זיהום אנושי של הקרקע והשלכותיו. הערכת זיהום קרקע

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:28

אדמה היא תצורה טבעית מיוחדת המספקת צמיחה של עצים, יבולים וצמחים אחרים. קשה לדמיין חיים ללא הקרקעות הפוריות שלנו. אבל איך האדם המודרני מתייחס לקרקעות? כיום, הזיהום האנושי של האדמה הגיע לממדים אדירים, ולכן קרקעות הפלנטה שלנו זקוקות מאוד להגנה והגנה.

אדמה - מה זה?

הגנה על קרקעות מפני זיהום בלתי אפשרית ללא הבנה ברורה של מהי אדמה וכיצד היא נוצרת. הבה נשקול את השאלה הזו ביתר פירוט.

אדמה (או אדמה) היא תצורה טבעית מיוחדת, מרכיב הכרחי בכל מערכת אקולוגית. הוא נוצר בשכבה העליונה של סלע האם, בהשפעת השמש, המים והצמחייה. האדמה היא מעין גשר, חוליה המחברת בין המרכיבים הביוטיים והאביוטיים של הנוף.

התהליכים העיקריים היוצרים אדמה הם בליה והפעילות החיונית של החייםאורגניזמים. כתוצאה מתהליכי בליה מכניים, סלע האם נהרס ונמעך בהדרגה, ואורגניזמים חיים ממלאים את המסה הדוממת הזו בחומרים אורגניים.

זיהום אנושי של הקרקע הוא אחת הבעיות העיקריות של האקולוגיה המודרנית וניהול הטבע, שהפכה חריפה במיוחד במחצית השנייה של המאה העשרים.

מבנה הקרקע

כל אדמה מורכבת מ-4 מרכיבים עיקריים. זה:

• סלע (אדמה בסיס, כ-50% מהמסה הכוללת);
• מים (כ-25%);
• air (כ-15%);
• חומר אורגני (חומוס, עד 10%).

בהתאם ליחס של רכיבים אלה באדמה, ניתן להבחין בין סוגי הקרקעות הבאים:

• סטוני;
• clay;
• sandy;
• humic;
• מלוח.

תכונת המפתח של האדמה, המבדילה אותה מכל מרכיב אחר בנוף, היא פוריותה. זוהי תכונה ייחודית המספקת את הצמחים בחומרי ההזנה הדרושים, הלחות והאוויר. כך, הקרקע מבטיחה את התפוקה הביולוגית של כל הצמחייה והתשואות היבולים. זו הסיבה שזיהום קרקע ומים הוא בעיה כל כך דחופה בכדור הארץ.

סקרי כיסוי קרקע

מחקר הקרקע מבוצע על ידי מדע מיוחד - מדעי הקרקע, שמייסדו נחשב וסילי דוקוצ'ייב, מדען בעל שם עולמי. זה היה זה שבסוף המאה ה-19 היה הראשון שציין כי קרקעות התפשטופני השטח של כדור הארץ הם טבעיים למדי (אזור רוחב של קרקעות), וגם נקראו מאפיינים מורפולוגיים ברורים של הקרקע.

B. דוקוצ'ייב ראה באדמה תצורה טבעית אינטגרלית ועצמאית, דבר שאף אחד מהמדענים לא עשה לפניו. העבודה המפורסמת ביותר של המדען - "צ'רנוזם רוסית" משנת 1883 - היא ספר עיון לכל מדעני הקרקע המודרניים. V. Dokuchaev ערך מחקר יסודי של קרקעות אזור הערבות של רוסיה ואוקראינה המודרנית, שתוצאותיו היוו את הבסיס של הספר. בו ציין המחבר את הגורמים העיקריים להיווצרות הקרקע: סלע אב, תבליט, אקלים, גיל וצמחייה. המדען נותן הגדרה מאוד מעניינת למושג: "אדמה היא פונקציה של הסלע האב, האקלים והאורגניזמים, מוכפלת בזמן."

אחרי Dokuchaev, גם מדענים ידועים אחרים היו מעורבים באופן פעיל בחקר קרקעות. ביניהם: פ' קוסטיצ'ב, נ' סיבירצב, ק' גלינקה ואחרים.

החשיבות והתפקיד של האדמה בחיי האדם

הביטוי "אחות-אדמה", שאנו שומעים לעתים קרובות מאוד, אינו סמלי או מטפורי. זה באמת כך. זהו מקור המזון העיקרי לאנושות, אשר, כך או כך, מספק כ-95% מכלל המזון. השטח הכולל של כל משאבי הקרקע של הפלנטה שלנו כיום הוא 129 מיליון קמ"ר2 שטח קרקע, מתוכם 10% הם אדמה לעיבוד, ועוד 25% הם שדות חציר ומרעה.

קרקעות החלו להיחקר רק במאה ה-19, אבל אנשים ידעו על רכושם הנפלא - פוריות,מהתקופות הקדומות ביותר. האדמה היא שחייבת את קיומה לכל יצורי הצומח והחי על פני כדור הארץ, כולל בני האדם. זה לא מקרי שהאזורים המאוכלסים ביותר בכדור הארץ הם האזורים עם הקרקעות הפוריות ביותר.

אדמה היא המשאב העיקרי לייצור חקלאי. אמנות והצהרות רבות שאומצו ברמה הבינלאומית קוראות לטיפול רציונלי וזהיר בקרקע. וזה ברור, כי הזיהום הכולל של אדמות וקרקעות מאיים על קיומה של כל האנושות על פני כדור הארץ.

כיסוי הקרקע הוא המרכיב החשוב ביותר במעטפת הגיאוגרפית של כדור הארץ, האחראי על כל התהליכים בביוספרה. האדמה צוברת כמות עצומה של חומרים אורגניים ואנרגיה, ובכך פועלת כמסנן ביולוגי ענק. זהו חוליה מרכזית בביוספרה, שהרס שלה ישבש את כל המבנה התפקודי שלה.

במאה ה-21, העומס על כיסוי הקרקע גדל פי כמה, ובעיית זיהום הקרקע הופכת לבעיה עולמית ועיקרית. ראוי לציין שהפתרון לבעיה זו תלוי בתיאום הפעולות של כל מדינות העולם.

זיהום קרקע וקרקע

זיהום הקרקע הוא תהליך השפלה של כיסוי הקרקע, מה שמגדיל משמעותית את תכולת הכימיקלים בה. אינדיקטורים לתהליך זה הם אורגניזמים חיים, בפרט צמחים, שהם הראשונים לסבול מהפרה של ההרכב הטבעי של הקרקע. יחד עם זאת, התגובה של צמחים תלויה ברמת הרגישות שלהם לשינויים כאלה.

צריךיצוין כי מדינתנו קובעת אחריות פלילית בגין זיהום אנושי של קרקע. במיוחד, סעיף 254 של הקוד הפלילי של הפדרציה הרוסית נשמע כמו "קלקול האדמה".

טיפולוגיה של מזהמי קרקע

זיהום הקרקע העיקרי החל במאה העשרים עם ההתפתחות המהירה של המתחם התעשייתי. זיהום קרקע מובן כהכנסת לקרקע של רכיבים לא טיפוסיים עבורה - מה שנקרא "מזהמים". הם יכולים להיות בכל מצב צבירה - נוזלי, מוצק, גזי או מורכב.

ניתן לחלק את כל מזהמי הקרקע ל-4 קבוצות:

• אורגני (חומרי הדברה, קוטלי חרקים, קוטלי עשבים, פחמימנים ארומטיים, תרכובות כלור, פנולים, חומצות אורגניות, מוצרי נפט, בנזין, לכות וצבעים);
• אי-אורגני (מתכות כבדות, אסבסט, ציאנידים, אלקליות, חומצות אנאורגניות ואחרות);
• radioactive;
• ביולוגי (חיידקים, פתוגנים, אצות וכו').

לפיכך, זיהום הקרקע העיקרי מתבצע בעזרת מזהמים אלו ועוד כמה. התכולה המוגברת של חומרים אלו באדמה עלולה להוביל לתוצאות שליליות ובלתי הפיכות.

מקורות לזיהום קרקע

היום, אתה יכול לתת שם למספר רב של מקורות כאלה. ומספרם רק גדל מדי שנה.

בואו נרשום את המקורות העיקריים לזיהום קרקע:

1. בנייני מגורים ושירותים. זה המקור העיקריזיהום קרקע בערים. במקרה זה, זיהום אנושי של האדמה מתרחש דרך פסולת ביתית, פסולת מזון, פסולת בניין וחפצי בית (רהיטים ישנים, בגדים וכו'). בערים גדולות, השאלה "היכן לשים את האשפה?" הופך לטרגדיה של ממש עבור רשויות העיר. לכן, בפאתי הערים צומחות מזבלות ענק באורך קילומטר, בהן מושלכת כל האשפה הביתית. במדינות המפותחות של המערב, הנוהג של עיבוד פסולת במתקנים ובמפעלים מיוחדים הוכנס זה מכבר. וכאן עושים הרבה כסף. בארצנו מקרים כאלה, אבוי, נדירים עד כה.
2. מפעלים ומפעלים. בקבוצה זו, המקורות העיקריים לזיהום הקרקע הם התעשייה הכימית, הכרייה וההנדסה. ציאנידים, ארסן, סטירן, בנזן, קרישי פולימר, פיח - כל החומרים הנוראים האלה נכנסים לאדמה באזור של מפעלים תעשייתיים גדולים. בעיה גדולה עכשיו היא גם הבעיה של מיחזור צמיגים לרכב, שהם הגורמים לשריפות גדולות שקשה מאוד לכבות.
3. מתחם תחבורה. מקורות זיהום הקרקע במקרה זה הם עופרת, פחמימנים, פיח ותחמוצות חנקן. כל החומרים הללו משתחררים במהלך פעולתם של מנועי בעירה פנימית, ואז הם מתיישבים על פני האדמה ונספגים על ידי צמחים. כך, הם גם נכנסים לכיסוי האדמה. יחד עם זאת, מידת זיהום הקרקע תהיה גבוהה ככל האפשר לאורך כבישים ראשיים ובסמוך לצמתים.
4. מתחם אגרו-תעשייתי. מקבל מזון מהאדמה, אנחנו באותו הזמן מרעילים אותו, כאילוזה לא נשמע פרדוקסלי. זיהום אנושי של הקרקע כאן מתרחש באמצעות החדרת דשנים וכימיקלים לקרקע. כך נכנסים לאדמה חומרים נוראיים עבורו - כספית, חומרי הדברה, עופרת וקדמיום. בנוסף, ניתן לשטוף כימיקלים עודפים משדות על ידי גשמים לנחלים קבועים ומי תהום.
5. פסולת רדיואקטיבית. זיהום הקרקע על ידי פסולת התעשייה הגרעינית טומן בחובו סכנה גדולה מאוד. מעטים יודעים שבמהלך תגובות גרעיניות בתחנות כוח גרעיניות, כ-98-99% מהדלק הולך לפח. אלו הם תוצרי הביקוע של האורניום - צסיום, פלוטוניום, סטרונציום ועוד יסודות מסוכנים ביותר. בעיה גדולה מאוד עבור המדינה שלנו היא סילוק הפסולת הרדיואקטיבית הזו. כ-200,000 מ"ק של פסולת גרעינית נוצרים מדי שנה בעולם.

סוגים עיקריים של זיהום

זיהום הקרקע יכול להיות טבעי (לדוגמה, במהלך התפרצויות געש), או אנתרופוגני (טכנוגני), כאשר זיהום מתרחש באשמת האדם. במקרה האחרון, חומרים ומוצרים שאינם אופייניים לסביבה הטבעית ומשפיעים לרעה על מערכות אקולוגיות ומתחמים טבעיים נכנסים לקרקע.

תהליך סיווג סוגי זיהום הקרקע מורכב מאוד, מקורות שונים מספקים סיווגים שונים. אך עדיין, ניתן לייצג את הסוגים העיקריים של זיהום הקרקע באופן הבא.

זיהום קרקע ביתי הוא זיהום קרקע עם אשפה, פסולת ופליטות. קבוצה זו כוללת מזהמים בעלי אופי שונה ובמצב צבירה שונה. הםיכול להיות נוזל או מוצק. ככלל, זיהום מסוג זה אינו מסוכן מדי לקרקע, אולם הצטברות מוגזמת של פסולת ביתית סותמת את השטח ומונעת צמיחה תקינה של צמחים. בעיית זיהום הקרקע הביתית היא החריפה ביותר במגלופוליס ובערים גדולות, כמו גם בהתנחלויות עם מערכת איסוף אשפה לא מספקת.

זיהום כימי של קרקעות הוא, קודם כל, זיהום על ידי מתכות כבדות, כמו גם חומרי הדברה. סוג זה של זיהום כבר מהווה סכנה גדולה לבני אדם. אחרי הכל, למתכות כבדות יש את היכולת להצטבר באורגניזם חי. קרקעות מזוהמות במתכות כבדות כמו עופרת, קדמיום, כרום, נחושת, ניקל, כספית, ארסן ומנגן. מזהם קרקע עיקרי הוא בנזין, המכיל חומר רעיל מאוד - עופרת טטראתיל.

חומרי הדברה הם גם חומרים מסוכנים מאוד לאדמה. המקור העיקרי לחומרי הדברה הוא חקלאות מודרנית, המשתמשת באופן פעיל בכימיקלים אלו במאבק נגד חיפושיות ומזיקים. לכן, חומרי הדברה מצטברים בקרקעות בכמויות גדולות. עבור בעלי חיים ובני אדם, הם לא פחות מסוכן ממתכות כבדות. לפיכך, נאסרה התרופה הרעילה מאוד ויציבה מאוד DDT. הוא מסוגל לא להתפרק באדמה במשך עשרות שנים, מדענים מצאו עקבות שלו אפילו באנטארקטיקה!

חומרי הדברה מזיקים מאוד למיקרופלורה בקרקע: חיידקים ופטריות.

זיהום רדיואקטיבי של קרקעות הוא זיהום של קרקעות בפסולת מתחנות כוח גרעיניות. חומרים רדיואקטיביים מסוכנים ביותר מכיוון שהם בקלותלהיכנס לשרשרת המזון של אורגניזמים חיים. האיזוטופ הרדיואקטיבי המסוכן ביותר נחשב לסטרונציום-90, המתאפיין בתפוקה גבוהה במהלך ביקוע גרעיני (עד 8%), וכן בזמן מחצית חיים ארוך (28 שנים). בנוסף, הוא נייד מאוד באדמה והוא מסוגל להיות מופקד ברקמת העצם של בני אדם ושל יצורים חיים שונים. רדיונוקלידים מסוכנים אחרים כוללים צסיום-137, cerium-144, כלור-36.

זיהום קרקע געשי - סוג זה של זיהום שייך לקבוצת הטבעיים. הוא מורכב מחדירת חומרים רעילים, פיח ומוצרי בעירה לאדמה, המתרחשת כתוצאה מהתפרצויות געשיות. זהו סוג נדיר מאוד של זיהום קרקע, שאופייני רק לאזורים קטנים מסוימים.

זיהום מיקוטוקס של קרקעות גם אינו טכנוגני ומקורו טבעי. מקור הזיהום כאן הם כמה סוגי פטריות הפולטים חומרים מסוכנים - מיקוטוקסינים. ראוי לציין כי חומרים אלו מהווים את אותה סכנה גדולה לאורגניזמים חיים כמו כל האחרים המפורטים לעיל.

שחיקת קרקע

שחיקה הייתה ונשארה בעיה מרכזית לשימור שכבת האדמה הפורייה. מדי שנה הוא "אוכל" שטחים נרחבים של אדמה פורייה, בעוד שקצב השיקום הטבעי של כיסוי הקרקע נמוך בהרבה מקצב תהליכי השחיקה. מדענים כבר חקרו ביסודיות את המאפיינים של תהליכים אלה ומצאו אמצעים להילחם בהם.

שחיקה יכולה להיות:

• מים
• wind

ברור,במקרה הראשון, מים זורמים הם גורם השחיקה המוביל, ובמקרה השני, רוח.

שחיקת מים שכיחה ומסוכנת יותר. זה מתחיל בהופעתו על פני כדור הארץ של נקיק קטן, בקושי מורגש, אך לאחר כל גשם כבד, ערוץ זה יתרחב ויגדל בגודלו עד שיהפוך לחפיר של ממש. בתקופת הקיץ בלבד, על משטח שטוח לחלוטין, יכול להופיע חפיר בעומק של 1-2 מטר! השלב הבא של שחיקת המים הוא היווצרות של גיא. צורת קרקע זו מאופיינת בעומק רב ובמבנה מסועף. נקיקים הורסים באופן קטסטרופלי שדות, כרי דשא ומרעה. אם הגיא לא יילחם, במוקדם או במאוחר הוא יהפוך לקורה.

תהליכי שחיקת מים פעילים יותר באזור הערבות עם השטח הקשה, שבו יש מעט מאוד צמחייה.

שחיקת הרוח נגרמת מסופות ורוחות יבשות, שיכולות לנשוף עד 20 סנטימטרים מכדור האדמה העליון (הפורה ביותר). הרוח נושאת חלקיקי אדמה למרחקים ארוכים, ויוצרת במקומות מסוימים משקעים בגובה של עד 1-2 מטר. לרוב הם נוצרים לאורך נטיעות וחגורות יער.

הערכת זיהום קרקע

כדי לבצע סדרה של אמצעים להגנה על כיסוי הקרקע, חשובה מאוד הערכה נאותה של זיהום הקרקע. הוא מחושב על ידי חישובים מתמטיים מורכבים, לאחר קומפלקס של מחקרים כימיים וסביבתיים מפורטים. ההערכה מוצגת על ידי אינדיקטור מורכב של זיהום Z_c.

הערכת זיהום הקרקע מתבצעת תוך התחשבות במספר גורמים חשובים:

• ספציפיות של מקורות זיהום;
• קומפלקס של יסודות כימיים - מזהמי קרקע;
• עדיפות מזהמים, לפי רשימת חומרי MPC;
• טבע ותנאי שימוש בקרקע.

החוקרים מזהים מספר רמות של זיהום קרקע, כלומר:

1. תוקף (Z_{עם פחות מ-16).}
2. מסוכן בינוני (Z_{מ-16 עד 38).}
3. מסוכן (Z_{c מ-38 עד 128).}
4. מסוכן ביותר (Z_{עם מעל 128).}

הגנה על קרקע

בהתאם למקור הזיהום ועוצמת השפעתו, פותחו אמצעים מיוחדים להגנה על כיסוי הקרקע. אמצעים אלה כוללים:

1. חקיקתי ומנהלי (אימוץ חוקים רלוונטיים בתחום הגנת הקרקע, ובקרה על יישומם).
2. טכנולוגי (יצירת מערכות ייצור ללא פסולת).
3. תברואה (איסוף, חיטוי וסילוק של פסולת ומזהמי אדמה).
4. Scientific (פיתוח טכנולוגיות חדשות למפעלי טיהור שפכים, הערכה וניטור תנאי הקרקע).
5. שיקום יער ואנטי-שחיקה (אלה אמצעים לנטיעת חגורות מחסה מיוחדות לאורך השדות, בניית מבנים הידראוליים ושתילה נכונה של יבולים).

מסקנה

הקרקעות של רוסיה הן עושר עצום, שבזכותו יש לנו מזון, והייצור מסופק בחומרי הגלם הדרושים. תִחוּלנוצר במשך מאות שנים. לכן הגנה על קרקעות מפני זיהום היא המשימה החשובה ביותר של המדינה.

כיום, יש מספר רב של מקורות לזיהום קרקע: אלה הם תחבורה, תעשייה, ערים, שירותים, תחנות כוח גרעיניות, חקלאות. המשימה המשותפת של מדענים, רשויות ממשלתיות ואישי ציבור היא להגן על קרקעות מפני ההשפעות המזיקות של כל הגורמים הללו, או לפחות למזער את ההשפעות המזיקות שלהן על קרקעות.