Тема:
Грунтовий покрив промислових міст. Тенденції його забруднення
План
Введення
1. Види, будова і функції міської грунту
2.Загрязненіе грунту
3. Шляхи збереження грунту
Висновок
Література
Грунт, як один з основних елементів біосфери, відіграє важливу роль в процесі життя на Землі, має великий вплив на інші її компоненти - атмосферне повітря, підземні та поверхневі водні джерела. Від типу грунту, її хімічного складу залежать врожайність, хімічний склад харчових продуктів рослинного, а, отже, і тваринного походження.
Грунт є одним з климатообразующих факторів. Фізико-хімічний склад грунту впливає на тепловий режим її приземного шару повітря. Активізація небезпечних геологічних процесів в містах України, обумовлена техногенною діяльністю людини, призвела до ряду катастрофічних наслідків. Величезний економічний збиток, пов'язаний з цим і супутні їм людські жертви говорять про необхідність особливої уваги до еколого-геологічним факторам при господарському освоєнні територій.
Різноманітність природних умов на Землі привело до формування неоднорідного грунтового покриву з певною закономірністю зміни типу грунтів по природних зонах і в зв'язку з висотною зональністю. У будь-якій точці місцевості грунт також неоднорідна і характеризується диференціацією профілю на більш-менш чітко виражені генетичні горизонти. За диференційованого грунтового профілю представлений на рис.1
Рис.1 Схема будови грунтового профілю: А 1-гумусово-акумулятивний горизонт; А 2 - елювіальний горизонт; А 2 В - елювіальний-іллювіальний горизонт; В - іллювіальний горизонт; С - материнська порода
На формування певного типу грунту і грунтового профілі впливають клімат, материнські гірські породи, які її підстилають, рельєф, характер водообміном процесів, тип природної рослинності, характерної для даної кліматичної зони, тварини і мікроорганізми живуть у грунті. Типовими для України є чорноземи, сірі і бурі лісові, каштанові і дерново-підзолисті грунти.
В останні століття важливим фактором грунтоутворення стала діяльність людини. На урбанізованих територіях, у порівнянні природними, антропогенний фактор у грунтоутворенні можна вважати ведучим. Для міст характерні так звані техноземів - грунти, створювані людиною в процесі рекультивації тих чи інших об'єктів господарського освоєння ділянок землі. Техноземів частково успадковують властивості зональних порушених грунтів і гірських порід, частково формуються під впливом потужної техніки, використовуваної при укладанні грунтового шару. Для них характерна відсутність чітко виражених горизонтів, найчастіше мозаїчний характер забарвлення, підвищена щільність і, відповідно, менша пористість.
Повнопрофільні грунту, близькі до природних, можуть зберігатися в місті в зоні лісопарків і старих паркових насаджень.
Незалежно від типу грунтів основною властивістю, за якою проводиться їхня оцінка, є родючість. Родючість грунтів обумовлена наявністю в їх складі органічних і мінеральних поживних речовин, певними параметрами структури, що підтримують нормальний газообмін і водообмін, фізико-хімічними характеристиками (концентрацією водневих іонів і сольовим режимом), що підтримують нормальне протікання фізіологічних процесів у рослинах. Родючість грунту забезпечує певну біологічну продуктивність природної рослинності і врожай сільськогосподарських культур. Будучи найважливішою ланкою біологічного круговороту речовин, грунт продукує основний харчовий і енергетичний матеріал для інших мешканців планети. При цьому вона виконує функції регулятора, що підтримує природний склад атмосфери за рахунок перетворення конаючої біоти і продуктів виробничої діяльності людини. Саме ця сторона участі грунту в біологічному круговороті речовин робить її найважливішою складовою екосистем міст. Використання грунтів у містах, як правило, має несільськогосподарських характер.
Найважливіший напрямок їхнього використання - створення парків, скверів, газонів, покрить для спортивних споруд. Дерновий шар грунтового профілю використовують для кріплення укосів при будівництві транспортних виїмок, насипів і т.п. Неродючі грунти поряд з суглинками та іншими грунтовими матеріалами застосовують для основ при будівництві будинків. Завдяки високій поглинальної здатності грунт виконує роль фільтра для очищення поверхневого стоку. Глини і суглинки використовують для протифільтраційних екранів полігонів поховання побутових і виробничих відходів. [1, с.30-31]
Механічне забруднення полягає в засміченні грунтів великоуламковим матеріалом у вигляді будівельного сміття, битого скла, кераміки та інших щодо інертних відходів. Це справляє негативний вплив на механічні властивості грунтів.
Хімічне забруднення грунтів пов'язано з проникненням у них речовин, що змінюють природну концентрацію хімічних елементів до рівня, що перевищує норму, наслідком чого є зміна фізико-хімічних властивостей грунтів. Цей вид їхнього забруднення є найбільш поширеним, довготривалим і небезпечним.
Біологічне забруднення пов'язане з привнесенням у грунтове середовище і розмноженням у ній небезпечних для людини організмів. Бактеріологічні, гельмінтологічні та ентомологічні показники стану грунтів міських територій визначають рівень їхньої епідеміологічної небезпеки. Ці види забруднення підлягають контролю насамперед на території селітебних і рекреаційних зон. [2, с83-86]
Основні забруднювачі грунту: 1) пестициди (отрутохімікати), 2) мінеральні добрива; 3) відходи і покидьки виробництва; 4) газодимового викиди забруднюючих речовин в атмосферу; 5) нафту і нафтопродукти.
В даний час вплив пестицидів на здоров'я населення прирівнюють до впливу на людину радіоактивних речовин. За даними ВООЗ, отруєння пестицидами у світі щороку піддаються до 2 млн. чоловік, з них 40 тис. - з летальним результатом. Переважна частина застосовуваних пестицидів потрапляє в навколишнє середовище (воду, повітря).
Вони викликають глибокі зміни всієї екосистеми, діючи на всі живі організми, в той час як використовуються для знищення дуже обмеженого числа видів. У результаті спостерігається інтоксикація величезного числа інших біологічних видів (корисних комах, птахів) аж до їх зникнення.
Серед пестицидів найбільшу небезпеку представляють стійкі хлорорганічні сполуки, які можуть зберігатися в грунтах протягом багатьох років, і навіть малі їх концентрації в результаті біологічного накопичення можуть стати небезпечними для життя організмів, тому що мають мутагенними і канцерогенними властивостями. Потрапляючи в організм людини, вони можуть викликати швидке зростання злоякісних новоутворень, а також вражати генетично, що небезпечно для здоров'я майбутніх поколінь. Ось чому застосування найбільш небезпечного з них - ДДТ в нашій країні і в більшості розвинених країн заборонено. Пестициди здатні проникати в рослини з забрудненого грунту через кореневу систему, накопичуватися у біомасі та згодом заражати харчовий ланцюг. При розпилюванні пестицидів спостерігається значна інтоксикація птахів (орнітофауни). Особливо страждають популяції співочих і перелітних дроздів, жайворонків та інших горобиних.
З тривалим застосуванням пестицидів пов'язують також розвиток резистентних (стійких) рас шкідників і поява нових шкідливих організмів, природні вороги яких були знищені.
Таким чином, можна з упевненістю констатувати, що загальний екологічну шкоду від використання забруднюючих грунт пестицидів багаторазово перевищує користь від їх застосування.
Виявилося також, що нітрати, перебуваючи в надлишку, знижують вміст кисню в грунті, а це сприяє підвищеному виділенню в атмосферу двох «парникових» газів - закису азоту і метану. Нітрати небезпечні і для людини: при концентрації понад 50 мг / л зазначається їх пряме общетоксическое вплив, зокрема, виникнення метгемоглобінемії, внаслідок біологічних перетворень нітратів у токсичні сполуки азоту.
До інтенсивного забруднення грунтів призводять відходи і покидьки виробництва. У країні щорічно утворюється понад мільярд тонн промислових відходів, з них більше 50 млн. т особливо токсичних. Величезні площі земель зайняті звалищами, золовідвалів, хвостосховищами та інші, які інтенсивно забруднюють грунти, здатність яких до самоочищення, як відомо, обмежена.
Величезної шкоди для функціонування грунтів представляють газодимового викиди промислових підприємств. Грунт здатна накопичувати дуже небезпечні для здоров'я людини забруднюючі речовини, наприклад, важкі метали. У 1997р. майже 0,4 млн. га в нашій країні виявилися забрудненими міддю, свинцем, кадмієм і ін Ще більше земель були забруднені радіонуклідами та радіоізотопами внаслідок Чорнобильської катастрофи.
Однією з серйозних екологічних проблем стає забруднення земель нафтою і нафтопродуктами
Здоров'ю людей загрожує забруднення грунтів різними патогенами, здатними проникати в організм людини наступним чином: по-перше, через ланцюг «людина - грунт - людина». Патогенні організми виділяються зараженою людиною і через грунт передаються іншому, або через вирощені на зараженій грунті овочі та фрукти. У такий спосіб людина може захворіти на холеру, бацилярних дизентерію, черевний тиф, паратиф і ін Аналогічним шляхом в організм людини можуть потрапляти і черв'яки-паразити, по-друге, через ланцюг «тварини - грунт - людина». Існують ряд захворювань тварин, які передаються людині (лептосоріаз, сибірська виразка, туляремія, лихоманка Ку та ін) шляхом прямого контакту з грунтом, забрудненої виділеннями інфікованих тварин, по-третє, через ланцюг «грунт - людина», коли патогенні організми потрапляють в організм людини при прямому контакті (правець, ботулізм, мікози та ін.)
До числа основних антропогенних впливів на гірські породи відносять: статичні і динамічні навантаження, теплові, електричні та інші впливи.
Статичні навантаження. Це найбільш поширений вид антропогенного впливу на гірські породи. Під дією статичних навантажень від будівель і споруд, що сягають 2 МПа і більше, утворюється зона активного зміни гірських порід приблизно на глибині 70-100 м. При цьому найбільші зміни спостерігаються: 1) у вічній льодистих породах, на ділянках залягання яких часто спостерігаються відтавання, пучение та інші несприятливі процеси, 2) у сільносжімаемих породах, наприклад, заторфованих, мулистих та ін
Динамічні навантаження. Вібрації, удари, поштовхи і інші динамічні навантаження типові при роботі транспорту, ударних і вібраційних будівельних машин, заводських механізмів і т.д. Найбільш чутливі до струсу пухкі недоуплотненние породи (піски, водонасичені леси, торф тощо) - Міцність цих порід помітно знижується, вони ущільнюються (рівномірно або нерівномірно), структурні зв'язки порушуються, можливо раптове розрідження і утворення зсувів, відвалів, пливунів та інших ущербообразующіх процесів.
Іншим видом динамічних навантажень є вибухи, дія яких подібно з сейсмічними. Гірські породи руйнують вибуховим способом при будівництві доріг, гідротехнічних дамб, видобутку корисних копалин і т.д. Дуже часто вибухи супроводжуються порушенням природної рівноваги - виникають зсуви, обвали, осов і т.п. Так, за даними А.А. Махоріна (1985), в результаті вибуху багатотонного заряду в одному з районів Киргизстану, при будівництві кам'яно-накидних греблі, на схилах утворилася зона порушених порід з тріщинами від 0,2 до 1 м в ширину і до 200 м в довжину. За ним відбулися зсуву гірських порід обсягом до 30 тис. м 3.
Тепловий вплив. Підвищення температури гірських порід спостерігається при підземній газифікації вугілля, в основі доменних і мартенівських печей та ін У ряді випадків температура порід підвищується до 40-50 ° С, а іноді і до 100 ° Сі більше (в основі доменних печей). У зоні підземної газифікації вугілля при температурі 1000-1600 ° С породи спікаються, «каменеют», втрачають свої первинні властивості. Як і інші види впливу, теплової антропогенний потік впливає не тільки на стан гірських порід, але і на інші компоненти навколишнього природного середовища: грунту, підземні води, рослинність.
Електричне вплив. Створюване в гірських породах штучне електричне поле (електрифікований транспорт, ЛЕП та ін) породжує блукаючі струми і поля. Найбільш помітно вони проявляються на міських територіях, де є найбільша щільність джерел електроенергії. При цьому змінюються електропровідність, електросопротівляемость та інші електричні властивості порід.
Динамічне, теплове та електричне вплив на гірські породи створює фізичне «забруднення» навколишнього природного середовища.
Масиви гірських порід у ході інженерно-господарського освоєння піддаються потужному антропогенного впливу. При цьому розвиваються такі небезпечні геологічні процеси, як зсуви, карст, підтоплення, просідання та ін Всі ці процеси, якщо вони викликані діяльністю людини і порушують природну рівновагу, називають ущербообразующімі і такими, що завдають екологічний (а, як правило, ще й економічний) шкоди навколишньому природному середовищу.
Зсуви. Зсуви представляють собою ковзання гірських порід вниз по схилу під дією власної ваги грунту і навантаження: фільтраційної, сейсмічної або вібраційної. Зсуви - явище часте на схилах долин річок, ярів, берегів морів, штучних виїмок. Основними антропогенними чинниками, часто накладаються на природні, є: додаткове навантаження на схил від споруд, вібраційне навантаження від рухомого транспорту і сейсмічна від вибухів, обводнення схилу, зміна його форми та ін Великий шкоди природному середовищі щорічно завдають зсувні процеси на берегах Чорноморського узбережжя Кавказу , Криму, в долинах Волги, Дніпра, Дону і багатьох інших річок та гірських районів.
Зсуви порушують стійкість масивів гірських порід, негативно впливають на багато інших компонентів навколишнього природного середовища (порушення поверхневого стоку, виснаження ресурсів підземних вод при їх розкритті, освіта заболоченностей, порушення грунтового покриву, загибель дерев і т.д.). Відомо чимало прикладів зсувних явищ катастрофічного характеру, що призводять до значних людських жертв.
Карст. Геологічна явище, пов'язане з розчиненням водою гірських порід (вапняків, доломіту, гіпсу або кам'яної солі), утворенням при цьому підземних пустот (печер, каверн тощо) і супроводжується провалами земної поверхні, отримало назву карсту. Їх утворення пов'язують з інтенсифікацією відбору підземних вод. Активізація карсту відзначається в багатьох районах Росії. Підтоплення - приклад відповідної реакції геологічного середовища на антропогенний вплив. Під підтопленням розуміють будь-яке підвищення рівня грунтових вод до критичних величин (менше 1-2 м до УГВ).
Підтоплення територій негативно впливає на екологічний стан природного середовища. Масиви гірських порід перезволожуються і заболачиваются. Активізуються зсуви, карст і інші процеси. У лесових грунтах виникають просадки, в глинах - набухання. Просадка призводить до різкої нерівномірного осідання, а набухання - до нерівномірного підйому будівель і споруд. У результаті спорудження відчувають деформації і стають малопридатними для експлуатації, що значно погіршує санітарно-екологічну обстановку в житлових і виробничих приміщеннях. На підтопленої території, в результаті вторинного засолення грунтів пригнічується рослинність, можливо хімічне та бактеріальне забруднення грунтових вод, погіршується санітарно-епідеміологічна обстановка.
Причини підтоплення різноманітні, але практично завжди пов'язані з діяльністю людини. Це - витоку води з підземних водоносних комунікацій, засипка природних дрен - ярів, асфальтування та забудова території, нераціональний полив садів, скверів, підпір підземних вод глибокими фундаментами, фільтрація з водоймищ, ставків - охолоджувачів АЕС та ін [3, с.217- 219]
Мулові опади станцій біологічного очищення стічних вод і компост з міських побутових відходів містять велику кількість органічних і поживних для рослин мінеральних речовин, тому їх використовують як добриво. Проте вони, як правило, містять багато металів у концентраціях, які є токсичними. При внесенні в грунти мулових опадів і компосту в дозах, обумовлених за їх удобрительной цінності, можна прогнозувати збільшення вмісту токсичних елементів у грунтах у кілька разів. Хімічні елементи, умовно звані важкими металами свинець, цинк, мідь, кадмій, ванадій і ін, не тільки самі є небезпечними для здоров'я людини, але і служать індикаторами присутності більш широкого спектра забруднюючих речовин (газів, органічних сполук). Величину сумарного показника забруднення грунтів використовують для оцінки рівня небезпеки забруднення території міста. Значення сумарного показника забруднення грунтів використовують для оцінки рівня небезпеки забруднення території міста. Значення забруднення до 16 відповідають припустимому рівню небезпеки для здоров'я населення; від 16 до 32 - помірковано небезпечному; від 32 до 128 - небезпечному, понад 128 - надзвичайно небезпечному Геохімічне вивчення грунтів у місті на регулярній основі дозволяє отримати просторову структуру забруднення сельбищних територій і виявити ділянки , проживання на яких пов'язане з найбільшим ризиком для здоров'я населення.
Негативний вплив на стан грунту в місті робить використання повареної і інших солей для боротьби з ожеледицею в зимовий період і витоки високомінералізованих технологічних розчинів. Це призводить до зростання кількості фітотоксичних сполук у складі грунтів. Відомо, що хлориди натрію і кальцію руйнівно діють на грунтові колоїди і викликають при визначених концентраціях загибель рослин. У талої снігової воді великого промислового міста може міститися хлору-іона в 150 разів більше, ніж у природного річковій воді [1, с.35]
Згідно з чинним законодавством порушені землі мають бути відновлені рекультивацією. Зокрема, рекультивацію кар'єрів повинні здійснювати ті гірничодобувні підприємства, які їх створили.
Рекультиваційні роботи здійснюються в два етапи:
Технічна рекультивація, потім біологічна.
У ході технічної рекультивації порушені землі готують для подальшого використання: планують їх поверхню; знімають, перевозять і складують у бурти родючий грунт (це роблять до початку проходки кар'єра); будують дороги, гідротехнічні та меліоративні споруди. Якщо відвальні породи містять шкідливі для рослин речовини, то на них після планування кладуть шар нейтральної породи (глини, піску і т.д.) Після планування відвали мають пройти стабілізацію (один-два роки), коли під дією сил тяжіння і зволоження відвальні породи ущільнюються.
Біологічна рекультивація передбачає комплекс робіт для поліпшення фізичних і агрохімічних властивостей грунту на рекультивованих землях (вапнування, пескование, внесення мінеральних добрив також). Знятий раніше родючий грунт, що зберігався в буртах, наноситься на поверхню спланованих і стабілізованих відвалів.
Рекреаційна рекультивація проводиться поблизу міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку. Найчастіше вона об'єднується з водогосподарської та лісогосподарської рекультивацією (створюють озера в кар'єрах, на їх берегах влаштовують пляжі, бази відпочинку, висаджують дерева, чагарники і т.п.)
Санітарно-гігієнічна рекультивація здійснюється для консервації порушених земель, припинення шкідливої дії кар'єрів, відвалів на природне середовище (щоб відвал не забруднював повітря і підземні води), якщо з якихось причин використання порушених земель є недоцільним.
Будівельна рекультивація - це підготовка порушених земель для спорудження житлових будинків, спортивних майданчиків, промислових підприємств, складів і т.д. Кар'єри при цьому засипаються відвальними породами, підводяться дороги, теплотраси, проводяться меліоративні роботи.
До важливих методів захисту грунтів від техногенного забруднення відносяться методи моніторингу за станом навколишнього середовища, які дозволяють об'єктивно оцінити стан навколишнього середовища, його складових у межах обстежуваних територій і залежно від цієї оцінки прийняти вірне рішення щодо охорони навколишнього середовища, раціонального використання її ресурсів. [4, с.184-186]
Рекультивація земель має бути завершальним етапом тих виробничих процесів, які призводять до порушення грунтового покриву або літогенної основи території. Складання проектів рекультивації
слід проводити одночасно з проектуванням основного виробничого об'єкта і враховувати весь комплекс природних, господарських,
економічних, соціальних і санітарно-гігієнічних факторів. Вони визначають вибір напрямку рекультиваційних робіт, наприклад, рекреаційного (створення зон відпочинку і спорту з парками, водоймами для оздоровчих цілей, туристичних баз та ін), водогосподарського, будівельного і ін
2. Кучерявий В.П. Урбоекологія. - Л.: Світ, 2007. - 360С.
3. КоробкінВ.І., Передільське Л.В. Екологія в питаннях і відповідях. - Р н / Д.: Фенікс, 2006. - 384с.
4. Білявській Г.О. та ін. Основи екології. - К.: Либідь, 2004. - 408с.
Грунтовий покрив промислових міст. Тенденції його забруднення
План
Введення
1. Види, будова і функції міської грунту
2.Загрязненіе грунту
3. Шляхи збереження грунту
Висновок
Література
Введення
Грунт - це верхній шар земної кори, видозмінений почвообразующімі чинниками. До числа цих факторів відносять материнську породу, вік грунту, рельєфні поверхні, клімат, грунтові організми.Грунт, як один з основних елементів біосфери, відіграє важливу роль в процесі життя на Землі, має великий вплив на інші її компоненти - атмосферне повітря, підземні та поверхневі водні джерела. Від типу грунту, її хімічного складу залежать врожайність, хімічний склад харчових продуктів рослинного, а, отже, і тваринного походження.
Грунт є одним з климатообразующих факторів. Фізико-хімічний склад грунту впливає на тепловий режим її приземного шару повітря. Активізація небезпечних геологічних процесів в містах України, обумовлена техногенною діяльністю людини, призвела до ряду катастрофічних наслідків. Величезний економічний збиток, пов'язаний з цим і супутні їм людські жертви говорять про необхідність особливої уваги до еколого-геологічним факторам при господарському освоєнні територій.
1. Види, будова і функції міської грунту
У процесі урбанізації рельєф освоюваної території піддається перетворенням у відповідності з потребами певного етапу розвитку міста.Різноманітність природних умов на Землі привело до формування неоднорідного грунтового покриву з певною закономірністю зміни типу грунтів по природних зонах і в зв'язку з висотною зональністю. У будь-якій точці місцевості грунт також неоднорідна і характеризується диференціацією профілю на більш-менш чітко виражені генетичні горизонти. За диференційованого грунтового профілю представлений на рис.1
Рис.1 Схема будови грунтового профілю: А 1-гумусово-акумулятивний горизонт; А 2 - елювіальний горизонт; А 2 В - елювіальний-іллювіальний горизонт; В - іллювіальний горизонт; С - материнська порода
На формування певного типу грунту і грунтового профілі впливають клімат, материнські гірські породи, які її підстилають, рельєф, характер водообміном процесів, тип природної рослинності, характерної для даної кліматичної зони, тварини і мікроорганізми живуть у грунті. Типовими для України є чорноземи, сірі і бурі лісові, каштанові і дерново-підзолисті грунти.
В останні століття важливим фактором грунтоутворення стала діяльність людини. На урбанізованих територіях, у порівнянні природними, антропогенний фактор у грунтоутворенні можна вважати ведучим. Для міст характерні так звані техноземів - грунти, створювані людиною в процесі рекультивації тих чи інших об'єктів господарського освоєння ділянок землі. Техноземів частково успадковують властивості зональних порушених грунтів і гірських порід, частково формуються під впливом потужної техніки, використовуваної при укладанні грунтового шару. Для них характерна відсутність чітко виражених горизонтів, найчастіше мозаїчний характер забарвлення, підвищена щільність і, відповідно, менша пористість.
Повнопрофільні грунту, близькі до природних, можуть зберігатися в місті в зоні лісопарків і старих паркових насаджень.
Незалежно від типу грунтів основною властивістю, за якою проводиться їхня оцінка, є родючість. Родючість грунтів обумовлена наявністю в їх складі органічних і мінеральних поживних речовин, певними параметрами структури, що підтримують нормальний газообмін і водообмін, фізико-хімічними характеристиками (концентрацією водневих іонів і сольовим режимом), що підтримують нормальне протікання фізіологічних процесів у рослинах. Родючість грунту забезпечує певну біологічну продуктивність природної рослинності і врожай сільськогосподарських культур. Будучи найважливішою ланкою біологічного круговороту речовин, грунт продукує основний харчовий і енергетичний матеріал для інших мешканців планети. При цьому вона виконує функції регулятора, що підтримує природний склад атмосфери за рахунок перетворення конаючої біоти і продуктів виробничої діяльності людини. Саме ця сторона участі грунту в біологічному круговороті речовин робить її найважливішою складовою екосистем міст. Використання грунтів у містах, як правило, має несільськогосподарських характер.
Найважливіший напрямок їхнього використання - створення парків, скверів, газонів, покрить для спортивних споруд. Дерновий шар грунтового профілю використовують для кріплення укосів при будівництві транспортних виїмок, насипів і т.п. Неродючі грунти поряд з суглинками та іншими грунтовими матеріалами застосовують для основ при будівництві будинків. Завдяки високій поглинальної здатності грунт виконує роль фільтра для очищення поверхневого стоку. Глини і суглинки використовують для протифільтраційних екранів полігонів поховання побутових і виробничих відходів. [1, с.30-31]
2. Забруднення грунту
На території міст грунти піддаються забрудненню, яке можна підрозділити на механічне, хімічне та біологічне.Механічне забруднення полягає в засміченні грунтів великоуламковим матеріалом у вигляді будівельного сміття, битого скла, кераміки та інших щодо інертних відходів. Це справляє негативний вплив на механічні властивості грунтів.
Хімічне забруднення грунтів пов'язано з проникненням у них речовин, що змінюють природну концентрацію хімічних елементів до рівня, що перевищує норму, наслідком чого є зміна фізико-хімічних властивостей грунтів. Цей вид їхнього забруднення є найбільш поширеним, довготривалим і небезпечним.
Біологічне забруднення пов'язане з привнесенням у грунтове середовище і розмноженням у ній небезпечних для людини організмів. Бактеріологічні, гельмінтологічні та ентомологічні показники стану грунтів міських територій визначають рівень їхньої епідеміологічної небезпеки. Ці види забруднення підлягають контролю насамперед на території селітебних і рекреаційних зон. [2, с83-86]
Основні забруднювачі грунту: 1) пестициди (отрутохімікати), 2) мінеральні добрива; 3) відходи і покидьки виробництва; 4) газодимового викиди забруднюючих речовин в атмосферу; 5) нафту і нафтопродукти.
В даний час вплив пестицидів на здоров'я населення прирівнюють до впливу на людину радіоактивних речовин. За даними ВООЗ, отруєння пестицидами у світі щороку піддаються до 2 млн. чоловік, з них 40 тис. - з летальним результатом. Переважна частина застосовуваних пестицидів потрапляє в навколишнє середовище (воду, повітря).
Вони викликають глибокі зміни всієї екосистеми, діючи на всі живі організми, в той час як використовуються для знищення дуже обмеженого числа видів. У результаті спостерігається інтоксикація величезного числа інших біологічних видів (корисних комах, птахів) аж до їх зникнення.
Серед пестицидів найбільшу небезпеку представляють стійкі хлорорганічні сполуки, які можуть зберігатися в грунтах протягом багатьох років, і навіть малі їх концентрації в результаті біологічного накопичення можуть стати небезпечними для життя організмів, тому що мають мутагенними і канцерогенними властивостями. Потрапляючи в організм людини, вони можуть викликати швидке зростання злоякісних новоутворень, а також вражати генетично, що небезпечно для здоров'я майбутніх поколінь. Ось чому застосування найбільш небезпечного з них - ДДТ в нашій країні і в більшості розвинених країн заборонено. Пестициди здатні проникати в рослини з забрудненого грунту через кореневу систему, накопичуватися у біомасі та згодом заражати харчовий ланцюг. При розпилюванні пестицидів спостерігається значна інтоксикація птахів (орнітофауни). Особливо страждають популяції співочих і перелітних дроздів, жайворонків та інших горобиних.
З тривалим застосуванням пестицидів пов'язують також розвиток резистентних (стійких) рас шкідників і поява нових шкідливих організмів, природні вороги яких були знищені.
Таким чином, можна з упевненістю констатувати, що загальний екологічну шкоду від використання забруднюючих грунт пестицидів багаторазово перевищує користь від їх застосування.
Виявилося також, що нітрати, перебуваючи в надлишку, знижують вміст кисню в грунті, а це сприяє підвищеному виділенню в атмосферу двох «парникових» газів - закису азоту і метану. Нітрати небезпечні і для людини: при концентрації понад 50 мг / л зазначається їх пряме общетоксическое вплив, зокрема, виникнення метгемоглобінемії, внаслідок біологічних перетворень нітратів у токсичні сполуки азоту.
До інтенсивного забруднення грунтів призводять відходи і покидьки виробництва. У країні щорічно утворюється понад мільярд тонн промислових відходів, з них більше 50 млн. т особливо токсичних. Величезні площі земель зайняті звалищами, золовідвалів, хвостосховищами та інші, які інтенсивно забруднюють грунти, здатність яких до самоочищення, як відомо, обмежена.
Величезної шкоди для функціонування грунтів представляють газодимового викиди промислових підприємств. Грунт здатна накопичувати дуже небезпечні для здоров'я людини забруднюючі речовини, наприклад, важкі метали. У 1997р. майже 0,4 млн. га в нашій країні виявилися забрудненими міддю, свинцем, кадмієм і ін Ще більше земель були забруднені радіонуклідами та радіоізотопами внаслідок Чорнобильської катастрофи.
Однією з серйозних екологічних проблем стає забруднення земель нафтою і нафтопродуктами
Здоров'ю людей загрожує забруднення грунтів різними патогенами, здатними проникати в організм людини наступним чином: по-перше, через ланцюг «людина - грунт - людина». Патогенні організми виділяються зараженою людиною і через грунт передаються іншому, або через вирощені на зараженій грунті овочі та фрукти. У такий спосіб людина може захворіти на холеру, бацилярних дизентерію, черевний тиф, паратиф і ін Аналогічним шляхом в організм людини можуть потрапляти і черв'яки-паразити, по-друге, через ланцюг «тварини - грунт - людина». Існують ряд захворювань тварин, які передаються людині (лептосоріаз, сибірська виразка, туляремія, лихоманка Ку та ін) шляхом прямого контакту з грунтом, забрудненої виділеннями інфікованих тварин, по-третє, через ланцюг «грунт - людина», коли патогенні організми потрапляють в організм людини при прямому контакті (правець, ботулізм, мікози та ін.)
До числа основних антропогенних впливів на гірські породи відносять: статичні і динамічні навантаження, теплові, електричні та інші впливи.
Статичні навантаження. Це найбільш поширений вид антропогенного впливу на гірські породи. Під дією статичних навантажень від будівель і споруд, що сягають 2 МПа і більше, утворюється зона активного зміни гірських порід приблизно на глибині 70-100 м. При цьому найбільші зміни спостерігаються: 1) у вічній льодистих породах, на ділянках залягання яких часто спостерігаються відтавання, пучение та інші несприятливі процеси, 2) у сільносжімаемих породах, наприклад, заторфованих, мулистих та ін
Динамічні навантаження. Вібрації, удари, поштовхи і інші динамічні навантаження типові при роботі транспорту, ударних і вібраційних будівельних машин, заводських механізмів і т.д. Найбільш чутливі до струсу пухкі недоуплотненние породи (піски, водонасичені леси, торф тощо) - Міцність цих порід помітно знижується, вони ущільнюються (рівномірно або нерівномірно), структурні зв'язки порушуються, можливо раптове розрідження і утворення зсувів, відвалів, пливунів та інших ущербообразующіх процесів.
Іншим видом динамічних навантажень є вибухи, дія яких подібно з сейсмічними. Гірські породи руйнують вибуховим способом при будівництві доріг, гідротехнічних дамб, видобутку корисних копалин і т.д. Дуже часто вибухи супроводжуються порушенням природної рівноваги - виникають зсуви, обвали, осов і т.п. Так, за даними А.А. Махоріна (1985), в результаті вибуху багатотонного заряду в одному з районів Киргизстану, при будівництві кам'яно-накидних греблі, на схилах утворилася зона порушених порід з тріщинами від 0,2 до 1 м в ширину і до 200 м в довжину. За ним відбулися зсуву гірських порід обсягом до 30 тис. м 3.
Тепловий вплив. Підвищення температури гірських порід спостерігається при підземній газифікації вугілля, в основі доменних і мартенівських печей та ін У ряді випадків температура порід підвищується до 40-50 ° С, а іноді і до 100 ° Сі більше (в основі доменних печей). У зоні підземної газифікації вугілля при температурі 1000-1600 ° С породи спікаються, «каменеют», втрачають свої первинні властивості. Як і інші види впливу, теплової антропогенний потік впливає не тільки на стан гірських порід, але і на інші компоненти навколишнього природного середовища: грунту, підземні води, рослинність.
Електричне вплив. Створюване в гірських породах штучне електричне поле (електрифікований транспорт, ЛЕП та ін) породжує блукаючі струми і поля. Найбільш помітно вони проявляються на міських територіях, де є найбільша щільність джерел електроенергії. При цьому змінюються електропровідність, електросопротівляемость та інші електричні властивості порід.
Динамічне, теплове та електричне вплив на гірські породи створює фізичне «забруднення» навколишнього природного середовища.
Масиви гірських порід у ході інженерно-господарського освоєння піддаються потужному антропогенного впливу. При цьому розвиваються такі небезпечні геологічні процеси, як зсуви, карст, підтоплення, просідання та ін Всі ці процеси, якщо вони викликані діяльністю людини і порушують природну рівновагу, називають ущербообразующімі і такими, що завдають екологічний (а, як правило, ще й економічний) шкоди навколишньому природному середовищу.
Зсуви. Зсуви представляють собою ковзання гірських порід вниз по схилу під дією власної ваги грунту і навантаження: фільтраційної, сейсмічної або вібраційної. Зсуви - явище часте на схилах долин річок, ярів, берегів морів, штучних виїмок. Основними антропогенними чинниками, часто накладаються на природні, є: додаткове навантаження на схил від споруд, вібраційне навантаження від рухомого транспорту і сейсмічна від вибухів, обводнення схилу, зміна його форми та ін Великий шкоди природному середовищі щорічно завдають зсувні процеси на берегах Чорноморського узбережжя Кавказу , Криму, в долинах Волги, Дніпра, Дону і багатьох інших річок та гірських районів.
Зсуви порушують стійкість масивів гірських порід, негативно впливають на багато інших компонентів навколишнього природного середовища (порушення поверхневого стоку, виснаження ресурсів підземних вод при їх розкритті, освіта заболоченностей, порушення грунтового покриву, загибель дерев і т.д.). Відомо чимало прикладів зсувних явищ катастрофічного характеру, що призводять до значних людських жертв.
Карст. Геологічна явище, пов'язане з розчиненням водою гірських порід (вапняків, доломіту, гіпсу або кам'яної солі), утворенням при цьому підземних пустот (печер, каверн тощо) і супроводжується провалами земної поверхні, отримало назву карсту. Їх утворення пов'язують з інтенсифікацією відбору підземних вод. Активізація карсту відзначається в багатьох районах Росії. Підтоплення - приклад відповідної реакції геологічного середовища на антропогенний вплив. Під підтопленням розуміють будь-яке підвищення рівня грунтових вод до критичних величин (менше 1-2 м до УГВ).
Підтоплення територій негативно впливає на екологічний стан природного середовища. Масиви гірських порід перезволожуються і заболачиваются. Активізуються зсуви, карст і інші процеси. У лесових грунтах виникають просадки, в глинах - набухання. Просадка призводить до різкої нерівномірного осідання, а набухання - до нерівномірного підйому будівель і споруд. У результаті спорудження відчувають деформації і стають малопридатними для експлуатації, що значно погіршує санітарно-екологічну обстановку в житлових і виробничих приміщеннях. На підтопленої території, в результаті вторинного засолення грунтів пригнічується рослинність, можливо хімічне та бактеріальне забруднення грунтових вод, погіршується санітарно-епідеміологічна обстановка.
Причини підтоплення різноманітні, але практично завжди пов'язані з діяльністю людини. Це - витоку води з підземних водоносних комунікацій, засипка природних дрен - ярів, асфальтування та забудова території, нераціональний полив садів, скверів, підпір підземних вод глибокими фундаментами, фільтрація з водоймищ, ставків - охолоджувачів АЕС та ін [3, с.217- 219]
Мулові опади станцій біологічного очищення стічних вод і компост з міських побутових відходів містять велику кількість органічних і поживних для рослин мінеральних речовин, тому їх використовують як добриво. Проте вони, як правило, містять багато металів у концентраціях, які є токсичними. При внесенні в грунти мулових опадів і компосту в дозах, обумовлених за їх удобрительной цінності, можна прогнозувати збільшення вмісту токсичних елементів у грунтах у кілька разів. Хімічні елементи, умовно звані важкими металами свинець, цинк, мідь, кадмій, ванадій і ін, не тільки самі є небезпечними для здоров'я людини, але і служать індикаторами присутності більш широкого спектра забруднюючих речовин (газів, органічних сполук). Величину сумарного показника забруднення грунтів використовують для оцінки рівня небезпеки забруднення території міста. Значення сумарного показника забруднення грунтів використовують для оцінки рівня небезпеки забруднення території міста. Значення забруднення до 16 відповідають припустимому рівню небезпеки для здоров'я населення; від 16 до 32 - помірковано небезпечному; від 32 до 128 - небезпечному, понад 128 - надзвичайно небезпечному Геохімічне вивчення грунтів у місті на регулярній основі дозволяє отримати просторову структуру забруднення сельбищних територій і виявити ділянки , проживання на яких пов'язане з найбільшим ризиком для здоров'я населення.
Негативний вплив на стан грунту в місті робить використання повареної і інших солей для боротьби з ожеледицею в зимовий період і витоки високомінералізованих технологічних розчинів. Це призводить до зростання кількості фітотоксичних сполук у складі грунтів. Відомо, що хлориди натрію і кальцію руйнівно діють на грунтові колоїди і викликають при визначених концентраціях загибель рослин. У талої снігової воді великого промислового міста може міститися хлору-іона в 150 разів більше, ніж у природного річковій воді [1, с.35]
3. Шляхи збереження грунту
У результаті господарської діяльності людини створюються порушені землі, які втратили свою господарську цінність, а іноді навіть стали джерелом забруднення навколишнього природного середовища. Найбільше порушують землю відкриті гірничі виробки (кар'єри). У Криворізькому регіоні, наприклад, великі площі колись родючої землі перетворені залізорудними кар'єрами в площі «місячного ландшафту», де не може існувати жодна рослина або тварина. Землі руйнуються також відвалами пустих порід, шлаків, звалищами сміття та побутових відходів поблизу великих міст. Кар'єри, відвали, терикони, звалища, крім того, що вони займають великі площі земної поверхні, стають джерелом забруднення атмосфери і гідросфери: з них вітрами розносяться пил, деякі терикони димлять, викидають у повітря оксиди сірки; забруднені води з відвалів потрапляють у водоносні горизонти і водотоки. Через інтенсивне відкачування з шахт і кар'єрів підземних вод знижується їхній рівень на прилеглих територіях, іноді ж (поблизу великих кар'єрів) підземні води зникають зовсім.Згідно з чинним законодавством порушені землі мають бути відновлені рекультивацією. Зокрема, рекультивацію кар'єрів повинні здійснювати ті гірничодобувні підприємства, які їх створили.
Рекультиваційні роботи здійснюються в два етапи:
Технічна рекультивація, потім біологічна.
У ході технічної рекультивації порушені землі готують для подальшого використання: планують їх поверхню; знімають, перевозять і складують у бурти родючий грунт (це роблять до початку проходки кар'єра); будують дороги, гідротехнічні та меліоративні споруди. Якщо відвальні породи містять шкідливі для рослин речовини, то на них після планування кладуть шар нейтральної породи (глини, піску і т.д.) Після планування відвали мають пройти стабілізацію (один-два роки), коли під дією сил тяжіння і зволоження відвальні породи ущільнюються.
Біологічна рекультивація передбачає комплекс робіт для поліпшення фізичних і агрохімічних властивостей грунту на рекультивованих землях (вапнування, пескование, внесення мінеральних добрив також). Знятий раніше родючий грунт, що зберігався в буртах, наноситься на поверхню спланованих і стабілізованих відвалів.
Рекреаційна рекультивація проводиться поблизу міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку. Найчастіше вона об'єднується з водогосподарської та лісогосподарської рекультивацією (створюють озера в кар'єрах, на їх берегах влаштовують пляжі, бази відпочинку, висаджують дерева, чагарники і т.п.)
Санітарно-гігієнічна рекультивація здійснюється для консервації порушених земель, припинення шкідливої дії кар'єрів, відвалів на природне середовище (щоб відвал не забруднював повітря і підземні води), якщо з якихось причин використання порушених земель є недоцільним.
Будівельна рекультивація - це підготовка порушених земель для спорудження житлових будинків, спортивних майданчиків, промислових підприємств, складів і т.д. Кар'єри при цьому засипаються відвальними породами, підводяться дороги, теплотраси, проводяться меліоративні роботи.
До важливих методів захисту грунтів від техногенного забруднення відносяться методи моніторингу за станом навколишнього середовища, які дозволяють об'єктивно оцінити стан навколишнього середовища, його складових у межах обстежуваних територій і залежно від цієї оцінки прийняти вірне рішення щодо охорони навколишнього середовища, раціонального використання її ресурсів. [4, с.184-186]
Висновок
Багатостороннє вплив техногенезу на природні грунту і ландшафти і різна відповідна реакція екосистем не дозволяють однозначно підходити до вирішення питання про рекультивацію будь-якої території. Не завжди виявляється доцільним відновлення колишніх комплексів, які були до порушення природного середовища. Однак рекультивуються землі та прилеглі до них території після завершення всього комплексу робіт повинні представляти собою організований і стійкий до техногенного впливу ландшафт.Рекультивація земель має бути завершальним етапом тих виробничих процесів, які призводять до порушення грунтового покриву або літогенної основи території. Складання проектів рекультивації
слід проводити одночасно з проектуванням основного виробничого об'єкта і враховувати весь комплекс природних, господарських,
економічних, соціальних і санітарно-гігієнічних факторів. Вони визначають вибір напрямку рекультиваційних робіт, наприклад, рекреаційного (створення зон відпочинку і спорту з парками, водоймами для оздоровчих цілей, туристичних баз та ін), водогосподарського, будівельного і ін
Література
1. Екологія міста. Під заг. Ред. д.т.н., проф. Стольберг Ф.В. - К.: Лібра, 2006. - 464с.2. Кучерявий В.П. Урбоекологія. - Л.: Світ, 2007. - 360С.
3. КоробкінВ.І., Передільське Л.В. Екологія в питаннях і відповідях. - Р н / Д.: Фенікс, 2006. - 384с.
4. Білявській Г.О. та ін. Основи екології. - К.: Либідь, 2004. - 408с.