Размещено на http://www.allbest.ru/

ЧАСТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «РЕАВИЗ»

КАФЕДРА РЕАБИЛИТОЛОГИИ И СЕСТРИНСКОГО ДЕЛА

Реферат по дисциплине «Гигиена».

Тема: «Характеристика и источники антропогенного загрязнения почвы. Пестициды, минеральные удобрения, биологического действия, биотрасформация»

Выполнила: студентка третьего курса

Стомат. факультета, гр. 19-2105

Биисова Н.А

Проверила: к.м.н., доцент Бойко Т.К.

Содержание

Введение

1. Виды загрязнения почвы

2. Антропогенное воздействие на почву

3. Основные источники загрязнения почвы

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного осмысления современных экологических проблем: сохранение эволюции живого, наследственных субстанций (генофонда флоры и фауны), сохранение чистоты и продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.), экологическое нормирование антропогенного пресса на природные экосистемы в пределах их буферной емкости, сохранение озонового слоя, трофических цепей в природе, биокруговорота веществ и другие.

Почва - особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов.

Почвенный покров - важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для населения планеты.

Цель работы заключается в исследовании проблемы антропогенного загрязнения почвы.

В соответствии с поставленной целью в работе предстоит решить ряд задач, таких как:

- описать виды загрязнения почвы;

- охарактеризовать антропогенное воздействие на почву;

- рассмотреть основные источники загрязнения почвы.

1. Виды загрязнения почвы

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление даётся по-разному. Если обобщить и выделить главное, можно выделить такие виды загрязнения почв по их источникам:

1. Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.

2. Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu (медь), Cr (хром), Ni (никель), Co (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец).

3. Пестицидами. Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде. Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли.

4. Микотоксинами. Данные загрязнения не являются антропогенными, потому что они выделяются некоторыми грибами, однако, по своей вредности для организма они стоят в одном ряду с перечисленными загрязнениями почвы.

5. Минеральными удобрениями. Применение минеральных удобрений приводит к уплотнению почвы, снижению ее пористости, уменьшению доли гранулированных агрегатов, закислению почвы. При внесении минеральных удобрений происходит загрязнение почвы тяжелыми металлами и токсичными элементами, так как сырье, используемое для получения минеральных удобрений, содержит ряд тяжелых металлов: уран, стронций, цинк, кадмий, свинец и другие, которые попадают в калийные и суперфосфатные удобрения. Наиболее опасными химическими элементами, входящими в минеральные удобрения, являются тяжелые металлы: ртуть, свинец, кадмий. Последний разрушает красные кровяные тельца в крови человека и животных, нарушает работу почек, кишечника, размягчает ткани. Присутствие урана, радия и тория в фосфорных удобрениях повышает уровень внутреннего облучения людей и животных при поступлении растительной пищи в организм. Суперфосфат также содержит фтор в количестве 1-5%, а его концентрация может достигать 77,5 мг/кг, вызывая различные заболевания. Не лучшее влияние минеральные удобрения оказывают на живой мир почвы, вызывая изменение видового состава почвенных микроорганизмов. Количество бактерий, способных усваивать минеральные формы азота, возрастает, а количество симбиотических микрогрибов в ризосфере растений уменьшается (ризосфера представляет собой 2-3 мм, участок почвы, прилегающий к корневой системе). Количество азотфиксирующих бактерий в почве уменьшается, в результате чего корневая система растений уменьшает высвобождение органических соединений, а их объем составляет около половины массы надземной части, что приводит к снижению фотосинтеза растений. Активируются токсинообразующие микрогрибы, количество которых контролируется полезными микроорганизмами. Использование извести не улучшает ситуацию, в некоторых случаях это приводит к увеличению загрязнения почвы болезнетворными микроорганизмами, напримеру, корневыми гнилями. Минеральные удобрения вызывают угнетение почвенных животных: черви, гусеницы и фитофаги, питающиеся растениями, снижают ферментативную активность почвы. Минеральные удобрения значительно уменьшают формирующую активность всех почвенных растений и живых существ почвы. Установлено, что применение минеральных удобрений снижает активность почвенных ферментов более чем в два раза.

6. Радиоактивными веществами. Радиоактивные соединения стоят несколько обособленно по своей опасности, прежде всего потому, что по своим химическим свойствам они практически не отличаются от аналогичных не радиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - 90Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2 - 8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве. Совокупность вышеназванных качеств делают его весьма опасным радионуклидом. 137Cs (цезий-137), 144Ce (церий-144) и 36Cl (хлор-36) также являются опасными радиоактивными изотопами.

Хотя существуют природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадает в окружающую среду антропогенным путём: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы и т. д.

Другие авторы считают, что, если источников загрязнения может быть множество, то основных видов лишь два. В эти две группы входят все природные и химические источники загрязнения почв.

1. Биологические загрязнения. Это загрязнение, вызванное биологическими отходами деятельности человека и животных. К этой же группе относятся и продукты, образовывавшиеся при гниении растений, а также грибки, бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, обитающие в почве.

2. Химические загрязнения. Сюда относятся те вещества, которые чаще всего образовываются в результате деятельности человека. Попадая в грунт, они вызывают различные нарушения и мутации, которые неестественны для почв с нормальным составом.

Помимо этого, химические загрязнения можно разделить на две подгруппы. К первой относятся те вещества, которые специально были внесены в грунт для получения какого-то определенного результата. В сельском хозяйстве используются различные стимуляторы роста, удобрения и пестициды, которые при неправильном использовании могут сильно навредить грунту. Поэтому так важно подбирать удобрения исходя из состава и свойств конкретной почвы и соблюдать дозировку.

Но вне зависимости от источника и вида загрязнения все эти вещества являются опасными для почв. Они нарушают естественный состав и процессы, которые протекают в почве. Из-за этого не только теряются полезные свойства, но и в грунте накапливаются опасные вещества. Вредные вещества не только влияют на выращиваемые растения, но и могут проникать в грунтовые воды и атмосферу, отравляя все вокруг. Результатом этого могут быть даже кислотные дожди, которые являются опасными для живых организмов.

Поступающие в наземные и водные экосистемы (а также их компоненты) загрязняющие вещества вовлекаются в биохимические реакции с участием ферментов. Биотрансформация загрязняющих веществ осуществляется с участием ферментативных реакций четырех типов окисления, восстановления, деградации (расщепления молекул) и конъюгации (соединения молекулы загрязнителя с тем или иным органическим веществом клетки). Названные выше процессы, участвующие в биотрансформации загрязняющих веществ, протекают в конкретных компонентах экосистем, а также в биокосных объектах (прежде всего в природных водоемах и почвах).

Процессы биотрансформации загрязняющих веществ в почве и природных водоемах осуществляются молекулами ферментов, вырабатываемыми, прежде всего, прокариотами и грибами. Причем ферментативные процессы превращений загрязнителей могут протекать как внутри клеток микроорганизмов, так и вне их. Это связано с тем, что микроорганизмы выделяют в окружающую среду определенные ферменты, называемые экзоферментами. Активность экзоферментов и выделенных организмами в окружающую среду метаболитов можно рассматривать как проявление жизнедеятельности биокосных систем.

Необходимо отметить, что определенная часть загрязняющих веществ все же оказывается вне сферы воздействия почвенных микроорганизмов. Многие молекулы загрязняющих веществ адсорбируются на органно-минеральных коллоидах экзоферментов и твердых частицах почв; а молекулы загрязняющих веществ подвергаются биодеградации только в случае, если они распределены в жидкой среде почвы. Биотрансформация молекул загрязняющих веществ зависит также от содержания гумуса в почве, ее гранулометрического состава, аэрации, кислотности и т.д.

Биодеградация загрязняющих веществ в почве происходит наиболее эффективно, если эти вещества сами не оказывают подавляющего действия на живые организмы почвы. На самом деле многие поллютанты ингибируют те или иные почвенные микроорганизмы и их биохимические функции.

Все отмеченное выше в конечном итоге может существенно замедлять распад загрязняющих веществ.

2. Антропогенное воздействие на почву

Степень распаханности почв на разных материках колеблется в больших пределах: в Западной Европе -- 30,8% от всей площади, в Азии -- 20,2%, в Африке, Северной и Южной Америке -- 14,4%, в Австралии и Океании -- 4,1%. При этом способы распашки не всегда избираются оптимальные. Например, при освоении целинных земель в СССР широко производилась отвальная распашка полупустынных светло-каштановых почв, что привело к разрушению структуры и ветровой эрозии почв.

Уплотнение почвы деятельностью человека наиболее широко распространено от прокладки множества троп и грунтовых дорог человеком и транспортными средствами. Процесс этот связан не только со строительством населённых пунктов, промышленных объектов и сельскохозяйственным использованием территории, -- он связан также с ростом туризма и рекреации. Установлено, что сильное уплотнение почв пашни происходит при использовании тяжёлых тракторов (например, К-500), которые, как каток, оставляют после себя уплотнённую землю, лишённую возможности газового обмена, нормального впитывания влаги, и, следовательно, плодородие таких повреждённых почв сильно снижается.

Уничтожение почв зачастую наблюдается при открытой разработке полезных ископаемых -- как на месте создающегося карьера, так и на участках, отводимых под отвал, -- если почва не была предварительно снята и складирована. Уничтожаются почвы при создании водохранилищ, когда оказываются затопленными обширные пойменные и пахотные земли. Так, при создании 14 крупных водохранилищ на Волге потери земель составили 3,5-4,8 млн. га, а площадь потерянных земель из-за постоянного подтопления вблизи водохранилищ составляет 6-8 млн. га. Уничтожается почва и при прокладке автодорог, трубопроводов и т.д. Так, в США дорожным бетоном покрыта площадь более 110 тыс. км² -- больше суммы площадей Швейцарии, Бельгии и Дании; в Канаде площадь магистральных дорог составляет более 120 тыс. км², то есть около 1,3% площади страны. Сильно страдает почвенный покров от военных действий при современной технике.

Осушение земель имеет целью отвести избыточную влагу из пределов корнеобитаемого слоя для достижения благоприятных водно-тепловых условий произрастания растений и улучшения аэрации почв, чтобы добиться повышения плодородия почв. Осушению подвергаются переувлажнённые земли, леса и болота с целью вовлечения их в сельскохозяйственное производство. Основной приём осушения -- понижение уровня грунтовых вод с помощью открытого или закрытого дренажа. Болота бывают верховые (лежат на водоразделах и играют важную роль как естественный регулятор стока рек, поэтому должны быть охраняемы и не подвергаться осушению), низинные и переходного типа. Крупнейшее болото -- Западно-Сибирская низменность: при площади её 1,3 млн. км² заболоченно около 50%. Наука ещё не сказала своего окончательного слова о значении торфа на многих болотах в круговороте веществ естественной окружающей среды, поэтому пока следует воздержаться от осушения торфяных болот.

Косвенное снижение уровня грунтовых вод возникает как побочное явление при создании карьеров. Оно может захватить обширные территории, особенно на равнинах, но обычно размер таких площадей зависит от литологического состава горных пород, характера их залегания, наклона и дислоцированности слоёв и т.д. Косвенное поднятие уровня грунтовых вод порождается сооружением водохранилищ или оросительных каналов без соответствующих дренажных мероприятий.

Существенное значение имеет засоление почв. Почва содержит обычно соли угольной кислоты: Na₂CO₃, MgCO₃, CaCO₃ и др. Натриевые и некоторые другие соли значительно ухудшают плодородие. В естественных условиях почвы засоляются через грунтовые воды, насыщенные солями. Грунтовые воды, расположенные на небольшой глубине, в жарких и засушливых районах поднимаются по почвенным капиллярам и испаряются. Тогда на поверхности почвы остаются все растворённые до этого в воде соли. Засоление почв при орошаемом земледелии наблюдается во всех странах Ближнего и Среднего Востока -- от Афганистана до Марокко и Сенегала, а также в орошаемых районах Австралии, США и Мексики. Процессам деградации и снижения плодородия почв подверглись орошаемые земли и в аридных зонах России. Так, Поволжье засолено 350 тыс. га орошаемых земель, имеется 390 тыс. га земель с солонцовыми комплексами.

Химическое воздействие на почву. На суше ежегодно разлагается 10-55 млрд. т органического вещества, продукты распада переходят в почву, грунтовую воду и атмосферу. Процесс разложения, как известно, сопровождается выделением энергии. В каждом природном биоценозе поступление в почву основных химических элементов и микроэлементов происходит в виде свойственного данному биоценозу сочетания веществ и соединений в определённых количественных соотношениях. Хозяйственная деятельность человека в значительной степени изменяет естественные круговороты вещества, в результате через почву проходит иной набор химических веществ и соединений, чем свойственно данному биоценозу. В каких-то пределах растительность и животный мир могут адаптироваться к антропогенным изменениям в почве, если же этот предел превышен, биоценоз начинает изменяться, а затем может разрушиться. На ранних стадиях этот процесс поправим -- правильными мерами иногда можно восстановить нарушенное равновесие в экологической нише, но нередко возникает и необратимый ход процесса.

Изменение химического состава почв отражается на химическом составе произрастающих на них растений, на составе поверхностных и грунтовых вод. В результате животные и человек, обитающие в данном районе, с пищей и водой получают избыток или недостаток тех или иных элементов. Возникают «эндемичные заболевания»: недостаток йода порождает эндемический зоб и кретинизм; недостаток вместе йода, кобальта и меди вызывает зобную болезнь; при высоком содержании молибдена и недостатке меди -- эндемическая подагра и др. Потери сырья добывающей промышленности и побочные отходы обрабатывающей промышленности могут достигать 2-33%. Такими путями, а также через стадию промышленной продукции (с металлоломом, коррозией, распылением, истиранием, со сточными водами и т.д.) в почву попадают дополнительные количества железа, калия, магния, меди, цинка, олова, никеля, ртути, резко изменяя природное содержание этих элементов и соотношение различных компонентов. Изменение содержания этих элементов в почве оказывает влияние на обмен веществ как в почве, так и у растений и животных. Например, промышленные воды с высоким содержанием магния вызывают закупорку пор, по которым воздух поступает к корням растений, последние гибнут и т.д.

Количество поступающих в почву чужеродных веществ очень велико, особенно близ крупных городов и промышленных центров. Так, в отдельных странах Центральной Европы за 30 лет металлические отходы в населённых пунктах возросли в 10 раз. К середине следующего века ожидается рост концентрации окиси железа в почве более чем в 2 раза, свинца -- в 10 раз. За это же время неполное использование сырья, потери и отходы производства могут увеличить концентрацию в почве ртути в 100 раз, урана -- в 200 раз, мышьяка -- в 250 раз.

Попадающие в почву твёрдые отходы ухудшают аэрацию почв и тем самым способствуют образованию ядовитых веществ, уничтожающих почвенную флору и фауну, вызывая деградацию почвы. В Норвегии, в районе разработок руд кобальта, производившихся 75 лет назад, установлено повышенное содержание кобальта и мышьяка в почве и в выращиваемых на ней растениях -- моркови, томатах, свёкле.

3. Основные источники загрязнения почвы

почва загрязнение антропогенный биодеградация

Таким образом, существует несколько путей попадания опасных или нежелательных веществ в почву:

ѕ поступление вместе с атмосферными осадками;

ѕ использование удобрений и средств защиты растений в сельском хозяйстве;

ѕ сбросы жидких и твердых отходов промышленностью и коммунальными предприятиями.

Главные виновники антропогенного загрязнения литосферы:

ѕ промышленные предприятия;

ѕ сельское хозяйство;

ѕ транспорт;

ѕ горнодобывающая промышленность;

ѕ коммунальные предприятия;

ѕ атомная промышленность.

Любой завод или фабрика производит массу различных отходов. Наиболее опасны выбросы металлургических заводов и химических предприятий, которые загрязняют почвы тяжелыми металлами, цианидами, диоксинами, хлорсодержащими веществами и другими не менее ядовитыми соединениями. Они не только убивают почвы, но и несут серьезную опасность для здоровья и жизни человека.

Отдельное место занимает загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами. Учитывая объемы потребления «черного золота», нефтяное загрязнение почвы является одним из самых распространенных. Особенно большой ущерб наносят аварии на промыслах и трубопроводах. Бензин и дизельное топливо - источники вредных выбросов в атмосферу, в состав которых входят соединения азота, свинца, углерода. Все это с осадками возвращается на землю и приводит к загрязнению почв городов. Таким же вредным является и производство пластмасс.

Сельское хозяйство только на первый взгляд кажется чистой и безопасной для окружающей среды отраслью. Несмотря на отсутствие огромных доменных печей и дымящихся труб, оно является одним из основных источников загрязнения почвы. Главная опасность - чрезмерное использование минеральных удобрений и средств защиты растений. Загрязнение почв пестицидами имеет долговременные последствия. Они накапливаются в грунтах, вызывая гибель множества полезных организмов и ухудшая состояние почвенного покрова. Избыточное применение органических удобрений (навоза, перегноя, помета) может привести к биологическому загрязнению почв. Неконтролируемое распахивание и вырубка лесных массивов вызывает деградацию и опустынивание земель. Сельскохозяйственное загрязнение ежегодно превращает около 6 млн га в пустыни.

Еще большую опасность для земельных ресурсов представляют предприятия коммунальной сферы. По степени вредоносности они превосходят сельское хозяйство, транспорт и даже тяжелую промышленность. Города производят миллионы тонн (ТБО), которые затем превращаются в огромные свалки. Мусорные полигоны отравляют воздух, почву и грунтовые воды - путей решения данной проблемы пока не существует. Сжигание отходов только ухудшает ситуацию. Неэффективна и переработка мусора. Загрязнение почвы бытовыми отходами - одна из серьезных проблем, стоящих перед человечеством.

Не лучше обстоят дела с очисткой сточных вод. Вместе с ними в почву попадают болезнетворные бактерии, гельминты, другие патогенные организмы, которые затем через пищу могут оказаться в организме человека. Причем возбудители заболеваний многие годы способны сохранять жизнеспособность в грунте.

АЭС и другие объекты атомной энергетики являются потенциальными источниками радиоактивного загрязнения почвы. Наибольший урон причиняют аварии реакторов или чрезвычайные происшествия в местах хранения ядерных отходов. Почвы, загрязненные искусственными радионуклидами, на тысячи лет выводятся из сельхозоборота.

Огромный вред почвенному покрову наносит горнодобывающая промышленность. Она является одним из основных источников загрязнения почв. Кроме того, добыча полезных ископаемых требует отчуждения громадных территорий под отвалы, карьеры, разрезы. Почвенный слой при этом, как правило, полностью уничтожается.

Заключение

Таким образом, следует сделать ряд выводов по рассмотренной теме.

На протяжении истории воздействие человеческого общества на почвенный покров непрерывно возрастало. В отдаленные времена бесчисленными стадами была сведена растительность и вытоптана дернина на обширной территории аридных ландшафтов. Дефляция (разрушение почв под действием ветра) довершила уничтожение почв. В более близкое время в результате бездренажного орошения десятки миллионов гектаров плодородных почв превратились в засоленные земли и соленые пустыни. В 20 в. большие площади высокоплодородных пойменных почв были затоплены или заболочены в результате строительства плотин и водохранилищ на крупных реках. Однако, как ни велики явления разрушения почв, это лишь небольшая часть результатов воздействия человеческого общества на почвенный покров Земли. Основной результат человеческого воздействия на почву - постепенное изменение процесса почвообразования, все более глубокое регулирование процессов круговорота химических элементов и трансформация энергии в почве.

Главная причина почвенного загрязнения - деятельность человека, порой безграмотная и беспечная. В результате влияния антропогенного фактора, в частности неправильной эксплуатации земельных угодий, ежегодно теряется немалая доля плодородного слоя, которая подвергается эрозии.

Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем.

Широкий размах получили работы по предупреждению процессов, разрушающих почвенный покров: создаются лесозащитные насаждения, сооружаются искусственные водоемы и ирригационные системы.

Список использованных источников

1. Асатов С. Р. Агроэкологические особенности использования минеральных удобрений в почве // Молодой ученый. 2017. № 15 (149). С. 194-195.

2. Астахов А. С. Экологическая безопасность и эффективность природопользования / А. С. Астахов, Е. Я. Диколенко, В. А. Харченко. Вологда: Инфра-Инженерия, 2018. 323 c.

3. Башлакова О.И. Проблемы экологической безопасности // Вестник МГИМО. 2018. №3 (42).

4. Бейсеев А. О. Оценка загрязнения почв тяжелыми металлами в зависимости от удаленности автодорог // Молодой ученый. 2020. № 25 (315). С. 367-371.

5. Белов А. В. Актуальность научного исследования экологических проблем // Теория и практика соврем. науки. 2016. № 11. С. 75-78.

6. Булатов Р. Глобальные экологические проблемы, социум и экономика / Р. Булатов. - М.: Издательские решения, 2016. 600 c.

7. Гусев В.В., Христофоров Р.П., Гусев И.В. Экологические проблемы // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 8(11).

8. Репин Д.О. Глобальные экологические проблемы в современном мире и пути их решения // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 8(11).

Размещено на Allbest.ru