Dirvožemis yra ypatingas natūralus darinys, užtikrinantis medžių, pasėlių ir kitų augalų augimą. Sunku įsivaizduoti gyvenimą be mūsų derlingų dirvožemių. Tačiau kaip šiuolaikinis žmogus yra susijęs su dirvožemiu? Šiandien žmonių dirvožemio tarša pasiekė milžinišką mastą, todėl mūsų planetos dirvožemiams labai reikia apsaugos ir apsaugos.
Dirvožemis – kas tai?
Dirvožemio apsauga nuo taršos neįmanoma be aiškaus supratimo, kas yra dirvožemis ir kaip jis susidaro. Panagrinėkime šį klausimą išsamiau.
Dirvožemis (arba dirvožemis) yra ypatingas natūralus darinys, nepakeičiamas bet kurios ekosistemos komponentas. Jis susidaro viršutiniame pagrindinės uolienos sluoksnyje, veikiamas saulės, vandens ir augmenijos. Dirvožemis yra tam tikras tiltas, jungtis, jungianti biotinius ir abiotinius kraštovaizdžio komponentus.
Pagrindiniai dirvožemio formavimosi procesai yra oro sąlygos ir gyvybinė gyvenimo veiklaorganizmai. Dėl mechaninių atmosferos procesų pradinė uoliena sunaikinama ir palaipsniui susmulkinama, o gyvi organizmai užpildo šią negyvą masę organinėmis medžiagomis.
Dirvožemio tarša žmonėms yra viena iš pagrindinių šiuolaikinės ekologijos ir gamtotvarkos problemų, kuri ypač paaštrėjo XX amžiaus antroje pusėje.
Dirvožemio struktūra
Bet koks dirvožemis susideda iš 4 pagrindinių komponentų. Tai yra:
- uola (pagrindinis dirvožemis, apie 50 % visos masės);
- vanduo (apie 25%);
- oras (apie 15%);
- organinės medžiagos (humusas, iki 10%).
Priklausomai nuo šių komponentų santykio dirvoje, išskiriami šie dirvožemių tipai:
- akmenuotas;
- molis;
- smėlėtas;
- humic;
- fiziologinis tirpalas.
Pagrindinė dirvožemio savybė, išskirianti jį iš kitų kraštovaizdžio sudedamųjų dalių, yra jo derlingumas. Tai unikali savybė, kuri pasotina augalus reikalingomis maisto medžiagomis, drėgme ir oru. Taigi dirvožemis užtikrina visos augalijos ir augalų derliaus biologinį produktyvumą. Štai kodėl dirvožemio ir vandens tarša yra tokia aktuali planetos problema.
Dirvožemio dangos tyrimai
Dirvožemio tyrimus vykdo specialus mokslas – dirvožemio mokslas, kurio įkūrėju laikomas pasaulinio garso mokslininkas Vasilijus Dokučajevas. Būtent jis XIX amžiaus pabaigoje pirmasis pastebėjo, kad dirvožemiai plinta kartuŽemės paviršius gana natūralus (dirvožemių platumos zoniškumas), taip pat įvardijami aiškūs dirvožemio morfologiniai ypatumai.
B. Dokučajevas laikė dirvožemį vientisu ir nepriklausomu gamtos dariniu, ko iki jo nebuvo daręs nė vienas mokslininkas. Žymiausias mokslininko darbas – 1883 m. „Rusijos černozemas“– yra žinynas visiems šiuolaikiniams dirvožemio mokslininkams. V. Dokučajevas atliko išsamų šiuolaikinės Rusijos ir Ukrainos stepių zonos dirvožemių tyrimą, kurio rezultatai sudarė knygos pagrindą. Jame autorius išskyrė pagrindinius dirvožemio formavimosi veiksnius: pirminę uolieną, reljefą, klimatą, amžių ir augaliją. Mokslininkas pateikia labai įdomų sąvokos apibrėžimą: „dirvožemis yra pagrindinės uolienos, klimato ir organizmų funkcija, padauginta iš laiko“.
Po Dokučajevo dirvožemio tyrimuose aktyviai dalyvavo ir kiti žinomi mokslininkai. Tarp jų: P. Kostyčevas, N. Sibircevas, K. Glinka ir kt.
Dirvožemio svarba ir vaidmuo žmogaus gyvenime
Frazė „žemės slaugytoja“, kurią girdime labai dažnai, nėra simbolinė ar metaforiška. Tai tikrai yra. Tai yra pagrindinis žmonijos maisto š altinis, kuris vienaip ar kitaip suteikia apie 95% viso maisto. Bendras visų mūsų planetos žemės išteklių plotas šiandien yra 129 milijonai km22 žemės ploto, iš kurio 10% yra dirbama žemė, o dar 25% - šienainiai laukai ir ganyklos.
Dirvožemiai pradėti tyrinėti tik XIX amžiuje, tačiau žmonės žinojo apie jų nuostabią savybę – derlingumą,nuo seniausių laikų. Tai dirvožemis, dėl kurio egzistuoja visi augalų ir gyvūnų organizmai Žemėje, įskaitant žmones. Neatsitiktinai tankiausiai apgyvendintos planetos vietovės yra derlingiausio dirvožemio plotai.
Dirvožemis yra pagrindinis žemės ūkio gamybos išteklius. Daugelyje tarptautiniu lygiu priimtų konvencijų ir deklaracijų reikalaujama racionaliai ir atsargiai elgtis su dirvožemiu. Ir tai akivaizdu, nes visa žemių ir dirvožemių tarša kelia grėsmę visos planetos žmonijos egzistavimui.
Dirvožemio danga yra svarbiausias geografinio Žemės apvalkalo elementas, atsakingas už visus procesus biosferoje. Dirvožemis sukaupia didžiulį kiekį organinių medžiagų ir energijos, taip veikdamas kaip milžiniškas biologinis filtras. Tai yra pagrindinė biosferos grandis, kurią sunaikinus bus sutrikdyta visa jos funkcinė struktūra.
XXI amžiuje dirvožemio dangos apkrova išaugo kelis kartus, o dirvožemio taršos problema tampa svarbiausia ir pasauline problema. Verta paminėti, kad šios problemos sprendimas priklauso nuo visų pasaulio valstybių veiksmų koordinavimo.
Žemės ir dirvožemio tarša
Dirvožemio tarša – tai dirvožemio dangos irimo procesas, dėl kurio labai padidėja chemikalų kiekis joje. Šio proceso rodikliai yra gyvi organizmai, ypač augalai, kurie pirmieji kenčia nuo natūralios dirvožemio sudėties pažeidimo. Tuo pačiu metu augalų reakcija priklauso nuo jų jautrumo tokiems pokyčiams lygio.
TurėtųPažymėtina, kad mūsų valstybėje yra numatyta baudžiamoji atsakomybė už žmonių teršimą žemėje. Visų pirma, Rusijos Federacijos baudžiamojo kodekso 254 straipsnis skamba kaip „žemės sugadinimas“.
Dirvožemio teršalų tipologija
Pagrindinė dirvožemio tarša prasidėjo XX amžiuje sparčiai vystantis pramonės kompleksui. Dirvožemio tarša suprantama kaip jai netipinių komponentų – vadinamųjų „teršalų“– patekimas į dirvožemį. Jie gali būti bet kokios agregacijos būsenos – skystos, kietos, dujinės arba sudėtingos.
Visus dirvožemio teršalus galima suskirstyti į 4 grupes:
- organiniai (pesticidai, insekticidai, herbicidai, aromatiniai angliavandeniliai, chloro junginiai, fenoliai, organinės rūgštys, naftos produktai, benzinas, lakai ir dažai);
- neorganiniai (sunkieji metalai, asbestas, cianidai, šarmai, neorganinės rūgštys ir kt.);
- radioaktyvus;
- biologiniai (bakterijos, patogenai, dumbliai ir kt.).
Taigi, šių ir kai kurių kitų teršalų pagalba atliekama pagrindinė dirvožemio tarša. Padidėjęs šių medžiagų kiekis dirvožemyje gali sukelti neigiamų ir negrįžtamų pasekmių.
Žemės taršos š altiniai
Šiandien galite įvardyti daugybę tokių š altinių. Ir jų skaičius kasmet tik didėja.
Išvardykime pagrindinius dirvožemio taršos š altinius:
- Gyvenamieji pastatai ir komunalinės paslaugos. Tai yra pagrindinis š altinisžemės tarša miestuose. Šiuo atveju dirvožemio užteršimas žmonėms vyksta per buitines atliekas, maisto šiukšles, statybines šiukšles ir namų apyvokos daiktus (senus baldus, drabužius ir kt.). Didžiuosiuose miestuose kyla klausimas "kur dėti šiukšles?" virsta tikra tragedija miesto valdžiai. Todėl miestų pakraščiuose išdygsta didžiuliai kilometrų ilgio sąvartynai, kuriuose išmetamos visos buitinės šiukšlės. Išsivysčiusiose Vakarų šalyse atliekų apdorojimo specialiuose įrenginiuose ir gamyklose praktika buvo įvesta jau seniai. Ir čia uždirbama daug pinigų. Mūsų šalyje tokie atvejai, deja, kol kas reti.
- Gamyklos ir gamyklos. Šioje grupėje pagrindiniai dirvožemio taršos š altiniai yra chemijos, kasybos ir inžinerijos pramonė. Cianidai, arsenas, stirenas, benzenas, polimerų krešuliai, suodžiai - visos šios baisios medžiagos patenka į dirvą didelių pramonės įmonių teritorijoje. Didelė problema dabar yra ir automobilių padangų perdirbimo problema, dėl kurios kyla didelių gaisrų, kuriuos labai sunku užgesinti.
- Transporto kompleksas. Šiuo atveju žemės taršos š altiniai yra švinas, angliavandeniliai, suodžiai ir azoto oksidai. Visos šios medžiagos išsiskiria veikiant vidaus degimo varikliams, vėliau nusėda žemės paviršiuje ir jas pasisavina augalai. Taigi jie taip pat patenka į dirvožemio dangą. Tuo pačiu metu dirvožemio užterštumo laipsnis bus kuo didesnis prie pagrindinių greitkelių ir netoli kelių sankryžų.
- Agropramoninis kompleksas. Gaudami maistą iš žemės, mes tuo pačiu ją tarsi nuodijameTai neatrodė paradoksaliai. Dirvožemį čia teršia žmonės, kai į dirvą patenka trąšos ir cheminės medžiagos. Taip į dirvą patenka jam baisių medžiagų – gyvsidabrio, pesticidų, švino ir kadmio. Be to, chemikalų perteklių iš laukų gali nuplauti lietus į nuolatinius upelius ir gruntinį vandenį.
- Radioaktyviosios atliekos. Dirvožemio užteršimas branduolinės pramonės atliekomis kelia labai didelį pavojų. Mažai kas žino, kad branduolinėse elektrinėse vykstant branduolinėms reakcijoms apie 98–99% kuro patenka į atliekas. Tai urano skilimo produktai – cezis, plutonis, stroncis ir kiti itin pavojingi elementai. Labai didelė problema mūsų šaliai yra šių radioaktyviųjų atliekų šalinimas. Kasmet pasaulyje susidaro apie 200 000 kubinių metrų branduolinių atliekų.
Pagrindinės taršos rūšys
Dirvožemio tarša gali būti natūrali (pavyzdžiui, ugnikalnių išsiveržimų metu) arba antropogeninė (technogeninė), kai tarša atsiranda dėl žmogaus k altės. Pastaruoju atveju į dirvožemį patenka natūraliai aplinkai nebūdingų medžiagų ir produktų, kurie neigiamai veikia ekosistemas ir gamtinius kompleksus.
Dirvožemio taršos tipų klasifikavimo procesas yra labai sudėtingas, skirtingi š altiniai pateikia skirtingą klasifikaciją. Tačiau pagrindines dirvožemio taršos rūšis galima pavaizduoti taip.
Namų ūkių dirvožemio tarša – tai dirvožemio tarša šiukšlėmis, atliekomis ir teršalais. Šiai grupei priklauso skirtingo pobūdžio ir skirtingos agregacijos būsenos teršalai. Jie yragali būti skystas arba kietas. Apskritai ši tarša nėra pernelyg pavojinga dirvožemiui, tačiau per didelis buitinių atliekų susikaupimas užkemša teritoriją ir neleidžia normaliai augti augalams. Buitinės dirvožemio taršos problema opiausia megapoliuose ir dideliuose miestuose, taip pat gyvenvietėse, kuriose yra netinkama šiukšlių surinkimo sistema.
Cheminė dirvožemio tarša – tai visų pirma tarša sunkiaisiais metalais, taip pat pesticidais. Tokio pobūdžio tarša jau dabar kelia didelį pavojų žmonėms. Juk sunkieji metalai turi savybę kauptis gyvame organizme. Dirvožemis yra užterštas sunkiaisiais metalais, tokiais kaip švinas, kadmis, chromas, varis, nikelis, gyvsidabris, arsenas ir manganas. Pagrindinis dirvožemio teršalas yra benzinas, kuriame yra labai toksiškos medžiagos – tetraetilšvino.
Pesticidai taip pat yra labai pavojingos dirvožemiui medžiagos. Pagrindinis pesticidų š altinis yra šiuolaikinis žemės ūkis, kuris aktyviai naudoja šias chemines medžiagas kovojant su vabalais ir kenkėjais. Todėl pesticidai dideliais kiekiais kaupiasi dirvožemyje. Gyvūnams ir žmonėms jie ne mažiau pavojingi nei sunkieji metalai. Taigi labai toksiškas ir labai stabilus vaistas DDT buvo uždraustas. Jis gali nesuirti dirvožemyje dešimtmečius, mokslininkai jo pėdsakų aptiko net Antarktidoje!
Pesticidai labai kenkia dirvožemio mikroflorai: bakterijoms ir grybeliams.
Radioaktyvioji dirvožemio tarša – tai dirvožemio užterštumas atominių elektrinių atliekomis. Radioaktyviosios medžiagos yra labai pavojingos, nes jos lengvai patenkapatenka į gyvų organizmų mitybos grandinę. Pavojingiausiu radioaktyviuoju izotopu laikomas stroncis-90, kuriam būdingas didelis išeiga branduolio dalijimosi metu (iki 8%), taip pat ilgas (28 metai) pusinės eliminacijos laikas. Be to, jis labai judrus dirvožemyje ir gali nusėsti į žmonių ir įvairių gyvų organizmų kaulinį audinį. Kiti pavojingi radionuklidai yra cezis-137, ceris-144, chloras-36.
Vulkaninė dirvožemio tarša – ši taršos rūšis priklauso gamtinių grupei. Jį sudaro nuodingų medžiagų, suodžių ir degimo produktų patekimas į dirvožemį, kuris atsiranda dėl ugnikalnių išsiveržimų. Tai labai retas dirvožemio taršos tipas, būdingas tik tam tikroms mažoms vietovėms.
Mikotoksinė dirvožemio tarša taip pat nėra technogeninė ir yra natūralios kilmės. Taršos š altinis čia yra kai kurių rūšių grybai, išskiriantys pavojingas medžiagas – mikotoksinus. Verta paminėti, kad šios medžiagos kelia tokį patį didelį pavojų gyviems organizmams kaip ir visos kitos aukščiau išvardytos medžiagos.
Dirvožemio erozija
Erozija buvo ir išlieka pagrindine derlingo dirvožemio sluoksnio išsaugojimo problema. Kasmet „suvalgo“didelius derlingo dirvožemio plotus, tuo tarpu natūralaus dirvožemio dangos atsistatymo greitis yra daug mažesnis nei erozijos procesų greitis. Mokslininkai jau nuodugniai ištyrė šių procesų ypatybes ir surado priemones, kaip su jais kovoti.
Erozija gali būti:
- vanduo
- vėjas
Akivaizdu,pirmuoju atveju pagrindinis erozijos veiksnys yra tekantis vanduo, o antruoju – vėjas.
Vandens erozija yra dažnesnė ir pavojingesnė. Jis prasideda nuo to, kad žemės paviršiuje atsiranda nedidelė, vos pastebima vaga, tačiau po kiekvieno stipraus lietaus ši dauba plėsis ir didės, kol pavirs tikru grioviu. Vien vasaros laikotarpiu ant absoliučiai lygaus paviršiaus gali atsirasti 1-2 metrų gylio griovys! Kitas vandens erozijos etapas – daubos susidarymas. Ši reljefo forma pasižymi dideliu gyliu ir šakota struktūra. Dangos katastrofiškai niokoja laukus, pievas ir ganyklas. Jei dauboje nebus kovojama, anksčiau ar vėliau ji pavirs sija.
Vandens erozijos procesai aktyvesni stepių regione su nelygiu reljefu, kur augmenijos labai mažai.
Vėjo eroziją sukelia audros ir sausi vėjai, kurie gali pūsti iki 20 centimetrų viršutinio (derlingiausio) žemės rutulio. Vėjas dideliais atstumais neša dirvožemio daleles, tam tikrose vietose suformuodamas iki 1-2 metrų aukščio nuosėdas. Dažniausiai jie susidaro palei želdinius ir miško juostas.
Dirvožemio taršos vertinimas
Norint atlikti dirvožemio dangos apsaugos priemonių kompleksą, labai svarbu tinkamai įvertinti dirvožemio užterštumą. Jis apskaičiuojamas kompleksiniais matematiniais skaičiavimais, atlikus išsamių cheminių ir aplinkos tyrimų kompleksą. Įvertinimą pateikia kompleksinis taršos rodiklis Zc.
Dirvožemio taršos vertinimas atliekamas atsižvelgiant į kelis svarbius veiksnius:
- taršos š altinių specifika;
- cheminių elementų kompleksas – dirvožemio teršalai;
- teršalų prioritetas, pagal MPC medžiagų sąrašą;
- žemės naudojimo pobūdis ir sąlygos.
Mokslininkai nustato kelis dirvožemio taršos lygius, būtent:
- Galioja (Zsu mažiau nei 16).
- Vidutiniškai pavojingas (Znuo 16 iki 38).
- Pavojingas (Zc nuo 38 iki 128).
- Ypač pavojinga (Zsu daugiau nei 128).
Dirvožemio apsauga
Priklausomai nuo taršos š altinio ir jo įtakos intensyvumo, buvo sukurtos specialios priemonės dirvožemio dangai apsaugoti. Šios priemonės apima:
- Teisinių ir administracinių (atitinkamų įstatymų priėmimas dirvožemio apsaugos srityje ir jų įgyvendinimo kontrolė).
- Technologinės (gamybos sistemų be atliekų kūrimas).
- Sanitarija (atliekų ir dirvožemio teršalų surinkimas, dezinfekavimas ir šalinimas).
- Mokslinis (naujų nuotekų valymo įrenginių technologijų kūrimas, dirvožemio būklės vertinimas ir stebėjimas).
- Miško melioracija ir antierozinė apsauga (tai priemonės, skirtos specialių priedangų sodinimui palei laukus, hidrotechnikos statinių statybai ir teisingam pasėlių sodinimui).
Išvada
Rusijos dirvožemis yra didžiulis turtas, kurio dėka turime maisto, o gamyba aprūpinama reikalingomis žaliavomis. Gruntavimassusiformavo per daugelį amžių. Štai kodėl dirvožemio apsauga nuo taršos yra svarbiausias valstybės uždavinys.
Šiandien yra daug dirvožemio taršos š altinių: tai transportas, pramonė, miestai, komunalinės paslaugos, atominės elektrinės, žemės ūkis. Bendra mokslininkų, valdžios institucijų ir visuomenės veikėjų užduotis – apsaugoti dirvožemį nuo žalingo visų šių veiksnių poveikio arba bent jau sumažinti jų žalingą poveikį dirvožemiui.
