Библиотека                   Темы

Почва          

Почва

Почвой называется верхний слой поверхности Земли, являющийся основой формирования жизни на нашей планете. Почва – это живая система, в ней обитает множество организмов. Кроме того, она находится в постоянном процессе образования или распада.

Почва – это динамичная живая система, состоящая из органических и минеральных компонентов. Ее пронизывает разветвленная сеть щелей и пор, в которых циркулируют различные жидкости и газы. Кроме того, в почве живут различные представители флоры и фауны — бактерии, грибы, черви, грызуны.


Процесс образования почвы настолько длителен, что почву можно считать невозобновляемым ресурсом.

  • Факторы, влияющие на образование почвы, — это наличие почвообразующей породы, живые организмы (растения, животные, микроорганизмы) деятельность человека, климат, рельеф и метеорологические условия. Только на территории Европы описано более 300 видов почв.
  • Почва является наиболее объективным и стабильным индикатором техногенного загрязнения. Почва четко отражает уровень загрязняющих веществ и их распределение.

Важнейшие функции почвы: она фильтрует грунтовые воды, задерживает питательные вещества и воду, необходимые для роста растений, она является жизненной средой для многих организмов (среди которых и те, которые делают возможным распад органических веществ). Почва поглощает, накапливает и отражает солнечную энергию.

  • Образование биомассы. Большая часть производства продуктов питания и фуража связана с почвой. Она дает питательные вещества, воздух и воду, создает среду для развития растений. Серьезный вред, который причиняет почве деятельность человека, приводит к сокращению производства продуктов питания и древесины.
  • Фильтрация, нейтрализация и трансформация. Почва — преграда, не позволяющая вредным веществам попасть в грунтовые воды и водоемы. Вещества могут фильтроваться механическим путем, адсорбироваться или выпадать в осадок. Эта функция имеет ключевое значение для охраны грунтовых вод, которые являются источником питьевой воды для 65% населения Европы. Исполняя роль буфера, почва предохраняет воды от попадания в них химических веществ и служит температурным барьером. Почвенные кислоты нейтрализуют основные катионы натрия, кальция, фосфора, магния и др. Буферная способность почв небезгранична. При наличии оптимальных условий, большая часть пестицидов превращается в нетоксичные соединения. Однако оставшейся части вполне достаточно, чтобы загрязнить питьевую воду в тех областях, где чрезмерно используются пестициды. Почва может превратиться в источник химикатов, загрязняющих грунтовые воды, если нарушена ее нейтрализующая функция. Почвенные микроорганизмы способствуют разложению органических веществ, а также образованию других веществ, например, сульфатов и нитратов. Экологические изменения могут значительно ограничить способность почвы задерживать вредные вещества. Следовательно, почва является одним из основных индикаторов определения критической нагрузки естественных систем.
  • Местообитание и резервуар генетической информации. Почва является местообитанием многих организмов и микроорганизмов. Кроме того, она также — резервуар генетической информации живых организмов. Ухудшение качества почвы приводит к уменьшение биоразнообразия.
  • Основа. Поверхность почвы является физической средой для развития инфраструктуры — жилых и промышленных построек, дорог, мест для отдыха, для сбора мусора и др. Два процента территории Европы заняты различными постройками (это количество варьируется от 0,5% в Ирландии до 12% в Венгрии и 14% в Италии и Голландии). Ряд государств придерживается принципа, согласно которому качественные сельскохозяйственные земли не используются для строительства зданий и инфраструктуры.
  • Источник сырья. Почва является источником такого сырья, как глина, щебень, песок и минералы, а также топлива, например, торфа.
  • Историческая среда. Почва сохраняет археологические находки и палеонтологический материал.


Проблемы возникают в том случае, когда различные функции почвы вступают в конфликт друг с другом. На протяжении столетий почва «осуществляла» все свои функции без затруднений. Проблемы начались в начале ХХ в., когда ускоренное развитие человечества нарушило природный баланс почвы. Разрастание поселений и инфраструктуры, развитие промышленности и транспорта, образование свалок, горнодобывающая промышленность и интенсивное развитие земледелия оказывают влияние на почву. Ухудшение почвенных характеристик обычно возникает как следствие деятельности человека и приводит к деградации одной или нескольких функций почвы.

Деградация почвы на сегодняшний день налицо. Неблагоприятные явления, вызванные деятельностью человека, снижают ее способность выполнять свои функции. Наиболее часто встречаются следующие процессы деградации почвы.

Эрозия почвы — это тот процесс, в результате которого почва уносится водой и в меньшей степени ветром. Эрозия может быть результатом любой деятельности человека, которая подвергает почву воздействию воды и ветра, увеличивает скорость потока дождевой воды или расширяет подверженную эрозии площадь. Такие виды сельскохозяйственной деятельности, как распашка склонов, уничтожение плодородного слоя почвы, чрезмерный выпас скота, неправильный подбор сельхозкультур и переуплотнение почвы, усиливают эрозию. Обезлесение и перевыпас являются тоже причинами эрозии. Негативные экономические последствия эрозии огромны. Водная эрозия вредит сельскохозяйственным землям. Она сокращает глубину корней, устраняя органическую материю и вырывая с корнем растения и даже деревья. Ущерб для сельского хозяйства может достичь до 30% урожая. В горных районах слой почвы обычно тоньше, он покрыт деревьями и лугами. В местах, благоприятных для горного туризма, большинство склонов превращено в лыжные трассы. Интенсивное использование склонов приводит к физическому уничтожению почвы и уплотнению земли, что вызывает эрозию. Практически все виды почвы на склонах поддаются эрозии, но особо подвержены ей песчаные и наносные почвы. Другие факторы — органические вещества, степень инфильтрации, почвенная структура и поверхность — тоже оказывают влияние также как и внешние обстоятельства, такие, как рельеф местности, климат, растительность и управленческие действия. Ряд технических решений (полезащитные пояса, чередование культур, объем сельскохозяйственной и лесоводческой деятельности, поголовье скота, соответствующее несущей способности почв, использование капельного метода орошения, строительство механических барьеров и др.) могут способствовать ограничению эрозии. Но вместе с этим следует принять во внимание и другие факты, не имеющие технического характера — перенаселенность, социальные структуры, экономические и экологические процессы.

Закисление почвы — Это процесс, который наблюдается в последнее время все чаще и чаще. Причиной закисления являются выбросы соединений серы и азота, которые выделяются в результате сгорания твердого топлива и промышленной деятельности. Удобрение и осушение почв тоже могут вызвать закисление. В Западной и Центральной Европе кислотные дожди становятся главной причиной закисления почв. Последствия закисления почв для окружающей среды связаны с переходом кислотных соединений в наземные и грунтовые воды. Окисление в сочетании с катионами железа, алюминия, кальция, магния и некоторых тяжелых металлов уменьшают способность почвы к нейтрализации. Песчаные почвы обладают меньшей нейтрализующей способностью, и даже малейшая перемена уровня рН может превратить их из нейтрализующего в загрязняющий фактор. При более низких уровнях существует риск выделения тяжелых металлов. Закисление почвы и его последствия для лесов и сельскохозяйственной продукции можно предотвратить путем обогащения и обработки известью (что способствует увеличению рН, но в то же время влияет на почвенную флору и фауну и потому не всегда рекомендуется). Следовательно, эта обработка не может восстановить нейтрализующую функцию почвы, и потому закисление является одной из опаснейших экологических проблем с необратимыми последствиями.

Загрязнение почвы — Оно является результатом хозяйственных видов деятельности в прошлом и настоящем. Чаще всего почва загрязняется металлами и их соединениями, органическими химикатами, маслами и дегтем, пестицидами, взрывчатыми и токсическими веществами, радиоактивными, биологически активными, горючими материалами, асбестом и другими вредными веществами. Источником этих веществ чаще всего являются промышленные или бытовые отходы, складированные в определенных для этой цели местах, или же несанкционированные свалки.


Восстановление свойств почв - нелегкая задача.

  • В некоторых случаях свойства почвы могут быть восстановлены после того, как будет устранен источник загрязнения. Но остается вопрос: сколько времени на это уйдет?
  • В других случаях почва не может вернуть свои прежние качества, но после умелой обработки ее состояние становится приемлемым.
  • Стратегические подходы к загрязнению почв должны предусматривать как предупреждающие, предохранительные меры, так и восстановление загрязненных почв и грунтовых вод. Предохранительные меры заключаются в снижении выбросов промышленности, количества отходов и в охране почв и грунтовых вод. Существуют различные технологии обработки загрязненных почв — перепашка, промывка и удаление. Эти методы стоят дорого. Существуют и новые, более рентабельные технологии обработки почв путем добавления фиксаторов. Чаще всего расходы на очистку загрязненной земли настолько значительны, что ее владелец практически может лишь надеяться, что общество возьмет часть из них на себя. В то же время должны быть введены максимально эффективные технические, финансовые и законодательные меры, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение.

Несмотря на небольшую площадь, территория Беларуси характеризуется довольно разнообразными природными условиями и факторами почвообразования. Это разнообразие обусловлено сложностью рельефа, пестротой почвообразующих пород, значительной изменчивостью климата и характера растительного покрова. Своеобразие природных условий в различных регионах страны определяет формирование в них соответствующего почвенного покрова.

  • Пестрота природно-климатических условий Республики Беларусь обуславливает проявление различных типов почвообразовательных процессов. Важнейшими среди них являются следующие: подзолистый, дерновый и болотный. Они могут проявляться как в чистом виде, так и в различных сочетаниях. В некоторых регионах обнаруживается проявление буроземного и солончакового процессов.
  • На территории страны выделено 13 генетических типов почв. Основными являются подзолистые почвы (занимают около 2% территории Беларуси; встречаются по всей территории страны, но больше распространены в южной и юго-западной частях), дерново-подзолистые почвы (встречаются по всей территории страны – 45,1% ее площади; используются преимущественно под пашню), болотные почвы (11,5%), пойменные почвы (7,2%).
  • По кадастровой оценке, пахотные почвы в целом по Беларуси оцениваются в 31,2 балла. Пахотные земли, плодородие которых оценивается в 25–35 баллов, занимают 46,4% пашни, 20,1–25,0 баллов – 16,3%, 20 баллов и ниже – 7,6% пашни.

Согласно Национальному докладу Республики Беларусь об осуществлении Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием и деградацией земель (2006 г.), одним из факторов деградации является химическое загрязнение земель. Химическое загрязнение характерно преимущественно для городов и прилегающих к ним территорий, придорожных полос автомобильных дорог, зон влияния участков складирования отходов, сельскохозяйственных угодий, промышленных площадок предприятий.

В соответствии с Национальным планом действий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды Республики Беларусь на 2006–2010 гг., площадь территорий с опасным уровнем загрязнения почв в городах оценивается в 78 тыс. га, в зонах влияния автодорог – в 119 тыс. га, в пределах сельхозугодий – в 10 тыс. га, в зонах влияния полигонов отходов – в 2,5 тыс. га.

По данным наблюдений за химическим загрязнением земель, проводимым в рамках Национальной системы мониторинга окружающей среды (НСМОС), в почвах, обследованных за пятилетний период 44 городов Беларуси, отмечено накопление нефтепродуктов и тяжелых металлов, в меньшей степени – сульфатов и нитратов. Загрязнение почв нефтепродуктами характерно для всех обследованных городов. В 50% населенных пунктов максимальное содержание нефтепродуктов в почвах превышает предельно допустимую концентрацию в 5-15 раз. Из тяжелых металлов основными загрязняющими веществами выступают кадмий, цинк и свинец. Загрязнение почв кадмием характерно для 72% обследованных городов, цинком – 77%, свинцом – для 61% городов. Превышение допустимого уровня кадмия в 2 раза и более отмечено в 8 городах, цинка – в 14, свинца – в 9 городах. Медь в повышенных концентрациях встречалась на территории 4 городов. Загрязнение почв никелем и марганцем в обследованных городах не отмечалось. Единичные случаи загрязнения почв сульфатами, в 1,0-1,5 раза превышающее допустимый уровень, отмечены в 39% городов. Превышение нормативов по нитратам характерно для почв только 3 городов.

По результатам локального мониторинга земель, проводимого в рамках НСМОС с 2007 г., выявлено, что приоритетными загрязняющими веществами в почвах на промышленных площадках предприятий машиностроения и металлообработки являются цинк и кадмий, в меньшей степени — медь, никель, свинец и хром. На отдельных участках содержания металлов превышают допустимые нормативы в несколько десятков раз.

Приоритетными загрязняющими веществами на предприятиях топливно-энергетического, химического и нефтехимического комплексов являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), нефтепродукты, полихлорированные бифенилы (ПХБ).

На промплощадках предприятий, специализирующихся на выпуске строительных материалов, почвы загрязнены мышьяком. Среднее содержание элемента в почвах отдельных промплощадок в несколько раз выше норматива.

Загрязнение почв, связанное с сельскохозяйственным производством, в условиях Беларуси проявляется в избыточном накоплении химических веществ в результате применения пестицидов, внесения минеральных удобрений, а также чрезмерного полива сельхозугодий стоками животноводческих комплексов.

  • Пестициды сохраняют значительную часть урожая, поэтому их применение стало быстро внедряться в сельское хозяйство. В Беларуси пестицидами обрабатывается ежегодно около 3,5 млн. га сельхозугодий.
  • Интенсивное применение минеральных удобрений является фактором позитивного воздействия на агрохимические свойства почв. Вместе с тем оно может вызвать проявление и негативных последствий, связанных с избыточным накоплением химических соединений в почве, растениях, водоемах. Особую опасность представляет загрязнение окружающей среды нитратами, хлором.

Загрязнение почв радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытанием в атмосфере атомного и ядерного оружия, авариями на атомных электростанциях. Проблема загрязнения почв радионуклидами особенно остра для территории Беларуси – в результате аварии на Чернобыльской АЭС 23% территории оказалось загрязненной радиоактивными веществами.

Стратегия принципов по предотвращению загрязнения почв сложна и многогранна. В промышленности и энергетике должен быть осуществлен переход на мало и безотходную технологию. В сельском хозяйстве необходимо шире внедрять эффективные агротехнические и биологические средства борьбы с вредными организмами, применять малоопасные пестициды, исключающие загрязнение среды, соблюдать научно-обоснованные технологии использования минеральных удобрений.

Эрозия почв – одна из форм их деградации. Удельный вес почв, подверженных ветровой эрозии, к общей площади сельскохозяйственных земель Беларуси составляет для Гродненской области 1,7%, Гомельской – 1,6%, Минской – 1,1%. Для Брестской, Витебской и Могилевской областей данный показатель не достигает 1%.

В Беларуси ежегодно потери гумуса составляют 180 кг/га, азота – до 10 кг/га, фосфора и калия – до 6 кг/га.

В Белорусском Полесье при возделывании пропашных культур потери торфа могут составлять до 2-3 т/га.

Отдельные вопросы использования и охраны почвенных ресурсов регулируются следующими Законами Республики Беларусь:

  • Кодекс о земле (1999 г.).
  • Кодекс о недрах (1997 г.).
  • Об охране окружающей среды (1992 г.).

Изучением почвенных ресурсов Беларуси занимаются:

  • Институт почвоведения и агрохимии Национальной академии наук Беларуси (Минск) —  nasb.gov.by/rus/organizations/institutes/inoagro.php
  • Полесский аграрно-экологический институт Национальной академии наук Беларуси (Брест) — paei.by
  • Кафедры почвоведения Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, Гродненского государственного аграрного университета — www.baa.by/facultet/agroek/kafedra/pochvovedenia/
  • Кафедра почвоведения и земельных информационных систем Белорусского государственного университета — www.geo.bsu.by/index.php/departments/soil-science.html
  • Кафедра аграрных дисциплин Барановичского государственного университета — www.barsu.by/