Источник загрязнения почвы

3.Источники загрязнение  почвы. 
 

Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими  веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли  образуется одна тонна отходов, в  том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых. 

Источники загрязнение  почвы могут быть классифицированы следующим образом. 

Жилые дома и коммунально-бытовые  предприятия. В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые  отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т.п. Все  это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например, хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества - диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов. 

Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать токсическое  воздействие на живые организмы  и растения. Например, в отходах  металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных тяжелых  металлов. Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную  среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс  и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве синтетических  каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых  изделий в окружающую среду поступают  пылевидные ингредиенты, сажа, которые  оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых  деталей, а при эксплуатации шин  – изношенные и вышедшие из строя  покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация изношенных шин  в настоящее время являются еще  нерешенными проблемами, так как  при этом часто происходит сильные  пожары, которые очень трудно тушить. Степень утилизации изношенных шин  не превышает 30% от общего их объема. 

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли  или поглощаемые растениями. В  последнем случае эти вещества также  попадают в почву и вовлекаются  в круговорот, связанный с пищевыми цепями. 

Сельское хозяйство. Загрязнение почвы в сельском хозяйстве происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных  удобрений и ядохимикатов. Известно, что в составе некоторых ядохимикатов содержится ртуть. 

Рассмотрим более  подробно загрязнение почвы тяжелыми металлами и ядохимикатами. 

Загрязнение почвы  тяжелыми металлами. Тяжелыми металлами  называют цветные металлы, плотность  которых больше плотности железа. К ним относятся свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. 

Особенностью тяжелых  металлов является то, что в небольших  количествах почти все они  необходимы для растений и живых  организмов. В организме человека тяжелые металлы участвуют в  жизненно важных биохимических процессах. Однако превышение допустимого их количества приводит к серьезным заболеваниям. 

Тяжелые металлы  накапливаются в почве и способствуют постепенному изменению ее химического  состава, нарушению жизнедеятельности  растений и живых организмов. Из почвы тяжелые металлы могут  попасть в организм животных и  людей и вызывать нежелательные  последствия. 

Установлено, что  ртуть в почву поступает с  некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из  строя измерительными приборами. Например, одна люминесцентная лампа содержит 80 мг ртути. Суммарные  неконтролируемые выбросы ртути  составляют 4-5 тыс. т/год. Предельно  допустимая концентрация ртути в  почве составляет 2,1 мг/кг. При постоянном поступлении ртути в организм в малых количествах происходит поражение нервной системы, приводящей к легкой возбудимости и ослаблению памяти. 

Весьма токсичным  для живых организмов является свинец. Из каждой тонны добываемого свинца до 25 кг его поступает в окружающую среду. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу вместе с выхлопными газами автомобилей при сжигании этилированного бензина, так как 1 л  бензина содержит до 0,5 г тетраэтилсвинца. Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных  дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Предельно допустимая концентрация свинца в почве =32 мг/кг. Превышение этого показателя увеличивает  вероятность попадания свинца в  организм человека через сельскохозяйственные продукты, что может привести к  поражению центральной нервной  системы, печени, почек и мозга. В промышленных районах содержание свинца в почве в 25-27 раз больше, чем в сельскохозяйственных. 

Загрязнение почвы  медью и цинком ежегодно составляет 35 и 27 кг/км соответственно. Повышение  концентраций этих металлов в почве  приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. 

Большую опасность  для человека представляет накопление в почве кадмия. В природе кадмий находится в почве и в воде, а также в тканях растений. Всемирная  организация здравоохранения рекомендовала  ограничение дозы кадмия, поступающего с пищей в организм человека, до 70 мкг в сутки. Потребляя пищу, содержащую повышенные дозы кадмия, приводит к деформации скелета, снижению роста  и сильным болевым ощущениям  в пояснице.  

Загрязнение почвы  пестицидами. Почва загрязняется также  при использовании в сельском хозяйстве пестицидов. Известно, что  нормальный рост растений определяется различными физическими, химическими  и биологическими процессами, которые  протекают в почве. При попадании  в почву пестициды могут быть включены в эти процессы с их накоплением  в растениях. Кроме того, они сохраняют  устойчивость в почве длительное время, что также обуславливает  их накопление в пищевых цепях. 

Пестициды, или ядохимикаты, по назначению подразделяются на следующие  группы: 

-инсектициды, представляющие  собой химикаты для борьбы  с вредителями сельскохозяйственных  культур (тиофос, метафос, карбофос, хлорофос, карбаматы); 

- гербициды, предназначенные  для борьбы с сорными травами  (амины, карбаматы, триазины); 

- фунгициды, или  химикаты для борьбы с грибковыми  болезнями растений (бензимидазолы, морфолины, дитиокарбаматы, тетраметилтиурамдисульфид); 

-  регуляторы роста  растений; 

- дефолианты, вызывающие  преждевременное старение листьев  растений. Они широко применяются  при механизированной сборке  хлопка для ускорения опадения  листьев у хлопчатника. 

Дефолианты применялись  во время войны во Вьетнаме для  оголения джунглей. Это позволяло  американской авиации обнаружить военные  базы вьетнамских партизан. 

Одним из первых пестицидов был печально известный ДДТ –  дифенилдихлортрихлорэтан. Впервые он был синтезирован немецким химиком П.Мюллером. Этот препарат обладал высокоэффективными инсектицидными свойствами и поэтому долгое время успешно применялся против малярийных комаров, клещей, вшей. В 1944-1946 годах с помощью ДДТ успешно подавляли очаги сыпного тифа в Неаполе и малярии в некоторых провинциях Италии. В СССР с помощью ДДТ был уничтожен клещ, переносящий таежный энцефалит. Все это в свое время послужило причиной присуждения П. Мюллеру Нобелевской премии. Однако много позже обнаружилось, что ДДТ обладая высокой устойчивостью в природной среде, способен накапливаться в пищевых цепях и наносить существенный вред животному миру. Попадая в организм человека, ДДТ аккумулируется в мозге и действует как нервный яд. При этом нормальное функционирование мозга может быть нарушено. 

Применение ДДТ  в настоящее время запрещено, но предполагают, что в биохимическом  круговороте количество ДДТ в  настоящее время составляет около 1 млн.т. 

Необходимость применения пестицидов в сельском хозяйстве  обусловлена тем, что без них  урожайность сельскохозяйственных культур резко падает и составляет лишь 20-40% от возможной при их применении. Трудно себе представить уничтожение колорадского жука на картофельных плантациях без применения пестицидов. 

Загрязнение литосферы  при захоронении радиоактивных  отходов. 

В процессе ядерной  реакции на атомных электростанциях  лишь 0,5-1,5% ядерного топлива превращается в тепловую энергию, а остальная  часть(98,5-99,5%) выгружается из атомных  реакторов в виде отходов. Эти  отходы представляют собой радиоактивные  продукты расщепления урана - плутоний, цезий, стронций и другие. Если учитывать, что загрузка ядерного топлива в  реакторе составляет 180 т, то утилизация и захоронение отработанного  ядерного представляют собой труднорешимую проблему. 

Ежегодно в мире при производстве электроэнергии на атомных электростанциях образуется около 200000 куб.м. радиоактивных отходов  с низкой и промежуточной активностью  и 10000 куб.м. высокоактивных отходов  и отработанного ядерного топлива. 

Радиоактивные отходы бывают жидкими и твердыми. В зависимости  от агрегатного состояния изменяются условия их захоронения. 

Высокоактивные жидкие радиоактивные отходы, способные  к взрыву, в виде азотнокислых водных растворов хранят в аппаратах  объемом до нескольких кубометров с  двойными стенками из нержавеющей стали  и с мешалкой.  

Жидкие высокоактивные радиоактивные отходы, не способные  к взрыву хранятся в могильниках, которые состоят из шахт и помещений  для хранения.  

В настоящее время  одним из безопасных способов устранения опасности радиоактивного излучения  твердых ядерных отходов является их захоронение. Твердые радиоактивные  отходы хоронят в специальных  контейнерах в подземных штольнях, тоннелях. К ним предъявляются  особые требования при транспортировке  к месту захоронения.