Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв

Локальный включает наблюдения за отдельными изменениями компонентов природной среды под влиянием факторов местного значения (влияние стройки, мелиоративной системы, загрязнения территории отдельными предприятиями).

Региональный — слежение за взаимодействием природы и человека в процессе природопользования на региональном уровне (круговорот питательных веществ на территории зоны, подзоны, особенность загрязнения различных типов почв и др.).

Глобальный (биосферный) — система наблюдений за общепланетарными изменениями, которые происходят в атмосфере и гидросфере.

В России в соответствии с законом «Об охране окружающей среды» создается Национальная система мониторинга окружающей среды (НСМОС). Информационная база НСМОС объединит результаты наблюдений за состоянием окружающей среды и ее изменениями под влиянием антропогенной деятельности. Она включает ряд отдельных видов мониторинга, в том числе два комплексных: мониторинг земель (почв), включающий мониторинг земельного фонда, агропочвенный мониторинг и мониторинг агротехногенно загрязненных почв, и радиационный мониторинг, включающий мониторинги радиоактивного загрязнения почв, атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод и объектов жилищно-коммунального хозяйства.

Мониторинг земельного фонда базируется на материале статисти-ческой отчетности о наличии, качественном состоянии и использовании земель. Агропочвенный мониторинг ведется на землях сельскохо-зяйственного использования и включает полевые опыты по изучению изменений почвенного покрова под влиянием различных природных и антропогенных факторов. Мониторинг агротехногенно загрязненных почв ведется на пунктах наблюдения в зоне влияния крупных городов, на реперных пунктах изучения глобального загрязнения почв, в хозяйствах конкретных районов (за содержанием остаточных количеств пестицидов), на геоботанических профилях в придорожных полосах.

Мониторинг радиоактивного загрязнения почв ведется на сети, состоящей из ландшафтно-геохимических полигонов и реперных площадок Мониторинг загрязнения подземных вод проводится в скважинах, поверхностных вод — на крупных реках (Волга, Дон и др.) и на малых реках, мониторинг радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха включает стационары и пункты наблюдений за уровнями радиоактивных выпадений из атмосферы и мощностью экспозиционной дозы y-излучения.

Поэтапный ввод НСМОС планируется осуществить до 2005 г. К этому времени следует определить систему наблюдений, оценки и прогноза состояния земель для выявления изменений, предупреждения и устранения негативных процессов и их последствий во влиянии на окружающую человека среду.

Сложной задачей является установление предельно допустимых концентраций химических веществ в почве (ПДК). В настоящее время установлено около 800 ПДК для веществ, загрязняющих воду, около 300 — для загрязняющих атмосферу. Для почв ПДК установить трудно, так как почва находится в состоянии сложного взаимодействия между человеком и животным, растением и окружающей средой. Поэтому многие ПДК для разных соединений требуют уточнения в зависимости от буферной способности почв, способов и видов мелиорации, применения различного вида удобрений и др. Требуют доработки и многие методические вопросы почвенного мониторинга, не сформулирована окончательно научно обоснованная программа химического мониторинга, где было бы определено, какие показатели состояния почв подлежат контролю, каковы объекты, методы анализа и сроки периодических измерений. Все они должны быть объединены для решения общей задачи — своевременного обнаружения неблагоприятных свойств почв при их использовании.

Основные потери продуктивности земель и их плодородия связаны с эрозией, вторичным засолением орошаемых почв, затоплением и подтоплением при создании водохранилищ, нарушениями растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, отчуждением земель под строительство населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог и т. д., а также в связи с загрязнением различными вредными веществами.

Снижение почвенного плодородия связано также с переуплотнением почв тяжелыми машинами и орудиями, потерей гумуса (дегумификацией) и утратой почвами структуры.

Эрозия наносит наибольший урон почвенному покрову. Предупреждение развития эрозионных процессов, причины, их вызывающие, и конкретные меры по борьбе с эрозией составляют важнейшее звено охраны почв.

Вторичное засоление приводит к снижению производительности почв (образованию вторично-солончаковатых почв) или к полному исключению из активного сельскохозяйственного использования (образование вторичных солончаков).

Загрязнение почв. Ежегодно на поверхность почв поступает огромное количество различных веществ из атмосферы (в том числе вредных продуктов промышленных выбросов), при внесении пестицидов и балластных веществ с удобрениями. Почвенный покров является приемником большинства химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Благодаря своим свойствам почва также - главный аккумулятор, сорбент и разрушитель токсикантов. В этом проявляется одна из важных экологических функций почвы. Вместе с тем загрязнение почвенной среды нарушает и ослабляет экологические функции почвы. Поэтому возникают проблема загрязнения почв и необходимость его предотвращения и ликвидации последствий. Различают следующие виды техногенного загрязнения почв: минеральные техногенные выбросы, поступление токсичных органических и металлоорганических соединений, поступление радиоактивных веществ.

Минеральные техногенные выбросы преимущественно возникают в результате сжигания топлива и аэрозольных отходов промышленности. В их составе наиболее вредны Сr, А_s, Ni, S, РЬ, Мn, Сd, Н_g, Та. Отрицательные последствия техногенного загрязнения связаны с ухудшением свойств почв (сильное подкисление или подщелачивание, нарушение биологического режима), с поступлением токсичных элементов в растения, а затем в организм животных и человека. Из тяжелых металлов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Попадание в организм человека с продуктами питания токсичных элементов вызывает тяжелые заболевания.

Загрязнение почвы органическими и металлоорганическими соединениями связано помимо техногенных выбросов также с применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почве, не теряя токсичности (от нескольких месяцев до десятков лет), и почва становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.

Загрязнение почвы радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытаниями атомного и ядерного оружия. Локальные радиоактивные загрязнения могут возникнуть при авариях на атомных станциях. Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя на глубину 40— 50 см и других агротехнических приемов можно устранить неблагоприятные последствия поступления в почву радиоактивных продуктов.

К основным приемам профилактических мероприятий по предотвращению загрязнения почв и активным приемам устранения неблагоприятных последствий этого явления относятся:

строгое выполнение всеми предприятиями положений об охране природы, обязывающих руководителей предприятий, электростанций и т. д. не допускать техногенного загрязнения окружающей среды;

организация службы слежения и контроля (почвенного мониторинга) за поступлением и содержанием в почвах всех вредных веществ, вызывающих загрязнение. При помощи почвенного мониторинга также следят за изменением важнейших показателей состава и свойств почв, определяющих уровень их плодородия (гумусовое состояние, щелочно-кислотные свойства и т. д.);

сокращение применения наиболее опасных токсикантов и применение малоопасных пестицидов, исключающих загрязнение почвенной среды;

прогнозирование возможностей загрязнения почв на основе учета свойств почв, местного климата, рельефа и других условий детоксикации, поглощения и миграции вредных веществ.

Охрана и рациональное использование почв - это система мероприятий, направленных на защиту, улучшение и рациональное использование земель, увеличение плодородия почв и поддержание устойчивости биосферы в целом.