Защита земельных ресурсов от негативных природно-антропогенных процессов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ УПРАВЛЕНИЯ И  РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ

Кафедра Экономики природопользования

КУРСОВАЯ РАБОТА

"Защита земельных ресурсов от негативных

природно-антропогенных процессов"

Волгоград-2007 г.

Содержание

Введение

Земля–важнейшая часть окружающей природной среды, которая характеризуется пространством, рельефом, почвенным покровом, растительностью, водами и является главным средством производства сельского и лесного хозяйства, а также выступает пространственным базисом для размещения всех отраслей народного хозяйства.

Под земельными ресурсами  понимаются земли, систематически используемые или пригодные к использованию  для конкретных хозяйственных целей  и отличающиеся по природным историческим признакам. Земельные ресурсы могут рассматриваться как: ресурсы пахотных земель, ресурсы всех сельскохозяйственных угодий. Земельные ресурсы–территориальные ресурсы [2].

Рассматривая землю  как природный ресурс обычно подразумевают  ее верхний слой. Земельный фонд России на 1 января 1996 г. составил 1709,8 млн га. Около половины территории Российской Федерации занимают земли лесохозяйственных предприятий – 49%; земли сельскохозяйственных предприятий, организаций и граждан составляют 39,1%; земли населенных пунктов – 2,3%; земли промышленности, транспорта и иного несельскохозяйственного назначения – 1,6%; земли водного фонда – 1,1%; земли государственного запаса – 6,9% [17].

Почва – одна из составных частей окружающей человека среды. Она является важнейшим условием существования и воспроизводства сменяющих друг друга человеческих поколений, главное средство производства в сельском хозяйстве. В современных условиях она испытывает все возрастающее антропогенное воздействие. Следствием неразумного использования почвы являются усиление эрозионных процессов и высокий уровень загрязнения. В результате эрозии ежегодно теряется 200 т/га почвенного материала. Только за счет атмосферных выбросов в почву поступает 350 кг/га вредных веществ в год. Загрязнение почвы оказывает влияние на растительность, поверхностные и грунтовые воды. В современных условиях возрастает актуальность оптимального землепользования в целях сохранения почвенного плодородия, предотвращения загрязнения почвы [11].

Анализ состояния земельных ресурсов позволил выявить целый ряд негативных процессов и явлений, происходящих на земле. Это водная и ветровая эрозия, опустынивание и подтопление земель, загрязнение почв остаточными количествами пестицидов, тяжелыми металлами, уменьшение в почве запасов гумуса и так далее. Прогрессирующее развитие этих процессов приводит к нарушению нормальных, биологических циклов, разрушению почв, снижению их плодородия, загрязнению сельскохозяйственной продукции токсическими веществами, вредными для здоровья людей [17].

Объекты курсовой работы – земельные ресурсы.

Предметом является разработка мероприятий, защищающих земельные ресурсы от негативных процессов.

Цель курсовой работы заключается в выявлении проблем и перспектив защиты и охраны земельных ресурсов.

Задачи курсовой работы:

• изучение роли земельных ресурсов;

• рассмотрение принципов  защиты и охраны земельных ресурсов от негативных природно-антропогенных  процессов;

• анализ состояния земельных ресурсов в России и Волгограде;

• рассмотрение факторов деградации почв;

• разработка мероприятий и перспектив по улучшению качественных характеристик земель.

Методологической  основой курсовой работы являются труды учёных в области охраны земельных ресурсов, нормативные документы по вопросу защиты земельных ресурсов, постановления правовых органов Российской Федерации.

1. Значение и современное состояние земельных ресурсов

1.1 Роль земельных ресурсов

Земельные ресурсы является основой и предпосылкой создания всех материальных благ. Земля–необходимое условие существования человеческого общества. Однако роль земельных ресурсов в сферах производственной деятельности человека может значительно отличаться. Здесь решающее значение имеют такие характеристики как пространство и рельеф. В добывающей промышленности рельеф не имеет значения, но особую роль играют недра. В сельском и лесном хозяйстве получение продукции непосредственно связано с качественным состоянием среды с характером и условиями ее использования. При этом, являясь важнейшей производительной силой, земля одновременно выступает как орудием труда, так и предметом труда. Земельные ресурсы представляют собой невоспроизводимые средства производства [2,18].

Земельные ресурсы как  средство производства резко отличаются от других природных ресурсов и имеют  свои специфические черты:

1. Земля совмещает  в себе как предмет так и  средство труда. Обрабатывая землю,  человек создает благоприятные  условия для роста растений  и в этом случае земля является  предметом труда. Вместе с тем,  давая урожай земля выступает  в роли средства труда.

2. Земля является продуктом  природы и в первоначальном  состоянии не имеет стоимости.

3. Землю можно отнести  к невозобновимым природным ресурсам, так как естественным путем  она восстанавливается очень  медленно.

4. Землю можно отнести  к незаменимым природным ресурсам, так как отсутствуют альтернативные ресурсы, способные удовлетворить первостепенные человеческие потребности [17].

Земельные ресурсы планеты  позволяют обеспечить продуктами питания  больше населения, чем имеется в  настоящее время и уйдет в ближайшем будущем. Вместе с тем в связи с ростом населения, особенно в развивающихся странах, количество пашни на душу населения сокращается. 10–15 лет назад душевая обеспеченность пашней населения Земли составляла 0,45–0,5 га, в настоящее время она составляет уже 0,35–0,37 га.

Земля представляет не только вещественный фактор производства, но и является объектом социальных отношений, среди которых важнейшие – отношения собственности на землю, определяющие характер владения и использования. В соответствии с новой редакцией закона «О плате на землю» землевладение и землепользование в России являются платными. Плата взимается в форме земельного налога, арендной платы. Внедрение платности землепользования в переходный период к рыночной экономике – важный момент в рациональном использовании земельных ресурсов. В соответствии с принятым в 1991 г. Земельным кодексом РСФСР разработан Государственный земельный кадастр, данные которого используются при планировании использования земель, землеустройстве, предоставлении в пользование или изъятии земель, определении платежей за землю [16,17,11,7].

Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой  основной источник продовольствия, обеспечивающий 95–97% продовольственных ресурсов для населения планеты.

Почва состоит из твердой (минеральной и органической), жидкой и газообразных фаз. Для всех почв характерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним.

Горизонт А1 – темноокрашенный, содержащий гумус, обогащен минеральными веществами и имеет для биогенных процессов наибольшее значение.

Горизонт А2 – элювиальный слой, имеет обычно пепельный, светло-серый или желтовато-серый цвет.

Горизонт В-элювиальный слой, обычно плотный, бурый или коричневой окраски, обогащенный коллоид но-дисперсными минералами.

Горизонт С – измененная почвообразующими процессами материнская порода.

Горизонт D – исходная порода.

Твердая часть почвы  состоит из минеральных и органических веществ. По дисперсности минеральные вещества делятся на две группы: с диаметром более 0,001 мм (обломки породи минералов, минеральные новообразования) и менее 0,001 мм (частицы выветривания глинистых минералов, органических соединений). Полидисперсность частиц твердой частицы почвы обусловливает её рыхлость. Часть объема почвы, заполненного воздухом или водой, называют пористостью почвы, которая составляет 40–60%, иногда до 90% (торф), бывает до 27% (суглинки).

В состав минеральной  части почвы входят Si, Al, Fe, К, Na, Mg, Ca, P, S и другие химические элементы, которые, в основном, находятся в окисленном состоянии (SiO2, A12O3, Fe2O3, K2O, Na2O, MgO, CaO), а также в виде солей: угольной, серной, фосфорной, хлористо-водородной.

В состав твердой части почвы входят и органические вещества (преимущественно в гумусе), где содержатся углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера и др. элементы. Многие элементы растворены в почвенной влаге, заполняющей часть пор, а в остальной части пор находится воздух, который в верхних слоях (15–30 м) состоит из N2 (78–60%), О2 (11–21%), СО2 (0,3–8,0%).

Образование почв происходит на Земле с момента возникновения  жизни и зависит от многих факторов:

Субстрат, на котором образуются почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы (пористость, водоудерживающая способность, рыхлость и т.д.). Они определяют водный и тепловой режим, интенсивность перемешивания веществ, минералогический и химический составы, первоначальное содержание элементов питания, тип почвы.

Растительность – зеленые растения (основные создатели первичных органических веществ). Поглощая из атмосферы углекислоту, из почвы воду и минеральные вещества, используя энергию света, они создают органические соединения, пригодные для питания животных.

С помощью животных, бактерий, физических и химических воздействий  органическое вещество разлагается, превращаясь  в почвенный гумус. Зольные вещества наполняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал создает благоприятные условия для действия почвенной фауны и микроорганизмов (устойчивый газообмен, тепловой режим, влажность).

Животные организмы, выполняющие функцию преобразования органического вещества в почву. Сапрофаги (земляные черви и др.), питающиеся мертвыми органическими веществами, влияют на содержание гумуса, мощность этого горизонта и структуру почвы. Из наземного животного мира на почвообразование наиболее интенсивно влияют все виды грызунов и травоядные животные.

Микроорганизмы (бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы) разлагающие сложные органические и минеральные вещества на более простые, которые в дальнейшем могут использоваться самими микроорганизмами и высшими растениями.

Одни группы микроорганизмов  участвуют в превращениях углеводов  и жиров, другие – азотистых соединений. Бактерии, поглощающие молекулярный азот воздуха, называют азотофиксирующими. Благодаря их деятельности, атмосферный азот могут использовать (в виде нитратов) другие живые организмы. Почвенные микроорганизмы принимают участие в разрушении токсических продуктов обмена высших растений, животных и самих микроорганизмов в синтезе витаминов, необходимых для растений и почвенных животных.

Климат, влияющий на тепловой и водный режимы почвы, а значит на биологический и физико-химические почвенные процессы.

Рельеф, перераспределяющий на земной поверхности тепло и влагу.

Продолжительность процесса почвообразования для различных  материков и широт составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет [14].

1.2 Состояние земельных ресурсов России

Россия относится к группе стран с пониженной биологической продуктивностью земель, что связано с ее географическим положением, а также ухудшением качественного состояния земель. Продуктивные сельскохозяйственные угодья предоставляются для различных видов строительства, расширения населенных пунктов, предприятий природоохранного, оздоровительного, историко-культурного назначения. Для России характерна большая степень распаханности территории, различная интенсивность использования земель. Сильное антропогенное воздействие в большой степени изменило естественное направление процессов в природе и привело к деградации почвенного и растительного покровов на значительных площадях [17].

По данным Земельного кадастра России из общей площади  сельхозугодий около 60 млн га подвержены эрозии, 40 млн га представлены засоленными и солонцовыми комплексами, 26 млн га переувлажненные и заболочены, 73 млн га являются кислыми и т.д. Из всех негативных явлений наибольшее распространение на пахотных землях имеют процессы эрозии. За последние 20 лет площадь деградированных земель увеличилась в 1,6 раза, а продуктивность пастбищ снижается. На огромных площадях полностью исчезла многолетняя растительность и ее место заняли сорные и ядовитые травы [10].

Изменения в состоянии  земельного фонда Российской Федерации в основном связаны с сокращением площадей продуктивных угодий. За последние 15 лет площадь сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации уменьшилась на 8,2 млн га.

Непрекращающееся развитие процессов эрозии почв во всех районах  страны является главнейшим фактором снижения потенциального и экономического плодородия сельхозугодий, загрязнения, разрушения природной среды. По данным государственного учета водной и ветровой эрозии было подвержено около 53,6 млн га обследованных сельхозугодий.

В лесной зоне Европейской  части, где в зимнее время накапливается  достаточно большой запас снега, преобладает эрозия талыми водами. В степных районах юга Европейской части преобладает плоскостной смыв, вызываемый ливневыми водами.

В южных районах Западной Сибири характерно проявление и ветровой эрозии, и деятельности талых вод. Аналогичные процессы происходят также и на юге Восточной Сибири.

В Нижнем Поволжье и ряде районов Предкавказья ветровая эрозия является основным фактором почвенной  эрозии. В Центрально-Черноземном районе России находятся самые плодородные почвы планеты – черноземы, наше национальное богатство. Однако в последнее время идет деградация черноземов, их разрушение. Это связано со многими причинами: нарушение севооборота, уменьшение паров, преобладание в посевах монокультуры; использование земель для несельскохозяйственных нужд. Большие сложности порождает и механизация полевых работ. Под воздействием сельхозмашин происходит уплотнение почвы, изменяется ее водный режим, усиливаются эрозионные процессы.

Очень сложная экологическая  ситуация сложилась и в связи  с техногенным загрязнением земель Российской Федерации. Условно загрязнение  можно разделить на сельскохозяйственное (пестициды и ядохимикаты) и промышленное (тяжелые металлы, фтор, нефтепродукты, радионуклиды). Несмотря на общее снижение объемов применения пестицидов (к 1996 г. объем их применения уменьшился почти вдвое по сравнению с предыдущими годами и составил 45.5 тыс. т) загрязнение почв остается высоким, выше ПДК в десятки раз, что связано с нарушениями санитарных и природоохранных требований при их применении.

Анализ промышленного  загрязнения земель показал, что  вокруг 32 городов Российской Федерации (особенно центров цветной и черной металлургии) почвенный покров загрязнен  тяжелыми металлами. На основании многолетних данных по суммарному индексу загрязнения, рассчитанному для территорий, обследованных в пределах пятикилометровой зоны, 2,2% городских поселений относятся к чрезвычайно опасной категории загрязнения почв; 10,1% – к опасной; и 80,9% – к допустимой категории загрязнения почв.

Загрязнены почвы Российской Федерации и радионуклидами. После  аварии на Чернобыльской АЭС примерно 15% территории Европейской части страны загрязнено цезием-137.

На Южном Урале в  результате трех аварий на Производственном объединении «Маяк» сформировался радиоактивный след общей площадью 23 тыс. км2. В основном загрязнены почвы на территории Челябинской, Курганской и Свердловской областей. Только загрязненная пойма р. Течи составляет 75 км².

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что качественное состояние земель Российской Федерации неудовлетворительное, а в отдельных районах критическое.

Сложившаяся ситуация в  охране и использовании земельных  ресурсов требует радикальных изменений в землепользовании [17].

2. Земельные ресурсы  и проблемы, связанные с ними

2.1 Процессы, оказывающие влияние на качественные характеристики земельных ресурсов

Состояние земли характеризуется  температурой, влажностью, физической структурой и химическим составом. Деятельность человека и функционирование растительного и животного мира могут улучшать и ухудшать показатели состояния земли. Основными процессами воздействия на землю являются: безвозвратное изъятие из сельскохозяйственной деятельности; временное изъятие; механическое воздействие; добавка химических и органических элементов; вовлечение в сельскохозяйственную деятельность дополнительных территорий (осушение, орошение, вырубка леса, рекультивация); нагревание; самовозобновление.

Безвозвратное изъятие  земли происходит за счет промышленного и гражданского строительства, прокладки дорог, трубопроводов и линий электропередач, создания водохранилищ, открытой разработки полезных ископаемых. Изъятие земли из природного комплекса или ухудшение ее плодородия приводит к уменьшению растительности, загрязнению и ухудшению состава атмосферы [4].

Процессы, оказывающие  снижающее влияние на качественные характеристики земель, делят:

на природные или  стихийные (землетрясения, наводнения,

подтопления, бури, ураганы, смерчи, обвалы, оползни, сели, карст и

суффозия);

– техногенные или антропогенные, связанные с человеческой деятельностью (захламление, загрязнение, уничтожение плодородного слоя).

Природные и антропогенные  процессы между собой тесно связаны: накапливание техногенных воздействий вызывает природные изменения. По этой причине выделяют еще одну группу – природно-антропогенные.

Природные процессы. Одно из опаснейших явлений природного характера – землетрясения. С интенсивностью более семи баллов им подвержено около 20% территории России. К чрезвычайно опасным – восьми-девяти бальным зонам – отнесены свыше 5% территории: Северный Кавказ, Прибайкалье, Якутия, Сахалин, Камчатка и Курильские острова.

Наводнения занимают первое место среди стихийных  бедствий по повторяемости, затапливаемой площади и величине причиняемого ущерба. Общая площадь территорий, подверженных наводнениям, составляет свыше 400 тыс. кв. км. В их числе – около девяти миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий.

Подтоплениям в России подвержено около девяти миллионов гектаров земель, в том числе пять миллионов – сельскохозяйственных угодий. Ущерб от их вывода по этой причине из состава земель сельскохозяйственного

назначения в отдельные  годы достигает 10 триллионов рублей (123).

По причинам, вызывающим подтопления, выделяют два их типа:

– естественное, формирующееся паводками, разливами рек, сезонными и многолетними естественными колебаниями уровня грунтовых вод;

– техногенное, возникающее в результате деятельности человека и проявляющееся обычно в зонах оросительных каналов, искусственных водоемов.

Подтопление вызывает, как  правило, другие опасные процессы (оползни, карстовые провалы, суффозию) и активизирует существующие. Это значительно усиливает  его отрицательное влияние, тем  более, что подтопление снижает качество земель, вызывая заболачивание, засоление и осолонцевание почв. В конечном счете подтопление становится причиной изъятия из оборота значительных площадей пахотных земель, сенокосов и пастбищ, снижения общей биологической продуктивности почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

На территориях, где  подземные воды загрязнены нефтью и  нефтепродуктами, подтопление активизирует подъем жидких и газообразных нефтяных углеводородов к поверхности  земли, создает взрыво- и пожароопасную  обстановку, ухудшает санитарные условия территории.

Бури, ураганы, смерчи при  скорости ветра свыше 25 м/сек. разрушают здания, ломают деревья, повреждают линии электропередачи и связи. Ветры со скоростью свыше 20 м/сек периодически наблюдаются практически на всей территории России. Размеры ущерба от них сопоставимы с ущербом от наводнений.

Опасные экзогенные геологические  процессы (обвалы, оползни, сели, карст, суффозия) тоже широко распространены на территории России. Особенно интенсивно проявляются они на Северном Кавказе, в Поволжье.

Антропогенное воздействие, т.е. характер воздействия человеческой деятельности на природную среду, может быть прямым и косвенным, как положительным, так и отрицательным. Соотношение этих воздействий зависит от природных условий и интенсивности самого воздействия. Например, умеренный полив культур способствует повышению урожайности, а чрезмерная водонасыщенность может привести к заболачиванию и вымоканию растений.

К косвенным относятся  воздействия, происходящие в природе  под влиянием человеческой деятельности, которые не были заранее предусмотрены и запланированы. Таких примеров немало. Например, в ответ на химические обработки посевов, проводимые человеком, в мире отмечено появление более 400 видов насекомых, у которых сформировалась устойчивость к ядохимикатам. Эти воздействия наиболее ярко проявляются в сельскохозяйственном производстве. Современное сельское хозяйство можно рассматривать как мощный двигатель преобразования природной среды, масштабы и направления воздействия которого непрерывно расширяются.

Земля, как главное  средство сельскохозяйственного производства, существенно отличается от атмосферы  и гидросферы не только структурой и функциями, но и чувствительностью  к антропогенным воздействиям. Виды антропогенных воздействий на землю значительно обширнее, чем на другие компоненты биосферы. По территориальному охвату экологическую безопасность использования земельных ресурсов можно подразделить на: глобальную, охватывающую всю нашу планету; национальную, касающуюся экологической безопасности отдельно взятого государства; региональную, применительно к тем или иным регионам этих государств; локальную, касающуюся отдельных местностей. Что касается прямых воздействий, то по мнениям ряда ученых, отраженным в их работах, – это: применение тяжелой сельскохозяйственной техники, внесение удобрений, применение пестицидов; а косвенных – водные мелиорации, освоение новых земель, животноводческие комплексы. Все эти виды деятельности оказывают отрицательное влияние на качество земельных ресурсов как главного средства сельскохозяйственного производства.

Важно отметить, что на первый план должны выступать косвенные  воздействия, не только по той причине, что многие из них значительны  и важны, а также и потому, что  они хуже контролируются и чреваты  непредвиденными эффектами.

Вся совокупность антропогенного воздействия на землю может быть подразделена на две группы:

– воздействие на факторы, функцией которых является земля, без разрушения почвенной субстанции (пространственно);

– воздействие на собственно почвенную субстанцию, почву как базис земли.

Поэтому непрерывный  контроль за использованием земли и  почвенного покрова является обязательным условием для получения прогнозируемой продукции сельского хозяйства.

Современное сельское хозяйство  немыслимо без механизации. Однако при использовании современной техники на полях происходит уплотнение почвы на всю глубину почвенного профиля, что в итоге приводит к снижению урожайности и качества продукции.

Проводящаяся нарастающими темпами химизация сельского  хозяйства также занимает далеко не последнее место в ряду антропогенных факторов, воздействующих на почвы и на природную среду в целом. В результате интенсивного использования удобрений, в природной среде рассеивается ряд химически активных элементов, что приводит к нежелательным химическим реакциям, увеличению масштабов образования вредных веществ, их смыву и попаданию в водоемы (Таблица 1).

Дополнительные внесения удобрений и пестицидов нередко  способствуют загрязнению почв и  водных акваторий тяжелыми металлами  и

токсичными веществами, которые аккумулируются и в качестве растительной и животной пищи попадают в организм человека, вызывая тяжелое  отравление.

Рост урожайности при  одновременном резком снижении необходимых  затрат ручного труда обусловлен применением пестицидов. Подсчитано, что один рабочий, занятый в производстве гербицидов, заменяет 100 чел. на ручной прополке сельскохозяйственных культур. К несчастью, несмотря на все выгоды, получаемые при использовании пестицидов, постепенно стали проявляться сопутствующие неблагоприятные факторы, некоторые из них сейчас представляют большую опасность, что можно было предположить. Это обусловлено необычайной токсичностью таких веществ, и наиболее значимые отрицательные факторы связаны с опасными экологическими последствиями применения пестицидов. Многие из этих веществ могут сохраняться в земле месяцами и в течение многих лет. Часть пестицидов, не достигших растений, подхватываются ветром и осаждается в других районах суши или океана, в местах, иногда очень удаленных от зон применения вещества.

После применения пестицидов в сельском хозяйстве значительная их часть вымывается из почвы и  попадает в водоемы, накапливаясь в  отдельных органах животных, вызывая  их гибель. Также, кроме этого, пестициды  подавляют биологическую активность почвы, ухудшается качество растениеводческой и животноводческой продукции, что ведет к резкому увеличению заболеваемости. Следует отметить, что химические средства защиты растений (пестициды), играющие важную роль в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками сельскохозяйственных культур, применяются уже более столетия.

Несмотря на появление  сопутствующих неблагоприятных  факторов, в настоящее время происходит бездумное увеличение мирового производства пестицидов (Таблица 2).

Одним из самых радикальных способов преобразования водного баланса отдельных ландшафтов следует считать водные мелиорации.

Учет последствий водных мелиораций (орошение, осушение) является обязательным элементом рационального землепользования. Непредвиденные последствия могут возникнуть вследствие нарушения научно обоснованных методов и норм орошения, через такие воздействия, как засоление, заболачивание, разрушение структуры почв, эрозия. Не менее значительное влияние на ландшафты оказывает другой вид мелиорации – осушение. Строительство осушительных систем на болотах и заболоченных землях вносит коренные изменения в сложившийся природный гидрологический режим и экологические условия не только самих болот, но и прилегающих к ним территорий. Побочные последствия осушения – опасность возникновения ветровой эрозии, перемещение песков и т.п.