достаточно насыщены воздухом. Хорошо окультуриваются. Элементов питания для нормальной жизнедеятельности растений содержат сравнительно достаточно. Их органические остатки быстро образуют гумус. 
 
Тяжелосуглинистые, глинистые почвы – тяжелые. Они слабопроницаемы для воды и воздуха, способны удерживать много влаги, которая в значительной степени может оставаться недоступной для растений. Эти почвы часто переувлажнены, холодные. Кроме того, они сильно уплотняются, и при высыхании на их поверхности образуются трещины. Глинистые почвы содержат значительные количества элементов питания, но растения не всегда могут их использовать. 
 
Таким образом, гранулометрический состав во многом определяет плодородие почвы; от него зависят многие важные физические и физико-химические свойства. Информация о механическом составе почвы необходима при решении многих практических вопросов. Так, она нужна при определении доз и способов внесения удобрений, извести, сроков и приемов обработки почвы, подбора сельскохозяйственных культур и почвообрабатывающей техники, глубины заделки семян и удобрений, сроков посева и др. 
 
Механический состав почв можно улучшить путем глинования легких и пескования тяжелых. В естественных условиях с механическим составом почвы связано формирование определенных фитоценозов. Так, на песчаных местообитаниях обычно произрастает сосна, вереск, лишайники из рода кладония цетрария; из зеленых мхов – мох Шребера, Дикранум; из разнотравья – бессмертник, ястребинка волосистая, икотник серо-зеленый, эспарцет песчаный, вейники и др. Не выносят песчаных почв ель, дуб, слива, вишня и др. 
 
В агроэкосистемах не все культурные растения одинаково реагируют на механический состав почвы. На почвах легкого механического состава неплохо удаются люпины, овес, рожь, картофель (последний на этих почвах дает клубни более высоких вкусовых качеств).

Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и

биологический вид, попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в

количествах, выходящих в рамки своей обычной концентрации, предельных

количествах, предельных естественных колебаний или среднего природного фона

в рассматриваемое время.

    Основным  показателем, характеризующим воздействие  загрязняющих веществ

на окружающую природную среду, являются предельно допустимая концентрация

(ПДК). С позиции  экологии предельно допустимые  концентрации конкретного

вещества представляют собой верхние пределы лимитирующих факторов среды (в

частности, химических соединений), при которых их содержание не выходит за

допустимые границы экологической ниши человека.

    В соответствии  со степенью устойчивости против  загрязняющих веществ

выделяются почвы:

       1. очень устойчивые;

       2. устойчивые;

       3. среднеустойчивые;

       4. малоустойчивые;

       5. очень мало устойчивые.

 

   По степени  чувствительности к загрязняющим  веществам почвы можно

разделить следующим образом:

       1. очень чувствительные;

       2. чувствительные;

       3. среднечувствительные;

       4. малочувствительные;

       5. устойчивые.

 

   Чувствительность, или устойчивость почв по отношению  к загрязняющим

веществам, целесообразно определять в соответствии с:

   1) содержанием  гумуса;

   2) его качеством;

   3) биологической  активностью;

   4) глубиной  гумусового горизонта;

   5) содержанием  фракции < 0,01 мм и учетом содержания  фракции <0,001 мм

(механический состав  почвы);

   6) глинистых  минералов;

   7) глубиной  почвенного профиля.

 

    Почвы  загрязняются различными химическими  веществами, пестицидами,

отходами сельского хозяйства, промышленного производства и коммунально-

бытовых предприятий.

    Поступающие  в почву химические соединения  накапливаются и приводят к

постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают

численность живых организмов, ухудшают ее плодородие.

   Загрязнение  почв и нарушение нормального  круговорота веществ происходит  в

результате недозированного применения минеральных удобрений  и пестицидов.

В ряде отраслей сельского хозяйства пестициды применяют в больших

количествах для защиты растений и борьбы с сорняками. Ежегодное их

применение, часто по несколько раз в сезон, приводит к их накоплению в

почве и ее отравлению.

   Вместе с  навозом и фекалиями в почву  нередко попадают болезнетворные

бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через

продукты питания попадают в организм человека.

   Почву загрязняют  нефтепродуктами при заправке  машин на полях и в лесах,

на лесосеках и т.д.

   Наибольшей  трансформацией подвергается самый верхний, поверхностный

горизонт литосферы. Суша занимает 29,2% поверхности земного шара и включает

земли различной категории, из которых важнейшее значение имеет плодородная

почва. При неправильной эксплуатации почвы безвозвратно уничтожаются в

результате эрозии, засоления, загрязнения промышленными и иными отходами.

Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы

разрушаются в 100 – 1000 раз быстрее, чем в естественных условиях. В

результате такой эрозии за последнее столетие утрачено 2 млрд. га

плодородных земельных угодий, или 27% земель сельскохозяйственного

использования.

    Поступающие  в почву химические соединения  накапливаются и приводят к

постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают

численность живых организмов, ухудшают ее плодородие.

     Загрязнение  почв связано с загрязнением  атмосферы и воды. В почву

попадают различные твердые и жидкие отходы  промышленного производства,

сельского хозяйства и коммунально-бытовых предприятий. Основными

загрязняющими почву веществами являются металлы и их соединения,

радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.

 

 

    Главными  источниками загрязнения являются:

     1) Жилые  дома и бытовые предприятия. В  числе загрязняющих веществ

        преобладает бытовой мусор, пищевые  отходы, фекалии, строительный

        мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы

        домашнего обихода; мусор общественный  учреждений – больниц,

        столовых, гостиниц, магазинов и  др. Вместе с  фекалиями в почву

        нередко попадают болезнетворные  бактерии, яйца гельминтов и другие

        вредные организмы, которые через  продукты питания попадают в

        организм человека. В фекальных  остатках могут содержаться такие

        представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа,

        дизентерии, туберкулеза, полиомиелита  и др. Быстрота гибели в почве

        разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные

        бактерии могут длительное время  сохраняться и даже размножаться  в

        почве и грунте. К ним относятся  возбудители столбняка (до 12! лет),

        газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие

        микробы. Почва является одним  из важных факторов передачи  яиц

        гельминтов, определяя тем самым  возможность распространения ряда

        гельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды,

        власоглавы, анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.)

        проходят одну из стадий своего  развития в почве и могут  длительное

        время сохранять жизнеспособность  в ней. Так, например, яйца аскарид

        могут сохранять жизнеспособность  в почве в условиях средней  полосы

        России – до 7-8 лет, Средней Азии  – до 15 лет; яйца власоглавов –

        от 1 до 3 лет.

     2) Промышленные  предприятия. В твердых и жидких  промышленных отходах

        постоянно присутствуют те или  иные вещества, способные оказывать

        токсическое воздействие на живые  организмы и их сообщества.

        Например, в отходах металлургической  промышленности обычно

        присутствуют соли цветных и  тяжелых металлов. Машиностроительная

        промышленность выводит в окружающую  среду цианиды, соединения

        мышьяка, бериллия. При производстве  пластмасс и искусственных локон

        образуются отходы бензола и  фенола. Отходами целлюлозно-бумажной

        промышленности, как правило, являются  фенолы, метанол, скипидар,

        кубовые остатки.

     3) Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков  при сжигании

        каменного угля с теплоэнергетикой  связано выделение в атмосферу

        сажи, несгоревших частиц, оксидов  серы,  в конце концов

        оказывающихся в почве.

     4) Сельское  хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые  в сельском

        и лесном хозяйстве для защиты растений  от вредителей, болезней и

        сорняков. Загрязнение почв и  нарушение нормального круговорота

        веществ происходит в результате недозированного применения

        минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны,

        спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней,

        уничтожают сорную растительность, освобождают человека от

        кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших болезней (малярия,

        клещевой энцефалит и др.), с  другой стороны – разрушают

        естественные экосистемы, являются  причиной гибели многих полезных

        организмов, отрицательно влияют  на здоровье людей. Пестициды

        обладают рядом свойств, усиливающих  их отрицательное влияние на