آلودگی خاک توسط انسان و پیامدهای آن. ارزیابی آلودگی خاک

2024 نویسنده: Henry Conors | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-12 06:43

خاک شکل طبیعی خاصی است که رشد درختان، محصولات زراعی و سایر گیاهان را فراهم می کند. تصور زندگی بدون خاک حاصلخیز ما دشوار است. اما رابطه انسان مدرن با خاک چگونه است؟ امروزه آلودگی خاک توسط انسان به ابعاد عظیمی رسیده است، بنابراین خاک های سیاره ما نیاز مبرمی به حفاظت و حفاظت دارند.

خاک - چیست؟

محافظت از خاک در برابر آلودگی بدون درک روشنی از چیستی خاک و چگونگی تشکیل آن غیرممکن است. بیایید این سوال را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

خاک (یا خاک) یک شکل طبیعی خاص است که جزء ضروری هر اکوسیستمی است. در لایه بالایی سنگ مادر و تحت تأثیر خورشید، آب و پوشش گیاهی تشکیل می شود. خاک نوعی پل است، پیوندی که اجزای زنده و غیرزیست منظر را به هم متصل می کند.

فرایندهای اصلی که خاک را تشکیل می دهند هوازدگی و فعالیت حیاتی زندگی استارگانیسم ها در نتیجه فرآیندهای هوازدگی مکانیکی، سنگ مادر از بین می رود و به تدریج خرد می شود و موجودات زنده این توده بی جان را با مواد آلی پر می کنند.

آلودگی خاک توسط انسان یکی از مشکلات اصلی اکولوژی مدرن و مدیریت طبیعت است که به ویژه در نیمه دوم قرن بیستم شدت گرفت.

ساختار خاک

هر خاک از 4 جزء اصلی تشکیل شده است. این است:

• سنگ (خاک پایه، حدود 50٪ از کل جرم)؛
• آب (حدود 25%)؛
• هوا (حدود 15%)؛
• مواد آلی (هوموس، تا 10٪).

بسته به نسبت این اجزا در خاک، انواع خاک های زیر را تشخیص می دهند:

• Stony;
• رس؛
• شنی;
• هومیک;
• سالین.

خاصیت اصلی خاک که آن را از سایر اجزای منظره متمایز می کند حاصلخیزی آن است. این یک ویژگی منحصر به فرد است که گیاهان را در مواد مغذی لازم، رطوبت و هوا تامین می کند. بنابراین، خاک بهره وری بیولوژیکی همه پوشش گیاهی و محصول را تضمین می کند. به همین دلیل است که آلودگی خاک و آب یک مشکل اساسی در این سیاره است.

بررسی پوشش خاک

پژوهش خاک توسط یک علم خاص - خاک شناسی انجام می شود که بنیانگذار آن را واسیلی دوکوچایف دانشمند مشهور جهان می دانند. این او بود که در پایان قرن نوزدهم، اولین کسی بود که متوجه شد که خاک در امتداد گسترش یافته استسطح زمین کاملاً طبیعی است (زون بندی طولی خاک ها) و همچنین ویژگی های مورفولوژیکی واضح خاک را نام برد.

B. دوکوچایف خاک را یک سازند طبیعی یکپارچه و مستقل می‌دانست که هیچ یک از دانشمندان قبل از او انجام نداده بودند. مشهورترین اثر دانشمند - "چرنوزم روسی" در سال 1883 - یک کتاب مرجع برای همه دانشمندان خاک مدرن است. V. Dokuchaev مطالعه کاملی از خاک های منطقه استپی روسیه و اوکراین مدرن انجام داد که نتایج آن اساس کتاب را تشکیل داد. در آن، نویسنده عوامل اصلی تشکیل خاک را مشخص کرد: سنگ مادر، تسکین، آب و هوا، سن و فلور. دانشمند تعریف بسیار جالبی از این مفهوم ارائه می دهد: "خاک تابعی از سنگ مادر، آب و هوا و موجودات است که در زمان ضرب می شود."

بعد از دوکوچایف، دانشمندان مشهور دیگری نیز به طور فعال در مطالعه خاک شرکت داشتند. از جمله: P. Kostychev، N. Sibirtsev، K. Glinka و دیگران.

اهمیت و نقش خاک در زندگی انسان

عبارت "پرستار زمین" که اغلب آن را می شنویم، نمادین یا استعاری نیست. واقعا هست. این منبع اصلی غذا برای بشر است که به هر شکلی حدود 95 درصد کل غذا را تامین می کند. مساحت کل منابع زمینی سیاره ما امروز 129 میلیون کیلومتر مربع است.

خاکها فقط در قرن نوزدهم مورد مطالعه قرار گرفتند، اما مردم در مورد ویژگی شگفت انگیز آنها - حاصلخیزی، می دانستند.از کهن ترین دوران این خاک است که وجود خود را مدیون همه موجودات گیاهی و جانوری روی زمین از جمله انسان است. تصادفی نیست که متراکم ترین مناطق سیاره زمین مناطقی هستند که حاصلخیزترین خاک را دارند.

خاک منبع اصلی تولید محصولات کشاورزی است. بسیاری از کنوانسیون ها و اعلامیه های تصویب شده در سطح بین المللی خواستار برخورد منطقی و دقیق با خاک هستند. و این بدیهی است، زیرا آلودگی کامل زمین ها و خاک ها موجودیت همه بشریت روی کره زمین را تهدید می کند.

پوشش خاک مهمترین عنصر پوسته جغرافیایی زمین است که مسئول تمام فرآیندهای زیست کره است. خاک مقدار زیادی ماده آلی و انرژی را انباشته می کند، بنابراین به عنوان یک فیلتر بیولوژیکی غول پیکر عمل می کند. این یک پیوند کلیدی در بیوسفر است که تخریب آن کل ساختار عملکردی آن را مختل می کند.

در قرن بیست و یکم بار روی پوشش خاک چندین برابر شده است و مشکل آلودگی خاک به یک مشکل اساسی و جهانی تبدیل می شود. شایان ذکر است که راه حل این مشکل به هماهنگی اقدامات همه کشورهای جهان بستگی دارد.

آلودگی زمین و خاک

آلودگی خاک فرآیند تخریب پوشش خاک است که باعث افزایش قابل توجه مواد شیمیایی در آن می شود. شاخص های این فرآیند موجودات زنده، به ویژه گیاهان هستند که اولین کسانی هستند که از نقض ترکیب طبیعی خاک رنج می برند. در عین حال، واکنش گیاهان به میزان حساسیت آنها به چنین تغییراتی بستگی دارد.

بایدلازم به ذکر است که دولت ما برای آلودگی زمین توسط انسان مسئولیت کیفری در نظر می گیرد. به طور خاص، ماده 254 قانون جزایی فدراسیون روسیه مانند "فاسد زمین" به نظر می رسد.

نوع شناسی آلاینده های خاک

آلودگی اصلی خاک در قرن بیستم با توسعه سریع مجتمع صنعتی آغاز شد. آلودگی خاک به عنوان ورود اجزای غیر معمول به خاک - به اصطلاح "آلاینده" درک می شود. آنها می توانند در هر حالت تجمعی باشند - مایع، جامد، گاز یا پیچیده.

همه آلاینده های خاک را می توان به 4 گروه تقسیم کرد:

• ارگانیک (آفت کش ها، حشره کش ها، علف کش ها، هیدروکربن های معطر، ترکیبات کلر، فنل ها، اسیدهای آلی، فرآورده های نفتی، بنزین، لاک ها و رنگ ها)؛
• غیر آلی (فلزات سنگین، آزبست، سیانیدها، قلیاها، اسیدهای معدنی و غیره)؛
• رادیواکتیو؛
• بیولوژیکی (باکتری ها، پاتوژن ها، جلبک ها و غیره).

بنابراین آلودگی اصلی خاک با کمک این آلاینده ها و برخی آلاینده های دیگر انجام می شود. افزایش محتوای این مواد در خاک می تواند منجر به عواقب منفی و غیرقابل برگشت شود.

منابع آلودگی زمین

امروز می توانید تعداد زیادی از این منابع را نام ببرید. و تعداد آنها هر سال بیشتر می شود.

بیایید منابع اصلی آلودگی خاک را فهرست کنیم:

1. ساختمان های مسکونی و تاسیسات. این منبع اصلی استآلودگی زمین در شهرها در این حالت آلودگی انسان به خاک از طریق زباله های خانگی، زباله های مواد غذایی، نخاله های ساختمانی و وسایل منزل (اثاثیه قدیمی، لباس و …) رخ می دهد. در شهرهای بزرگ این سوال مطرح می شود که "زباله ها را کجا بگذاریم؟" به یک تراژدی واقعی برای مقامات شهر تبدیل می شود. بنابراین، در حومه شهرها، محل های دفن زباله عظیم کیلومتری رشد می کنند که تمام زباله های خانگی در آن ریخته می شود. در کشورهای پیشرفته غرب، عمل پردازش زباله در تاسیسات و کارخانه های خاص از دیرباز مطرح شده است. و اینجاست که پول زیادی به دست می آید. در کشور ما، افسوس که تا به حال نادر است.
2. کارخانه ها و گیاهان. در این گروه، منابع اصلی آلودگی خاک، صنایع شیمیایی، معدنی و مهندسی هستند. سیانید، آرسنیک، استایرن، بنزن، لخته های پلیمری، دوده - همه این مواد وحشتناک در منطقه شرکت های صنعتی بزرگ وارد خاک می شوند. مشکل بزرگ در حال حاضر نیز مشکل بازیافت لاستیک خودرو است که عامل آتش سوزی های بزرگ است که خاموش کردن آن بسیار دشوار است.
3. مجتمع حمل و نقل. منابع آلودگی زمین در این مورد سرب، هیدروکربن ها، دوده و اکسیدهای نیتروژن هستند. تمامی این مواد در حین کار موتورهای احتراق داخلی آزاد می شوند، سپس در سطح زمین می نشینند و جذب گیاهان می شوند. بنابراین آنها نیز وارد پوشش خاک می شوند. در عین حال، درجه آلودگی خاک تا حد امکان در امتداد بزرگراه‌های اصلی و نزدیک تقاطع‌های جاده‌ای خواهد بود.
4. مجتمع کشت و صنعت. با دریافت غذا از زمین، در عین حال آن را مسموم می کنیم، گوییمتناقض به نظر نمی رسید. آلودگی خاک توسط انسان در اینجا از طریق وارد کردن کودها و مواد شیمیایی به خاک رخ می دهد. اینگونه است که موادی که برای او وحشتناک هستند - جیوه ، آفت کش ها ، سرب و کادمیوم - وارد خاک می شوند. علاوه بر این، مواد شیمیایی اضافی را می توان از مزارع با بارندگی به نهرهای دائمی و آب های زیرزمینی شستشو داد.
5. زباله های رادیواکتیو. آلودگی خاک به زباله های صنعت هسته ای خطر بسیار بزرگی را به همراه دارد. تعداد کمی از مردم می دانند که در طول واکنش های هسته ای در نیروگاه های هسته ای، حدود 98-99٪ از سوخت به هدر می رود. اینها محصولات شکافت اورانیوم هستند - سزیم، پلوتونیوم، استرانسیم و عناصر دیگر که بسیار خطرناک هستند. یک مشکل بسیار بزرگ برای کشور ما دفع این زباله های رادیواکتیو است. سالانه حدود 200000 متر مکعب زباله هسته ای در جهان تولید می شود.

انواع اصلی آلودگی

آلودگی خاک می تواند طبیعی باشد (مثلاً در هنگام فوران های آتشفشانی)، یا انسانی (تکنوژنیک)، زمانی که آلودگی به تقصیر انسان رخ می دهد. در حالت دوم، مواد و محصولاتی که مشخصه محیط طبیعی نیستند و بر اکوسیستم ها و مجموعه های طبیعی تأثیر منفی می گذارند، وارد خاک می شوند.

فرایند طبقه بندی انواع آلودگی خاک بسیار پیچیده است، منابع مختلف طبقه بندی های مختلفی را ارائه می دهند. اما با این حال، انواع اصلی آلودگی خاک را می توان به صورت زیر نشان داد.

آلودگی خاک خانگی آلودگی خاک با زباله، زباله و گازهای گلخانه ای است. این گروه شامل آلاینده هایی با ماهیت متفاوت و در حالت تجمع متفاوت است. آن ها هستندمی تواند مایع یا جامد باشد. به طور کلی، این نوع آلودگی برای خاک خیلی خطرناک نیست، اما تجمع بیش از حد زباله های خانگی باعث گرفتگی منطقه شده و از رشد طبیعی گیاهان جلوگیری می کند. مشکل آلودگی خاک خانگی در کلان شهرها و شهرهای بزرگ و همچنین در شهرک هایی با سیستم جمع آوری زباله نامناسب بسیار حاد است.

آلودگی شیمیایی خاک قبل از هر چیز آلودگی به فلزات سنگین و همچنین آفت کش ها است. این نوع آلودگی در حال حاضر خطر بزرگی برای انسان به همراه دارد. از این گذشته، فلزات سنگین توانایی تجمع در یک موجود زنده را دارند. خاک ها به فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم، کروم، مس، نیکل، جیوه، آرسنیک و منگنز آلوده هستند. یکی از آلاینده‌های اصلی خاک، بنزین است که حاوی یک ماده بسیار سمی - سرب تترااتیل است.

آفت کش ها نیز مواد بسیار خطرناکی برای خاک هستند. منبع اصلی آفت کش ها کشاورزی مدرن است که به طور فعال از این مواد شیمیایی در مبارزه با سوسک ها و آفات استفاده می کند. بنابراین سموم دفع آفات در خاک به مقدار زیاد تجمع می یابند. برای حیوانات و انسان، آنها کمتر از فلزات سنگین خطرناک نیستند. بنابراین داروی بسیار سمی و بسیار پایدار DDT ممنوع شد. قادر به تجزیه نشدن در خاک برای چندین دهه است، دانشمندان آثاری از آن را حتی در قطب جنوب یافته اند!

آفت کش ها برای میکرو فلور خاک بسیار مضر هستند: باکتری ها و قارچ ها.

آلودگی خاک به رادیواکتیو، آلودگی خاک به زباله های نیروگاه های هسته ای است. مواد رادیواکتیو بسیار خطرناک هستند زیرا به راحتی قابل استفاده هستندوارد زنجیره غذایی موجودات زنده شود. خطرناک ترین ایزوتوپ رادیواکتیو استرانسیم-90 در نظر گرفته می شود که با بازده بالا در طول شکافت هسته ای (تا 8٪) و همچنین نیمه عمر طولانی (28 سال) مشخص می شود. علاوه بر این، در خاک بسیار متحرک است و قادر است در بافت استخوانی انسان و موجودات زنده مختلف رسوب کند. سایر رادیونوکلئیدهای خطرناک عبارتند از سزیم-137، سریم-144، کلر-36.

آلودگی خاک آتشفشانی - این نوع آلودگی در گروه طبیعی قرار دارد. این شامل ورود مواد سمی، دوده و محصولات احتراق به خاک است که در نتیجه فوران های آتشفشانی رخ می دهد. این یک نوع بسیار نادر از آلودگی خاک است که فقط برای مناطق کوچک خاص معمول است.

آلودگی مایکوتوکسیک خاک نیز تکنولوژیک نیست و منشأ طبیعی دارد. منبع آلودگی در اینجا برخی از انواع قارچ ها هستند که مواد خطرناک - مایکوتوکسین ها - منتشر می کنند. شایان ذکر است که این مواد مانند سایر مواد ذکر شده در بالا، خطر بزرگی برای موجودات زنده دارند.

فرسایش خاک

فرسایش یک مشکل اصلی برای حفظ لایه حاصلخیز خاک بوده و هست. هر سال مناطق وسیعی از خاک حاصلخیز را "می خورد"، در حالی که میزان بازسازی طبیعی پوشش خاک بسیار کمتر از سرعت فرآیندهای فرسایش است. دانشمندان قبلاً ویژگی‌های این فرآیندها را به طور کامل مطالعه کرده‌اند و اقداماتی برای مبارزه با آنها یافته‌اند.

فرسایش می تواند:

• آب
• باد

بدیهی است،در حالت اول، آب جاری عامل اصلی فرسایش و در حالت دوم باد است.

فرسایش آبی شایع تر و خطرناک تر است. این خندق با ظاهر شدن یک دره کوچک و به سختی قابل توجه در سطح زمین شروع می شود، اما پس از هر بارندگی شدید، این خندق گسترش می یابد و اندازه آن تا زمانی که به یک خندق واقعی تبدیل می شود، افزایش می یابد. در طول دوره تابستان به تنهایی، در یک سطح کاملا صاف، خندقی با عمق 1-2 متر می تواند ظاهر شود! مرحله بعدی فرسایش آبی، تشکیل یک دره است. این فرم زمین با عمق زیاد و ساختاری منشعب مشخص می شود. دره ها مزارع، مراتع و مراتع را به طرز فاجعه باری تخریب می کنند. اگر با دره مبارزه نشود، دیر یا زود تبدیل به تیر می شود.

فرایندهای فرسایش آبی در منطقه استپی با زمین ناهموار که پوشش گیاهی بسیار کمی دارد فعال تر است.

فرسایش بادی در اثر طوفان و بادهای خشک ایجاد می شود که می تواند تا ۲۰ سانتی متر از قسمت بالایی (بارورترین) خاک را منفجر کند. باد ذرات خاک را در فواصل طولانی حمل می کند و در مکان های خاص رسوباتی به ارتفاع 1-2 متر تشکیل می دهد. اغلب آنها در امتداد گیاهان و کمربندهای جنگلی تشکیل می شوند.

ارزیابی آلودگی خاک

برای انجام مجموعه ای از اقدامات برای محافظت از پوشش خاک، ارزیابی کافی از آلودگی خاک بسیار مهم است. با محاسبات پیچیده ریاضی، پس از مجموعه ای از مطالعات دقیق شیمیایی و زیست محیطی محاسبه می شود. ارزیابی توسط یک شاخص پیچیده از آلودگی Z_{c ارائه شده است.}

ارزیابی آلودگی خاک با در نظر گرفتن چندین عامل مهم انجام می شود:

• ویژگی منابع آلودگی؛
• مجموعه عناصر شیمیایی - آلاینده های خاک؛
• اولویت آلاینده ها، با توجه به لیست مواد MPC؛
• طبیعت و شرایط کاربری.

محققان چندین سطح از آلودگی خاک را شناسایی می کنند، به عنوان مثال:

1. معتبر (Z_{باکمتر از ۱۶).}
2. متوسط خطرناک (Z_{از 16 تا 38).}
3. خطرناک (Z_{c از ۳۸ تا ۱۲۸).}
4. بسیار خطرناک (Z_{با بیش از ۱۲۸).}

حفاظت از خاک

بسته به منبع آلودگی و شدت تأثیر آن، اقدامات ویژه ای برای محافظت از پوشش خاک ایجاد شده است. این اقدامات عبارتند از:

1. قانونی و اداری (تصویب قوانین مربوطه در زمینه حفاظت خاک و کنترل بر اجرای آنها).
2. فناوری (ایجاد سیستم های تولید بدون زباله).
3. بهداشت (جمع آوری، ضدعفونی و دفع زباله ها و آلاینده های خاک).
4. علمی (توسعه فناوری های جدید برای تصفیه خانه های فاضلاب، ارزیابی و پایش شرایط خاک).
5. احیای جنگل و ضد فرسایش (اینها اقداماتی برای کاشت کمربندهای حفاظتی ویژه در کنار مزارع، ساخت سازه های هیدرولیکی و کاشت صحیح محصولات هستند).

نتیجه گیری

خاک روسیه ثروت عظیمی است که به لطف آن ما غذا داریم و تولید با مواد اولیه لازم تامین می شود. پرایمینگطی قرون متمادی شکل گرفته است. به همین دلیل حفاظت از خاک در برابر آلودگی مهمترین وظیفه دولت است.

امروزه منابع زیادی برای آلودگی خاک وجود دارد: این منابع عبارتند از حمل و نقل، صنعت، شهرها، تاسیسات، نیروگاه های هسته ای، کشاورزی. وظیفه مشترک دانشمندان، مقامات دولتی و شخصیت های عمومی محافظت از خاک در برابر اثرات مضر همه این عوامل یا حداقل کاهش اثرات مضر آنها بر خاک است.