2) этот пояс предназначен для защиты водоносного горизонта от бактериальных (микробных) загрязнений.

3) защита от химических загрязнений.

На их территории запрещается размещение любых объектов, могущих вызвать химическое или бактериологическое загрязнения (шламохранилища, животноводческие комплексы, птицефабрики и др.) Запрещается также использование минеральных удобрений и пестицидов, промышленная рубка леса. Ограничивается или запрещается и другая производственная и хозяйственная деятельность человека.

Проекты СЗО д.б. согласованы с органами санитарного надзора и утверждены специально уполномоченными государственными органами в области ООС.

Специальные мероприятия по защите подземных вод от загрязнения направлены на перехват загрязненных вод с помощью дренажа, а также на изоляцию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта. Весьма перспективным в этом отношении является создание искусственных геохимич. барьеров, основанных на переводе загрязняющих веществ в малоподвижные формы. Для ликвидации локальных очагов загрязнения ведут длительные откачки загрязненных подз.вод из специальных скважин.

Мероприятия по защите подземных вод от истощения и загрязнения проводятся в общем комплексе природоохранных мер.

Мониторинг состояния подземных вод

Наблюдение за подземными водами проводится с помощью наблюдательных скважин (НС).

Общие требования к наблюдениям за состоянием подзем.вод:

1. региональность - охват наблюдениями всех территорий, которые загрязнены или могут быть загрязнены в ближайшее время,

2. систематичность наблюдений, которая позволяет изучить осн. стадии загрязнения подз.вод,

3. комплексность изучения, при которой оцениваются не только стандартные показатели, но и специфические, характерные для данного типа загрязнения подз.вод.

НС размещают с учетом:

- местоположения источника загрязнения, его формы и размера,

- конфигурации области загрязнения подз.вод,

- неоднородностью водоносного горизонта. Объекты, нуждающиеся в первоочередном наблюдении за качеством подз.вод:

- водозаборы,

- районы промышленных и агропромышленных предприятий,

- участки захоронения отходов.

Число НС и их расположение должно быть скользящим во времени - наращивание сети наблюдений определяется скоростью и характером перемещения загрязненных вод.

Vперемещения = k фильтрации ? уклон местности

Ижевск - площадной источник загрязнения - должен охватываться профилями. Город разбивается на профиля продольные и поперечные (необходимо обращать внимание на уклон местности - профиль укладывается согласно уклону местности).

На первом этапе создается минимальное количество НС. Результаты наблюдений по этим НС позволяет установить необходимость дальнейшего развития сети.

Чем ближе к ист-ку загрязнения, тем чаще НС.

Расстояние между НС у источника водозабора 50м, дальше - через 100м.

Частота отбора проб из НС, приближенных к источнику загрязнения или к водозабору - 1 раз в квартал;

из НС, удаленных от источника загрязнения или водозабора - 1 раз в полгода.

Показатели качества воды:

стандартные:

рН, минерализация или сухой остаток, щелочность, жесткость, основные анионы и катионы.

Если предприятие связано с объектами животноводства необходимо определять БПК, азот.

Если с нефтепереработкой - определяют также нефтепродукты, железо общее, соединения меди и цинка, поверхностные активные вещ-ва.

Если предприятие цвет.металлургии - то еще и цвет.металлы.

Т.е. в зависимости от технологических процессов предприятия определяем возможный список загрязнителей.

Разработка схемы мониторинга подзем.вод.

1. выявить источники загрязнения (промыш. предприятия, АЗС, гаражи, грязеемкие предприятия, илоотстойники - площадки источников органического и микробиологического загрязнения подзем.вод; фрукт.сады, парники - объекты хим.загрязнения подз.вод);

2. артезианские скважины являются пунктами контроля Роспотребнадзора - их надо также включить в сеть (тогда можно в этом месте уже не ставить дополнительный пункт наблюдений - можно брать данные со скважин);

3. определить направление естествен.притока грунтовых вод;

4. проводим профили через источники загрязнения (продольные по направлению потока подз.вод и поперечные - поперек направления потока подз.вод);

5. расстояние между продольными профилями по потоку 1-2 км или через 3-4 км; между поперечными - 5-7 км.

На поперечных профилях меньше скважин - 2-3 шт; на продольных - 4-6 скважин (первая на расстоянии 50м).

Подземные воды большей частью не защищены от поверхностного загрязнения, и на их качестве сказывается хозяйственная деятельность. В городе лишь в нескольких родниках (их 60 контролируемых) вода отвечает гигиеническим нормам.

20. Земельные ресурсы и их охрана. Состав почв и их место в экосистемах. Структура земельного фонда планеты и ее динамика. Причины и механизм деградации земельных ресурсов. Охрана почв и земельных ресурсов

Управление земельными ресурсами. Понятие и состав земельного фонда.

Все земли, находящиеся в пределах РФ составляют единый земельный фонд России. В зависимости от положения земель, выполняемых ими функций в производственной или иной деятельности, они подразделяются:

- используемые,

- неиспользуемые.

Используемые, в свою очередь, делятся на земли:

- используемые как пространственный (операционный) базис,

- средство производства,

- земли, выполняющие заповедные, рекреационные, оздоровительные функции.

Важное правовое значение имеет классификация земель по категориям в зависимости от их целевого назначения, позволяющие обеспечить дифференцированный подход к правовому регулированию земельных отношений, в рамках общего правового режима всех земель.

По названному выше принципу все земли делятся на 7 категорий:

1. земли с/хоз. назначения - это земли занятые с/хоз. угодьями (пашня, сенокос, сад, огород и др.) и используемые в качестве главного средства с/хоз. производства.

2. земли населенных пунктов -это земли, находящиеся в пределах черты населен.пунктов, а также земли переданные в ведение насел. пунктов за пределами их черты (очистные сооружения, дома отдыха, полигоны, туристические базы и т.д.). Земли этой категории используются, прежде всего, как фундамент, пространственный (операционный) базис для строительства, а также удовлетворения культурно-бытовых и иных нужд населения.

3. земли промышленности, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики, космич. обеспечения, энергетики, обороны и иного назначения (земли спец.назначения) - это земли, представленные в установленном порядке предприятием, учреждением, организациям для их спец.целей. Состав земель этой категории очень подвижен, что связано с развитием и появлением новых видов деятельности, в связи с чем перечень земель данной категории является открытым.

4. земли особо охраняемых территорий (ООТ) - природоохранного, природно-заповедного, рекреационного, оздоровительного и исторически-культурного назначения. Этим землям присуща особая правовая охрана, исключение из с/хоз. использования.

5. земли лесного фонда - земли, покрытые лесом и непокрытые лесом, но предназначенные для нужд лесного хоз-ва. Физическая особенность - самая большая по площади категория земель. Особенностью правового режима этих земель является то, что они полностью подчинены правовому режиму лесам, произрастающих на этих землях.

6. земли водного фонда - земли, занятые вод. объектами и водоохран. зонами вод. объектов. Правовой режим в значительной мере предопределяется правовым режимом вод (поскольку основным назначением этих земель является обеспечение охраны вод. объектов).

7. земли запаса - земли, не предоставляемые в собственность пользования, аренду, а также земли право собственности аренды которыми прекращено в соответствии с законодательством. Они служат резервом для предоставления земель.

Структура земельного фонда не является постоянной. Под влиянием разнообразных экономических, экологических и других факторов происходят изменения как в составе зем. фонда, так и внутри категорий земель.

Государственный земельный кадастр (ГЗК) - это систематизированный свод документированных сведений, полученных в результате проведения государ. кадастр. учета земельных участков, о местоположении, целевом назначении и правовом положении земель РФ и сведений о территориальных зонах и наличии расположенных на земельных участках и прочно связанные с этими земел. участками объектов.

Процесс разработки и ведение земельного кадастра регулируется ФЗ «О госуд. земельном кадастре» от 02.01.1002г. В этом законе даются основные понятия применяемые в отношениях по разработке и ведению земел. кадастра.

Единый гос. реестр (ЕГР) - представляет собой документ, который предназначен для проведения госуд. кадастр. учета зем. участков.

ЕГР содержит сведения о существующих и прекративших существование зем. участков.

Гос. система лицензирования - это единый порядок предоставления лицензии, включающий информационную, научно- аналитическую, экономическую и юрид. подготовку материалов. Задачей лицензирования является обеспечение:

1. практическая реализация госуд. программ развития госуд. промышленности и минерально-сырьевой базы, защиты интересов национальной безопасности РФ;

2. соц.-экономических, экологических и других интересов населения, проживающего на данной территории и всех граждан РФ;

3. равных возможностей всех юрид. лиц и граждан в получении лицензии;

4. развитие рыночных отношений, проведение антимонополистической политики в сфере пользования недра;

5. необходимость гарантии владельцев лицензии (в т.ч. иностранных) и защиты их права пользования недрами.

Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

К основным типам почв на територрии России относятся черноземы, подзолотистые, дерново-подзолотистые, подзолотисто-болотные, болотные, серые лесостепные, пойменные, солончаки, солонцы, солоди и др.

Для всех почв характерно уменьшение содержание органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним. Образование почв зависит от многих факторов:

1.субстрат, на котором образуются почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы.

2. растительность - создают органические соединения, пригодные для питания животных.

3. животные организмы - выполняют функцию преобразования органического вещества в почву (земляные черви и др., из наземного животного мира наиболее интенсивоно влияют грызуны и травоядные животные).

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

5. климат

6. рельеф.

Основное и важнейшим свойством почвы является её плодородие, которое определяется в первую очередь содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, таких, как N, Р, К, Cа, магний, S, Fe, Cu, бор, Zn, молибден и др. Каждый из этих элементов играет свою роль в структуре и обмене веществ растений и не может быть заменён полностью другим.

Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает состояние климакса. Таким образом, изменения почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминают сукцессионные изменения экосистем.

Состав почв

Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Почва представляет собой сложную многофазную полидисперсную систему. Вещество почвы находится в различных состояниях и образует следующие фазы: твердую (минеральной и органической), жидкую и газообразную и живую. Твердая фаза представлена минеральными частицами, раздробленными в разной степени, и органическими остатками, находящимися в различной стадии разложения, и иногда льдом.

Жидкая фаза представлена водой и небольшим количеством жидких оргиначеских вещ-в.

Газообразная фаза - это почвенный воздух, содержащий водяные пары и по своему составу отличающийся от атмосферного повышенным содержанием углекислого и других газов.

В почве наблюдается сложное взаимодействие между фазами, постоянно идут процессы перехода вещества из одной фазы в другую: испарение, конденсация, замерзание, оттаивание, разложение и синтез органического вещ-ва.

Состав твердой фазы - его подразделяют на минералогический, химический и механический, почвенные коллоиды и органическое вещ-во.

Минералог.состав почвы во многом зависит от состава почвообразующей горной породы и представлен первичными и вторичными минералами. Из первичных минералов наиболее распространенными явл-ся: кварц, полевой шпат, слюда, роговая обманка, магнетит, гематит, апатит и др. Первичные минералы образуют инертную часть почвы, ее скелет, содержание их больше в песчаных почвах.

Первичные минералы в процессе выветривания образуют вторичные минералы и элементы минерального питания растений. Из вторичных минералов в почве имеются: каолинит, монтмориллонит, кальцит, гипс, мирабилит, галит, гетит, пиролюзит, доломит и др.

Вторичные минералы можно разделить на минералы, состоящие из простых солей (кальцит, доломит, сода, гипс, магнезит и т.д.), гидроокислов и окислов, и минералы глинистые. От количества минералов в виде простых солей зависит степень засоления почв. Они могут накапливаться в почве в условиях сухого климата. Минералы - гидроокислы и окислы (Fe, Al, S, Mn и др.) образуются при выветривании первичных минералов. Минералы в виде вторичных алюмо- и ферросиликатов, каолинита, гидрослюд, монтмориллонита являются составной частью глин и поэтому называются глинистыми. Они сильно раздроблены, обладают склеивающей способностью, т.е. образуют структурные отдельности, имеют большую поглотительную способность. От содержания глинистых минералов зависит липкость почвы, ее водопроницаемость, набухание, гигроскопичность.

От содержания вторичных минералов зависят условия питания растений, структурообразование почвы, ее химические, физические, водные, воздушные свойства и плодородие почвы.

Химический состав твердой фазы почвы также во многом зависит от состава почвообразующей породы. В почве преобладает окись кремния и органогенные элементы С, Н, О, N, Р, S, K, Ca, Mq. Последние явл-ся источником питания растений, и от их содержания зависит плодородие почв. Особую роль в питании растений играет N, P, K. Азот в почве представлен нитратами, аммонийными солями, входит в состав почвенного воздуха и гумуса. Многие соединения азота подвижны, легко вымываются. Недостаток азота, а также фосфора и калия в почве компенсируют органическими и минеральными удобрениями.

В почве содержатся токсичные для растений элементы: Cl, Na, Mn, Al. Повышенное их содержание делает почву засоленной. В почве имеются микроэлементы: бор, молибден, Zn, Co, I, играющие важную физиологическую и биохимическую роль.

В небольших количествах в почве представлены радиоактивные элементы, обуславливающие ее природную и искусственную радиоактивность. Природноая радиоактивность почвы зависит от содержания в ней упрана, тория, радия, радиоактивных изотопов калия, кальция, углерода. Искусственная радиоактивность вызвана использованием человеком атомной энергии.

Механический и микроагрегатный состав почвы.

Различают элементарные твердые почвенные частицы, микроагрегаты и макроагрегаты. Микроагрегаты образуются в результате слипания и склеивания частиц под влиянием физических, химических, физико-химических и биологических процессов; диаметр их обычно менее 0,25 мм. Макроагрегаты образуются из микроагрегатов и элементарных частиц; диаметр их, как правило, более 0,25 мм.

Элементарные почвенные частицы находятся в разной степени раздробленности - диаметром от долей миллиметра

До нескольких миллиметров и даже сантиметров. От размера почв.частиц зависят многие физические и физико-химические свойства. Поэтому почвы классифицируют исходя из размеров элементарных частиц. Все частицы в зависимости от их размеров объединяют в группы или фракции. Процентное содержание этих фракций называется механическим, или гранулометрическим, составом почвы.

Диаметр частиц в мм: менее 0,0001 до 0,01 - физическая глина; от 0,01 до 1,00 мм - физический песок;от 1,00 до более 10,00 мм - каменичтая часть.

От механического состава почвы зависят водные, физические и физико-механические свойства почв.

Органическое вещество - неотъемлемый компонент почвы, от которого зависит почвообразование и плодородие. Представлено оно органическими остатками, не утраттившими тканевое строение, и гумусом (перегноем) - новообразованием биохимической природы, являющимся комплексом специфических высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений.

Орган.вещ-во почвы образуется из органич.остатков растений и животных. Орган.вещ-во почвы состоит в основном их 4 элементов: C, O, H, N. Образуются следующие важнейшие группы сложных органических соединений:

1. углеводы (моно-, ди- и полисахариды). В растительных остатках в основном содержатся полисахариды, из которых наиболее распространена клетчатка, или целлюлоза. Клетчатка не растворяется в вод.растворах, гидролиизуется при нагревании в присутствии крепких кислот. Может разрушаться микроорганизмами. К полисахаридам относится хитин, который входит в состав клеточных оболочек грибов, панцирей ракообразных и насекомых;

2. лигнин - группа высокомолекулярных соединений, пропитывающих клеточные стенки.

3. азотистые вещества - белки или протеины, являющиеся главной частью протоплазмы и ядер растительных клеток. Белки не растворимы в воде, могут образовывать коллоидные растворы в щелочах. Под действием сильных кислот белки гидролизуются и распадаются на аминокислоты. К числу азотистых веществ относятся хлорофилл и алкалоиды;

4. жиры, содержание котроых в растительных остатках невелико, входят в состав ядер клеток и семян. В меньших количествах в растительных остатках имеются смолистые вещ-ва и дубильные вещ-ва. В растит.остатках содержится небольшое кол-во (до 5%) зольных элементов (Ca, Mq, K, P, S, Fe, Al и др.), а также микроэлементов.

Органич.вещ-во почвы проходит длительный путь биологических и биохимических превращений. Эти превращения идут по пути разложения сложных соединений в более простые, вплоть до полной минерализации с образованием CO2 ,H2O, NH3 и др. В процессе разложения около 1/10 - 1/3 орган.остатков образуют новые устойчивые соединения - гумус.

Скорость разложения орган.остатков в почве зависит от степени ее увлажнения и температуры.

Гумус - это новообразование биохимической природы, состоящее из специфических высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, за исключением живых организмов и их остатков, не утративших тканевое строение.

Почвенный гумус состоит из 85-90% специфических гумусовых вещ-в (гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины) и 10-15% неспецифических соединений типа азотистых (белки, ферменты, аминокислоты), углеводов, дубильных вещ-в, смол, органических кислот.

Почвенные коллоиды играют исключительно важную роль в жизни почвы и ее направленном изменении. По размерам частиц коллоиды занимают промежуточное положение между взвесями и истинными растворами; диаметр частиц коллоидов от 0,0001 до 0,000001 мм. Коллоиды образуются либо в результате измельчения частиц, либо путем соединения молекул и ионов молекулярных растворов с образованием труднорастворимых веществ. В почве имеются минеральные, органические и органо-минеральные коллоиды.

Коллоиды - это системы, состоящие из дисперсной среды и рассеянной в ней коллоидной дисперсной фазы. Среда и фаза могут быть твердыми, жидкими и газообразными в разном сочетании.

Основная масса почвенных коллоидов состоит из гумусовых частиц и главным образом из глинистых частиц кристаллического строения в виде пластинок.

Коллоиды, не растворяясь, могут вступить в химич.реакции молекулами или ионами поверхностного слоя с соединениями соприкасающихся растворов.

Все коллоиды почвы, составляющие коллоидный комплекс, входят в состав почвенного поглощающего комплекса - высокодисперсной части почвы, обуславливающей явления поглощения.

В проявлении санитарной функции почв выделяют 3 аспекта:

1 аспект связан с участием почвенных организмов в диструкции (разложении) поступающих на поверхность почвы остатков.

2 аспект связан с антисептическими свойствами (патогенные микроорганизмы долго в почве не выживают).

3 аспект заключается в разрушении почвенными микробами продуктов обмена живых организмов.

Главная функция почвы - это обеспечение жизни на Земле - обеспечение растений необходимыми факторами жизни. Эта глобальная функция почвы характеризуется понятием плодородия.

Вторая глобальная функция почвы - это обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговорота веществ на земной поверхности. Она является регулятором в качестве биомембраны и в качестве аккумулятора биофилов.

Третья глобальная функция почвы - это регулирование состава атмосферы и гидросферы, что осуществляется, благодаря высокой пористости почв, ее емкости поглощения, насыщенности живыми организмами, селективности.

Четвертая функция почвы - это регулирование биосферных процессов, в частности, плотности и продуктивности организмов на поверхности суши и в мелководьях, поскольку почва обладает не только плодородием, но и лимитирующими факторами.

Пятая функция почвы - накопление на земной поверхности специфического активного органического вещества - гумуса - и связанной с ним химической энергии.

Шестая глобальная функция почвы - это ее защитная роль по отношению к литосфере. Почва планеты - это не только геомембрана, но одновременно и «кожа» планеты», защищающая литосферу от слишком сильного воздействия экзогенных факторов и от разрушения.

Экологические значения свойств почв

Свойства почв определяют их сорбционную, миграционную и трансформирующую способность, протекторные функции. В первую очередь, это показатели рН, окислительно-восстановительного состояния, гранулометрический состав, сорбционная емкость по отношению к различным типам сорбции, фракционный состав соединений ионов в почве.

На территории России с севера на юг, в основном, распространены следующие зональные типы почв: тундровые, глеево-подзолистые, подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые, бурые полупустынные. Кислотность указанных почв меняется от рН=3,5-4,5 в подзолистых почвах, до рН=6,0-7,0 - в черноземах и до рН=7,0-7,2 - в верхних горизонтах (рН=8,2 - в нижних горизонтах) светло-каштановых и бурых полупустынных почв. В соответствии с рН, с севера на юг закономерно изменяется содержание гумуса и емкость поглощения почв.

Понятие о деградации почв

В толковом словаре по почвоведению (1975) деградация (дегр-ция), в широком смысле слова, определяется, как совокупность процессов, ухудшающих плодородие почв, в более узком - как процессы разрушения структуры, потери гумуса, обменных оснований, сокращение обеспеченности доступными элементами питания. С точки зрения экологии, это дополнительно сокращение экологических функций почв.

При дегр-ции почв происходит изменение свойств, процессов и режимов, трофичес. цепей, саморазвития и саморегулирования систем и подсистем, связанных с изменением аккумуляции, трансформации и миграции вещ-ва, энергии и информации.

Ряд авторов предлагает группировку видов дегр-ции. Габбасова И.М. (2001) выделяет три осн. причины дегр-ции почв: эрозионную, гидрологическую, химическую. С практической точки зрения, рационально рассматривать дегр-цию почв под влиянием растений (технологий выращивания и самих растений), выращивания животных; под влиянием продуктов отхода растениеводства, животноводства; под влиянием отходов промыш-ти, при строительстве; под влиянием загрязнения среды, под влиянием естественных и антропоген. гидрологических условий тер-рии. При этом дегр-ция м. б. обусловлена превышением допустимых нагрузок на экосистему при правильном природопользовании; несовершенством существующих технологий; нарушением существующих технологий, авариями.

На развитие деградац. процессов в значительной степени влияют внешние факторы. Гравитационные, магнитные, электрические поля Земли, геопатогенные зоны в значительной степени определяют биопродуктивность, а следовательно, и устойчивость почв к дегр-ции. Так, например, наличие разломов земной коры соответствует накоплению на поверхности токсикантов, что снижает биопродуктивность и способствует развитию деградац. процессов. Локальное изменение гравитац. поля, обусловленное залежами полез. ископаемых, изменяет и рост корневых систем растений. Это приводит и к изменению устойчивости растений к засухе. Изменение устойчивости к дегр-ции растительного покрова - есть причина изменения устойчивости к дегр-ции почв. Геохим. провинции также в значительной степени влияют на устойчивость почв к дегр-ции. Повышенное содержание Zn, селена и ряда других микроэлементов способствует устойчивости растений к засухе, что снижает риск дегр-ции.

Развитие почв и агрофитоценозов протекает при совместном влиянии на них воздушных и водных мигрантов, различных физических полей, в том числе недр Земли, Космоса, полей антропогенной природы. Взаимовлияние этих полей обусловливает силовые линии миграции элементов, в том числе токсикантов, и энергии. (Они определяются векторными и скалярными величинами миграции). В свою очередь, направление силовых линий различных физических полей в агрофитоценозе зависят от строения земной коры, литологии, гидрологии, геоморфологии данного района почвенного и растительного покрова. Под влиянием таких силовых линий в почвах возникают как зоны аккумуляции, стягивания элементов, так и первичные зоны деградации почв, как в пределах почвен/ профиля, так и в пределах структуры почвен. покрова. Дополнительными факторами, сопутствующими дегр-ции, явл-ся нарушение ландшафта и, связанное с ним, изменение гидротермического режима, базиса эрозии, усиление влияния на систему физических полей антропогенной природы, в связи со строительством и функционированием жилых массивов и технических сооружений, естественных силовых линий и напряженности различных физических полей. Следует отметить, что в пределах буферной емкости системы изменение воздействия на нее любого физического поля компенсируется адекватным изменением кода других физических полей. Однако, при превышении порога буферности начинают развиваться самоускоряющиеся процессы деградации системы.

Свойства почв, в конечном итоге, определяют трансформацию и миграцию в почве токсикантов, устойчивость почв к факторам их дегр-ции. Однако, эколог. функции свойств почв зависят от их взаимовлияния.

Свойства почв учитываются при прогнозе устойчивости почв к дегр-ции и, в частности, опасности загрязнения почв.

Явления дегр-ции и полного разрушения почвы можно разделить на несколько осн.групп:

1. нарушение биоэнергетического режима почв и экосистем:

- девегетация почв - потеря почвами растительного покрова, ведущая к омертвлению почв;

- дегумификация почв - потеря почвами гумуса;

- почвоутомление и истощение почв - процессы, происходящие в почвах в рез-те длительного возделывания одного вида с/хоз.культур.

2. патологическое состояние почвен. горизонтов и профиля почв:

- отчуждение и выключение почв из действующих экосистем (промыш.эрозия почв) - отчуждение почв городами, поселками, дорогами, линиями эл/передач и связи, трубопроводами, карьерами, в/хранилищами, свалками и т.д.;

- водная и воздушная эрозия (дефляция) почв - разрушение верх. слоев почвы под действием воды и ветра,

- образование беструктурных кор и переутомленных горизонтов - потеря почвой структуры или ее переуплотнение пр обработке полей тяжелой техникой при влажности, превышающей «физическую спелость» почв; вторичном осолонцевании черноземных почв; при образовании подпахотного уплотненного горизонта на старых пашнях.

3. нарушение водного и химич-ого режима почв:

- сухость и опустынивание почв - рез-т, как общеземного послеледникового процесса опустынивания, так и непродуманной хоз.деят-ти чел-ка,

- селевые разливы и оползни - рез-тат сведения растительности в горных районах,

- вторичное засоление почв - рез-т неправильного орошения минерализованными или пресными водами,

- прииродная и вторичная кислотность почв - кислотность почв ниже оптимальной реакции почв, которая для многих с/хоз.растений находится в интервале рН 5,5-8; вторич.кислотность возникает в рез-те выбросов в а/сферу соед-ний кислот промышленного, транспорстного и др. происхождения,

- переосушение почв - рез-т неправильного проводимых осушительных мелиораций.

4. затопление, разрушение и засоление почв водами в/хранилищ. Создание в/хранилищ сопровождается рядом негативных процессов, приводящих к деградации почв.покрова:затоплению пойменных и надпойменных террас, подъем уровня грунт.вод и подтопление почв, абразия берегов и засоление дельт, размыв и уничтожение почв приморских дельт и т.д.

5. загрязнение и хим.отравление почв:

- промыш.загрязнение почв - рез-т осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных соед-ний поллютантов на поверхность почвы с а/сферными осадками,

- с/хоз.загрязнение почв - рез-т неправлильного применения пестицидов, внесение сверхнормальных доз минеральных и органич.удобрений, отходов и стоков жовотновод.ферм,

- радиоактивное загрязнение почв - природное или антропоген. накопление в почве радионуклидов в рез-те ядер.взрывов, аварийных выбросов на атом.пред-тиях, утечек радиоактив.материалов, захоронении отходов атом.промыш-ти.

6.деградация ландшафтов районов с распространением многолетней мерзлоты. Эти тер-рии отличаются крайней неустойчивостью к воздействию антропоген.факторов.

7. разрушение почв воен.действиями.

При экол. оценке дегр-ции почв рассматривают след. показатели: факторы дегр-ции, виды дегр-ции, взаимовлияние процессов дегр-ции, мощность деградац. воздействий, скорость дегр-ции, этапы дегр-ции, устойчивость почв к дегр-ции, степень дегр-ции, обратимость деградац. изменений. С практической точки зрения, необходимо оценивать уровень воздействия факторов, вызывающих дегр-цию, степень изменения почв, возможность восстановления почв, пути оптимизации обстановки.

Факторы дегр-ции почв

Деградация почв зависит от внешних, воздействующих на нее природных и антропоген. факторов. Ряд авторов предлагает группировку видов дегр-ции. Габбасова И.М. (2001) выделяет три осн. причины дегр-ции почв: эрозионную, гидрологическую, химическую. С практической точки зрения, рационально рассматривать дегр-цию почв под влиянием растений (технологий выращивания и самих растений), выращивания животных; под влиянием продуктов отхода растениеводства, животноводства; под влиянием отходов промыш-ти, при строит-ве; под влиянием загрязнения среды, под влиянием естественных и антропогенных гидрологических условий тер-рии. При этом дегр-ция может быть обусловлена превышением допустимых нагрузок на экосистему при правильном природопользовании; несовершенством существующих технологий; нарушением существующих технологий, авариями.

Параметры оценки дегр-ции почв

Следует различать дегр-цию почв, как средства с/хоз-ого произ-ва, лесного хоз-ва, геохим. барьера, компонента биогеоценозов и агрофитоценозов. Дегр-ция почв может приводить к дегр-ции их свойств, процессов, режимов саморегулирования и саморазвития. С экол.точки зрения, дегр-ция почв может приводить к дегр-ции различных экол. функций почв. При этом, дегр-ция одной функции почв не обязательно соответствует дегр-ции других функций. В то же время, каждая экол. функция почв определяется значительным количеством свойств почв и, в более широком плане, процессов и режимов.

Общую или итоговую оценку степени дегр-ции проводят в соответствии с одним показателем, «ведущим» для конкретного вида дегр-ции и подразделяют ее на пять степеней: не деградированные почвы, слабо, средне, сильно, катастрофически деградированные.

Для оценки уровня дегр-ции определяют фактор устойчивости к внешним воздействиям, фактор структурных связей, фактор надежности (степень адекватности ответных реакций на внешние воздействия, стабильности корреляционных взаимосвязей), фактор долговечности (кинетики изменения свойств почв при внешних воздействиях), фактор энергетической выгодности функционирования системы (оценки КПД использования вводимых в систему вещества и энергии).

Дегр-ция почв сопровождается уменьшением их биопродуктивности. Это приводит к уменьшению содержания в почвах гумуса. В связи с тем, что микроорганизмы менее энергично разлагают ароматические группировки гумуса в почве увеличивается их доля, а также доля инертного гумуса; увеличивается его термоустойчивость, отношение С:Н. Протекание этих процессов приводит к уменьшению комплексообразующей способности органического вещества, его биологической активности, структурообразующей способности, емкости поглощения, протекторной функции. Для окультуренных почв степень их дегр-ции коррелирует с развитием почвообразовательных процессов: подзолообразования, оглеения, засоления, осолонцевания, осолодения. В то же время дегр-ция почв пропорциональна развитию таких почвен. процессов, как эрозия, уплотнение, подкисление, загрязнение и т.д. При оценке степени дегр-ции почв необходимо оценивать степень дегр-ции горизонтов, профиля почв, катены, ландшафта, агрофитоценоза, степень изменения свойств почв, процессов, режимов.

Совместное влияние на почву нескольких факторов дегр-ции

Как правило, на почву действует одновременно несколько факторов внеш. среды. Они действуют на различные экол. функции почв. Развитие дегр-ции одного компонента экосистемы тесно связано с дегр-цией других компонентов. В связи с этим, приходится оценивать устойчивость к дегр-ции рельефа, растительности, почв, пород.

Следует отметить, что резкое изменение внеш. факторов формирования почв (орошение, осушение и т.д.) приводит к увеличению степени неравновесности состояния почв к увеличению податливости их к различным деградац. процессам. Интенсивное воздействие на почву любых антропоген. факторов приводит к увеличению степени неравновесности ее состояния. При наличии при этом деградационных факторов происходит резкое увеличение дегр-ции почв. Интенсивность данных процессов сохраняется и после прекращения действия на почву факторов почвообразования.

Этапы дегр-ции

Дегр-ция системы проходит последовательно несколько этапов:

1) уменьшение адекватности ответной реакции системы на внеш. воздействия;

2) уменьшение энергетической эффективности использования ФАР и антропогенно затраченной энергии;

3) изменение структурных вз/связей в системе;

4) изменение вещественного состава;

5) изменение процессов саморазвития и саморегуляции.

Обратимость деградационных изменений почв

Обратимость деградац.изменений почв зависит от степени их дегр-ции, от вида дегр-ции, от буферных свойств конкретных почв, агрофитоценозов, ландшафтов; от внеш.условий, от проявления др.видов дегр-ции. Выделяют пять категорий степени обратимости дегр-ции почв:

1) легкая степень обратимости, требующая простейших агротехнич. мероприятий или снятия определенной нагрузки;

2) средняя степень обратимости, требующая специальных, более дорогоятоящих мероприятий, существенной смены характера использования почвы;

3) затрудненная обратимость, при которой необходимо проведение комплекса сложных и длительных рекультивационных мероприятий, строительство капитальных сооружений, и даже принципиальная смена системы использования почвы не всегда возможна;

4) тяжелая степень обратимости, при которой восстановить свойства исходной почвы невозможно, но можно создать искусственную почву, обладающую плодородием;

5) необратимая дегр-ция почв (Габбасова И.М., 2001).

Суть восстановления загрязненных экосистем - максимальная мобилизация внутренних ресурсов экосистемы на восстановление своих первоначальных функций. Самовосстановление и рекультивация представляют собой неразрывный биогеохимический процесс (Глазовская М.Ю., Пиковский Ю.И., 1985). В ряде случаев, если один параметр системы почва-растение выходит за рамки оптимума, то для его регулирования можно использовать оптимизацию других свойств почв.

Рекультивация земель - это вид хоз. деят-ти, направленный на восстановление продуктивности нарушенных земель и улучшение условий ОС.

Рекультивация включает в себя комплекс мелиоративных, сельскохозяйтсенных, лесохозяйственных, инженерно-строительных, горнотехнических, культуртенических работ.

Рекультивация нарушен. земель разделяется на горнотехнический и биологический этапы. Каждому этапу, в зависимости от физико-географических особенностей местности, технологии разработок, хоз.деят-ти и перспективы развития района, свойственны свои направления, методы и объемы работ.

Рекультивации предшествует подготовительный этап, предусматривающий исследоват. работы, которые включают: обследование тер-рий; изучение специфики геоморфологических, геологических, гидрологических и других условий нарушенных и подлежащих нарушению земель; определению направлений рекультивации; установление требований к последующим этапам рекультивации и выбор ее методов; составление технико-экономических обоснований и рабочих проектов по рекультивации.

Охрана и использование почв и земельных ресурсов

Охрана почв основывается глав. образом на комплексе профилактических мероприятий организационного, лесомелиоративного и гидрологического характера. Осн. условием является ограничение выброса ЗВ. Соблюдение мер, исключающих залповые выбросы, активизирует процессы самоочищения и сохраняет плодородие почвы.

В соответствии с целевым назначением все земли подразделяются на:

1. земли с/хоз. назначения,

2. земли населенных пунктов,

3. земли промыш-ти, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного назначения,

4. земли природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения,

5. земли лесного фонда,

6. земли водного фонда,

7. земли запаса.

Охрана земель включает систему организационных, экономических, правовых, инженерных и других мероприятий в целях повышения природопользования и создания благоприятной экол. обстановки.

Охрана земель предусматривает:

- защиту земель от водной и ветровой эрозии, солей, от подветровой эрозии, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами произ-ва, др. процессов разрушения;

- рекультивацию нарушенных земель, повышения их плодородия и других полезных свойств;

- снятие и сохранение плодородного слоя почвы, с тем чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения плодородия малопродуктивных угодий;

- установление особых режимов пользования для земельных участков, имеющих природоохранное и историко-культурное значение.

В стране ведется тщательный контроль загрязнения почв с/хоз-ых районов, в ближайшем окружении городов и промыш. объектов, а также на фоновом уровне. Большое значение имеет контроль за фоновым загрязнением. Оно отображает общее глобальное загрязнение атмосферы и - как следствие этого - почвы.

В почвах сельхозугодий контролируется все применяемые пестициды: гексахлорциклогексан, гранозан, полихлорпропилен, метафос, цирам, севин, гептахлор, карбитион и др. Их содердание определяется сразу после обработок, а также в последующее время, чтобы определить скорость разложения. Продолжается контроль и ДДТ: хотя этот препарат и запрещен к применению, но из-за своей стойкости еще присутствует в почвах и может загрязнять сельскохозяйственную продукцию.

Почвы тер-рий, прилегающих к городам и промышленным комбинатам, контролируются на содержание в них тяжелых металлов, бензапирена и др. токсичных веществ.

Важное значение для понимания процессов загрязнения почв, особенно в рез-те а/сферного переноса, имеет анализ поступления загрязняющих веществ на поверхность земли. Для этой цели ведется контроль загрязнения а/сферных осадков (снег, дождь и т. д.)

21. Биогеографическое районирование суши. Биопродуктивность популяций и биоценозов. Биоразнообразие как фактор устойчивости природных систем и проблемы его охраны

3 вида районирования суши: фаунистическое, флористическое, биотическое (биогеографическое).

1856 г Пол Склэтэр разработал систему по кол-ву видов фаунистического районирования.

Фаунистическое и флористическое - их границы не всегда совпадают, следовательно границы районирования построены условно.

Границы биогеографических подразделений обусловлены ландшафтными границами (либо по границам природных зон, более мелких единиц). Система биогеографических подразделений иерархична. Самая крупная ед - царство, в его основе лежит эволюционный принцип.

Царства соответствует центру развития класса животных, т.е. 3 царства (Геи):

1. Нотогея - царство развития сумчатых и однопроходных (утконос, ехидна). Австралия + острова.

2. Неогея - царства развития неполнозубых (броненосцы, ленивцы, муравьеды). Ю.Америка.

3. Арктогея - царство развития высших планкцентарных млекопитающих. Евразия, С. Америка, Африка.

Царства делятся на области. В основе выделения областе лежит распространение семейств. Основных областей 6: 1. Галактическая (весь гол) вся суша, примыкающая к С.Америка, С. Часть Африки, Аравийский полуостров, Евразия (исключение Индокитай и Индостан, Японские о-ва).Самая молодая и бедная по видовому составу.

2. Неотропическая область - Ю. и Ц. Америка.

3.Эфиопская (афротропическая).

4.Индомалайская.

5.Австралийская.

6.Антарктическая (до 60 гр ю.ш.).

Области : на подобласти по распространению родов. Подобласти : на провинции по распространению видов. Провинции : на округа, округа : на районы, районы : на участки.

При районировании руководствуются положениями:

1. Систематические группы на распространение которых строится система районирования д.б. распространены повсеместно и поэтому д.б. достаточно крупными, т.е. на уровне класса или типов.

2. Распространение систематических групп д.б. хорошо изучено (не учитывают насекомых).

3.Биогеографические районы выделяют по распространению наибольшего кол-ва таксономических групп. Следовательно, фаунистическое районирование основывается на распространении позвоночных - это млекопитающие, птицы, амфибии, рептилии. Флористическое - на распространении покрытосеменных, голосеменных, папоротникообразных.

Биопродуктивность экосистем складывается из продуктивности местных популяций. Продуктивность продуцентов (растений) наз первичной, консументов - вторичной. Вновь созданная продукция биомассы за вычетом трат на жизнедеятельность наз чистой продукцией. Вновь созданная на единице площади в единицу времени количество растительной биомассы наз чистая первичная продукция (ЧПП). Обычно используются значения воздушно-сухой биомассы. ЧПП экосистем тундры - 0.1-0.5 т/га в год; в дождевых лесах - от 6 до 50 т/га. Продуктивность биоценозов зависит от кол-ва солнечной энергии, длительности вегетационного сезона, обеспеченности водой, питательными в-ми и др. факторов, т.ж. антропогенных.

Биоразнообразие - этот термин впервые применил В.Розен в 1985г. Это разнообразие видов, свойственных какой либо части биосферы. Другие формы биоразнообразия: таксономическое и популяционное. По масштабам: глобальное, региональное, локальное. Хотя можно говорить о биоразнообразии любого подразделения биосферы: моря, океана, континента, ландшафта, биома, приливно-отливной зоны и т.д.

Факторы изменения биоразнообразия на любом уровне:

1. кол-во Солнечной энергии доступной для организмов. Широтное различие в суммарной биомассе и биоразнообразии. Неравномерное поступление.

2. Фактор эволюционного времени. С увеличением возраста богаче разнообразие (тропики).

3. условия среды (пространственная гетерогенность). Суша - 92% всех видов растений, 93% всех видов животных; океан - 7 и 8%.

4. Фактор конкуренции. Чем напряженнее межвидовая и внутривидовая конкуренция, тем насыщеннее биогеоценозы.

5. антропогенный фактор.

Значение биоразнообразия: чем выше, тем устойчивее экосистемы; эволюция возможна только за счет естественного отбора, который возможен за счет высокого разнообразия; высокое разнообразие - основа благополучия человека (пища, сырье).

Эволюция биосферы свидетельствует, что при любом воздействии на биосферу - природном или антропогенном - ее гомеостаз обеспечивается за счет сохранения биоразнообразия.

22. Редкие виды растений и животных: градации редкости; факторы редкости; реликтовые и эндемичные виды, территориальное размещение редких видов, стратегия их охраны и восстановления. Красные книги. Охрана редких видов

Потеря любого вида растений и животных - угроза устойчивости природ.экосистем Земли. Человечество через создание красных книг разного ранга пытается бороться за сохранение животных и растений, подошедших к черте, из-за которой нет возврата.

Значение Крас.книги в 1-ую очередь, заключается в том, что она явл-ся основой для законодательных актов, направленных на охнару животного и растительного мира. Кроме того, она по сути своей представляет собой научно обоснованную программу практических мероприятий по спасению редких видов. И, наконец, неоценимая роль Крас.книги как средства воспитания и пропаганды разумного и бережного отношения к животным и растениям вообще и редким в частности. Крас.книга имеет большое научное значение: она отражает существующий уровень знаний редких и исчезающих видов района. В практическом плане она дает минимально необходимый объем сведений по биологии видов, ареалу растпространения, лимитирующих факторах и служит основанием ограничения хоз.деят-ти, создания особо охраняемых прир. тер-рий.

Категории Красной книги:

0 категория - виды вероятно исчезнувшие, т.е. виды в течении 50 лет не встреченные в дикой природе, но возможно сохранившиеся в культуре или в трудно доступных местах;

1 категория - виды исчезающие, т.е. виды находящиеся под угрозой исчезновения - численность достигла критического уровня или места обитания претерпели такие коренные изменения, что вид вот-вот исчезнет (снеж. барс, амурский тигр);

2 категория - виды сокращающиеся, т.е. виды численность которых быстро сокращается (амурский лесной кот);

3 категория - редкие виды, т.е. виды изначально малочисленные или имеют очень малые территории обитания (эндемики, реликтовые виды; манул, скопа, сокол-балабан);

4 категория - неопределенные виды, т.е. виды малоизвестные, недостаточно изученные (нуждаются в уточнении статуса) - желтоклювая цапля, утка-савка;

5 категория - восстановленные виды, т.е. виды, численность которых под влиянием принятых мер увеличилась или увеличивается до прежних пределов (зубр, ладожская нерпа, стерлядь).

Реликтовые виды (остаток былого повсеместного распространения):

Выхухоль - неогеновый реликт,

гинкго, секвойя - третичные реликты,

черника - лесной реликт Арктики.

Эндемики - местный вид, т.е. нигде более не встречающийся. Площади распространения эндемиков очень различны: от вершины горы или какого-то болота до континента.

Напр.: зеленый попугай - эндемик Австралии,

ливанский кедр - эндемик Ливанского п/острова.

Реликтовый и эндемичные виды обычно занимают 3 категорию Красной книги.

В России в конце 20 века была разработана стратегия охраны и восстановления редких видов.

В лесной промышленности - Лесной кодекс регламентирует сохранение лесной природы и использования лесных ресурсов.

В рыбной промышленности - минимизация достигается установлением норм, квот, лицензий по отдельным водоемам, регионам и видам ресурсов.

Для экосистемы опасен как критический уровень (слишком мала популяция, начинается стресс - вымирание; так и массовый эффект - слишком много особей одного вида, нехватка пищевой базы, стресс, массовые заболевания - сокращение популяции).

В охотничьем хозяйстве - на основе мониторинга популяций промысловых животных строится стратегия промысла, выдача лицензий, установление норм, сроков и способов добычи животных.

В сельском хозяйстве - стратегия предполагает:

1. внедрение экологичных технологий,

2. сокращение использования пестицидов,

3. организация аграрного ландшафта (продуманно размещать посевы по площади в зависимости от типа почв и их агрохимических показателей, применение севооборота),

4. сохранение разнообразия домашних животных и культурных растений;

23. Биологические индикаторы. Понятие, значение, таксонометрические и экологическое разнообразие биологических индикаторов. Основные уровни, качественные и количественные признаки биологической индикации. Достоинства и недостатки биоиндикации

24. Радиоэкологические аспекты природопользования. Радиационное загрязнение. Нормирование ионизир излучения. Радиационно-экологический мониторинг

Ионизирующая радиация была одним из источников энергии, необходимых для возникновения и эволюции жизни на Земле. Радиационный фон облучения населения складывается на 70% из естественного фона и на 30% из техногенного фона излучения, слагающегося в результате применения радиационных технологий (ядерное оружие, АЭС, радиационные диагностики и терапевтические процедуры). Доза естественного излучения зависит от высоты над уровнем моря и подстилающей поверхности, 40% приходится на внешнее облучение космическими лучами и 60% - на земные радионуклеиды. Наиболее высоко содержание радиоактивных изотопов в кислых горных породах, особенно в красных и розовых гранитах. Естественные радионуклиды: уран-238, торий 232, радий-226, радон-222 и 220. Примерно 1% смертности населения от злокачественных опухолей вызывает естественный радиационный фон. Наибольший вклад - газ радон-222, образующийся в цепочке распада урана-238. Следствием ядерного распада яв-ся ионизирующая радиация в виде a- распада, при котором выделяются ядра атомов гелия,b-частиц, при котором выделяются электроны и g-распада, при котором выделяются g-кванты, обладающие наибольшей проникающей способностью, т.ж. нейроны и рентгеновские лучи.