Антропогенное воздействие на почву

Лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия. В комплексе мер, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией почв, важное место принадлежит агролесомелиорации из-за ее дешевизны и экологической безвредности. Созданием защитных лесонасаждений занимаются в россии более 500 предприятий. Ими заложено 2,8 млн. Га на землях сельхозпользования, в основном в районах с интенсивным ведением сельского хозяйства. Основными лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями являются: создание водорегулирующих лесополос в малолесных районах, создание водоохранных лесных насаждений вокруг прудов и водоемов, сплошные противоэрозионные лесопосадки на сильноэродированных крутосклонных и бросовых землях, непригодных для использования в сельском хозяйстве.

Водорегулирующие лесополосы.   Закладываются на эродированных склонах, используемых под сельскохозяйственные культуры, и предназначены для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный. Число лесополос и расстояние между ними зависят главным образом от крутизны и длины склона: с увеличением крутизны расстояние между лесополосами уменьшается. Располагаются водорегулирующие лесополосы вдоль горизонталей. Ширина полос должна быть не менее 12,5 м. Сокращение или прекращение смыва почвы и улучшения водного режима водорегулирующими полосами повышают продуктивность сельскохозяйственных угодий в полтора-два раза.

Водоохранные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов.  Создаются для защиты берегов от разрушения, водоемов — от заиления продуктами эрозии. Ширина водоохранных лесных насаждений (полос) вокруг прудов и водоемов в зависимости от крутизны склона и механического состава почвы колеблется от 10 до 20 м.

Лесомелиоративные противоовражные мероприятия. Лесомелиоративные противоовражные мероприятия проводятся для приостановления роста и закрепления действующих оврагов с целью перевода поверхностного стока во внутрипочвенный, увеличения противоэрозионной устойчивости почвы, распыления поверхностного стока и скрепления почвенного грунта. Лесомелиоративные почвозащитные насаждения способствуют повышению эффективности всех мероприятий единого противоэрозионного комплекса. Применяются два вида насаждений:

а) приовражные, прибалочные  и надвершинные лесонасаждения;

 б) облесение сетевого  фонда — дна и откосов оврагов,  балок.

Приовражные и прибалочные лесные полосы

Создаются на расстоянии 2—5 м от бровок и над их вершинами  для перехвата стоковых вод и скрепления почвенного грунта корневыми системами с целью замедления или полного прекращения роста оврагов. Ширина приовражных и прибалочных лесных полос должна быть не менее 15 м. Надвершинные насаждения создаются в основном над головными вершинами действующих оврагов, ширина их соответствует ширине водоподводящих ложбин; протяженность зависит от площади водосброса. Сплошное облесение проводится на откосах оврагов крутизной 8° и более, а также на берегах балок (лощин), которые мало пригодны для луговых и пастбищных угодий. Облесение откосов оврагов допускается только в том случае, если откосы сформировали устойчивый профиль, т.е. Угол их естественного откоса составляет не более 32° на суглинках и 26° — на супесях. Лесные насаждения на дне оврага позволяют избежать дальнейшего его углубления. На ранней стадии развития дно оврага узкое и облесение произвести трудно, поэтому первоначально устраняют запруды, а затем дно закрепляют влаголюбивыми быстрорастущими породами деревьев.

Гидротехнические сооружения.  С помощью гидротехнических сооружений производится задержание, отвод и безопасный сброс той части атмосферных осадков, которую не удается задержать на прилегающих к оврагам полях агротехническими и лесомелиоративными приемами.

 По назначению гидротехнические сооружения подразделяются на три группы: задерживающие стекающие в овраг стоковые воды на приовражной полосе; осуществляющие безопасный сброс поверхностных вод в овраги; укрепляющие дно и откосы оврага от дальнейшего размыва и разрушения.

Воды на приовражной полосе задерживают, устраивая систему водозадерживающих валов, которые перехватывают у самого оврага ту часть поверхностных вод, что не была задержана на водосборе. Водозадерживающие валы сооружают параллельно горизонталям поверхности на расстоянии не менее 15 м от вершины растущего оврага или эродируемого склона, чтобы предотвратить сброс всей воды при одиночном прорыве. Через 50—150 м под прямым углом к оси вала строят перемычки, а для сброса незадержанного стока — водосливы. Для сооружения водозадерживающих валов и перемычек более пригодны суглинистые грунты. Чтобы сбрасываемые в овраг воды не размывали его дно, в русле оврага устанавливают систему поперечных стенок, разбивающих продольный профиль дна на ряд террас. Деревянные и плетневые запруды применяются только в небольших оврагах, так как срок их действия не превышает двух-трех лет. Закрепленные овраги, превращенные в задерненную балку, используют в сельском хозяйстве. Богатое илистыми отложениями дно отводят под искусственные луга, а откосы — под древесные насаждения или под ягодники

Пыльные бури:

 

3.1 Пыльные бури

 Возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно влияют на все компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.

 В настоящее время  крупнейший источник пыли - Арал. На космических снимках видны  шлейфы пыли, которые тянутся  в стороны от Арала на многие  сотни километров. Общая масса  переносимой ветром пыли в  районе Арала достигает 90 млн т в год. Другой крупный пылевой очаг в России - Черные земли Калмыкии.

 

3.2 Загрязнение почв:

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений - токсикантов пагубно  влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных - лишь в течение двух-трех суток.

 Основные загрязнители почвы:

1. пестициды (ядохимикаты);

2. минеральные удобрения;

3. отходы и отбросы производства;

4. газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5. нефть и нефтепродукты.

 • В мире ежегодно производится  более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется  более 100 индивидуальных пестицидов  при общем годовом объеме их  производства - 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг. на 1 га). В России на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше. Мировое производство пестицидов постоянно растет.

 • К интенсивному загрязнению  почв приводят отходы и отбросы  производства. В нашей стране  ежегодно образуется свыше миллиарда  тонн промышленных отходов, из  них более 50 млн. т. особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а их способность к самоочищению, как известно, ограничена.

 Огромный вред для нормального  функционирования почв представляют  газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы. Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих допустимые.

 Последствия воздействия некоторых  тяжелых металлов на здоровье  человека

 Элементы Последствия воздействия  элементов Источники

 Повышенные концентрации

 Ртуть (Hg) Нервные расстройства (болезнь Минамата); нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек; изменение в хромосомах Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды

 Мышьяк (As) Раковые заболевания  кожи, интоксикация, периферические  невриты Загрязненные почвы, протравленное  зерно

 Свинец (РЬ) Разрушение  костных тканей, задержка синтеза  протеина в крови, нарушение  нервной системы и почек Загрязненные  почвы, поверхностные и подземные  воды

 Медь (Си) Органические  изменения в тканях, распад костной  ткани, гепатит Загрязненные почвы,  поверхностные и подземные воды

 Кадмий (Cd) Цирроз печени, нарушение функций почек, протеинурия  Загрязненные почвы

 Значительное количество  свинца содержат почвы, находящиеся  в непосредственной близости  от автомобильных дорог. Результаты  анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов.

 По данным агрохимической  службы России (1997), почти 0,4 млн  га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.

 

3.3 Вторичное засоление и заболачивание почв:

 В процессе хозяйственной  деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.

 Во всем мире  процессам вторичного засоления  и осолонцевания подверженно около 30% орошаемых земель. Площадь засоленных почв в России составляет 36 млн. га (18% общей площади орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.

Засоленные почвы характерны для засушливых территорий, однако они могут находиться и в условиях высокого увлажнения. В результате антропогенной деятельности засоление почв может усиливаться. Засолением называют процесс накопления как растворимых солей, так и обменного натрия в концентрациях, снижающих продуктивность почвы. Засоленные почвы могут быть: солончаковатые (с высоким содержанием растворимых солей), солонцеватые (с содержанием более 5-10% обменного натрия), солончаки и солонцы. Во всем мире подвержено процессам засоления около 40 % орошаемых земель. Основным фактором ускоренного засоления почв является неправильное орошение. При необоснованно увеличенных нормах полива, а также при потерях оросительной воды из каналов происходят повышение уровня грунтовых вод и подъем растворимых солей по капиллярам почвы. При этом происходит вторичное засоление почв. Большой вред поливному земледелию приносит вторичное засоление в Средней Азии и Закавказье. Практически во всех природных зонах при неправильном орошении возникает проблема засоления.

Избыток растворимых  солей отрицательно сказывается на развитии растений. Установлено, что концентрации 0,10—0,15 % являются предельными для очень чувствительных к засолению культур, 0,15— 0,35 % - вредны для большей части культур, 0,35-0,7 % - пригодны для устойчивых, более 0,7 % — для очень устойчивых культур. При содержании обменного натрия 10—15 % от емкости обменных катионов растения плохо развиваются и более 20-35 % сильно угнетаются.

Урожайность хлопчатника  при слабом засолении уменьшается  на 20-30 %, кукурузы - на 40-50, пшеницы на 50-60 %. На среднезасо-ленных почвах урожайность хлопчатника уменьшается еще в 2 раза, пшеница угнетается и погибает.

Для оценки потенциальной  опасности вторичного засоления  введено понятие о критическом  уровне грунтовых вод, при котором  начинается засоление корнеобитаемых слоев почвы, приводящее к угнетению и гибели сельскохозяйственных культур.

Есть данные, что чем  выше степень минерализации грунтовых  вод, тем с большей глубины  идет засоление почв. В среднем  при минерализации грунтовых  вод 10—15 л/га критическая глубина  их залегания составляет 2-fi,5 м. При орошении рекомендуется поддерживать уровень грунтовых вод глубже 2—2,5 м.

Для предупреждения вторичного засоления необходимо устраивать дренаж, производить полив строго по оросительным нормам, отводить минерализованные грунтовые воды в дренажную сеть, применять полив дождеванием, создавать лесные насаждения вдоль каналов. Перспективно капельное внутрипочвенное орошение. В результате поверхностного стока талых, а также ливневых вод с поверхности почв, содержащих растворимые соли, может наблюдаться засоление в средней и нижней части склонов, а также в понижениях. Поэтому при разработке мер по предупреждению засоления необходимо определить применение стокорегулирующих и противоэрозионных приемов. Для удаления солей из почвы применяется многократная промывка пресной водой, на солонцах и солонцеватых почвах рекомендуется применять гипсование или отходы производства удобрений — фосфогипс, а также трехъярусную вспашку для перемешивания солонцового горизонта с карбонатным. Эффективным способом мелиорации является возделывание на засоленных почвах растений, способных поглощать 20—50 % солей от веса собственной сухой массы. К таким растениям относятся: пырей удлиненный (Ставропольский 10), донник, лядвенец, полевица. Около 50 % площадей страны расположено в условиях избыточного увлажнения. Значительная часть земель с опасностью заболачивания находится в Нечерноземной зоне РСФСР, Прибалтике, Белоруссии, на Украине. Длительный застой влаги в почве ведет к угнетению и гибели сельскохозяйственных культур, исключению земель из сельскохозяйственного производства.

 

3.4 Заболачивание:

Заболачивание почв наблюдается  в сильно переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными процессами в биоценозах, появлением признаков оглеения и накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.