Содержание
- Загрязнение почвы: что это
- Причины загрязнения почвы
- Основные источники загрязнения почвы
- Последствия загрязнения почвы
- Проблема загрязнения почвы: пути решения
- Меры по охране почв от загрязнения
Загрязнение почвы: что это
Загрязнение почвы - это присутствие в ней химических токсичных веществ в концентрации, превышающей нормальную. Это одна из основных экологических угроз в мире, влияющих на природные процессы и экосистему в целом. В частности, такие почвы являются вторичным источником выбросов загрязняющих веществ в воздух, поверхностные и грунтовые воды, а затем в океан. Загрязнению могут подвергаться сельскохозяйственные и городские земли, а также территории, которые ранее были затоплены человеком либо в результате паводков или наводнений.
Сегодня около 3,2 миллиарда человек по всему миру страдают от последствий загрязнения земель, ежегодно фиксируется более чем 500 тысяч преждевременных смертей. Значительная их часть отмечается в уязвимых группах: дети, пожилые люди и те, кто долго живет на загрязненных территориях. Со времен промышленной революции потеряно около 135 миллиардов тонн почвы с сельскохозяйственных угодий.
Чистая почва играет важную, а в некоторых районах и ключевую роль для поддержания здоровья человека. Земля нужна для производства продуктов питания, волокон для промышленности, веществ для некоторых видов лекарств. Также грунты фильтруют воду. Почвы играют ключевую роль в круговороте углерода и питательных веществ. Поэтому их загрязнение влияет на плодородие земли и ставит под угрозу продовольственную безопасность населения планеты.
Причины загрязнения почвы
Причины загрязнения почв обычно делят на естественные и антропогенные.
Естественные причины
Естественные загрязнения довольно редки, это может произойти в результате деятельности почвенных микробов, из-за переноса загрязнителей с осадками или из-за наводнений и других стихийных бедствий. На некоторых засушливых территориях в почве накапливаются соединения, содержащие перхлораты - вредные для растений и живых существ вещества. Также перхлораты могут образовываться в земле, содержащей хлор и некоторые металлы, во время грозы. На эти случаи приходится небольшой процент от общего объема загрязнения земель.
Антропогенные причины
Основные причины - антропогенные, то есть связанные с деятельностью человека. Это горнодобывающая промышленность, которая загрязняет земли тяжелыми металлами, работа электростанций, добыча и производство нефти, ее хранение, некорректная работа очистных сооружений, которая ведет к загрязнению канцерогенами. Также большой урон почвам наносит сельское хозяйство и сопутствующие ему процессы - например, хранение и перевозка пестицидов, навоза и химикатов.
Почвы загрязняются в результате разливов опасных веществ. Например, попадание бензина и дизельного топлива в землю приводит к загрязнению ее углеводородами. Также большие территории страдают в результате войн и военных операций.
Негативный вклад вносят промзоны и локальные объекты. Например, снос старых зданий может привести к загрязнению почвы асбестом. В строительстве используют краски на основе свинца, что чревато опасными концентрациями этого тяжелого металла в земле. Работа литейных заводов нередко приводит к рассеиванию металлических загрязнителей на близлежащие территории.
Также опасна для почв неправильная утилизация высокотоксичных промышленных отходов. Если нарушены правила хранения таких веществ на свалках, они могут попадать в почву и загрязнять грунтовые воды.
Основные источники загрязнения почвы
Промышленные отходы
Это отходы нефтяных углеводородов в нефтяной промышленности, хлорированные промышленные растворители, вещества, которые образуются при производстве пестицидов и сжигании отходов.
Тяжелые металлы
К ним относятся свинец, ртуть, сурьма, кадмий, таллий и другие. Их высокие концентрации в почве могут быть опасны и для человека, и для природы в целом. Эти металлы могут попадать в землю в результате горнодобывающей, сельскохозяйственной деятельности, а также с электронными и медицинскими отходами.
Полициклические ароматические углеводороды
К ним относятся нафталин, антрацен и фенален. Загрязнение почвы этими веществами может быть связано с переработкой кокса и угля, выбросами транспортных средств. Эти органические соединения вызывают сердечно-сосудистые заболевания и некоторые формы рака.
Удобрения
Чрезмерное использование минеральных удобрений создает угрозу попадания этих веществ в грунтовые воды и через сток в поверхностные воды. Это приводит к эвтрофикации - насыщению рек и озер биогенными элементами, что сопровождается ростом биологической продуктивности. Также это прямо влияет на качество питьевой воды. Излишнее использование фосфорных удобрений может привести к их потере с пахотных земель из-за эрозии или стока. Избыток органических удобрений чреват увеличением концентрации нитратов и ряда токсичных веществ в почве.
Сельскохозяйственные пластиковые отходы
Они образуются в результате мульчирования, использования тепличных конструкций, ирригационных труб и капельниц для полива, защитных сетей. Также пластик попадает в грунт из сточных вод. Кроме того, земля может загрязняться неупаковочным пластиком, использующимся для прессования, - это шпагат, пленка, сети.
Пестициды
Пестициды, использующиеся в сельском хозяйстве для уничтожения вредителей или подавления роста нежелательных растений. Это гербициды, фунгициды и инсектициды. Их опасность в том, что они неконтролируемо распространяются в окружающую среду - это называется "дрейф пестицидов". Вещества попадают в почву, а далее в грунтовые воды с листьев растений, когда идет дождь или происходит полив, или с поверхности обработанных семян. Также почвы могут загрязняться пестицидами из протекающих труб, свалок отходов или поврежденных контейнеров. Для человек пестициды опасны рисками возникновения рака, заболеваний центральной нервной системы и иммунной системы.
Последствия загрязнения почвы
Токсичные загрязнители в долгосрочной перспективе приводят к разрушению почвы, а значит, они могут снизить урожайность сельскохозяйственных культур и сделать продукты непригодными для употребления. Например, земли, загрязненные неорганическим алюминием, могут оказаться токсичными для растений. Также часто это увеличивает засоленность почвы, и сельхозкультуры на ней уже не вырастить. Растения могут накапливать высокие концентрации загрязняющих веществ. По пищевой цепи они передаются травоядными животными, что создает риски для их популяций.
Также загрязнение почв опасно для здоровья человека. При прямом контакте с загрязнителями последние воздействуют на кожу. Также люди могут вдыхать загрязненные частицы почвы. Вредные вещества влияют на человека и косвенно: например, через питьевую воду или при употреблении в пищу сельхозкультур или мяса животных, которые в течение жизни накопили в организме опасные соединения.
К краткосрочным последствиям влияния загрязненной почвы на здоровье человека относятся головные боли, кашель, боли в груди, тошнота и рвота, слабость, вялость, раздражение кожи и глаз. В долгосрочной перспективе в зависимости от химических веществ в составе загрязнители могут поражать легкие, печень и почки, кожу, кишечник, влиять на иммунную, репродуктивную, нервную и сердечно-сосудистую системы.
Например, в одной из префектур Японии почва еще в середине прошлого века была загрязнена кадмием из цинковых и свинцовых рудников. До сих пор среди живущих в регионе женщин старше 50 лет широко распространена болезнь итай-итай - остеопороз, переломы костей и дисфункция почек. Более известный пример - масштабное загрязнение почвы радионуклидами, выброшенными во время Чернобыльской катастрофы в 1986 году. Последствия этого на здоровье ощутили сотни тысяч человек.
Загрязнение почвы оказывает влияние на экосистему в целом. Опасные летучие вещества из земли могут попадать в атмосферу или в подземные воды. Также это может способствовать возникновению кислотных дождей.
Проблема загрязнения почвы: пути решения
Для восстановления и обеззараживания почв разработано несколько технологий:
- выемка и перевозка загрязненных грунтов на неиспользуемые или необитаемые территории;
- термическая очистка грунта, когда при высокой температуре загрязняющие вещества собирают путем экстракции паров;
- биоремедиация или фиторемедиация - обеззараживание почвы с помощью микроорганизмов и растений и микоремедиация - использование грибов для накопления примесей тяжелых металлов из почв.
Меры по охране почв от загрязнения
Согласно докладу ООН, мировое производство промышленных химикатов удвоилось с 2000 года до 2,3 миллиарда тонн. К 2030 году, по прогнозам, этот показатель вырастет вдвое. Это значит, что загрязнение почвы со временем будет становиться все более масштабным. Также ООН предупреждает о новых загрязнителях земель: пластмассах, фармацевтических препаратах и противомикробных средствах, которые приводят к появлению устойчивых к лекарствам бактерий.
На фоне таких неутешительных прогнозов эксперты предлагают контролировать загрязнение почвы, в том числе создавать сети мониторинга качества земель и окружающей среды. Ученые и экологи призывают отказаться от использования токсичных веществ в промышленности в случае, если есть более безопасные альтернативы. Также важно внедрять и расширять переработку и правильную утилизацию отходов, это поможет снизить вред почвам от свалок. Сегодня многие развитые страны активно продвигают здоровые методы ведения сельского хозяйства, в том числе органического земледелия, чтобы сократить объемы вносимых в почву химических удобрений и пестицидов.
Важно строго контролировать выбросы горнодобывающих и промышленных загрязнителей. В районах с чрезмерным загрязнением или деградацией земель ученые рекомендуют проводить лесовосстановление. Также сегодня актуален вопрос разработки законодательства для контроля загрязнения почв. В отдельных регионах пересматривают и обновляют правила городского и сельского планирования, ведения сельского хозяйства и управления земельными ресурсами.