Muld on eriline looduslik moodustis, mis tagab puude, põllukultuuride ja muude taimede kasvu. Ilma meie viljaka pinnaseta on raske ette kujutada elu. Kuid kuidas seostub tänapäeva inimene muldadega? Tänapäeval on inimeste pinnasereostus jõudnud tohututesse mõõtmetesse, seetõttu vajavad meie planeedi pinnased kaitset ja kaitset hädasti.
Muld - mis see on?
Pinnase kaitsmine reostuse eest on võimatu ilma selge arusaamiseta, mis on muld ja kuidas see moodustub. Vaatleme seda küsimust üksikasjalikumalt.
Muld (või muld) on eriline looduslik moodustis, mis tahes ökosüsteemi oluline komponent. See moodustub lähtekivimi ülemises kihis päikese, vee ja ka taimestiku mõjul. Pinnas on omamoodi sild, lüli, mis ühendab maastiku biootilisi ja abiootilisi komponente.
Peamised pinnase moodustumise protsessid on ilmastik ja elusorganismide elutähtis aktiivsus. Mehaaniliste ilmastikuprotsesside tagajärjel lähtekivim hävib ja purustatakse järk-järgult ning elusorganismid täidavad selle elutu massi orgaaniliste ainetega.
Inimeste pinnasereostus on tänapäevase ökoloogia ja loodushoiu üks peamisi probleeme, mis on eriti terav kahekümnenda sajandi teisel poolel.
Pinnase struktuur
Mis tahes muld koosneb 4 põhikomponendist. See on:
- kivim (mulla alus, umbes 50% kogumassist);
- vesi (umbes 25%);
- õhk (umbes 15%);
- orgaaniline aine (huumus, kuni 10%).
Sõltuvalt nende komponentide suhtest pinnases eristatakse järgmist tüüpi muldasid:
- kivine;
- savine;
- liivane;
- humiinne;
- soola sood.
Pinnase peamine omadus, mis eristab seda maastiku muudest komponentidest, on selle viljakus. See on ainulaadne omadus, mis rahuldab taimi olulistes toitainetes, niiskuses ja õhus. Seega tagab muld kogu taimestiku ja saagikuse bioloogilise tootlikkuse. Seetõttu on pinnase ja vee reostus planeedil nii terav probleem.
Pinnasekatte uuringud
Pinnaseuuringuid teostab spetsiaalne teadus - mullateadus, mille asutajaks peetakse Vassili Dokuchajevit - maailmakuulsat teadlast. Just tema märkas 19. sajandi lõpus esimesena, et mullad levivad mööda maapinda üsna looduslikult (muldade laiustsoonilisus), ning nimetas mulda ka selgeteks morfoloogilisteks tunnusteks.
V. Dokuchaev pidas mulda lahutamatu ja iseseisva loodusliku moodustisena, mida ükski teadlastest polnud varem teinud. Teadlase kuulsaim teos, 1883. aasta Vene must muld, on kõigi tänapäevaste mullateadlaste käsiraamat. V. Dokuchaev viis läbi põhjaliku uuringu tänapäevase Venemaa ja Ukraina steppide vööndi pinnasest, mille tulemused olid raamatu aluseks. Selles tõi autor välja pinnase moodustumise peamised tegurid: emakivim, topograafia, kliima, vanus ja taimestik. Teadlane annab mõiste väga huvitava määratluse: "muld on lähtekivimi, kliima ja organismide funktsioon, mis on korrutatud ajaga".
Pärast Dokuchaevi osalesid mulla uurimisel aktiivselt ka teised tuntud teadlased. Nende hulgas: P. Kostychev, N. Sibirtsev, K. Glinka ja teised.
Mulla väärtus ja roll inimese elus
Väljend „maaõde”, mida me väga sageli kuuleme, ei ole sümboolne ega metafooriline. Nii see tegelikult on. See on inimkonna peamine toiduallikas, mis ühel või teisel viisil annab umbes 95% kogu toidust. Meie planeedi kõigi maaressursside kogupindala on täna 129 miljonit km 2, sellest 10% on põllumaa ja veel 25% heinaväljad ja karjamaad.
Nad hakkasid mulda uurima alles 19. sajandil, kuid inimesed teadsid oma imelisest omadusest - viljakusest - juba iidsetest aegadest. See on muld, mis võlgneb selle olemasolu kõigile Maa peal olevatele taime- ja loomorganismidele, sealhulgas inimestele. Pole juhus, et kõige viljakama mullaga piirkonnad on planeedi kõige tihedamalt asustatud alad.
Pinnas on põllumajandusliku tootmise peamine ressurss. Paljud rahvusvahelisel tasandil vastu võetud konventsioonid ja deklaratsioonid nõuavad mõistlikku ja hoolikat suhtumist mulda. Ja see on ilmne, kuna maade ja pinnase täielik reostus ohustab kogu inimkonna olemasolu planeedil.
Pinnasekate on Maa geograafilise kesta kõige olulisem element, mis vastutab kõigi biosfääri protsesside eest. Pinnas koguneb tohutul hulgal orgaanilist ainet ja energiat, täites sellega hiiglasliku bioloogilise filtri rolli. See on oluline lüli biosfääris, mille hävitamine rikub kogu selle funktsionaalset struktuuri.
21. sajandil on mullakatte koormus mitu korda suurenenud ning mullareostuse probleem on muutumas ülima tähtsusega ja ülemaailmseks. Väärib märkimist, et selle probleemi lahendus sõltub kõigi maailma riikide tegevuse kooskõlastamisest.
Maa ja pinnase saastamine
Pinnasereostust nimetatakse pinnasekatte lagunemisprotsessiks, milles kemikaalide sisaldus selles suureneb märkimisväärselt. Selle protsessi indikaatoriteks on elusorganismid, eriti taimed, kes kannatavad esimesena mulla loodusliku koostise rikkumise all. Sel juhul sõltub taimede reaktsioon nende tundlikkuse tasemest selliste muutuste suhtes.
Peab märkima, et meie riik näeb kriminaalvastutuse ette maa inimreostuse eest. Eelkõige kõlab Vene Föderatsiooni kriminaalkoodeksi artikkel 254 järgmiselt: "Maa kahjustamine".
Pinnase saasteainete tüpoloogia
Peamine pinnasereostus sai alguse kahekümnendal sajandil koos tööstuskompleksi kiire arenguga. Pinnasereostuse all mõistetakse pinnasesse ebatüüpilisi komponente - nn saasteaineid. Need võivad olla agregatsiooni mis tahes olekus - vedelad, tahked, gaasilised või keerulised.
Kõik mulla saasteained võib jagada 4 rühma:
- orgaanilised (pestitsiidid, insektitsiidid, herbitsiidid, aromaatsed süsivesinikud, kloori sisaldavad ained, fenoolid, orgaanilised happed, naftasaadused, bensiin, lakid ja värvid);
- anorgaanilised (raskmetallid, asbest, tsüaniidid, leelised, anorgaanilised happed ja muud);
- radioaktiivne;
- bioloogilised (bakterid, patogeenid, vetikad jne).
Seega toimub peamine pinnasereostus just nende ja mõne muu saasteaine abil. Nende ainete suurenenud sisaldus pinnases võib põhjustada negatiivseid ja pöördumatuid tagajärgi.
Maa reostuse allikad
Praeguseks võib nimetada suurt hulka selliseid allikaid. Ja nende arv kasvab ainult iga aastaga.
Loetleme peamised pinnasereostuse allikad:
- Elamu ja kommunaalkulud. See on linna maa-alade peamine saasteallikas. Sellisel juhul toimub inimeste pinnase saastamine olmeprügi, toidujäätmete, ehitusjäätmete ja majapidamistarvete (vana mööbel, rõivad jne) kaudu. Suurtes linnades on küsimus "kuhu prügi panna?" muutub linnavõimude jaoks tõeliseks tragöödiaks. Seetõttu kasvab linnade äärealadel tohutu kilomeetrine prügila, kuhu kõik olmeprügi ladestatakse. Lääne arenenud riikides on juba pikka aega kasutusele võetud praktika prügi ümbertöötlemiseks spetsiaalsetes taimedes ja taimedes. Pealegi teenitakse seal palju raha. Meie riigis on sellised juhtumid kahjuks üksikud.
- Tehased ja tehased. Selles rühmas on pinnase saastamise peamised allikad keemia-, mäetööstus- ja masinatööstus. Tsüaniidid, arseen, stüreen, benseen, polümeeride tükid, tahma - kõik need kohutavad ained satuvad suurte tööstusettevõtete territooriumile. Nüüd on suur probleem autorehvide ringlussevõtt, mis põhjustab suuri tulekahjusid, mida on väga raske välja panna.
- Transpordikompleks. Maapinna saasteallikad on sel juhul plii, süsivesinikud, tahma ja lämmastikoksiidid. Kõik need ained eralduvad sisepõlemismootorite töö käigus, settivad seejärel maapinnale ja imenduvad taimedesse. Seega satuvad nad mullakatet. Samal ajal on peamiste maanteede ääres ja teede ristmike lähedal mulla saastatus võimalikult kõrge.
- Agrotööstuskompleks. Maalt toitu vastu võttes mürgitame seda samal ajal, ükskõik kui paradoksaalne see ka ei kõla. Inimeste pinnasereostus toimub siin väetiste ja kemikaalide viimisega maapinnale. Nii satuvad selle alla kohutavad ained - elavhõbe, pestitsiidid, plii ja kaadmium. Lisaks saab liigsed kemikaalid vihmadega põldudelt ära pesta, sattudes püsivoogudesse ja põhjavette.
- Radioaktiivsed jäätmed. Tuumatööstuse jäätmete põhjustatud pinnasereostus kujutab endast väga suurt ohtu. Vähesed inimesed teavad, et tuumaelektrijaamades toimuvate tuumareaktsioonide ajal läheb umbes 98–99% kütusest raisku. Need on uraani - tseesiumi, plutooniumi, strontsiumi ja muude tavapäraselt ohtlike elementide lõhustumise saadused. Meie riigi jaoks on väga suur probleem nende radioaktiivsete jäätmete lõppladustamine. Igal aastal tekitatakse maailmas umbes 200 tuhat kuupmeetrit tuumajäätmeid.
Peamised saasteliigid
Pinnase saastumine võib olla looduslik (näiteks vulkaanide purskamise ajal) või inimtekkeline (inimtegevusest tulenev), kui reostus on põhjustatud inimlikest vigadest. Viimasel juhul satuvad maapinnale ained ja tooted, mis pole looduskeskkonnale iseloomulikud ning mõjutavad ökosüsteeme ja looduslikke komplekse kahjulikult.
Pinnase saastumistüüpide klassifitseerimise protsess on väga keeruline, eri allikates tehakse erinevad klassifikatsioonid. Kuid ikkagi võib pinnase saastamise peamisi liike kirjeldada järgmiselt.
Kodune pinnasereostus on mullareostus prügi, jäätmete ja heitmetega. Sellesse rühma kuuluvad erinevat laadi ja erinevas agregatsiooni olekus olevad saasteained. Need võivad olla kas vedelad või tahked. Üldiselt pole seda tüüpi reostus mulla jaoks liiga ohtlik, kuid majapidamisjäätmete liigne kogunemine ummistab ala ja takistab taimede normaalset kasvu. Kodumajapidamiste mullareostuse kõige teravam probleem on suurlinnades ja suurtes linnades, samuti külades, kus on puutumatu prügikoristussüsteem.
Mulla keemiline reostus on kõigepealt reostus raskemetallide, aga ka pestitsiidide poolt. Seda tüüpi reostus on inimestele juba ohtlik. Lõppude lõpuks on raskemetallidel omadus kuhjuda elusorganismi. Muld on saastunud sellist tüüpi raskemetallidega nagu plii, kaadmium, kroom, vask, nikkel, elavhõbe, arseen ja mangaan. Bensiin, mis sisaldab väga mürgist ainet - tetraetüülpliid, toimib suure pinnase saasteainena.
Pestitsiidid on ka mulla jaoks väga ohtlikud ained. Peamine pestitsiidide allikas on kaasaegne põllumajandus, kus aktiivselt kasutatakse neid kemikaale putukate ja kahjurite tõrjeks. Seetõttu kogunevad pestitsiidid mulda suurtes kogustes. Loomadele ja inimestele pole need vähem ohtlikud kui raskmetallid. Niisiis, see oli keelatud väga toksiline ja väga stabiilne ravim DDT. See on võimeline mullas lagunema aastakümneid, teadlased on selle jälje leidnud isegi Antarktikas!
Pestitsiidid on mulla mikrofloorale väga kahjulikud: bakterid ja seened.
Pinnase radioaktiivne saastumine on mulla saastamine tuumaelektrijaamade jäätmetega. Radioaktiivsed ained on äärmiselt ohtlikud, kuna tungivad kergesti elusorganismide toiduahelatesse. Kõige ohtlikumaks radioaktiivseks isotoobiks peetakse strontsium-90, mida iseloomustab suur saagis tuuma lõhustumisel (kuni 8%) ja pikk poolestusaeg (28 aastat). Lisaks on see maapinnas väga liikuv ja on võimeline ladestuma inimeste ja erinevate elusorganismide luukoesse. Muude ohtlike radionukliidide hulgas võib nimetada ka tseesium-137, tseerium-144, kloor-36.
Vulkaaniline pinnasereostus - seda tüüpi reostus kuulub looduslike rühmade hulka. See seisneb mürgiste ainete, tahma ja põlemisproduktide sattumises pinnasesse vulkaanipursete tagajärjel. See on väga haruldane pinnasereostuse tüüp, mis on iseloomulik ainult teatud väikestele territooriumidele.
Mükotoksiline pinnasereostus ei ole ka tehnogeenne ja sellel on looduslik päritolu. Saasteallikaks on siin teatud tüüpi seened, mis eraldavad ohtlikke aineid - mükotoksiine. Väärib märkimist, et need ained kujutavad elusorganismidele sama suurt ohtu kui kõik teised eespool loetletud ained.
Pinnase erosioon
Erosioon on olnud ja jääb viljaka mullakihi säilimise peamiseks probleemiks. Igal aastal "sööb" see viljaka mulla suuri alasid, samal ajal kui mullakatte loodusliku taastamise määr on palju väiksem kui erosiooniprotsesside määr. Teadlased on juba põhjalikult uurinud nende protsesside omadusi ja leidnud meetmeid nende vastu võitlemiseks.
Erosioon võib olla:
- vesi
- tuul
Ilmselt on esimesel juhul erosiooni juhtiv tegur voolav vesi ja teisel tuul.
Vee erosioon on tavalisem ja ohtlikum. See algab väikese, vaevumärgatava kuristiku ilmumisega maapinnale, kuid pärast iga tugevat vihma see kuristik laieneb ja suureneb, kuni see muutub tõeliseks vallikraaviks. Ainult ühel suveperioodil võib täiesti tasasele pinnale ilmuda 1-2 meetri sügavune kraav! Veeerosiooni järgmine etapp on kuristiku teke. Seda reljeefi vormi iseloomustab suur sügavus ja hargnev struktuur. Kajakad hävitavad katastroofiliselt põlde, heinamaad ja karjamaid. Kui te ei võitle kuristikuga, muutub see varem või hiljem talaks.
Veeerosiooniprotsessid on aktiivsemad konarliku maastikuga steppide piirkonnas, kus taimestikku on väga vähe.
Tuuleerosiooni põhjuseks on tormid ja kuivad tuuled, mis võivad puhuda kuni 20 sentimeetrit mulla ülemisest (kõige viljakaimast) palli. Tuul kannab mullaosakesi pikkade vahemaade tagant, moodustades teatud kohtades kuni 1-2 meetri kõrguseid setteid. Enamasti moodustuvad need istikute ja metsavööndite ääres.
Pinnasereostuse hindamine
Pinnasereostuse kaitsemeetmete kogumi jaoks on pinnasereostuse piisav hindamine väga oluline. See arvutatakse keerukate matemaatiliste arvutuste abil pärast üksikasjalike keemiliste ja keskkonnauuringute kompleksi. Hindamist esindab ulatuslik Z- saasteindikaator.
Pinnasereostuse hindamisel võetakse arvesse mitmeid olulisi tegureid:
- saasteallikate eripära;
- keemiliste elementide kompleks - mulla saasteained;
- saasteainete prioriteet vastavalt ainete maksimaalse lubatud kontsentratsiooni loetelule;
- maakasutuse laad ja tingimused.
Teadlased tegid kindlaks pinnase saastamise mitu taset, nimelt:
- Kehtiv (Z , vähem kui 16).
- Mõõdukalt ohtlik (Z s vahemikus 16 kuni 38).
- Ohtlik (Z s vahemikus 38 kuni 128).
- Äärmiselt ohtlik (Z üle 128).
Mullakaitse
Sõltuvalt saasteallikast ja selle mõju intensiivsusest on mullakatte kaitseks välja töötatud erimeetmed. Need meetmed hõlmavad:
- Seadusandlik ja administratiivne (asjakohaste mullakaitse valdkonna seaduste vastuvõtmine ja nende rakendamise kontrollimine).
- Tehnoloogiline (jäätmevaba tootmissüsteemi loomine).
- Sanitaartehnika (jäätmete ja pinnase saasteainete kogumine, desinfitseerimine ja kõrvaldamine).
- Teaduslik (puhastusrajatiste uute tehnoloogiate väljatöötamine, pinnase seisundi hindamine ja seire).
- Taastamine ja erosioon (need on abinõud spetsiaalsete turvavööde istutamiseks põldudele, hüdrauliliste konstruktsioonide ehitamiseks ja põllukultuuride õigeks istutamiseks).
