Підручник з Біології і екології. 11 клас. Соболь - Нова програма

Про землю піклуйся - золотим зерном милуйся

Українська приказка

§ 50. АНТРОПІЧНИЙ ВПЛИВ НА ҐРУНТИ

Основні поняття й ключові терміни: ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ. Охорона ґрунтів.

Пригадайте! Що таке ґрунт?

Поміркуйте!

«Чверть усього живого на Землі можна знайти під нашими ногами», - такими словами починається один розділів звіту Всесвітнього фонду природи «Жива природа-2018» під назвою «Що такого особливого в ґрунті?». А справді, що такого особливого в ґрунтах? Як позначається забруднення на екологічних функціях ґрунтів?

Екологічні функції ґрунтів

1. Середовище існування

2. Регуляція хімічного складу повітря

3. Регуляція водного балансу біосфери

4. Чинник біопродуктивності екосистем

5. Джерело поживних речовин

6. Мінералізація решток

7. Очищення вод

8. Вплив на клімат

9. Вивітрювання гірських порід

ЗМІСТ

Які основні джерела антропічного забруднення ґрунтів?

ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ - надходження фізичних агентів, хімічних речовин й організмів, що змінюють властивості ґрунтів і порушують їхні функції. Особливості їхнього забруднення визначаються тим, що ґрунти - це біокосне тіло природи. Воно: 1) має структурні живу й неживу фази; 2) складається з органічних речовин, мінералів, води й повітря; 3) чинниками його формування є гірські породи й мінерали, вода, рельєф, повітря, тепло; 4) вирізняється такою властивістю, як родючість.

Основні забруднювачі ґрунтів. Найпоширенішими полютантами є хімічні речовини: 1) пестициди - отрутохімікати для боротьби з бур'янами (гербіциди), комахами (інсектициди), кліщами (акароциди), грибами (фунгіциди), для скидання листя перед збиранням врожаю (дефоліанти); 2) мінеральні добрива, що їх вносять для компенсації біогенних елементів (здебільшого N, K, P); 3) сполуки важких металів (переважно Pb, Cd, Sn, Hg); 4) компоненти газодимових викидів (діоксини, феноли); 5) нафта і нафтопродукти (бензин, мастильні матеріали); 6) радіонукліди.

Види забруднень ґрунтів. Найнебезпечніший вид забруднення ґрунтів - хімічне. Окрім названих хімічних забруднювачів спостерігаються порушення біогеохімічного кругообігу азоту й нітрогенне забруднення ґрунтів (іл. 78). Поширеним є й біологічне забруднення, пов'язане із накопиченням (бактеріальні добрива), масовим розмноженням (хвороботворні бактерії, збудники мікозів, личинки комах-шкідників), розвитком (стадії гельмінтів), появою нових мікроорганізмів, порушенням складу біоти редуцентів. Так, у надто забруднених ґрунтах збудники тифу і паратифу можуть зберігатися впродовж півтора року, тоді як у незабруднених - лише протягом двох-трьох діб. Ще одним видом біозабруднення є поширення алергенних видів рослин-бур'янів. Суттєвим є й механічне забруднення ґрунтів залишками будівельних матеріалів, азбесту, битого скла, кераміки.

Іл. 78. Кругообіг азоту як приклад осадових циклів

Основні джерела забруднення ґрунтів. Значний вплив на хімічний склад ґрунтів чинить сучасне сільське господарство, що широко використовує добрива і пестициди. Радіоактивні елементи можуть потрапляти в ґрунт і накопичуватися в ньому внаслідок викидів промислових підприємств, аварій на АЕС. Поблизу великих центрів чорної і кольорової металургії ґрунти забруднено сполуками важких металів. Автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення. Нині усе гостріше постає проблема складання і збереження радіоактивнихвідходів військової промисловості. Теплоенергетика спричиняє появу сажі та незгорілих речовин, що викидаються в атмосферу.

Отже, забруднення ґрунтів визначається переважно хімічними й біологічними полютантами, що змінюють їх структуру й склад і впливають на самооновлення та родючість.

Які наслідки антропічного впливу на ґрунти?

Загальними наслідками антропічного впливу на ґрунти стали зменшення площ земель, придатних для землеробства, та деградація ґрунтів.

Зменшення площ земель, придатних для землеробства відбувається внаслідок урбанізації, відведення земель під будівництво, транспортні мережі, водосховища, сміттєзвалища. Земля втрачається під час добування корисних копалин у відходах гірничодобувної промисловості.

Деградація ґрунтів - це поступове погіршення її властивостей, що супроводжується зменшенням вмісту гумусу і зниженням родючості. Чинниками деградації ґрунтів є: 1) неправильне землекористування; 2) знищення екосистем; 3) забруднення відходами; 4) зміни кліматичних чинників. Деградацію ґрунтів спричиняють втрата гумусу (органічна складова ґрунтів), ерозія, забруднення, вторинне засолення, заболочування, спустелювання. Так, у світі майже 33 % ґрунтів втратили родючість, а в Україні кількість забруднених і малопродуктивних ґрунтів сягає 15 млн гектарів, при цьому за останні 130 років склад гумусу в чорноземах зменшився на 30 %.

Основними екологічними проблемами у відносинах «людина - ґрунт» є:

  • ерозія ґрунтів - руйнування і знесення верхніх, найбільш родючих горизонтів ґрунту під дією вітру (вітрова ерозія), потоків води (водна), перевипасання (пасовищна), зрошення (іригаційна), оранки (агротехнічна) (іл. 79);
  • забруднення важкими металами - це потрапляння й накопичення в ґрунті металів у концентраціях, що є вищими від фонових. Це спричиняє зниження рН, зменшення кількості корисних бактерій (наприклад, бульбочкових бактерій або актиноміцетів), збільшення кількості хвороботворних грибів, зменшення кількості корисних ґрунтових комах, червів та ін.

Іл. 79. Водна ерозія на полях

Ґрунт є початковою ланкою ланцюгів живлення, що призводить до накопичення сполук важких металів у харчових продуктах. Саме тому вісім металів (ртуть, кадмій, свинець, миш'як, мідь, стронцій, цинк, залізо) включено комісією ВООЗ до переліку компонентів, вміст яких обов'язково має контролюватися у харчових продуктах.

  • радіоактивне забруднення - це потрапляння й накопичення в ґрунті радіонуклідів (Цезій-137, Стронцій-90, Калій-40) у концентраціях, що є вищими від фонових;
  • засолення - процес накопичення в ґрунтах легкорозчинних солей (хлоридів, сульфатів і карбонатів). Це явище може бути наслідком підвищеного вмісту їх у корінній породі й подальшим винесенням у ґрунт або тривалого накопичення в умовах високого випаровування вологи з розташованих близько від поверхні ґрунтових вод (іл. 80).

Іл. 80. Засолені ґрунти

Отже, катастрофічний стан ґрунтів вимагає невідкладних, науково обґрунтованих заходів щодо їх охорони.

У чому полягає необхідність охорони ґрунтів?

Найважливішим заходом збереження ґрунтів є правильне формування культурного агроландшафту. У кожній екосистемі має бути своє, науково обґрунтоване співвідношення між полем, лісом, луками, болотами, водоймами. Це дасть найвищий господарський ефект і збереже довкілля. Не менш важливою справою є організація й дотримання сівозмін. Зберегти ґрунт допоможуть і перехід на прогресивні форми обробітку землі, ефективні та легкі машини й механізми, скорочення повторного обробітку ґрунту, перехід на безплужний обробіток, а також впровадження органічного (біологічного) землеробства без застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив. Ще один ефективний метод знезараження ґрунтів - фіторемедіація. Цей метод полягає в тому, що рослинне коріння всмоктує пестициди й розкладає шкідливі речовини. Застосування фітотехнологій може не лише зменшити рівень забруднення довкілля стійкими органічними ксенобіотиками, а й повернути рекультивовані землі в систему землекористування та аграрного виробництва.

Для захисту ґрунтів від ерозій здійснюють лісомеліоративні (полезахисні смуги, насадження навколо ставків), гідротехнічні (водозатримувальні вали), агротехнічні (залуження багаторічними травами, скріплення коренями рослин) та інші заходи.

З метою охорони ґрунтів, забезпечення виконання ними функцій встановлюються державні нормативи якості ґрунтів, нормативи допустимих впливів на ґрунти тощо.

Правове регулювання у сфері охорони земель здійснюється відповідно до Конституції України, Земельного кодексу України, Закону України «Про охорону земель».

Отже, охорона ґрунтів - система правових, організаційних, технологічних та інших заходів, спрямованих на збереження й відтворення родючості та цілісності ґрунтів, їх захист від деградації, ведення сільськогосподарського виробництва з дотриманням ґрунтозахисних технологій та забезпеченням екологічної безпеки довкілля.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з таблицею. Екологічні проблеми літосфери

За допомогою таблиці визначте сутність та причини найпоширеніших екологічних проблем літосфери.

Назва

Сутність

Причини

Деградація ґрунтів

Ерозія ґрунтів

Забруднення важкими металами

Радіоактивне забруднення

Засолення ґрунтів

Біологія + Екологія. ЧАЕС і ґрунти України

Іл. 81. Рудий ліс у Чорнобильській зоні відчуження

Після аварії на ЧАЕС радіонуклідами забруднено понад 4,6 млн гектарів земель 12 областей України (іл. 81). Найбільш забрудненими залишаються лісові ґрунти, а ліси є найбільш критичними екосистемами з погляду надходження таких радіонуклідів, як Цезій-137 і Стронцій-90 по трофічних ланцюжках до людини. Що таке радіонукліди? Чому в наш час найбільшу небезпеку становлять ізотопи Цезію і Стронцію? Чому саме в лісових ґрунтах ступінь радіоактивного забруднення є найбільшим?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Економіка. Інвестиції в агробізнес

«У найближчі 30 років фермери стануть найбагатшими людьми на планеті. Якби я шукав сферу інвестиції грошей, я став би фермером або вклав гроші в тямущого фермера. Якщо уряд України зможе допомогти своїм аграріям - вони незабаром будуть їздити на ламборгіні», - таку думку висловив відомий американський фінансовий аналітик Д. Роджер. Так, в Україні є родючі чорноземи й сприятливі погодно-кліматичні умови, і українці традиційно обізнані в аграрній справі й мають бажання нею займатися. Справа лише за одним - залученням інвестицій. Висловіть свої судження про те, що має зробити уряд для залучення інвестицій в український агробізнес. Яке значення в розвитку агроекосистем мають ґрунти?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1-6

1. Що таке забруднення ґрунтів? 2. Назвіть найпоширеніші забруднювачі ґрунтів. 3. Назвіть основні джерела забруднення ґрунтів. 4. Назвіть екологічні проблеми ґрунтів, що виникли внаслідок діяльності людини. 5. Що таке охорона ґрунтів? 6. Наведіть приклади ґрунтозбережувальних заходів.

7-9

7. Які основні джерела антропічного забруднення ґрунтів? 8. Які наслідки антропічного впливу на ґрунти? 9. У чому полягає необхідність охорони ґрунтів?

10-12

10. Яке значення у розвитку агроекосистем мають ґрунти?