Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Костанайский социально технический университет

имени академика З. Алдамжар

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Изучение влияния хозяйственной деятельности на состояние почвенного покрова Костанайской области

специальность 5В011600 - «География»

Выполнил Малюкина М.В.

Научный руководитель

Старший преподаватель Мунарбаева Б.Г.

Костанай 2013



ВВЕДЕНИЕ

Почва, как известно, это поверхностный слой земной коры, характеризующийся плодородием, то есть способностью создавать растениям условия для роста и развития. Академик В.М. Боровский образно говорил: «Если представить Землю в виде шара размером с футбольный мяч, то слой почвы на нем должен быть изображен пленкой в десять раз тоньше лезвия безопасной бритв. Однако эта пленка играет важнейшую роль в жизни людей, животных и растений. Именно здесь тесно соприкасаются, воздействуя друг с другом, минералы и горные породы - литосфера, растения и животные - биосфера, воздушный океан - атмосфера и вода - гидросфера».

Эта способность издавна используется человечеством. Человек научился, умело воздействуя на природу, непрерывно повышать плодородие почвы. Однако, как показывает история, любая деятельность несет в себе и положительные и отрицательные последствия.

Вспахивая почву, мы разрыхляем верхний богатый питательными веществами горизонт. При определенных условиях, например, сухая ветреная весна, его легко может развеять ветер и снести вода. Начнется эрозия, этот страшный бич сельского хозяйства. Подсчитано, что ежегодно в реки, моря и озера сносится из почвы столько питательных веществ, сколько вырабатывают все заводы мира, производящие минеральные удобрения, за десять лет. Правильная организация территории, разумная система земледелия - лучшие лекарства от эрозии.

В Казахстане почти нет земель, которые не нуждались бы в проведении тех или иных работ для повышения плодородия, значительная часть угодий находится в зоне неустойчивого земледелия.

Понижение плодородия почвы, а иногда и полная потеря земель для сельскохозяйственного производства происходит в результате таких процессов, как эрозия, засоление, заболачивание и засорение почвы, а так же прямого разрушения и загрязнения почвенных массивов при строительстве дорог, предприятий, проведении к ним коммуникаций. Наиболее опасна и широко распространена эрозия почв.

На современном этапе развития географии почв и почвоведения наблюдается заинтересованность процессами изменения почвенного покрова под воздействием хозяйственной деятельности. Это связано с постоянно увеличивающейся интенсивностью хозяйственной деятельности и необходимостью получения прогноза состояния почвенного покрова.

Современный почвенный покров Костанайской области, так же как и почвы всей территории страны постоянно изменяется в результате деятельности человека.

Современный учет земельных ресурсов невозможен без дифференцированной оценки антропогенных изменений. Для того, чтобы оценить экологическое состояние почв, необходимо иметь реальные представления о почвенном покрове нашей области и влияние на ее состояние хозяйственной деятельности человека

Все это ставит перед исследователем комплекс задач, связанный с установлением основных факторов деградации почв и последствий влияния хозяйственной деятельности человека для почв Костанайской области.

Актуальность исследований:

В настоящее время деятельность человека рассматривается как важнейший фактор деградации почв. На почвенный покров оказывают совместное негативное влияние пылевые выбросы и сбросы сточных вод, обогащенных токсичными веществами, и это привело к существенному загрязнению почв территории области, в том числе используемых в сельскохозяйственном обороте.

Изучение состава, свойств и экологического состояния почвенного покрова очень актуально в настоящее время с той целью, чтобы определить не только настоящее состояние почвенного покрова, но и прогнозировать его будущее развитие, принять меры по его сохранению.

Цель исследования:

- изучить влияние хозяйственной деятельности на состояние почвенного покрова Костанайской области.

Задачи исследования:

- изучить состав, свойства почвенного покрова Костанайской области;

- изучить основные виды и факторы деградации почв;

- установить степень влияния хозяйственной деятельности на изменение почвенного покрова Костанайской области;

- проанализировать степень влияния хозяйственной деятельности на почвенный покров Костанайской области;

Объект исследования: почвы Костанайской области.

Теоретической и методологической основой исследования выступают труды ведущих отечественных и зарубежных ученых-аграрников в области качественной и экологической оценки земли.

Для раскрытия темы исследования были использованы эмпирические методы (наблюдение, сравнение), эмпирическо-теоретические (анализ, синтез, индукция и дедукция), а также экономико-статистические методы (метод статистических группировок, табличный и графический методы), обработка статистического материала.

Информационную основу исследования составили материалы, содержащиеся в сборниках Агентства Республики Казахстан по статистике; данные Департамента сельского хозяйства и продовольствия Костанайской области; материалы дочернего государственного предприятия «КостанайНПЦзем» и Областного комитета по управлению земельными ресурсами, рекомендации научно-исследовательских организаций, нормативно-справочные материалы.



1 Основные виды и факторы деградации почв

1.1 Понятие деградации почв и ее виды

Почва представляет собой особое природное образование, обладающее рядом свойств, свойственных живой и неживой природе.

Образование почвы - результат процесса преобразования поверхностного слоя литосферы под комплексным воздействием воздуха, атмосферных осадков, ветра, солнечного тепла, живых организмов. Способность почвы обеспечивать растения водой и пищей - плодородие - делает ее незаменимым ресурсом для обеспечения жизни на Земле.

От состояния и плодородия почв зависит продуктивность зеленого покрова. Почва - ресурс, подвергающийся чрезмерной эксплуатации и загрязнению. Проблемы охраны и рационального использования почв имеют два основных направления: охрана плодородия и сохранение продуктивных территорий для нужд сельскохозяйственного производства растет быстро, и удовлетворения потребностей в продовольствии может быть обеспечено либо наращиванием урожайности, либо расширением сельскохозяйственных территорий. Резерв пригодных для сельскохозяйственного освоения земель почти исчерпан. Расширение пашен невозможно, в основном, за счет земель, находящихся в зоне риска, где легко разрушаются не только биологические сообщества, но и почвы. Эффект от этого невелик, угодья недолговечны, они легко деградируются, теряя естественное плодородие.

Наибольший процент деградации почв приходится на эрозию, вызванную водой - 55 %, и только 5% отводится физической деградации. Причинами деградации являются:

· Чрезмерное пастбищное животноводство.

· Оскудение и вымирание лесных массивов.

· Сельскохозяйственная деятельность

· Чрезмерная эксплуатация

В настоящее время большие площади земель изымаются под застройку дорог, зон отдыха, под добычу полезных ископаемых.

Распаханный плодородный слой часто смывается осадками, талыми водами или реками - это водная эрозия, или развеивается ветром - это ветровая эрозия. Из-за эрозии из сельскохозяйственного оборота ежегодно выводится от 6-7 млн.гектар. А для восстановления 2-2,5 сантиметров слоя почвы необходимо от 300 до 1000 лет.

На обширной территории Казахстана сосредоточены очень большие запасы различных видов природных богатств. Здесь имеется 35 млн гектаров пашни, 187 млн гектаров сенокосов и пастбищ, 20 тысяч гектаров леса, встречаются почти все химические элементы периодической системы Менделеева. По площади земли в расчете на одного человека Казахстан занимает первое место в мире.

Проблема деградации земель не обошла Казахстан. За последние десятилетия площадь используемых сельскохозяйственных угодий сократилась на 31%. На орошаемых землях плодородный слой почвы уже снизился на 40-50%, в черноземах на 22-25%, в каштановых и сероземах - до 30%. Истощается плодородный слой земли, снижается содержание гумуса в почве.

Земля - как живой организм, если за ней не ухаживать, она приходит в негодность. Зато при разумном подходе и бережном отношении она может прослужить вечно.

Деградация почв и, как следствие, опустынивание - явление мирового масштаба, но в Казахстане это ощущается наиболее остро. У нас и так более двух третей территории подвержено опустыниванию, но нерациональное использование земель сельскохозяйственного назначения фермерами только ускоряет этот страшный процесс.

Особую опасность представляет быстро растущее опустынивание. Опустынивание рассматривается как результат сложного взаимодействия биологических, политических, социальных и экономических факторов. Самыми непосредственными его причинами являются низкая культура земледелия, чрезмерная нагрузка на пастбища и бессистемный выпас скота, сведение лесов.

Внесение минеральных удобрений меняет химический состав почвы, насыщая ее нитратами, ядохимикатами, которые включаются в пищевые цепи, порождая глобальную проблему токсификации почв.

Плохую услугу казахстанской земле сослужило освоение целинных и, прежде всего, залежных земель в северных районах республики, в частности в Костанайской области. Применяемая в России система земледелия была искусственно перенесена на казахстанские земли без учета местных природных условий. Отсюда и началась эрозия почв, особенно в Павлодарской, Костанайской и других областях республики. Вместе с гумусом начали гибнуть и посевы, потому что наши природные условия - это ветра, засуха, открытое пространство, слабая противоэрозийная устойчивость. Площадь земель, подверженных эрозии, только в Северном Казахстане составляет 20 миллионов гектаров.

Никого не заботило, правильно ли соблюдались севообороты, практически не применялись удобрения, не учитывался агроэкологический потенциал территории. Все это привело к радикальному снижению плодородия почв. Так, по многолетним данным исследований Института почвоведения Казахстана, черноземы и темно-каштановые почвы потеряли 25-30% естественного содержания гумуса - основного показателя плодородия.

Техногенная интенсификация всех сфер экономики вызывает загрязнение и эрозию почв. Основными загрязнителями почвы являются пестициды, применяемые для борьбы с сорняками, выхлопы автотранспорта, а также многочисленные промышленные отходы, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение ее качества.

Загрязнения почв трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то можно выделить следующие причины загрязнения почв:

· мусором, выбросами, отвалом, отстойными породами;

· тяжелыми металлами;

· пестицидами;

· микротоксинами;

· радиоактивными веществами.

Охрана почв является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.

1.2 Почвенная эрозия

Эрозия почв наиболее опасна и широко распространена. Она представляет собой разрушение, снос и отложение верхних наиболее плодородных почв и грунта под действием ветра, талых вод и дождевых вод. Иногда слой почвы, на образование которого ушло много веков, уничтожается за несколько дней сильными ливнями или пыльными бурями. Почва быстро разрушается, но очень медленно восстанавливается. Вот почему охрана почвы сегодня жизненно важна для человека.

В зависимости от факторов, вызывающих разрушение и деградацию почв, различают ветровую, водную и ирригационную эрозии. Наиболее распространенны ветровая и водная эрозии почв. Различают нормальную (естественную) и ускоренную (антропогенную) эрозию. Ветровая и водная эрозия в отличии от ирригационной может проявляться в природе и без участия человека. Последняя, выражается в разрушении почв и выносе почвенных частиц при орошении земель, неразрывно связана с хозяйственной деятельностью людей. Распашка степей, обработка почв, вырубка лесов, выпас скота, строительство - вот факторы, учитывающие природную эрозию.

Ветровая эрозия, иначе дефляция, наиболее сильно проявляется в степных районах Казахстана, в том числе и в Костанайской области. Она может возникнуть на любом поле с изреженным растительным покровом, в том числе и на участке, где только что появились всходы культурных растений. Ветер перемещает по поверхности пашни мелкие комочки земли. Усиливается он, и комочки уже не перекатываются, а движутся скачкообразно, пролетая по 3-4 м. постепенно они приобретают разрушительную силу, способную полностью уничтожить всходы. Перемещающиеся комочки выбивают одновременно с поверхности почвы и более мелкие почвенные частицы, в результате чего образуются пыльные облака, поднимается пыльная буря. Такое явление очень часто можно наблюдать в наших краях в весенне-летний период.

Интенсивное освоение земель повлекло за собой развитие дефляции, а пахота вдоль склона активизирует водно-эрозионные процессы. Орошение часто вызывает вторичное засоление почв. Недостаточное внесение органических удобрений, не компенсирующее потери органических веществ, приводит к дегумификации, нерациональное использование пестицидов - к загрязнению почв. Избыточное внесение минеральных удобрений может вызвать их подкисление, а бессистемный выпас скота - привести к уничтожению растительного покрова, активизации ветровой и водной эрозии, загрязнению почв навозом.

Причём следует подчеркнуть, что если традиционные плужные технологии продолжают использоваться на таких ландшафтах, то это значит, что эрозионное уменьшение земельно-ресурсного потенциала для них - процесс современный и, продолжается и сегодня.

Дефляция - это природный процесс, широко проявляющийся в агроландшафтах на песках и почвах легкого механического состава, а также на карбонатных почвах тяжелого механического состава. Проявление процесса на этих объектах имеет свои особенности. Дефляционный процесс наиболее интенсивно проявляется в летне-осенний период при наличии оголенных поверхностей выдувания. При экологическом контроле факт проявления дефляции предлагается отслеживать по наличию песчаных переметов, валов и барханов на территории ландшафта и по его границам. Карбонатные почвы широко распространены на склоновых и при водораздельных ландшафтах, которые испытывают наиболее сильную ветровую нагрузку. Дефляционный процесс развивается в годы с сухой ветреной осенью и в начале зимы, до формирования устойчивого снежного покрова на полях. Проявление дефляции устанавливается визуально - по наличию пыльных «хвостов» на снежной поверхности и характерной слоистости, образуемой землистыми наносами на вертикальном срезе снежных сугробов. При необходимости количественной характеристики процесса определяют процентное соотношение, и состав твердой примеси в образцах снега [8].

Против дефляционных процессов на карбонатных тяжелых почвах применяется система защитных мер, снижающих ветровую активность на территории.

Дефляция в зависимости от интенсивности ее проявления, степени выдувания почв и гибели посевов подразделяются на четыре подтипа:

· черные, или пыльные бури;

· местная ветровая эрозия;

· повседневная малозаметная ветровая эрозия;

· эрозийная поземка.

Пыльные бури протекают при очень сильных ветрах, в воздухе находится во взвешенном состоянии огромное количество мелкозема. Видимость становиться плохой, часто в нескольких шагах нельзя ничего различить. При пыльных бурях выдувается верхний горизонт почвы мощностью 5-10 см, а иногда и весь пахотный слой с площади в сотни квадратных километров.

Пыльные бури за один-два дня могут засыпать посевы, речки, озера, каналы. А для восстановления 1 см слоя почвы в естественных условиях требуется 200-300 лет. Поэтому потеря почвенного покрова - утрата невосполнимая.

Пыльные бури делятся на местные, транзитные и смешанные(рис 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Виды дефляции почв

Местные бури выдувают и переносят частицы почв, расположенных на территории их возникновения. При транзитных бурях почва переносится на сотни километров. Смешанные бури объединяют местные и транзитные пыльные потоки, нанося наибольший ущерб почвам.

Местная ветровая эрозия проявляется при скорости ветра в 5-6 м/с, но не более 10 м/с. В воздух поднимается значительно меньше мелкозема, чем при пыльных бурях, при этом он хорошо заметен невооруженным глазом. Площадь, подвергающаяся такому виду эрозии, не превышает 5-6 км2, выдувается поверхностный горизонт почвы толщиной до 5 см. Наблюдаются и побочные отрицательные явления. Эрозийным мелкоземом, аккумулирующимся в пределах зоны выдувания, наносятся механические повреждения растениям, что приводит к снижению урожая и значительной потере плодородного слоя почвы. Местная ветровая эрозия возникает в Костанайской области, в основном, весной и зимой.

Повседневная малозаметная эрозия проявляется в нашей местности почти во все времена года при сравнительно небольшой скорости ветра. Она сопровождается переносом небольшого количества почвы, которая, не поднимаясь высоко над поверхностью, быстро оседает. Этот вид почвенной эрозии малозаметен и на него часто не обращают внимания. Однако она, хотя и медленно, но постоянно сносит верхний слой почвы.

Эрозийная поземка отличается от других типов эрозии тем, что мелкозем не поднимается выше 1 м от поверхности почвы, и его частицы передвигаются скачками на небольшие расстояния. При действии поземки на отложение переносимых почвенных частиц главное влияние оказывает микрорельеф. Эрозийная поземка возможна в любое время года и почти во всех природных зонах.

Водная эрозия почвы, в отличии от ветровой, действию которой подвергаются все элементы рельефа, а продукты выдувания могут отлагаться в любом месте, возникает только на склонах и переносит эрозийный малозем сверху вниз.

Водная эрозия подразделяется на плоскостную (смыв почвы) и линейную (овражную).

В результате плоскостного смыва, прежде всего, разрушается почва с разреженным растительным покровом. При этом постепенно смывается ее поверхностный слой. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей Костанайской области ежегодно сносятся в реки и озера тысячи тонн почвы.

Ручейковая эрозия не ограничивается смывом почв, а может захватывать и материнские породы, проникать до подстилающих. Если размыву ничто не препятствует, он превращает мелкие промоины в более глубокие, которые постепенно становятся оврагами.

Разновидностью водной эрозии является ирригационная, которая возникает при поливе большими нормами воды, а также при нарезке борозд со значительным продольным уклоном.

Береговая эрозия вызывается движущейся в реке водой, в результате происходит размыв берегов и поверхности суши во время половодья. Твердые частицы при этом переносятся с потоком и откладываются в пойме, в русле или в водоеме, куда впадает река.

Поймы рек и озер представляют собой наиболее благоприятные места для луговой травянистой растительности. Пойменные луга дают сено и пастбищную траву наилучшего качества и более высокие урожаи по сравнению с другими кормовыми угодьями. При распашке пойменных лугов возникает опасность их смыва. В тех местах, где пашня подходит к самому берегу реки, происходят сильные размывы берегов, в результате ежегодно обрушиваются в реку и уносятся ею миллионы тонн почвенных частиц.

Меньше подвергаются ветровой и водной эрозии естественные сенокосы и пастбища, а также пахотные угодья, занятые посевами многолетних трав. Развитию же водной эрозии способствуют: отвальная вспашка, предпосевная обработка почвы, посев, расположение дорог вдоль склона. Легко размываемые материнские породы, сухая погода в мае-июне, затрудняющие развитие растительности, также создают условия для проявления эрозии.

Природные условия Северного Казахстана таковы, что почти на всей его территории создается потенциальная опасность проявления и развития эрозийных явлений. Интенсивное ведение сельского хозяйства без учета этой опасности приводит к тому, что значительная площадь земель выводится из хозяйственного пользования.

В Костанайской области водная эрозия временами проявляется в весеннее время, когда почва вспахана и лишена растительности [5].

Водная эрозия представляет собой природный постоянно текущий процесс, интенсивность которого определяется главным образом климатической обстановкой, рельефом и литологическим составом пород и почв, а также характером использования почвенного покрова. В условиях массовой распашки территорий лесостепной и степной зон региона водная эрозия получила мощный дополнительный импульс для своего развития.

Лишенные постоянной дернины из степных злаков, с почвами, постоянно подвергаемыми обработками в рыхлом состоянии. Сложенные преимущественно рыхлыми осадочными породами (кроме известняков, конгломератов, песков и галечников) склоновые ландшафты представляют собой легкодоступный объект для разрушения водными потоками. В особенности подвержены склонные ландшафты водной эрозии вешними и ливневыми водами [5]. Талые и ливневые воды, стекая с полей, смывают плодородный слой почвы и выносят из нее большое количество питательных веществ, минеральных удобрений и ядохимикатов.

Основные общие аспекты эрозионной проблемы в научном плане изучены давно и достаточно хорошо. Хорошо изучен и механизм протекания эрозионного процесса. Но практическая ситуация за последние 10 - 20 лет не претерпела существенных положительных изменений. По степени экологической и социальной опасности эта проблема на несколько порядков опережает все остальные. В этой связи с позиций сохранения земельно-ресурсного потенциала территории некоторую тревогу вызывают неточности, допускаемые в последнее время в определении подлинных места и роли эрозионных процессов в экологическом состоянии земельных угодий, а также в определении возможных путей преодоления их последствий.

Наибольшую тревогу вызывают ошибки концептуального уровня, когда неправильно оцениваются место и роль эрозионной ситуации в обще экологической ситуации на территории. Иногда представляют эрозию почв как основную причину деградации почв в Казахстана. Ложность и принципиальная ошибка этого постулата заключаются в том, что составная часть явления не может быть его причиной. И эрозия почв является хотя и крупнейшей, но всего лишь одной из составляющих деградации почв и как явления и как процесса.

Именно такое определение, на наш взгляд, наиболее продуктивно, поскольку позволяет заметить, что и у эрозии почв, так же как и у других деградационных явлений и процессов (засоления, слитизации и др.) есть свои причины проявления и интенсификации. В их основе чаще всего лежит необдуманное антропогенное воздействие и дело за тем, чтобы видоизменить степень или характер такого воздействия или преодолеть его последствия [5].

Из-за слабого понимания существа проблемы и степени её опасности разработка практических мероприятий с самого начала приобрела странный характер борьбы с эрозией - борьбы со следствием, а не с его причиной. Противоречия, присущие эрозионным классификациям, практически безболезненно ликвидируются только при агроэкологическом подходе, при котором не только крутизна склонов, но и литология пород является одной из важнейших характеристик агроэкологических объектов. В этом случае разрабатываемые мелиоративные и иные технологические мероприятия могут иметь более конкретную направленность и сами могут быть более конкретными. При экологическом контроле динамики водно-эрозионных процессов на территориях отдельных землепользований, групп ландшафтов и в речных бассейнах наиболее информативными могут быть показатели, характеризующие изменчивость внешних параметров эрозионной сети. Появление новых элементов и удаление старых, переуглубление оврагов и балок, а также показатели почвенного плодородия, гумусного состояния почв, мощности гумусового профиля и др. также могут быть использованы, но только в том случае, если они сравниваются с показателями, действительно полученными для данной территории, а сами показатели свойств методически выверены и достоверны.

Эрозия в разных ее проявлениях наносит ущерб сельскому хозяйству области. Эрозийные процессы во многих случаях значительно снижают эффективность способов повышения продуктивности полей, таких, как внесение удобрений, орошение, мешают освоению новых массивов для сельскохозяйственного производства.

Академик В.М. Боровский отмечал, что расходы на внедрение противоэрозийных мероприятий на всех эрозионно опасных землях составляют лишь около 13% от того ущерба, который она ежегодно наносит экономике страны. Это открывает большие возможности в деле охраны почвы.

В любой научно обоснованной системе сливаются воедино три главные задачи: наиболее производительное использование сельскохозяйственных угодий для получения высоких и устойчивых урожаев; создание необходимых условий для повышения плодородия почвы; охрана окружающей среды. При этом имеется в виду улучшение водного, пищевого, воздушного, теплового, светового режимов, а также защита почвы и посевов от неблагоприятных климатических и биологических влияний.

В хозяйствах Костанайской области для защиты почв от эрозии применяются комплексы мероприятий; организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные, водохозяйственные. В борьбе с эрозией почв большое значение имеет правильное размещение сельскохозяйственных угодий с учетом рельефа, экспозиции, степени смытости, потенциальной опасности ее проявления.

В первые годы освоения целинных и залежных массивов Костанайской области на них значительно усилилась дефляция. Площадь эрозионно опасных почв в Костанайской области 5 млн.га. Велика площадь и пастбищных угодий, подверженных ветровой и водной эрозии. Здесь необходимо строгое регулирование выпаса, подсев растений для улучшения травостоя. Территории, сильно подверженные эрозией, нуждаются в рекультивации земель для восстановления их биологической продуктивности.

При внутрихозяйственном землеустройстве фермерских и крестьянских хозяйств необходимо учитывать их специализацию, структуру и соотношение сельскохозяйственных угодий, выделять участки под залужение, а также непригодные для сельскохозяйственного использования. Необходимо установить типы и количество севооборотов. На современном этапе развития сельского хозяйства соблюдение севооборота является основой рационального земледелия.

Эрозия в разных ее проявлениях наносит ущерб сельскому хозяйству области. Эрозийные процессы во многих случаях значительно снижают эффективность способов повышения продуктивности полей, таких, как внесение удобрений, орошение, мешают освоению новых массивов для сельскохозяйственного производства.

почвенный осолонцевание эрозия опустынивание

1.3 Загрязнение почв

Загрязнения почв трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то можно выделить следующие причины загрязнения почв:

· мусором, выбросами, отвалом, отстойными породами;

· тяжелыми металлами;

· пестицидами;

· микротоксинами;

· радиоактивными веществами.

Наиболее опасным загрязнителем земель являются тяжелые металлы (Pb, Hd,CdAs). Их поступление в почву происходит через атмосферу вместе с атмосферными осадками, из почвообразующих пород, в результате техногенного переноса. Основное поступление тяжелых металлов происходит с выбросами автотранспорта и промышленности, а также с удобрениями и ядохимикатами. В последнее десятилетие ведущее место в этом принадлежит автотранспорту, так как промышленное производство в нашей стране находится в кризисном состоянии, а применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве значительно снизилось.

· Значительное негативное воздействие на почвы оказывает их загрязнение органическими и металлоорганическими соединениями связанное, с техногенными выбросами, а также с широким применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почвах (от нескольких месяцев до десятков лет), оставаясь токсичными и даже образуя более токсичные метаболиты.

Развитие химизации во всех отраслях народного хозяйства усилило загрязнение почвы. Особенно большие масштабы оно стало принимать в связи с применением в сельском хозяйстве гербицидов, дефолиантов, инсектицидов. Эффективно очищая поля от сорняков, защищая растения от болезней и вредителей, они вместе с тем загрязняют почву, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности почвенной фауны и микрофлоры. Некоторые пестициды сохраняются в почве несколько лет, попадают в водоемы, пищевые продукты.

В зонах расположения промышленных предприятий почвы загрязняются отходами производства, нефтепродуктами, пылью, содержащей соединения мышьяка, ртути, фтора, свинца, угнетающими рост и развитие растений. Наиболее загрязняющие вещества, поступающие из атмосферы - окислы серы и азота. Они попадают в почву вместе с осадками, повышают ее кислотность и заметно снижают плодородие.

Главными загрязнителями почв в Костанайской области являются предприятия в промышленных зонах ССГПО, где накоплено 0,6 миллиарда тонн хвостов обогащения и пустой породы.

Также зоны значительного загрязнения имеются вдоль автодорог, вблизи промышленных предприятий и аэродромов. Загрязнение и подкисление почв также связано с транспортировкой тяжелых металлов, оксидов серы и азота.

Почва как зеркало ландшафта, в ней отражается состояние всего природного комплекса.

Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами. Открытие пестицидов химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней одно из важнейших достижений современной науки. Сегодня в мире на 11 га.наносится 300 кг. химических средств. Однако в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйстве почти повсеместно отличается снижение их эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. В то же время действие пестицидов стало проявляться в глобальных масштабах. Из громадного количества насекомых вредными являются лишь 10,3% или 5 тыс видов. У 250-ти видов обнаружена резистентность к пестицидам. Это усугубляется явлением перекрёстной резистенции, заключающейся в том, что повышенная устойчивость к действию одного препарата сопровождается устойчивостью к соединениям других классов. С общебиологических позиций резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами.Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, 23 дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

Успехи земледелия, достигнутые в результате внедрения достижений химии, хорошо известны. Высокие урожаи получаются благодаря использованию минеральных удобрений, сохранение выращиваемой продукции достигается с помощью пестицидов - ядохимикатов, созданных для борьбы с сорняками и вредителями. Однако все эти химические средства нужно применять очень осторожно и строго соблюдать разработанные учеными количественные нормы вносимых химических элементов [5].

Когда дикие растения отмирают, они возвращают в почву поглощенные ими химические элементы, поддерживая этим биологический круговорот веществ. Но с культурной растительностью этого не происходит. Масса культурной растительности лишь частично возвращается в почву (примерно на одну треть). Человек искусственно нарушает сбалансированный биологический круговорот, вывозя урожай, а вместе с ним и поглощенные из почвы химические элементы. В первую очередь это относится к «триаде плодородия»: азоту, фосфору и калию. Но человечество нашло выход из этого положения: для восполнения потерь элементов питания растений и повышения урожайности эти элементы вносятся в почву в форме минеральных удобрений.

Если количество вносимого в почву азота превышает потребности растений, то избыточные количества нитратов частично поступают в растения, а частично выносятся почвенными водами, что вызывает увеличение нитратов в поверхностных водах, а также ряд других отрицательных последствий. При избытке азота происходит увеличение нитратов и в продукции сельского хозяйства. Поступая в организм человека, нитраты могут частично трансформироваться в нитриты, которые вызывают тяжелое заболевание (метгемоглобинемия), связанное с затруднением транспортировки кислорода по кровеносной системе.

Применение азотных удобрений должно осуществляться со строгим учетом необходимости азота для выращиваемой культуры, динамики его потребления данной культурой и состава почвы. Нужна продуманная система охраны почв от избыточного количества соединений азота. Это особенно актуально в связи с тем, что современные города и крупные животноводческие предприятия являются источниками загрязнения азотом почв и вод.

Разрабатываются приемы использования биологических источников этого элемента. Таковыми служат азотофиксирующие сообщества высших растений и микроорганизмов. Посевы бобовых культур (люцерны, клевера и др.) сопровождаются связыванием азота до 300 кг/га [6].

С урожаем выводится около двух третей фосфора, захваченного сельскохозяйственными культурами из почвы. Эти потери также восстанавливают путем внесения в почву минеральных удобрений.

При внесении высоких доз калийных удобрений неблагоприятное действие не обнаружено, но в силу того, что значительная часть удобрений представлена хлоридами, часто сказывается воздействие ионов хлора, отрицательно влияющего на состояние почвы.

Организация охраны почв при широком использовании минеральных удобрений должна быть направлена на сбалансированность вносимых масс удобрений с урожаем, с учетом конкретных ландшафтных условий и состава почвы. Внесение удобрений должно быть максимально приближено к тем стадиям развития растений, когда они нуждаются в массированном поступлении соответствующих химических элементов. Основная задача охранных мероприятий должна быть направлена на предотвращение выноса удобрений с поверхностным и подземным водным стоком и на недопущение поступления избыточных количеств вносимых элементов в продукцию сельского хозяйства.

По данным ФАО, ежегодные потери во всем мире от сорняков и вредителей составляют 34 % от потенциально возможной продукции и оцениваются в 75 млрд. долл. Применение ядохимикатов сохраняет значительную часть урожая, поэтому их применение быстро внедряется в сельское хозяйство, однако это влечет за собой многочисленные отрицательные последствия. Уничтожая вредителей, они разрушают сложные экологические системы и способствуют гибели многих животных. Некоторые ядохимикаты постепенно накапливаются по трофическим цепям и, поступая с продуктами питания в организм человека, могут вызывать опасные заболевания. Некоторые биоциды воздействуют на генетический аппарат сильнее, чем радиация.

Пестициды, попадая в почву, растворяются в почвенной влаге и переносятся с ней вниз по профилю. Длительность нахождения пестицидов в почве зависит от их состава. Стойкие соединения сохраняются до 10 лет и более.

Мигрируя с природными водами и переносясь ветром, стойкие пестициды распространяются на большие расстояния. Известно, что ничтожные следы пестицидов были обнаружены в атмосферных осадках на просторах океанов, на поверхности ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды. В 1972 на территории Швеции с атмосферными осадками выпало ДДТ больше, чем производилось этой стране [6].

Чрезвычайно опасны и некоторые органические компоненты техногенных выбросов (3,4-бензперен и др.), относящиеся к канцерогенным соединениям.

Необходимо иметь в виду, что почва, загрязненная токсикантами и их метаболитами, становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.

Загрязнение почв радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытанием в атмосфере атомного и ядерного оружия, которое не прекращено отдельными государствами и на сегодня. Выпадая с радиоактивными осадками, 90Sr, 137 Cs и другие нуклиды, поступая в растения, а затем в продукты питания и организм человека, вызывают радиоактивное заражение, обусловленное внутренним облучением.

Охрана почв от загрязнения пестицидами предусматривает создание возможно менее токсичных и менее стойких соединений. Разрабатываются приемы уменьшения доз без снижения их эффективности. Очень важно сокращение авиационного распыления за счет наземного, а также применение строго выборочной обработки.

Несмотря на принимаемые меры, при обработке полей пестицидами лишь незначительная их часть достигает объекта воздействия. Большая часть накапливается в почвенном покрове и природных водах. Важная задача - ускорить разложение ядохимикатов, распад их на нетоксичные компоненты. Установлено, что многие пестициды разлагаются под воздействием ультрафиолетового облучения, некоторые ядовитые соединения разрушаются в результате гидролиза, однако наиболее активно пестициды разлагаются микроорганизмами.

Сейчас во многих странах осуществляется контроль за загрязнением окружающей среды пестицидами. Для пестицидов установлены нормы предельно допустимых концентраций в почве, которые составляют сотые и десятые доли мг/кг почвы.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества применяемых азотных удобрений, поглощается растениями 80%, а в среднем лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия такого нарушения в наибольшей степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии, которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов[6].

В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений, и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов -- закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота. Неумеренное потребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисление почв.

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, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а их способность к самоочищению, как известно, ограничена [6].

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газо-дымовые 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 газо-дымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих допустимые.

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.

Значительную угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами, которые могут проникать в организм человека следующим образом: во-первых, через цепь: «человек -- почва -- человек». Патогенные организмы выделяются зараженным человеком и через почву передаются другому, либо через выращенные на зараженной почве овощи и фрукты. Так человек может заболеть холерой, бациллярной дизентерией, брюшным тифом, паратифом и др. Аналогичным путем в организм человека могут попадать и черви-паразиты; во-вторых, через цепь: «животные -- почва -- человек». Существуют ряд заболеваний животных, которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных; в-третьих, через цепь: «почва -- человек», когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.) [7].

Наиболее опасным загрязнителем земель являются тяжелые металлы (Pb, Hd,CdAs). Их поступление в почву происходит через атмосферу вместе с атмосферными осадками, из почвообразующих пород, в результате техногенного переноса. Основное поступление тяжелых металлов происходит с выбросами автотранспорта и промышленности, а также с удобрениями и ядохимикатами. В последнее десятилетие ведущее место в этом принадлежит автотранспорту, так как промышленное производство в нашей стране находится в кризисном состоянии, а применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве значительно снизилось.

Значительное негативное воздействие на почвы оказывает их загрязнение органическими и металлоорганическими соединениями связанное, с техногенными выбросами, а также с широким применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почвах (от нескольких месяцев до десятков лет), оставаясь токсичными и даже образуя более токсичные метаболиты.

Чрезвычайно опасны и некоторые органические компоненты техногенных выбросов (3,4-бензперен и др.), относящиеся к канцерогенным соединениям.

Необходимо иметь в виду, что почва, загрязненная токсикантами и их метаболитами, становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.

Загрязнение почв радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытанием в атмосфере атомного и ядерного оружия, которое не прекращено отдельными государствами и на сегодня. Выпадая с радиоактивными осадками, 90Sr, 137 Cs и другие нуклиды, поступая в растения, а затем в продукты питания и организм человека, вызывают радиоактивное заражение, обусловленное внутренним облучением.

...