- •2.2. Фотосинтез — первоисточник жизни на планете
- •2.3. Глобальный цикл углерода
- •Органического углерода на Земле
- •2.4. Круговорот вещества и энергии в биосфере
- •Вещества и энергии в экосистеме
- •2.5. Энергия жизни
- •Аденозинтрифосфата (атф) [13]: ф — фосфатная группа
- •Использование ресурсов планеты
- •3.1. Ресурсы Земли
- •3.2. Земельные ресурсы
- •3.3. Лесные ресурсы
- •3.4. Водные ресурсы
- •В некоторых странах
- •3.5. Биологические ресурсы
- •3.6. Топливно-энергетические ресурсы
- •3.7. Рудные ресурсы
- •Техногенное загрязнение и нарушение окружающей среды
- •4.1. Виды загрязнений окружающей природной среды
- •4.1.1. Химическое загрязнение
- •4.1.2. Физическое загрязнение
- •4.2. Оценка загрязнений и классы опасности вредных веществ
- •4.2.1. Оценка загрязнений окружающей среды
- •4.2.2. Классы опасности вредных веществ
- •4.3. Загрязнение атмосферы и ближнего космоса
- •Загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
- •4.4. Загрязнение гидросферы
- •4.5. Деградация почв
- •4.6. Нарушение состояния литосферы
- •4.6.1. Горнопромышленное производство
- •4.6.2. Нефтегазодобыча
- •4.6.3. Гидротехническое строительство
- •4.7. Проблема утилизации отходов
- •4.7.1. Отходы производства и потребления
- •4.7.2. Радиоактивные отходы
- •4.8. Экологические проблемы городов
4.5. Деградация почв
«…92% генетического разнообразия видов растительного и животного мира в своей жизни так или иначе связано с почвой, и, следовательно, все разговоры о сохранении биоразнообразия в мире без сохранения разнообразия почв просто беспочвенны.»
Г. В. Добровольский,
академик РАН, Институт экологического почвоведения МГУ
Земля является основой существования человеческого общества, рождаемая ею сельскохозяйственная продукция всегда была материальной основой жизни. И в ближайшей перспективе, несмотря на успехи научно-технического прогресса, достижения биологии и генной инженерии земельные ресурсы останутся фундаментом человеческой цивилизации. Россия обладает плодороднейшей в мире почвой — черноземами, которые являются, может быть, самым ценным природным ресурсом. Почвы в наибольшей степени обеспечивают биологическую продуктивность биосферы и в то же время подвергаются наибольшему антропогенному воздействию.
Таблица 4.7. Площади используемых и деградированных почв, млн га
Регионы |
Сельхозяй-ственные угодья |
Пастби-ща |
Естественные угодья |
Леса |
Болота |
Деградировавшие почвы |
Мир |
1477 |
3323 |
3486 |
2822 |
1469 |
1964 |
Азия |
454 |
694 |
1329 |
425 |
485 |
748 |
Европа |
140 |
83 |
106 |
137 |
1,0 |
219 |
Россия |
222 |
320 |
159 |
740 |
256 |
836 |
В настоящее время человечеством освоено и используется более половины континентальной территории Земли: 4% этой площади занято городами, промышленными объектами, рудниками и дорогами; 13 % — пашнями, садами и плантациями; 25% — пастбищами и лугами; 5% — искусственными лесонасаждениями (табл. 4.7). Остальная территория планеты занята лесами и неиспользуемыми землями, в составе которых преобладают трудно осваиваемые по климатическим и инженерно-геологическим условиям.
Земельный фонд России составляет 1710 млн га. Наиболее ценной частью земельного фонда являются сельскохозяйственные угодья (222 млн га), в том числе пашня (127 млн га).
Почвы оказались наименее защищенным ресурсом планеты, несущим большие потери под натиском цивилизации. Под воздействием человека меняются факторы почвообразования — рельеф и микроклимат, сводятся леса, вносятся удобрения, сбрасываются сточные воды, создаются водохранилища, перемещаются миллиарды тонн грунта. По видам загрязнений почв различают четыре класса веществ-загрязнителей —физические, химические, биологические и радиоактивные, а по признаку снижения продуктивности различают 6 степеней загрязнения почв. Почвы считаются слабо загрязненными, если качество и количество получаемой продукции снижается не более чем на 10% и чрезмерно загрязненными, если качество и количество получаемой продукции снижается более чем на 75%.
Почвы легко поглощают из атмосферы аэрозоли, жидкости и твердые частицы, поэтому выбросы промышленных предприятий и транспортных средств интенсивно загрязняют почвы токсичными элементами. Например, нарушение или полная деградация растительного покрова наблюдается в радиусе до 10 км от ТЭЦ. Среди тяжелых металлов наибольшую опасность для почв представляют ртуть, кадмий, свинец, кобальт, марганец, медь, никель, цинк. В результате, сорбции тяжелые металлы легко накапливаются в почвах, но трудно из них выводятся. В перечень сложных вредных веществ, загрязняющих почвы, внесено более 10 тысяч наименований.
Проблемой номер один в сельском хозяйстве стало падение естественного плодородия. Попытки компенсировать снижение естественного плодородия за счет роста искусственного плодородия малоэффективны. Вера в то, что техника, удобрения и пестициды могут бесконечно повышать плодородие почвы и урожайность, привела к застою в развитии агрокультуры, игнорированию природных особенностей земли.
Внешними проявлениями ухудшения экологической ситуации в аграрном секторе стали деградация почв и потери сельскохозяйственных угодий из-за эрозии, уменьшение содержания в почве гумуса и питательных веществ, засоление заболачивание, перегрузка тяжелой техникой, загрязнение химическими продуктами и отходами животноводства. Истощение почв в России за счет ежегодных потерь гумуса пашен в размере 80 млн т достигло предельного уровня. За последние 30…40 лет богатые черноземы русской равнины потеряли треть своего гумуса, их плодородный слой уменьшился на 10…15 см. В результате подзолистые почвы переходят в низший тип—дерново-луговые, болотные. Ежегодно выводятся из оборота до 100 тыс. га продуктивных земель.
Среди экологических проблем особое место занимает наступление пустынь. Ежегодно 6 млн га сельскохозяйственных земель поглощаются безжизненной пустыней. Засушливые зоны занимают около 30% земной суши, в них проживает более 800 млн человек.
Зеленая революция в странах, где применяются химические удобрения, привела к повышению урожайности, но имеет и негативные последствия. Наибольший ущерб почвам нанес отказ от севооборота. Сегодня, чтобы поддержать высокий уровень урожайности, требуется все большее количество химических удобрений и гербицидов. Так в Англии за 30 лет количество вносимых азотных удобрений возросло в 8 раз, а урожайность повысилась только на 50%.
В процессе сооружения нефтяных и газовых скважин, при прокладке подъездных путей, строительстве земляных амбаров, нефтегазопроводов нарушается плодородный слой, растительный и лесной покров на территории землеотвода. Особенно ранима тундра. Хищение нефти из трубопроводной магистрали представляет немалую экологическую угрозу. На каждую 1000 км трубопроводов приходится до 30 криминальных повреждений в год. Нефтяные фонтаны, созданные расхитителями, бьют на десятки метров. Их ликвидация оборачивается большими затратами. На землю успевают вылиться сотни тонн нефти.
Наибольпгую опасность представляют аварийные разливы жидких продуктов — нефти, растворов солей, в таких ситуациях происходит стойкое загрязнение почвы с потерей агрохимических свойств. Происходит нарушение водно-воздушного режима, снижается численность микроорганизмов в почве. Даже по истечении 15 лет растительность восстанавливается менее чем наполовину. Основной причиной гибели растений является вытеснение кислорода из почвы.
Отрицательно влияют на почву и биоту горные предприятия: отмечается загрязнение тяжелыми металлами почв и произрастающих вблизи растений. Например, на расстоянии до 2…3 км от Медного завода (Норильск) содержание меди и никеля в почве достигает 1 %, здесь не растут даже мхи и лишайники, а там, где они начинают произрастать, содержание меди и никеля в этих растениях достигает 5% по массе.
