Міські ґрунти класифікація та властивості. Різноманітність ґрунтів та ґрунтоподібних тіл у міських екосистемах

Міські ґрунти – це антропогенно змінені ґрунти, що мають створений в результаті людської діяльності поверхневий шар потужністю понад 50 см, отриманий перемішуванням, насипанням або похованням матеріалу урбаногенного походження, у тому числі будівельно- побутового сміття.

Загальні риси міських ґрунтів такі:

  • материнська порода – насипні, намивні чи перемішані ґрунти чи культурний шар;
  • включення будівельного та побутового сміття у верхніх горизонтах;
  • нейтральна чи лужна реакція (навіть у лісовій зоні);
  • висока забрудненість важкими металами (ТМ) та нафтопродуктами;
  • особливі фізико-механічні властивості ґрунтів (знижена вологоємність, підвищена об'ємна маса, ущільненість, кам'янистість);
  • зростання профілю вгору за рахунок постійного привнесення різних матеріалівта інтенсивного еолового напилення.

Специфіка міських грунтів полягає у поєднанні перерахованих властивостей. Для міських ґрунтів характерний специфічний діагностичний обрій "урбик" (від слова urbanus – місто). Горизонт "урбик" – поверхневий органо-мінеральний насипний, перемішаний горизонт, з урбоантропогенними включеннями (понад 5% будівельно-побутового сміття, промислових відходів) потужністю понад 5 см (Федорець, Медведєва, 2009).

Внаслідок антропогенного впливу міські ґрунти мають суттєві відмінності від природних ґрунтів, Головними з яких є:

  • формування ґрунтів на насипних, намивних, перемішаних ґрунтах та культурному шарі;
  • наявність включень будівельного та побутового сміття у верхніх горизонтах;
  • зміна кислотно-лужного балансу з тенденцією до підлужування;
  • висока забрудненість важкими металами, нафтопродуктами, компонентами викидів промислових підприємств;
  • зміна фізико-механічних властивостей ґрунтів (знижена вологоємність, підвищена щільність, кам'янистість тощо);
  • зростання профілю з допомогою інтенсивного напилення.

Можна виділити деякі групи міських ґрунтів: природні непорушені, що зберігають нормальне залягання горизонтів природних ґрунтів (ґрунти міських лісів та лісопарків); природно-антропогенні поверхнево перетворені, ґрунтовий профіль яких змінений у шарі потужністю менше 50 см; антропогенні глибокоперетворені ґрунти, що формуються на культурному шарі або насипних, намивних та перемішаних ґрунтах потужністю понад 50 см, у яких відбулася фізико-механічна перебудова профілів або хімічне перетворення за рахунок хімічного забруднення; урботехноземи – штучні ґрунтоґрунти, створені шляхом збагачення родючим шаром, торфо-компостною сумішшю насипних або інших свіжих ґрунтів. У місті Йошкар-Олі, в Зарічній частині міста, цілий мікрорайон збудований на штучному ґрунті – піску, який намито з дна нар. Мала Кокшага, товщина ґрунту доходить до 6 м.

Ґрунти в місті існують під впливом тих же факторів ґрунтоутворення, що й природні непорушені ґрунти, але в містах антропогенні фактори ґрунтоутворення переважають над природними факторами. Особливості ґрунтоутворювальних процесів на міських територіях полягають у наступному: порушення ґрунтів у результаті переміщення горизонтів з природних місць залягання, деформація структури ґрунту та порядку розташування ґрунтових горизонтів; низький вміст органічної речовини – основного структуроутворюючого компонента ґрунту; зменшення чисельності популяцій та активності ґрунтових мікроорганізмів та безхребетних як наслідок дефіциту органічної речовини.

Значна шкода міським біогеоценозам завдає вивезення та спалювання листя, внаслідок чого порушується біогеохімічний цикл поживних елементів ґрунту; ґрунти постійно бідніють, стан рослинності, що росте на них, погіршується. Крім того, спалювання листя на території міста призводить до додаткового забруднення міської атмосфери, оскільки при цьому в повітря надходять ті шкідливі забруднювачі, у тому числі важкі метали, які були сорбовані листям.

Основними джерелами забруднення ґрунту є побутові відходи, автомобільний та залізничний транспорт, викиди теплоелектростанцій, промислових підприємств, стічні води, будівельне сміття.

Міські грунти – це складні природно-антропогенні утворення, що швидко розвиваються. на екологічний станґрунтового покриву надають негативний впливвиробничі об'єкти через викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря та внаслідок накопичення та зберігання відходів виробництва, а також викиди автотранспорту.

Результатом багаторічної дії забрудненого атмосферного повітряє вміст металів у поверхневому шарі міських ґрунтів, пов'язані зі зміною технологічного процесу, ефективністю пилогазоуловлювання, впливом метрологічних та інших факторів

Ґрунтовий покрив міської території представлений природними ґрунтами різного ступеня порушеності та ґрунтами антропогенного походження (ґрунтоґрунтами або, як їх зараз прийнято називати, урбаноземами). Основна маса ґрунтів у місті знаходиться під шаром асфальту, під будинками та під газонами. Природні грунти можна зустріти лише з ділянках природних лісів, що у межах міста.

Система горизонтів у міських ґрунтах, їх потужність, морфологічна виразність на різних ділянках міської території сильно змінюються. Спостерігається повне зникнення деяких горизонтів (А1, А1А2, А2В) або порушення їх послідовності, поява відбілювання та огляду на контакті шарів різного гранулометричного складу. У степовій зоні в міських ґрунтах відсутні горизонти А, АВ, часто і горизонт В1, зустрічаються включення сміття, уламків цегли тощо.

Ґрунти різного ступеня порушеності, як правило, присвячені периферійним ділянкам, селітебним зонам. Ці ґрунти поєднують у собі непорушену нижню частину профілю та антропогенно порушені верхні шари. За способом утворення верхній шар може бути насипним, перемішаним або перемішано-насипним. Порушення може торкатися гумусово-акумулятивного обрію, а може досягати ілювіальних горизонтів. Так, профіль дерново-підзолистого слабопорушеного ґрунту має таку будову: U↓ (0...25 см) - урбанізований шар, утворений в результаті перемішування ґрунтових шарів, темно-сірий, із включеннями цегли, побутового сміття; далі йдуть горизонти: А 2, В 1, В 2 і С.

Профіль дерново-підзолистого сильнопорушеного ґрунту включає горизонти: U 1h (0...15см) - урбанізований гумусований шар темно-сірого або сірого кольоруіз включеннями; U 2h ↓ (15...50 см) - урбанізований шар з потечним гумусом по ходам коріння, сірого або світло-сірого кольору, містить велику кількість включень побутового або промислового характеру; поступово переходить у горизонт 1 далі в горизонти 2 і З.

Для більшості грунтів міст характерна відсутність генетичних грунтових горизонтів А і В. Грунтовий профіль є поєднанням різних за фарбуванням і потужністю антропогенних шарів з включеннями побутового, будівельного, промислового сміття(U 1, U 2, U 3 і т.д.). Такі ґрунтоґрунти, або урбаноземи, характерні для центральної частини міст та територій новобудов.

Своєрідний ґрунтовий профіль мають ґрунти газонів та скверів. Він відрізняється великою потужністю гумусового горизонту та перегнійно-торфокомпостного шару (70...80 см і більше), що розвивається у нижній ілювіальній частині ґрунтового профілю.

Порівняно з природними умовами у місті відбувається зміна всіх факторів ґрунтоутворення, головним з яких є діяльність людини.

Сильно змінюється тепловий режим ґрунтоґрунтів. Температура ґрунту на поверхні в середньому на 1...3 °С (10 °С) вище, ніж навколишньої місцевості. Більшою мірою це спостерігається на автомагістралях та в районах з високою щільністю забудови. Зсередини ґрунти підігріваються міською тепломережею. У зв'язку з цим відбувається раннє сходження снігу, збільшується вегетаційний період рослин.

Наявність у місті значних водонепроникних ділянок із зниженою інфільтраційною здатністю обумовлює суттєву зміну дренажного процесу. Це проявляється у зменшенні часу, збільшенні обсягу та інтенсивності стоку, що призводить до посилення процесів ерозії, а також до змиву ґрунтів. Внаслідок таких несприятливих явищ відбувається зменшення запасів вологи в коренеживаному шарі.

У містах спостерігається нівелювання форм рельєфу: засипання ярів, зрізання пагорбів та схилів.

Характерною особливістюґрунтів міст є відсутність підстилки, а там, де вона є, її потужність дуже мала (не більше 2 см). Гранулометричний склад ґрунтів та ґрунтоґрунтів переважно легкосуглинистий, рідше супіщаний та середньосуглинистий. Домішка скелетного матеріалу в антропогенно порушених ґрунтах досягає 40...50% і більше. У ґрунтогрунтах присутні включення побутового характеру. Внаслідок високого рекреаційного навантаження спостерігається сильне ущільнення поверхні грунтів. Щільність складання переважно становить 1,4...1,6 г/см 3 , але в селитебных ділянках - до 1,7 г/см 3 .

Відмінна рисаміських ґрунтів - високе значеннярН. Обмінна кислотність у середньому становить 4,7...7,6, що значно вище, ніж у ґрунтах довколишніх територій (3,5...4,5).

Слід зазначити, що формування ґрунтового покриву відбувається при активній зміні ґрунтоутворюючих порід, дроблення структури за рахунок часткового запечатування штучними покриттями, амортизації або деградації аж до повної заміни ґрунтів на окремих ділянках.

Деякі екологічні проблемивеликого міста (забруднення міських ґрунтів)

Мегаполіси, найбільші міста, міські агломерації та урбанізовані райони - це території глибоко зміненої антропогенною діяльністю природи. Викиди великих міст змінюють навколишні природні території. Інженерно-геологічні зміни надр, забруднення ґрунтів, повітря, водних об'єктів проявляється на відстані в 50 разів більшій, ніж радіус агломерації. Так, атмосферне забруднення Москви поширюється Схід (завдяки західному макропереносу) на 70-100 км, теплове забруднення і порушення режиму випадання. атмосферних опадівпростежується з відривом 90-100 км, а придушення лісових масивів- На 30-40 км.

Окремі ореоли забруднення навколо Москви та інших міст та селищ Центрального економічного району злилися в єдину гігантську пляму площею 177 900 кв.км - від Твері на північному заході до Нижнього Новгородана північному сході, від південних кордонів Калузької області на південному заході до кордонів Мордовії на південному сході. Пляма забруднення навколо Єкатеринбурга перевищує 32,5 тис. кв. км; навколо Іркутська – 31 тис. кв.км.

Чим вищий рівень науково-технічного прогресу, тим сильніше навантаження на довкілля. Один мешканець США в середньому споживає ресурсів у 20-30 разів більше, ніж середній громадянин Індії.

У багатьох країнах площа урбанізованих земель перевищує 10% загальної території. Так, у США вона становить 10,8%, у Німеччині – 13,5%; у Голландії 15,9%. Використання земель під різні споруди суттєво впливає на біосферні процеси. З урбанізованих територій надходить у 1,5 разу більше органічних речовин, у 2 рази більше сполук азоту, у 250 разів більше діоксиду сірки та у 410 разів більше окису вуглецю, ніж із сільськогосподарських районів.

Екологічно несприятлива обстановка спостерігається у всіх містах із населенням понад 1 млн. чол., у 60% міст із населенням від 500 тис. до 1 млн. та у 25% міст з населенням від 250 тис. до 500 тис. чол. За існуючими оцінками, близько 1,2 млн. чоловік у містах Росії живуть за умов різко вираженого екологічного дискомфорту та близько 50% міського населення Росії - за умов шумового забруднення.

Однією з актуальних проблем урбоекології проблема забруднення міських грунтів - урбоземів. На ній я вирішив зупинитися.

Міські ґрунти (урбоземи).

Міські грунти відмінні від природних з хімізму та водно-фізичних властивостей. Вони переущільнені, грунтові горизонти перемішані та збагачені будівельним сміттям, побутовими відходами, через що мають більш високу лужність, ніж їх природні аналоги. Ґрунтовий покрив великих міст відрізняється також високою контрастністю, неоднорідністю через складну історію розвитку міста, перемішаності похованих різновікових історичних ґрунтів і культурних верств. Так, у центрі Казані ґрунти формуються на потужному культурному шарі – спадщині минулих епох, а на околицях, у районах нового будівництва, ґрунтоутворення розвивається на свіжих насипних чи перемішаних ґрунтах.

Природний ґрунтовий покрив на більшій частині міських територій знищено. Він зберігся лише острівцями у міських лісопарках. Міські грунти (урбоземи) розрізняються характером формування (насипні, перемішані), по гумусированности, за рівнем порушеності профілю, за кількістю і складом включень (бетон, скло, токсичні відходи) тощо. Для більшості ж міських ґрунтів характерна відсутність генетичних горизонтів та наявність різних за забарвленням та потужністю шарів штучного походження. До 30-40% площі житлових забудованих зон займають запечатані ґрунти (екраноземи), у промислових зонах переважають хімічно забруднені індустриземи на насипних і привізних ґрунтах, навколо АЗС формуються інтруземи (перемішані ґрунти), а в районах новобудов - ґрунтів - ґрунтів.

Особливий внесок у погіршення хімічних властивостейґрунтів вносять "снігоноси" - застосування взимку солей з метою швидкого звільнення дорожніх покриттів від снігу. Для цього зазвичай використовують хлористий натрій (кухонну сіль), що веде не тільки до корозії підземних комунікацій, а й до штучного засолення ґрунтового шару. В результаті в містах і вздовж автомагістралей з'явилися такі ж засолені ґрунти, як десь у сухих степах або на морських узбережжях (як виявилося, істотний внесок у засолення придорожніх ґрунтів останні рокивносять потужні машини типу джипів, які, йдучи великою швидкістю, розбризкують калюжі на дорогах далеко у сторони). Пропоновані нешкідливі рослин замінники солі (наприклад, фосфорсодержащая зола) не знайшли Росії широкого застосування. Завдяки підвищеному надходженню з атмосфери карбонатів кальцію та магнію ґрунту мають підвищену лужність (їх pH досягає 8-9), вони збагачені також сажею (до 5% замість нормальних 2-3%).

Основна частина забруднюючих речовин надходить у міські ґрунти з атмосферними опадами, з місць складування промислових та побутових відходів. Особливу небезпеку становить забруднення ґрунтів важкими металами.

Міські ґрунти мають підвищений вміст важких металів, особливо у верхніх (до 5 см), штучно створених шарах, що у 4-6 разів перевищує фонове. За останні 15 років площа земель, забруднених важкими металами, зросла в містах на третину і вже охоплює місця новобудов. Наприклад, сильно забруднений важкими металами, особливо речовинами 1-го та 2-го класу небезпеки, історичний центр Москви. Тут виявлено високе забруднення цинком, кадмієм, свинцем, хромом, нікелем і міддю, а також бензапіреном, що має найсильніші канцерогенні властивості. Вони знайдені у ґрунті, листі дерев, траві газонів, дитячих пісочницях (діти, які грають на дитячих майданчиках у центрі міста, отримують свинцю в 6 разів більше, ніж дорослі). Значний вміст важких металів виявлено у Центральному парку культури та відпочинку. Це пояснюється тим, що парк був розбитий на початку 1920-х років на місці сміттєзвалищ за Москвою-річкою (1923 р. тут проводилася Всеросійська сільськогосподарська виставка).

Велику роль у цьому забрудненні мають не тільки стаціонарні (промислові (насамперед, металургійні) підприємства, але й мобільні джерела, особливо автотранспорт, кількість якого зі збільшенням розмірів міста постійно підвищується. Якщо 15-20 років тому атмосферу міст забруднювали в основному промисловість та енергетика, то сьогодні "пальма першості" перейшла до "хімічних фабрик на колесах" - автотранспорту, частку якого припадає до 90% всіх викидів в атмосферу Так, наприклад, кожна третя московська родина має автомобіль (у Москві більше 3 млн. автомобілів) , Причому близько 15% з них - застарілі "іномарки". атмосфери, отже, і грунти, які з відпрацьованими газами автомобілів, ставляться свинець і бензапирен. Зміст їх у грунтах багатьох міст значно перевищує гранично допустимі норми. У ґрунтах 120 міст Росії у 80% виявлено перевищення ГДК свинцю, близько 10 млн. міських жителів постійно контактують із забрудненим свинцем ґрунтом.

Показники хімічного забруднення ґрунтового покриву деяких бульварів, що входять до Бульварного кільця Москви, представлені в наступній таблиці.

Вплив свинцю порушує функції жіночої та чоловічої репродуктивної системи, призводить до зростання кількості викиднів та вроджених захворювань, впливає на нервову систему, знижує інтелект, викликає захворювання серця, порушення рухової активності, координації рухів, слуху. Ртуть порушує функції нервової системита нирок, а у великих концентраціях може викликати параліч, хвороба Міномату. Великі дози кадмію знижують адсорбцію кальцію кісткової тканини, що призводить до мимовільних переломів кісток. Систематичне надходження цинку призводить до запальних явищ у легенях та бронхах, цирозу підшлункової залози, анемії. Мідь викликає функціональні порушення нервової системи, печінки, нирок, зниження імунітету.

Багаторічні спостереження за вмістом важких металів у ґрунтах 200 міст Росії показало, що до надзвичайно небезпечної категорії забруднення відносяться ґрунти 0,5% з них (Норільськ), до небезпечної – 3,5 (Кіровоград, Мончегорськ, Санкт-Петербург та ін.), до помірно небезпечної - 8,5% (Асбест, Єкатеринбург, Комсомольськ-на-Амурі, Москва, Нижній Тагіл, Череповець та ін.).

22,2% території Москви відноситься до території середнього забруднення, 19,6% - сильного забруднення та 5,8% - максимального забруднення ґрунтів.

Дослідження ґрунтів Бульварного кільця, проведені навесні 1999 р., показали низький вміст біологічно активних речовин (гумусу, азоту, фосфору, калію), необхідні харчування рослин. Активність ґрунтових ферментів нижча за оптимальні показники. Все це викликає пригнічення зелених насаджень у цьому районі.

Міські ґрунти приймають він весь удар і від радіоактивного забруднення. Тільки в Москві налічується понад півтори тисячі підприємств, які використовують для своїх потреб радіоактивні речовини. Щорічно на території міста утворюються кілька десятків нових ділянок радіоактивного забруднення, ліквідацією яких займається НУО "Радон".

Зниження родючості міських ґрунтів відбувається також через регулярне збирання рослинних залишків, що прирікає міські рослини на голодну пайку. Погіршує якість ґрунтів та регулярне скошування газонів. Знижує родючість міських земель та бідна ґрунтова мікрофлора, мала кількість мікробного населення. Майже немає в ґрунтах міст таких корисних та неодмінних членів ґрунтового населення, як дощові хробаки. Нерідко міські ґрунти стерильні майже до метрової глибини. Адже саме ґрунтові бактерії переводять мертві органічні залишки у форму, зручну для засвоєння корінням рослин. Екологічні функції міських ґрунтів ослаблені не тільки через сильне забруднення (ґрунтовий покрив перестає бути фільтраційним бар'єром), а й через ущільнення, що утруднює газообмін у системі ґрунт-атмосфера і призводить до появи мікропарникового ефекту під щільним (утоптаним) поверхневим. У спекотні літні дні асфальтові покриття, нагріваючись, віддають тепло не лише приземному шару повітря, а й у глиб грунту. При температурі повітря 26-27 ° С температура грунту на глибині 20 см досягає 37 ° С, а на глибині 40 см - 32 ° С. Це справжнісінькі гарячі горизонти - саме ті, в яких зосереджені живі закінчення коріння рослин. Таким чином, для вуличних рослин створюється незвичайна теплова ситуація: температура підземних органів у них вища за надземні.

Через прибирання опалого листя восени та снігу взимку міські ґрунти сильно вихолоджуються і глибоко промерзають - нерідко до -10…-15°С. Виявлено, що річний перепад температур у шарі міських грунтів досягає 40-50°С, у той час як в природних умовах (для середніх широт) він не перевищує 20-25°С.

Вивчення стану здоров'я населення залежно від рівня забруднення ґрунтів важкими металами, що надійшли з атмосфери, дозволило розробити оцінну шкалу санітарної небезпеки забруднення - сумарний показник забруднення (СПЗ).

Величина СПЗ

Рівень небезпеки

Захворюваність населення

безпечний

Найнижчий рівень захворюваності дітей. Мінімальна частота народження функціональних відхилень

малонебезпечний

Збільшення загальної захворюваності

Збільшення загальної захворюваності дітей та дорослих, числа дітей з хронічними захворюваннями, порушень функціонального стану серцево-судинної системи

високонебезпечний

Збільшення загальної захворюваності дітей та дорослих, числа дітей з хронічними захворюваннями, порушень функціонального стану серцево-судинної системи, дітородної функції жінок

Жодні досягнення науки і техніки не запобігають екологічній катастрофі, якщо реальне зрушення щодо людини до природи не стане домінантою формування нової екологічної культури та етики. Під екологічної культурою розуміється зміна світогляду кожної людини від сучасного антропоцентричного більш прогресивне - биоцентрическое.

  • питання «Аналіз ефективності діяльності адміністрація муніципальних районів та міських округів»
  • Питання «Функціональне (містобудівне) зонування міських територій»
  • Питання №59. Інженерні підземні мережі (ІПС) та їх розміщення на міських територіях.
  • Відтворення родючості ґрунту в інтенсивному землеробстві
  • Винос основних елементів живлення з тонною основною та відповідною кількістю побічної продукції, кг (мінеральні ґрунти)
  • ГЛАВА 2. СПЕЦИФІКА ҐРУНТУ ЯК СЕРЕДОВИЩА ПРОЖИВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ
  • Дійсно можливий урожай, винесення елементів урожаєм, запаси пит.речовин у ґрунті, коефіцієнт використання пит.речовин із ґрунту та добрив

    • Урбоекологія

    Лекція №4

    Міський краєвид.

    1. Ґрунти міських територій.

    2. Сумарний показник забруднення.

    3. Міська флора та фауна.

    4. Роль флори та фауни в урбоекосистемі

    5. Шляхи формування флори та фауни міст.

    6. Антропогенний та урбанізований ландшафт.

    7. Класифікація антропогенного ландшафту.

    Ґрунти міських територій.

    Різноманітність природних умовна Землі призвело до формування неоднорідного ґрунтового покриву з певною закономірністю зміни типу ґрунтів по природним зонам. У будь-якій точці місцевості грунт неоднорідний і характеризується диференціацією профілю більш-менш чітко виражені генетичні горизонти. Приклад диференційованого ґрунтового профілю представлений на рис. 4.1.

    На формування певного типу ґрунту та ґрунтового профілю впливають клімат, материнські гірські породи, що його підстилають, рельєф, характер водообмінних процесів, тип природної рослинності, характерної для даної кліматичної зони, тварини та мікроорганізми, що мешкають у ґрунті. Типовими для України є чорноземи, сірі та бурі лісові, каштанові та дерново-підзолисті ґрунти.

    В останні сторіччя важливим факторомґрунтоутворення стала діяльність людини. На урбанізованих територіях, порівняно з природними, антропогенний фактор у ґрунтоутворенні можна вважати провідним.

    Для міст характерні так звані техноземи- ґрунти, що створюються людиною в процесі рекультивації об'єктів або господарського освоєння ділянок землі. Їх характерна відсутність чітко виражених горизонтів, найчастіше мозаїчний характер забарвлення, підвищена щільність і, менша пористість.

    Повнопрофільні ґрунти, близькі до природних, можуть зберігатися у місті в зоні лісопарків та старих паркових насаджень.

    Незалежно від типу грунтів основним властивістю, яким проводиться їх оцінка, є родючість. Родючість ґрунтівобумовлено наявністю у їх складі органічних та мінеральних поживних речовин, певними параметрами структури, що підтримують нормальний газообмін та водообмін, фізико-хімічними характеристиками (концентрацією водневих іонів та сольовим режимом), що підтримують нормальне перебіг фізіологічних процесів у рослинах.

    Використання ґрунтів у містах, як правило, має несільськогосподарський характер . Найважливіший напрямок їх використання- Створення парків, скверів, газонів, покриттів для спортивних споруд.

    Дерновий шарґрунтового профілю використовують для кріплення укосів при будівництві транспортних виїмок, насипів і т.п.

    Неродючі ґрунтипоряд з суглинками та іншими ґрунтовими матеріалами застосовують для основ при будівництві будівель. Завдяки високій поглинальній здатності грунт виконує роль фільтра для очищення поверхневого стоку.

    Глини та суглинкивикористовують для протифільтраційних екранів полігонів поховання побутових та виробничих відходів.

    Забруднення ґрунтів. На території міст ґрунти зазнають забруднення, яке можна підрозділити на механічне, хімічне та біологічне.

    Механічне забрудненняполягає у засміченні ґрунтів великоуламковим матеріалом у вигляді будівельного сміття, битого скла, кераміки та інших щодо інертних відходів Це несприятливо впливає на механічні властивості грунтів.

    Хімічне забрудненнягрунтів пов'язані з проникненням у яких речовин, змінюють природну концентрацію хімічних елементів рівня, перевищує норму, наслідком є ​​зміна фізико-хімічних властивостей грунтів.

    Біологічне забрудненняпов'язане з привнесенням у ґрунтове середовище та розмноженням у ньому небезпечних для людини організмів. Бактеріологічні, гельмінтологічні та ентомологічні показники стану ґрунтів міських територій визначають рівень їхньої епідеміологічної небезпеки.


    1 | | | | |

    На території міст ґрунти зазнають забруднення, яке можна підрозділити на механічне, хімічне та біологічне.

    Механічне забруднення полягає у засміченні ґрунтів великоуламковим матеріалом у вигляді будівельного сміття, битого скла, кераміки та інших щодо інертних відходів. Це несприятливо впливає на механічні властивості грунтів.

    Хімічне забруднення грунтів пов'язані з проникненням у яких речовин, змінюють природну концентрацію хімічних елементів рівня, перевищує норму, наслідком є ​​зміна фізико-хімічних властивостей грунтів. Цей вид їх забруднення є найпоширенішим, довготривалим та небезпечним.

    Біологічне забруднення пов'язане з привнесенням у ґрунтове середовище та розмноженням у ньому небезпечних для людини організмів. Бактеріологічні, гельмінтологічні та ентомологічні показники стану ґрунтів міських територій визначають рівень їхньої епідеміологічної небезпеки. Ці види забруднення підлягають контролю передусім біля селітебних і рекреаційних зон.

    Основні забруднювачі ґрунту:

    1) пестициди (отрутихімікати);

    2) мінеральні добрива;

    3) відходи та покидьки виробництва;

    4) газодимові викиди забруднюючих речовин, у атмосферу;

    5) нафта та нафтопродукти.

    В даний час вплив пестицидів на здоров'я населення прирівнюють до дії на людину радіоактивних речовин. За даними ВООЗ, отруєння пестицидами у світі щороку зазнають до 2 млн. осіб, з них 40 тис. - з летальним кінцем. Переважна частина застосовуваних пестицидів потрапляє у довкілля (воду, повітря).

    Вони викликають глибокі зміни всієї екосистеми, діючи попри всі живі організми, тоді як використовуються знищення дуже обмеженого числа видів. У результаті спостерігається інтоксикація великої кількості інших біологічних видів (корисних комах, птахів) до їх зникнення.

    Серед пестицидів найбільшу небезпеку становлять стійкі хлорорганічні сполуки,які можуть зберігатися в ґрунтах протягом багатьох років, і навіть малі їх концентрації в результаті біологічного накопичення можуть стати небезпечними для життя організмів, оскільки мають мутагенні та канцерогенні властивості. Потрапляючи в організм людини, вони можуть спричинити швидке зростаннязлоякісні новоутворення, а також вразити організм генетично, що небезпечно для здоров'я майбутніх поколінь. Ось чому застосування найнебезпечнішого з них – ДДТ у нашій країні та у більшості розвинених країн заборонено. Пестициди здатні проникати в рослини із забрудненого ґрунту через кореневу систему, накопичуватися в біомасі та згодом заражати харчовий ланцюг. При розпорошенні пестицидів спостерігається значна інтоксикація птахів (орнітофауни). Особливо страждають популяції співчих і перелітних дроздів, жайворонків та інших гороб'ячих.

    З тривалим застосуванням пестицидів пов'язують також розвиток резистентних (стійких) рас шкідників та поява нових шкідливих організмів, природні ворогияких було знищено.

    Таким чином, можна з упевненістю констатувати, що загальна екологічна шкода від використання пестицидів, що забруднюють грунт, багаторазово перевищує користь від їх застосування.

    Виявилося так само, що нітрати, перебуваючи надміру, знижують вміст кисню в грунті, а це сприяє підвищеному виділенню в атмосферу двох «парникових» газів - закису азоту і метану. Нітрати небезпечні і для людини: при концентрації понад 50 мг/л відзначається їх пряма загальнотоксична дія, зокрема, виникнення метгемоглобінемії, внаслідок біологічних перетворень нітратів на токсичні сполуки азоту.

    До інтенсивного забруднення ґрунтів призводять відходи та покидьки виробництва.У країні щорічно утворюється понад мільярд тонн промислових відходів, їх понад 50 млн. т особливо токсичних. Величезні площі земель зайняті звалищами, золовідвалами, хвостосховищами та ін., що інтенсивно забруднюють ґрунти, здатність яких до самоочищення, як відомо, обмежена.

    Величезну шкоду для функціонування ґрунтів становлять газодимовівикиди промпідприємств. Ґрунт здатний накопичувати дуже небезпечні для здоров'я людини забруднюючі речовини, наприклад, важкі метали. У 1997р. майже 0,4 млн. га в нашій країні виявилися забрудненими міддю, свинцем, кадмієм та ін. Ще більше земель було забруднено радіонуклідами та радіоізотопами внаслідок Чорнобильської катастрофи.

    Однією із серйозних екологічних проблем стає забруднення земель нафтою та нафтопродуктами

    До основних антропогенних впливів на гірські породи відносять: статичні і динамічні навантаження, теплові, електричні та інші впливу.

    Статичні навантаження.Це найпоширеніший вид антропогенного на гірські породи. Під дією статичних навантажень від будівель і споруд, що досягають 2 МПа і більше, утворюється зона активної зміни гірських порід приблизно на глибині 70-100 м. При цьому найбільші зміни спостерігаються: 1) у вічномерзлих льодових породах, на ділянках залягання яких часто спостерігаються відтавання, пучення та інші несприятливі процеси; 2) у сильностисливих породах, наприклад, заторфованих, мулистих та ін.

    Динамічні навантаження.Вібрації, удари, поштовхи та інші динамічні навантаження типові під час роботи транспорту, ударних та вібраційних будівельних машин, заводських механізмів тощо. Найбільш чутливі до струсу пухкі недоущільнені породи (піски, водонасичені ліси, торф та ін.) - Міцність цих порід помітно знижується, вони ущільнюються (рівномірно або нерівномірно), структурні зв'язки порушуються, можливо раптове розрідження та утворення зсувів, відвалів, плив процесів.

    Іншим видом динамічних навантажень є вибухи, дія яких схожа з сейсмічними. Гірські породи руйнують вибуховим способом під час будівництва доріг, гідротехнічних гребель, видобутку з корисними копалинами тощо. Дуже часто вибухи супроводжуються порушенням природної рівноваги – виникають зсуви, обвали, осові тощо. Так, за даними А. А. Махорина (1985), в результаті вибуху багатотонного заряду в одному з районів Киргизстану, при будівництві кам'яно-накидної греблі, на схилах утворилася зона порушених порід з тріщинами від 0,2 до 1 м завширшки і до 200 м завдовжки. За ними відбулися усунення гірських порід обсягом до 30 тис. м3.

    Теплова дія.Підвищення температури гірських порід спостерігається при підземній газифікації вугілля, в основі доменних і мартенівських печей та ін. У зоні підземної газифікації вугілля при температурі 1000-1600°С породи спікаються, «кам'яніють», втрачають свої первісні властивості. Як і інші види впливу, тепловий антропогенний потік впливає не лише на стан гірських порід, а й на інші компоненти навколишнього природного середовища: ґрунти, підземні води, рослинність.

    Електрична дія.Створюване в гірських породах штучне електричне поле (електрифікований транспорт, ЛЕП та ін.) породжує блукають струми та поля. Найбільше помітно вони проявляються на міських територіях, де є найбільша щільність джерел електроенергії. При цьому змінюються електропровідність, електроопірність та інші електричні властивості порід.

    Динамічне, теплове та електричне вплив на гірські породи створює фізичне «забруднення»навколишнього природного середовища.

    Масиви гірських порід у ході інженерно-господарського освоєння зазнають потужного антропогенного впливу. При цьому розвиваються такі небезпечні геологічні процеси, як зсуви, карст, підтоплення, просідання та ін. природного середовища.

    Зсуви.Зсуви є ковзання гірських порід вниз по схилу під дією власної ваги грунту і навантаження: фільтраційної, сейсмічної або вібраційної. Зсуви - явище часто на схилах долин річок, ярів, берегів морів, штучних виїмок. Основними антропогенними факторами, що часто накладаються на природні, є: додаткове навантаження на схил від споруд, вібраційне навантаження від рухомого транспорту і сейсмічна від вибухів, обводнення схилу, зміна його форми та ін. Великі збитки природному середовищу , Криму, в долинах Волги, Дніпра, Дону та багатьох інших річок та гірських районів.

    Зсуви порушують стійкість масивів гірських порід, негативно впливають на інші компоненти навколишнього природного середовища (порушення поверхневого стоку, виснаження ресурсів підземних вод при їх розтині, утворення заболоченостей, порушення ґрунтового покриву, загибель дерев і т.д.). Відомо чимало прикладів зсувних явищ катастрофічного характеру, що призводять до значних людських жертв.

    Карст.Геологічне явище, пов'язане з розчиненням водою гірських порід (вапняків, доломіту, гіпсу або кам'яної солі), утворенням при цьому підземних порожнин (печер, каверн та ін.) та супроводжуване провалами земної поверхні, отримало назву карста.Їх освіту пов'язують із інтенсифікацією відбору підземних вод. Активізація карсту відзначається у багатьох районах Росії. Підтоплення - приклад реакції геологічного середовища на антропогенний вплив. Під підтопленням розуміють будь-яке підвищення рівня ґрунтових вод до критичних величин (менше 1-2 м до УГВ).

    Підтоплення територій негативно впливає екологічний стан природного довкілля. Масиви гірських порід перезволожуються та заболочуються. Активізуються зсуви, карст та інші процеси. У лесових ґрунтах виникають просідання, у глинах - набухання. Просідання призводить до різкого нерівномірного осаду, а набухання - до нерівномірного підйому будівель та споруд. В результаті споруди зазнають деформації та стають малопридатними для експлуатації, що значно погіршує санітарно-екологічну обстановку у житлових та виробничих приміщеннях. На підтопленій території, внаслідок вторинного засолення ґрунтів пригнічується рослинність, можливе хімічне та бактеріальне забруднення ґрунтових вод, погіршується санітарно-епідеміологічна обстановка.

    Причини підтоплення різноманітні, але завжди пов'язані з діяльністю людини. Це - витікання води з підземних водонесучих комунікацій, засипка природних дрен - ярів, асфальтування та забудова території, нераціональний полив садів, скверів, підпір підземних вод глибокими фундаментами, фільтрація з водоймищ, ставків - охолоджувачів АЕС та ін.

    Білові опади станцій біологічного очищення стічних вод та компост із міських побутових відходів містять велика кількістьорганічних та поживних для рослин мінеральних речовин, тому їх використовують як добриво. Однак вони, як правило, містять багато металів у концентраціях, які є токсичними. При внесенні в ґрунти мулових опадів та компосту в дозах, що визначаються за їхньою удобрювальною цінністю, можна прогнозувати збільшення вмісту токсичних елементів у ґрунтах у кілька разів. Хімічні елементи, умовно звані важкими металами свинець, цинк, мідь, кадмій, ванадій та інших., як самі є небезпечними здоров'ю людини, а й є індикаторами присутності ширшого спектра забруднюючих речовин (газів, органічних сполук). Величину сумарного показника забруднення ґрунтів використовують для оцінки рівня небезпеки забрудненнятериторії міста. Значення сумарного показника забруднення грунтів використовують із оцінки рівня небезпеки забруднення території міста. Значення забруднення до 16 відповідають допустимого рівнянебезпеки здоров'ю населення; від 16 до 32 – помірно небезпечному; від 32 до 128 – небезпечного, понад 128 – надзвичайно небезпечного Геохімічне вивчення ґрунтів у місті на регулярній основі дозволяє отримати просторову структуру забруднення селищних територій та виявити ділянки, проживання на яких пов'язане з найбільшим ризиком для здоров'я населення.

    Негативний вплив на стан ґрунту в місті надає використання кухонної та інших солей для боротьби з ожеледицею в зимовий період та витоку високомінералізованих технологічних розчинів. Це призводить до зростання кількості фітотоксичних сполук у складі ґрунтів. Відомо, що хлориди натрію та кальцію руйнівно діють на ґрунтові колоїди та викликають при певних концентраціях загибель рослин. У талій сніговій воді великого промислового міста може бути хлор-іона в 150 разів більше, ніж у природній річковій воді

    

     

    Можливо, буде корисно почитати: