Раздел 2. Качество почв. Явления деградации. Определение загрязнения почвы, идентификация, характеристика, классификация загрязненных почв

Расширение культивируемых земель, интенсификация сельскохозяйственного производства, особенно применение малообоснованных с научной точки зрения мероприятий, интенсивное использование пастбищ, нерациональное использование лесов, индустриализация, урбанизация и т.д. приводят к тому, что почва не в состоянии выполнять частично или полностью свои основные функции жизненной среды для высших наземных растений – главного средства производства растительной сельскохозяйственной и лесной продукции.

Почвы, особенно в развитых странах, подвержены различным воздействиям, вызывающим или усиливающим вредные для их качества явления и процессы. К ним относятся эрозия, оползни, засоление, защелачивание и подкисление почв, уплотнение горизонта, доступного для корней растений, нарушение равновесия питания в почве, химическое и биологическое загрязнение и т.д.

Все это представляет собой загрязнение почвы, которое по современной экологической концепции означает любое действие, вызывающее нарушение нормального функционирования почвы посредством физического, химического или биологического ее разрушения или снижение плодородия, приводящее к качественному и количественному уменьшению биомассы.

Следовательно, загрязнение почвы включает в себя всю сумму явлений и процессов деградации почв.

Деградация почв - один из опас­нейших видов экологических нарушений, а деградиро­ванные почвы являются опасными природны­ми объектами. Такие почвы перестают выпол­нять экологически значимые функции, они способны спровоцировать процессы общей де­градации земной поверхности и даже - изме­нение климатических условий.

Существует ряд определений деградации почв:

• «Деградация почв - это совокупность процессов, вызванных деятельностью челове­ка и уменьшающих способность почв к под­держанию жизни людей».

• «Деградация почв - изменение функ­ционирования почвенной системы, имеющее резуль­татом отклонение от экологической нормы и ухудшение параметров, важных для функцио­нирования биоты и человека».

Все виды деградации почв делятся на 3 группы: физическую, химическую и биологиче­скую.

Физическая деградация выражается в ухудшении почвенной структуры и всего ком­плекса физических свойств, в разрушении фи­зической основы почвы. Она развивается всю­ду, где применяются избыточные нагрузки механического, химического, физико-химического, водного или биологического характера.

Химическая дегратация выражается в изменении характера химических процессов, протекающих в почве в результате реакций окисления, гидролиза, восстановления, ионного обмена. Результатом является изменение химического состава почвенных коллоидов, минеральной части почвы, ухудшение процессов восстановления почвенного плодородия.

Биологическая деградация ведет к изменению микробиологических процессов в почве, к уничтожению микрофлоры почвы или избыточному развитию в почве патогенных микроорганизмов.

Явления деградации почв можно разделить на следующие семь основных групп:

1. Нарушение биоэнергетического режима почв и экосистем:

• девегетация почв;

• дегумификация почв;

• почвоутомление и истощение почв.

2. Патологическое состояние почвенных горизонтов и профиля почв:

• отчуждение и выключение почв из действующих экосистем;

• эрозия и дефляция почв;

• образование бесструктурных кор и переуплотнение горизонтов.

3. Нарушение водного и химического режима почв:

• сухость и опустынивание почв;

• селевые разливы и оползни;

• вторичное засоление почв;

• природная и вторичная кислотность почв;

• переосушение почв.

4. Затопление, разрушение и засоление почв водами водохранилищ:

• затопление пойменных и первых надпойменных террас;

• подъем уровня грунтовых вод и подтопление почв;

• абразия берегов и засоление дельт;

• размыв и уничтожение почв приморских дельт;

• загрязнение и щелочное засоление вод и почв.

5. Загрязнение и химическое отравление почв.

6. Переохлаждение и вторичная мерзлотность почв:

• деградация ландшафтов и почв районов с распространением многолетней мерзлоты;

• разрушение и исчезновение «ледяных земель».

7. Разрушение почв военными действиями, атомной радиацией:

• обычные войны;

• ядерные войны и атомная радиация;

• аварии на АЭС и утечки радиоактивных материалов.

Девегетация почв – потери почвами лесного, кустарникового, травянистого растительного покрова, ведущие к постепенному омертвлению почв, снижению биопродуктивности и к утрате экологических функций. Ухудшение и отсутствие растительного покрова почв приводит к негативным изменениям в климатическом, газовом и водном режимах биосферы.

Дегумификация почв – потеря почвами гумуса. По опубликованным данным, почвы суши теряли в среднем за 10 тысяч лет по 30·10⁶ тонн углерода гумуса в год, но в последние 50 лет – уже 700·10⁶ тонн углерода ежегодно. На обширных пространствах эродированных, опустыненных почв потеря углерода гумуса составляют от 7-0-90 до 100 %. Уменьшение мощности гумусового слоя на 1 см вызывает снижение потенциального урожая зерновых культур на черноземах на 100 кг с 1 га.

Почвоутомление и истощение почв – процессы, происходящие в почвах в результате длительного бессменного возделывания одного и того же вида сельскохозяйственных культур.

Дефляция почв – выдувание почв и верхних гумусовых горизонтов, характерна для засушливых областей, особенно усиливается она в результате неправильной распашки.