Problemele ecologice ale solului

Cel mai important tip de resurse naturale sunt resursele funciare. Acestea includ toate terenurile, indiferent de scop, categorie și tipul de proprietate. Valoarea terenurilor ca resursă este diversă și poate fi privită ca un teritoriu cu un set de resurse minerale subterane, resurse pentru conservarea solului, baza spațială pentru nevoile de producție, ecosisteme, bunuri și mijloace de producție.

Impactul omului asupra terenurilor agricole crește cu timpul. Deja în antichitate activitățile agricole îmbunătățite au dus în mod repetat la degradarea lor care a provocat moartea civilizațiilor întregi și transformarea terenurilor fertile anterior în deșert - ca în Africa de Nord. Impactul asupra terenurilor cu tot felul de activități umane - agricultura, construcţii, industria şi transport.

Deteriorarea solului poate fi datorată atât factorilor naturali, cât şi celor antropici. Principalele consecințe ale activităților umane sunt: eroziunea solului, poluarea, epuizarea, acidificarea şi alcalinizarea solurilor, apariţia mlaştinilor și solului argilos, degradarea bazei minerale, epuizarea mineralelor din sol și dehumificarea.

Principalul gen de activitate care determină modificări nefavorabile în sol este agricultura. Dezvoltarea intensivă a terenurilor a condus la eroziunea solului, iar în terenul arat de-a lungul pantei se activează procesele de eroziune hidrologică. Irigarea cauzează adesea salinizarea solurilor. Lipsa de îngrășăminte organice nu compensează pierderile de materie organică, duce la dehumificare, iar utilizarea irațională a pesticidelor – la contaminarea solului. Aplicarea excesivă a îngrășămintelor minerale poate provoca acidificarea, iar pășunatului nesistematic al animalelor - la distrugerea vegetației, creșterea gradului de eroziune eoliană și hidrologică, contaminarea solului cu gunoi de grajd.

Contaminarea solului și vegetației cu metale grele, benzopiren, produse petroliere și compușii organici este asociată cu emisiile industriale și cele de transport. De obicei, zona de poluare semnificativă este o mică zonă de-a lungul drumurilor, din apropierea întreprinderilor industriale și aeroporturilor. Poluarea și acidificarea solului se datorează transferului transfrontalier de metale grele, oxizi de sulf și azot.

Impactul uman afectează de obicei toate componentele geo-sistemului. Starea terenurilor este afectată şi de reducerea suprafețelor ocupate de formațiuni de vegetație naturală înlocuite cu agrocenoză. Aratul duce la distrugerea vegetației, schimbări în componentele echilibrului acvatic, din cauza creșterii proporției de scurgere pe suprafață se intensifică procesele de eroziune, se schimbă structura solului, se înrăutăţesc proprietățile hidrologice şi fizice. Metalele grele poluează nu numai solul, dar şi vegetația care crește pe ele, prin care acestea intră în corpul animalelor și oamenilor, cauzând boli. Starea resurselor funciare este asociată cu starea întregului complex natural, deoarece "solul este oglinda peisajului".

Eroziunea solului în mai multe regiuni din Rusia este cea mai gravă problemă în agricultură. Acesta include eroziunea de apă și de vânt (deflație). Omul de ştiinţă G.I. Şvebs, distinge o eroziune agricolă, de păşune și cea tehnică. Intensitatea proceselor de eroziune este determinată de altitudinea pantei de scurgere, compoziţia granulometrică a solului, panta abruptă, acoperirea cu gazon, adâncimea apelor subterane și nivelul bazei de eroziune, condițiile de infiltraţie a apei. Eroziunea acvatică este un proces de interacțiune a fluxurilor de scurgere şi solului, depinde de natura fluxului de scurgere, capacitatea sa de transport, este strâns legată de volumul apei, condiţiile morfologice ale suprafeţei și proprietăți ale rocilor subiacente. Faza inițială este eroziunea de pe suprafața pantei.

Picături de apă care cad pe suprafaţă provocând distrugerea agregatelor de sol, adică erodând structura solului. Din cauza forței de impact a picăturilor de apă se produce mișcarea celor mai mici particule de sol în jos pe pantă. În absența mișcărilor semnificative ale suprafeţei nu are loc mişcarea particulelor de sol de-a lungul pantei.

Spălarea solului de pe suprafaţă este asociată cu cursul laminar de apă în jos pe pantă. În acest sens are loc transferul particulelor de sol și redepunerea acestora în partea de jos a pantei ca un loc deluvial. Activitatea spălării solului crește cu creşterea pantei. Trecerea de la spălarea solului de pe suprafaţă la cea liniară este formarea brazdelor de eroziune, adică, un set de eroziuni parale pe pantă.

Conform G.I. Şvebs, eroziunea în râpe şi albii se împarte în eroziuni asociate cu activitățile fluxurilor de apă temporare (de râpă) şi fluxurilor permanente (de albie). Cel mai mare impact asupra resurselor funciare îl are eroziunea lineară (de râpă), care se dezvoltă în mod activ în stepă și zona de silvostepă. Eroziunea liniară urmează după schemă: eroziunea de pe suprafaţă, eroziunea de groapă – de râpă – de vâlcea.

Intensitatea spălării solului variază pe suprafețe diferite. Astfel, potrivit A.P.Şapoşnikov, pe un teren afânat cu abur, la o înclinare de până la 30 de grade nu se produce spălarea, la 60 de grade - ea constituie 0,01 t / ha, la 90 de grade - la 1,28 t / ha. Spălarea solului de pe terenuri agricole cultivate de mai mult timp este mai mare ca urmare a deteriorării proprietăților fizice şi hidrologice ale solului. Cea mai mică spălare este înregistrată pe pantele acoperite cu gazon, deoarece vegetaţia deține particulele de sol, îmbunătățește capacitatea de absorbție a solurilor, crește rugozitatea pantei, încetinind viteza mișcării apei. Cu o rată de gazon gros viteza scurgerii apei de pe pantă constituie, de obicei, mai puțin de 0,0015-0,010 m / s. La această rată, solul nu se spală. Intensitatea eroziunii este definită ca rezistența solului la eroziune, care potrivit S.I. Selvestrov, scade de la solul negru puternic la cel obişnuit și levigat, gri de silvostepă și solurile podzolice.

Potrivit M.A. Glazovskaia, de pe terenurile arabile cu scurgerile de suprafața și subterane se spală mult mai multe substanţe chimice decât cu bazine virgine. Prelucrarea solului reduce conectivitatea particulelor de sol și în consecință, rezistența la eroziune.

Însă în ultimul timp abordarea tradiţională a problemei eroziunii solului a fost pusă la îndoială. Astfel, în conformitate cu A.I. Skomorohov și R.A. Cravcenko, dezvoltarea ravenelor este un proces ciclic, care în mod constant alternează prin perioadele de incizie și umplere. Creșterea activă a ravenelor se întrerupe de multe ori de acumulare, care poate dura până la dispariția lor completă sau poate fi întreruptă de un nou focar de eroziune.

Eroziune eoliană, sau deflația, precum și eroziunea acvatică, duce la distrugerea stratului de sol. Condițiile esențiale pentru dezvoltarea acesteia sunt: prezența vânturilor puternice constante, condițiile climatice cu o umiditate insuficientă în cursul anului sau sezonului, distrugerea vegetației naturale, ceea ce duce la faptul că pe suprafață iese solul uşor vânturat. Deflația este tipică pentru deşerturi, semi-deșerturi, stepe și silvostepe. În regiunea Voronej din Rusia, ea uneori se manifestă în primăvară, când solul este arat și lipsit de vegetație.

Zonele umede pe locuri, de asemenea, sunt o problemă importantă. Caracteristicile sale diagnostice, potrivit A.B. Akhtârţev și B.P. Akhtârţev, sunt: 1) prezența topografiei plate non-drenate, ușor concave și 2) lipsa scurgerilor de suprafață, 3) prezența presiunii superficiale de apă la o adâncime mică, 4) stagnarea apelor pe termen lung, 5) dezvoltarea solului argilos pe suprafață sau în subsol, 6) diversitatea solului, 7) vegetația hidrofilă, 8) prezența mlaştinilor.

Motivele sunt complexe. În primul rând, prezența zonelor plate, slab drenate, cu o scurgere dificilă de pe suprafață. Condițiile climatice și hidrologice contribuie la conservarea pe astfel de teritorii a apelor de zăpadă sau de ploaie, activând creșterea pânzei freatice. De obicei, excesul de umiditate apare atunci când aproape de suprafaţă sunt soluri argiloase sau luturi grele care stau la baza nivelului ridicat de apă stagnată. La acest lucru ar putea duce teritoriul arabil la o altitudine și schimbări în permeabilitatea solului, construcția rezervoarelor de apă, dezvoltarea sistemelor de irigare în zonele bazinelor hidrografice plate, crearea unei rețele de fîşii forestiere. Un rol important îl joacă solul arat de tehnica agricolă grea. Ca urmare, la o adâncime de aproximativ 40 cm, apare un strat cu permeabilitatea scăzută și filtrarea apei de suprafață în orizonturile inferioare este încetinită.

Contaminarea solului apare ca rezultat al penetrării în sol substanţelor necaracteristice pentru acesta. Sursele de poluare sunt: industria (deșeuri organice și anorganice, metale grele), transport (produse petroliere și benzopiren, metale grele); gospodării comunale (deșeuri solide și lichide), agricultura (pesticide, îngrășăminte în cantităţi excesive, efluenți de origine animalieră).

Cei mai periculoşi poluanţi sunt metale grele, care nimeresc în sol din atmosferă împreună cu precipitații, în urma transferului tehnologic. În cernoziom se acumulează metalele grele: Mg, Na, Sr, Mn, Cu, Zn, Mo, Co, As, Hg, Ba, Pb și alte oligoelemente. Principalul conținutul de metale grele apare cu emisiile autovehiculelor și cele industriale, precum și cu îngrășăminte și pesticide. În ultimul deceniu locul de frunte aparține transportului rutier, deoarece producția industrială în Rusia este în criză, iar utilizarea îngrășămintelor și pesticidelor în agricultură a scăzut considerabil.

Un impact negativ semnificativ asupra contaminării solului au compușii organici și compuşii organo-metalici asociaţi cu emisiile tehnogene, precum și utilizarea pe scara largă a pesticidelor. Multe dintre ele rămân în sol pentru o lungă perioadă de timp (de la mai multe luni până la zeci de ani), fiind toxice, și chiar creând metaboliți şi mai toxici.

Trebuie să se țină cont de faptul că solul contaminat cu substanțe toxice și metaboliții lor devine o sursă de contaminare a produselor vegetale și animaliere, atmosferei şi apelor naturale.

Deteriorarea semnificativă este, de asemenea, asociată cu înstrăinarea terenurilor pentru nevoile neagricole legate cu construcția și extinderea orașelor și localităţilor, întreprinderilor industriale, drumurilor, diverselor tipuri de trasee, etc.