Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
 МегаЛекции

Среднее сод-е (кларки) нек-х эл-тов в земной коре 14 глава




- биогеохимическая функция – мобилизация и трансформация хим. эл-тов, функция активного агента в глобальных биогеохимических цик­лах основных химических элементов; - азотно-белковая функция – т.е. почвенные микроорг-мы трансформируют азот в легкоувояемые соед-я. Сущ. свободноживущие азот-фиксаторы, кот. исп-т мол. азот для своего жизнеобеспечения, оставляя после себя легкоусвояемые соед-я (кластридиум, азотобактер); - газово-атмосферная – регулирует газовый массообмен м/у атмосферой и почвенным покровом, участв. в процессе фотосинтеза и парник. эф. Газы: О2, СО2, H2, HS, NO2, метан; - гидрологическая функция – почва принимает и удерживает влагу (атм. осадков), конденсирует парообразную влагу, фильтрует вглубь горизонта, обр-я грунтовые почвенные и подземные воды; - оземление горных пород – в рез-те биогеохим. пр. и физических почвообр-х процессов, монолитные магматич. породы превращ в зернистый мелкозем; - активаторно-ингибиторная – заключ. в том, что почва обл. способностью накапливать различные продукты метаболизма, активаторы способствуют повышению биологической активности почвы (активация микроорг. процессов, ускор. рост и питание растений), ингибиторы могут угнетать рост. Активаторы и ингибиторы вырабатыв. отдельные виды растений и животных. Абсцизовая к-та исп-ся в кач-ве ингибитора, ее выдел. почвенная микрофлора. Гибберилины – активаторы, в них замачивают семена для лучшего прорастания; - информационная функция – почва способна сохранять в своем составе свидетельства прошлых эпох; - санитарная функция – служит местом захоронения и консервации отходов природного и антропогенного происхождения. Эти функции определяют очень многие взаимосвязи в глобальном механизме функционирования экосферы как системы. Экологические функции почв опр-ся 3 группами их свойств: 1)физические св-ва: плотность, порозность, уд. пов-ть, водопроницаемость; 2) химические св-ва: содержание микроэл, макроэл, сумма и состав обменных катионов, сод-е гуминовых и фульвокислот (гуминовые – высокомолек. соед-я, фульвок-ты – более простые, напр, в подзолистых почвах Г-25%, Ф-60%, в черноземах – Г-35%, Ф-20-25%; 3) биолог. св-ва: кол-во и вид. разнообразие почвен. биоты, ее активность и токсичность. Многообразие эколог. ф-й опр-т биологическое разнообразие, а упрощение (сокращение) функций, в том числе с/х исп-е почв, ведет к снижению биол. разнообразия. В разных ландшафтах экол. ф-и могут различаться. Итак, почва - это полифункциональная природная система. Из многочисленных важнейших функций следует выделить наиваж­нейшие, а именно определяющую роль почвы в производстве пер­вичной биологической продукции как основы возобновимых при­родных ресурсов и главного источника питания человечества, и роль почвы как тонкой поверхностной оболочки экосферы, через которую осуществляется обмен веществом и энергией во многих звеньях гло­бальных биогеохимических циклов и регулируется химический со­став вод и воздуха. К числу экол. ф-й педосферы, согласно Добровольскому и Никитину относ: сохранение жизненного пространства, роль педосферы как источника элементов питания, значение почв в функции аккумуляции в-в, поступающих из соседних сред, санитарная роль в качестве буферного защого экрана. Важнейшая экологическая функция педосферы заключ. в сохранении и повышении почвенного плодородия. Глобальные экологические функции почв: 1) литосферные – биохимическое преобразование верхних слоев литосферы, источник вещ-ва для обр-я минералов, пород, пол. иск-х, передача аккумулированной солнечной энергии в глубокие части литосферы, защита литосферы от чрезмерной эрозии и условие ее нормального развития; 2) гидросферные – трансформация пов-х вод в грунтовые, участие в формировании речного стока, фактор биопродуктивности водоемов за счет приносимых почвенных соед-й, сорбционный, защищающий от загр-я барьер акваторий; 3) атмосферные – поглощение и отражение солнечной радиации, регулирование влагооборота атмосферы, источник твердого в-ва и микроорг-мов, поступ-х в атм-ру, поглощение и удержание нек-х газов от ухода в космическое пространство, регулирование газового режима атмосферы; 4) общебиосферные – среда обитания, аккумулятор и источник в-ва и энергии для орг-мов суши, связующее звено биолог. и геолог. круговоротов, планетарная мембрана, защитный барьер и условие нормального функционирования биосферы, фактор биолог. эволюции. Большая часть проблем геоэкологии так или иначе связана с педосферой. Химические изменения атмосферы и вытекающие отсюда последствия зависят от участия почвы в глобальных биогеохимиче­ских циклах вещества. Состояние океанов, окраинных и внутренних морей и, в особенности, прибрежных зон в сильной степени опреде­ляется выносом наносов, растворенных и взвешенных химических веществ со стоком с материков. А в формировании стока всех этих веществ, равно как и собственно жидкого стока, почвенный покров и его состояние играют очень большую роль. Изменения состояния и продуктивности природных экосистем, в частности обезлесение и опустынивание, влияют на состояние поч­венного покрова, а оно, в силу существования обратных связей, влияет на дальнейшее снижение продуктивности. Наконец, ряд про­блем окружающей среды, возникающих в искусственно созданных или сильно преобразованных человеком экосистемах, таких как агроэкосистемы, также тесно взаимосвязаны с состоянием почвенного покрова или его воздействием на другие компоненты экосферы. Что касается потенциального плодородия, то большая часть суши непригодна, малопригодна или неудобна для земледелия из-за сле­дующих ограничений (в %% от общей площади свободной ото льда суши):  
Засушливость 28%
Ограничения по минеральному составу 23%
Малая мощность почв 22%
Переувлажнение 10%
Вечная мерзлота 6%

Заметим, что почвы могут быть малопригодны сразу по несколь­ким признакам, и поэтому общая площадь непригодных к использо­ванию почв меньше, чем сумма указанных выше показателей. Со­гласно одной из оценок, в мире имеется 32,8 млн. км2 пригодных к пахоте почв, или 22% общей площади суши. При этом лишь 3% площади суши представляют высокопродуктивные почвы.

Буферность почвы, - свойство почвы препятствовать изменению её реакции (pH) под действием кислот и щелочей. Чем больше в почвенном растворе солей сильных оснований и слабых кислот, тем более буферна почва по отношению к кислым удобрениям; соли слабых оснований и сильных кислот буферны к щелочным удобрениям. Так как раствор находится в постоянном взаимодействии с твёрдой фазой почвы, то последняя также оказывает существенное влияние на буферность. Чем больше коллоидных частиц и гумуса в почве (например, чернозёмы) и чем больше они содержат поглощённых оснований, тем буфернее почва по отношению к кислым удобрениям; поглощённый коллоидами водород (подзолистые почвы, краснозёмы) способствует увеличению буферности почвы к щелочным удобрениям. Наиболее буферны почвы тяжёлого (глинистого) механического состава. Атмосферные осадки, грунтовая и оросительная вода могут изменить реакцию почвы, если последняя не обладает буферностью, и наоборот. Растения реагируют на изменение реакции почвы, поэтому буферность почвы играет большую роль в их росте и развитии. Буферность почвы можно повысить внесением органических удобрений.

 
59 Современные методы оценки экологического состояния почвы. (дурацкая шпора..) Под экологическим состоянием почвпонимают комплекс почвенных свойств, определяющий степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем. В настоящее время при экологической оценке территорий учет почвенных свойств ведется через систему экологического нормирования. Но хорошо апробированные и общепринятые методики пока отсутствуют. ПДК загр в-ва в почвах – это такая его конц-ция, которая на протяжении многих лет не вызывает никаких патологических изменений в почвенной биоте и в св-вах ее абиотич. части, особенно в почвенно-поглощающем комплексе. Почвенный поглощающий комплекс — это совокупность минеральных, органических и органо-минеральных компонентов твёрдой части почвы, обладающих ионообменной способностью. Показатель суммарного загрязнения почв При оценке качества почв в практике экологического нормирования широко пользуется показатель суммарного загрязнения почв (Zc). Расчет проводится по уравнению: Zc=(i=1Σn Ci/Ciф)-(n-1) Где Ci - фактическое содержание загрязняющего вещества в почве; Сiф — фоно­вое содержание вредного вещества в почве или его предельно допустимая концентрация; n - количество аномальных (концентрация превышает фоновое содержа­ще или ПДК) веществ. Определение категории загрязнения производится по показателю суммарного загрязнения почвы (табл.). Все градации имеют привязку к качественной характеристике здоровья населения, проживающего на изучаемой терри-эрии.Необходимо иметь в виду, что численное значение Zc при условии загрязненности почв зависит от состава и количества ингредиентов, используемых в расчетаx. Увеличение количества поллютантов приводит к завышению результата. Пер­ Пер­воначально авторами предлагался перечень металлов (Си, Zn, Pb, Cd, Ni, Fe, Co, Hg), содержания которых следует использовать при расчетах. Позже в различных рекомендациях по оценке степени загрязнения почв это условие не указывалось, что резко снизило информативность и достоверность рассчитываемого по любо­му перечню поллютантов суммарного показателя загрязнения почв. Кроме того, данный подход не позволяет учитывать современные разработки по токсикологии веществ. Поэтому использование величины Zc в сравнительном плане целесооб­разно лишь на уровне региональных и территориальных исследований, проводи­мых по единой методике. Табл. Оценка экологического состояния почв.
Категория загрязнения почв Величина Zc Показатели П Пок-ли здоровья населения
Допустимая 1—8
Слабая 8—16 Наиболее низкий уровень заболевае­мости населения
Средняя 16—32 Рост общей заболеваемости
Сильная 32—64 Рост общей заболеваемости, в том числе детской
Очень сильная 64—128 Рост общей заболеваемости, в том числе детской, нарушение репродуктивной функции женщин, рост онкологиче­ской заболеваемости

 

Способы оценки состояния донных осадков водных объектов

 

Донные отложения при оценке состояния водного объекта, контроле за­грязнения и мониторинге водной среды играют важную индикационную роль, что обусловлено в первую очередь информативностью получаемых результатов и их воспроизводимостью. Донные осадки относятся к консервативной систе­ме, способной накапливать и хранить информацию о состоянии и изменении геохимических, динамических, климатических, неотектонических условий внешней среды, процессов массопереноса, в том числе вызванных техногенным воздействием. Реакция на них проявляется в трансформации гранулометричес­кого, минералогического и химического составов, изменении окислительно-восстановительных и кислотно-щелочных условий в донных осадках и водной среде, перераспределении литодинамических потоков, изменении скоростей осадконакопления и т. д. Исходя из этого донные осадки могут рассматривать­ся в качестве основного объекта геоэкологических исследований аквальных геосистем.

В настоящее время предельно допустимые концентрации загрязняющих ве­ществ в донных осадках не установлены, и в ближайшей перспективе такие нор­мативы вряд ли будут разработаны. Отсутствие критериев существенно сужает воз­можности аргументированного заключения по результатам исследований об эко-лого-геохимическом состоянии геологической среды аквальных геосистем, а так­же оценки экологического состояния донных осадков и их влияния на общее состояние водных объектов.

Современные подходы к оценке загрязнения донных осадков водных объек­тов можно разделить согласно двум основным направлениям:

1) расчет различных индексов и нормированных показателей химического загрязнения с использованием шкал качественных оценок;

2) сравнительный анализ, построенный на сопоставлении содержаний загряз­няющих веществ в донных осадках с нормативными показателями (ПДК в почвах или в воде; критерии загрязненности осадков в соответствии с Лондонской кон­венцией и т. д.) и с кларком литосферы, кларком осадочных пород или региональ­ным фоном (современные осадки фоновых районов или подстилающие осадочные породы).

Широко исп-ся суммарный индекс загр-я донных осадков:

Zc=(i=1Σn Ci/Ciф)-(n-1)

Где Ci - фактическое содержание загрязняющего вещества в донных осадках; Сiф — фоно­вое содержание вредного вещества в донных осадках; n - количество веществ (в расчет включаются только те в-ва, сод- кот-х превыш. фоновые значения).

В дополнение к суммарн. показателю загр-я дон. осадков исп-ся пок-ль санитарно-токсиколог. опасности (Zct). Его расчет выполняется по формуле для Zc, но только для в-в 1-го и 2-го классов оп-ти в водной среде.

Zc Zct Уровень техногенного загр-я Степень санитарно-токсиколог. опасности
<10 <10 Низкий Допустимая
10-30 10-30 Средний Умеренная
30-100 30-100 Высокий Опасная
100-300 100-300 Оч. высокий Очень опасная
>300 >300 Чрезвыч. высокий Чрезвыч. опасная

 

Состояние почв как критерий качества природной среды выявляется по уровню физической деградации, хим и биолог. загр-ю. Показатели деградации почв включают площадь выделенных из с/х оборота земель вследствие эрозии, дефляции, засоления, заболачивания, уничтожения гумусового горизонта, уплотнения почвы и т.д. Химическое загр-е оценивается по кратности превышения ПДК загр-х в-в для каждого класса опасности. Биологические пок-ли включают активность микробной массы и уровень фитотоксичности почв, т.е. св-во загр-х почв подавлять прорастание семян, рост и развитие высших растений.

 

Уровень загр-я тер-и Удовлетворит Относит напряжен Существ. напряжен Критич. Катастрофич.
Уровень загр-я ТМ - Zс До 16 16,1-24 24,1-33 33,1-128 >128
По баллам          
Кратность превышения ПДК: - 1 и 2 кл оп   - 3 и 4 кл оп   До 1 ПДК (90% проб)   До 1 ПДК   2 ПДК(>10% проб)   1,1-5,0   2,1-3     5,1-10   3,1-5,0 ПДК   10,1-20   >5,0 ПДК   >20 ПДК
Отношение конц-и к фону (при отсутствии ПДК) Контроль до 1 (90% проб) До 25 (>10% проб) 25-50 50,1-100 >100
Территориальн. суммарн. нагрузка пестицидами (кг/га) ежегодно <2 кг/га 2,1-3,0 3,1-4,0 Не пров Не пров

 

Наиболее распр-е загрязняющие в-ва: биогенные компоненты (азот, фосфор, калий, кальций), макрокомпоненты (железо, алюминий, кремний, натрий, магний), микрокомпоненты, в том числе ТМ (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, хром, ртуть, мышьяк, кобальт, марганец, барий, стронций и др).

 

Мониторинг почв

- изменение в пространстве и во времени влажности почв. Эта величина очень переменчива и наземными измерениями практически невозможно точно установить ее пространственные и временные вариации,

- содержание в почвах гумуса,

- засоление почв, причем не только поверхностного слоя, но и ее количественные и качественные характеристики до метровой глубины.

 

 
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...