Состав почвы
Введение
Под земельными ресурсами обычно принято понимать площади поверхности суши с различными ландшафтами, климатическими условиями, почвами, используемыми в сельском хозяйстве.
Площадь суши - 15 млрд га, т.е.
около трети поверхности
Важнейшим компонентом земельных
ресурсов является почва. Она служит
связующим звеном между всеми
сферами Земли и с главной
из них биосферой. Почва - основной источник
получения продуктов питания
для человека, среда произрастания
растений и обитания животных, база
социально-экономического развития любого
государства, его национальное достояние
и стратегический природный ресурс.
Она заслуживает бережного
Почва, ее состав и строение
Рис. 1. Строение профилей почв:
а подзолистой; б - слабоподзолистой; в - среднеподзолистой;
г - сильноподзолистой; д. - подзола; е - чернозема; ж - солонца
Почва - рыхлый поверхностный слой земной коры, образовавшийся в результате длительного воздействия на литосферу атмосферы, воды, животных и растений. Почва состоит из хорошо выраженных слоев, называемых почвенными горизонтами, различающихся по структуре, составу и цвету (рис. 1). Верхний горизонт А, гумусовый, населенный многочисленными видами растений, животных, микроорганизмов, содержит отмершие части растений, трупы животных. За счет процессов гумификации - разложения органических остатков и
образования высокомолекулярных гуминовых соединений - они превращаются в мелкодисперсный органический материал. Гумификация протекает с разной интенсивностью, что отражается на структуре почвы гумусового горизонта. Горизонт A подразделяется на подслои: А0 - подстилка, А1 - собственно гумусовый, А2 - выщелоченная светлоокрашенная почва. Следующий горизонт B состоит в основном из минеральной части почвы. Органические вещества переработаны здесь редуцентами и равномерно перемешаны с мелкозернистой материнской породой.
Горизонт C представляет собой слабо измененную материнскую породу.
Последовательность почвенных
горизонтов называют почвенным профилем.
Почвенный профиль и толщина
горизонтов варьируются в зависимости
от каждой природно-климатической зоны
и определенного рельефа
Свойства почвы зависят
от состава и особенностей твердой,
жидкой, газообразной и живой ее
частей. Так как почва является
продуктом жизнедеятельности
Основу почвенной биоты составляют микроорганизмы. Они представлены сине-зелеными и зелеными водорослями, бактериями, грибами и простейшими.
Важную роль в почвообразовательных
процессах играют организмы, разлагающие
органические вещества. Они относятся
к следующим таксономическим
группам: 1) спорообразующие и
К мезофауне почвы относятся нематоды, энхитреиды, микроартроподы (клещи и ногохвостки). Микроартроподы и энхитреиды исчисляются тысячами на 1 м2, нематоды - миллионами.
К макрофауне принадлежат крупные насекомые и их личинки, дождевые черви. Плотность населения дождевых червей на известково-глинистых почвах умеренного климата достигает 300 особей/м2. Наибольшими по биомассе компонентами почвы являются корни растений. Сухая масса корней в степных почвах достигает 1000 г/м2, в лесу - 3000 г/м2gt; и более. К макрофауне относятся также роющие позвоночные: кроты, суслики, слепушонки, мыши, полевки и др.
В почве есть болезнетворные
организмы, становящиеся причиной заболеваний
и сельскохозяйственных животных и
человека. Многие из них связаны
с определенными типами почв. Так,
гистоплазмоз вызывается паразитическим
грибком Histoplasma capsulatum, поражающим соединительные
ткани и эндотелий человека и
некоторых млекопитающих. При этом
заболевании увеличиваются
Рис.2. Живой и неживой компоненты луговой почвы (по В.Тышлсру, 1955)
В почве могут находиться
возбудители брюшного тифа, дизентерии,
бруцеллеза, многих глистных заболеваний
и т. д. Наибольшая смертность от холеры
связана с заболоченными
На состояние здоровья человека химический состав почвы оказывает влияние через воду, растения и животных. Недостаток или избыток определенных химических элементов в почве бывает столь велик, что приводит к нарушению обмена веществ, вызывает серьезные заболевания или способствует их развитию. Так, широко распространенное заболевание эндемический (местный) зоб связано с недостатком йода в почве. Малое количество кальция при избытке стронция служит причиной уровской болезни. Нехватка фтора приводит к кариесу зубов. При высоком содержании фтора (свыше 1,2 мг/л) нередко возникают заболевания костной системы (флюороз).
Результаты антропогенного воздействия на почвы
Почвенный слой является буферной зоной между атмосферой и недрами. По сути, он принимает на себя основную долю нагрузки от всех видов хозяйственной деятельности человека.
Загрязнение почв. Большой
ущерб почвам наносит их загрязнение
чужеродными химическими
Другая проблема - правильное использование химических удобрений. Неудачный подбор минеральных удобрений может вызывать избыточное подщелачивание или подкисление почвы. Для лесных кислых почв необходимы подщелачивающие удобрения (натриевая и аммонийная селитры), известкование почвы. На карбонатных почвах и в аридных районах нужны подкисляющие удобрения: суперфосфат, сульфат аммония и др. Особенно осторожно следует применять минеральные удобрения на почвах, испытывающих засоление.
Отрицательное влияние на
почву оказывают отходы промышленных
предприятий, в частности металлургических
заводов, выхлопные газы автотранспорта,
шахтные воды, отходы нефтепромыслов.
Особенно интенсивно происходит загрязнение
почвы промышленными отходами в
последние десятилетия во многих
развитых странах. Загрязнения охватывают
огромные территории и проявляются
даже в отдаленных районах земного
шара. В наиболее населенных и промышленно
развитых районах поступление многих
химических элементов в почву
превышает их естественное содержание
в гумусовом слое в десятки
тысяч раз. Попадают они в почву
с золой и доменным дымом. Избыточное
количество марганца, хрома, меди, кобальта,
никеля, свинца и других элементов,
содержащееся в почвах, окружающих
заводы, снижает урожайность зерновых
на 20-30%, бобовых - на 40, картофеля - на 47,
кормовой и сахарной свеклы - на 35%. Загрязнение
гумусового слоя пылью тяжелых металлов,
их солей при попадании в почву
соединений серной кислоты действует
угнетающе на развитие растений, вызывает
гибель их корневой системы, снижает
урожай. После Второй мировой войны
возникла угроза загрязнения почв радиоактивными
веществами (С, Sr, Cs и др.), которые
могут попадать в почву и накапливаться
в ней в результате выпадения
осадков после ядерных взрывов.
Местами почва оказывается
Засоление почв. Естественное засоление почв характерно для территорий с аридным климатом. Оно происходит в результате подтягивания солей к поверхностным слоям почвы из грунтовых вод и коренных отложений при восходящем движении влаги. Влага по мере вертикально восходящего движения испаряется, а содержащаяся в ней соль откладывается на стенках порового пространства почв. Высоким природным засолением обладают почвы пустынь и полупустынь. Больше засолены почвы, образующиеся на коренных породах с высоким природным засолением и при неглубоком (менее 3 м от поверхности земли) залегании грунтовых засоленных вод.
В естественных условиях процесс
идет медленно, но он существенно усиливается
(вторичное засоление) и становится
настоящим бедствием при
Засоление почв происходит на той стадии орошения, когда соленые грунтовые воды поднимаются на глубину 1-3 м от поверхности земли и транспирация растительностью и испарение приближается к величине испарения с открытой поверхности воды (в аридных районах оно достигает 1000- 1500 мм в год). При минерализации таких вод 2-3 г/дм3 в верхний слой почвы за лето привносится около 20 т/га солей.
Подъем уровня грунтовых вод (подтопление) на орошаемых землях неизбежен при любых щадящих режимах полива. Подтопленные территории становятся непригодными для орошения еще и по причине непроходимости таких земель для обрабатывающей техники.
Важнейшие профилактические меры предупреждения вторичного засоления - применение дождевальных установок с дозированной подачей воды (в зависимости от вида почв, состояния приземного воздуха, вида культуры и др.) и подпочвенного орошения. Хороший эффект дают планировка поверхности, ликвидация оросительных каналов, подача воды по лоткам, строго дозированный расход воды. Если применение дренажных систем необходимо, то целесообразно использовать вертикальный дренаж.
Заболачивание почв. В естественных природных условиях довольно много заболоченных земель. Основными причинами заболачивания являются климатические условия, понижения в рельефе поверхности земли, разгрузка подземных вод, водный баланс территории. Наиболее распространены заболоченные территории в гумидных зонах (рис. 3).
Рис.3. Заболачивание почв восточного Подмосковья в зоне распространения флювиогляциальных отложений
Существует большое количество естественных, низинных и верховых, болот, общая площадь которых вместе с заболоченными землями в странах СНГ составляет около 180 млн га. Заболоченные земли широко распространены в Белоруссии, Прибалтийских республиках, на севере Украины, в Нечерноземной зоне РФ и в Западной Сибири.
Заболачиваются обычно пониженные
участки суши, долины и поймы рек.
Заболачивание происходит в местах
выхода и разгрузки подземных
вод при превышении инфильтрационного
питания над испарением. Благоприятные
условия для заболачивания
В условиях хозяйственной деятельности человека заболачивание происходит весьма активно, особенно на орошаемых землях. В значительной степени ему подвержены участки, прилежащие к водохранилищам. Здесь резко повышается уровень грунтовых вод, и заболачивание охватывает значительные площади равнинных и пониженных территорий. Оно может развиваться также в результате и сплошной рубки леса (особенно деревьев с высокой транспирационной способностью) в районах с избыточным увлажнением. Заболачивание земель при техногенном подтоплении происходит на урбанизированных территориях.
Важнейшей профилактической
мерой предупреждения антропогенного
заболачивания является мелиорация
избыточно увлажненных земель с
целью регулирования их водного
режима. Когда процесс заболачивания
приносит ущерб или становится опасным
для проживания людей, прибегают
к строительству дренажных
Осушение болот. После осушения болота используют для выращивания льна, зерновых, овощных культур, дающих на осушенных землях высокие урожаи. Поэтому их интенсивно осушают. Однако часто осушение проводится нерационально, и грунтовые воды после мелиорации оказываются на значительной глубине, ниже 1,5 м, при этом плодородие осушенных болот падает: торф быстро окисляется, нарушается структура почвы, дренажная сеть выносит плодородные частицы. Снижается продуктивность не только на неправильно мелиорированном болоте, но и на соседних территориях.
Болота имеют большое
гидрологическое и
Прямое уничтожение почв.
Использование почв не по прямому
назначению в последние годы приобретает
угрожающие размеры. Почвы занимают
под промышленное и жилищное строительство,
транспортные магистрали, заливают водой
при строительстве
Например, в ФРГ только
под населенными пунктами занято
10 % поверхности земли и ежегодно
уходит под постройку более 28 тыс.
га. В СССР в конце 1980-х годов
из сельскохозяйственного
Биотехнология охраны земель
Загрязненность почв неорганическими ионами и нехватка полезных органических, избыток пестицидов и других вредных минеральных добавок приводит к снижению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, а также эрозии и дефляции почвы. При этом традиционные удобрения и методы внесения их в почву являются весьма затратными.
Вместе с тем имеются безграничные, возобновляемые ресурсы удобрений, содержащих необходимые питательные элементы для сельхозкультур и близкие, а иногда и превышающие по качеству органические удобрения (осадки сточных вод станций аэрации). Широкому применению их в сельском хозяйстве препятствует бактериальная зараженность и содержание тяжелых металлов. Если первое препятствие в целом разрешимо, то второе - требует новых подходов, основанных на биотехнологических приемах.
В настоящее время в
России и за рубежом проводится большая
работа по селекции и получению методами
генетической инженерии микроорганизмов,
способных при внесении их в почву
вместе с осадками продуцировать
полимеры, переводящие тяжелые металлы
в неподвижные формы и
Уже не одно десятилетие насчитывает
опыт применения красного калифорнийского
червя для получения
Одним из наиболее распространенных и стойких загрязнений земель является нефть. Естественная микрофлора, адаптируясь, способна разрушить загрязнения такого типа. Смешение загрязненной нефтью почвы с измельченной сосновой корой ускоряет на порядок скорость разрушения нефти за счет способности микроорганизмов, существующих на поверхности коры, к росту сложных углеводородов, входящих в состав сосновой смолы, а также адсорбции нефтепродуктов корой.
Такой биотехнологический прием получил название «микробное восстановление загрязненной нефтью почвы».
Система мероприятий по защите земель от эрозии
Среди многих систем по рациональному использованию земель и почв важнейшее значение имеет их охрана и рациональное, бережное использование, и, прежде всего защита от эрозии.
Разработка мер защиты почв имеет длительную историю. К настоящему времени в России сложилось научно-практическое направление защиты земель от почвенной эрозии, занимающееся разработкой мер по предотвращению ее причин. При этом необходимо планомерное воздействие на весь природный комплекс (ландшафт), а не только на отдельные его компоненты.
Разработаны комплекс межзональных
(общих для всех природно-климатических
зон) мер защиты земель от ускоренной
эрозии, ее последствий, а также комплекс
конкретных мероприятий для каждой
природно-климатической зоны. Межзональные
меры защиты земель от эрозии включают:
1) противоэрозийную организацию территории,
предусматривающую различные
Зональные мероприятия довольно
разнообразны и включают в себя агротехнические,
лесомелиоративные, гидротехнические
и организационно-
Лесомелиоративные меры заключаются в создании полезащитных лесных полос применительно к конкретным условиям.
Гидротехнические мероприятия применяются для предотвращения образования оврагов, подмыва и разрушения берегов, для уменьшения воздействия на прилегающие к рекам территории катастрофических паводков. Гидротехнические работы значительно уменьшают риск оползней и селевых потоков. Предусматривается создание каналов и валов для стока воды в сочетании с работами по облесению территории, подвергшейся эрозии, вокруг гидротехнических сооружений. При возделывании склонов в горных условиях в селеопасных районах возводятся более сложные преграды, каскады, акведуки и т. д.
Организационно-хозяйственные
мероприятия состоят в
Применение комплекса
перечисленных мероприятий
Ресурсы полезных ископаемых в недрах
Под недрами понимают верхнюю часть земной коры, в пределах которой осуществляется добыча полезных ископаемых.
Полезные ископаемые -- горная порода, непосредственно используемая в народном хозяйстве, и природные минеральные образования, из которых могут быть извлечены минералы, ценные для различных отраслей.
Природными ресурсами для основных видов продукции горных предприятий служат полезные ископаемые, которые делятся на металлические, неметаллические и горючие.
Классификация полезных ископаемых:
топливно-энергетические -- нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды и т. д.;
рудные ресурсы -- железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и т. д.;
природные строительные материалы и нерудные полезные ископаемые -- известняк, доломит, глины, песок, мрамор, гранит, яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмазы и т. д.;
горно-химическое сырье -- апатиты, фосфориты, поваренная, калийная соль, сера, барит, бром- и йодсодержащие растворы и т. д.;
гидроминеральные ресурсы
-- подземные пресные и
минеральные ресурсы океана -- рудоносные жилы, пласты континентального шельфа и железомарганцевые конкреции на глубинах 3--6 км (по оценке, около 70% минеральных ресурсов находится под водой Мирового океана);
минеральные ресурсы морской воды -- железо, свинец, уран, золото, натрий, хлор, бром, магний, поваренная соль, марганец.
Согласно Конституции
РФ недра являются государственной
собственностью и предоставляются
в пользование организациям в
целях геологического изучения, добычи
полезных ископаемых, строительства
подземных сооружений различного назначения
специальным разрешением в виде
лицензии и оформляются на основании
акта, удостоверяющего горный отвод
и определяющего размеры
Потребителями полезных ископаемых являются железорудная промышленность, цветная металлургия, угольная промышленность, промышленность горно-химического сырья и строительных материалов.
Продукция рудников и карьеров
-- природное минеральное сырье, называемое
рудой. Руда -- горная порода, содержащая
металлы и их соединения или неметаллические
минералы (асбест, барит, сера, алмазы,
слюда и т. д.) в количестве и
виде, пригодном для их извлечения
при современном состоянии
Продукция угольных шахт -- уголь, который по химическим и технологическим свойствам подразделяется на бурый, антрацит, каменный, горючие сланцы. Каменные угли делятся на десять классов -- марок.
Основная продукция горных предприятий промышленности нерудных материалов: щебень, гравий, песок, песчано-гравийная смесь, бутовый камень.
В настоящее время большинство добываемых полезных ископаемых в своем природном виде не соответствует требованиям потребителей в отношении качества. Продукция горных предприятий соответствующего качества и в достаточном количестве получается после обогащения.
В стране ведутся государственные кадастры природных ресурсов как определенный свод данных: земельный, месторождений полезных ископаемых, лесной, животного мира, водный. Эти систематизированные данные формируются в виде банка данных на ЭВМ. Они функционируют в диалоговом режиме.
Государственный кадастр месторождений полезных ископаемых включает характеристики всех месторождений: количество и качество их запасов, содержащихся компонентов, горнотехнические и гидрогеологические сведения, геологические и экономические показатели.
Основные положения охраны недр
Основы законодательства РФ о недрах устанавливают собственность государства на недра, определяют главные требования к охране недр и рациональному их использованию.
Предъявляются следующие требования к охране недр.
1. Полное и комплексное геологическое изучение недр.
2. Соблюдение установленного
порядка предоставления в
3. Полное извлечение из
недр и рациональное
4. Исключение вредного
влияния связанных с
5. Охрана месторождений
полезных ископаемых от
6. Запрещение необоснованной
и самовольной застройки
7. Исключение вредного
влияния связанных с
8. Запрещение загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства, а также при сбросе сточных вод.
До начала строительства горного предприятия местные органы управления на основании лицензии оформляют специальным актом горный отвод -- выделенный участок недр для разрешенной разработки месторождения, который регистрируется в органах Государственного комитета но надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору.
Рациональное использование
полезных ископаемых заключается в
том, что в конкретном месторождении
извлекаются без потерь и ухудшения
качества все имеющиеся без исключения
составные части полезного

- Состав правонарушения
- Состав правонарушения
- Состав правонарушения
- Состав правонарушения
- Состав правонарушения
- Состав правонарушения
- Состав правонарушения
- Состав оборудования парогенераторных установок
- Состав пищи человека. Органические и минеральные компоненты. Регионарные патологии, связанные с недостатком микроэлементов в пище и воде.
- Состав подакцизных товаров
- Состав политической элиты
- Состав помещений магазина, их планировка и взаимосвязь
- Состав помещения ресторана
- Состав потерь электроэнергии при передаче