Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

К классу III — ванадий, барий, вольфрам, марганец и стронций.

Коэффициент концентрации химического элемента определяется отношением его реального содержания о почве (Сi) к фоновому (C_ф):

К_с = С_i / С_ф (6.1)

Наибольшему загрязнению тяжелыми металлами подвержены почвы в городах и зонах их влиянии, Это вызвано, с одной сторо­ны, свойством почвы накапливать загрязняющие вещества, с дру­гой — поступлением на поверхность юродских земель больших количеств разнообразных химических веществ с атмосферными осадками, выпадением аэрозолей, бытовыми и производственны­ми отходами. Накопившиеся за длительный период в почвенной толще загрязняющие вещества являются источниками вторичною загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод. Содержание загрязняющих веществ в почвенном покрове го-ролов изменяется в широких пределах: от минимальных значений, близких к фоновым (в районах новостроек), до концентрации, в десятки раз превышающих фоновые (к зонах влияния промыш­ленных предприятий и старообжитых районах городов).

Загрязнение почв, связанное с сельскохозяйственным произ­водством, проявляется в избыточном накоплении химических ве­ществ в результате известковании кислых почв, внесения мине­ральных удобрений и пестицидов, а также чрезмерного полива сельскохозяйственных угодий с токами животноводческих комп­лексов. Низкая культура земледелия, а также внесение удобрений в почву с помощью устаревшей техники предопределяют, что толь­ко 10—15% их достигает растений, а остальные загрязняют окру­жающую среду. К негативным явлениям, связанным с примене­нием минеральных удобрений, относится загрязнение почв, грун­товых и поверхностных вод нитратами. При этом необходимо учитывать роль нитратов как обязательного участника круговорота азота в природе, источника азотного питания растений. Опасность представляет избыточное содержание нитратов в воде, пище и кормах, которое обусловлено неоправданно высокими дозами применения азотных удобрений и их неравномерным распреде­лением по пашне. Для предотвращения негативного действия нитратов под все сельскохозяйственные культуры применитель­но к разным типам почв разработаны оптимальные дозы внесе­ния азотных удобрений, которые гарантируют получение чистой продукции и исключают загрязнение окружающей среды.

Необходима рациональная система применения минеральных и органических удобрений. При обоснованном определении ви­дов, норм, сроков и способов их внесения существенно сокраща­ются потери питательных веществ, снижается возможность попа­дания их из почвы в грунтовые воды и водоисточники, уменьшает­ся накопление остаточных веществ в почве и растениях. Для предотвращения загрязнения почв пестицидами необходимо, преж­де всего, разработать систему защиты растений с ограниченным применением ядохимикатов, исключить проявление ветровой и водной эрозии, обратить особое внимание на соблюдение точных доз вносимых химикатов (в частности, способами опрыскивания). Рациональное применение гербицидов учитывает свойства почв, особенно содержание органического вещества. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, при научно обоснованном применении гербицидов, правильно определенной лозе не возни­кает существенной опасности. В перспективе расширение биоло­гических методов защиты растений, восстановление плодородия почв, борьба с сорной растительностью исключают или существен­но ограничивают применение многих химических методов в сель­ском хозяйстве.

Одной из наиболее серьезных проблем стран СНГ является радиоактивное загрязнение земель, обусловленное аварией на Чернобыльской АЭС и другими техногенными катастрофами. Почва стала накопителем радиоактивных веществ, которые затем вместе с питательными веществами переходят в сельскохозяй­ственные растения, животных и, в конечном итоге, к человеку. Выпадение радионуклидов, продолжавшееся в течение трех меся­цев после катастрофы на ЧАЭС, вызвало масштабное загрязнение земель в Европейской части бывшего СССР. Причем радиоактив­ное загрязнение распространялось неравномерно. Для оценки уровня загрязненности территории наиболее широко используе­мым показателем является плотность загрязнения по радиоактив­ному цезию-137; территория считается загрязненной, если значе­ние этого параметра превышает 1 Ки/км².

На основании такого определения загрязненными признаны: в Беларуси 46 500 км² земель (22,4% ее площади), России — 59 300 км² (0,3%), Украине — 37 600 км² (6,2% территории). Площадь сельскохозяйственных земель с отмеченной плотностью загрязнения по цезию-137 в Беларуси составила 18 000 км² (22% всех седьхозугодий республики), из хозяйственного обращении было изъято 2640 км². На расстоянии 30 км от ЧАЭС определена наиболее опасная полоса — зона отчуждения, из которой население было эвакуировано в 1986 г., а затем в Беларуси создан Полесский радиацинно-экологический заповедник. Основная часть зоны отчуждения не может быть использована в сельскохозяйственный оборот даже в от­даленной перспективе вследствие высокой плотности загрязнения долгоживущими радионуклидами.

Радиологический мониторинг почв, проводимый в Беларуси, показал, что к 2000 г. содержание незии-137 в помпе сократилось примерно на 20%, но причине его естественного распада. Кроме того, установлено снижение содержания в почве подвижного це­зия-137 вследствие перехода его в необменно-поглощенное состо­яние, что привело к снижению его доступности для растений и среднем в 1,5 раза. В связи с чем из категории радиационно-опас­ных исключено и вовлечено в сельскохозяйственный оборот око­ло 7 тыс. га земель. По данным некоторых исследований прогно­зируется дальнейшее уменьшение площади территорий, загрязнен­ных радиоактивными элементами; за период между 1986 и 2046 гг. они уменьшатся в Беларуси в 2,4 раза, в России — в 5,2 раза. Уже к 2006 г. ожидается, что в России не будет территорий с уровнем загрязнения по цезию-137, превышающим 40 Ки/км². Отдельные долгоживушие изотопы, такие, как плутоний-239 и америций-241, останутся в природной среде на тысячи лет, хотя высокий уровень загрязнения почв этими радионуклидами имеет место почти ис­ключительно в зоне отчуждения.

Развитие промышленности, строительство городов и путей со­общения, гидротехнических сооружений приводит к нарушению земной поверхности, значительным изменениям природных ланд­шафтов. Сильно разрушается почвенный покров при открытой разработке полезных ископаемых. Предприятия добывающих отрас­лей используют для технологических нужд значительные площади сельскохозяйственных и лесных земель, которые в процессе выра­ботки качественно изменяются. Нарушенные земли характеризуют­ся низкой хозяйственной ценностью, загрязняют окружающую среду, ухудшают санитарно-гигиенические условия жизни людей, осложняют использование близлежащих земель. К таким землям относятся выемки карьеров и провалы поверхности на шахтных полях, природные отвалы карьеров и шахт, шлаконакопители и хвостохранилища обогатительных фабрик, золоотвалы электро­станций и т.д. В странах СНГ площадь земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, проведения строительных и других работ, достигла к началу 1990-х годов 1,8 млн. га, а в от­дельных странах доля нарушенных земель составляет 0,1 —0,2% от общей территории (табл. 6.2).

Для восстановления нарушенных земель требуется рекультива­ция — комплекс работ, направленных на восстановление продук­тивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, улучшение условий природной среды. Процесс восстановления земель складывается из горно-технической и биологической ре­культивации. На первом этапе планируют местность — засыпают карьеры, выравнивают рвы, осуществляют регулирование водно­го режима, насыпают плодородный слой почвы, на втором — про­изводят восстановление почвенно-растительного покрова и пло­дородия почвы. Рекультивируемые земли используются под посев нетребовательных к почвенным условиям растений, на них выса­живаются леса, создаются зоны отдыха, водоемы. Экономическая эффективность рекультивации (Э) определяется по формуле

Э = Э_р / З_р ≥ Е_н (6.2)

где Э_р — эффект от рекультивации земель (величина чистого до­хода);

З_р — сумма затрат на рекультивацию;

Е_н — норматив­ный коэффициент эффективности, равный 0,06.

Затраты на рекультивацию (З_р) рассчитываются по следующей формуле:

З_р = S х (P₁ + P₂ + P₃ + P₄ + P₅) (6.3)

где S - площадь рекультивируемых земель;

3_i (i = 1, 2,..., 5) — затраты соответственно на планировку поверхности, выем­ку плодородного слоя почвы, покрытие площади плодород­ным слоем, химическую обработку, инженерно-мелиоратив­ное и гидротехническое обеспечение 1 га нарушенных земель.

Одним из основных факторов рационального использования земельных ресурсов является мелиорация — совокупность органи­зационно-хозяйственных и технических мероприятий по корен­ному улучшению земель с неблагоприятным водным и воздушным режимами, физико-химическими свойствами, подверженными вредному механическому действию ветра или воды. Наиболее рас­пространена гидротехническая мелиорация, т.е. осушение или оро­шение почв, обводнение пастбищ. Водный режим почв изменя­ют путем использования таких специфических методов, как сне­гозадержание, промывка, дренаж, регулирование стока и др. Для улучшения физического состояния почв проводит уборку камней, пескование глинистых почв и др.

Мелиорация земель получила широкое распространение в стра­нах СНГ (Россия, Беларусь, государства Центральной Азии и др.), а также и во многих других регионах мира, главным образом с аридным климатом. Масштабы мелиоративного воздействия на природу столь велики, что большие площади земель па планете резко изменили облик п результате строительства водохранилищ, прудов, дамб, дренажной сети и пр. В странах Содружества пло­щадь мелиорированных земель в начале 1990-х годов превысила 35 млн. га, в том числе орошаемых — 20 млн. га и осушенных — 15 млн. га.

Загрязнение земель, подземных и поверхностных вод, атмос­ферного воздуха во всевозрастающей степени связано с накопле­нием отходов, которые образуются в процессе производства, хо­зяйственной деятельности, в быту. Количество отходов ежегодно в мире возрастает и, по некоторым опенкам, достигло 30 млрд. т (все виды отходов). На каждого жителя Земли извлекается до 100 т породы в год, а на производство конечной продукции использу­ется не более 7% добываемого сырья. Анализ тенденций развития мирового хозяйства показывает, что масса отходов удваивается каждые 10—12 лет. Для размещения отходов из хозяйственного оборота изымаются все новые и новые земли. Образование и на­копление отходов производства и потребления ведет к нарушению экологического равновесия природной среды и представляет ре­альную угрозу здоровью людей.

Вес отходы, в зависимости от источников их образования, де­лятся на производственные и бытовые (отходы потреблении). От­ходы производства — это остатки сырья, материалов, полуфабри­катов, которые образуются в процессе производства продукции или выполнения работ и потеряли полностью или частично ис­ходные потребительские качества, а также содержат попутные вещества, которые образуются в процессе производства и не на­ходят использования в этом производстве. По своему физико-хи­мическому составу отходы делится на твердые, жидкие и газооб­разные, Примером последних могут служить газы, образующиеся при разложении мусора, или газы предприятий. Жидкие отходы представляют собой вещества, растворенные в использованной воде, сбрасываемые в открытые водоемы, канализацию или посту­пающие на очистные сооружения, где они превращаются в твер­дые осадки. Но основной объем составляют твердые отходы, об­разующиеся по всей цепочке переработки сырьевых ресурсов. Отходы потребления — изделия и материалы, которые потеряли свои потребительские свойства в результате физического или мораль­ного их износа. К отходам потребления относятся и твердые быто­вые отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности людей.

Утилизация и ликвидация отходов связана с их состоянием, составом, характеристиками и токсичностью. В зависимости от их состояния утилизируемые отходы делятся на твердые (отходы металлов, пластмасс, пыли минерального и органического проис­хождения, шлак, бумага, ткани и пр.) и жидкие (шламы, осадки сточных вод после их обработки и пр.). По гигиеническому прин­ципу, связанному со степенью опасности, обусловленной токсич­ностью, отходы подразделяют на шесть категорий (табл. 6.3).

Таблица 6.3