Экология. Реферат:
Земельні, біологічні, рекреаційні ресурси,
шляхи їх раціонального використання.
Забруднення ґрунтів
Найпоширенішими забрудниками ґрунтів, що впливають на фізичні й хімічні процеси в ґрунті, ріст і розвиток рослин, функціонування наземних і водних екосистем (зокрема, в разі змивання з поверхні в природні водойми сполук нітрогену чи фосфору відбувається евтрофікація), є мінеральні добрива, нафтопродукти, важкі метали, радіонукліди, пестициди. Деякі з них цілеспрямовано вносить людина для забезпечення родючості ґрунту чи з метою захисту рослин, але без урахування доз, кліматичних умов, типу ґрунту це може спричинити їх накопичування, пригнічення життєдіяльності рослин і ґрунтової фауни, передавання по ланцюгах живлення і несприятливий вплив на здоров’я людини.
У ґрунті відбуваються фізичні, хімічні та біологічні процеси, від інтенсивності й співвідношення яких залежить форма, в якій перебувають хімічні елементи, їх доступність для рослин, швидкість міграції, стійкість ґрунтів.
Розподіл хімічних елементів відбувається в результаті:
· вимивання (вилуження) з ґрунту;
· осадження у вигляді малорозчинних карбонатів, сульфатів, фосфатів, силікатів, гідроксидів тощо;
· включення до складу мінералів;
· адсорбції компонентами ґрунту (грунт має високу вбирну здатність завдяки наявності ґрунтового вбирного комплексу, який діє як іонообмінник і завдяки якому грунт називають геохімічним фільтром, що міцно утримує катіони важких металів, перешкоджаючи їх надходженню в підземні води).
Отже, стійкість ґрунту залежить від:
· рН ґрунту;
· вмісту гумусу;
· водоємкості та водопроникності;
· гідрологічного режиму;
· типу ґрунту;
· хімічної природи забрудника;
· угруповань рослин, тварин і мікроорганізмів, які засвоюють, знешкоджують, концентрують чи розсіюють хімічні забрудники, що потрапили в грунт.
Техногенні речовини поділяють залежно від об’єкта, на який спрямована їхня дія, на активні речовини, здатні впливати на кислотно-основні чи окисно-відновні умови в ґрунтах (кислоти, луги, карбонати; катіони важких металів, що у ґрунтових розчинах гідролізують, змінюючи рН середовища, гідрогеносульфур, метан); біохімічно активні речовини, які безпосередньо діють на живі організми (пестициди, поверхнево-активні речовини, важкі метали, діоксини).
Розглянемо основні забрудники, шляхи їх надходження в грунт та дію.
Основні забрудники ґрунтів
Мінеральні добрива. Для компенсації втрат мінеральних речовин ґрунтом із зібраним урожаєм і підтримання родючості земель вносять добрива – азотні, фосфорні та калійні. При їх внесенні не завжди враховують хімічний склад гранту, агротехнічні засоби вирощування культури, терміни й норми внесення, що призводять до накопичення їх у ґрунті та рослинах, надходження в поверхневі води зі стоком. Азотні й фосфорні добрива сприяють азотофікації, активують діяльність ґрунтових бактерій, актиноміцетів, грибів, які руйнують рештки рослин і тварин, формуючи гумус.
Накопиченню нітратів у рослинах сприяють:
· високі дози азотних і органічних добрив;
· затінення в разі загущення посівів;
· надмірна вологість і низька температура, посуха;
· пригнічення рослин засобами захисту;
· ослаблення рослин внаслідок ураження шкідниками та захворювань.
Пестициди. Це збірна назва засобів для боротьби з бур’янами, шкідниками, грибковими захворюваннями сільськогосподарських культур тощо. Деякі речовини використовують для одночасного дозрівання врожаю (ретарданти, ауксини), скидання листя перед збиранням (дефоліанти), боротьби з масовим розмноженням водоростей (альгіциди). Найбільше їх потребується під час вирощування рису, винограду, а також зернових і овочевих культур на поливних землях. Окремі пестициди стійкі в довкіллі, здатні до біоакумуляції, токсичні для людей і тварин (спричинюють отруєння, каліцтва, утворення злоякісних пухлин).
Пестициди, які використовують в Україні, поділяють на три групи:
· препарати рослинного, грибного та бактеріального походження;
· неорганічні препарати, до складу яких входять ферум, купрум та ін.;
· синтетичні органічні препарати, що містять хлор, сульфур, фосфор.
Пестициди останньої групи найнебезпечніші.
У 1983 році в Росії у сільському господарстві використовувалося 25 кг хімічних добрив на людину; кількість новонароджених з генетичними відхиленнями становила 16,5% від загального числа (при 30% генетичних порушень популяції загрожує загибель).
Незважаючи на пропаганду відмови від пестицидів, їх виробництво зростає. Експерти ВООЗ вважають, що використання пестицидів не призвело до збільшення хворих на рак і вплив пестицидів менший, ніж стресів, вихлопів автотранспорту, спалювання сміття. З іншого боку, факти протилежні. О. Яблоков наводить факти, коли пестициди стимулюють поширення небезпечних вірусів. На Кубані, де вносять багато пестицидів, діти до 14 років хворіють на туберкульоз у півтора раза частіше, ніж раніше.
Важкі метали – умовна назва металів, які мають щільність понад 6 г на см3, відносну атомну масу понад 50 а.о.м., більшість з яких токсична (цинк, кадмій, меркурій, хром, плюмбум, манган).
Джерела надходження важких металів у грунт:
· відкритий видобуток корисних копалин;
· викиди металургійних заводів, сміттєспалювальних фабрик, ТЕС;
· звалища відходів;
· атмосферні опади, пожежі.
Метали порівняно легко накопичуються в ґрунтах, але повільно і важко видаляються з них. Період напіввидалення металів:
· цинку – до 500 років;
· кадмію – до 1100 років;
· купруму – до 1500 років;
· плюмбуму – до кількох тисяч років.
Рослини мають різну стійкість до важких металів. Окремі види здатні накопичувати значні їх кількості, виступаючи в ролі геоіндикаторів. Цю здатність використовують і для очищення ґрунтів від катіонів важких металів. Важкі метали впливають і на ґрунтові організми, порушуючи існуючу рівновагу між видами внаслідок їх різної чутливості до забруднення ґрунту. Найстійкіші до важких металів деякі бактерії та мікроскопічні гриби.
Нафтопродукти та нафта потрапляють у грунт:
· під час видобутку нафти і природного газу;
· у разі аварій нафтопроводів;
· разом зі стічними водами та атмосферними опадами;
· під час роботи техніки на полях, змивання з поверхні автомагістралей, автомийок і транспортних підприємств.
Нафта при високих концентраціях ізолює поживні речовини від коренів рослин; робить ґрунтову масу гідрофобною; при загустінні утворює асфальтоподібну масу на поверхні ґрунту, яка ускладнює обмін газами і водою між атмосферою та ґрунтом. Нафта та нафтопродукти токсичні для мешканців ґрунту. Однак у ґрунті є бактерії, гриби та інші організми, здатні вибірково руйнувати ті чи інші компоненти нафти, використовуючи їх як джерело карбону для створення біомаси. Нафта з часом руйнується; швидкість цього процесу різна для різних компонентів .
Радіонукліди. Джерела радіоактивних ізотопів у ґрунті:
· розробка родовищ уранових руд;
· випробування ядерної зброї;
· паливно-енергетичний комплекс;
· відходи радіоактивних речовин;
· аварії на АЕС;
· втрати під час переробки уранових руд.
Найбільше радіонуклідів накопичують багаторічні бобові та зернобобові культури, коренеплоди, щавель, смородина; з дикорослих – чорниця, м’ята, звіробій, фіалка триколірна.
Шляхи зменшення поглинання радіонуклідів рослинами:
· внесення добрив;
· насичення ґрунту калієм зменшує поглинання цезію; вапнування ґрунтів і збільшення концентрації кальцію в ґрунтовому розчині знижує надходження ізотопів стронцію;
· внесення перегною та мінеральних добрив з одночасним вапнуванням ґрунтів знижує вміст радіонуклідів у рослинній продукції у 4-5 разів.
Крім того, для очищення ґрунтів від радіонуклідів використовують рослини, які їх поглинають у значних кількостях. Зокрема, соняшники за 10 днів вегетації вбирають з ґрунту 95% радіоактивних ізотопів цезію і стронцію. Рослини спалюють, а золу захороняють, як радіоактивні відходи.
|
