Использование и деградация земли, млн га

т.д. Остальная территория Земли занята естественными лесами и неисполь­зуемыми землями, в составе которых преобладают трудноосваиваемые по климатическим и инженерно-геологическим условиям (зоны Арктики, Ан­тарктики, пустынь, полупустынь, высокогорья, болот и пр.).

Все составные части литосферы так или иначе испытывают техноген­ную трансформацию. Особенно велико воздействие на поверхностную часть литосферы — почвы. Несмотря на существенную роль в функционировании биосферы, почвы оказались наименее защищенным ресурсом Земли, несу­щим колоссальные потери под натиском цивилизации. С течением времени под воздействием человека изменяются их состав, состояние и свойства, а также перестраивается направленность почвообразовательных процессов.

Воздействие человека на почву — составная часть общего влияния чело­веческого общества на земную кору и ее верхний слой, на биосферу в целом, особенно возросшее в век научно-технической революции. По воле человека существенно изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразо­вания — рельеф и микроклимат, создаются моря, огромного объема водо­хранилища, появляются новые реки, каналы, перемещаются миллионы тонн грунта и т.д.

Антропогенные изменения почвенного покрова происходят в трех ос­новных направлениях:

• эволюция исходных (первичных) почв;

• образование новых почв;

• прекращение почвообразовательных процессов. Антропогенная эволюция первичных почв связана с изменением усло­вий почвообразования вследствие искусственной смены фитоценозов, кото­рые в свою очередь обусловлены вырубкой лесов, вспашкой земель, процессами остепнения и опустынивания, мелиорацией (орошение, осушение, био­логическое и химическое удобрение), загрязнением и другими воздействия­ми, изменяющими физико-механические и химические свойства почвенно­го покрова Земли. В результате, например, подзолистые почвы постепенно переходят в новый (зачастую низший) тип — дерново-подзолистые, дерно­во-луговые, болотные и др.

Так, в прошлом вся лесолуговая зона Северной Осетии была покрыта лесами: с юга — буково-грабовыми (на бурых лесных почвах), а на севере и юго-западе — дубовыми широколиственными (на серых лесных почвах). От­ступление лесов, осветление территории и дальнейшее вовлечение почв в сельскохозяйственное производство привело к значительной эволюции по­чвенного покрова.

Развитие дернового процесса способствовало образованию дерновых почв на месте бурых, а серые лесные почвы эволюционировали в темно-серые лесные, затем — в черноземы оподзоленные и выщелоченные. В результа­те, несмотря на довольно высокие запасы гумуса (7-11 %), эффективное плодородие таких почв низкое, что связано с их лесным прошлым. Оно проявляется в следующих свойствах почв:

• высокая кислотность;

• малая насыщенность основаниями;

• тяжелый механический состав;

• наличие (с глубины 30-50 см) плотных иллювиальных горизонтов;

• низкая водопрочность структурных агрегатов;

• частое наличие верховодки и др.

Все перечисленное выше в целом отражается на водном, воздушном и тепловом режимах почв, их низкой биологической активности, подвижнос­ти зольных элементов питания и др. Здесь же необходимо отметить, что при увеличении гумусированности повышается содержание обменного ка­лия и подвижных форм Р, Са, Си, Zn и др.

Прекращение почвообразовательного процесса обычно связано с затоп­лением местности водохранилищами, застройкой земель городами, посел­ками, дорогами и аэродромами, их покрытием насыпями, культурным сло­ем, асфальтом или срезкой (в связи с вертикальной планировкой местности) и т.д.

В целом масштабы деградации земель зависят от интенсивности дей­ствия климатических, гидрогеологических, морфодинамических, фито-, зоо-и антропогенных факторов (нерациональное ведение богарного и орошаемо­го земледелия, чрезмерный выпас, уничтожение почвенно-растительного по­крова промышленным, коммунальным и ирригационным строительством, горные разработки, технологические и аварийные промышленные выбросы в атмосферу, сброс сточных и дренажных вод) и имеют свою региональную специфику: от деградации оленьих пастбищ на севере, дегумификации, ис­тощения и эрозии почв в Центральной России до опустынивании на ее юге.

В результате истощение почв России достигло предельного уровня: так, ежегодные потери гумуса пашен в целом по стране достигает примерно 80 млн т. В свою очередь антропогенные изменения почвенного покрова ока­зывают влияние на свойства подстилающих грунтов, режим почвенных и приповерхностных подземных вод, а также на состояние биосферы в целом. В частности, нарушение почвенного покрова активизирует процессы вывет­ривания, эрозии, дефляции, остепнения, опустынивания, трансформации многолетней мерзлоты и засоления грунтов, а также значительно влияет на микроклимат местности.

Так, вследствие эрозии почвы, использования земель в промышленнос­ти, энергетике, градостроительстве, размещения транспортных линий и т.д. земная суша деградирует со скоростью 44 га в минуту. К тому же за послед­ние 50 лет ~ 8, 1 млн км² когда-то продуктивных земель (пашни, леса, луга) уже превращено в пустыню.

В настоящее время земельный фонд России составляет 1709, 8 млн га. Земли промышленности, транспорта, связи и т.д. занимают немногим бо­лее 1 % всей территории РФ. Полосы отвода вне городов автодорог общего использования в целом составляют площадь 1, 2 млн га. Известно, что при сооружении магистрального трубопровода на каждые 100 км трассы разру­шается в среднем 500 га земельных угодий, а при прокладке автодорог — не менее 250 га.

Одним из важнейших показателей характера трансформации биосферы является пространственная структура загрязнения территории, ранжирую­щая ее по степени опасности воздействия и включающая данные об источ­никах загрязнения и количестве населения.

Почва поглощает из атмосферы аэрозоли, жидкости и твердые части­цы. Поэтому выбросы промышленных предприятий, также как и транспор­тных магистралей, интенсивно загрязняют почвы токсичными элементами. В результате увеличения содержаний тяжелых металлов, поглощенных ос­нований, микроэлементов и водорастворимых солей хлора, серы и др. про­исходит изменение почвенной среды. Например, вблизи металлургических и химических заводов на расстояниях 0, 5-3 км накопление ртути может до­стигать 5 900 %, а свинца — 1 500-300 %. Однако в большинстве случаев зона существенного влияния промышленных предприятий не превышает 0, 5-1, 5 км. Нарушение или даже полная деградация растительного покрова от ТЭЦ наблюдается в радиусе 4-15 км. Влияние автотранспорта сказывается в придорожных ландшафтах в полосе до 150-200 м и заключается главным образом в повышении в почвах в 5-10 раз содержания свинца (так же, как и в растениях). Кроме свинца, в придорожных ландшафтах накапливаются Cd, V, Zn, Co, Cr.

Вещества-загрязнители техногенного характера попадают в почву в виде сложных органических и минеральных соединений (а также в металличес­ком состоянии), с последующим разложением до простых элементов или образованием новых соединений. Среди тяжелых металлов наибольшую опасность представляют ртуть, кадмий, свинец, ванадий, кобальт, молиб­ден, марганец, медь, никель, олово, хром, цинк, титан и три металлоида — мышьяк, селен и сурьма. В перечень сложных вредных веществ, загрязняю­щих почвы, в мире внесено более 10 тыс. наименований. Под загрязнением почв понимают увеличение концентраций содержащихся в них веществ выше предельно допустимого уровня, а также появление любого количества им ранее не свойственных веществ.

По признаку снижения продуктивности или количеству биомассы раз­личают 6 степеней загрязнения почв (табл. 3.14), а по видам загрязнений — 4 класса веществ-загрязнителей — физические, химические, биологичес­кие и радиоактивные.

После попадания в почвы тяжелые металлы могут находиться в разных формах. Они могут нести положительный заряд, выступая как катионы, или отрицательный, если являются анионами кислот (хромовой, молибде­новой и др.). Амфотерные элементы в зависимости от рН почв также могут быть заряжены как положительно, так и отрицательно. В почвах имеются и нейтральные формы металлов.

По ряду оценок, свыше 60 млн га земель России загрязнено выбросами промышленных предприятий. Число организаций, которые ведут работы, связанные с нарушениями покрова, приближается к 20 тыс. Ежегодно выво­дится из оборота 100-120 тыс. га продуктивных земель. Общая площадь сельскохозяйственных земель, загрязненных различными токсикантами, со-

Таблица3.14