АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Мониторинг эрозионных процессов

Читайте также:
  1. I. Развития государственного мониторинга сельскохозяйственных земель
  2. III. КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
  3. III. Психические свойства личности – типичные для данного человека особенности его психики, особенности реализации его психических процессов.
  4. Автоматизация гидродинамических процессов.
  5. Автоматизация логистических процессов предприятия
  6. Автоматизация тепловых процессов
  7. Агроэкологический мониторинг.
  8. Анализ пожарной опасности технологических процессов
  9. Анализ предметной области исследования (состав объектов и процессов, их свойства, связи) проблемы формирования финансового потенциала предприятия
  10. Аппаратурное оформление процессов биотехнологии
  11. Асимметрия полушарий и специфика психических процессов
  12. Асимптотический анализ марковских процессов

Под эрозией почвы понимают многообразные процессы разрушения и сноса почвенного покрова (иногда и почвообразующих пород) потоками воды или ветров. В связи с этим различают водную эрозию почв и ветровую эрозию (дефляцию).

Эрозия почв всегда существовала в природе как естественный процесс, величи­на которой соответствовала скорости процесса почвообразования. Это так называемая естественная геологическая эрозия, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и почти незаметно).

Наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью са­мой эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разрушительная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодоро­дие. При этом процессы разрушения почвы могут' проходить в сотни и тысячи раз бы­стрее, чем при естественной эрозии.

В зависимости от факторов, вызывающих разрушение почвы, эрозия может быть водная и ветровая.

Водная эрозия почвы - это смывание и вымывание частиц почвы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами. Размывается почва па склонах в большей степени

Водная эрозия может быть поверхностной (или плоскостной) и линейной (или овражной). Поверхностная или плоскостная эрозия проявляется главным образом на пологих склонах. Под влиянием стока воды со всей площади пашни равномерно уда­ляется верхний слой почвы, богатый гумусом. Эта эрозия особенно опасна тем, что на начальных стадиях она малозаметна и проявляется лишь в незначительном изменении цвета почвы. Вымывание связывающих почву компонентов влечет за собой быстрое обеднение земель питательными веществами и потерю способности влагозадержания. Это ведет к постепенному исчезновению растительности, что еще больше усугубляет разрушение почвы.

Овражная эрозия. При больших уклонах поверхности и на длинных склонах мелкие ручейки сливаются в более крупные, а впоследствии - в единый поток, бегу­щий под уклон. Поток смывает дно, углубляет его, подмывает берега, и они обвали­ваются глыбами, чтобы быть, в свою очередь, размытыми и унесенными водой. Ов­ражная эрозия — наиболее быстро развивающаяся форма эрозии.

Ирригационная эрозия представляет разновидность водной и возникает в ре­зультате неумеренного и неправильного полива при орошаемом земледелии. Она вы­ражается в размыве почвы и даже в образовании оврагов.

Вследствие смыва верхнего слоя почвы урожай сельскохозяйственных культур снижается па слабосмытых почвах на 10-15%, на среднесмытых - 15-40% и на сильно­смытых — в 2-3 раза.

Вред от водной эрозии выражается также в нарушении режима вод, что, в свою очередь, вызывает прогрессирующее иссушение эродируемых земель, наводнения, за­сорение русел рек наносами, заиление водохранилищ и прудов.

Ветровая эрозия, называемая также дефляцией, заключается в выдувании и пе­ремещении ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород по земной поверхности. В результате сдувания частиц, а иногда всего пахотного слоя почва обедняется мелкоземом, гумусом, основными элементами, необходимыми для жизни растений; плодородие земли снижается или вовсе исчезает. Различают местную (по­вседневную) ветровую эрозию и пыльные, или черные, бури.

Местная ветровая эрозия особенно проявляется на ветроударных склонах. Она медленно и постепенно разрушает почву, снижая урожаи.

При организации мониторинга эрозионных процессов следует иметь точное представление об их распространении, интенсивности, а также данные о региональных особенностях ведущих факторов эрозии. Для получения объективной информации о фактическом распространении эрозии проводятся наблюдения среди стационаров, при их выборе особое внимание уделяется распределению угодий по уклонам местности и но составу почв.

Мониторинг процессов почвенной эрозии позволяет корректировать поведение действующих систем противоэрозионных мероприятий, дает возможность дополни­тельно на более высоком уровне использовать метод аналогий, по существу, равно­значный натурному моделированию, и опереться на данные, полученные на одной сложной системе противоэрозионных мероприятий при проектировании других, по­хожих на нее.

Объектом исследований является совокупность явлений и процессов в биосфе­ре, связанных с механическим движением почвенной массы под действием водных и воздушных потоков. Поэтому одним из основных методов исследования нового на­правления является гидромеханический и аэродинамический. Он предполагает изуче­ние свойств почв, определяющую их противоэрозионную стойкость, потоков воды и воздуха, эродирующих почвы, процессов отрыва, переноса и отложения почвенных частиц.

Наибольшие успехи в деле изучения эрозии почв достигнуты с использованием сравнительно-географического и стационарного методов. Дальнейшие перспективы сравнительно-географического метода связаны с развитием дистанционных методов:

аэро- и космической эрозионной фотосъемки; наземной эрозионной съемки с исполь­зованием спутниковой системы глобальной навигации, которая позволяет очень точно оконтуривать па местности эрозионные объекты. Стационарные методы остаются наи­более важными в сборе информации, необходимой для познания процессов эрозии и разработке противоэрозионных мероприятии. Наиболее широко распространенным видом эрозионных моделей являются почвенно-эрозионные карты. Для них характерна очень высокая степень сжатия информации, обеспечивающая возможность анализа эрозионной обстановки на больших территориях. Модели эрозии почв строятся на более или менее полном учете факторов и условий эрозии. В зависимости от масштаба модели бывают локальными, региональными и глобальными.

1. Что такое водная эрозия, ветровая эрозия?

2. Какими методами ведется мониторинг эрозионных процессов?

Негативные процессы в результате применения минеральных и органических удобрений возникают в результате несвоевременного или чрезмерного внесения удобрений. Длительное применение физиологически кислых групп азотных удобрений отдельно или совместно с калийными приводит к ухудшению физико-химических свойств некоторых почв: увеличиваются все формы кислотности, вследствие вымывания кальция и магния из почвенно-поглощающего комплекса пахотного слоя и повы­шаются обменные формы алюминия и марганца.

Особую опасность представляет изменение физико-химических свойств почв России, где кислые почвы составляют более половины всех пахотных земель. Систе­матическое внесение минеральных удобрении может приводить к изменению химиче­ского состава почв: на фоне обогащения почв фосфором, нитратами, калием и други­ми, происходит их обеднение некоторыми микроэлементами, необходимыми для жиз­недеятельности растений и животных.

Примеси, содержащиеся в минеральных удобрениях, могут явиться причиной загрязнения почв фтором и тяжелыми металлами, в том числе и радиоактивными.

Ухудшение физико-химических и агрохимических свойств почв в результате безконтрольного применения удобрений сопровождается также снижением активности почвенных ферментов, уменьшением их адсорбции почвенными частицами.

Установлено, что более половины действующих веществ азота, фосфора и ка­лия теряется в результате связывания минеральных удобрений в труднорастворимые формы или вымывается из пахотного слоя. При смыве_ наблюдается возрастание кон­центрации растворенных в водоемах солен. Повышенное поступление биогенных ве­ществ в водоемы сопровождается нарушением их гидрологического и гидрохимиче­ского режима и в конечном итоге приводит к их эвтрофированию. Нерациональное применение азотсодержащих удобрений без учета химических особенностей почвы служит причиной накопления в растительных продуктах нитратов и нитритов. Эти со­единения в живых организмах и природных средах являются исходными для синтеза нитрозаминов, обладающих канцерогенным, мутагенным, эмбриотоксическим и тера-тогенным действием.

Органические удобрения могут служить источниками опасных бактериальных и паразитивных загрязнений. Поэтому возникает необходимость проведения специальных ме­роприятий по обезвреживанию отходов ветеринарных и медицинских учреждений, мясо­комбинатов и дру1 'их предприятии. Методов обработки навозных стоков и твердого (под­стилочного) навоза много (механические, химические, физические, биологические и ком­бинированные), но ни один из них не может считаться универсальным.

Применение пестицидов произвело революцию в земледелии и в значительной мере способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур, кото­рое было достигнуто после второй мировой воины. В некоторых случаях применение пестицидов может привести к гибели полезных насекомых, птиц и млекопитающих и к резкому возрастанию численности потенциально более опасных насекомых.

Широкое использование пестицидов в сельском хозяйстве привело к их накоп­лению в почве, растениях и других объектах. Пестициды представляют собой ядови­тые химические соединения, предназначенные для борьбы с нежелательными орга­низмами.

Скорость разложения пестицидов в почве в значительной степени зависит от почвенно-климатических условий: типа почвы, содержания гумуса, влажности, темпе­ратуры и других факторов. Процесс взаимодействия пестицида и почвы чрезвычайно сложен. В почве и в растениях пестициды включаются в разные виды химических ре­акций: окисления, восстановления, гидролиз и др. Период разложения пестицидов ко­леблется от нескольких дней до десятков лет.

Контроль за содержанием пестицидов в почве осуществляют методом карто­графического экотоксикологического слежения путем периодического проведения анализа фактического содержания остатков пестицидов в объектах агроландшафтов и нанесения этих результатов на картографическую основу. В целях осуществления эко­токсикологического мониторинга земель пользуются следующими критериями: стой­кость пестицидов в почве; их токсичность; миграционная способность.

Радиоактивное загрязнение почв.

Чернобыльская авария привела к весьма интенсивному загрязнению почвы. Степень загрязнения, максимальная близ эпицентра аварии, сильно изменилась в зависимости от атмосферной циркуляции в момент аварии. В связи с этим почти вся территория Беларуси была загрязнена радиоактивными изотопами. Авария на Чернобыльской АЭС сопровождалась выбросом в атмосферу значительного количества радио­нуклидов с большим периодом полураспада.

Уточненные данные по 19 областям и республикам России показали, что общая площадь зафязнения цезием-137 составила:

плотностью 1-5 Ки/км' - 49509 км";

плотностью 5-15 Ки/км" - 5326 км";

плотностью 15-40 Ки/км2 - 1900 км2;

плотностью более 40 Ки/км" - 310 км".

Площадное загрязнение стронцием-90 не имело на территории России такого широкого распространения, как цезиевое.

Радионуклиды распространились на значительные территории. Радиоактивному за­грязнению подверглось 2 млн. 955 тыс. га сельхозугодий. К моменту создания СНГ пло­щадь, за1-рязненная цезием-137 (наиболее характерным радионуклидом) с плотностью 1 и более Ки/км2, составила в целом по России, Белоруссии и Украине более 100 тыс. км".

Остается сложной радиационная обстановка в загрязненных лесах. Спустя 10 лет после аварии загрязнение лесного фонда изменяется крайне медленно, так как са­моочищение лесов происходит только за счет процессов радиоактивного распада. От­мечается заглубление радионуклидов на 15-20 см.

Наибольший уровень загрязнения отмечен на торфянистых и сильноподзоли­стых почвах, наименьший - на суглинистых, богатых обменным калием и аммонием. По результатам лабораторного контроля, даже в зонах наименьшего загрязнения цези­ем-137 (1-5 Ки/км2) содержание радионуклидов в грибах, лесных ягодах, травянистой растительности, хвое и листьях деревьев может превышать установленные нормативы.

На Азиатской территории России имеется несколько зон, загрязненных в ре­зультате произошедших радиационных аварий:

• район ПО «Маяк», где авария произошла в 1957г.;

• «цезиевый след» вследствие ветрового рашоса радиоактивной пыли с берегов озера Карачаи в 1967г.;

• зона повышенного загрязнения цезпем-137 в районе Сибирского хим­комбината;

Радиоактивное загрязнение территорий нашей страны - это не кратковременное явление. Нескольким поколениям на протяжении многих десятилетий придется жить в условиях повышенной радиации и постоянно остерегаться ее.

К числу особо опасных процессов на землях России относятся подтопление и за­ топление земель. Эти процессы приводят к большим экономическим потерям, резкому ухудшению состояния земель. По экспертным оценкам ежегодный ущерб от подтопления земельных угодий и 74% городских территорий составляет 70 млрд. рублей, а от опустынивания - 25 млрд. рублей.

Наиболее интенсивно проявляется процесс подтопления в Астраханской облас­ти, Республике Дагестан (включая города Махачкала, Каспийск), ряде других регионов Юга России, Поволжья, ЦЧО, Центрального и Севере- Западного районов, включая Москву и Санкт- Петербург и другие.

Причинами подтопления являются:

А)Жилшцное и промышленное строительство. Перевод части поверхностного стока в подземный происходит во всех городах при утечках в водопроводной и кана­лизационной сетях. Потери воды в системах ее распределения достигают 20%, такие потери даже закладываются в проекты.

Подтопление земель в городах вызывается двумя причинами: хозяйственной деятельностью человека и проявлением природных процессов. Основным фактором, обуславливающим местное подтопление в городе, является увеличение питания грун­товых вод, которое происходит из-за утечек из водонесущих коммуникаций, фильтрации водоемов, поливов зеленых насаждений, таяния снега и т. д. Интенсивно подтапливаются юродские земли Волго-Вятского района. Продолжительное подтоплеиие привело к транс­формации лессовых пород особенно в городской застройке Нижнего Новгорода, Чебоксар и др. На территории городов Поволжья (Казань, Сызрань, Тольятти и др.) нодтопление вызы­вает ряд неблагоприятных процессов: набухание глин, массовое образование оползней, ак­тивизацию карста, коррозию металла и бетона и т. д.

В более чем 20% субъектов Российской Федерации преобладают населенные пункты, где развит процесс подтопления. В 30% субъектов федерации доля подтоп­ленных земель в пределах городской черты изменяется от 20 до 50%. Такие террито­рии отнесены к высокой и крайне высокой опасности подтоиления. Четверть городских территорий характеризуется средней степенью опасности, остальные - низкой. Крайне высокая степень опасности подтопления наблюдается в городах Архангель­ской, Ленинградской, Ярославской, Тульской областей, Краснодарского края и ряда других краев и областей России.

Б)Другой путь перевода поверхностного стока в толщу литосферы - это подтопление в районах создания водохранилищ, где уровни воды поднялись на десятки см и на метры. Такой подъем грунтовых вод и заполнение водой ранее ненасыщенной зоны меняет механические свойства грунтов, способствует разрушению берегов водохрани­лищ, развитию суффозии, развитию карста и т. п.

Этот вид подтопления опасен тогда, когда отметки уровня водохранилищ пре­вышают отметки грунтовых вод. Общая площадь земель, подтопленных водохрани­лищами составляет 900 тыс. га, из них 500 тыс. га сельхозугодий. Развитие подтопления в зонах водохранилищ приводят к:

подтоплению населенных пунктов и сельхозугодий;

заболачиванию, засолению, осолонцеванию почв;

деградации растительных комплексов;

гибели лесов и гибели животного мира;

изъятию из сельскохозяйственного оборота значительных площадей па­хотных земель;

затоплению памятников истории и архитектуры;

подтоплению скотомогильников, полигонов бытовых и промышленных отходов, а следовательно к возможности возникновения опасных забо­леваний животных и человека и др.

В)Подтопление, связанное с ирригацией земель.

На значительной части орошаемой территории происходит подъем уровня грунто­вых вод и даже возникают заболоченные площади. Часть поверхностного стока переводит­ся в подземный, особенно при орошении (приблизительно 30% воды теряется на фильтра­цию). Этот вид подтопления приводит к: подтоплению близлежащих населенных пунктов;

деградации почв и растительности; снижению продуктивности земель,


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)