Почвенный мониторинг

Цель: дать понятие о почвенном мониторинге окружающей среды.

План

1. Мониторинг экологических изменений орошаемых земель.

2. Мониторинг реакции почвенной биоты на антропогенное воздействие

3. Использование биохимической активности почв для тестирования загрязнения окружающей среды

Ключевые слова: почвенный экологический мониторинг, орошаемые земли, кислотность почв

1. Мониторинг экологических изменений орошаемых земель

Почва - самостоятельное естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникающее на поверхности земной суши в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия. Как вытекает из приведенного определения, почва - трехфазная среда, включающая твердые, жидкие и газообразные компоненты. Она представляет продукт физического, химического и биологического преобразования различных пород, т.е. сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. Сама почва постоянно развивается и изменяется, вследствие чего существует большое разнообразие ее типов. В результате перемещения и превращения веществ почва расчленяется на отдельные слои, или горизонты, сочетание которых составляет ее профиль.

Избыток или недостаток гумуса определяет плодородие почвы, т.к. в нем происходят сложные обменные процессы, в результате которых образуются элементы питания растений. Он может иметь зернистую, комковатую или слоистую структуру.

Одно из наиболее важных физических свойств почвы - ее механический состав, т.е. содержание частиц разного размера. Установлены четыре градации механического состава: песок, супесь, суглинок и глина. От механического состава зависят водопроницаемость почвы, ее способность удерживать влагу, проникновение в ней корней растений и др. Кроме того, каждая почва характеризуется плотностью, тепловыми свойствами, влагоемкостью и водопроницаемостью. Большое значение для почвы имеет аэрация, т.е. насыщение ее воздухом и способность к такому насыщению.

Химические свойства почвы зависят от содержания минеральных веществ, которые находятся в ней в виде растворенных ионов. Одни ионы вредны для растений, а другие - жизненно необходимы. Концентрация в почве ионов водорода (рН) в среднем близка к нейтральному значению. Флора таких почв особенно богата видами. Известковые и засоленные почвы имеют рН=8 - 9, а торфяные до 4. на этих почвах развивается специфическая растительность.

В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физико-химические характеристики: бактерии, водоросли, грибы, простейшие одноклеточные, черви и членистоногие.

Именно почва в наибольшей степени подвергается загрязнению, что вызывает нарушение физических, химических и биологических процессов, протекающих в ней. Загрязнение почвы непосредственно связано с загрязнением атмосферы и вод.

Вещества-загрязнители попадают в почву в виде сложных органических и неорганических соединений, где потом разлагаются до простых элементов или образуют новые соединения.

Выбросы вредных веществ от передвижных источников оказывают непосредственное воздействие на почву. В первую очередь, изменения затрагивают ее биологические свойства: снижается общая численность почвенных микроорганизмов, видовое разнообразие, интенсивность микробиологических процессов, активность почвенных ферментов. Кроме того, токсичные выбросы способны изменять и более консервативные признаки почв: рН среды. Все это ведет к частичной, а в некоторых случаях, и к полной утрате плодородия почв. Учитывая то, что почва является экологическим узлом биосферы, обеспечивает сопряжение биологических и геологических круговоротов, нарушение микробиологических и биохимических процессов в почве неизбежно отражается на функционировании экосистем в целом.

2. Мониторинг реакции почвенной биоты на антропогенное воздействие

Загрязняющие вещества от выбросов автотранспорта в результате вымывания из атмосферы осадками (снегом, дождем) попадают в почву придорожной зоны, вызывая, тем самым, ее загрязнение и изменение структуры.

Из металлов в почве часто обнаруживают избыточные концентрации свинца, ртути, мышъка и др.

Основная масса металлов автотранспортного происхождения очень быстро попадает на поверхность почвы не только витанием через воздух, но и отлетая от колес движущегося автомобиля. Учеными был проведен анализ смета на содержание тяжелых металлов, на улицах различного назначения. В смете был обнаружен свинец, цинк, медь, никель, кобальт и хром. Известно, что загрязнение почв свинцом заметно проявляется при определенном уровне транспортной нагрузки - более 400 транспортных средств в час. Содержание металлов в сметах на всех улицах города Оренбурга отличается незначительно.

Важна роль почв в процессах самоочищения окружающей природной среды. Почва играет роль универсального биологического адсорбента, очистителя и нейтрализатора загрязнений, минерализуют все органические отходы и остатки. Но ресурсы такого самоочищения не беспредельны. При сильных загрязнениях почвы накапливают вредные вещества, особенно тяжелые металлы, которые затем попадают в растения, делая их опасными для употребления.

Вопросы охраны плодородных почв регламентируются государственными стандартами, содержащими классификаторы почв и веществ-загрязнителей, типы и степени загрязнения, методы его контроля и т.д. однако не всегда эти стандарты соблюдаются вследствие неэффективности контроля, остаточного принципа финансирования в природоохранных работах и других причин. Поэтому правительственными и судебными органами периодически выпускаются постановления и указы по вопросам охраны почв, растительности, усилению ответственности за загрязнение и уничтожение почв.

Почвенный мониторинг предусматривает определение кислотности, потери гумуса, засоления. Кислотность почв определяют по значению водородного показателя (рН) в водных растворах почвы. Значение водородного показателя измеряют с помощью рН-метра или потенциометра. Содержание гумуса определяют по окисляемости органического вещества.

Количество окислителя оценивают титрометрическим или спектрометрическим методами. Засоление почв, т.е. содержание в них солей, определяют по значению электрической проводимости, т.к. известно, что растворы солей являются электролитами.

Поиск по сайту: