Загрязнение почвы в казахстане реферат

Обновлено: 06.07.2024

Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров.
Земли, занятые промышленностью Казахстана составляют 36%. Из них 2% разрушены – это равно площади четырех городов Караганда. Почвенный покров нарушается при строительстве промышленных объектов, при разведке и разработке месторождений, отвалами вскрышных пород, хвостохранилищами, золоотвалами, карьерами, нефтяными полями. Ресурсы, взятые человеком от природы, возвращаются ей в виде отходов, часто ядовитых или не пригодных для утилизации.

Работа содержит 1 файл

Загрязнение литосферы.doc

Загрязнение литосферы (почвы). Отходы.

Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров.

Земли, занятые промышленностью Казахстана составляют 36%. Из них 2% разрушены – это равно площади четырех городов Караганда. Почвенный покров нарушается при строительстве промышленных объектов, при разведке и разработке месторождений, отвалами вскрышных пород, хвостохранилищами, золоотвалами, карьерами, нефтяными полями. Ресурсы, взятые человеком от природы, возвращаются ей в виде отходов, часто ядовитых или не пригодных для утилизации.

Промышленные отходы – это остатки сырья и материалов, образующиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие частично или полностью потребительские свойства, например, строительный мусор. На территории Казахстана накоплено около 21 млрд.тонн твердых отходов всех классов, из них 5,2 млрд.тонн токсичные и ежегодно добавляется по 1 млрд.тонн. Большая часть отходов располагается в Карагандинской области – 29,4%, Восточно-Казахстанской – 25,7%, Костанайской – 17%, Павлодарской – 14,6%. Чтобы образовался (восстановился) слой почвы толщиной в 1 см необходимо 100 лет, а для степной казахстанской от 200 до 500 лет.

Земельные ресурсы Казахстана продолжают активно деградировать: ежегодно из сельскохозяйственного оборота выводится около 250 тыс. га земель. Почвы ряда регионов республики загрязняются пестицидами и токсикантами промышленного происхождения. Очаги загрязнения почв от промышленных предприятий сформировались в окрестностях Усть-Каменогорска, Лениногорска, Жезказгана, Шымкента, Караганды. Здесь содержание в почве свинца меди, цинка, кадмия достигает нескольких десятков ПДК.

Тема: БОРЬБА С ОПУСТЫНИВАНИЕМ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН

Опустынивание представляет собой ярко выраженную глобальную экологическую и социально- экономическую проблему. В XXI веке, на фоне нарастающей численности населения земли, практически полного освоения площадей продуктивных сельскохозяйственных земель и беспрецедентного повышения техногенной нагрузки на природную среду, опустынивание может стать для многих стран основной угрозой успешного социально-экономического развития

Причинами опустынивания в Казахстане являются как природные, так и антропогенные факторы.

Основным природным фактором, способствующим развитию процессов опустынивания в Казахстане, является внутриконтинентальное положение страны, определяющее континентальность и засушливость климата, скудность и неравномерность распределения водных ресурсов, обуславливающих широкое распространение песков (до 30 млн. га) и засоленных земель (127 млн. га). Условия для развития процессов деградации земель создаются и при нарушении сезонных особенностей почвообразования при воздействии засух. Предпосылкой опустынивания является также слабая сформированность почвенно-растительного покрова и его динамичность. Эти природные особенности Казахстана обуславливают слабую устойчивость природной среды к антропогенным воздействиям (по имеющимся оценкам, около 75 % территории страны подвержены повышенному риску экологической дестабилизации).

Антропогенные факторы, приводящие к возникновению и развитию процессов опустынивания в Казахстане, связаны, главным образом, с такими видами хозяйственной деятельности, как: выпас скота; земледелие; разработка недр; строительство и эксплуатация промышленных, военных и гражданских объектов, ирригационных и линейных сооружений. Опустынивание является также результатом незаконной рубки леса, выкорчевки кустарников и полукустарников на корм скоту и топливо, лесных и степных пожаров, бессистемной рекреации, организации свалок вокруг населенных пунктов, загрязнения почв и подземных вод токсичными веществами, воздействия транспорта.

Основными типами опустынивания в Казахстане, определенными в соответствии с критериями, принятыми в Конвенции по борьбе с опустыниванием, являются: деградация растительности; водная и ветровая эрозии почв; засоление и дегумификация почв; химическое загрязнение почв, грунтовых и поверхностных вод; техногенное нарушение земель и гидрологического режима.

Деградация растительного покрова – это один из самых распространенных и визуально определяемых процессов опустынивания, проявляемых в виде деградации лесов, пастбищных угодий и сенокосов.

Учетная лесистость республики при включении в покрытие лесом земли саксауловых лесопастбищ и зарослей кустарников составляет 4,6 %, реальная лесистость при включении в состав лесов только древостоев составляет 2,3 %.

На деградацию лесопастбищ указывает снижение их полноты, которая за последние десятилетия уменьшилась с 0,52 до 0,47, т.е. на 10 %. Снижение лесистости и сокращение объемов искусственного лесоразведения, угрожают катастрофическим разведением дефляции и деградации пастбищ на преобладающей части пустынь Кызылкум, Мойынкум, Сарыесик – Атырау, других массивов.

Деградация древостоев наиболее заметна в лесах Рудного и южного Алтая, где за последние 40 лет производительность хвойных лесов уменьшилась на 7 %, площадь древостоев пихты – уменьшилась на 13 %. Площадь лесов яблони, произрастающей в Джунгарском и Заилийском Алатау, сократилась на 24 %.

Очень сильно деградируют леса в поймах пустынных рек. Из-за уменьшения влажности почв в результате зарегулирования стока рек в этих лесах происходит нежелательная смена пород. Например, в Чардаринском районе Южно-Казахстанской области около трети древостоев туранги в пойме реки Сырдарьи сменились на малоценные заросли чингила.

Деградация пастбищных угодий и сенокосов. Наиболее негативное и комплексное воздействие на степные экосистемы Казахстана оказала массовая распашка целинных земель.

Пастбищная нагрузка на оставшихся в целинном состоянии землях нарастала, как по мере распашки пастбищ, вытеснившей скот на низкопродуктивные неудоби, так и вследствие одновременного наращивания поголовья скота. Распашка преобладающей части плодородных земель вытеснила и сконцентрировала скот на менее продуктивных недренированных засоленных территориях, включая влажные солончаковые луга приозерных понижений и котловин.

Наибольшей деградации подверглись пастбища, прилегающие к сельским населенным пунктам, отгонам, доильным установкам и колодцам.

По данным Агентства Республики Казахстан по управлению земельными ресурсами по состоянию на 1 ноября 2004 года из 188,9 млн. га пастбищ крайней степени деградации достигли 26,6 млн. га, что выражается в сильном и очень сильном опустынивании. В лесостепной и степной зонах республики пастбища занимали 34,8 млн. га, из них 5,6 млн. га сильно деградированы. Процесс деградации пастбищ имеет тенденцию к возрастанию.

Ветровая и водная эрозии почв. Опустынивание, вызванное ветровой эрозией почв в Казахстане, охватило степные, сухостепные, полупустынные и пустынные ландшафты. Под воздействием ветровой эрозии происходит выдувание тонких почвенных частиц и опесчанивание почв.

В настоящее время можно прогнозировать ослабление вредоносности дефляции на пахотных землях Казахстана, из-за их сокращения. Однако, в аридных зонах республики, особенно на сильно деградированных пастбищах, опасность усиления ветровой эрозии остается.

Одним из наиболее трагичных событий нынешнего века является экологический кризис в Приаралье. Располагаясь в центре пустыни, море оказывало благоприятное влияние на природно-климатические и экологические условия окружающих регионов и было регулятором влажности на обширной территории Приаралья, оградителем суховеев, поступающих из южных пустынь.

Дегумификация и засоление почв. Процесс дегумификации зафиксирован на всех пахотных и пастбищных землях. Снижение гумусированности связано с невосполнимым выносом питательных веществ путем отчуждения с урожаем.

Из общей площади неполивной пашни опустынено за счет дегумификации в слабой степени – 4,5, умеренной – 5,2 и в сильной степени – 1,5 млн. га. На орошаемых землях на долю дегумифицированных приходится 0,7 млн. га.

Загрязнение почв и грунтовых вод. В последние два десятилетия резко возросла опасность химического загрязнения почв специфическими веществами от химической обработки сельскохозяйственных полей, размещения промышленных отходов, сброса сточных вод, атмосферных выбросов в городах и промышленных центрах. Загрязняют почву и стоки животноводческих комплексов.

Загрязнение подземных вод весьма широко распространено в Казахстане и рассматривается как фактор, следствием воздействия которого может быть опустынивание земель, вторичное засоление почв, растительности, ухудшение условий питьевого водоснабжения. Наибольшую степень загрязнения создают предприятия добычи и переработки полезных ископаемых, химические и другие производства, имеющие токсичные отходы, массивы орошения, животноводческие комплексы, городские агломерации и т.д.

Техногенное опустынивание. Развитие индустриального производства в Казахстане и разработка месторождений полезных ископаемых, сопровождались строительством транспортной и инженерной инфраструктуры, интенсивным изъятием и загрязнением водных и земельных ресурсов, прямым и косвенным отрицательным воздействием на экосистемы. Наряду с этими видами воздействия, на процессы техногенного опустынивания существенное влияние оказывали выбросы токсичных веществ в воздушный бассейн, отмечались даже случаи прямого воздействия токсичных промышленных выбросов на растительность.

Современная социальная обстановка в Казахстане характеризуется тем, что из областей, находящихся в пустынной зоне, ежегодный отток населения достигает уровня сотен тысяч человек. Низкий уровень жизни населения, неполноценное питание, недостаточное медицинское обслуживание, непригодная для употребления питьевая вода, пыльные и солевые бури, явившиеся следствием нарушения экологического равновесия и деградации среды обитания, привели к резкому ухудшению состояния здоровья населения, сокращению продолжительности жизни, снижению прироста населения, что является предвестником демографического неблагополучия.

В регионах, подверженных опустыниванию, наиболее высокая детская смертность. Эколого-санитарное давление является причиной общего отставания в развитии детей, анемии, врожденных аномалий, психических расстройств, сердечно-сосудистой недостаточности.

Наряду с этим необходимо отметить, что вследствие роста населения, развития индустрии, урбанизации, преобразующей природу деятельности человека и, в частности, повышения продуктивности сельскохозяйственного производства наблюдается непрерывное сокращение сельскохозяйственных площадей на поверхности земли. Сокращение фонда продуктивных земель планеты происходит также в процессе опустынивания – развития пустынных зон вследствие естественных процессов, в которых в значительной степени повинен человек.

Пустыни и полупустынные районы занимают примерно одну треть площади суши. Природа этих районов легко нарушима и быстро реагирует на вмешательство человека – чрезмерное использование под пастбища, вырубка древесных растений на топливо и бесконтрольное использование огня в сочетании с неустойчивостью осадков приводит к дезертификации земель: почва, лишившись растительного покрова, подвергается интенсивной эрозии. Химизация сельскохозяйственного производства в целом способствует огромному росту его продуктивности, но в ряде случаев внесение в поля ради получения высоких урожаев чрезмерного количества минеральных удобрений ухудшает качество почв.

Общая площадь земли в Казахстане составляет 2724,9 тыс. км 2 . Хотя территория и большая, но с каждым годом качество земли оставляет желать лучшего. Из-за неправильного освоения земель ухудшается плодородие почв, они подвергаются деградации, усиливаются процессы опустынивания. По последним данным, 180 млн. га, или 60%, земель в республике превратились в пустыню. Из общей площади Казахстана равнины занимают 235 млн. га, 185 млн. га — пастбища, 34 млн. га — пашня (рис. 72).

Рис. 72. Горные массивы

Из указанных 235 млн. га 180 млн. га непригодны к использованию. В том числе подверглись почвенной эрозии 30 млн. га, засолению — 60 млн. га, радиоактивному и химическому загрязнению — 10 млн. га.

30 млн. га площади республики занимают различные промышленные предприятия, транспортные коммуникации (автомобильные, железные дороги). В северных областях Казахстана вследствие освоения целинных земель, непрерывного севооборота зерновых культур было утрачено 20—25% плодородного слоя, гумуса.

Если в Западном Казахстане нефтегазовые предприятия занимают всего 100 га, то из-за их техногенного воздействия нарушено 2,5 млн. га почвы, а площадь истощенных пастбищ достигла 3 млн. га. под испытательные военные полигоны Тайсойган и Азгир отдано 1,4 млн. га. А в связи с подъемом уровня Каспийского моря есть предположение, что в этом регионе под водой может оказаться около 2,8 млн. га земель.

Экологические проблемы охватывают и различные области Центрального Казахстана. Здесь устойчивый характер приняли такие процессы техногенного воздействия, как эрозия почв, загрязнение земель тяжелыми металлами, скопление в почве радиоактивных элементов, загрязнение их остатками космических ракет (Бетпакдала). В некоторых регионах Казахстана уменьшение плодородия почв, опустынивание земель напрямую связаны с резким сокращением стока рек, например Иртыша, Амударьи и Сырдарьи, и, конечно, падением уровня Аральского моря. В Южном Казахстане, к примеру, последствием экологического бедствия на Аральском море можно считать то, что 2 млн. га земли пришли в негодность, а в Жана- дарьинском районе на грани исчезновения находится уникальный лесной массив черного саксаула площадью 3 тыс. га. Из-за резкого обмеления Арала и Сырдарьи в близлежащих к ним районах происходят быстрое засоление почвы, загрязнение их ядовитыми химическими веществами и радионуклидами.

Пастбища с сочными травами превращаются в выгоревшие желтые степи и безводные пустыни. Намерение Китайской Народной Республики забирать дополнительно 10—15% воды реки Или погубит этот богатый природными ресурсами край.

Экологическое состояние посевных земель Казахстана оценивается как очень низкое. Такие земли занимают в республике 26610,7 тыс. га. Наблюдающееся в последние годы глобальное изменение климата на планете приводит к снижению качества посевных площадей, резкому уменьшению плодородия почв и их засолению. Чтобы остановить процесс деградации земель, повсеместно ежегодно проводятся необходимые агротехнические мероприятия: снегозадержание, внесение органических и химических удобрений, а для борьбы с сорняками применяются пестициды и гербициды. Например, в 1996 г. с целью повышения плодородия почв на поля было внесено около 1 млн. т химических и 33,2 млн. т органических удобрений. Казалось бы, что из года в год эти показатели должны были увеличиваться, но в 1998 г. они уменьшились на 16 млн. т. По данным Института почвоведения НАН РК, в Казахстане плодородие земель утрачено на 19—22 %. Это говорит о том, что в будущем земельные ресурсы будут уменьшаться и качество их не улучшится. Загрязнение земель тяжелыми металлами и радионуклидами приобрело массовый характер и охватило практически всю территорию республики (табл. 5).

Таблица 5

Показатели загрязненности городов и регионов тяжелыми металлами

Экологические проблемы Казахстана приобретают угрожающие масштабы и создают угрозу населению страны и не только. Они часть глобальных экологических проблем. Поиску решения вопросов экологии планетарного масштаба посвящена 26-я конференция ООН об изменении климата (СОР26), которая проходит с 31 октября по 12 ноября. Делегацию Казахстана на этом форуме возглавляет премьер-министр Аскар Мамин.

Загрязнение воздуха в Казахстане

Какие есть экологические проблемы Казахстана? На сегодняшний день в Казахстане актуальны вопросы экологии, которые связаны с загрязнениями воздуха, водных и земельных ресурсов.

Сегодня в РК существуют огромные проблемы, касающиеся загрязнений воздушной среды. Почему происходит загрязнение воздуха в Казахстане? Атмосферные загрязнения на территории страны, как и во всем мире, вызывают:

Вредные промышленные газы: производственные предприятия суммарно сгенерировали уже более 20 млрд тонн вредных выбросов.
Выбросы сажи: при добыче и переработке нефти и газа на факелах сжигают попутный газ, что приводит к образованию сажи в огромных количествах.
Выхлопные газы автомобилей: при работе ДВС в атмосферу выбрасываются окись углерода и свинца.

Все это привело к тому, что сейчас в Казахстане остро стоит экологическая проблема, связанная с загрязнением воздушного пространства. На сегодняшний день:

Большинство городов страны страдают от чрезмерно загрязненной атмосферы: в некоторых населенных пунктах показатель загрязнения воздуха превышает допустимую норму в 8–10 раз.
Чистый воздух обнаружен только в Актау и Петропавловске.
В городах Нур-Султан, Актобе, Усть-Каменогорск, Караганда, Балхаш, Жезказган последние 5 лет наблюдается стабильно высокое загрязнение воздуха.
Доля выбросов вредных веществ промышленными предприятиями превышает 85%.
Казахстан занимает 64-е место в рейтинге стран с худшим индексом загрязнения воздуха.

В 2020 году министр экологии Магзум Мирзагалиев заявил, что суммарно каждый год в воздух выбрасывается более 2,5 млн тонн отходов. Этот показатель ежегодно в среднем увеличивается на 100 тыс. тонн. Если не предпринимать никаких мер, то к 2030 году количество выбросов составит 3,6 млн тонн в год.

В сентябре 2020 года на официальной странице в Facebook Министерства экологии была опубликована карта загрязнений атмосферы. Спустя год ситуация не изменилась.

Загрязнение воздуха в Казахстане хорошо видно с высоты птичьего полета. Это наглядно продемонстрировал известный казахстанский оператор Азамат Дулатов.

Как решить экологическую проблему загрязнения воздуха в Казахстане? Необходимо:

Сократить выбросы промышленных производств. Установка современных очистительных систем снизит уровень выброса вредных веществ в атмосферу.
Уменьшить количество транспортных средств с ДВС и улучшить очистку выхлопных газов посредством качественных фильтров.
Заменить автомобили с двигателем внутреннего сгорания на электромобили, которые не так вредны для атмосферы.

Загрязнение водных ресурсов Казахстана

Загрязнение водных ресурсов Казахстана: Pixabay

Сложная экологическая обстановка в РК сложилась и с водой. Почему происходит загрязнение водных ресурсов в Казахстане? На ухудшении экологической обстановки с водой сказались такие факторы:

Забор воды для орошения земель. Ранее люди активно использовали речные и озерные воды, чтобы орошать поля хлопчатника. Люди делали это не только в пределах Казахстана, но и за его границами, в соседних странах, откуда начинаются реки.
Увеличение основных загрязняющих веществ в поверхностях воды: тяжелых металлов, фенолов, главных ионов солевого раствора, биогенных и органических соединений, взвешенных веществ.
Устаревшие канализационно-очистные сооружения.

Сегодня в Казахстане 33 водных объекта непригодны для использования. Одни из самых проблемных водоемов страны — Аральское море, озеро Балхаш и Каспийское море.

Аральское море сейчас на грани исчезновения из-за возведенных водохранилищ. Их строили для энергетической индустрии, водного транспорта, сельскохозяйственного производства, водоснабжения крупных предприятий и населенных пунктов, организации зон отдыха и туризма. Подобная деятельность привела страну к таким последствиям:

развитие оползней;
изменение общей биологической продуктивности;
неблагоприятные условия для размножения рыб;
просадка и разрушение берегов;
заболачивание почвы;
увеличение в 14 раз концентрации солей;
уменьшение площади и объема моря;
наполнение водных пространств ядовитыми веществами;
снижение уровня грунтовых вод, из-за чего плодородные земли превратились в пустыни;
гибель зеленых оазисов, что стало причиной исчезновения некоторых видов птиц и животных.

Озера Балхаш: Wikipedia

С озером Балхаш происходят подобные проблемы: оно начало терять свои объемы. В озерных водах выявлена высокая концентрация солей, обнаружены диоксид серы, тяжелые металлы и ядовитая пыль. Присутствует проблема сильного обмеления и нерационального использования воды.

Каспийское море с каждым годом теряет способность самоочищаться. Ухудшает экологическую обстановку добыча нефтересурсов.

Как решить экологическую проблему загрязнения водных ресурсов Казахстана? Чтобы достичь желаемых результатов, понадобятся годы слаженной работы правительства и всего народа. Для начала следует предпринять такие действия:

Уменьшить использование воды для орошения, а также перейти на выращивание менее требовательных культур.
Наладить сотрудничество с соседними странами для восстановления Аральского моря, озера Балхаш и Каспийского моря.
Рационально использовать имеющиеся водные запасы, отдавая часть на восстановления экосистемы.

Министерство экологии Казахстана уже начало предпринимать активные действия. До 2025 года построят 8 водохранилищ, нацеленных на управление водными ресусрами. С 2025 по 2030 года планируется еще 31 новое водохранилище.

Загрязнение земельных ресурсов Казахстана

Семипалатинский испытательный полигон: Wikipedia

Почему происходит загрязнение земельных ресурсов в Казахстане? Состояние земельных ресурсов напрямую зависит от состояния атмосферы и воды. Экологическую обстановку ухудшают производственные отходы, захламление мест отдыха и радиоактивное заражение.

Последняя проблема связана с испытанием атомного оружия на Семипалатинском полигоне. Его начали строить в 1947 году, а первое испытание провели 29 августа 1949-го. До 1989 года суммарно было произведено более 468 ядерных испытаний. Полигон официально закрыт в 1991 году.

Помимо Семипалатинского полигона, на территории Казахстана имеется еще 5 крупных ураноносных провинций, множество мелких месторождений и рудопроявлений урана, которые обуславливают повышенный уровень естественной радиоактивности.

Как решить экологическую проблему загрязнения земельных ресурсов Казахстана? Улучшить ситуацию поможет комплекс задач, нацеленных на восстановление и оздоровление земельных почв, увеличение штрафов за выброс мусора в неположенных местах. Необходимы меры по переработке и утилизации мусора. В этом случае поможет строительство мусороперерабатывающего завода. Необходима рекультивация земель, которая включает такие меры:

Создание зон для отдыха и занятия спортом, турбаз и прочего.
Подготовка земельных участков для засаживания лесов и воссоздания сельских угодий.
Проведение санитарно-гигиенических мероприятий на непригодных к использованию участках.

Правительство Казахстана обратилось к ООН, чтобы разработать Программу реабилитации Семипалатинского региона. В нее входят комплексные меры, которые нацелены на исследование последствий испытаний ядерного оружия и гуманитарную помощь проживающим вблизи радиоактивной зоны. В свою очередь Ассамблея ООН приняла резолюцию по реабилитации Семипалатинского региона.

Рекультивация земли касается военных полигонов, космодрома Байконур и пусковых площадок. На местах, где планируются запуски ракетных носителей, наблюдается чрезмерное скопление строительного мусора и захламление топливом всех видов.

Не стоит забывать о территориях, которые находятся вблизи промышленных предприятий, нефтеперерабатывающих заводов и автомобильных трасс. Здесь наблюдается загрязнение земли производственными отходами и химическими соединениями. Также захламлены места отдыха.

В 2021 году увеличили штрафы за вредные выбросы: Pixabay

Правительство не первый год ведет борьбу с недобросовестными гражданами и предпринимателями. Штрафы за вредные выбросы в 2021 году в очередной раз увеличились. Правила прописаны в Кодексе Республики Казахстан об административных правонарушениях.

Исследовано поглощение свинца каштановыми почвами Семейского региона в зависимости от ряда внешних и внутренних факторов. Выявлена прямая отрицательная корреляция величины поглощения свинца почвами. При поглощении свинца почвами происходит снижение рН модельных растворов тем сильнее, чем больше начальная концентрация ионов металла.

3. Важенин И.Г. Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах. – М.: Химия, 1974. – 287 с.

4. Зырин Н.Г., Сердюкова А.В., Соколова Т.А. Сорбция свинца и состояние поглощенного элемента в почвах и почвенных компонентах // Почвоведение. – 1986. – № 4. – С. 39–44.

6. Классификация почв России / Составители: Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева. – М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 1997. – 236 с.

7. Ладонин Д.В. Соединения ТМ в почвах – проблемы и методы изучения // Почвоведение. – 2002. – № 6. – С. 682–692.

8. Пинский Д.Л. К вопросу о механизмах ионообменной адсорбции тяжёлых металлов почвами // Почвоведение. – 1998. – № 11. – С. 1348–1355.

В результате индустриально-инновационного развития во всем мире воздействие на природу приобрело глобальный характер, приводя к загрязнению обширные территории. В настоящее время одной из таких проблем является загрязнение почв различного рода поллютантами, особенно опасно – загрязнение почв стабильными, токсичными компонентами, такими, как тяжелые металлы (ТМ). Газопылевые выбросы осаждаются на поверхность почвы, при этом загрязняется верхний, самый плодородный слой. В почве осуществляются процессы трансформации различных соединений, причем происходит как превращение токсичных соединений в химически инертные, малотоксичные и недоступные растениям продукты, так и возрастание уровня токсичности химических соединений за счет растворения в условиях кислой или щелочной среды.

Свинец является приоритетным загрязнителем на территории Восточного Казахстана, в том числе и Семипалатинского региона. Он относится к ТМ I класса опасности, характеризуется высокой токсичностью, мутагенным и канцерогенным эффектом, способен к биоаккумуляции. Высокие концентрации свинца в окружающей среде оказывают вредное воздействие на экосистемы, низкие – жизненно необходимы для живых организмов в качестве микроэлемента. Загрязнение почв свинцом носит долговременный характер – период полу удаления свинца составляет от 740 до 5900 лет [5], поэтому необходимо не только изучить поглотительные свойства почв, но и оценить экологическое состояние почвенного покрова, а также разработать различные методы, позволяющие снизить или полностью ликвидировать последствия загрязнения.

К числу важнейших процессов, контролирующих миграционную способность ТМ в системе почва-растение, относятся процессы поглощения, поэтому изучение поглотительных свойств почв при различном уровне техногенного воздействия – серьезная задача почвенной экологии, важная в научном и практическом аспекте. Ее решение позволяет оценивать и прогнозировать экологическое состояние почвенного покрова, разрабатывать мероприятия по снижению или ликвидации токсико-экологических последствий загрязнения.

Цель исследования: изучение процессов поглощения свинца каштановыми почвами Семейского региона в зависимости от ряда внешних и внутренних факторов по отношению к свинцу.

Изучение процессов поглощения соединений свинца почвами позволяет оценить потенциальную опасность их загрязнения в условиях конкретной природно-климатической зоны. Полученные сведения будут полезными при оценке воздействия выбросов промышленных предприятий и сельскохозяйственного производства на экологическую обстановку. Результаты работы также могут быть практически применены в системах нормирования.

Материалы и методы исследования

В качестве объектов исследования были использованы гумусовые горизонты (0-20 см) каштановых почв, широко распространенных в Семипалатинском Прииртышье: типичные выщелоченные слабогумусированные супесчаные, типичные выщелоченные слабогумусированные среднесуглинистые и солонцеватые выщелоченные слабогумусированные среднесуглинистые (типы почв указаны согласно классификации [6]). Образцы отбирали на участках, не подверженных техногенному воздействию. Это позволяет предполагать, что полученные в результате исследования данные о поглотительной способности почв не являются заниженными, так как почвы не были изначально загрязнены свинцом. Отбор и определение физико-химических свойств исследуемых почв проводили общепринятыми методами [1, 2, 3].

Результаты исследования и их обсуждение

Физико-химические показатели исследуемых почв представлены в таблице. В целом почвы являются нейтральными – рН около 7; бедными гумусом, имеют в своем составе различное количество ила и физической глины. Соответствующие отличия выявлены и в емкости катионного обмена (ЕКО).

Физико-химический состав исследуемых почв

Примечание. 1 – каштановые типичные выщелоченные слабогумусированные супесчаные; 2 – каштановые типичные выщелоченные слабогумусированные среднесуглинистые; 3 – каштановые солонцеватые выщелоченные слабогумусированные среднесуглинистые.

Валовое содержание свинца колеблется в пределах от 14 до 17 мг/кг. Наиболее богаты валовым свинцом солонцеватые выщелоченные слабогумусированные среднесуглинистые почвы, наименее – типичные выщелоченные слабогумусированные супесчаные почвы. Мобильный фонд соединений свинца колеблется в пределах от 10,5 до 11,5 % от валового содержания, причем на долю водорастворимых форм приходится 0,5-0,6 %, обменных форм – 2,5-3 %, кислоторастворимых форм – 7,5-8 %.

Данные, полученные при изучении кинетики процесса поглощения, представлены на рис. 1.

Рис. 1. Кинетика поглощения свинца почвами (▲ – типичная выщелоченная слабогумусированная среднесуглинистая почва)

При поглощении свинца почвами снижается рН растворов (рис. 2). Наиболее резкое снижение рН происходит в первые 15 мин. взаимодействия почвы с раствором, период от 15 мин. до 1 ч. характеризуется более плавным изменением рН. Подкисление может быть связано с гидролизом катионов Pb2+ и с последующим поглощением гидролизованных форм ППК [4, 7, 8].

Выявилась очень слабая зависимость между рН и остальными почвенными параметрами, в некоторых случаях корреляционная связь отрицательная.

Рис. 2. Динамика изменения рН в процессе поглощения свинца почвой

Близкие к единице коэффициенты корреляции наблюдаются между ЕКО и содержанием в почве ила и гумуса. Попытки установить математическую зависимость между различными физико-химическими параметрами почв и оценить потенциальную экологическую опасность загрязнения почв от данных параметров предпринимались многими исследователями. Выявленные в нашей работе закономерности справедливы лишь в конкретных случаях и могут быть применены только для аналогичных почв и условий.

В ходе исследования была выявлена зависимость процессов поглощения свинца из растворов Pb(NO3)2 от физико-химических свойств почв (рис. 3).

Рис. 3. Количество свинца, поглощенного почвами из растворов Pb(NO3)2

Таким образом, по поглотительной способности почвы образуют следующий убывающий ряд: солонцеватая выщелоченная слабогумуссированная среднесуглинистая почва > типичная выщелоченная слабогумуссированная среднесуглинистая почва > типичная выщелоченная слабогумуссированная супесчаная почва.

Это позволяет сделать предположение, что ионы Pb2+ сильнее поглощаются почвами, в составе которых находится большее количество гумуса, ила, физической глины, обменных катионов.

Впервые исследовано поглощение свинца каштановыми почвами Семейского региона в зависимости от ряда внешних и внутренних факторов. По содержанию гумуса, ила, физической глины, емкости катионного обмена и рН исследуемые почвы характеризуются средней буферностью и фоновым для Восточного Казахстана валовым содержание свинца, в пределах от 14 до 17 мг/кг.

В мобильном фонде соединений свинца на долю водорастворимых форм приходится 0,5-0,6 %, обменных форм – 2,5-3 %, кислоторастворимых форм – 7,5-8 % от валового содержания. Выявлена прямая отрицательная корреляция величины поглощения свинца почвами в ряду: физическая глина > ил > ЕКО > гумус > рНводн.

При поглощении свинца почвами происходит снижение рН модельных растворов тем сильнее, чем больше начальная концентрация ионов металла.

Читайте также: