Реферат.
Земельные ресурсы
и охрана земель от загрязнения
Введение
Почвенный покров
- важнейшее природное образование.Его
роль в жизни общества определяется тем,
что почва представляет собой основной
источник продовольствия,обеспечивающий95-97%
продовольственных ресурсов для населения
планеты. Особое свойство почвенного покрова
- его плодородие,под которым понимается
совокупность свойств почвы,обеспечивающих
урожай сельскохозяйственных культур.
Естественное плодородие почвы связано
с запасом питательных веществ в ней и
ее водным,воздушным и тепловым режимами.Почва
обеспечивает потребность растений в
водном и азотном питании, являясь важнейшим
агентом их фотосинтетической деятельности.Плодородие
почвы зависит также от величины аккумулированнойв
ней солнечной энергии. Растительность
аккумулирует ежегодно большое количество
солнечной энергии в ходе фотосинтеза
и создания биомассы,трансформируясь
в n*10^10 т. органического вещества. Большая
часть синтезированного органического
вещества вследствие его разложения возвращается
в почву и воду.Потребление фитомассы
человеком оценивается величиной порядка
3.6*10^8 т.Почвенный покров принадлежит к
саморегулирующейся биологической системе,
являющейся важнейшей частью биосферы
в целом. Живые организмы,растения и животные,
населяющие Землю, фиксируют солнечную
энергию в форме фито- или зоомассы.Продуктивность
наземных экосистем зависит от теплового
и водного балансов земной поверхности,который
определяет многообразие форм обмена
энергией и веществом в пределах географической
оболочки планеты.
Земельные ресурсы
мира
Земельные ресурсы
- земная поверхность,пригодная для проживания
человека и для любых видов хозяйственной
деятельности.Земельные ресурсы характеризуются
величиной территории и ее качеством:рельефом,
почвенным покровом и комплексом других
природных условий.
В понятие«земля» очень часто вкладывают
смысл термина«территория»,т. е. пространства,на
котором возникло, существует и развивается
человеческое общество. От этого значения
земли как пространства жизни общества
отличается ее значение как природного
ресурса, используемого в хозяйстве(как
главного средства производства продовольствия
и сырья в сельском хозяйстве,арены для
строительства промышленных и гражданских
объектов, прокладки транспортных магистралей
и т. п.). Иными словами, к земельным ресурсам
относят земли, используемые или пригодные
к использованию в хозяйственных целях.
Площадь земельных ресурсов мира(134 млн
кв. км)относительно невелика и составляет
всего 26,3% от общей площади нашей планеты
(510 млн кв. км). По отношению к площади суши(149
млн кв. км) их доля значительно выше и
составляет89,9% (остальное— около 15 млн
кв. км занимают ледяные пустыни Арктики
и Антарктики).Однако при этом более трети
площади земельных ресурсов (33%)приходится
на малопродуктивные,т. е> пригодные,но
не используемые в хозяйстве земли (разнообразные
неудобья —болота, тундры,полярные,высокогорные
и аридные пустыни,карстовые районы, скальные
грунты, прибрежные пески и пр.),освоение
которых требует огромных капитальных
затрат. Поэтому исключительно важное
значение имеет рациональное использование
уже вовлеченных в хозяйственный оборот
земельных ресурсов, т. е.земель, используемых
для производства продуктов питания и
сырья(сельскохозяйственные угодья), земель,покрытых
лесом,и пр.
Сельскохозяйственные
угодья занимают48,1 млн кв. км (4810 млн га),
или около36% мирового земельного фонда,
покрытые лесом площади- 38 млн кв. км (28%),антропогенные
ландшафты(населенные пункты, промышленные
зоны, транспортные линии и т. п.) —примерно
4 млн кв. км (3%). В составе сельскохозяйственных
угодий пашня,многолетние насаждения(сады,
виноградники,плантации) и др. обрабатываемые
земли составляют13,4 млн кв. км,естественные
луга и пастбища- 34,7 млн кв. км (3470 млн га).
Таким образом,под пашню —основной источник
получения продовольствия,фуража и сырья
используется всего 10% земельных ресурсов
мира.В среднем на душу населения в мире
приходится0,3-0,4 га пашни.
Большая часть(около 70%) обрабатываемых
земель мира находится в Европе, Азии и
Северной Америке. Удельная обеспеченность
пашней, в связи с высокой заселенностью
территории,здесь относительно невелика
и составляет0,15 га в Азии, 0,3 га в Европе,
0,6 га в Северной Америке. Земледелие имеет
высокоинтенсивный характер. В Европе
(без стран СНГ) самый высокий среди регионов
уровень распаханности(более 40%) и застроенности
земель (селитебные земли). Естественных
пастбищ и лугов осталось очень мало, и
сохранились они в основном в Северной
Европе.
В зарубежной Азии, сосредоточивающей
треть обрабатываемых земель мира,высокую
распаханностъ имеют хорошо обеспеченные
влагой, муссонные южные и восточные окраинные
части ее территории.Здесь сконцентрировано
около 90% ее пахотных земель, а распаханностъ
в отдельных местах (Великая Китайская
равнина, бассейны Ганга, Инда и др.) достигает70-80%.
Обширные аридные пустынные,полупустынные
и высокогорные районы Юго-Западной и
Центральной Азии используются преимущественно
под пастбища.
В Северной Америке сильно распаханы и
застроены (на60—80%) области Центральных
и Великих равнин,субтропиков и тропиков
США и равнинные области юга Канады.
В составе земельных угодий остальных
регионов мира— Австралии,Южной Америки
и Африки преобладают пастбища. В Австралии
60%земель используется под пастбища.При
невысокой доле обрабатываемых земель
(всего6% земельного фонда), вследствие
незначительной заселенности территории,здесь
самая высокая в мире обеспеченность пашней
— более1,8 га на душу населения.Области,
занятые пашней, ограничены в основном
восточной и юго-восточной окраиной материка.
В Южной Америке и Африке также,при сравнительно
высокой доле пастбищных земель (используется
примерно 20%земельных угодий), очень низкая
распаханностъ территории(около 10%). Показатели
удельной обеспеченности пашней находятся
на среднем уровне и составляют0,5 га в
Южной Америке и 0,3 га в Африке. И в Африке,
и в Южной Америке наиболее распаханы
северные и южные окраины материка.
Различия в использовании земельных ресурсов
наблюдаются и по странам мира. Самые большие
размеры пашни имеют крупнейшие по территории
страны — США(185 млн га), Индия(160), Россия
(134), Китай(95), Канада (46), Казахстан(36), Украина
(34 млн га). Доля обрабатываемых земель
в общем,земельном фонде стран мира редко
превышает30%. Этот показатель составляет:в
Индии - 57,1%, Польше- 46,9, Италии - 40,3, Франции-
35,3, Германии -33,9, США - 19,6, Украине– 13.1,
Китае - 10,3, России- 7,8, Австралии- 6, Канаде
- 4,9, Египте- 2,8%. По обеспеченности пашней
на душу населения в Австралии и Канаде
по 1,8 га,в Украине – 0,9 га,в России – 0,8
га,в США на душу населения приходится-
0,6 га пашни, в ФРГ- 0,12 га, в Великобритании—
0,11 га, в Китае— 0,09 га, в Египте- 0,05 га, в
Японии- 0,03 га.
В целом в мире резервов для сельскохозяйственного
освоения земель практически уже нет.
В большинстве стран мира неосвоенными
остаются леса и малопродуктивные земли.
Более того, отмечается ухудшение,деградация,сокращение
используемых сельскохозяйственных земель
(в результате водной и ветровой эрозии,
заболачивания и засоления,опустынивания,промышленного
и транспортного строительства и т. п.).
Загрязнение почв
пестицидами
За десятки
лет использования эти химикаты
скопились в почве. Они попадают
в растения, а также в источники
воды и, соответственно,в рыбу. Страдает
и животноводство:скот питается обработанными
химикатами растениями и к тому же получает
инъекции гормонов роста и антибиотиков.В
итоге, вся"химия" встраивается в
ткани животных.Факты очевидны- мы рискуем
получить значительные дозы пестицидов
ежедневно.Вызывает тревогу,что многие
из этих химикатов являются биологическими
ядами, рассчитанными на уничтожение,и
в организме человека они медленно,прогрессирующе
разрушают клетки и органы
Ежегодное использование пестицидов в
конце XX в. достигло190 тыс. т. Наибольший
вклад в суммарную территориальную нагрузку
вносили гербициды,предназначенные для
борьбы с сорняками. Их доля достигала53,8%.
Доля фунгицидов(веществ для борьбы с
грибковыми болезнями растений) составляла25,1%,
инсектицидов(для уничтожения насекомых-вредителей)и
акарицидов(для уничтожения клещей на
растениях)суммарно - 19,1%.
Пестициды загрязняют окружающую среду
не только при их применении на полях,
но и в процессе производства,хранения,
перевозки и уничтожения.Они провоцируют
рак, наследственные нарушения иммунной
системы,болезни почек и печени, заболевания
нервной системы,расстройства зрения
и т.д. В развивающихся странах ежегодно25
млн. человек отравляются и 20 тыс. умирает
в результате воздействия пестицидов.На
каждого человека,проживающего на территории
бывшего СССР,приходится в среднем 28.5
кг примененных пестицидов.
Широкое применение пестицидов в сельскохозяйственной
практике привело к тому, что все страны
так или иначе сталкиваются с проблемами
отходов пестицидов.Для развивающихся
стран основной проблемой является ликвидация
неиспользуемых и пришедших в негодность
запасов пестицидов,а также рекультивация
прилегающих участков .
На сегодняшний момент существует два
основных направления очистки почв:отделение
пестицида от почвы и прямая обработка
почв:при этом используется высокочастотное
нагревание,электрокинетическая обработка,промывание
почв, экстракция растворителями и термическая
десорбция. Все эти способы весьма дорогостоящие.
Последние изыскания
по данному вопросу позволили
разработать комплексный подхода для
очистки почв от пестицидов:
- техническая
рекультивация– снятие и перемещение
максимально загрязненной толщи грунта,транспортирование
и нанесение слоя незагрязненных почв
на поверхность перемещенной загрязненной
толщи и рекультивируемую территорию,при
этом наиболее загрязненная часть грунта(до
0,3 м) и остатки строительных конструкций
складируются на наиболее загрязненной
части площадки;
- инженерная
рекультивация– в основании формируемой
загрязненной толщи и перекрывающих незагрязненных
грунтов закладывается дренаж, который
отводит загрязненные подземные воды
и инфильтрующиеся осадки на очистку в
биоинженерные сооружения;
- биологическая
рекультивация– высадка специально
подобранных древесных,кустарниковых
и травянистых растений по поверхности
захороненных остатков склада и грунтов.
Фитотехнологии
предлагают набор стратегий естественного
восстановления загрязненных пестицидами
почв и грунтовых вод. Данные методы очистки
не требуют больших затрат.Они непригодны
для уничтожения больших запасов пестицидов,а
наиболее подходящим является использование
фитотехнологий на финальной стадии очистки
сильно загрязненных областей и для восстановления
слабо загрязненных зон вокруг зоны сильного
загрязнения.
Одним из наиболее важных аспектов решения
этой проблемы является подбор растений,
способных расти на загрязненных почвах
и при этом накапливать стойкие ксенобиотики
в значительном количестве.
В мире имеется большой опыт использования
способности растений к очистке загрязненных
почв. Для сильно загрязненных пестицидами
участков наилучший метод – засаживание
растениями.
Старые полигоны захоронения пестицидов
должны быть эффективно изолированы во
избежание поверхностной эрозии, эрозии
покровов и для предупреждения поступления
загрязнителей в подземные и поверхностные
воды. Растительный покров – это многообещающий
путь развития стойких покровов,который
является очень эффективным для изоляции
старых полигонов захоронения пестицидов.
Было обнаружено,что некоторые виды растений
способны не только выдерживать наличие,
но и поглощать и накапливать в десятки
- сотни тысяч раз больше ионов свинца,ртути,
цинка или других токсичных веществ, чем
остальные. Это открытие позволило найти
простое решение – теперь для очистки
почвы необходимо всего на всего засеять
его нужным видом растения, а в конце сезона
собрать «урожай»и вывезти на специальное
захоронение.
Один из ключевых моментов фиторемедиации–
оптимальный состав толерантных видов
растений,способных не только выжить в
условиях загрязнений,но трансформировать
и обезвредить их.
Таким образом,использование
комплексного подхода для очистки почв
от пестицидов позволит успешно рекультивировать
и вернуть в хозяйственное пользование
огромные площади земель, ранее считавшиеся
безвозвратно утерянными,при минимальных
эксплуатационных и капитальных затратах.
Химическое загрязнение
почв в сельском хозяйстве(на примере
Украины)
Химические удобрения
играют важную роль в повышении урожаев
в мире.Но постепенно все чаще звучат
предупреждающие об опасности их столь
интенсивного использования.
Химикаты применяются для борьбы с насекомыми,вредителями,сорняками,
и,как результат этой борьбы продуктивность
действительно растет. Но год за годом
в почвах накапливается все больше токсичных
веществ, которые постепенно переходят
в растения, а потом в пищу человеку. Химикаты,содержащиеся
в почве, постепенно загрязняют и близлежащие
водоемы, и воздух.Становится просто опасно
работать на таких полях.Гибнут не только
люди, но и рыбы,птицы, насекомые,охотившиеся
на вредителей.А с другой стороны,появляются
все новые виды насекомых –вредителей,не
восприимчивых даже к новейшим химикатам,
что снова ведет к потере продуктивности.
В Украине наблюдается наивысший уровень
антропогенных и техногенных нагрузок,
которые в 6-7 раз превысили уровень самых
развитых европейских стран.
Как известно,прогресс в отрасли растениеводства
во второй половинеXX столетия был связан
прежде всего с химизацией сельского хозяйства,
с широким применением минеральных удобрений
и химических средств защиты растений.
Но со временем стало ясно, что химизация
принесла не только рост урожайности.
Безумная погоня
за высокими урожаями обернулась для
европейского юга многочисленными
бедами. В районах рисосеяния на
каждый гектар вносится 1700кг удобрений
и20кг ядохимикатов.Значительная их часть
смывается в реки и Азовское море. Накапливаются
они и в почве,и в воздухе, и в организмах
людей. Допустимые пределы давно и значительно
перекрыты.
Процесс химизации,который осуществлялся
более пятидесяти лет, привел к накоплению
в земле, водоёмах,растениях и даже в самой
сельскохозяйственной продукции опасных
для человека и всего живого химических
элементов.Сегодня уже очевидно и общепризнанно,что
курс на тотальную химизацию сельскохозяйственного
производства исчерпал себя,что необходим
новый путь развития аграрного производства,основной
характеристикой которого станет биологически
обоснованное нормирование антропогенных
нагрузок на окружающую среду. К чему привело
химическое загрязнение окружающей природной
среды?
Согласно экологическим исследованиям,площадь
относительно чистых территорий Украины
составляет около 420 тыс.га,или не больше7%
всей территории государства.Это отдельные
районы, преимущественно горные, в Закарпатской,Ивано-Франковской,Черновицкой
областях и АР Крым. К малозагрязненным
принадлежит около 15% территории Украины,
загрязненных и очень загрязненных— соответственно40
и 30%. Как правило,напряжённую экологическую
ситуацию имеют регионы с наивысшей густотой
населения.Это Донбасс,Кривбас, Харьковская,Запорожская,Днепропетровская
и другие промышленно насыщенные агломерации,где
проживает почти четверть всего населения
Украины. Если в Херсонской области на
1000кв.м приходится7 предприятий,то в Донецкой—
почти 30; если в Житомирской области выбросы
вредных веществ в воздушный бассейн на
1кв.м составляют2,3 т, то в Донецкой— 86,5
т. В Винницкой области в расчёте на 1 кв.м
приходится234 м загрязнённых стоковых
вод,а в Донецкой- 36,3 тыс.куб.м, или в 155
раз больше!В таких районах почти все водоёмы
отравлены,полностью подорван их самоочистительный
потенциал.
В наше время практически во всех развитых
странах мира ведутся научные исследования,цель
которых— создание новых систем земледелия,которые
обеспечили бы уменьшение антропогенного
давления на природу, сокращение использования
вредных для окружающей среды химических
веществ, выращивания экологически чистой
продукции.В свое время в этой области
активно работали и украинские учёные.
Но хроническое недофинансирование науки
резко ограничило возможности наших исследователей.В
связи с этим особенную ценность имеют
работы в отрасли микроволновой технологии:с
её помощью возможно значительно ограничить
использование ядохимикатов практически
на всех этапах выращивания и хранения
продукции растениеводства,от предпосевной
обработки зерен к погрузки зерна на морские
суда для осуществления экспортных поставок.
Нельзя не сказать и об экономической
стороне вопроса.Ежегодно наши крестьяне
тратят на приобретение ядохимикатов(преимущественно
заграничных)суммы, которые измеряются
миллиардами гривен. Если бы удалось хотя
бы частично заменить ядохимикаты микроволновой
обработкой,отечественные сельхозпроизводители
получили бы дополнительно мощный финансовый
ресурс.