Реферат: Земельные ресурсы. Классификация почв. Эрозия. Загрязнение почв
Рост народонаселения планеты является одной из важнейших экологических проблем современности. Если в 1900 г. на одного жителя планеты приходилось 0,66 га пашни, то в 1980 г. этот показатель составил 0,41 га, а в 2005 г. — приблизительно 0,21 га. В Республике Беларусь площадь пашни составляет 5,6 млн. га, или около 0,56 га на одного жителя, что является одним из наиболее высоких показателей в Европе. Для сравнения: в Германии на одного жителя приходится около 0,24 га, в России — 0,9 га, в Казахстане — 2,1 га.
Из общей площади суши планеты (149 млн. км2) для хозяйственного использования доступно около 134 млн. км2, из которых плодородные пахотные земли составляют около 10%. Сегодня для удовлетворения потребности в питании шестимиллиардного населения земного шара интенсивность эксплуатации почвенно-земельных ресурсов резко повысилась. За последние 30 лет это обеспечило рост производства продуктов питания на 50%. Вместе с тем такая эксплуатация неизбежно влечет за собой истощение плодородия почв и их деградацию. Очевидно, что остановить эту негативную тенденцию можно только путем экологически обоснованного управления почвенно-земельными ресурсами.
Причины потери почв. Потеря пахотных земель является одной из сложнейших экологических проблем в современном мире. По данным ООН, на планете ежегодно теряется от 5 до 7 млн. га плодородных почв. Причинами потери пахотных земель являются их отчуждение под строительство населенных пунктов, дорог, трубопроводов, а так же деградация.
Средний норматив площади отчужденных земель в мире составляет приблизительно 0,1 га на одного жителя, площадь отчужденных земель на планете — около 500 млн. га, в Беларуси — 1,6 млн. га.
Деградация — это постепенное снижение плодородных свойств почвы под влиянием естественных (нарушение условий почвообразования) или искусственных причин (хозяйственная деятельность человека). Деградация сопровождается снижением плодородия, изменением почвенной флоры и фауны, формированием пустошей. Среди основных причин деградации почв в условиях Беларуси можно выделить следующие.
1. Снижение уровня содержания гумуса ниже оптимального в результате уменьшения объема использования органических удобрений за последние годы. Отмечено на 20% ] пахотных земель республики.
2. Переуплотнение почв. Нормальная плодородная почва должна иметь рыхлую комковатую структуру и объемную массу 1,2—1,3 г/см3. Повышенное уплотнение почв вследствие многократных проходов тяжелой сельскохозяйственной техники приводит к нарушению ее агрофизических свойств и биологического режима и, как следствие, к значительному снижению плодородия.
3. Нарушение водно-воздушного режима почв. Происходит в результате как переосушения, так и вторичного заболачивания площадей. Прежде всего, это обусловливается нерациональной эксплуатацией оросительных и осушительных мелиоративных систем.
4. Загрязнение почв, под которым понимается поступление в почву химических, биологических, радиоактивных и механических загрязнителей в количествах и концентрациях, превышающих способность почв к их разрушению, утилизации, включению в биологический круговорот веществ. Различают следующие виды загрязнения почв.
1. Химическое. Основные источники — сельскохозяйственное производство, промышленность, автотранспорт, коммунально-бытовое хозяйство.
К потенциальным загрязнителям почв можно отнести любые химические соединения, поступающие в почву в чрезмерных концентрациях. Из них к наиболее опасным относятся тяжелые металлы, остатки пестицидов, нефтепродукты, стойкие органические загрязнители (СОЗ) и др. Из источников загрязнения, связанных с сельскохозяйственным производством, к категории наиболее масштабных относятся сельскохозяйственная химизация и интенсивное животноводство, а также засоление почв, под которым понимается процесс накопления солей натрия, кальция, магния в верхних слоях почвы в концентрациях, недопустимых для нормального роста и развития растений. Засоление характерно для почв в странах с сухим жарким климатом (Египет, Ирак, Индия, Пакистан), где используется оросительная мелиорация. Здесь водные растворы солей из глубин почвы под воздействием солнечного тепла поднимаются к поверхности (эффект солнечного насоса), где йода испаряется, а соль концентрируется в верхних слоях почвы.
В Республике Беларусь проблема засоления почв связана, прежде всего с Солигорским районом, где осуществляются добыча, переработка и складирование отходов производства калийных удобрений. В отходах содержится довольно высокая концентрация солей, которые растекаются под воздействием осадков. Засоление земель вокруг Солигорского комбината наблюдается в радиусе десятков километров.
Имеет место также локальное засоление почв, прежде всего вблизи автомобильных дорог, что связано с интенсивным использованием содержащих соль отходов для борьбы с обледенением в зимний период.
2. Биологическое. Обусловливается, прежде всего, воздействием интенсивного сельскохозяйственного животноводства и коммунального хозяйства. К потенциальным источникам биологического загрязнения можно отнести животноводческие стоки, сбросные воды, свалки бытового мусора, скотомогильники. Основные загрязнители — это патогенные микроорганизмы, гельминты.
3. Механическое. Основные источники — промышленность, коммунальное хозяйство, бытовой сектор. К потенциальным загрязнителям почв относят отходы промышленного производства, размещаемые на так называемых полигонах, строительный и бытовой мусор.
4. Радиоактивное. Основные потенциальные источники — это месторождения радиоактивных руд, аварии на АЭС, ядерные испытания, захоронения ядерных отходов. В Беларуси радиоактивное загрязнение связано, прежде всего, с аварией на Чернобыльской АЭС. В результате катастрофы было загрязнено около 23% территории, основными загрязнителями являются Cs137 и Sr°.
Большая часть нуклидов, выпавших на почву, остается в ее верхних слоях и в настоящее время. Глубина и скорость их вертикального перемещения зависят от типа почвы. В дерново-подзолистых почвах они накапливаются в верхних горизонтах, в торфяно-болотных проникают на глубину до 40— 45 см. Своеобразным барьером, связывающим от 50 до цезия и до 45% стронция, является гумусовый слой.
Наряду с вертикальной миграцией существует горизонтальная миграция под воздействием водной и ветровой эрозии, с поверхностным стоком, дождевыми потоками и т.д.
Основной причиной деградации почв, как в планетарном, так и в республиканском масштабе является эрозия.
Таким образом, почвой называют верхний 1Дг плодородный слои земли, толщина которого может колебаться от нескольких миллиметров до двух метров. В Республике Беларусь толщина почвенного покрова в среднем составляет 18—20 см. При характеристике почв оценивают биологические, агрохимические и агрофизические показатели. В Беларуси имеются 5 основных типов почв — дерново-подзолистые, дерново-карбонатные, торфяно-болотные, пойменные и дерновые заболоченные. Статистика показывает, что запасы почв на одного жителя уменьшаются. Одной из причин этого является деградация почв. Различают следующие виды деградации: снижение содержания гумуса, переуплотнение почв, загрязнение, нарушение водного и воздушного режимов почв и их разрушение, или эрозия.
ЭРОЗИЯ ПОЧВ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕЙ.
Эрозия (от лат. erosio — разъедание) — это разрушение верхнего плодородного слоя почвы под воздействием климатических факторов и хозяйственной деятельности человека и вынос продуктов этого разрушения в окружающую среду.
Установлено, что на образование 1 см почвы природе необходимо от 200 до 300 лет. Таким образом, средний плодородный слой на территории нашей страны формировался на протяжении нескольких тысячелетий. Эрозионные процессы, как свидетельствуют конкретные исторические примеры, способны разрушить плодородный слой в течение нескольких суток и даже часов. Например, известны случаи, когда в середине прошлого века пыльные бури за несколько часов уничтожили плодородную почву на площадях в сотни тысяч гектаров в штате Техас, США.
По происхождению различают следующие виды эрозии:
Ветровая эрозия, или дефляция (от лат. deflatio — выдуваю) — это разрушение и перенос почвы или грунта потоком ветра.
В зависимости от интенсивности развития ветровую эрозию подразделяют на два вида: повседневную, или местную (нормальную), и катастрофическую, или пыльные бури.
Повседневная эрозия проявляется практически повсеместно. Она возникает, прежде всего, на легких супесчаных и песчаных почвах и имеет вид слабой поземки или небольших пыльных столбов. В Беларуси повседневная эрозия часто наблюдается на полевых дорогах, не покрытых растительностью пахотных землях и пастбищах. Проявлению эрозии способствует засушливая погода. Повседневная эрозия возникает при скорости ветра менее 12— 15 м/с, и протекает не очень интенсивно. Тем не менее, она медленно, но неуклонно разрушает плодородный слой почвы, снижая урожай сельскохозяйственных культур. Катастрофическая эрозия опасна, прежде всего, своей интенсивностью и значительным разрушительным потенциалом. Такая форма эрозии проявляется при скорости ветра более 12—15 м/с. Пыльная буря быстро охватывает обширные площади, вызывая активное разрушение и перенос значительных почвенных масс. Пыльные бури особенно опасны в странах с жарким и сухим климатом, которые периодически подвержены нашествию ураганов. Наибольших масштабов они достигли в США, Канаде, странах Ближнего Востока, Южной Америке, Китае, Австралии.
В условиях Республики Беларусь данный вид эрозии не является массовым и чаще всего наблюдается на торфяниках, не защищенных растительностью, особенно на Полесье. Тем не мене за последние годы частота проявления ветровой эрозии в нашей стране значительно увеличилась.
Водная эрозия проявляется в результате разрушения и смыва почвы каплями, струйками и ручейками ливневой или талой воды. Водная эрозия также подразделяется на несколько видов.
Плоскостная эрозия — это смыв верхних горизонтов почвы незначительными массами воды. Она опасна своей масштабностью, так как проявляется даже на относительно пологих склонах крутизной 0,5 — 1°. Плоскостная эрозия приводит к систематическому и равномерному разрушению верхних горизонтов почвы и сносу почвенных частиц и связанных с ними элементов минерального питания. Опасность такой эрозии проявляется не только в разрушении гумусового горизонта почвы и, как следствие, снижении ее плодородия, но и в интенсивном загрязнении окружающей среды, прежде всего поверхностных водных объектов. Из-за попадания в водную среду избыточного количества биогенных элементов, прежде всего фосфора и азота, в ней усиливаются процессы эвтрофикации и снижаются потребительские свойства воды.