Еще один враг - загрязнение

Природная почва - это экологически чистая среда, абсолютно безопасная для обитающих в ней или на ней организмов, включая человека, и полностью соответствующая их потребностям. Нарушение экологического соответствия или равновесия из-за поступления в среду каких-то посторонних веществ называется загрязнением. В более узком понимании загрязнение почвы - это поступление и накопление в ней тех или иных веществ, вредных для живых организмов или вызывающих изменение почвообразования.

Загрязнение

Техногенные процессы, связанные с возрастанием объемов добычи полезных ископаемых, промышленного производства, развития энергетики, химизации земледелия - основные источники загрязнения почв. Загрязнители попадают в почву с атмосферными осадками, пылью, газами, оросительными и сточными водами, химическими удобрениями и ядохимикатами. Главные загрязнители - органические и минеральные кислоты (серная, соляная, азотная), тяжелые металлы (ртуть, кобальт, свинец, цинк, медь, кадмий, никель и др.), органические ядохимикаты, нитраты (как остаток азотных удобрений), радионуклиды, нефтепродукты.

Загрязнение почв кислотами на больших площадях происходит в результате выпадения так называемых кислых дождей в зонах, прилегающих к крупным металлургическим или энергетическим комплексам. Предприятия и транспорт выбрасывают в атмосферу хлор, огромные количества кислотообразующих оксидов серы и азота, которые, соединяясь с влагой атмосферы, дают кислоты. В атмосферу ежегодно выбрасывается до 1 млрд. т кислот. Выпадая на поверхность почв, они увеличивают их кислотность (снижают рН), способствуют выносу из почвы щелочных и щелочноземельных катионов (К, Na, Ca, Mg, Ва), повышают подвижность соединений железа, алюминия, марганца и способствуют выносу их или повышению токсичности, увеличивают подвижность и токсичность тяжелых металлов, способствуют разрушению глинистых минералов почв, что ведет к падению почвенного плодородия. Известкование кислых почв приводит к резкому удорожанию производства сельскохозяйственной продукции.

Вокруг промышленных и горнодобывающих предприятий почвы загрязнены тяжелыми металлами. Особенно опасны так называемые хвосты, или шлейфы, т. е. накопление породы, из которой извлечены ценные компоненты, но не полностью. Они могут быть и кислотными. Например, при добыче пирита на поверхность извлекается и складируется порода. Как ни мало в ней остаточного пирита, он, окисляясь в воздухе, дает в конечном счете серную кислоту, которая вымывается дождями и попадает в окружающие низины.

Накопление в почве свинца происходит вдоль автомобильных дорог, на оживленных транспортных магистралях (иногда на 300-400 м). Ртуть и медь могут попадать на поля с ядохимикатами.

Поступая в почву, тяжелые металлы накапливаются и вовлекаются в биологический круговорот растительностью. При высоких концентрациях они угнетают растения и даже убивают их. При малых они извлекаются растениями и вместе с сельскохозяйственными продуктами попадают в организм человека, вызывая тяжелые заболевания.

Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, сорняками, для облегчения уборки урожая используются пестициды (инсектициды, фунгициды, бактерициды), гербициды, дефолианты. Как сами эти вещества, так и продукты их разложения в почве токсичны и опасны для организмов. Если они быстро разрушаются в почве, то особой опасности нет, если же не разрушаются, как ДДТ, и накапливаются, то это вредные загрязнители. Сейчас все больше стараются использовать быстро разрушающиеся ядохимикаты, но это не всегда возможно.

Если в почву вносится слишком много азотных удобрений, то растительная продукция становится непригодной для человека (избыток в ней свободных нитратов вызывает тяжелые заболевания), а попав из почвы в грунтовые и речные воды, нитраты делают их непригодными для питья.

Особенно опасно загрязнение почв радионуклидами с большим периодом полураспада, продуктами деления естественных радиоактивных элементов - урана, тория, радия, плутония. Радионуклиды попадают в почву из атмосферы при наземных или атмосферных атомных взрывах, при авариях на атомных электростанциях или из неправильно оборудованных захоронений отходов, при неосторожной перевозке радиоактивных веществ. Радионуклиды 59Fe, 60 Со, 90Sr, 137Cs, 131I активно поглощаются и накапливаются почвами, а из них поступают в растения. Чем более плодородна почва, чем больше она содержит доступных растениям минеральных элементов, тем меньше поступает в растения радионуклидов. И наоборот, на бедных почвах их поступление из почвы в растения увеличивается.

Для очищения почвы от загрязнителей, особенно органических, огромное значение имеют населяющие ее микроорганизмы. Благодаря микроорганизмам почва быстрее очищается от вредных загрязнителей, которые разлагаются микробами.

Санитарная функция почвы в биосфере колоссальна.

Она заключается в деятельности почвообитающих организмов (от насекомых и червей до микробов и грибов), которые разлагают поступающие органические остатки отмирающих растений и животных. Если бы не эта деятельность, равная по своим масштабам фотосинтетической деятельности растений на планете, поверхность нашей Земли была бы за несколько лет буквально погребена под грудой растительных остатков.

Антисептическая активность почв препятствует развитию в них патогенных микроорганизмов и переносчиков инфекционных болезней. Поступая в почву с различными отбросами, нечистотами, сточными водами, навозом, патогенные организмы, вызывающие болезни людей, животных и растений, довольно быстро уничтожаются. Но если природная способность почвы к самоочищению от патогенов подавлена или произошло недавнее загрязнение почвы патогенами, то она может стать опасным очагом распространения болезней, особенно таких, как столбняк, тиф, холера, туберкулез, полиомиелит, дизентерия. Самоочищение почвы от возбудителей чумы, туляремии, бруцеллеза, некробациллеза происходит всего за несколько недель, а возбудитель сибирской язвы, например, может сохраняться в почве десятки лет. Долго живут в почве возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены. В черноземе дизентерийные бактерии живут до 40 дней, а в сероземе - только до 15. Все зависит от типа почвы и ее свойств. Почва не всегда сама может справиться с загрязнителями. При их высокой концентрации она становится либо бесплодной, либо источником вредных веществ, поступающих в пищевую продукцию. Именно поэтому во всех странах сейчас принимаются самые активные меры по охране почв от загрязнения как на национальном уровне, так и на глобальном, вплоть до заключения международных конвенций. Прежде всего они направлены на всемерное уменьшение выбросов загрязнителей, поскольку бороться с ними в почве очень трудно.