Источники загрязнения почвы и ее отчистка

Введение
Человек всегда использовал окружающую среду главным образом как источник ресурсов, но в течение очень долгого времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Только в конце прошлого века изменения в биосфере под влиянием экономической активности привлекли внимание ученых. В первой половине этого столетия эти изменения росли, и теперь лавина поразила человеческую цивилизацию. Стремясь улучшить условия своей жизни, человек постоянно увеличивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть ресурсов, взятых у природы, возвращается в нее в виде отходов, часто токсичных или непригодных для утилизации. Это создает угрозу для существования биосферы и самого человека.
В настоящее время сельское хозяйство должно производить все больше продуктов питания, в то время как площадь обрабатываемых земель (на человека) уменьшается из-за роста населения, урбанизации, индустриализации и несельскохозяйственного землепользования. В случае неправильной эксплуатации земли они безвозвратно уничтожаются, что связано с эрозией, засолением, добычей полезных ископаемых или загрязнением промышленными отходами.
Верхний слой литосферы, почва, более загрязнен. В почве происходят различные физические, химические и биологические процессы, которые нарушаются в результате загрязнения. Загрязнение почвы связано с загрязнением воздуха и воды. Почва выступает незаменимым посредником между атмосферой и гидросферой для всего количества загрязняющих веществ, выбрасываемых человеком в воздух. Земная поверхность играет важную роль в процессах обмена между средами. Загрязняющие вещества часто попадают в гидросферу через литосферу.
1. Источники загрязнения почвы
В нормальных природных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но часто человек виновен в нарушении баланса почвы. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже разрушение. Каждый житель нашей планеты в настоящее время имеет менее одного гектара пахотных земель. И эти незначительные области продолжают уменьшаться из-за неумелой человеческой деятельности. [2]
Огромные площади плодородных земель погибают во время добычи полезных ископаемых, бизнеса и городского строительства. Уничтожение лесов и естественной травы, многократная вспашка земель без соблюдения правил агротехники приводит к развитию эрозии почвы - разрушению и промыванию плодородного слоя водой и ветром. Эрозия стала глобальным злом. Подсчитано, что только в прошлом веке из-за водной и ветровой эрозии на планете было потеряно 2 миллиарда гектаров плодородных земель при активном сельскохозяйственном использовании.
Одним из последствий увеличения производства человека является интенсивное загрязнение земного покрова. Основными загрязнителями почвы являются металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве.
К наиболее опасным загрязнителям почвы относятся ртуть и ее соединения. Ртуть попадает в окружающую среду вместе с пестицидами, промышленными отходами, содержащими металлическую ртуть и ее различные соединения. Загрязнение почвы свинцом еще более массивное и опасное.
Известно, что при плавке тонны свинца в окружающую среду выбрасывается до 25 кг отходов. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автомобили являются серьезным источником загрязнения свинцом. Прежде всего много свинца в почвах вдоль основных магистралей. [4]
Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.
Радиоактивные элементы могут попасть в землю и накапливаться в результате осадков, в результате атомных взрывов или в результате удаления жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных электростанций или исследовательских учреждений, которые связаны с исследованием и использованием ядерной энергии.
Радиоактивные вещества попадают из почвы в растения, а затем в организмы животных и людей, которые накапливаются в них.
Основное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, в котором удобрения и различные химические вещества часто используются для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, участвующих в цикле в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, как в процессе промышленного производства

. [1]
Кроме того, производство и использование удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве увеличивается с каждым годом. Неумелое и неконтролируемое их использование приводит к нарушению циркуляции веществ в биосфере.
Особую опасность представляют стойкие органические соединения, используемые в качестве пестицидов. Они накапливаются в почве, в воде, в отложениях водоемов. Но самое главное, что они включены в экологические пищевые цепочки, они переходят из почвы и воды в растения, затем в животных и в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.
Тяжелые металлы. Одним из первых стал изучать этот тип загрязняющих веществ. Тяжелые металлы обычно включают элементы с атомной массой более 50. Они попадают в почву в основном из атмосферы с выбросами промышленных предприятий и свинца из выхлопных газов автомобилей. Описаны случаи, когда большие количества тяжелых металлов попадали в почву с поливной водой, если сточные воды промышленных предприятий сбрасывались выше водозабора в реки. Наиболее типичными тяжелыми металлами являются свинец, кадмий, ртуть, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь и ванадий. [1]
Тяжелые металлы чаще всего попадают в почву из атмосферы в виде оксидов, где они постепенно растворяются, превращаясь в гидроксиды, карбонаты или в форме обменных катионов. Если почва прочно связывает тяжелые металлы (обычно в богатых гумусом тяжелых глинистых и суглинистых почвах), это защищает почву, питьевую воду и растительные продукты от загрязнения. Но затем сама почва постепенно становится все более и более загрязненной, и в какой-то момент может произойти разрушение органического вещества почвы вместе с выбросом тяжелых металлов в почвенный раствор. В результате такая почва будет непригодна для сельскохозяйственного использования. Общее количество свинца, которое может содержать слой в один метр почвы на гектар, достигает от 500 до 600 тонн; нет такого количества свинца даже при очень серьезном загрязнении в нормальных условиях. Почва песчаная, не очень влажная, устойчивая к загрязнению; это означает, что они слабо связываются с тяжелыми металлами, легко переносят их на растения или проходят через них с фильтрованной водой. На таких почвах возрастает риск загрязнения растений и подземных вод [4]. Это одно из упорных противоречий: слабозагрязненные почвы защищают окружающую среду, но устойчивые к загрязнению почвы не имеют защитных свойств от живых организмов и природных вод.
Если полы загрязнены тяжелыми металлами и радионуклидами, их практически невозможно очистить. До сих пор известен единственный способ: сеять такие почвы быстрорастущими растениями, что приводит к большой зеленой массе; Такие растения извлекают токсичные элементы из почвы, а затем убранный урожай должен быть уничтожен. Однако это довольно длительный и дорогой процесс. Можно уменьшить подвижность токсичных соединений и их проникновение в растения, увеличив рН почвы путем кальцификации или путем добавления больших доз органических веществ, таких как торф. Хороший эффект может быть достигнут глубокой вспашкой, если верхний загрязненный слой почвы вспахивается на глубину от 50 до 70 см при вспашке, а глубокие слои почвы поднимаются на поверхность для этого можно использовать специальные многоуровневые плуги, но в то же время глубокие слои остаются загрязненными. Наконец, на почвах, загрязненных тяжелыми металлами (но не радионуклидами), можно выращивать культуры, которые не используются в качестве пищи или корма, например, цветы. [3]
Как правило, есть несколько основных источников загрязнения почвы:
1. Жилые здания и семейные предприятия. Среди загрязняющих веществ преобладают бытовые отходы, пищевые отходы, строительные отходы, отходы от систем отопления.
2. Промышленные компании. Загрязнение любого вида, природы и качества.
3. Теплотехника. Помимо образования шлаковой массы при сгорании угля, тепловая энергия связана с выбросом сажи, несгоревших частиц и оксидов серы в атмосферу, что в конечном итоге приводит к осаждению в почве.
4. Сельское хозяйство. Удобрения, пестициды используются в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.
5. Транспорт.
2. Очистка почвы
Может случиться так, что почва сильно загрязнена сточными водами, которые взорвались из септика, удобрениями, смытыми с полей весной, дизельным топливом и т