Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast_2

эрозии, но создают более благоприятный микроклимат и обеспечи­ вают прибавку урожая на 3—4 ц/га.

На пастбищах ветровая эрозия возникает от выбивания дерна скотом. На разбитых песках необходимо запретить выпас скота, устраивать скотопрогоны и засевать участки ценными кормовыми травами. Для предохранения пастбищ от выбивания следует пе­ риодически выделять участки с обедненным и засоренным траво­ стоем для отдыха и подсева кормовых трав. Желательно обводнять пастбища и создавать лесополосы — «зонты» для предохранения от солнцепека и буранов.

Водная и ветровая эрозия в природе часто взаимосвязаны. Это следует учитывать при разработке противоэрозионных меро­ приятий.

20.4. Промышленная эрозия почв

Разрушение почвенного покрова вызывает и промышленная дея­ тельность человека. Наиболее активное разрушение почвенного покрова и ландшафта в целом вызывает добыча полезных ископае­ мых открытым способом, который экономически высоко эффекти­ вен. Более 75% продукции горной промышленности добывают открытым способом. При этом нарушают растительный и почвен­ ный покровы, гидрологический и гидрохимический режимы терри­ тории. Во многих странах значительные площади заняты карьера­ ми, отвалами и терриконами. Твердые наносы и токсические соединения загрязняют водотоки и этим дополнительно нарушают приблизительно равную разработкам территорию. В США нару­ шенная разработками площадь составляет более 1,3 млн. га, в Англии — более 60 тыс. га, в ФРГ — более 30 тыс. га (Л. В. Моторина, В.А.Овчинников, 1975). В Советском Союзе промышленная эрозия имеет место в Донбассе, Кузбассе, районе КМА, на Урале, в республиках Средней Азии и Прибалтики, в Подмосковном бассейне и некоторых районах Севера и Сибири, в Казахстане. В настоящее время рекомендована селективная выемка и склади­ рование гумусированных горизонтов почв для дальнейшего восста­ новления нарушенных территорий.

При горных разработках на дневую поверхность часто выно­ сят малопригодные для произрастания растительности грунты или даже токсичные породы. Токсичность определяется минералогиче­ ским и солевым составом пород. Присутствие в породе пирита ведет при его выветривании к резкому подкислению среды. Через 30—40 дней после выноса такой породы на поверхность рН ее меняется от 5,5 до 2,1, резко возрастает содержание подвижных соединений железа (до 150—180 мг/100 г), а содержание подвиж­ ного алюминия достигает токсичного уровня. Вскрышным поро­ дам, как правило, свойственна высокая кислотность и очень высо­ кая неоднородность как по химическим, так и физическим свой­ ствам. Поэтому мелиорация вскрышных пород предусматривает

328

известкование, внесение минеральных удобрений и гомогенизацию корнеобитаемого слоя.

Подземная добыча полезных ископаемых также ведет к нару­ шению ландшафта, так как со временем развиваются просадочные явления, меняются рельеф и гидрологический режим территории. Спутниками шахт являются терриконы, размывание и распыление которых ухудшает свойства окружающих почв и водотоков.

Твердые отходы производства многих предприятий, перераба­ тывающих минеральное сырье, и электростанций нарушают и бесполезно занимают большие территории. В настоящее время разработаны приемы рекультивации терриконов, золоотвалов и шламов и найдены пути утилизации этих отходов на дорожное строительство и стройматериалы.

Нарушение качества почвенного покрова происходит и при до­ быче нефти. Загрязнение почв в районе нефтедобычи происходит сырой нефтью и нефтяньми водами, извлекаемыми из скважин, пластовыми водами. Загрязнителями могут быть буровые раство­ ры, применяемые при нефтедобыче. Газовые потоки, связанные с месторождением нефти, могут менять состав почвенного воздуха, обогащая его углеводородами, сероводородом, оксидами углерода, серы, азота. Пластовые воды, обогащенные растворимыми солями, вызывают местное засоление почв.

Непроизводительные потери почв сопровождают дорожное строительство, линии электропередач, промышленное и граждан­ ское строительство. Нормы отвода земель, особенно пахотных, должны находиться под строгим контролем.

20.5. Рекультивация почв нарушенных ландшафтов

Рекультивация — система приемов восстановления и оптимиза­ ции нарушенных ландшафтов. В настоящее время в СССР сто­ имость рекультивации входит в проектную стоимость добычи по­ лезных ископаемых. Наиболее методически разработана рекульти­ вация земель, нарушенных горными разработками. Ее проводят в 3 этапа.

Первый этап — подготовительный. На этом этапе проводят об­ следование нарушенных территорий, определяют направление ре­ культивации, составляют технико-экономическое обоснование и проект рекультивации.

Второй этап — горно-техническая рекультивация. В зависи­ мости от региональных условий второй этап может включать хи­ мическую мелиорацию. Горно-техническую рекультивацию выпол­ няют предприятия, которые ведут разработку полезных ископа­ емых.

Третий этап — биологическая рекультивация. Она направлена на восстановление плодородия подготовленных в процессе горно­ технической рекультивации земель и превращение их в полноцен­ ные лесные или сельскохозяйственные угодья. Направление и ме-

329

тоды биологической рекультивации различаются в зависимости от географического положения района, его климатических, физи­ ческих и хозяйственно-экономических особенностей. Наиболее дешевым видом освоения рекультивируемых территорий счита­ ется облесение. Для улучшения свойств верхнего слоя отвалов, для накопления в нем органического вещества и азота перед посадкой деревьев высевают люпин, донник или люцерну с последующей их запашкой. Деревья сажают саженцами в заполненные неток­ сичной породой или почвой ямки или борозды.

В областях с распространением плодородных почв и нетоксич­ ных вскрышных пород проводят сельскохозяйственную рекульти­ вацию. Ее проводят в несколько стадий: известкование, рыхление до глубины 60 см, внесение удобрений, посев злаково-бобовой смеси. После этого вводят специальный севооборот, где 40—50% составляют многолетние травы. После такого севооборота рекуль­ тивируемые земли могут быть заняты зональным полевым или кор­ мовым севооборотом.

20.6. Загрязнение почв агрохимикатами

Ведение интенсивного сельского хозяйства невозможно без применения удобрений в целях поддержания и увеличения плодоро­ дия почв. Практика применения удобрений расширяется и совер­ шенствуется. В. А. Ковда полагает, что 300—400 млн. т удобрений будет использоваться к началу XXI в. для обеспечения населения планеты продуктами сельского хозяйства. Планируется среднее применение 300 кг/га удобрений с полным обеспечением техниче­ ских культур, повышением доз удобрений под зерновые и про­ пашные, расширением удобрений лугов и пастбищ. Наряду с минеральными расширяются масштабы использования органиче­ ских удобрений. Однако химизация земледелия подразумевает грамотное и рациональное использование удобрений. Постоянно ведутся поиски новых форм удобрений, уточняются оптимальные дозы и сроки их внесения.

Избыток азотных удобрений нежелателен. Избыточный азот вызывает преимущественный рост вегетативных органов за счет генеративных, повышает восприимчивость растений к пониженным температурам. Избыточный азот особенно опасен в нитратной форме, так как он не сорбируется почвой, легко мигрирует по профилю и попадает в грунтовые воды.

С увеличением количества азотных удобрений обнаруживается повышение концентрации нитратов в природных водах. Повышение концентрации нитратов в питьевой воде до 40—50 мг/л послужило причиной заболевания детей метагемоглобинемией в США, Изра­ иле, Франции, ФРГ и других странах (Б. Коммонер, 1974). ПДК азота нитратов в питьевой воде в настоящее время в нашей стране считают 10 мг/л (Л.А.Гришина, 1980).

Не только нитратные, но и аммиачные соединения азота слу-

330

жат источником загрязнения почв и природных вод. Известно, что аммонийный азот препятствует хлорированию воды, если его концентрация превышает 1 мг/л. К тому же, окисляясь до нитра­ тов, аммонийный азот связывает кислород, что приводит к кисло­ родному голоданию гидробионтов и порче воды.

Источником избыточного количества аммиачного азота в почве служат отходы животноводства и городские сточные воды. Совре­ менные предприятия индустриального животноводства, птицефаб­ рики и города создают очаги аномально высокого содержания азота и фосфора в виде органических и минеральных соединений, которые, попадая в почвы и природные воды, локально пересыща­

высокие концентрации соединений азота создаются и вокруг мно­ гих промышленных предприятий, особенно производящих азотные удобрения. Перспективный путь решения азотной проблемы по представлениям академика Е. Н. Мишустина и других в усилении внимания к биологическим источникам азота в почве, в частности в расширении площадей посевов бобовых культур.

Несмотря на низкую растворимость фосфорных удобрений и большинства других соединений фосфора, главное геохимическое направление их глобального круговорота направлено в сторону озер, устьев рек, морей и шельфов океана. Около 3—4 млн. т фосфатов ежегодно поступает с континентов в океан. Имеет место локальное зафосфачивание почв в связи с низкой растворимостью его почвенных соединений. Но основная проблема фосфора в исчерпаемости его ресурсов, что ведет к нарушению необходимого соотношения N:P:K в удобрениях.

Наряду с азотом и фосфором важнейшим элементом питания в почвах является калий. Для компенсации выноса калия с уро­

его применение ведет к накоплению в почве иона хлора, который неблагоприятен для ряда сельскохозяйственных культур. Напри­ мер, у картофеля он вызывает водянистость клубней.

В большинстве стран мира не достигнуты оптимальные нормы применения удобрений. Но в капиталистических развитых странах есть примеры применения избыточных их количеств. При этом возникает опасность ухудшения качества продуктов питания и загрязнения сопряженных с почвой атмосферы и природных вод избытком агрохимикатов.

20.7. Загрязнение почв пестицидами

Пестициды — ядохимикаты по борьбе с сорняками (герби­ циды), с грибковыми болезнями растений (фунгициды) и вреди­ телями (зооциды, инсектициды и др.) — широко применяются в сельском хозяйстве и сохраняют более 30% урожая. Наибольшее

331

применение находят пестициды — органические вещества: хлори­ рованные углеводороды (гексахлоран и др.), диены (альдрин, севин и др.), сложные эфиры фосфорных кислот (ФОС), карбаматы (карбин, тиллам и др.), замещенные мочевины (фенурон, монурон и др.). При обработке посевов пестицидами основная часть их накапливается на поверхности почв и растений. Они адсорбируют­ ся органическим веществом почв и минеральными коллоидами. Сорбция токсикантов обратима. Избытки пестицидов могут миг­ рировать с нисходящим гравитационным потоком и попадать в грунтовые воды. Накапливаясь в почве, они могут передаваться по цепям питания и вызывать заболевания животных и людей.

Накопление остатков пестицидов в почве зависит и от природы токсиканта. Наиболее стойкие — хлорорганические соединения и группа диенов. Они сохраняются в почве в течение нескольких лет (табл. 44). К тому же чем выше доза, тем длительнее сохра­ няется токсикант. Фосфорорганические соединения и производные карбамидной кислоты теряют свою токсичность менее чем за 3 мес и при распаде не образуют токсичных метаболитов, что делает эти соединения предпочтительными.

При внесении пестицидов авиаметодами они распыляются и могут переноситься воздушными массами на большие расстояния. Многие биоциды и их метаболиты обнаруживаются там, где их никогда не применяли (например, в Антарктиде). Вместе с по­ верхностными водами пестициды могут попадать в водоемы и от­ равлять воду. Систематическое применение в больших количествах стойких и обладающих кумулятивными свойствами пестицидов приводит к тому, что основным источником зафязнения водоемов становится сток талых, дождевых и грунтовых вод. Процессы естественной детоксикации идут активнее там, где наиболее ин­ тенсивны процессы минерализации органического вещества.

20.8. Охрана почв от загрязнения избытком агрохимикатов

Одно из основных условий охраны почв от загрязнения пести­ цидами — создание и применение менее токсичных и менее стой­ ких соединений и уменьшение доз их внесения в почву.

332