Биосферы. Загрязнение почвы

Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорга­низмов и климата из материн­ских горных пород, на которых он находится. Это важ­ный и сложный компонент био­сферы, тесно связанный с други­ми ее частями.

В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:

- минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;

- детрит - отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;

- множество живых организмов - от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Таким образом, почва - биокосная система, основанная на динамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами и почвенными ор­ганизмами.

В своем развитии и формировании почвы проходят не­сколько этапов. Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или пере­носа отложения осадков (например, аллювия). На этих суб­стратах поселяются микроорганизмы, пионерные расте­ния - лишайники, мхи, травы, мелкие животные. Посте­пенно внедряются другие виды растений и животных, со­став биоценоза усложняется, между минеральным субстра­том и живыми организмами возникает целая серия взаимо­связей. В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата.

Процесс развития почвы заканчивается, когда дости­гается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает состояние кли­макса. Таким образом, изменения почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминают сукцессионные изменения экосистем.

Каждому типу почв соответствуют определенные типы растительных сообществ. Так, сосновые боры, как правило, растут на легких песчаных почвах, а еловые леса предпочи­тают более тяжелые и богатые питательными веществами суглинистые почвы.

Почва является как бы живым организмом, внутри ко­торого протекают различные сложные процессы. Для того чтобы поддерживать почву в хорошем состоянии, необходи­мо знать природу обменных процессов всех ее составляю­щих.

Поверхностные слои почвы обычно содержат много ос­татков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гуму­са определяет плодородие почвы.

В почве обитает великое множество различных живых организмов - эдафобионтов, формирующих сложную пи­щевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, до­ждевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы и изменении ее фи­зико-химических характеристик.

Растения поглощают из почвы необходимые минераль­ные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные орга­низмы постепенно перерабатывают все органические остат­ки. Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.

В искусственных агроценозах такой круговорот нару­шен, так как человек изымает значительную часть сель­скохозяйственной продукции, используя ее для своих нужд. Из-за неучастия этой части продукции в кругово­роте почва становится бесплодной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почвы в искусственных агроценозах, человек вносит органические и минеральные удобре­ния.

Загрязнение почв. В нормальных естественных услови­ях все процессы, происходящие в почве, находятся в равно­весии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйствен­ной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначитель­ные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хо­зяйственной деятельности человека.

Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предпри­ятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблю­дения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром (рис. 58). Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее сто­летие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельско­хозяйственного пользования.

Одним из последствий усиления производственной дея­тельности человека является интенсивное загрязнение по­чвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные эле­менты, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соеди­нения.

Еще более массовый и опасный характер носит загряз­нение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасыва­ется его до 25 кг. Соединения свинца используются в каче­стве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и на­капливаться в ней в результате выпадения осадков от атом­ных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследова­тельских учреждений, связанных с изучением и использо­ванием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и чело­века, накапливаются в них.

Значительное влияние на химический состав почв ока­зывает современное сельское хозяйство, широко исполь­зующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в кру­говорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного про­изводства. При этом с каждым годом производство и при­менение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водо­емов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

Дата добавления: 2015-06-27