Основные загрязнители почвы

В России, при поддержке Министерства экологии и природных ресурсов, ежегодно разрабатываются отчеты, содержащие статистику по загрязнению почвы токсичными веществами, возникающими в ходе промышленной деятельности. Эти документы служат основой для оценки текущего состояния и динамики загрязнения в различных регионах страны.

Какие биологические факторы загрязняют почву? Основные загрязнители почвы

Загрязнение почвы представляет собой наличие в ней химически токсичных веществ в концентрациях, превышающих обычные уровни. Это является одной из главных экологических угроз в современном мире и влияет на природные процессы и экосистемы в целом. Загрязненные почвы могут выступать как вторичный источник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, поверхностные и грунтовые воды, а затем в океан. Как сельскохозяйственные, так и городские земли, а также участки, которые ранее подвергались затоплению из-за паводков или наводнений, подвержены загрязнению.

По последним данным, около 3,2 миллиарда человек по всему миру ощущают негативные последствия загрязнения земель, и ежегодно фиксируется свыше 500 тысяч преждевременных смертей. Наибольшее количество таких случаев наблюдается среди уязвимых групп населения: детей, пожилых людей и тех, кто длительное время проживает на загрязненных участках. Стоит отметить, что с начала промышленной революции было утрачено приближительно 135 миллиардов тонн сельскохозяйственной почвы.

Чистая почва выполняет значимую, а в некоторых регионах даже жизненно важную роль для обеспечения здоровья человека. Она необходима для производства продуктов питания, волокон для различных отраслей промышленности и некоторых медицинских препаратов. Кроме того, почвы фильтруют воду, играя важную роль в углеродном и питательном циклах. Следовательно, загрязнение почвы неблагоприятно сказывается на плодородии, ставя под угрозу продовольственную безопасность на планете.

Причины загрязнения почвы

Природа загрязнения почвы условно делится на две категории: естественные и антропогенные (то есть вызванные деятельностью человека).

Естественные причины

Естественное загрязнение встречается значительно реже и может быть вызвано деятельностью почвенных микроорганизмов, переносом загрязнителей через осадки, а также природными катастрофами, такими как наводнения. В засушливых зонах в почве накапливаются соединения, содержащие перхлораты, которые оказывают негативное воздействие на растения и живые организмы; эти соединения могут образоваться в почве с высоким содержанием хлора и определенных металлов во время гроз. Однако доля таких случаев в общем объеме загрязнения крайне мала.

Антропогенные причины

Главные источники загрязнения являются антропогенными и связаны с человеческой деятельностью. К ним относятся горнодобывающая отрасль, выбросы тяжелых металлов в почву, работа электростанций, добыча и переработка нефти, хранение углеводородов, а также неэффективная работа очистных сооружений, в результате чего в почву проникают канцерогенные вещества. Значительный вред почвам также наносит сельское хозяйство и сопутствующие ему процессы, такие как неправильное хранение и транспортировка пестицидов, навоза и агрохимикатов.

Различные разливы опасных веществ также приводят к загрязнению почвы. Например, утечка бензина и дизельного топлива вызывает загрязнение углеводородами. Кроме того, военные конфликты и операции могут нанести серьёзный ущерб почвам.

Загрязнение может происходить и в промышленных зонах, где старые здания разрушаются, что может привести к распространению асбеста в почву. Также при строительстве используют краски на основе свинца, что вызывает опасные уровни концентрации этого тяжелого металла в почве. Работа литейных заводов может приводить к рассеиванию металлических загрязнителей на близлежащие участки.

Кроме того, неправильная утилизация высокотоксичных производственных отходов также опасна. Если правила хранения таких веществ на свалках нарушены, они могут просачиваться в почву, создавая серьезные угрозы для грунтовых вод.

Виды и их особенности

В результате загрязнения в почву попадают нехарактерные для нее физические, химические и биологические вещества. Выделяются два типа загрязнителей.

• Первый тип – естественные загрязнители. К ним относятся: лесные пожары, пыльные бури, вулканические извержения и деятельность бактерий в почве. Эти процессы в конечном итоге приводят к попаданию твердых и газообразных веществ в атмосферу, которые затем оседают в грунт. Однако, такие естественные процессы не представляют значительной угрозы для здоровья экосистемы в целом и не наносят серьезного ущерба почве.
• Второй тип – антропогенные загрязнители. Он подразделяется на два подтипа: химические и биологические. Химические загрязнители включают различные неприродные элементы и соединения, тогда как биологические — это патогенные микроорганизмы, такие как бактерии, вирусы и гельминты.

Основная характеристика химических загрязнителей заключается в том, что они проникают в почву в больших объемах и остаются в ней продолжительное время, оказывая значительное влияние на здоровье людей и экосистему в целом.

Технический прогресс требует все большей потребности в природных ресурсах, что приводит к образованию различных видов отходов. Проблема заключается в том, что ни одна отрасль экономики не остается без пыли экосистемы. Наиболее опасными загрязнителями являются радиоактивные вещества и ядохимикаты, которые могут загрязнять почву на протяжении многих лет. Чтобы более подробно рассмотреть проблему, следует остановиться на основных загрязнителях почвы.

• Промышленные предприятия. В процессе их работы выделяются различные виды отходов – это могут быть твердые, жидкие и газообразные отходы. Например, металлургические заводы загрязняют почву солями цветных металлов, а деревообрабатывающие предприятия — фенолом, метанолом и другими токсиными.
• Жилые кварталы. Основными источниками загрязнения являются сточные воды, остатки пищи, строительный мусор и использованные вещи.
• Общественные учреждения и предприятия. Столовые, магазины, гостиницы, больницы и другие заведения также вносят свой вклад в загрязнение окружающих территорий, образуя значительное количество отходов.
• Теплоэнергетика. В результате сжигания угля образуются различные шлаки, а в воздух вдыхаются несгоревшие частицы, сажа и т.д. Ветер может переносить эти вещества на большие расстояния, и в итоге они оседают в почву.
• Транспортная сфера. Большинство автомобилей используют двигатели внутреннего сгорания, выбрасывая в атмосферу выхлопные газы, содержащие свинец, оксид азота и другие опасные вещества. Эти вещества оседают на благоухающих растениях и могут находиться в окружающей среде в течение длительного времени.
• Сельское хозяйство. Для повышения урожайности применяются минеральные удобрения, которые могут нарушать естественный круговорот нутриентов. В процессе использования навоза в почву могут попасть патогенные микроорганизмы, что в итоге может привести к заболеваниям у людей через продукты. Кроме того, для борьбы с вредителями и сорняками используются ядохимикаты, уничтожающие не только вредных, но и полезных насекомых, нанося таким образом удар по естественному балансу экосистемы.

Не далеки от реальности все тех же источников загрязнения почв: даже небольшие концентрации вредных веществ могут иметь весьма негативные последствия для здоровья людей.

Степени загрязнения

На данный момент загрязнение почвы достигло угрожающих масштабов; наивысшее загрязнение наблюдается в районе крупных городов и индустриальных центров, где скапливаются основные источники загрязняющих веществ. Для определения уровня загрязненности почвы можно использовать стандарты ГОСТ 17.4.3.06-86 и СанПиН 2.1.7.1287-03. По этим стандартам почвы подразделяются на три категории: сильно-, средне- и слабозагрязненные. Сильно загрязненные почвы характеризуются превышением предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ. Средне загрязненные почвы имеют нормы загрязнения, превышенные, но свойства почвы при этом остаются неизменными. Слабо загрязненные почвы содержат токсичные соединения в пределах естественных значений, но не превышают ПДК.

Санитарные требования к почвам в населенных пунктах, сельскохозяйственных землях и строительных площадках заданы в СанПиН 2.1.7.1287-03, который также содержит список опасных химикатов и классов их опасности. Существует три класса. К первому классу принадлежат высокотоксичные вещества, такие как кадмий, мышьяк, ртуть, цинк, свинец и фтор. Во второй класс входят такие химические элементы, как бор, кобальт, молибден, никель и сурьма. Третий класс включает барий, марганец, вольфрам, стронций, ванадий и ацетофенон. Также в этом нормативном документе содержатся таблицы с оценками уровня загрязнения почвы и рекомендации по их дальнейшему использованию. Данный документ подробно описывает санитарно-экологические требования к грунтам и рекомендуется к детальному изучению.

Виды загрязнения почвы

Вещества, оказывающие вредное действие на почву, не всегда являются однозначно ядовитыми. К любой субстанции можно отнести фактор загрязнения, если она присутствует в слишком высокой концентрации. По способу возникновения выделяют следующие виды загрязнений почвы.

1. Неорганические загрязнения

Почвы страдают от избыточного содержания различных неорганических химических элементов, которые оказывают токсическое воздействие на растения и микроорганизмы. К таким веществам относятся тяжелые металлы, щелочи, неорганические кислоты, минеральные вещества и соли.

2. Органические загрязнения

Под воздействием низкомолекулярных органических соединений почва и ее обитатели подвергаются значительному риску. Примером этого могут служить хлорорганические пестициды, гербициды, инсектициды и фунгициды. Эта группа при этом включает в себя полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), такие как флуорантен, пирен, нафталин и другие, а также хлорорганические соединения (ХОС).

3. Биологические загрязнения

Этот тип загрязнения характеризуется чрезмерным накоплением патогенных организмов в почве — таких как бактерии, грибы, водоросли, вирусы и насекомые. Когда биомасса превышает допустимые нормы, она представляет опасность для экосистемы и здоровья человека.

4. Радиационные загрязнения

Радиоактивные изотопы из почвы легко проникают в живые организмы, включая людей, и становятся частью пищевых цепей.

Основные источники и причины загрязнения почвы

Загрязнение почвы зависит от двух ключевых факторов — естественных процессов и человеческой деятельности. По характеру воздействия источники можно условно разделить на локальные и площадные. Локальные источники оказывают негативное воздействие в определённой области, тогда как площадные охватывают значительные территории.

1. Природные источники

Естественное загрязнение грунтов происходит из-за процессов в атмосфере или литосфере. Почва планеты постоянно изменяется в результате природных катаклизмов. Эрозия и изменения химического состава земли могут происходить в следствии сильных ветров, ураганов, наводнений и вулканических извержений.

2. Антропогенные источники

Серьезные химические загрязнения почвы возникают в результате бытовой и хозяйственной деятельности человека. Наибольшее негативное влияние имеют именно промышленные загрязнения, такие как целевое внесение химических соединений в почву, неконтролируемые выбросы производственных отходов, радиоактивные осадки, а также кислые дожди. В почву проникают вредные вещества через бытовые и строительные отходы, остатки отопительных систем, выбросы от транспорта, а также через стоки из промышленных и сельскохозяйственных предприятий, отходы питания и мусор от общественных учреждений — отелей, магазинов, столовых и медицинских учреждений.

Последствия загрязнения почвы

Загрязнение почвы влияет на её химический состав, физическое состояние и биологическое разнообразие, ухудшая ее структуру. Следовательно, ошибки в сельскохозяйственной практике, плохая утилизация отходов, активное промышленное производство и пренебрежение к сокращению выбросов наносит колоссальный удар по экосистеме.

1. Ухудшение качества продуктов питания и угроза здоровью: Почва служит первоначальным уровнем для фильтрации питьевой воды. Вредные вещества из загрязненной почвы проникают в подземные воды и накапливаются в растениях, которые затем едят животные, а позже — и люди. Отравляющие вещества и тяжелые металлы могут вызвать заболевания, начиная от диареи и заканчивая онкологическими заболеваниями.
2. Снижение результативности антибиотиков: Большая часть антибиотиков, используемых в сельском хозяйстве и медицине, попадает в окружающую среду после выведения из организма. Это приводит к их фильтрации в почве и распространению, что в свою очередь создает устойчивых к антибиотикам бактерий и снижает эффективность данных препаратов. По статистике, каждые год от устойчивых к антибиотикам бактерий умирает примерно 700 тысяч людей. Если ничего не изменить, то к 2050 году количество таких жертв превысит количество людей, погибающих от рака.
3. Снижение урожайности: Загрязненные земли теряют свою плодородность, что вызывает серьезные экономические потери. Грунт является основой для производства более 95% продуктов питания на планете.
4. Изменение климата: Загрязнение почвы ведет к осушению и опустыниванию территорий. С 1970 года было утрачено около 35% водно-болотных угодий, и они исчезают быстрее лесов. Если не предпринять попытки изменить ситуацию, к 2050 году почти половина населения Земли будет жить в засушливых регионах с бедными землями.

Опасность заключается в том, что процесс загрязнения почвы является незаметным. В настоящее время около одной трети почв планеты подлежит деградации в результате эрозий, засоления, химического загрязнения и других процессов. Чтобы образовался сантиметр плодородного слоя, требуется приблизительно тысяча лет. Если не будет предпринято никаких действий, то здоровье будущих поколений окажется под угрозой, что уже коснулось более 3,2 миллиарда человек — это примерно 40% всего населения Земли.

Пути решения проблемы загрязнения почвы

У почвы существует способность к самоочищению, однако этот процесс занимает много времени. Учитывая, что загрязнение продолжается, чистота почвы может не восстанавливаться.

Для решения этой проблемы необходимо действовать на нескольких уровнях. В первую очередь — на международном уровне. В 2021 году ООН объявила программное десятилетие по восстановлению экосистем, которые включают восстановление наземных, прибрежных и морских экосистем.

На уровне государства вопросы экологии регулируются законодательно и ведется статистика загрязнения почв. В России министерство экологии и природных ресурсов ежегодно производит учет загрязнения почвы токсичными веществами, образуемыми в ходе промышленной деятельности.

Также имеется правительственное постановление о рекультивации и консервации земель. Этот документ включает в себя определение деградации почвы как ухудшения ее качества из-за негативной человеческой деятельности и фиксирует меры по восстановлению земель, такие как выемка загрязненного грунта, восстановление плодородного слоя и создание защитных лесонасаджений. Кроме того, законодательство предписывает ответственность за порчу земель согласно статье о порче земли (ст. 254 УК РФ), по которой предусмотрены как штрафные санкции в размере до 200 000 рублей, так и лишение свободы сроком до пяти лет в зависимости от степени вины).

Местные нормативные акты обеспечивают реализацию многих мер по охране почвы. Това включает контроль допускаемых выбросов и дезинфекцию сточных вод. Для защиты почвы могут быть предприняты следующие шаги:

• Снижение обработки почвы, применение химикатов и пестицидов в сельском хозяйстве;
• Закрепление грунта и формирование растительного покрова;
• Выращивание деревьев и насаждение защитных лесополос;
• Очистка отработанных газов;
• Использование осушительных методов для контроля уровня подземных вод.

С точки зрения индивидуальной ответственности каждый может также внести свой вклад: сортировать мусор, сдавать токсичные отходы (такие как батарейки и термометры) в специальные пункты приема, использовать многоразовые сумки вместо пластиковых пакетов, выбирать экологически чистый транспорт.

Какие выделяют степени загрязнения?

Для определения степени загрязнения почвы необходимо проверить ее по множеству параметров. Специалисты исследуют грунт на наличие опасных химических и биологических веществ, а также анализируют его состав. В процессе анализа устанавливается, имеются ли в земле вредные вещества и превышают ли они установленные нормы. Важным аспектом является также содержание биологических организмов, поскольку они играют важную роль в экосистеме, но могут также негативно сказываться на её состоянии. Затем оценивается качество почвы и уровень ее загрязнения. Выявление отклонений может помочь найти источники загрязнения и устранить их.

Степень загрязнения почвы зависит от нескольких факторов:

• Характеристики грунта: чем лучше почва впитывает вещества, тем быстрее произойдет загрязнение.
• Тип загрязняющих веществ: их летучесть и растворимость, а также физическая структура влияют на скорость проникновения в почву, создавая как слабые, так и сильные загрязнения.
• Климатические условия: погода и температура в определенной местности влияют на скорость распространения и проникновения загрязняющих веществ.
• Грунтовые воды: они определяют, насколько быстро и глубоко загрязняющие вещества могут попасть в почву, а также влияют на растения, произрастающие на зараженной территории.

В зависимости от количества и токсичности загрязняющих веществ, загрязнения почвы можно разделить на различные уровни — от чистой до чрезвычайно опасной.

Данное загрязнение почвы опасно для человека и всей живой природы. Токсичные вещества накапливаются в земле, провоцируя мутационные процессы, и делают грунт непригодным для использования. Чаще всего эти токсичные компоненты проникают в воду и воздух, а также затрагивают сельскохозяйственные культуры, растущие на зараженной территории. Они опасны тем, что попадают в организм человека и могут вызывать аллергические реакции и инфекционные заболевания.

Как устранить и избежать загрязнения почвы?

В настоящее время мы наблюдаем ухудшение общей экологической ситуации в мире, что обостряет необходимость бережного отношения к природе и ресурсам. Хотя современное общество начинает осознавать пагубные последствия своих действий, в предыдущие десятилетия экосистеме был нанесен серьезный ущерб. В результате большая часть земной территории подлежит среднему или сильному загрязнению. После все еще наблюдаются такие явления, как загрязнение вод и воздуха, кислотные дожди и возникновение новых заболеваний.

Хоть различные промышленные отрасли и наносят серьезный вред экологии, бытовые отходы остаются одним из наиболее опасных факторов для почвы. Они накапливаются на поверхности земли и не распадаются, а многие из них при нагреве выделяют токсичные вещества, отравляя всё вокруг. Усложняется ситуация также и образования крупных свалок, что становится источником сильного ущерба для земли.

Для предотвращения загрязнения почвы вредными веществами, образующимися при разложении бытовых отходов, необходимо соблюдать ряд рекомендаций:

• Многим веществам требуется специфический способ утилизации, который будет безопасным для окружающей среды. Следует уделить внимание токсичности каждого вещества при выборе метода его утилизации.
• Чем больше накапливаются бытовые отходы, ожидая своей утилизации, тем больше опасных веществ они выделяют в атмосферу. Поэтому процесс утилизации необходимо начинать как можно скорее, не дожидаясь превышения норм хранения мусора.
• Токсичные отходы должны не только соответствовать строгим правилам утилизации, но и доставляться на утилизацию безопасным для природы способом.
• Чтобы ограничить вред, наносимый бытовыми отходами, рекомендуется проводить сортировку мусора: отделять то, что подлежит переработке, от того, что нельзя переработать. Раздельный сбор мусора не только поможет беречь ресурсы планеты, но и предотвратит образование чрезмерных отходов.

Эти рекомендации помогут свести к минимуму вред, наносимый окружающей среде и пространству в целом. Основные источники антропогенного загрязнения почвы продолжают быть причиной деградации земель. Следовательно, крайне важно минимизировать негативное влияние человека на экосистему. Даже загрязнение водоемов или воздуха способно оказать влияние на качество почв на затронутой территории.

Для выявления и устранения подобных проблем лучше всего обратиться к профессионалам. Лаборатория ЭкоТестЭкспресс проводит высококачественные исследования почвы, предоставляя детализированные отчеты с результатами, включая выявленные при тестировании отклонения.