Обрабатываемые почвы представляют собой результат действия не только сложных естественных процессов, но и в значительной степени и многовековой жизнедеятельности человека. Взращивая культурные растения, он изымает из почвы значительное количество органических и минеральных веществ, обедняя ее. В то же время, обрабатывая почву, внося в нее удобрения, применяя целенаправленный севооборот, человек повышает ее плодородие, добивается высоких урожаев. А.В.Михеев, отмечая существенность влияния человека на почву, указывает на то, что большинство современных обрабатываемых почв не имеет себе подобия в прошлой истории планеты.
В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит деградация почвы, ее загрязнение и изменение химического состава.
Значительные потери земель связаны с сельскохозяйственной деятельностью. Л. С. Эрнестова указывает на то, что многоразовые вспашки земель делают почву беззащитной перед природными силами (ветрами, весенними паводками), в результате чего происходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоление. Из-за этих причин в мире ежегодно теряется 5-7 млн га пахотных земель. Только за счет ускоренной эрозии почв за последнее столетие на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель.
Широкое использование удобрений, ядов для борьбы с вредителями и сорняками приводит к накоплению в почве несвойственных ей веществ.
Значительный ущерб природным экосистемам наносит процесс урбанизации. Осушение водно-болотных угодий, изменение гидрологического режима рек, загрязнение природных сред, возрастающие масштабы жилищного, промышленного строительства выводят из сельскохозяйственного оборота огромные площади плодородных земель. Новые жилые массивы, рассчитанные на сотни тысяч, часто на миллионы жителей, гигантские заводы и другие промышленные объекты занимают сотни и тысячи гектаров земли.
Одним из последствий усиливающейся техногенной нагрузки является интенсивное загрязнение почвенного покрова. Как указывает Л. С. Эрнестова, основными загрязнителями почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и пестициды, применяемые в сельском хозяйстве. К наиболее опасным химическим загрязнителям почв относятся свинец, ртуть и их соединения.
Значительное влияние на химический состав природной среды, и в частности почв, оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и пестициды для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. Количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, измеряется величинами того же порядка, что и в процессе промышленного производства.
Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при плановом или аварийном удалении жидких и твердых радиоактивных отходов промышленных предприятий или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные изотопы из почв попадают в растения и организмы животных и человека, накапливаясь в тех или иных органах человека.
Среди задач по охране природы важнейшей является борьба с эрозией почв. Среди общих мер, призванных предотвращать эрозию, А. В. Михеев выделяет общую противоэрозийную защиту территории, предусматривающую правильные севообороты, посадку защитных лесонасаждений, гидротехнические сооружения и другие противоэрозийные мероприятия.
Большое значение в борьбе с эрозией имеют облесение оврагов, песков и сильноэродированных склонов, создание лесонасаждений и лесов хозяйственного значения. К этой же категории мероприятий А. В. Михеев относит регулирование выпаса скота в балках, на крутых склонах, на песчаных и супесчаных почвах, легко разрушающихся под копытами животных.
Большое значение в проблеме охраны плодородия почв приобретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ. Бурное развитие химизации всех отраслей народного хозяйства и быта резко увеличило масштабы загрязнения почвы химическими веществами.
Неудачный подбор минеральных удобрений может вызвать подкисление или подщелачивание почвы. Предпочтительно, например, в почвах аридных (засушливых) областей, обычно склонных к подщелачиванию, подбирать удобрения, подкисляющие среду (сульфат аммония, суперфосфат). Для почв кислой реакции, наоборот, следует пользоваться удобрениями, подщелачивающими среду (натриевая, кальциевая селитра и др.).
Крайне негативное влияние на почву оказывают некоторые отходы промышленного производства - газы металлургических заводов, выхлоп автомашин, сточные воды, отходы нефтяных промыслов, пыль цементных заводов и пустой породы, выброшенной на поверхность в районе угольных копей и рудных месторождений. Особенно интенсивным загрязнение почвы бывает в окрестностях металлургических и химических предприятий. В почве накапливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец и другие элементы. Загрязнение почвы пылью металлов, мышьяковистой пылью в соединении с суперфосфатом или серной кислотой действует отравляюще на корневую систему растений, задерживает их рост и вызывает гибель. Несомненно, технология производственных процессов должна быть перестроена так, чтобы не было вредных отходов и загрязнений, попадающих в почву.
После второй мировой войны, с началом испытаний ядерных вооружений в атмосфере, возникла угроза заражения природы и человека радиоактивными изотопами. Радиоизотопы, выпадая на почву с атмосферными осадками и пылью, проникают сначала в растения, а затем по цепям питания в организм животных. Через продукты питания изотопы могут попасть в организм человека и вызвать в нем неблагоприятные изменения. Поэтому Международный договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, заключенный в Москве в 1963 г., стал существенным вкладом в дело предотвращения угрозы радиоактивного заражения почвенного покрова.
ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ
Минеральное сырье играет огромную роль в народном хозяйстве, в первую очередь в промышленности. Полезные ископаемые дают около 75% сырья для химической промышленности, на продукции недр работают почти все виды транспорта, разнообразные отрасли промышленного производства.
Особенно высокого уровня потребность в минеральных ресурсах достигла в период научно-технической революции. При этом темпы использования запасов полезных ископаемых продолжают нарастать. Так, за последние 20 лет потребление нефти возросло в 4 раза, природного газа - в 5, бокситов - в 9, каменного угля - в 2 раза. То же самое происходит с железными рудами, фосфатами и другими минералами. Соответственно с ростом добычи общие запасы минерального сырья на Земле неизбежно уменьшаются.
Процесс сокращения запасов минеральных ресурсов на нашей планете будет продолжаться и дальше параллельно развитию научно-технического прогресса. И это несмотря на то, что в результате
интенсивной геологической разведки в разных регионах мира открываются и будут открываться новые запасы минерального сырья. Необходимо помнить, что нефть, уголь, железная руда и другие минеральные ресурсы невозобновимы (в обозримой перспективе). Это обстоятельство вызывает необходимость охраны недр, более разумного, комплексного использования минеральных богатств.
Проблема обеспечения промышленности минеральным сырьем со всей остротой встает уже в настоящее время. Основа нехватки минеральных ресурсов в том, что человечество берет из недр Земли во много раз больше, чем использует. Потери ценнейшего минерального сырья происходят при его добыче, обработке и транспортировке.
О масштабах потерь при добыче сырья можно судить по следующим показателям. Так, при шахтной добыче теряется от 20 до 40% каменного угля, утрачивается от половины до двух третей добываемой нефти и еще больше - строительного камня. При открытой добыче потери уменьшаются до 10%.
Исходя из узковедомственных интересов, предприятия иногда извлекают из руд металлы, «профилированные» для своей отрасли, выбрасывая в отвалы все остальное, что приводит к порче месторождений, а то и безвозвратной потере разведанных запасов. В результате возникает необходимость освоения новых месторождений, а значит, и дополнительных капиталовложений. В целом это ведет к истощению минерально-сырьевой базы. В шахтах и карьерах остается много руд, содержащих ценное сырье, вполне пригодное для его рентабельного использования. Это сырье безвозвратно теряется для людей.
Значительны потери и при обработке сырья. При обогащении руды перед выплавкой металла вместе с нерудными минералами в отвалы выбрасывается немало концентрата, содержащего металл. Кроме того, в отвал попадает много ценных включений, которые не всегда считают выгодным извлекать из руды. Например, при обогащении руд цветных металлов потери серебра могут достигать 80%, цинка - 40-70%.
Потери не прекращаются и после получения готового продукта, например металла. На заводах ежегодно уходят в стружку миллионы тонн металла. Потери, возникающие при обработке минерального сырья, иногда происходят от недостаточно высокого уровня технологического процесса на предприятии. Однако нередки случаи бесхозяйственного отношения к потерям минеральных богатств.
Значительны потери и при транспортировке добытого или уже переработанного сырья. Общеизвестны потери при перевозках нефти и нефтепродуктов (утечка, аварии, использование загрязненных другими продуктами цистерн), каменного угля, цемента, минеральных удобрений (просыпаются в щели вагонов, выдуваются ветром на открытых платформах, теряются при разгрузках) и т.д.
Для решения проблемы обеспечения минеральным сырьем необходимы действенные меры по его охране. Охрана этого невозобновляющегося природного ресурса должна пойти по пути рационального, экономного использования, с тем чтобы его запасы в биосфере как можно дольше не истощались. Для этого необходимо прежде всего свести до минимума потери сырья при его добыче, обработке и транспортировке.