Определенная часть почв, как в Ярославской области, так и во всей стране с каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения в силу разных при-чин. Тысячи и более гектаров земли страќдают от эрозии, кислотных дождей, не-правильной обработки и токсичных отхоќдов. Чтобы избежать этого, нужно озна-комиться с наиболее продуктивными и недорогими мелиоративными мероприя-тиями, повышающими плодородие почќвенного покрова, а, прежде всего с самим негативным воздействием на почву, и как его избежать.
Эти исследования дают представление о вредном воздействии на почву. Про-водились по ряду книг, статей и научных журналов, посвященных проблеќмам почвы и защите окружающей среды.
Сама проблема загрязнения и деградации почв была актуальна всегда. В на-ше время антропогенное влияние сильно сказывается на природе, и только рас-тет. А почва является для нас одним из главных источником пищи и одежды, не говоря уже о том, что мы по ней хоќдим, и всегда будем находиться в тесном кон-такте с ней.
В связи с этим, встал вопрос по сохранению плодородия почв который рас-сматривался на заседании государственного комитета Российской Федерации по земельным ресурсам и землеустройству. Где был издан федеральный закон "О мелиорации земель" 1996г.
Хотя практика показывает, что постановления руководящих органов, направ-ленные на улучшения экологического состояния почв, реализуется недостаточно эффективно, что приводит к загрязнению.
Далеко не случайно экологическая наука начала разрабатывать количествен-ные методы прогнозирования последствий различных форм человеческой дея-тельности.
Наблюдение за состоянием окружающей среды с целью ее контроля, прогно-за и охраны, называется мониторингом. Проводится с помощью телевизионных изображений, фотографий, многоспектральных снимков и т. д., получаемых с космических аппаратов, а также путем сбора данных с наземных станций. Мони-торинг позволяет оперативно выявлять очаги и характер изменений окружающей среды, прослеживать интенсивность процессов и амплитуды экологических сдви-гов, изучать взаимодействие техногенных систем.
Основными целями курсовой работы является: анализ экологического со-стояния почв Переславского района; оценка состояния почв; выяснение причин изменения и оценка последствий этих изменений; создание мер по исправлению возникающих негативных ситуаций.
Основными задачами проводимой работы является:
- описание и изучение почв, и источники антропогенных воздействий на неё;
- описание состояния почв и происходящие в ней процессы, под влиянием источ-ников антропогенного воздействия;
- оценка фактического состояния почвы;
- прогноз изменения почвы под влиянием факторов антропогенного воздействия;
- информационное обеспечение и поддержка принятия решений в области приро-доохранной деятельности, своевременное доведение её до населения.
Мониторинг почв проводит Федеральная служба России по гидрометеороло-гии и мониторингу окружающей среды совместно с Федеральным агентством ка-дастра объектов недвижимости и Федеральным агентством лесного хозяйства.
Следует отметить, что почвы способствуют распространению загрязнений за счёт миграции, прежде всего с помощью поверхностных и подпочвенных вод, а также переносу загрязняющих веществ потоками ветра. Факторами загрязнения могут быть химические, физические свойства почвы и условия внешней среды. Именно эти проблемы являются на сегодняшний день актуальными, так как за-грязнённые почвы влияют на здоровье человека через воздух, воду и продукты питания населения.
Используя данные мониторинга, работники экологических организаций про-водят охрану окружающей среды. Обеспечивающих сохранения и восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов, преду-преждение прямого и косвенного влияния результатов деятельности общества на природу и здоровье человека.
Состояние окружающей среды свидетельствует о том, что дальнейшее суще-ствование человечества неразрывно связано с защитой природы и строжайшего контроля за промышленным производством, с экологизацией политики.
1 Верхний слой литосферы
Верхним слоем литосферы называется почва - это верхняя часть рыхлых от-ложений, возникшее в результате преќобразования поверхностных слоёв литосфе-ры под совместным воздействием воды, воздуха и живых организмов. Тем самым почва является природным телом, в которой обитают всевозможные организмы. Почва представляет собой систему, в которой взаимодействуют потоки энергии и вещества, поступающие от Солнца, из атмосферы и от живых организмов.
Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Его зна-чеќние для жизни общества определяется тем, что почва является основным исќточником продовольствия, обеспечивающим 97-98% продовольственных реќсурсов населения. Вместе с тем, почвенный покров является местом деятельноќсти человека, на котором размещается промышленное и сельскохозяйственное произ-водство.
Важнейшее свойство почвенного покрова - его плодородие, под которым поќнимается совокупность свойств почвы, удовлетворяющих потребность расте-ний в элементах питания, воде, обеспечивающих их корневые системы достаточ-ным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания уро-жая. Именно это важнейшее качество почвы, отличает её горной породы.
Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся элементы азотного и зольного питания растений, вода, воздух и частично тепло - необходимые земные факторы жизни и роста растений, ко вторым - совокупность свойств и режимов, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсических веществ и др.)
Веќлика роль почвенного покрова в продуктивности наземных экологических сисќтем, так как почва питает сухопутные растения водой и многими соединения-ми и является важнейшим компонентом фотосинтетической деятельности растеќний. Плодородие почвы зависит и от аккумулированной в ней величины солќнечной энергии. Живые организмы, растения и животные, населяющие Землю, фиксируют солнечную энергию в форме фито - или зоомассы. Продуктивность наземных экологических систем зависит от теплового и водного баланса земной поверхности, которым определяется многообразие форм обмена материей и ве-ществом в пределах географической оболочки планеты.
Максимальные глубины, до которых могут поникнуть в грунт живые оргаќнизмы, в частности корни растений, колеблются от нескольких миллиметров в очень сухих или холодных регионах или там, где распространены плотные не вы-ветриваемые горные породы, до 4,5м. и более в тёплых и влажных районах, хаќрактеризующихся пористыми и проницаемыми поверхностными отложениями.
Эту систему образуют многочисленные формы вещества и энергии. Суша обеспечивает её минеральными частицами, а также химическими соединеќниями. От Солнца поступает лучистая энергия, из атмосферы - вода, углекисќлый газ, ки-слород и азот. Биота высвобождает усвоенную живыми организмами в процессе фотосинтеза и накопленную в соединениях углерода солнечную энергию.
Почва является системой благодаря взаимодействию и преобразованию раз-ных форм энергии и вещества в поверхностной части коры выветривания. Многие из этих изменений имеют циклический или переменный характер. Наќпример, для синтеза соединений углерода, богатых энергией и необходимых для роста и дру-гих процессов жизнедеятельности, растения должны получать не только энергию от Солнца, но и углекислый газ (из воздуха) и воду (главным образом из почвы). В конце концов, растения отмирают и обогащают почву орќганическим веществом, а микроорганизмы его разлагают, в результате чего угќлекислый газ, вода и энер-гия возвращаются в систему.
Почвенная система со всеми свойственными ей циклическими превращеќниями энергии и вещества является основой частью среды обитания человека, ис-пользует эту систему как субстрат для выращивания пищевых и кормовых расте-ний.
1.1 Почвенный профиль как объект исследования
Это последовательность строения почв, включающая все почвенќные горизон-ты. Он состоит из минеральных и органических веществ, в твёрдом, жидком и га-зообразном формах. Пространственные различия в сочетании горизонтов, имею-щие постепенные переходы, определяют типы почв. Строение почвенного профи-ля отражает особенности эволюции природных процессов региона, таким обра-зом, приобретается ещё одно измерение - время. Вот почему их изучение должно быть основано на трёх группах данных:
- о составе (гранулометрический состав, каменистость, химический и минерало-гический состав);
- о структуре (организация);
- о динамике (функционирование, эволюция)
Почвенный профиль обычно континуален, хотя он может быть очень тонким или даже отсутствовать. Более того, он часто изменён деятельностью человека на различную глубину и в различной степени.
Почвенный профиль - гетерогенный континуум, однако наблюдаемая в них неоднородность не случайна, поскольку почвенный профиль представляет собой структурированные системы.
Внутри почвенных покровов можно выделить несколько уровней организа-ции. На самом низком уровне (элементарное микросложение, микростроение гли-нистой плазмы) используются различные методы, начиная от электронного мик-роскопа до прямых визуальных наблюдений. На более высоких уровнях различа-ют:
- почвенный горизонт: генетически связанные относительно однородные парал-лейные поверхности почвы слои, обособившиеся в процессе почвообразоќвания и составляющие почвенный профиль. Возникает в результате привноса, выноса внутрипочвенного перераспределения и преобразования веществ отлиќчаются друг от друга окраской, структурой, гранулометрическое и химическим составом и прочее.
- почвенные системы: в них объединяется и группируется в иерархические струк-туры ряд горизонтов в трёхмерном пространстве. Обычные латерные размеры почвенных систем - гектометр, километр и более. Они столь велики, что их нель-зя увидеть на одном участке, и они требуют дополнительных наблюдений (на-пример, на аэрофотоснимках и космических снимках).
Для изучения почвенного профиля необходимо проводить бурение и копать траншеи или разрезы для последующего описания, отбора образцов и аналитиче-ского исследования.
Со временем почвенные покровы подвергаются циклическим, обратимым и необратимым изменениям. Структурно-организационные и некоторые другие почвенные свойства обнаруживают определённую динамику (суточный, сезон-ный), которую следует учитывать при наблюдении и отбора образцов)
1.2 Почвенный горизонт и его описание
В почвоведении, как и в других науках, мы имеем дело с континуумами и пытаемся подразделить их на более мелкие единицы: горизонты и картографиче-ские единицы в контексте пространства, типологические единицы на типологиче-ском уровне.
Горизонты выделяются расчленением почвенных покровов на объёме, счи-тающиеся достаточно однородными. Очевидна относительность этой однородно-сти, поскольку она соответствует конкретному уровню исследования. Определе-ние горизонтов требует детального изучения неоднородности: наличия отчётливо выраженных агрегатов, различимых компонентов основной почвенной массы и, конечно же, почвенных новообразований.
Благодаря своим размерам по вертикали (мощность измеряется в см. или дм.), горизонты можно наблюдать и интерпретировать визуально при полевых ис-следованиях, а образцы легко отбирать вручную. По этим же причинам горизонт представляет собой наиболее удобный уровень для описания и опробования поч-венных профилей.
Горизонт мы воспринимаем как объёмное тело. Нам необходимо установить его содержание путём описания его компонентов, их взаимной ориентации, рас-смотрения морфологических, химических и физических свойств. Мы также долж-ны описать его оболочку, т.е. протяжность горизонта, природу и формы его гра-ниц. В зависимости от типа почвы толщина горизонта колеблется от нескольких сантиметров, до метра и более. Латерные размеры выражаются, по меньшей мере, в дециметрах, но часто горизонты могут простираться на сотни метров или не-скольких километров. Горизонт не бесконечен: он выклинивается или постепенно переходит в другой горизонт. Его пространственная протяжность может быть из-мерена.
Как правило, верхние и нижние границы горизонта параллейные земной по-верхности. Иногда горизонт может встречаться в виде линз или языков и даже быть полностью окруженным массой другого горизонта. Переходы между гори-зонтами могут быть как ясными, так и постепенными. Каждый горизонт практи-чески всегда тесно взаимодействует с другими горизонтами: различаются как геометрические связи между ними, т.е. пространственные сочетания горизонтов, так и тесные педогенные связи (варианты длительной эволюции), а также функ-циональные (сезонная динамика). Последний аспект имеет наибольшее практиче-ское значение.
Важнейшим свойством горизонта является его положение по отношению к зоне взаимодействия почвенного покрова и атмосферы. Оно предопределяет ха-рактер накопления органического вещества, термические или водные потоки, проходящие через горизонт и т. д. Фактически положение горизонта в почве влияет на все условия, определяющие его функционирование и эволюцию.
1.3 Почвообразование - биофизико-химический процесс
По определению А. А. Роде, почвообразовательным процессом называется совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, проте-кающих в почвенной толще. Таким образом, этот процесс относится к категории биофизико-химических процессов.
Почвообразование, зарождение, становление и эволюция почвы под влияќнием условий и факторов почвообразования (материнская порода, климат, расќтительность и животный мир, рельеф, геологический возраст, хозяйственная дея-тельность человека). Изменчивость, которых во времени и пространстве опќределила формирование разнообразных типов почв.
Наиболее важные слагаемые почвообразовательного процесса:
1) Превращение (трансформация) минералов горной (строительной) породы, из которой образуется почва (а в дальнейшем и самой почвы);
2) накопление в ней органических остатков и их постепенная трансформация;
3) взаимодействие минеральных и органо-минеральных соединений;
4) накопление (аккумуляция) в верхней части почвы ряда биофильных элементов, и, прежде всего элементов питания;
5) передвижение продуктов почвообразования с током влаги в профиле форми-рующейся почвы.
Почва образуется в результате дифференциации поверхностных отложений на горизонты почвенного профиля, т.е. происходит всё более усложняющееся развитие системы. Первоначально характер почвы определяют почвообразуюќщие породы и минералы. При отсутствии воды заметных изменений в системе не про-исходит, тогда, как поступление воды обуславливает изменения, привоќдящие к формированию почвенного профиля. Вода не только взаимодействует с горными породами и минералами, но и оказывает влияние на развитие организќмов. Расте-ния, имеющие надземные и подземные органы, является связующим звеном меж-ду почвой и атмосферой.
Почвообразование включает изменение размеров слагающих её частиц грун-та (механического состава), обогащение органическим элементом в виде раство-ров (выщелачивание), суспензий (элювирование) и накопление в некотоќрых гори-зонтах вымытых веществ (иллювирование).
Изменение механического состава выражаются в накоплении более тонких частиц по мере того, как горные породы и минералы подвергаются разрушению физическими и химическими процессами. Эти процессы, называемые выветриќванием, включают разрушительное воздействие как текучих вод (эрозия), так и замерзающей и расширяющейся в трещинах горных пород (валуны и здания) во-ды, ветра (дефляция) и ледников (экзарация), а также дезинтеграция породы. В итоге обломки горных пород превращаются в песок, алеврит или глину (три ос-новных класса гранулометрического состава почв, перечисленные в порядке уменьшения размерности). Этот процесс, хотя и разрушительный для горных по-род (валуны и здания), создаёт пористый субстрат, проницаемый для воды и кор-ней растений. Исходный субстрат может быть тонкослоистым ещё до начала про-цесса почвообразования, т.е. прежде внедрения корней растений и других орга-низмов. Такими бывают многие отложения, испытавшие транспортировку водой, ветром или льдом, а также вулканические пеплы.
Накопление органического вещества происходит на ранней стадии почвоќобразования (первые несколько сотен лет), когда от отмерших частей растений поступает больше органического вещества, чем может быть разложено микроќорганизмами. Если почва образуется на выходах скальных пород, сначала на их поверхности поселяются низшие растения - лишайники и мхи, а затем травы или деревья. В любой формирующийся почве со времён устанавливается равноќвесие между поступлением и разложением органического вещества. Это равноќвесие может сохраняться, содержащееся главным образом в верхней части почќвенного профиля - в горизонтах "А", служит показателем плодородия почв. Гуќмус, обра-зовавшийся из остатков растений и животных, которые подверглись частичному разложению микроорганизмами, - важный компонент верхних гоќризонтов неко-торых почв. Растения извлекают из него и другие питательные вещества.
При культивации почв темпы накопления органического вещества меняќются, поскольку сельскохозяйственные культуры извлекают из них питательные эле-менты. После сбора урожая естественный цикл прерывается, и содержание гумуса в почве уменьшается. Поэтому земледельцы, если хотят использовать один и тот же участок земли в течение ряда лет, вынуждены вносить в почву удобрения.
Выщелачивание, или миграция веществ в растворах, также участвует в про-цессе почвообразования. Дождевая вода растворяет некоторые твёрдые веќщества, которые затем перемешиваются вместе с водой. Направление движения может быть латерным (поверхностный сток) или вертикальным, если вода проќсачивается сквозь неё, а может проникать только до некоторой глубины в преќделах корне-обитаемого слоя. Там она временно адсорбируется и затем возвраќщается в атмо-сферу либо путём транспирации растениями влаги, извлечённой из почвы корня-ми, либо через испарение с поверхности почвы. Всасывание воды корнями приво-дит к снижению содержания в верхнем слое почвы некотоќрых веществ, которые накапливались в пределах той глубины, до которой проќникает вода.
Таким образом, формируются почвенные горизонты. Вода, фильтќрующаяся сквозь почву и пополняющая запасы грунтовых вод, также способстќвует выщела-чиванию, но это не приводит к дифференции на горизонты. Гориќзонт "А" - зона максимального выщелачивания.
В результате биологического круговорота веществ, процесса синтеза и раз-рушения органического вещества почвообразующая порода непрерывно взаимо-действует с растениями и животными, с продуктами их жизнедеятельности, а также с продуктами разложения органических остатков. Эти процессы в совокуп-ности приводят к постепенному формированию почвы и составляют сущность почвообразовательного процесса.
2 Почвенный покров Переславского района
Территория Переславского района находится на стыке нескольких почвен-ных районов, что определяет большую пестроту почвенного покрова.
Автоморфные почвы представлены двумя типами - подзолистыми и серыми лесными.
Основные типы почв на территории района.
- дерново-подзолистые (средне и слабоподзолистые);
- дерново-глеевые;
- подзолисто-болотные;
- болотные;
- серые лесные.
Подзолистый тип почв составляет фон почвенного покрова региона и форми-руќется под хвойными, хвойно-лиственными лесами в промывном водном режиме. Освоенные дерново-подзолистые почвы занимают большую часть сельскохоќзяйственных угодий.
Среди целевых и освоенных почв дерново-подзолистого подтипа сформиро-ваќлось две группы. Первая приурочена к суглинистым и глинистым моренным и покровным почвообразующим породам. Вторая группа имеет водно-ледникоќвые песчаные и супесчаные почвообразующие породы и занимает небольшие площа-ди. В качестве основного или сопутствующего в комплексе они встречаются в со-четании с полугидроморфными и гидроморфными почвами. Большая часть дер-ново-подзолистых почв находится под лесом.
Дерново-слабоподзолистые почвы, занимающие северо-восток и юго-восток территории, характеризуется развитостью дернового процесса и затуханием про-цесса подзолообразования под влиянием травянистой растительности. В их пере-гнойных горизонтах, с мощностью 20 и более сантиметров, содержание гуќмуса составляет 2-2,5 %.
Дерново-среднеподзолистые почвы залегают преимущественно по слабонаќклонным, равнинным участкам, пологим склонам и слабовыпуклым повышеќниям. Мощность гумусового горизонта не превышает 10-14см.
В юго-восточной части района широко распространены серые лесные почвы, происхождение которых связано с произрастанием на них широколиственных по-род и травянистой растительностью. Мощность их гумусового горизонта досќтигает 30см, подзолистый слой совсем отсутствует. Серые лесные почвы обычно распространены на средних и реже - на нижних водораздельных пространствах с глубиной залегания карбонатов 80-140см. Содержание перегноя в них колебќлется от 2,5 до 3 %.
Распространены подтипы светло-серых и серых лесных почв. Почвообра-зующими породами являются средние и тяжёлые покровные суглинки мощно-стью до 2м и более, подстилаемые суглинистой мореной. Формируются комплек-сы из серых лесных и серых эродированных почв.
Светло-серые лесные почвы характеризуются только в целинном состоянии на возвышенных холмах и прибалочных склонах под дубово-осиновыми лесами. Серые лесные почвы находятся преимущественно под пашней и чередуются с пятнами серых лесных эродированных почв.
Серые лесные эродированные почвы приурочены к лесным и прибалочным склонам, а также к вершинным поверхностям с комплексным почвенным покро-вом. Развиты в основном слабо и среднеэродированные серые лесные почвы.
Болотно-подзолистые почвы встречаются среди подзолистых почв, занимая отрицательные элементы рельефа, плоские понижения на водоразделах под забо-лоченными лесами и лугами. Входят в состав сочетаний с дерново-подзолистыми, дерново-глееватыми т болотными почвами. Эти почвы низко продуктивны, на них произрастают сосновые и берёзовые насаждения низких бонитетов.
Дерново-подзолисто-глеевые почвы (преимущественно супесчаные) сформи-рованы на водно-ледниковых супесях и песках или двучленных отложениях с рез-ко контрастным механическим составом.
Дерново-глеевые почвы формируются в понижениях рельефа на карбонатных породах под луговой и лесной растительностью.
Болотные почвы находятся под лесами и приурочены к бессточным и слабо-дренированным понижениям. Преобладают низинные болота. Болотно-торфяно-глеевые почвы распространены в краевых частях болотных массивов.
Аллювиальные почвы формируются в поймах рек и распространены незна-чительно, хотя имеют высокую ценность. Аллювиально-дерновые почвы приуро-чены к наиболее высоким элементам центральной поймы, развиваются на аллю-вии различного механического состава под злаково-разнотравными лугами.
Аллювиальные дерновые слоистые почвы занимают прирусловые части пой-мы и развиваются под пойменными лесами и лугами.
Аллювиально-болотные почвы распространены редко.
Рельеф: регион представлен северными отрогами Клинско-Дмитровской гря-ды и Волжско-Нерльской низиной. Клинско-Дмитровская гряда в геоморфологи-ческом отношении представляет собой сочетание основных типов рельефов:
1) Конечно-моренных холмистых вытянутых гряд.
2) Обширных заболоченных пространств.
3) Отдельно стоящих высоких крутосклонных холмов.
4) Речных долин.
В целом это повышенная волнистая местность, сильно расчлененная долина-ми малых рек и оврагами. Рельефообразующие породы - моренные валунные суг-линки и песчанно-гравийные образования, перекрытые толщами без валунных покрывных суглинков мощностью 204м.
Первый тип состоит из цепи слабо покатых (5-7 градусов) холмов, относи-тельной высотой в 30-50м. Вторая крупная форма рельефа - это плоские заболо-ченные пространства площадью от 2-3гектаров до десятков квадратных километ-ров (Берендеевское болото - 5007га.). Третий тип рельефа - долины малых рек, в верхней своей трети незаметно сливаются с водоразделом, глубина вреза русел 305м. На стыке Клинско-Дмитровской возвышенности и Волжско-Нерльской ни-зины расположено озеро Плещеево. Юго-восточные и южные коренные берега озера крутые и обрывисты, высота их 15-18м., северо-западные на 5-8м ниже, от-ступают от уровня воды и на севере постепенно сливаются с заболоченными про-странствами Волжско-Нерльской низины.
3 Недооценка человеческого влияния на почвы
Трудно переоценить вклад промышленности, сельского хозяйства и интел-лектуальной деятельности в функционировании ландшафтов и почв, о влиянии человека на почвы, о деградации почв и почвенного покрова написаны сотни ста-тей и десятки монографий. Тем не менее, на почвенных картах РФ и отдельных её регионов, во многих курсах лекций по географии почв и почвоведению, антропо-генным трансформациям почв уделено чрезвычайно мало внимания. У будущих специалистов и практиков в области экологии, рационального природопользова-ния, физической географии, а иногда и у почвоведов складывается впечатление о нетронутости всех почв, их соответствии идеальным факторам, зонам и генетиче-ским типам. С другой стороны, может казаться, что свои многообразные функции в наше время выполняют те же самые почвы, что были при Василии Васильевиче Докучаеве. Многие современные почвенные модели, системы почвенно-химического мониторинга базируется на "классических" исключительно природ-ных схемах: факторы - процессы - свойства.
Подобные представления о почвах и их географии иногда резко нарушались теориями окультуривания почв, идеями о специфичности аэрогенной эволюции, описаниями искусственных почв, а также публикациями о катастрофических яв-лениях деградации почв на полях или в результате вредных воздействий промыш-ленности или горнодобывающих почв предприятий. Справедливости ради отме-тим, что в некоторых учебниках по почвоведению и географии почв, антропоген-ным почвам всё-таки посвящались небольшие разделы.
К сожалению, в большинстве своём антропогенные изменения почв рассмат-ривались как какие то особые события или факты, слабо связанные с общей тео-рией почвообразования и реальной картиной почвенного покрова. Другими сло-вами, случаи антропогенных модификаций свойств почв и строения почвенного покрова нередко изучались и анализировались сами по себе, независимо от при-родных почв, почвообразовательных процессов и определённых ландшафтных условий. Изолированность генетико-географических и в классификационных раз-работках для природных почв от исследований почв, испытывающих воздействие человека, ещё более характерна для западных научных школ.
3.1 Виды антропогенных воздействий
Многообразие видов воздействия человека на почвы объясняет наличие не-скольких принципов их группировки, которые используются для разных целей, как научных, так и прикладных.
Воздействия различное количество усилий и совершенством применяемых технологий. По общим особенностям антропогенной деятельности выделяются следующие виды воздействия.
1) Специализация деятельности человека: т. е. разделение по видам хозяйствен-ной деятельности, проводимой или проводившийся на тех или иных почвах. На-пример, выделяются почвы: сельского хозяйства, пашен, пастбищ. Изменённые гидротехнической мелиорации (орошаемые, осушённые) почвы городов, наруше-ние при добыче нефти.
2) Соотношение с природными процессами и явлениями: многие действия чело-века осуществляются таким же образом, как и природные явления. Так, посадка деревьев после рубок близка к естественным процессам лесовозобновления, ме-тоды кротового дренажа и кротования ''заимствованы'' у природы. Не смотря на естественный (природоподобный) характер ряда сельскохозяйственных, лесохо-зяйственных, гидротехнических и некоторых других мероприятий, они имеют оп-ределённую географическую специфику. Например, орошение, при котором ко-личество атмосферных осадков, поступающих в почву, как бы увеличиваются в 1,5-2 раза. В таком случае орошаемая почва оказывается в условиях увлажнения, соответствующего другой природной зоне.
3) Продолжительность хозяйственной деятельности: группировка воздействий че-ловека на почвы может основываться на оценке их продолжительности. В зависи-мости от исторического и социально-экономических условий сменялись разные виды хозяйственной деятельности человека. Итак, сельскохозяйственная деятель-ность, в большой степени земледелие и в меньшей животноводство, оказывает долговременное воздействие на почву. Краткосрочные воздействия чаще имеют место при добыче полезных ископаемых, строительстве. Однако промышленные объекты (заводы, фабрики, электростанции) могут быть и источниками продол-жительных повторных воздействий, в частности, источником выбросов газооб-разных и жидких веществ. Долговременные и краткосрочные воздействия могут быть периодическим и непрерывным.
4) Интенсивность хозяйственной деятельности: многие почвы пережили несколь-ко этапов хозяйств на них, продолжительность которых менялось во времени. В таком случае возникает вопрос об их относительной значимости для почвы, а также выявления их суммарного эффекта. По-видимому, в зависимости от дли-тельного вида воздействия можно оценить их ''запоминание'' почвой.
При одинаковых или сходных воздействиях их интенсивность оценивается на качественном уровне, с использованием 2-3 градаций, что может быть полез-ным при различных группировках почв, сопоставлении степени их изменяемости, объясняется количеством различных свойств почв, для решения многих приклад-ных задач.
Изучение истории использования почв, включает сбор информации о про-должительности разных этапов и интенсивности воздействий, имеет скорее теоре-тическое значение, оно позволяет задаться вопросами о временных категориях ге-незиса почв, устойчивости признаков и свойств почв, характерных временах. Це-лесообразность введения критерия ''история использования почв'' в классифика-ции антропогенно-изменённых и антропогенных почв широко обсуждается поч-воведами в настоящее время.
По отношению к почве: воздействия разделяются на несколько групп.
1) Прямые воздействия: в большинстве случаев преследуют определённую цель. Таковы все агротехнические мероприятия, начиная с первичной распашки, внесе-ния удобрения и ядохимикатов, орошение, осушение, срезание верхних плодо-родных горизонтов. Например: при создании городской свалки. Прямые нецеле-направленные воздействия включают любые резкие механические нарушения, как срезание, так и засыпки или перемешивание и внедрение в почвенные тела чуж-дых соединений, в частности загрязнителей погребение почв продуктами эрозии.
2) Косвенные воздействия: на почвенные тела предполагают случайное или пред-намеренное изменение факторов почвообразования, вызвавшее, например, изме-нения в балансе поступления органического веществ, водном и тепловом режиме, минерализации, составе и уровне залегания грунтовых вод.
Группировка по ''общему характеру приложения'' воздействий к почве произ-водится в целях изучения генезиса почв, а также используется в скрытом или яв-ном виде во многих почвенных классификациях.
А) Обратимые (необратимые) и устойчивые по результатам воздействий: под об-ратимостью или, напротив, необратимостью воздействий понимается сохранность в профиле почвы новообразованных свойств, следовательно, способность почвен-ного тела вернуться в состояние, близкое к исходному. Чем быстрее и полнее оно достигается, тем менее устойчивы результаты воздействия. Эфемерные воздейст-вия, например, нерегулярный выпас скота, разовое использование противоголо-лёдных солей на автомагистрали, не оставляет следов в морфологических и хими-ческих свойствах почв. Заметим, что обратимость изменений свойств почв опре-деляет возможности и длительность процесса восстановления ландшафта. Обра-тимость изменений, или способность почв к самовосстановлению, зависит от бу-ферных свойств самой почвы и от характера воздействия - его интенсивность, продолжительности. Преобладающая часть Агрогенных воздействий носит обра-тимый характер, что было убедительно показано многочисленными исследова-ниями по окультуриванию почв. Техногенные же воздействия, как правило, име-ют необратимый характер, и объясняется тем, что они либо принципиально нару-шают само существованию почвы (экранирование почвы асфальтом в городах), вплоть до уничтожения, либо наполняют почву чужеродными веществами, изме-няющим её функционирование.
Устойчивость почв, как и других природных систем, понимают, как их спо-собность противостоять воздействиям, т. е. слабо изменяться (или совсем не из-меняться), или сравнительно быстро (в масштабе жизни человека) возвращаться в исходное состояние. Поскольку от устойчивости почв зависит многие процессы и явления в природе, устойчивости в концептуальном и прикладном картографиче-ском аспектах посвящено много исследований почвоведов и экологов.
Б) Совместимость или несовместимость с природными процессами: это принци-пиальное сходство или отличие действий человека по сравнению с природными процессами. Как в случае представлений об обратимости: например сельскохо-зяйственная деятельность человека оценивается как принципиально сходная с проявлениями природными процессами.
Cовместимые с природными процессами в почве является: выпас сельскохозяйст-венных животных так же как влияния диких копытных; внесение навоза в пахот-ную почву аналогично поступлению углерода растительных остатков; внесение в лесную почву минеральных удобрений можно сравнить с природным круговоро-том зольных элементов и азота. Вспашка на небольшую глубину или рыхление сопоставимо с перемешиванием почвы роющими животными и т. д. Даже интен-сивные Агрогенные воздействия (осушения, плантажирование, капитальные про-мывки засоленных почв) не противоречат естественному ходу процессов, лишь ''усиливают'' их. Таким образом, многие антропогенные воздействия изменяют скорость процессов, не меняя их существа.
Несовместимость воздействий с природными процессами чаще всего пред-полагают внесение в почву веществ, не существующих в естественной природе, либо, что бывает чаще, поступление веществ, не свойственных данному биогео-ценозу. Примером несовместимых воздействий в первом случае может быть за-ливка асфальтом участков природной почвы в городах; во втором случае приме-ром может служить поступление в кислые почвы солей буровых растворов или пластовых вод при добыче полезных ископаемых (нефть).
В) Характер ответных реакций почв: могут быть продолжительными и временны-ми воздействия. Эти реакции могут быть оценены, временем. Нетрудно предста-вить себе продолжительные и временные, природоподобные воздействия, эволю-ции почв. Исчезающие с прекращением воздействия человека (например, поддер-жание должного состояния культурных пастбищ путём подсева трав, внесения малых доз удобрений, рыхления, незначительных культуртехнических мелиора-ций).
Разделение антропогенных воздействий по их видимым и важным для чело-века результатам так же просто лежит на поверхности, как и разделение по роду деятельности людей. В первую очередь это - положительные и отрицательные воздействия, причём имеются в виду изменения свойств почв с точки зрения их пригодности к использованию, реже - по отношению к живым существам: тогда воздействия могут быть вредными, опасными или, напротив, полезными и благо-приятными. Оценка качества видов антропогенных воздействий представляет со-бой основное содержание экологических программ, разработки ОВОС (оценка воздействий на окружающую среду), экологической экспертизы и мониторинга. Рассмотрение воздействий с позиций их результатов неизбежно приводит нас к сложной, широко обсуждаемой и обеспеченной массовыми данными, но далёкой от решения проблеме ПДК - предельно допустимых концентраций загрязнителей и токсичных для живых организмов веществ в почвах сельскохозяйственного оборота.
Негативные и позитивные воздействия обычно разделяются по конкретным результатам, таким как загрязнение, эрозия, вторичное засоление и, напротив, окультуривание и пр. Литература, посвящённая анализу конкретных видов воз-действий и их результатов, практически необъятна из-за многочисленных комби-наций видов воздействия, в том числе и непредсказуемых, "побочных", разной продолжительности и интенсивности, с объектами воздействия - миром природ-ных и природно-антропогенных почв. ""Негативные" воздействия являются из-любленной темой научных и публицистических статей, и о них много известно, принимаются меры, направленные на ограничение их нежелательных эффектов. Распространение качественного оценочного подхода на почвенные воздействия. Их результатом может быть протекание в почве разнонаправленных процессов и явлений, соответственно проградации и деградации.
С другой стороны в 90гг. распространились ''уравнивающие'' оценки воздей-ствий и/или их результатом в баллах. Следовательно, можно оценивать количест-во вреда (пользы) для почвы от антропогенного воздействия на ней, а также ре-шать вопросы типа ''что хуже?"": загрязнение свинцом придорожной полосы или заболачивание после вырубки. При всей кажущейся нелепости подобного рассуж-дения, оно имеет смысл для экономических оценок и принятия решений.
3.2 Загрязнения почвы и методы их ликвидации
Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву:
- загрязнения тяжёлыми металлами: они занимают второе место по степени опас-ности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные за-грязнители, как двуокись углерода и серы, в прогнозе же они должны стать самы-ми опасными, более опасными, чем отходы АЭС и твердые отходы. Тяжёлые ме-таллы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, Загрязнение тяжёлы-ми металлами связано с их широким использованием в промышленном произ-водстве вкупе со слабыми системами очистки, в результате чего тяжёлые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и почву, загрязняя и отравляя её. Почва являются основной средой, в которую попадают тяжёлые металлы, в том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником вторичного за-грязнения приземного воздуха и вод, попадающих из неё в Мировой океан. Из почвы тяжёлые металлы усваиваются растениями, которые затем попадают в пи-щу более высоко организованным животным.
Такие элементы, как ртуть, свинец, кадмий, медь, относят к ''критической группе веществ - индикатор стресса окружающей среды''. Эти металлы имеют тенденцию закрепляться в отдельных звеньях биологического круговорота, акку-мулироваться в биомассе микроорганизмов и растений и по трофическим цепям попадать в организм животных и человека, отрицательно воздействуя на их жиз-недеятельность. С другой стороны, тяжёлые металлы определённым образом влияют на экологическую обстановку, подавляя развитие и биологическую актив-ность многих организмов. Данный вид загрязнений уже представляет значитель-ную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые метал-лы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к аккумуляции в ор-ганизме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжелый металл, ко-торый попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых за-грязняют почву, можно назвать Сd (кадмий), Сn (медь), Cr (хром), Ni (никель), Сo (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец).
В связи с проблемой охраны почв от загрязнения следовало бы сказать не-сколько слов о рекультивации почв, загрязнёнными тяжёлыми металлами. По-видимому, эта задача ещё далека от своего решения. Но предлагается закомплек-сования токсичных ионов внесением в почву органических веществ или известко-вание почвы для повышения её рН, в результате чего должна понизиться раство-римость соединений тяжёлых металлов. Следует отметить, что с теми же целями предлагается вносить в почву инактивированную или живую биомассу микроор-ганизмов. Однако происходит в этих случаях ''возвращение почвенных свойств'', сказать трудно из-за отсутствия специального исследования.
Таблица 1
Сравнительная токсичность тяжёлых металлов
Элемент. Фоновое со-держание в различных почвах. ПДК в почве. Губительная концентрация в растениях. ЛД50 ПДК в пище-вой продук-ции.
В таблице указаны некоторые элементы тяжелых металлов и их токсичность
- загрязнения минеральными удобрениями: в настоящее время с развитием сель-ского хозяйства, получение основного объёма продукции растениеводства обу-словлено применением минеральных удобрений - экономически наиболее выгод-ным и эффективным фактором повышения урожайности. Однако химизация зем-леделия будет высоко эффективна только при условии правильного и рациональ-ного использования удобрений. Эффективность применения удобрений зависит от: физиологических особенностей растения, времени внесения, нормы и сочета-ния удобрений, почвенной среды как биогенной системы, микробиологических процессов.
Ежегодно вместе с урожаем из почвы выносятся десятки миллионов тонн питательных веществ: азота, калия, фосфора, магния, серы и других, которые не-обходимо компенсировать. Поэтому внесение в почву органических и минераль-ных удобрений является важнейшим средством повышения плодородия почв. Внесение минеральных удобрений приводит к их вымыванию из поверхностных горизонтов почвы. Особенно опасны соединения фосфора, обычно попадающие в водоемы в связанном виде вместе с частицами почвы и способные мигрировать на большие расстояния. При многолетнем применении больших доз фосфорных удобрений, в особенности двойного суперфосфата, в почве могут накапливаться элементы, обладающие повышенной токсичностью.
Внесение повышенных доз калийных удобрений может приводить к измене-нию соотношения меж калием и натрием в пастбищном корме, вызывающее бо-лезнь скота.
- дегрессия почв: это одна из широко распространенных форм антропогенного воздействия характерными и основными последствиями этих типов воздействия является деградация растительного покрова и уплотнение почв. Рассматриваемое в настоящее время как новый важный лимитный антропогенный фак-тор, проявляющееся не только на пастбищах и рекреационных территориях, но и на урбанизированных зонах при строительстве, прокладке дорог и обработке почв с/х машинами и так далее.
Загрязнения почв пестицидами: современное сельскохозяйственное производст-во интенсивного направления предполагает использование множества химикатов с целью повышения урожайности. Это минеральные удобрения, химические ме-лиоранты, микроэлементы и пестициды.
Пестициды - химические препараты, использования для борьбы с вредите-лями болезней растений, сорняками, вредителями древесины и другого расти-тельного сырья, пищевых продуктов и тому подобное. Пестициды относятся к разным классам органических и неорганических соединений. Большинство из них - органические вещества, получаемые синтетическим путём: фосфорно-органические пестициды. Из неорганических пестицидов широко используют препараты, содержащие медь, сера и другие.
По целевому назначению подразделяются на:
1) Уничтожение насекомых;
2) Клешей;
3) Возбудителей грибных болезней сельскохозяйственных культур;
4) Возбудителей бактериальных болезней;
5) Возбудителей нематодных болезней;
6) Слизней;
7) Вредных позвоночных;
8) Сорняков.
К пестицидам относятся также средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей и другие; вещества привлекающее насекомых, которых затем уничтожа-ют; препараты, вызывающие бесплодие у насекомых, клещей, грызунов.
Кроме своего непосредственного целевого воздействия пестициды оказывают многостороннее влияние на биосферу, масштабы которого сравнимы с глобаль-ным экологическим фактом.
Кроме своего непосредственного целевого воздействия пестициды оказыва-ют многостороннее влияние на биосферу, масштабы которого сравнимы с гло-бальным экологическим фактором.
Основная опасность пестицидов заключается во включении их в биологиче-ский круговорот. По пищевым цепям они могут доходить до высших организмов, и в том числе до человека, концентрации в каждом из звеньев постоянно увеличи-вается. Для человека пестициды имеют больше опасности, чем радиоактивность, потому что опасность радиоизотопов определена, а о токсичности пестицидов из-вестно мало. Кроме того, существует проблема ''субтоксичность'', когда нет ост-рого отравления организма, а нарушается какой - либо отдельный биологический механизм, что может, в конечном счете, оказаться не менее угрожающим. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифинил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным со-единением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не раз-лагаясь в течение десятков (!) лет.
Охрана почв от загрязнения пестицидами:
1) микробиологическое превращение пестицидов: то есть микроорганизмы пере-рабатывают их.
2) естественная детоксикация в почве: то есть разрушение пестицидов химиче-ским способом.
- мелиорация земель: под ней понимают систему организационно-хозяйственных, инженерно-технических и других мероприятий, направленных на коренное улуч-шение используемых природных объектов.
Мелиорация в зависимости от целей и направлений, делят на: с/х (улучшение зе-мельных угодий), л/х (улучшение для произрастания лесов) и другие.
А) Осушение почвы особенно торфяных болот, значительно изменяет их темпера-турный режим. Это обусловлено тем, что с уменьшением влажности и плотности торфа, соотношение между твёрдой, жидкой и газообразной фазой, изменяется довольно резко. Освоение и окультуривание торфяных почв способствует увели-чению их теплопроводности, хотя она остаётся здесь значительно ниже, чем на минеральных почвах.
Наиболее существенные изменения в микроклимате проявляются в темпера-туре поверхности почвы. В летнее время на осушённом болоте было на 0,7 - 3,8 С теплее. Осенью болото оказывает отепляющее влияние, за исключением дневного времени. Осушение привело к значительному росту суточной амплитуды темпе-ратур - от 2,7 - до 6,4 С в разные сроки. Абсолютные значения минимальной тем-пературы возросли на 1 - 2,6C. Уменьшалась продолжительность безморозного периода, увеличивалась температура почвы в слое 0 - 20см. в дневное время. Из-менения температуры почвы в результате осушения оказались равны или меньше, чем локальные контрасты термического режима почв различных геокомплексов и даже однотипных, но имеющие разную сомкнутость крон древесного яруса, оби-лие подроста и подлеска.
Таблица 2
Максимальная глубина промерзания грунтов, см
Объект. Предельное значение. Средняя глубина.
Минимальное. Максимальное.
1 2 3 4
Неосушенное низин-ное болото. 6 39 19
Осушенное низинное болото. 22 54 40
Минеральные почвы суходолов. 47 118 85
По данным таблицы мы видим различие промерзание на трёх типа грунта
В одинаковых условиях глубина промерзания осушенного болота примерно в два раза больше, чем неосушённого, и в два - четыре раза меньше, чем минераль-ных почв суходолов (таблица. 4).
Неблагоприятные тепловые свойства торфа увеличивают вероятность замо-розков, их интенсивность и продолжительность.
Для борьбы с заморозками эффективны мероприятия, направленные на по-вышения теплопроводности почвы: землевание (пескование или глинование) тор-фа; окультуривание торфяной почвы, увеличение структурности; увеличение влажности торфа дождеванием. Эти же приёмы, а также мульчирование почвы (плёнкой, опилками, соломой) эффективны в борьбе с дневным перегревом по-верх слоёв торфа в жаркие дни.
Кроме изменения температур и микроклимата изменяется также и раститель-ного покрова. Его формирование связано с почвенными условиями и, прежде все-го с увлажнением почвы. На болотах вследствие переувлажнения торфа и недос-татка питательных веществ на гидроморфных почвах произрастает гидрофильная растительность, представленная малоценными в хозяйственном отношении тра-вами и мхами.
После осушения болот, проявляющегося в снижении уровня грунтовых вод и влажности верхнего слоя торфа, гидрофильная растительность, не приспособлен-ная к изменившимся, уже автоморфным почвам, быстро отмирают. На смену ей постепенно приходит ксерофильная растительность, которая в естественных ус-ловиях медленно, в течение десятилетий, осваивает болото. В результате естест-венной трансформации растительности продуктивность сенокосных угодий суще-ственно и надолго снижается.
После осушения в результате взаимодействия физических, химических и биологических процессов торфяник преобразуется в торфяную почву, которая бо-лее уплотнена и структурно скомковатая, а не волокнистая, как торф.
Окультуренная торфяная почва не уступает чернозёмам. Именно по этой причине производились и проводятся осушения болот.
Б) Орошение почвы как один из видов мелиорации: велико значение орошения и в формирования плодородия почв. Она активно воздействует на химические и мик-робиологические процессы в почве. Вместе с тем при орошении может происхо-дить ряд нежелательных изменений в почве, приводящих к снижению её плодо-родия. К ним относятся: разрушение структуры; осолонцевание; уменьшение со-держания гумуса, гипса и карбонатов; образование при поливах закисного Fe (же-леза) и оглеение, изменение состава обменных катионов с увеличением содержа-ния обменного кальция, водная эрозия и смыв почвы, а также изменение pH при поливах, концентрации соды, токсичность газов в приземном слое, что может вы-звать болезни '' отравления'' у растений. В результате происходит слитообразова-ние, осолоденение, окаменение почвы, уплотнение и ухудшение её водно-физических свойств.
Главные нежелательные изменения - заболачивание и в основном засоление почв - проявляющиеся вследствие подъёма уровня грунтовых вод при пере поли-вах или недостаточном дренаже. Степень проявления этих процессов зависит от типа почв, геоморфологических и гидрогеологических условий и других природ-ных факторов, а также от техники и режимов орошения, состояния колекторно-дренажной сети применяемой агротехническое засоление почв увеличивая в слу-чае применения минерализованной поливной водой.
Обеспечить низкую засоленность почвы практически не удаётся при исполь-зовании даже обычной речной воды, поэтому рано или поздно на орошаемых зем-лях необходимы промывки, которые эффективны только на фоне естественного или искусственного дренажа
- кислотные дожди: под этим термином называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом. РН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды (средний рН для дождевой воды равняется 5.6). Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO2) и окислы азота (NОx) трансформируются в атмосфере земли в кислото-образующие частицы. Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая ее в растворы кислот, которые и понижают рН дождевой воды. Впер-вые термин "кислотный дождь" был введен в 1872 году английским исследова-телем Ангусом Смитом.
Кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут приво-дить к просачиванию токсичных металлов одноосные слои почвы.
Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это проис-ходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как двуокись углерода (СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота (CO2 + H2O -> H2CO3). [5, с. 423-424] Тогда как в идеале рН дождевой воды равняется 5.6-5.7, в реальной жизни показатель ки-слотности (рН) дождевой воды в одной местности может отличаться от показа-теля кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота.
Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (SO2) и различными оксидами азота (NOх). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот - серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю. Единственный спо-соб изменить ситуацию к лучшему, по мнению многих специалистов, - это уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.
- твёрдые отходы: (бытовой и уличный мусор, промышленные отходы, сухой ил, остающийся после осаждения сточных вод, радиоактивные вещества и т. д.)
Проблема осложняется тем, что в результате образования все большего количест-ва твердых отходов в городах почва в их окрестностях подвергается все более значительным нагрузкам. Свойства и состав почвы ухудшаются все более быст-рыми темпами. Обезвреживание твердых отходов в загрязненной почве пред-ставляется возможным. Однако ввиду постоянно ухудшающейся способности к самоочищению городской почвы окончательное обезвреживание отходов, зака-пываемых в землю, невозможно. Человек мог бы с успехом воспользоваться для обезвреживания твердых отходов биохимическими процессами, происходящими в почве, ее обезвреживающей и обеззараживающей способностью, однако город-ская почва в результате многовекового проживания в городах человека и его дея-тельности уже давно стала непригодной для этой цели. Механизмы самоочище-ния, минерализации, происходящие в почве, роль участвующих в них бактерий и энзимов, а также промежуточные и конечные продукты распада веществ хорошо известны. В настоящее время исследования направлены на выявление факторов, обеспечивающих биологическое равновесие природной почвы, а также на выяс-нение вопроса, какое количество твердых отходов (и какой их состав) может привести к нарушению биологического равновесия почвы. Необходимо отметить, что гигиеническое состояние почвы в городах в результате ее перегрузки быстро ухудшается, хотя способность почвы к самоочищению является основным ги-гиеническим требованием для сохранения биологического равновесия. Почва в городах уже не в состоянии справиться без помощи человека со своей задачей. Единственный выход из создавшегося положения - полное обезвреживание и уничтожение отходов в соответствии с гигиеническими требованиями. В наши дни количество твердых отходов повсеместно увеличивается с угрожающей бы-стротой. Размещение и обезвреживание твердых отходов в населенных пунктах представляет проблему капитального значения. Однако и в наши дни в большин-стве мест пользуются самыми примитивными способами уничтожения отбросов, ни применяя почти никаких, технических сооружении, а рассчитывая только на минерализационную способность почвы. Жизненно важным вопросом является поиск наиболее эффективных способов уничтожения твердых отходов. Проблема осложняется тем, что значительную часть городской территории с твердым по-крытием (дороги, улицы, тротуары) невозможно использовать для закапывания отходов. Обработка твердых отходов состоит из: сбора, вывоза мусора и его обезвреживания.
Бытовой мусор в квартирах наиболее целесообразно собирать в педальное пластмассовое ведро с крышкой. Затем мусор помещают в специальные контей-неры (баки) во дворе или его предварительно сбрасывают в мусоропровод. По-следний способ является более удобным для жильцов, а также и более гигиенич-ным, так как не нужно оставлять мусор в квартире до его выноса в контейнер. Недостатком мусоропровода является то, что его трудно содержать в чистоте. Особенно удачным является сочетание мусоропровода с печью для сжигания му-сора, расположенной в подвальном помещении.
Для обезвреживания бытовых отходов наиболее целесообразно применение размалывающего устройства, соединенного с раковиной (мойкой) на кухне. Раз-мельченные отходы попадают прямо в канализацию. Однако этот способ имеет ряд недостатков. Например, пока не разрешена проблема удаления из закрытой канализационной сети измельченных бытовых отходов. Сама техника размельче-ния отходов отличается рядом недостатков. При этом способе часто возникают заторы в канализационной сети.
С точки зрения гигиены этот метод заслуживает внимания, потому что, с од-ной стороны, кухонные отходы не представляют перегрузки для почвы, в которую в конечном итоге попадают, с другой стороны, метод экономичен, так как транс-портировка отходов становится излишней и не нужно отводить земельные участ-ки под свалки.
Большие, многоквартирные жилые дома, крупные учреждения и предпри-ятия, в которых имеется мусоропровод, но нет печи для сжигания мусора, целе-сообразно снабжать контейнерами большой емкости (500-300 л). Контейнеры доставляются на специальных машинах с подъемным краном на свалку или на мусоросжигательный завод. Недостаток использования контейнеров состоит в том, что мусор в них нельзя уплотнить. Вблизи больших жилых домов необходи-мо оборудовать специальные площадки для контейнеров.
В некоторых местах, где мусор не вывозится регулярно, вынуждены строить закрытые "домики" из бетона для сбора и временного хранения мусора. Эти "до-мики" должны находиться на расстоянии не менее 20м от жилых зданий, и к ним должна быть обеспечена подъездная дорога для мусоровозов. Двери "домиков" должны быть постоянно закрытыми, чтобы они не превращались в место для размножения мух и не распространяли вокруг себя запах. Одной из важных задач является содержание городских улиц в чистоте. Сбор и транспортировка уличного мусора, уборка мостовых специальными машинами, мытье и поливка улиц, доста-точное количество урн для мусора в наиболее оживленных частях города (на ос-тановках городского транспорта, в парках и скверах), уборка снега зимой и соот-ветствующий уход за мостовыми и тротуарами в период гололедицы (использова-ние песка или соли) представляют собой наиболее важные компоненты этой за-дачи. В уличном мусоре могут содержаться патогенные микроорганизмы, в том числе возбудители туберкулеза, столбняка, сибирской язвы, различные патоген-ные кокки и т. д. Наконец, скользкие улицы могут явиться причиной тяжелых не-счастных случаев (вследствие травм)/ Контейнеры с мусором вывозят на специ-ально оборудованных мусоровозах, в которых мусор уплотняется. В последнее время широкое распространение получил сбор мусора в пластмассовых или бу-мажных мешках. Этот способ сбора мусора более гигиеничен, чем сбор в контей-неры, так как при транспортировке мешков не образуется пыль и возможно сор-тировка отходов (на сгораемые - несгораемые вещества, синтетические материа-лы и т. д.). Окончательное удаление и обезвреживание твердых отходов. Наиболее распространенным способом удаления твердых отходов является заполнение ими оврагов и карьеров. В последующем на этих земельных участках разбивают го-родские парки, строят жилые дома и т. д. Наиболее простой вариант этого способа представляют открытые городские свалки. Этот вариант является в санитарно-гигиеническом отношении неудовлетворительным (загрязняются почва и под-земные воды, на свалках). Поэтому размещение отходов на открытых свалках на-до считать лишь вынужденным решением проблемы, свалка должна располагать-ся на расстояние не менее 1км от застроенной части города. Один из способов, получивший в последующем распространение во многих странах мира. Достав-ленный мусор сваливают в вырытые заранее канавы, затем его уплотняют (трамбуют) и засыпают слоем земли толщиной 70-80см. Однако и этот улуч-шенный вариант окончательного удаления и обезвреживания отходов имеет опре-деленные недостатки. Прежде всего, с каждым годом увеличивается количество твердых отходов, так что для удаления мусора с каждым годом требуются все большие территории.
С гигиенической точки зрения последний способ обработки мусора можно считать удовлетворительным. В случае необходимости им можно пользоваться и на застроенной городской территории. Преимущество способа состоит в том, что его можно применить в любой местности, кроме того, за счет заполнения отхо-дами оврагов и ям восстановленные земельные участки могут быть использованы для различных целей. Недостатком его является необходимость довольно боль-ших территорий, а обезвреживание отходов все же неполное. Кроме того, нельзя использовать органические вещества, необходимые сельскому хозяйству.
- инфекционные заболевания: - Санитарная охрана почвы от загрязнения отбро-сами необходима, прежде всего, для борьбы с инфекционными (заразными) забо-леваниями, вызываемыми патогенными (болезнетворными) микроорганизмами и вирусами. Установлено, что многие возбудители заболеваний могут длительное время жить в загрязнённых нечистотами почв. Так, например, микроорганизмы, вызывающие у людей дизентерию, живут в почве, до 45 дней, а микроорганизмы, вызывающие брюшной тиф, до 1 года. Ввиду того, что микроорганизмы состоят из одной клетки, жизнь которой не долга (от 20 - до 30 мин.), выделение из за-грязнённых почв микроорганизмов указывает на возможность их размножения в течение длительного времени.
Давно замечено, что ряд микроорганизмов обладает способностью, находясь в почве образовывать споры, то есть уменьшается в размерах, не имеющих вида клетки. Споры микроорганизмов обладает огромной способностью сопротивлять-ся губительным для клетки воздействиям: очень высокой температуре, высыха-нию, давлению, отсутствия питательных веществ. Попав в благоприятные усло-вия, такие споры прорастают, развиваются, становятся клеткой и увеличиваются в размерах, это форма жизни бактерии носит название вегетативной. Эту группу спорообразующих бактерий именуют клостридиями. Это постоянные обитатели почвы. К их числу относятся многие возбудители особо опасных болезней: сибир-ской язвы, столбняка, газовой гангрены и т. д.
К тому же, почва может служить источником заражения гельминтами (гли-стами). Некоторые гельминты (аскариды) проходят одну из стадий в почве (цикл яйца), следовательно, в распространении гельминтозов отбросы (главным образом нечистоты) и загрязнения или почва имеет особенно большое значение.
В отбросах происходит развитие насекомых - переносчиков многих инфек-ционных заболеваний, главным образом мух. Мухи играют большую роль в рас-пространении ряда заболеваний.
Скопление отбросов способствует размножению крыс и мышей, являющихся распространителями многих болезней, в том числе такой опасной, как чума.
Санитарная охрана почвы очень важна для предупреждения кишечных ин-фекций; гельминтозов; инфекций, где главную роль в распространении играют грызуны, насекомые; инфекции, передающиеся с пылью.
Чтобы всесторонне уяснить проблемы санитарной охраны почвы, надо по-знакомится со значением почвы в создании здоровой внешней среды, окружаю-щей человека и обуславливающее здоровье, санитарные условия жизни.
- оврагообразование (эрозия): это форма линейных размывов возникающие под действием концентрированных водных потоков, образующих при снеготаянии и ливнёвых дождях, стекающих вниз по склонам в гидрографическую сеть.
Овражная эрозия развивается на местности, с сильно расчленённой речной сетью, на склонах с различной крутизной. Она зависит от структуры и механического со-става почв, их водопроницаемость, содержания гумуса и др.
Процессы Оврагообразования ускоряет и неправильная хозяйственная деятель-ность человека. При систематической обработке почвы, применение многочис-ленных машин и орудий, не урегулированный выпас скота под воздействием вод-ных потоков усиленно разрушаются, происходит её поверхностный и глубинный размыв. Такие участки практически исключаются из активного пользования и пе-реходят в разряд ''бросовых'' земель.
Борьба с оврагами может быть успешной лишь в том случае, если она носит комплексный характер, то есть при осуществлении агротехнических, лесомелио-ративных, лугомелиоративных и гидротехнических мероприятий. При закрепле-нии оврагов необходимо решать две взаимосвязанных задачи: прекращение роста оврагов и вовлечение овражных земель в интенсивное хозяйственное использова-ние.
Выбор конкретных овраго-закрепительных приёмов определяется величиной и характером водосборной площади оврага; объём и расход стока талых и дождевой воды; условиям подхода стока к оврагу; эрозионное состояние; размерами оврага.
Мероприятия по закреплению оврагов должны соответствовать следущим требованиям:
1) Рациональное размещение на местности различных конструкций, лесных наса-ждений и гидротехнических сооружений;
2) Экономичность, простота создания, долговечность и эффективность лесопоса-док;
3) Применение средств современной механизации при закрытии оврагов;
4) Содержание насаждений и сооружений в хорошем состоянии.
5) Соблюдение всех технических требований.
Противоэрозийные мероприятия.
севооборот: В севооборотах более пологие участки склонов отводят под пропаш-ные культуры, средние по крутизне - под зерновые и самые крутые - под много-летние травы. Другой принцип это размещение поперёк склонов. В том же на-правлении проводят обработку почвы, посев культур, уход за ними и уборку, что резко снижает сток вод и тем самым уменьшает смыв почвы и ослабляет процес-сы овражной эрозии.
1) Влияние глубины вспашки на сток: Разрыхление почвы на большую глубину улучшает её водопроницаемость и структуру, облегчает проникновение корней растений в глубь почвы.
2) Бороздование: в тех местах, где преобладает эрозия от ливнёвых дождей, пре-рывистое бороздование междурядий пропашных культур способствует прекраще-нию роста оврагов.
3) Щевелевание: заключается он в том, что поперёк склона или близко к горизон-тали специальными орудиями нарезают узкие глубокие щели, которые перехва-тывает сток вод и тем самым, ослабляют эрозию почв.
4) Лесные насаждения и также кустов.
- загрязнение нефтепродуктами: нефть и большинство её переработки состоит из значительного числа химических соединений и оказывает резко отрицательные воздействие на высшие растения и большинство микроорганизмов. При попада-нии на почву нефтепродуктами сразу же начинают претерпевать физико-химические изменение и мигрируют как по почвенному профилю (вертикальная миграция), так и по уклону поверхности. При таком перемещении соединения нефти подвергаются расслоению, заполняя почвенные поры, препятствует про-движению, как молекул кислорода, так и воды. Нефтяные загрязнения также из-меняет и режимы взаимодействия большинства элементов с почвой.
Постепенно различают соединения нефти, в почве начинают подвергаться микробиологическому воздействию. При этом, как правило, осуществляется окисление трансформации, и соединении нефти используется микроорганизмами в качестве углерода. Однако естественное самоочищение почв от нефтяных за-грязнений, являются процессом длительным. Продолжающегося, от одного до не-скольких десятилетий. Кроме того, полной саморегуляций геохимической нару-шений в них не происходит. Поэтому, более целесообразно управлять процессом самоочищения и восстановление биологической продуктивности загрязненных почв, создание оптимальных условий их развития, то есть проводить плановую рекультивацию ландшафтов.
1) Максимально облегчить поступление кислорода и выхода газообразных про-дуктов разложения нефтепродуктов;
2) Обеспечить гипсование, известкование, кислование до pH 6-7 для микроорга-низмов;
3) Внесение минеральных удобрений;
4) Внесение легко минерализующих органических соединений для развития соќокисления, что увеличивает разложение нефтепродуктов (внесение органики, воз-делывание сельскохозяйственных растений).
Таблица 3
Результаты определения содержания (суммарное количество углеводородов) в почвах на территории Переславского национального парка
Наименование глубина Суммарное содержание углеќводородов, мг/кг сухой поч-вы.