Ветровая и водная эрозия почвы

Содержание

1. Ветровая и водная эрозия почвы……………………………………….2

2. Опустынивание  земель…………………………………………...……..4

3. Загрязнение  почвы тяжелыми металлами…………………………..….7

Список использованных источников……………………………………13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ветровая и водная эрозия почвы.

Сильные ветры, вызывающие пыльные бури в степи, бурные потоки мутной воды и маленькие  ручейки, стекающие по склонам ранней весной или летом после ливня, причиняют большой ущерб народному  хозяйству. Во время пыльных бурь сносится плодородный слой почвы, из ее состава выдувается мелкозем, в результате чего поверхность поля становится неровной. Стекающие воды образуют промоины и овраги, вымывают и уносят в гидрографическую сеть питательные вещества.

Под воздействием сильных ветров и неурегулированного стока поля становятся неудобными для обработки, а почвы постепенно теряют свое плодородие — это и есть эрозия почвы. По определению академика Л.И. Прасолова, "под общим понятием эрозии почвы разумеются многообразные и широко распространенные явления разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветра".

Особенности развития и проявления современных эрозионных процессов дают возможность выделить нормальную и ускоренную эрозию почвы. Нормальная эрозия протекает очень медленно, а поэтому незначительные потери верхних слоев почвы от выдувания и смыва восстанавливаются в ходе почвообразовательного процесса. Такая эрозия имеет место на почвах, поверхность которых не затронута хозяйственной деятельностью. Нормальную эрозию называют геологической.

Ускоренная эрозия почвы имеет место в районах, где нерациональная хозяйственная деятельность человека активизирует естественные эрозионные процессы, доводя их до разрушительной стадии. Ускоренная эрозия является следствием интенсивного использования земли без соблюдения противоэрозионных мероприятий (распашка склонов, сплошная вырубка лесов, нерациональное освоение девственных степей, неурегулированный выпас скота, приводящий к уничтожению естественной травянистой растительности) .

Различают ветровую и водную эрозии почв. В ветровой эрозии (дефляции) различают пыльные бури (черные бури) и повседневную (местную) ветровую эрозию. Во время пыльных бурь ветры достигают больших скоростей и охватывают огромные территории. На отдельных участках за один-два дня сносится верхний горизонт почвы мощностью до 25 см, уничтожаются посевы на огромных площадях.

Повседневная, или местная, ветровая эрозия почв носит  локальный характер и охватывает небольшие площади. Наиболее часто  она проявляется на песках и площадях с легкими почвами, а также на карбонатных суглинистых почвах. Местная ветровая эрозия проявляется и зимой, когда сильные ветры сдувают снег. В этом случае почва на оголенных участках, прежде всего на выпуклых склонах, быстро теряет влагу и разрушается воздушными потоками.

Водную эрозию почвы подразделяют на смыв почв (плоскостная эрозия) и овражную (линейную). Микрорельеф почвы не бывает идеально ровным. В связи с этим поверхностный сток атмосферных вод осуществляется струйками и ручейками различной величины. Концентрированные потоки талой, ливневой и дождевой воды создают промоины и водоройны, чаще небольших размеров. За год поле теряет из верхнего горизонта б-12 т/га материала, а в отдельных случаях, при сильных ливнях, с гектара смывается до 200 т наиболее плодородной почвы. При этом почвы на поле, покрытом растительностью, смываются в меньшей степени, чем обнаженном.

Таким образом, с распаханных площадей, расположенных  на склонах, вследствие неурегулированного поверхностного стока наблюдается  удаление плодородного слоя почвы. Этот малозаметный, но наиболее опасный и вредный процесс носит название смыв почв (плоскостная эрозия). На крутых и длинных склонах сток может привести к образованию крупных струйчатых и ручейковых размывов, с которыми уже нельзя бороться обычной обработкой почвы. Это так называемый струйчатый смыв почв. В этом случае образовавшиеся размывы необходимо специально заравнивать, так как в противном случае они в дальнейшем перерастут в овраги.

 

2. Опустынивание земель

 

Опустынивание – это деградация земли, которая характеризуется сокращением растительности, иссушением земли, снижением плодородия почвы и её связанности, из-за чего может происходить быстрая ветровая эрозия либо могут образовываться пылевые бури. Опустынивание может возникать из-за многих причин.

Во – первых, из-за хозяйственной деятельности самого человека, в результате чего ухудшается плодородие и продуктивность земель. Во – вторых, из-за дефицита воды либо из-за засухи, вырубки леса и др. В Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием понятие «опустынивание» определяется как «деградация земли, вызванное различными факторами».

Деградации  подвергается третья часть Земли, что  безусловно влияет на жизнь населения. В первую очередь люди начинают голодать, а увеличение масштабов опустынивание  приведет к тому, что увеличиться число бедных людей, которые будут вынуждены искать пристанище и разные средства для существования. Сегодня тема опустынивания становится актуальной, многие эту проблему считают глобальной проблемой всего человечества. В настоящее время естественные пустыни занимают около 1/3 части земной поверхности, в свою очередь на этих землях живет более 15 % населения. В результате деятельности самого человека возникло более 9 млн км2 пустынь, при этом они заняли более 43% территории всей суши.

Опустынивание может происходить в разных климатических  условиях, но чаще всего оно происходит в засушливых районах (Африка, Австралия, Азия, Латинская Америка). Существует Конвенция, которая посвящена борьбе с опустыниванием. Прежде всего уделяется  внимание восстановлению почв, а также улучшения их плодородия. Также помощь в борьбе с опустынивание оказывает и учреждения ООН.

Ежегодные мировые потери плодородных почв на обрабатываемых землях в настоящее время составляют, по некоторым оценкам, 24 млн т. Для сравнения: такая же площадь засевается зерновыми во всей Австралии.

Одной из главных причин разрушения плодородного слоя является почвенная  эрозия. Происходит она главным образом  из-за так называемого «агропромышленного»  земледелия: почвы распахиваются  на больших площадях, а затем плодородный слой выдувается ветром или смывается водой. Вследствие этого к настоящему времени произошла частичная потеря плодородия почвы на площади 152 млн га, или 2/3 общей площади пахотной земли. Установлено, что 20-сантиметровый слой почвы на пологих склонах разрушается эрозией под культурой хлопка за 21 год, под культурой кукурузы — за 50 лет, под луговыми травами — за 25 тыс. лет, под пологом леса — за 170 тыс. лет.

Почвенная эрозия ныне приобрела всеобщий характер. В США, например, около 44 % обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России исчезли уникальные богатые черноземы с содержанием гумуса 14-16 %, которые называли «цитаделью русского земледелия», а площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10-13 % сократились почти в 5 раз.

Почвенная эрозия особенно велика в  самых больших и густонаселенных  странах. Река Хуанхэ в Китае ежегодно сносит в Мировой океан около 2 млрд т почвы. Почвенная эрозия не только уменьшает плодородие и  снижает урожайность. В результате эрозии гораздо быстрее, чем обычно предусматривается в проектах, заиливаются искусственно сооружаемые водные резервуары, снижается возможность орошения и получения электроэнергии от гидроэлектростанций.

Большой урон состоянию почвенного покрова Земли наносят процессы, связанные с опустыниванием. Это одна из самых значимых глобальных проблем человечества.

Опустынивание может быть обусловлено  сведением лесов, нерациональным землепользованием  и орошением (заболачиванием и засолением), засухой, перевыпасами, деградацией почв и другими причинами.

Вследствие нерационального землепользования происходит падение продуктивности почвы, высыхает ее поверхностный слой, уменьшаются урожаи, увеличивается  смыв плодородного слоя, песчаные дюны наступают на орошаемые земли  и уничтожают урожай песчаными бурями.

Разрушению почв способствуют также  вырубка лесов, подсечно-огневое  земледелие. Особенно опасна вырубка  горных лесов. Со склонов гор, лишенных зелени, дожди смывают почву, делая  изменения необратимыми. Новые лесопосадки  тут уже не приживутся. Одна из причин, приводящих к опустыниванию, — перевыпас скота. С увеличением его поголовья увеличивается нагрузка на пастбища, и одновременно падает их продуктивность.

Большой ущерб почвенному слою Земли  наносит засоление его в результате неправильной мелиорации. Нерациональная ирригация приводит к тому, что сначала происходит подтопление и заболачивание почвы. Соли выходят на поверхность или намываются водой, если дренажные системы не отводят эту воду. Сведение лесов становится причиной наводнений, которые тоже вносят свой вклад в процесс засоления, так как вместе с водой намывается соль.

Антропогенное засоление территории происходит за счет обогащения почвы  и других субстратов различными солями — продуктами жизнедеятельности  животных и человека или техногенного воздействия (бытовые сточные воды, стоки промышленных предприятий, стоки с дорог, на которых соль используется вместе с песком для предотвращения гололеда).

Уплотнение почвы и прочих субстратов вызывает нарушение воздушно-газового режима и других физических свойств. В результате изменяются плотность и пористость субстрата, содержание кислорода в корнеобитаемом слое, что приводит к нарушению корневого питания и других физиологических процессов у растений, а в итоге — к исчезновению из экосистем видов, неустойчивых к данному воздействию.

Вредят почвам также  химические способы борьбы с сорной растительностью в сельском и  лесном хозяйстве. Они вызывают такие  негативные явления, как нарушение  биологического равновесия, уменьшение видового разнообразия сообществ почвенных организмов, снижение биохимических процессов, изменение физико-химических свойств почвы, снижение устойчивости почвенной экосистемы к неблагоприятным факторам внешней среды. При современном уровне химизации сельского хозяйства вопрос об охране почв, в первую очередь с низким уровнем биогенности, приобретает особую актуальность.

Некоторые специалисты  полагают, что опустынивание —  это лишь одна из фаз естественного климатического процесса, который происходит очень медленно. Другие считают, что засухи только провоцируют процесс опустынивания, но не являются его причиной. По их мнению, именно нерациональное землепользование и перевыпас, которые значительно истощают землю и снижают ее производительность, и есть истинная причина опустынивания.

 

3. Загрязнение почвы тяжелыми металлами.

 

Почва подвержена воздействию загрязнителей, поступающих  из атмосферы, с поверхностным стоком, из подпочвенных пород и подземных вод. Особенно это касается гумусного горизонта почв.

К тяжелым металлам, коэффициент концентрации которых  более 100, относятся олово (Sn), молибден (Mn), вольфрам (W), серебро (Ag), медь (Cu), ртуть (Hg), свинец (Pb), стронций (Sr), цинк (Zn), барий (Ba). Их следует считать характерными загрязнителями почв Московской области.

По определению  Всемирной организации здравоохранения, свинец, ртуть и кадмий являются самыми опасными тяжелыми металлами, представляя "страшную троицу" в природной  среде. В последние годы выявилась высокая токсичность бериллия, мышьяка, селена, сурьмы, таллия, никеля, олова, ванадия, которые относятся к биологически активным. В соответствии с ГОСТом токсические химические элементы разделены по классам гигиенической опасности. По почвам они таковы:

• I класс: мышьяк (As), бериллий (Be), ртуть (Hg), селен (Sn), кадмий (Cd), свинец (Pb), цинк (Zn), фтор (F);
• II класс: хром (Cr), кобальт (Co), бор (B), молибден (Mn), никель (Ni), медь (Cu), сурьма (Sb);
• III класс: барий (Ba), ванадий (V), вольфрам (W), марганец (Mn), стронций (Sr).

Тяжелые металлы опасны тем, что они обладают способностью накапливаться в живых организмах, включаться в метаболический цикл, образовывать высокотоксичные металлорганические соединения (например, метил-ртуть, алкил свинца), изменять формы нахождения при переходе от одной природной среды в другую, не подвергаясь биологическому разложению. Тяжелые металлы вызывают у человека серьезные физиологические нарушения, токсикоз, аллергию, онкологические заболевания, отрицательно влияют на зародыш и генетическую наследственность. Последствия поступления в организм повышенных количеств ртути включают болезнь Минамата, гибель нервной системы, лейкоцитов, олигофрению новорожденных; свинца - поражение центральной нервной системы, половых органов, канцерогенное, тератогенное и мутагенное действие. Молибден - это подагра, нарушение центральной нервной системы.

Тяжелые металлы  относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны  во всех средах.

Термин тяжелые металлы, характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В различных научных и прикладных работах авторы по-разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов, относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. В качестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы. В некоторых случаях под определение тяжелых металлов попадают элементы, относящиеся к хрупким (например, висмут) или металлоидам (например, мышьяк).