Загрязнения литосферы пути решения: основные источники, последствия и пути решения проблемы

Содержание

основные источники, виды и последствия, меры по борьбе

Содержание:

Загрязнение литосферы — что это за проблема
Источники загрязнение почвы в РФ
Возможные последствия загрязнения, что можно сделать
Методы борьбы с загрязнением
Меры государственного контроля

Содержание

Загрязнение литосферы — что это за проблема
Источники загрязнение почвы в РФ

Возможные последствия загрязнения, что можно сделать
Методы борьбы с загрязнением
Меры государственного контроля

Загрязнение литосферы — что это за проблема

Загрязнение литосферы — это следствие неразумной хозяйственной деятельности. Чем выше концентрация загрязняющих веществ, тем больше нарушаются геофизическая, геохимическая и ресурсная функции литосферы.

Определение

Литосферой называется твердая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии.

Этот слой в современное время наиболее загрязненный. Главные причины заключаются в технологическом развитии, что влечет негативные последствия как для людей всего мира, так и для планеты в целом.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Наиболее важная для человека, флоры и фауны часть литосферы — это почва. Этот внешний слой оболочки, одна из важнейших составляющих биосферы, играет важную роль в существовании человечества как основной источник продовольствия. Не менее 97% всего продовольствия в мире генерируется почвой. Благодаря почве на планете существуют все животные и растительные организмы.

Загрязнение почвы и литосферы чревато нарушением жизнедеятельности различных экологических систем, в том числе человека. Неправильное использование приводит к потере плодородных земель. В ХХ веке из оборота оказались изъяты почти два миллиарда гектаров плодородных грунтов, что составляло почти треть от всей площади сельскохозяйственных земель.

Источники загрязнение почвы в РФ

Выделяют антропогенные факторы и естественные источники загрязнения почвенного слоя. Первые возникают в результате хозяйственной деятельности людей, вторые выступают следствием естественных природных явлений.

Но природа способна самостоятельно исправлять негативные последствия, полученные экосистемой от извержений вулканов, выветривания, наводнений. Список антропогенных причин загрязнения твердой оболочки Земли обширен:

1. Промышленность и теплоэнергетика. Виды техногенного загрязнения литосферы делятся на:

химическое;
физическое;
радиоактивное.

Источниками вредных веществ служат пыле-газовые выбросы, твердые и жидкие промышленные отходы. Большая часть загрязнителей, которые выбрасываются в атмосферу, оседает вблизи предприятий, оставшаяся часть разносится по воздуху на большие расстояния. Вместе с осадками загрязнители выпадают на поверхность, накапливаясь в земле и растениях.

Пример

Металлургия, машиностроение, целлюлозно-бумажная промышленность производят вредные выбросы — мышьяк, цианистый калий, тяжелые металлы, катализаторы в огромном количестве вместе со стоками попадают в почву.

Для выработки тепловой и электрической энергии используют уголь, газ, нефть — не самые экологически чистые источники. При сжигании этих продуктов образуется шлак, оксид серы, сажа, летучая зола, газообразные продукты неполного сгорания, загрязняющие атмосферу. При сжигании каменного угля образуется зола, в которой содержатся тяжелые металлы.

2. Добыча полезных ископаемых. Горнодобывающие предприятия страны — второй по значимости источник загрязнения литосферы. Наибольший вред окружающей среде наносит разработка месторождений открытым способом, влекущая большое количество отходов горных пород. Некоторые методы предполагают применение токсичных веществ и тяжелых металлов: кадмий, хром, ртуть, свинец, никель, медь, цинк.

Пример

На каждые добытые 0,024 г золота приходится 100 кг спецотходов и отбитой горной породы. Ежегодно миллионы тонн токсичной нефти попадает в воду и почву. Испаряясь с поверхности, она попадает в атмосферу.

3. Транспортные системы. Прилегающие к авто- и железным дорогам территории непригодны для выращивания сельхозкультур потому что здесь многократно превышена предельно допустимая концентрация поллютантов:

бытовых отходов;
перевозимых транспортом материалов и веществ;
химических соединений, которые содержатся в выхлопных газах.

Пример

Двигатель внутреннего сгорания, применяемый в автомобилях, выделяет углеводороды и оксид азота. С выхлопными газами в атмосферу попадают тяжелые металлы. Один автомобиль за год вырабатывает около килограмма свинца.

4. Сельское хозяйство. Земли сельскохозяйственного назначения загрязнены отходами промышленных животноводческих комплексов, перенасыщены удобрениями и пестицидами. Правила внесения химикатов выполняются далеко не всегда, что становится причиной нарушения экологического равновесия.

Пример

Для повышения урожайности в промышленных масштабах применяют искусственные концентраторы стимуляторов роста. Повышение концентрации в почве прикормок и удобрений ведет к образованию нитратов, нитритов. Ядовитые препараты для уничтожения вредителей, накапливаясь в почвенном слое, вредят дождевым червям, насыщающих грунт важными элементами. Воду из водоемов, куда попадают канализационные сточные воды, используют для полива полей, повышая содержание вредных химических соединений в почвенном слое.

5. Жилищно-коммунальное хозяйство. Твердые бытовые отходы разных классов опасности оказывается на мусорных свалках. Там они постепенно разлагаются или распадаются на мелкие частицы, загрязняя и отравляя землю диоксинами, полихлорбифенилами, стиролом.

Пример

Неправильная утилизация батареек, ртутьсодержащих ламп и градусников в стране приводит к накапливанию тяжелых металлов, создавая повышенный радиационный фон.

6. Промышленная вырубка лесов. Зеленые легкие планеты нейтрализуют попадающие в воздух вредные вещества, и они не оседают на поверхности Земли. Вырубка деревьев, особенно вдоль дорог или промышленных объектов, приводит к усилению загрязнения земляного покрова. Добавляют свою негативную лепту работающие на топливе машины: трактора, лесосечная техника.

Возможные последствия загрязнения, что можно сделать

Снижение качества почв. Поллютанты ухудшают фильтрующую способность почв, жизнеспособность микроорганизмов. В результате плодородный слой становится переуплотненным, питательные вещества излишне минерализуются, уменьшается видовое разнообразие. Доказано пагубное влияние попавших в грунтовые воды загрязнителей и на гидросферу.
Гибель растений. На испорченных землях меняется характер распространения растительности: загрязнители нарушают их рост и не дают пустить корни.

Ухудшение здоровья людей и животных. Вредные вещества попадают вместе с пищей в организм, повреждают органы, способствуют развитию онкологических заболеваний, влияют на репродукцию, изменяют структуру генов.

Чтобы определить степень загрязнения литосферы, проводят исследования на территориях населенных пунктов, предприятий, таким образом оценивая риск воздействия на здоровье человека. Пробы берутся на разной глубине. При определении степени загрязнения литосферы учитываются результаты следующих анализов:

химического;
бактериологического;
паразитологического;
энтомологического.

Методы борьбы с загрязнением

1. Перерабатывать и утилизировать отходы. Современные технологии позволяют значительно уменьшить объем отходов и площадь мусорных свалок. Так можно сократить количество попадающих в верхний слой вредных веществ.

2. Сокращать промышленные выбросы. Модернизация предприятий, новые технологии производства и установка передовых очистных сооружений приведут к минимизации вредных выбросов, загрязненных земельных площадей.

3. Увеличивать количество зеленых насаждений. Экологи и ученые установили, что белая акация, дуб черешчатый, мелколистная липа способны аккумулировать минеральные элементы. Конский каштан и липа накапливают железо. Остролистный клен и тополь Болле вбирают свинец. Эти и другие растения, высаженные вдоль автомагистралей в городах и шоссейных трасс, рядом с промышленными предприятиями, помогут справиться с загрязнением литосферы.

4. Отказаться от пестицидов. Решение резко отказаться от синтетических препаратов может привести к резкому падению урожаев. Аграрии предлагают постепенно снижать применение химических удобрений и использовать альтернативные приемы защиты сельхозкультур:

очищать посевной материал;
проводить тщательную предпосевную обработку земли;
механически уничтожать сорные растения;
обрабатывать поля биопестицидами;
рекультивировать земли.

Примечание

Рекультивация — это очищение загрязненных земель и снижения содержания вредных веществ до безопасного уровня.

Предпочтение отдается тем способам, которые позволяют провести санации без замещения грунта. Так сохраняется структура почвы, не страдают полезные микроорганизмы. В зависимости от вида и уровня загрязнения, свойств почвы, состояния растительности используют три группы методов:

локализация с помощью геоконтейнеров, механической изоляции, остекловывания;
обработка на месте путем отмывания, откачивания почвенного воздуха для удаления летучих соединений, биологическая очистка микроорганизмами от органических веществ;
обработка вне места на специально оборудованных площадках: физическая сепарация, пирометаллургическая обработка, фиторемедиация.

5. Проводить экологическое просвещение. Осведомленное население будет меньше образовывать стихийные свалки, стараться правильно утилизировать опасные отходы.

6. Внедрять безотходное производство.

7. Ужесточать ответственность за порчу земли.

Меры государственного контроля

Обязанность контролировать использование и охрану земель в России, принимать необходимые меры возложена на Федеральную службу по надзору в сфере природопользования, а также на Федеральную службу по ветеринарному и фитосанитарному контролю. Земельный контроль отнесен к одному из видов государственного экологического контроля. За нарушение правил обращения с опасными отходами предусмотрена административная или уголовная ответственность.

Чтобы выявить превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ в литосфере регулярно проводятся исследования состояния почвенного покрова в сельскохозяйственных районах, санитарно-защитных зонах предприятий, рекреационных зонах. Качество почвенного покрова должно соответствовать санитарно-эпидемиологическим требованиям СанПиН 2.1.7.1287-03.

Насколько полезной была для вас статья?

Рейтинг: 4. 00 (Голосов: 1)

Поиск по содержимому

Загрязнение литосферы: причины, последствия, пути решения

Главная / Экология / Биосфера

Опубликовано: 16.01.2020

Время на чтение: 6 мин

Читайте также: Тайга России. Фото, где находится, площадь, природа, животные, растения, климатические условия

607

Твердая оболочка Земли, состоящая из земной коры и участка верхней мантии — это литосфера. Ее толщина на суше в среднем составляет 35-40 км. Литосфера также расположена под океанами, где ее толщина — 7-10 км.

Основные источники загрязнения литосферы Коммунально-бытовые предприятия и жилые дома
Сельское хозяйство
Транспорт
Промышленность
Добыча полезных ископаемых и разработка карьеров

Основные последствия

Меры по решению экологической проблемы

Утилизация старых мусорных свалок

Правильная переработка отходов и бытового мусора

Повторное использование ресурсов

Высаживание зеленых насаждений

Рекультивация почв

Источники загрязнения литосферы

Обратной стороной развития промышленности и технологий стало повсеместное поражение литосферы загрязняющими веществами. Отходы следующих отраслей промышленности вызывают загрязнение литосферы тяжелыми металлами:

Цветная металлургия – более 86%.
Автомобилестроение – 8,7%.
Черная металлургия – 1,5%.
Химическая промышленность – 0,5%.
Целлюлозно-бумажная – 0,4%.
Другие источники – 2%.

Пестициды и удобрения, используемые в сельском хозяйстве, также вызывают загрязнение литосферы. Попадая в глубинные слои почвы, вредные вещества просачиваются в грунтовые воды, поражают растения и микроорганизмы.

К прочим источникам загрязнения литосферы относят транспорт, канализацию, бытовые стоки.

Основные последствия

Процесс самоочищения литосферы происходит намного медленнее загрязнения. В результате этого развитие последствий загрязнения происходит быстро и может привести к их необратимости.

В сельском хозяйстве загрязнение литосферы приводит к таким последствиям:

снижению продуктивности земель и почвенного плодородия;
эрозии почвы;
засолению;
заболачиванию.

Употребление человеком, животными, птицей пищевых продуктов, выращенных на таких землях, может привести к накоплению вредных веществ в организме, отравлениям.

Загрязнения промышленными предприятиями приводят к содержанию в почвах, расположенных в диапазоне нескольких десятков километров:

тяжелых металлов;
соединений серы, свинца;
токсичных элементов.

Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

Читать

Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе

Подробнее

Добыча полезных ископаемых приводит к изменению природных ландшафтов, образованию карьеров, хвостохранилищ, отвалов, терриконов. Следствием подземной добычи являются образование воронок, провалов, разрывов, трещин в земной коре. Поверхность земли оседает, возникают неожиданные прорывы подземных вод, представляющие опасность. Открытый способ добычи полезных ископаемых в карьерах сопровождается развитием селей, обвалов, оползней, развитием эрозии.

Виды загрязнения литосферы

Повсеместное загрязнение литосферы вызывают бытовые отходы. В эту категорию попадают пищевые отходы, строительный мусор, списанная или пришедшая в негодность техника. Ввиду больших объемов мусора такого сорта возникают сложности при их хранении и переработке. Оставленные без присмотра свалки отравляют почву, становятся средой для жизни болезнетворных бактерий и крыс.

Машиностроение – причина попадания в литосферу ядовитых соединений мышьяка, бериллия. Данные вещества вызывают отравление почвы, растений, животных, ухудшают качество среды.

Отходы, которые образуются при синтезе каучука, производстве резиновых изделий, оседают на листьях растений, препятствуют фотосинтезу, отравляют почвенный слой.

Твердые бытовые отходы

Человек использует огромное количество техники, приспособлений, которые вскоре превращаются в бытовой мусор. Организации его хранения и переработки часто не уделяется достаточно внимания. Складирование бытового мусора на полигонах вызывает загрязнение почвенного слоя токсичными соединениями.

Опускаясь в глубинные слои, они просачиваются в грунтовые воды и распространяются на все соседние территории. Площадь, занятая свалкой бытового мусора, не может в дальнейшем использоваться в хозяйстве. Экологическая обстановка в жилых кварталах, построенных на месте бывших полигонов, неблагоприятна для жизни человека.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы, включенные во многие жизненно необходимые процессы и круговороты веществ, в больших концентрациях губительны для живых организмов. Ядовитые вещества нарушают течение биохимических процессов, препятствуют работе органов. Причем последствия отравления тяжелыми металлами могут проявляться спустя некоторое время.

Ртуть и ее соединения поражают нервную систему; хроническое отравление ртутью снижает устойчивость организма к туберкулёзу, увеличивает риск выкидышей. Избыток кадмия вызывает деструкцию костей, а медь, цинк тормозит рост и развитие растений.

Минеральные удобрения и пестициды

Сельское хозяйство для увеличения урожайности вносит в почву минеральные удобрения. Это приводит к ее засолению, снижению плодородности. Кроме того, сельское хозяйство поощряет обработку растений химикатами для борьбы с заболеваниями или вредителями.

К этой группе пестицидов относят инсектициды, фунгициды, которые попадают в организм человека, если растительные продукты не подвергаются специальной обработке. Органические удобрения не могут конкурировать с пестицидами, потому сейчас требуется создание новых технологий в области искусственных удобрений.

Радиация

Отходы ядерной промышленности – проблема, решение которой еще не найдено. Захоронение представляется единственным доступным методом утилизации радиоактивных отходов, несмотря на то, что он наносит вред природным экосистемам.

Материалы, поступающие на утилизацию, подвергаются обработке и делятся на сырье для вторичного использования и отходы для захоронения. Изотопы, помещенные в изолированные хранилища, со временем приходят к стабильному состоянию и перерабатываются по стандартной схеме.

Проблема свинцового загрязнения в России

Свинец как сырье широко распространен в цветной и черной металлургии, используется в лакокрасочной, стекольной, оборонной промышленности. Поэтому загрязнение водных и почвенных ресурсов отходами свинцового производства становится актуальной проблемой.

Один из источников загрязнения литосферы свинцом – свалки бытовых отходов. Значительная доля тяжелых металлов попадает в почву на полигонах ТБО. Площади, где складируются использованные аккумуляторы, кабели, провода, осколки керамической или хрустальной посуды, покрышки, консервные банки, становятся непригодными для жизни человека и животных. Точечное загрязнение почвы полигонов свинцом распространяется на соседние территории, влечет за собой повсеместное поражение литосферы.

Одно из направлений экологической политики России – уменьшение концентрации вредных веществ в среде – активно развивается. Наблюдается стабильное снижение темпов выбросов свинца, ужесточается контроль за очистными сооружениями.

Литосферные плиты

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Последствия загрязнения литосферы

Образование и самоочищение почвы – процессы длительные. Органическое вещество включено в трофические цепи и идет на переработку сапрофагам. Однако тяжелые металлы и их соединения остаются в почве, опускаясь в глубинные слои. Загрязняющие вещества, попадая в литосферу, накапливаются в ней, что влечет за собой неблагоприятные последствия для экосистемы:

Площадь плодородных земель и пахотных угодий сокращается. Отравление литосферы солями тяжелых металлов делает невозможной ее эксплуатацию.
Гибель растительности региона, вымывание верхнего слоя почвы, что вызывает опасные геологические процессы. Вследствие этого меняется ландшафт местности, сдвигаются и оседают горные породы.
Разрушение почвы. Загрязнение литосферы способствует процессам эрозии, засоления и заболачивания. Это негативно отражается на биоразнообразии региона.
Отравление людей и животных тяжелыми металлами. Растения, выросшие на зараженной почве, накапливают вредные вещества, которые попадают в организм человека и вызывают тяжелые отравления.

Геоэкологические проблемы литосферы

Замечание 1
Природа и человек тесно взаимосвязаны. Природа является средой жизни для человека и единственным источником ресурсов для его существования, удовлетворения материальных и духовных потребностей. В свою очередь хозяйственная деятельность людей оказывает ощутимое влияние на природную среду.

Рисунок 1. Загрязнение литосферы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Ты эксперт в этой предметной области? Предлагаем стать автором Справочника Условия работы

Минеральной основой биосферы является верхняя часть литосферы, которая сегодня подвергается сильнейшему антропогенному воздействию, в результате чего лик планеты меняется.

Литосфера рассматривается как вещественная, энергетическая основа существования биоты и сообщества людей и выполняет ресурсную, геодинамическую и другие экологические функции.

Суть геоэкологических проблем состоит в том, что в ходе хозяйственной деятельности людей происходит изменение природной среды, которое приводит к нарушению структуры природных систем и их функционирования. Возникают социальные и экономические последствия, происходит изменение жизнеобеспечивающих ресурсов геосферных оболочек.

Поскольку оценка негативных изменений в природе идет относительно условий существования человека, то само понятие геоэкологическая проблема будет антропоцентричным.

Данный вид проблем выражается в том, что:

в окружающую среду поступает вещество и энергия в количествах, оказывающих на неё негативное воздействие;
происходит резкое уменьшение какого-либо природного ресурса;
природный объект полностью или значительно утрачивает свои полезные естественные средорегулирующие свойства;
природный объект, в результате хозяйственной деятельности, приобретает какие-либо устойчивые негативные характеристики.

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Проблемы литосферы 450 ₽ Реферат Проблемы литосферы 250 ₽ Контрольная работа Проблемы литосферы 240 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Характер геоэкологических проблем, как правило, системный. Вытекает это из того, что они сами являются результатом взаимодействия сложных систем – являются сплавом естественных социальных, экономических, политических проблем.

Геоэкологические проблемы – это проблемы междисциплинарные и часто они возникают как общественные проблемы, корни которых находятся в вопросах естественного характера. Чтобы решить проблему важно предпринять необходимые действия в социальной сфере, изменив, тем самым, природные условия. Общество к этим измененным условиям должно приспособиться.

Геоэкологические проблемы классифицируются по нескольким признакам:

по признаку масштабности, т. е. пространственному охвату территории на локальном, региональном, глобальном уровне; по виду антропогенных воздействий, включая промышленные, земледельческие, транспортные, гидротехнические и др. ; по объекту воздействия – атмосферные, водные, почвенные, геологические, биотические, комплексные; * по остроте сложившейся ситуации – очень острые, острые, умеренно острые.

Средства защиты литосферы в РФ

В стране наблюдается напряжённая экологическая ситуация, связанная с поражением литосферы тяжелыми металлами. Основными методами борьбы с загрязнением являются:

Переработка твердых отходов производства и бытового мусора. Для этого создаются предприятия для их переработки или сжигания. Нетоксичные отходы складируют в отведенных для этого местах, где они подвергаются переработке сапрофагами.
Компостирование – еще один перспективный способ переработки. Заключается в обработке отходов высокой температурой при участии кислорода. На выходе получают рыхлую среду с содержанием азота, фосфора, кальция, пригодную для использования в сельском хозяйстве.

Движение тектонических плит в литосфере

Литосферные плиты, соединяясь и разъединяясь, всё время изменяют свои очертания. Это даёт возможность учёным выдвигать теорию о том, что около 200 млн. лет назад литосфера имела лишь Пангею — один-единственный континент, впоследствии расколовшийся на части, которые начали постепенно отодвигаться друг от друга на очень маленькой скорости (в среднем около семи сантиметров в год).

Это интересно! Существует предположение, что благодаря движению литосферы, через 250 млн. лет на нашей планете сформируется новый континент за счёт объединения движущихся материков.

Когда происходит столкновение океанической и континентальной плит, край океанической коры погружается под материковую, при этом с другой стороны океанической плиты её граница расходится с соседствующей с ней плитой. Граница, вдоль которой происходит движение литосфер, называется зоной субдукции, где выделяют верхние и погружающиеся края плиты. Интересно, что плита, погружаясь в мантию, начинает плавиться при сдавливании верхней части земной коры, в результате чего образуются горы, а если к тому же прорывается магма – то и вулканы.

В местах, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, расположены зоны максимальной вулканической и сейсмической активности: во время движения и столкновения литосферы, земная кора разрушается, а когда они расходятся, образуются разломы и впадины (литосфера и рельеф Земли связаны друг с другом). Это является причиной того, что вдоль краёв тектонических плит расположены наиболее крупные формы рельефа Земли – горные хребты с активными вулканами и глубоководные желоба.

Основные экологические проблемы литосферы

Это подразделение биосферы играет две жизненно важные роли в обмене веществ.

Во-первых, это единственный источник большинства минеральных метаболитов для всех организмов, как наземных, так и водных; во-вторых, он образует основной компонент почвы (педосферу), особенно необходимый для наземных растений.

Почва образуется в результате разрушения горных пород под действием проточной воды и выветривания. Живые организмы также участвуют в почвообразовании. При их распаде образуются органические фракции почвы, которые в совокупности называются гумусом. Перегной, смешанный с песком и глиной, составляет почву. На почву влияют климат (температура и осадки), растительность и деятельность человека.

Основные экологические проблемы литосферы :

Основные экологические проблемы литосферы могут быть следующими:

(1) Деградация почв, эрозия и загрязнение,

(2) Вырубка леса,

(3) Оползни и землетрясения и

(4) Потеря сельскохозяйственных земель для несельскохозяйственных целей.

1. Деградация почвы :

Из многих частей страны поступили сообщения о том, что интенсификация сельского хозяйства, неправильные методы орошения, вырубка лесов и чрезмерное использование пестицидов и гербицидов привели к повсеместной деградации почвы. По одной из оценок, около 300 млн га земли в настоящее время сильно деградированы, а около 1,2 млрд га или 10% поверхности земли, покрытой растительностью, оцениваются как умеренно деградированные. В Индии наихудшие примеры деградации почв наблюдаются в Гуджарате, Раджастане и Бихаре.

Опустынивание почвы в Раджастане связано с вырубкой лесов и выпасом скота. Сельскохозяйственные земли также сильно подвержены деградации в засушливых и полузасушливых регионах. Как чрезмерный выпас, так и чрезмерная обработка почвы подвергают почву прямой эрозии ветром.

В процессе опустынивания засушливые и полузасушливые земли, которые поддерживали натуральное или кочевое земледелие, уступают место пустыне. Процесс может быть замедлен орошением земли, что дает временную ремиссию, но снижает уровень грунтовых вод, а в верхнем слое почвы накапливаются соли (засоление). Как только соли начинают накапливаться, процесс засоления имеет тенденцию к распространению и приводит к образованию бесплодных белых соляных пустынь. Это наблюдалось во многих районах Индии и Пакистана.

Однако деградацию почвы в результате интенсивного земледелия можно предотвратить или замедлить:

(a) Возвращение земли в пастбища или пастбищные угодья;

(b) Использование навоза, растительных остатков и отходов животноводства и

2. Эрозия почвы :

Эрозия почвы – это процесс, при котором полезная земля смывается чрезмерными дождями и почвенным стоком. Конференция в Рио, 1992 также приняла Повестку дня на XXI век по сохранению почв и рекомендовала меры, которые в настоящее время координируются Комиссией Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию, для предотвращения эрозии почвы, в частности для сведения к минимуму поверхностного стока и осаждения. Основными факторами или силами, ответственными за перенос или перемещение почвы с одного места на другое, являются вода и ветер.

Вода размывает и смывает почву главным образом следующими четырьмя способами:

(i) Эрозия листа:

Почва удаляется небольшими, но равномерными порциями со всех сторон и поэтому не оставляет следов. Доказательства этого типа эрозии можно увидеть в большом количестве ила, который откладывается в других местах.

(ii) Ручейная эрозия:

Сточные воды быстро движутся и разрезают несколько струйных структур. Поскольку вода движется очень быстро, ее режущий эффект вполне заметен.

(iii) Овражная эрозия:

В этом процессе несколько ручьев сходятся к крутым склонам и соединяются, образуя широкие каналы воды, называемые оврагами. Когда в изобилии образуются ручьи и овраги, вспашка становится невозможной из-за неровного рельефа и выращивание сельскохозяйственных культур невозможно.

(iv) Прибрежная эрозия:

Действие происходит на берегах быстрых рек. Быстрые воды разрезают край берега в стороны. Как только большая часть почвы снизу срезана, верхний слой почвы с берегов реки с большим плеском падает в воду.

Ветровая эрозия почвы:

В некоторые периоды года очень распространена ветровая эрозия почвы. Во время пыльной бури огромное количество пыли поднимается высоко и переносится на большие расстояния. Ветер поднимает более мелкие частицы высоко вверх, тогда как более крупные катятся по поверхности. Перекатывающиеся частицы трутся о землю и за счет абразивного действия способствуют разрыхлению почвы. Процесс продолжается, и по мере того, как буря набирает скорость, собирается все больше частиц пыли.

Меры по предотвращению эрозии почвы :

Основные методы борьбы с эрозией почвы направлены на снижение физических и биологических сил, вызывающих эрозию, и защиту почвы растительным покровом. Однако растительный покров должен быть таким, чтобы давать пищевые, кормовые и другие ресурсы. Экономически эффективной технологией, используемой для снижения эрозии почвы, является контурная обработка (контурное земледелие). В Индии контурные канавы помогли в четыре раза увеличить шансы на выживание по сравнению с посевом деревьев. Трава ветивера с глубокими корнями, образующая живую изгородь, посаженная контурными полосами по склонам холмов, эффективно замедляет сток воды, уменьшает эрозию и увеличивает содержание влаги для роста сельскохозяйственных культур.

Таким образом, в настоящее время 90 процентов усилий по сохранению почв в нашей стране основаны на таких биологических системах. Рамакришнан (2001) заявил, что в северо-восточных районах Индии подсечно-огневое земледелие (Джхум) способствует устойчивому производству, поскольку плодородие почвы восстанавливается во время фазы вегетативного пара.

Простая технология с использованием каменных насыпей (насыпей), сооруженных по контурным линиям для сохранения воды и почвы, оказалась очень успешной. Урожайность таких обвалованных полей в среднем на 10 % больше, чем на традиционных полях в обычный год, и почти на 50 % больше в засушливые годы (UN, 19).98). Такое террасирование обеспечивает очень высокое качество сохранения почвы, но возможно в местах с дешевой рабочей силой.

Контурное земледелие рекомендуется на землях с пологими склонами. Но на несколько больших склонах производят полосное возделывание, когда полосы земли вспахиваются под прямым углом к направлению склона и на соседних полосах возделываются разные культуры. На менее крутых склонах за счет вспашки и обработки полосами по контуру можно значительно уменьшить почвенный сток. Сингх, Мишра и Амбашт (1980) показали, что растения играют очень важную роль в сохранении почвы. Они количественно оценили эффективность связывания с почвой, которая для преобладающих трав оценивалась выше 95 процентов.

Растительный покров также является наиболее эффективным методом предотвращения ветровой эрозии почвы. Насаждения деревьев короткими блоками называются ветрозащитными полосами. Обширные насаждения деревьев называются полезащитными полосами. Их сажают рядами под прямым углом к направлению ветра.

Ветрозащитные полосы и защитные полосы снижают скорость ветра с наветренной стороны примерно до расстояния, эквивалентного 5-кратной высоте деревьев, а с подветренной стороны примерно до 30-кратной высоты деревьев (Амбашт, 19).90). Можно сделать вывод, что надлежащая стратегия сохранения почвы может помочь не только в достижении устойчивого сельского хозяйства, но и в сдерживании деградации и эрозии почвы.

3. Загрязнение почвы:

Практически все источники загрязнения внутренних водоемов также загрязняют сельскохозяйственные угодья и другие почвы.

Это:

(а ) Сточные и бытовые отходы:

В селах лишь в нескольких домах есть септики для очистки сточных и бытовых отходов. Многие люди отправляются в открытые поля, чтобы расслабиться; такие фекалии человеческого происхождения загрязняют как почву, так и воздух.

(б) Промышленные отходы и стоки:

Промышленные отходы и стоки, сбрасываемые в некоторые водоемы, также загрязняют прилегающие земли. Токсичность этих промышленных загрязнителей для сельскохозяйственных культур и почвенных организмов различна, но все они загрязняют почвенную среду.

(с) Пестициды:

Пестициды — это синтетические химические вещества, используемые для борьбы с вредителями. Они классифицируются как инсектициды (хлорорганические соединения, такие как ДДТ, органофосфаты, такие как малатион, и карбаматы, такие как карбари1) (рис. 6.5), родентициды (такие как фторацетат натрия), моллюскициды (такие как пентахлорфенат натрия) и писциды (такие как токсафен). ). Помимо пестицидов, в современном сельском хозяйстве для уничтожения грибов, трав и сорняков также используется ряд других синтетических химикатов, называемых фунгицидами (такими как фенилртуть, карбоксин) и гербициды (такими как паракват, 2, 4-D) (рис. 6.6). соответственно.

Пестициды также могут быть сгруппированы на основе их механизма действия как фумиганты, контактные яды, репелленты, системные яды и регуляторы роста. Из всех инсектицидов более известен механизм действия фосфорорганических соединений. Они функционируют, блокируя ацетилхолин-эстеразу. Они эффективно отравляют фермент путем фосфорилирования и таким образом блокируют гидролиз ацетилхолина в холин. Ингибирование приводит к накоплению ацетилхолина на постсинаптической мембране, которая затем не может вернуться в исходное состояние и требует некоторого времени для восстановления своей активности.

Пестициды попадают в почву в результате распыления, стока, дождя, атмосферных осадков и промышленных стоков. Пестициды, используемые для обработки сельскохозяйственных культур или сельскохозяйственных угодий, могут попадать в водные системы, а также в атмосферу. Биогеохимический цикл пестицида (рис. 6.7) показывает, что после попадания в окружающую среду пестицид совершает круговорот как подвижное вещество. Опасность загрязнения пестицидами вызывает тревогу, поскольку многие пестициды обладают высокой стойкостью. Они остаются в окружающей среде за счет биоконцентрации и биомагнификации (Флинт и Ван ден Бош, 19).81) Однако использование синтетических пестицидов и удобрений является неизбежным злом современного сельского хозяйства.

Влияние пестицидов на живые формы слишком велико. Хотя пестициды внесли огромный вклад в «зеленую революцию» и экономическое развитие, их неизбирательное и широкое применение привело к ряду опасностей для здоровья людей и других животных.

Их использование направлено против экономических вредителей, но они также воздействуют на широкий круг нецелевых организмов, включая желательных животных и растения. Содержание хлорированных углеводородов в организме животных на вершине водной пищевой сети может достигать таких высоких уровней, что они не могут размножаться или могут сразу отравиться. Многие пестициды влияют на воспроизводство рыбоядных птиц и других высших животных. ДДТ воздействует на стероидные половые гормоны у птиц.

Гербициды 2,4-Д и 2,4,5-Т в относительно высоких дозах снижают репродуктивную активность кур. Пестициды могут изменить скорость роста, а также вызвать некоторые изменения в поведении нецелевых организмов. Наиболее широко известное вредное воздействие пестицидов широкого спектра действия заключается в том, что их использование может убивать не только целевых насекомых, но и хищные формы, которые могли удерживать виды вредителей на достаточно низком уровне.

Таким образом создаются новые искусственные вредители. Еще одним негативным аспектом использования пестицидов является то, что повторное применение данного пестицида может привести к развитию устойчивых штаммов целевых вредителей. Развитие такой генетической устойчивости в популяциях вредителей хорошо известно. Документально подтверждено, что к 19К 80-м годам более 60 видов малярийных комаров выработали устойчивость к ДДТ. Есть примеры множественной неудачи пестицидов в некоторых случаях заражения комарами-вредителями.

Нередки случаи прямого убийства людей в результате употребления больших доз пестицидов, таких как ДДТ, гамаксин или других ядовитых химикатов, используемых при производстве пестицидов. Память о так называемой «Бхопальской трагедии» еще свежа. Утечка метилизоцината (MIC) с завода Union Carbide в Бхопале в 1984 стал причиной более 2500 смертей и других заболеваний у тысяч людей. MIC является промежуточным химическим веществом, используемым в производстве карбаматных пестицидов, таких как Carbary1 и Aldicrab. Почти каждый день в стране происходит множество случаев отравления пестицидами, и о многих таких случаях не сообщается.

Более 5 миллионов смертоносных пестицидов, большинство из которых уже запрещены в Европе и США, используются фермерами в Азии. Считается, что они ежегодно вызывают около миллиона смертей, особенно среди тех, кто работает с пестицидами (ФАО, 1995). В Индии у нескольких женщин, родивших мертвых, был обнаружен высокий уровень пестицидов, таких как альдрин и ДДТ, в материнской крови и пуповине.

Наблюдаемые остатки ДДТ в жире индийского населения очень высоки: от 12,5 частей на миллион в Гуджарате до примерно 30,0 частей на миллион в Дели. Сообщалось о высокой младенческой смертности в местах, где в грудном молоке были обнаружены высокие остатки ДДТ. Исследование, проведенное в Пенджабе, выявило высокие уровни ДДТ и БГХ в образцах грудного молока.

В недавнем исследовании, проведенном Greenpace International, сообщается о воздействии на здоровье хлорированных пестицидов, таких как ДДТ, БГХ и эндосульфан. Было обнаружено, что у индийских мужчин, подвергшихся воздействию этих пестицидов во время работы на хлопковых полях, снизилась фертильность. Накопление этих пестицидов в жизненно важных органах, таких как печень, почки, половые железы, легкие, надпочечники и кровь, вызывает гистопатологические изменения и канцерогенные, мутагенные и тератогенные эффекты.

Однако управление рисками воздействия пестицидов на нечеловеческие виды изучено еще меньше, за исключением ветеринарии. В экосистемах, находящихся под угрозой пестицидов, их обращение вспять и последующее восстановление требуют лучшего понимания управления рисками, связанными с пестицидами. То же самое относится к безвредной для окружающей среды утилизации пестицидов, включая захоронение и сжигание (Misra et al, 19).98).

4. Лес и связанные с ним проблемы :

За последние 50 лет леса серьезно истощились. В настоящее время леса составляют лишь 19,4% общей географической площади страны по сравнению с целевым показателем в 60%, установленным Национальной лесной политикой 1952 г. (пересмотренной в 1988 г.).

В преамбуле Национальной лесной политики (NFP) 1988 года говорится, что истощение лесов связано с непрекращающимся давлением, возникающим из-за постоянно растущего спроса на топливную древесину, корма и древесину, неадекватности мер защиты, отвода лесных земель для нелесных целей. без обеспечения компенсационного лесоразведения и тенденции рассматривать леса как доходный ресурс. Таким образом, NFP 1988 предложил новую стратегию сохранения лесов.

Согласно Докладу о состоянии лесов за 1999 год, лесной покров страны оценивается в 631 291 кв. км, что составляет 19,39% географической площади страны. Густой лес, редкий лес и мангровые заросли составляют 11,48%, 7,76% и 0,15% географической площади соответственно. Другие классы в схеме классификации – кустарниковые и нелесные (табл. 6.3). В период с 1997 по 1999 год чистый прирост лесного покрова страны составил 3,896 кв.км. Площадь густых лесов увеличилась на 10 098 кв. км, мангровых зарослей — на 44 кв. км, в то время как редколесье уменьшилось на 6 246 кв. км. (таблица 6.4).

Зарегистрированная площадь лесов страны, по данным Государственного управления лесного хозяйства, составляет 7652 млн га, что составляет 23,28% от общей географической площади страны. Эта территория была разделена на заповедные, охраняемые и неклассифицированные леса, которые составляют 54,44%, 29,18% и 16,38% площади лесов соответственно.

Охраняемые территории :

Для сохранения биоразнообразия страны in situ на сегодняшний день создано 87 национальных парков и 485 заказников. Их общая площадь составляет 4,06 млн га и 11,54 млн га соответственно. Вместе они составляют 15,60 млн га и составляют 4,75% географической площади страны и называются охраняемыми территориями (ООПТ). Однако в настоящее время сеть охраняемых территорий неравномерно распределена по штатам и биогеографическим регионам.

Некоторые из охраняемых территорий слишком малы для поддержания жизнеспособных популяций диких животных, в то время как большинство из них не были интегрированы через лесные коридоры для сохранения генетической преемственности. Проект «Тигр», новаторская попытка защитить один из самых важных видов животных в стране, был запущен в 1973 году. В настоящее время насчитывается 23 тигриных заповедника, расположенных на площади более 3,30 млн га. Территории этих заповедников пересекаются с национальными парками/заповедниками дикой природы и включены в Сеть охраняемых территорий. Сейчас в Индии самая большая популяция тигров в мире.

Биосферные заповедники :

Биосферные резерваты, концепция, возникшая в 1974 году, представляют собой набор уникальных экосистем, определенных на основе их биоразнообразия, естественности и эффективности в качестве природоохранной единицы. Имеется 13 биосферных резерватов (табл. 6.5) с географической площадью 52459,61 кв. км. Большая часть этой области распространяется даже за пределы охраняемых территорий, и они представляют собой отдельные географические образования. Шесть внутренне важных водно-болотных угодий Индии были объявлены «Рамсарскими угодьями» в соответствии с Рамсарской конвенцией (1971).

Это национальный парк Кеоладео (Раджастхан), озеро Чилика (Орисса), озеро Самбхар (Раджастхан), озеро Локтак (Манипур), озеро Харика (Пенджаб) и озеро Вулар (J&K). Для интенсивного сохранения и управления в стране выделено еще одиннадцать водно-болотных угодий. Водно-болотным угодьям все больше угрожает антропогенная деятельность. Рамсарская конвенция продвигает концепцию «разумного использования», которая означает «устойчивое использование на благо человечества способом, совместимым с сохранением природных свойств экосистемы».

Министерство окружающей среды и лесов, центральное агентство по сохранению водно-болотных угодий в Индии, учредило в 1993 г. Национальный комитет по водно-болотным угодьям (Национальный комитет по водно-болотным угодьям, мангровым зарослям и коралловым рифам с 1992 г.), который консультирует правительство по вопросам исследований, сохранения и управления водно-болотных угодий в стране.

Вырубка лесов :

Вырубка лесов – вырубка деревьев или вырубка лесов без учета их жизненно важной роли в системе жизнеобеспечения, экологического баланса и устойчивости окружающей среды. Вырубка лесов — это всемирное явление. Потеря лесов может быть связана с постоянно растущим спросом на древесину, топливную древесину и корма для скота, а также с давлением на лесные угодья для создания пространства для сельского хозяйства и промышленности.

Сообщается, что лесные массивы вблизи сел быстрее деградируют из-за заготовки дров и выпаса скота по сравнению с лесами, расположенными в труднодоступных местах. На протяжении веков леса рассматривались как ресурс, приносящий доход, и эта концепция способствовала вырубке лесов во всем мире.

Защита литосферы с помощью упрочняющей фосфатсодержащей почвоцементной технологии

Авторы

Лариса Сватовская
Анастасия СычоваР°
Максим Сычев

DOI:

https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.7.23029

Опубликовано:

2018-09-27

Ключевые слова:

геоэкозащита, фосфатсодержащие цементные системы, физико-химический процесс, свойства фосфатного глинистого материала, детоксикация

Аннотация

Данное исследование актуально в свете необходимости защиты литосферы от загрязнения. Решением этой проблемы может стать выполнение геоэкозащитной функции за счет использования строительных технологий. Фосфатосодержащие связующие обычно плохо растворяются в воде. Они сделаны из алюмосиликатов, которые встречаются в обычной глине. Эти минералы реагируют с фосфорной кислотой с выделением фосфатов и силикагеля, обладающих абсорбирующими свойствами. Целью данного исследования является изготовление искусственных камней из фосфатного глинистого материала, предназначенных для строительных целей, и исследование их долговечности. Используемый материал был обработан для нейтрализации и детоксикации подвижных ионных загрязнителей и соединений тяжелых металлов, а также нефтяных загрязнителей, чтобы в итоге мы могли получить строительный материал, такой как искусственные камни или улучшенные заполнители, которые были бы полезны для окружающей среды. Эти цементные системы называются геоэкозащитными системами. Ведущими методами стали термодинамические и экспериментальные исследования эксплуатационных и геоэкозащитных свойств фосфатсодержащих цементных систем, в частности искусственных ландшафтных пород. Отдельные исследования длились более 10 лет и проводились в соответствии с принятыми в РФ рекомендациями. Это исследование показывает, что фосфатсодержащие цементные системы, изготовленные из загрязненных глинистых/песчаных искусственных грунтов, обладают такими долговременными свойствами, как прочность, морозостойкость, водостойкость и связывание загрязняющих веществ. С этой точки зрения они хороши для строительства и строительства. Например, их можно использовать для улучшения загрязненной почвы на участках строительства дорог путем ее детоксикации до получения водостойких продуктов, а также для изготовления долговременных водостойких растворов из местного сырья, подходящих для хранения отходов.