Соціоекологічні проблеми літосфери. Сучасний стан ґрунтів України та шляхи їх покращення. Проблеми відходів людської діяльності

1 Причини втрат ґрунтів. Основні забрудники ґрунтів

2 Рекультивація та меліорація ґрунтів

3 Сучасний стан ґрунтів України та шляхи їх покращення

4 Проблема відходів людської діяльності

1 Причини втрат ґрунтів. Основні забрудники ґрунтів

Причини втрат ґрунтів:

1) розорювання,

2) перевипасанняспричинює знищення трав'яного покриву, подальшу ерозію, неможливість відновлення родючості внаслідок втрати детриту,

3) зниження лісистостісприяє вимиванню поживних речовин з ґрунту (зокрема, сполук нітрогену приблизно в 45 разів), втраті вологості, затопленню низинних місцевостей, посиленню водної та вітрової ерозії ґрунтів, спустелюванню,

4) зрошення в посушливих місцевостях часто зумовлює вимивання солей з глибин у верхні горизонти ґрунту і засолення внаслідок швидкого випаровування води. Засолення перетворює землі на пустелю (за вмісту в ґрунті 1 % солей урожайність більшості сільськогосподарських культур знижується на третину, 2—3% — повністю гине). Зрошення забрудненими водами Південно-Кримського каналу земель на півдні України спричинило їх забруднення важкими металами, пестицидами, нафтопродуктами, радіонуклідами. Нераціональний полив у Криму призвів до заболочення значних територій. Нині у світі засолено близько 30% зрошуваних земель.

Ерозія ґрунтів —це процес руйнування ґрунтового покриву і знесення його часточок потоками води (водна ерозія) або вітром (вітрова ерозія), яка посилюється внаслідок господарської діяльності людини. Пилові бурі переносять повітряними потоками мільйони тонн родючого ґрунту на сотні і навіть тисячі кілометрів.

Основними причинами ерозії є руйнування гумусового шару внаслідок розорювання цілинних земель; вирубування лісів; перевипасання і витоптування трав'янистого покриву; особливо небезпечне знищення рослинного покриву і посилення ерозійних процесів у гористих місцевостях, на територіях, де є схили, яри, — дощі й талі води зносять великі маси ґрунту; кар'єрний спосіб видобутку корисних копалин; будівництво споруд, транспортних магістралей, комунікацій тощо.

Підкислення ґрунтів — це зниження їх рН, спричинене забрудненням хімічними сполуками, що мають кислотний характер. Кислі ґрунти більш характерні для низинних місцевостей з холодним кліматом і частим затопленням. Основними причинами підкислення ґрунтів, несприятливим для більшості видів сільськогосподарських культур, є: винесення з глибоких шарів сульфідів під час видобутку корисних копалин відкритим способом та окиснення їх на поверхні до сульфатів і сульфатної кислоти; випадання кислот з атмосферними опадами; вимивання речовин, що мають кислотний характер, із звалищ відходів, шламонакопичувачів.

Заболочування і втрата земель для потреб землеробства також зумовлені господарською діяльністю людини: нераціональний полив угідь; інфільтрація вод з великих водосховищ у прилеглі землі; затоплення великих територій при будівництві ГЕС; заповнення водою відпрацьованих кар'єрів і перетворення їх на каскад озер чи боліт.

Осушування боліт.Болота —мають неоціненне екологічне значення: формують стік річок і клімат навколишніх територій; регулюють вологість, температуру, радіоактивний фон; поглинають і утримують забруднювальні речовини (органічні сполуки, зокрема пестициди; важкі метали, радіонукліди); є джерелом кисню; лікарських та ягідних рослин; живуть водоплавні птахи, бобри, видри, багато з яких перебувають під охороною; запобігають замуленню річок, затримуючи продукти розпаду; є джерелом торфу, який має здатність поглинати воду, чим підтримує водний баланс, адсорбувати пил, хімічні та бактеріологічні забруднення, тобто діє як очисник, є цінною хімічною сировиною, меліорантом, паливом місцевого значення.

Спустелювання — зниження біологічної продуктивності природних екосистем, яке поділяють на два типи: аридне спустелювання — деградація пустельних та напівпустельних територій, куди входить знеліснення, ерозія, засолення тощо. Арктичне спустелювання характерне для тундрових і лісотундрових екосистем навколо Північного Льодовитого океану, які надзвичайно довго відновлюються в разі їх порушення чи забруднення, що відбувається, зокрема, під час видобутку нафти.

Значна кількість земель виходить із сільськогосподарського вжитку внаслідок розростання міст (урбанізації), яке відбувається в усьому світу.

Основні забрудники ґрунтів:1) мінеральні добрива, 2) пестициди.Це збірна назва засобів для боротьби з бур'янами, шкідниками, грибними захворюваннями сільськогосподарських культур тощо. Деякі речовини використовують для одночасного дозрівання врожаю (ретарданти, ауксини), скидання листя перед збиранням (дефоліанти), боротьби з масовим розмноженням водоростей (альгіциди). За стійкістю в довкіллі пестициди поділяють на: дуже стійкі (не розкладаються впродовж 2 років); стійкі (0,5—1 рік); помірно стійкі (1—6 міс); малостійкі (переходять у нетоксичні сполуки впродовж 1 міс.). 3) Важкі метали (цинк, кадмій, меркурій, хром, плюмбум, манган). Джерела надходження важких металів у грунт: відкритий видобуток корисних копалин; викиди металургійних заводів, хімічних підприємств, сміттєспалювальних фабрик; ТЕС; звалища відходів; атмосферні опади; пожежі тощо. Метали порівняно легко накопичуються в ґрунтах, але повільно і важко видаляються з них. Період напіввидалення металів: цинку — до 500 років; кадмію — до 1100 років; купруму — до 1500 років; плюмбуму — до кількох тисяч років. 4) Нафтопродукти і нафтапотрапляють у грунт під час видобутку нафти і природного газу; у разі аварій нафтопроводів; разом зі стічними водами численних галузей промисловості; з атмосферними опадами; під час роботи техніки на полях; змиванням з поверхні автомагістралей, автомийок і транспортних підприємств тощо. 5) Радіонукліди: розробка родовищ уранових руд; випробування ядерної зброї; паливно-енергетичний комплекс; могильники радіоактивних речовин (відходів); аварії на АЕС; втрати під час переробки уранових руд. Шляхи зменшення поглинання радіонуклідів рослинами: внесення добрив ; насичення ґрунту калієм зменшує поглинання цезію; вапнування ґрунтів і збільшення концентрації кальцію в ґрунтовому розчині; фосфати та карбонати осаджують стронцій у вигляді нерозчинних сполук або знижують його вміст у ґрунті; внесення перегною та мінеральних добрив з одночасним вапнуванням ґрунтів знижує вміст радіонуклідів у рослинній продукції у 4—5 разів. Крім того, для очищення ґрунтів від радіонуклідів використовують рослини, які їх поглинають у значних кількостях. Зокрема соняшники за 10 днів вегетації вбирають з ґрунту 95% радіоактивних ізотопів цезію і стронцію. Рослини спалюють, а золу захоронюють, як радіоактивні відходи.

2 Рекультивація та меліорація ґрунтів

Рекультивація земель— це відновлення порушених промисловістю земельних площ з метою використання їх в інших галузях народного господарства.

Усі порушені території можна розподілити на дві групи: землі з насипним ґрунтом — промислові відходи, відвали пустих порід; території, пошкоджені вийманням ґрунту — кар'єри і відвали при відкритих розробках, провали підземних розробок.

Основні напрями рекультивації техногенних ландшафтів:

Сільськогосподарський напрям— використання рекультивованих земель для вирощування сільськогосподарських культур. Лісогосподарський напрям— подальше створення лісів. Водогосподарське використання— створення ставків, басейнів, рибних господарств. Рекреаційний напрям-використанні відчужених земель для відпочинку населення. Будівельний напрям— забудова рекультивованих земель. Часто її проводять без попереднього вирівнювання поверхні і кар'єри використовують для закладання фундаменту. Іноді відпрацьовані кар'єри заповнюють промисловими відходами та сміттям. Санітарно-гігієнічний напрям— використання територій виробок під звалища відходів, шламонакопичувачі без попереднього вирівнювання ландшафту.

Етапи рекультивації: підготовчий (проектно-пошуковий) — вивчення земель, їх структури, здатності до біологічної рекультивації, техніко-економічне обгрунтування; гірничо-технічний (інженерний) полягає у вирівнюванні поверхні та впровадженні протиерозійних меліоративних заходів; біологічний спрямований на відновлення родючості земель та створення екосистем.

Меліорація — це комплекс заходів, спрямованих на поліпшення якості грунтів: зрошення пустель; осушування боліт; внесення добрив; снігозатримання з метою підвищення вологості ґрунтів; вирівнювання рельєфу, висаджування полезахисних смуг; боротьба з водною та вітровою ерозіями: збереження трав'яного покриву, горизонтальне розорювання схилів; глибока оранка ущільнених ґрунтів; піскування важких ґрунтів; обробка кислих ґрунтів вапном, карбонатом кальцію, внесення кальцієвмісних відходів: доменних та електроплавильних шлаків, золи ТЕС, відходів цементних і цукрових заводів; промивання засолених ґрунтів; меліорація солонців і солонцюватих ґрунтів.

3 Сучасний стан ґрунтів України та шляхи їх покращення

Величезної шкоди завдано землям України: за останні 25 років загублено майже 500 тис. га сільськогосподарських угідь; на 9 % знизився вміст гумусу в ґрунті; від водної ерозії потерпає 29 % орних земель; 10 млн. га земель на півдні країни періодично уражаються пиловими бурями.

Ще одна серйозна проблема полягає в перехімізації сучасного сільського господарства. На зміну перевіреній віками схемі землекористування — земля—зерно—гній—земля — прийшла неприродна, виснажлива для ґрунтів схема: земля—зерно—мінеральні добрива—зерно—більше мінеральних добрив і т. д. При цьому культурні рослини засвоюють усього близько 40 % хімічних поживних речовин, що містяться в мінеральних добривах. Решта ж 60 % вимивається з ґрунту й потрапляє у водойми, забруднюючи їх. Надмірне застосування мінеральних добрив, зокрема азотних, призводить до збільшення вмісту нітратів у продуктах харчування, а це небезпечно для здоров'я людини.

Для захисту врожаю від шкідників сучасне сільське господарство застосовує дедалі більше хімічних засобів боротьби — так званих пестицидів хлорорганічного, фосфорорганічного та іншого складу. Навантаження їх на ґрунт стає нестерпним. Величезна кількість речовин, які пропонує сучасна хімія сільському господарству, — мінеральні добрива, пестициди, антибіотики, гормони, стимулятори та інгібітори розвитку, кормові дріжджі й багато інших — урешті-решт потрапляють в організм людини й загрожують не лише нам, а й нашим нащадкам. До того ж комахи та інші шкідники сільського господарства швидко адаптуються до хімічних засобів боротьби з ними, з'являються різновиди шкідників, на які отрута вже не діє, тому доводиться збільшувати її дозу або застосовувати нові, ще отрутніші засоби.

Розуміючи, що подальше нарощування хімізації й так уже перехімізованого сільськогосподарського виробництва завело в глухий кут, деякі аграрні організації, фермери як на Заході, так і в нас стають на шлях так званого альтернативного сільського господарства: цілковита або часткова відмова від синтетичних мінеральних добрив, пестицидів, регуляторів росту й харчових добавок. Комплекс агротехнічних прийомів базується на строгому дотриманні сівозмін, уведенні в них бобових культур для збагачення ґрунту азотом, застосуванні гною, компостів і сидератів, проведенні механічних культивацій і захисті рослин біологічними методами.

Прихильники альтернативного землеробства для підживлення рослин використовують тільки «натуральні» добрива: крім гною та компосту, ще й кістяне борошно, вапняк, розмелений до борошна базальт, глауконітовий пісок, золу водоростей, рибну емульсію тощо. Для боротьби зі шкідниками й хворобами також вдаються тільки до природних засобів — тютюновий пил, часник, піретрум, відвари кропиви, полину. Заохочується широке застосування біологічних методів боротьби зі шкідниками, зокрема за рахунок розведення комах, бактерій і вірусів — ворогів цих шкідників.

Незважаючи на нижчу врожайність і вищу трудомісткість альтернативного землеробства, його продукція має дедалі більший попит у населення: люди згодні доплачувати за гарантію високої якості й безпечності.

4 Проблеми відходів людської діяльності

Відходи виробництва — це залишки сировини, матеріалів і напівфабрикатів, що утворюються в процесі виробництва, частково або повністю втратили свою якість і не відповідають стандартам виробництва.

Причиною утворення відходів є переважно господарська діяльність людини, внаслідок якої порушені складні взаємозв'язки між компонентами біосфери, що здійснюються в рамках колообігу хімічних елементів та обміну енергією, і формувалися впродовж тривалого часу.

Найбільшими постачальниками відходів є гірничодобувний і гірничозбагачувальний комплекси, металургійна, хімічна та енергетична галузі промисловості.

Класифікація відходів

Єдиної класифікації відходів немає, тому їх розподіляють за кількома принципами: за галузями, де вони утворюються (побутові, сільськогосподарські, промислові, каналізаційні); за конкретними виробництвами (відходи ТЕС, трикотажної фабрики, коксохімічного заводу тощо); за агрегатним станом (газоподібні, рідкі, тверді); за тоннажністю (велико- чи малотоннажні); за ступенем використання; за цінністю компонентів; за впливом на довкілля.

Найчастіше відходи класифікують на основі джерела утворення та з урахуванням їх особливостей: побутові; промислові; сільськогосподарські; будівельні; відходи споживання — вироби і машини, які втратили свої споживчі властивості внаслідок фізичного чи морального спрацювання; радіоактивні; токсичні.

Токсичність відходів

Токсичність — це міра несумісності речовин з життям; вона обернено пропорційна смертельній (летальній) дозі (1/ЛД₅₀) чи смертельній концентрації (1/ЛС₅₀). Нині існує багато класифікацій небезпечності і токсичності відходів та інших екотоксикантів: за показниками небезпечності (чотири класи); за небезпекою при різних шляхах потрапляння в організм (8 класів); за силою подразнювальної дії (10 класів); за ступенем кумуляції (5 класів); за видом дії (4 класи) тощо.

Побутові відходи — це все те, що викидається з житлових будинків і установ — харчові відходи, спрацьована техніка, старі газети і журнали, консервні бляшанки, старий мотлох тощо.

Майже до 1960-х років більшу частину побутових відходів вивозили за межі міста і спалювали на відкритих майданчиках; згодом звалища сміття влаштовували в природних кар'єрах, заболочених низинах, які потім засипали землею і асфальтували, влаштовуючи рекреаційні зони (території для відпочинку людей). Пізніше почали вводити в експлуатацію сміттєспалювальні заводи, які забруднювали повітря через відсутність очищення димових газів.

Теплоту від спалювання ТПВ можна використовувати для одержання: гарячої води чи водяної пари (утилізаційні котельні), електроенергії за рахунок роботи водяної пари (утилізаційні електричні станції), теплоти та електроенергії (утилізаційні теплоелектроцентралі).

Полігони ТПВ становлять значну небезпеку для довкілля, оскільки у разі їх розмивання атмосферними опадами в грунт, ґрунтові води й повітря потрапляють забрудники, що містились у відходах (важкі метали, пестициди, мийні засоби тощо) чи утворилися під час їх зберігання; в них можуть міститися збудники гепатиту, туберкульозу, шкірних захворювань тощо; під час гниття виділяються сморідні і токсичні гази: меркаптани, гідрогенсульфур, оксиди карбону, сульфуру, нітрогену; на них розмножуються гризуни, живляться інші тварини, які є збудниками чи носіями небезпечних захворювань; забруднення може потрапляти в рослини, а потім з ними — в організм людини.

Експорт відходів — найдешевший спосіб позбавлення від них: якщо переробка хімічних відходів у Європі коштує 160—200, то експорт в Африку — всього 2,5—40 доларів за тонну.

Відходи сільського господарства — це відходи рослинництва і тваринництва, насамперед солома, стебла кукурудзи, соняшнику, гній з ферм.

Перегній у чистому вигляді та в складі компосту використовують в альтернативному землеробстві як цінне органічне добриво.

Промислові відходи за агрегатним станом відходи поділяють на тверді, рідкі та газоподібні.

Тверді відходи. Найістотнішими джерелами твердих відходів є гірничо-збагачувальні комплекси, вугільна, металургійна, хімічна промисловість, ТЕС. Пусті породи, металургійні шлаки, золи тощо займають величезні території, з яких під дією вітру чи атмосферних опадів потрапляють у грунт, поверхневі й ґрунтові води, забруднюючи значні території і роблячи їх малопридатними для землеробства.

Рідкі відходи — це здебільшого стічні води промислових підприємств. Вони містять широкий спектр забрудників. Стічні води металургійних підприємств містять у великих концентраціях важкі метали, нафтопродукти; керамічні заводи — глинисті часточки, барвники, метали; заводи з обробки шкір — хром, таніни, сульфіди, барвники. Рідкі відходи утворюються і в атомній енергетиці.

Газоподібні відходи — викиди підприємств, які через димові труби надходять в атмосферу. Основними забрудниками повітря є оксиди нітрогену, сульфуру, карбону, вуглеводні, озон. Значний внесок у забруднення повітря вносять металургійна промисловість, енергетика

Каналізаційні відходи — це шлам, який утворюється в процесі очищення стічних побутових вод на станціях водоочищення. Він збагачений органічними речовинами, біогенними елементами: нітрогеном, фосфором, калієм, кальцієм тощо.

Джерелами радіоактивних відходів можуть бути АЕС, заводи, на яких одержують ядерне паливо, радіохімічні заводи, де виділяють радіоактивне паливо з ТВЕЛів (тепловидільних елементів), лабораторії, що використовують радіонукліди під час різноманітних досліджень.

Для знешкодження рідких відходів АЕС, які належать до мало- та середньоактивних, використовують методи: термічні (дистиляція та випаровування); сорбційні з використанням катіонітів та аніонітів; мембранні (електродіаліз, ультрафільтрація, зворотний осмос).Концентрат, що має високу активність, переводять у твердий стан і захоронюють.

Контейнери з твердими радіоактивними відходами (або ті, що переведені у твердий стан сплавлянням зі склом, асфальтом, змішуванням з бетоном тощо) захоронюють: у шахтних виробітках; на дні океану; у соляних відпрацьованих шахтах, враховуючи умови зберігання. Поблизу не має бути населених пунктів чи родовищ корисних копалин, матеріал контейнерів має витримувати високі тиск, температуру, дію агресивного середовища (морська вода, сіль у шахті); зона захоронення не може перебувати у сейсмічно активних районах.

Відходи деревообробки і целюлозно-паперових виробництв З усього світового споживання деревини (2,3—2,5 млрд м³) 50% іде на потреби промисловості, 48,6% використовують як паливо. Україна належить до лісодефіцитних країн (її залісненість становить 14,2%), проте втрати при заготівлі деревини досягають 40%. Гумові відходи на 90% складаються зі спрацьованих шин транспорту, які біологічно практично не руйнуються. Скляні відходи. З битого скла одержують тепло- і звукоізоляційні матеріали, мелене скло іде на виробництво наждачного паперу. Склобій з добавлянням глини — матеріал для керамічних плит.

Зберігання відходівможе бути різним залежно від кількості відходів, наявності площ для зберігання, концентрації цінних компонентів та токсичних речовин, можливості повторного використання.

Найменш небезпечні відходи зберігають у звалищах чи шламосховищах за умови забезпечення контролю за станом прилеглих територій; токсичні відходи залежно від хімічної природи токсикантів попередньо знешкоджують; радіоактивні переводять у стан, в якому вони завдають найменшої шкоди довкіллю, і захоронюють.

Іммобілізація небезпечних відходівзаснована на закріпленні, фіксації або хімічному зв'язуванні екологічно небезпечних речовин, які містяться у відходах. Цього досягають хімічним перетворенням небезпечних речовин у нешкідливі або нерозчинні, міцні форми.

Обробка відходів — здійснення будь-яких технологічних операцій, пов'язаних зі зміною фізичних, хімічних чи біологічних властивостей відходів з метою підготовки їх до екологічно безпечного зберігання, перевезення, утилізації чи видалення.

Знешкодження відходів — усунення або зменшення небезпечності відходів механічними, фізичними, хімічними чи біологічними методами обробки.

Термічний метод знешкодження використовують для значної групи відходів, які насамперед містять високі концентрації органічних речовин. Під впливом температур може відбуватися окиснення, термічне розкладання, газифікація компонентів з утворенням менш шкідливих чи нешкідливих сполук.

Поховання відходів — остаточне розміщення відходів у спеціально відведених місцях чи об'єктах таким чином, щоб їх шкідливий вплив на довкілля та здоров'я людей не перевищував установлених норм.

Шляхи зменшення кількості відходів: повторне використання відходів, комплексна переробка сировини, біометалургія, підземна геотехнологія, наземна геотехнологія , захоронення відходів у глибоководних зонах океану та експортв інші країни, створення нових та вдосконалення існуючих маловідходних технологій; перенесення окремих технологій у космос; мініатюризація; вписування технології у природне середовище; розробка нових матеріалів, які швидко руйнуються у довкіллі

Міжнародна торгівля відходами. В Декларації ООН про довкілля записано: держави відповідають за те, щоб діяльність на їхніх територіях не завдавала шкоди довкіллю й в інших державах. Але, на жаль, цей принцип часто порушується, і не тільки у випадках транскордонного перенесення шкідливих речовин повітряними течіями або річками з одного регіону в інший. Останнім часом поширилася торгівля токсичними відходами, яка набула міжнародних масштабів. Щоб обминути законодавчі акти, які забороняють безконтрольне поховання токсичних відходів, а також не витрачати великих коштів на їх утилізацію, виробники з розвинених країн переправляють відходи в держави з недосконалим екологічним законодавством або ж у ті країни, де є впливові злочинні елементи (мафія), котрі заради наживи йдуть на все, навіть на погіршення стану довкілля у власній країні. Експорт токсичних відходів стримує розвиток екологічно чистих технологій і виробництв.

Зрозуміло, що необхідно вдосконалювати наше екологічне законодавство, посилити контроль за імпортом токсичних речовин і відходів, залучивши до Цього широку громадськість. Та все ж найкращий спосіб позбутися відходів — це взагалі не виробляти їх.

Закріплення знань

1 Дайте визначення техносфері і вкажіть час та динаміку її розвитку.

2 Класифікуйте забруднення навколишнього середовища за галузевим принципом у порядку його зменшення (від найменшого до найбільшого).

3 Назвіть основні типи відходів людської діяльності.

4 Що таке токсичність відходів?

5 У чому полягає специфіка радіоактивних відходів?

6 Які сучасні методи утилізації відходів людської діяльності ви знаєте?

7 Чи існують безвідходні технології?

8 Що таке альтернативне землеробство?

Читайте також:
II. Мотивація навчальної діяльності. Визначення теми і мети уроку
IІI. Формулювання мети і завдань уроку. Мотивація учбової діяльності
V. ЗЕМЕЛЬНІ РЕСУРСИ. ОХОРОНА НАДР ТА ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ
V. Питання туристично-спортивної діяльності
VІІІ. Проблеми та перспективи розвитку машинобудування.
А/. Верховна Рада України.
Абсолютні та відності показники результатів діяльності підприємства.
Автоматизація банківської діяльності в Україні
Автоматизація метрологічної діяльності
АГРАРНЕ ПРАВО УКРАЇНИ
Аграрні закони України
Аграрні проблеми в працях письменників аграрників.

Переглядів: 1207

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>

Забруднення атмосфери: джерела, масштаби і наслідки | Вплив діяльності людини на гідросферу. Забруднення природних вод України

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.012 сек.