Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 11 клас. Андерсон - Нова програма

§ 38. Антропічний вплив та охорона ґрунтів

Що таке ґрунт?

Який взаємозв'язок між ґрунтом і рослинним організмом?

З давніх часів людство обробляє землю. Воно цінувало й зберігало особливий дар природи - родючий ґрунт, адже він у природі формується багато тисячоліть.

Ґрунт - найпридатніший для життя рослин і багатьох тварин верхній родючий шар літосфери, який є органо-мінеральним продуктом багаторічної діяльності різних організмів, води, повітря, сонячного тепла й світла (рис. 183).

Однією з характеристик ґрунтів є родючість - сукупність властивостей ґрунту (уміст гумусу, доступних для рослин поживних речовин, кисню, вологи тощо), які забезпечують урожай сільськогосподарських рослин, тому в багатьох країнах саме земля є основним національним багатством. Зокрема, в Україні нараховують понад 38 типів ґрунтів, тож це одна з найбільших країн Європи з могутнім земельно-ресурсним потенціалом (рис. 184).

Причини зниження родючості ґрунтів. Поміж несприятливих природно-антропічних процесів, що ведуть до зниження родючості ґрунтів, виділяють руйнацію й змив родючого прошарку в результаті ерозії. Цей природний процес різко посилюється внаслідок низької культури землеробства, використання застарілих методів обробки ґрунту та знищення лісів і природного трав'яного покриву людиною. Ерозія також відбувається під час добування відкритим і підземним способами різних корисних копалин, засипання грунту шаром сміття під час будівництва житлових та промислових об'єктів.

Рис. 183. Чорнозем типовий

Підготуйте повідомлення щодо властивостей чорноземів та їх поширення у світі.

Рис. 184. Родючість ґрунтів України

Проаналізуйте інформацію. Висловіть судження щодо родючості ґрунтів різних областей України.

Проблемою є хімічне забруднення ґрунтів унаслідок процесів закислення та засолення. Закислення ґрунтів відбувається за рахунок випадання на їхню поверхню кислих опадів, які утворюються внаслідок реакції сполучення оксидів Сульфуру, Нітрогену та Карбону з водяною парою. Це призводить до різкого погіршення умов існування організмів. Унаслідок багаторічного поливу земель відбувається їх засолення, головна причина якого - незбалансоване зрошення: легкі фракції води випаровуються, а мінеральні солі відкладаються на ґрунтовій поверхні. Результатом цього може бути спустелювання земель.

Порушення механічної структури ґрунтів може виникати внаслідок заболочування - підвищення вологості ґрунту, що спричинюється підняттям рівня ґрунтових вод. До такого процесу може призвести будівництво ставків, водосховищ, земляних валів, водовідвідних дамб тощо.

Джерела забруднення ґрунтів. Одним з наслідків посилення виробничої діяльності людини є інтенсивне забруднення ґрунтового покриву. Найпоширенішими забруднювачами ґрунтів антропічного походження є побутові відходи, мінеральні добрива, важкі метали, радіонукліди, пестициди, нафтопродукти. Значні обсяги побутових відходів (харчові, фекалії, сміття - побутове, будівельне, громадських закладів) забруднюють ґрунти і роблять їх не придатними для використання в сільськогосподарському виробництві (рис. 185). Джерелом забруднення є автомобільний транспорт унаслідок того, що пальне (бензин) містить важкий метал Плюмбум, який потім потрапляє в ґрунт. Особливо багато його в ґрунтах уздовж автострад. У результаті недосконалості конструювання та експлуатації сучасної автотранспортної техніки відбувається забруднення ґрунту нафтою та нафтопродуктами.

За спалювання кам'яного вугілля на ТЕЦ в атмосферу потрапляє багато сажі, оксидів Сульфуру, які з часом осідають або випадають на ґрунти. Рослини поглинають атмосферні гази, що забруднюють повітря, а після відмирання рослин ці сполуки потрапляють у ґрунт.

Рис. 185. Структура побутових відходів в Україні

Проаналізуйте діаграму.

Виявіть побутові відходи, у накопиченні яких є частка вашої родини. Поміркуйте, що можна зробити для їх зменшення?

У промислових відходах трапляються різні токсичні речовини (сульфати, оксиди Нітрогену, радіонукліди). У містах джерелом забруднення важкими металами є підприємства чорної та кольорової металургії, легкої промисловості. Видалення рідких і твердих відходів промислових підприємств, АЕС або науково-дослідних установ, пов'язаних з вивченням і використанням атомної енергії, є причиною радіаційного забруднення.

На хімічний склад ґрунтів упливає сучасне сільське господарство, що широко використовує добрива і різноманітні хімічні речовини для боротьби зі шкідниками, бур'янами і хворобами рослин - пестициди. З кожним роком виробництво та застосування добрив і отрутохімікатів у сільському господарстві зростає. Недоречне й безконтрольне використання їх призводить до порушення кругообігу речовин у біосфері. Пестициди згубно діють на ґрунтову мікрофлору.

До тяжких екологічних наслідків призводять техногенні аварії, якщо вони пов'язані з використанням, виробництвом чи транспортуванням токсичних хімічних речовин. Високі концентрації речовин-забруднювачів, що потрапляють у довкілля, можуть спричиняти загибель усього живого в місці аварії. Глобальними за наслідками були аварії на АЕС «Фукусіма-1», ЧАЕС (рис. 186). Унаслідок аварії на ЧАЕС у навколишнє середовище викинуто небезпечні радіонукліди: Стронцій, Цезій, Плутоній, Йод. Радіоактивного забруднення у зв'язку з аварією і подальшим поширенням радіонуклідів зазнала територія площею понад 4,5 млн га сільгоспугідь.

Охорона ґрунтів. Ґрунти безпосередньо не впливають на здоров'я людини. Несприятливий вплив ґрунту виявляється в тому, що шкідливі речовини надходять у рослини й накопичуються в них. Далі ці речовини потрапляють до організму людини під час споживання цих рослин. Заради власного здоров'я та здоров'я майбутніх поколінь необхідно впроваджувати науково обґрунтовані заходи щодо підвищення родючості ґрунтів та отримання екологічно чистих продуктів харчування.

Рис. 186. Забруднення ґрунтів унаслідок техногенних аварій

Забруднення ґрунтів нафтопродуктами

Аварія на Чорнобильській АЕС

За оцінками Національного наукового центру «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О. Н. Соколовського», загальна площа забруднених земель в Україні складає близько 9 млн га, з них 4,2 млн га - радіаційно забруднені землі; 2,0 млн га - землі, забруднені важкими металами; 2,8 млн га - землі, забруднені токсичними речовинами.

Яким видам забруднення піддаються ґрунти вашої місцевості?

Одним з головних заходів збереження ґрунтів є правильне формування агрокультурного ландшафту - антропічного ландшафту з переважанням угруповань організмів, штучно сформованих людиною, які замінили природні. Для досягнення найвищого господарського ефекту в кожній екосистемі має бути своє науково обґрунтоване співвідношення між полем, лісом, луками, болотами. Важливими заходами є створення, реставрація й підтримування полезахисних лісових смуг для закріплення межі полів і захисту від ерозії (рис. 187). З метою збереження ґрунтів упроваджують органічне землеробство. Це передбачає відмову від застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив, використання місцевих органічних добрив (гною, торфу, компостів тощо). Для розв'язання проблеми побутових відходів доцільно здійснювати раціональне перероблення природних ресурсів з використанням безвідходних технологій, що повністю виключали б утворення та накопичення відходів господарської діяльності (рис. 188). Правові основи охорони, відтворення та підвищення родючості ґрунтів, збереження екологічних функцій ґрунтового покриву та охорони довкілля в нашій країні визначає Закон України «Про охорону земель» (2003).

Людство, на жаль, продовжує і в третьому тисячолітті нещадно експлуатувати земельні ресурси для розв'язання проблем забезпечення продовольством та енергоносіями. Ми й надалі виправдовуємо та заспокоюємо себе, але ж дослухаймося до слів письменника-фантаста професора біохімії Айзека Азимова: «коли наші нащадки побачать пустелю, на яку ми перетворили Землю, яке виправдання вони знайдуть для нас?»

Рис. 187. Полезахисні смуги - захист від ерозії

Рис. 188. Сортування сміття - один зі шляхів розв'язання проблеми побутових відходів

Чи є такі контейнери у вашому подвір'ї? Що можна зробити для їх встановлення?

Потрапляючи в навколишнє середовище, одна батарейка забруднює 20 м3 ґрунту. Визначте, який об'єм ґрунту буде забруднено, якщо хоч би один мешканець кожної квартири багатоповерхового будинку (16 поверхів по 9 квартир на кожному поверсі) не віднесе батарейку до пункту прийому, а викине в смітник.

  • 1. Дайте означення понять ґрунт, родючість, агрокультурний ландшафт.
  • 2. Які процеси призводять до зниження родючості ґрунтів?
  • 3. Назвіть основні джерела антропічного забруднення ґрунтів.
  • 4. Поясніть небезпеку забруднення ґрунтів.
  • 5. Які можливі заходи зі збереження ґрунтів?
  • 6. Яким може бути особисто ваш внесок у справу збереження ґрунтів?
  • 7. Поясніть необхідність охорони ґрунтів на державному рівні.