<<
>>

Земельные ресурсы. Использование и загрязнение

Земля. Земельные ресурсы в экономике рассматриваются, как правило, с нескольких точек зрения. Наиболее существенными являются: размеры территории освоения и эксплуатации, совокупность площадей для размещения объектов, техноемкость и демографическая емкость территории; географическое положение территорий, принадлежность их к определенной природно-климатической зоне, географической провинции и типу ландшафта; качество земли, почвы — субстрата и источника биопродукции, в том числе продукции сельского хозяйства; земля как покров недр и доступ к их богатствам.

В 80-х годах на основе аэрокосмических данных была оценена площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью. Оказалось, что их осталось всего около 38.млн. км2 (28%), не считая материковых льдов (табл. 6.4). Нарушение естественных экосистем на большей части территории суши (т.е. то, что экономисты обычно называют «освоением») — самый существенный и наиболее драматичный результат экономики техноге- неза, гораздо более серьезный, чем глобальное потепление и изменение климата.

Таблица 6.4. Площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью (%)

Континенты

По критерию Hannah et al (1994)

По данным съемок из космоса

Европа

15,6

5,7

Азия

43,5

22,9

Африка

48,9

27,0

Северная Америка

56,3

34,0

Южная Америка

62,5

20,9

Австралия

62,3

21Л

Вся суша*

56,0

28,3

Без Антарктиды и других ледяных и скальных поверхностей

Человечество проделало множество огромных «дыр» в зеленом покрове планеты, которые намного опаснее, чем «озоновые дыры» (рис.

6.5). Основной вклад в усугубление экологического кризиса внесли и продолжают вносить развитые страны и некоторые страны Третьего мира, разрушившие свою собственную природу. Главную нагрузку по стабилизации окружающей среды несут Мировой океан и сохранившиеся наземные природные экосистемы. В Северном полушарии наибольшие площади ненарушенных хозяйственной деятельностью территорий имеют Россия и Канада, где сохранились самые крупные массивы естественных лесных сообществ. В Южном полушарии наиболее ощутимый вклад в стабилизацию окружающей среды вносят Бразилия, Экваториальная Африка и Австралия. Особенно важную роль в поддержании устойчивости биосферы играют высокопродуктивные влажные тро- пическиие леса в бассейне Амазонки.

Из 149 млн. км2 площади суши на долю земель, в принципе пригодных для хозяйственного освоения и в значительной степени уже освоенных, приходится лишь около 60 млн. км2 (табл. 6.5).

В настоящее время площадь занятых и возделанных человеком земель близка к '25 млн. км2 (1/6 площади суши). Из них около 10 млн. км2 заняты городами и друшми поселениями, сооружениями, коммуникациями, полигонами, горными выработками, т.е. всецело техногенными ландшафтами, исключающими на этих землях биосферную регуляцию. Остальные 15 млн. км2 заняты агроценозами, пашней, т.е. также сильно измененными ландшафтами. Площадь постоянных пастбищ для сельскохозяйственных животных близка к 25 млн. км2. Следовательно, под прямым контролем человека находится около 50 млн. км2. По мнению экологов, эта площадь уже превышает допустимый предел земельных ресурсов, подлежащих хозяйственному использованию, в том числе и для интенсивного земледелия. Пашня может быть увеличена лишь за счет пастбищ и лесов, что чревато серьезными эколого-экономическими потерями. В то же время с возделанными землями соседствуют огромные пространства пустынь и полупустынь, занимающие в разных зонах более 30 млн. км2 и освоенные только на 3%.

Рис.

6.5. Изменение площади, покрытой лесной растительностью, за время существования цивилизации:

Современная (I) и изъятая человеком из лесного фонда планеты (2).

Области наибольшей дестабилизиции глобальной экосферы: I - европейская,

II. - североамериканская, HI - азиатская.

Общая площадь земельного фонда России составляет 17,1 млн.км2 (см. табл. 6.5). Преобладающую часть территории страны занимают тайга, тундра и лесотундра, мало освоенные и практически не пригодные для земледелия. Около 11 млн.км2 находятся в зоне вечной мерзлоты. Из всей площади земель Евразии, не затронутых хозяйственной деятельностью (см. табл. 6.4), почти 70% (8,8 млн.км2) приходятся на Россию. Расчеты показывают, что эффективная территория России составляет 5,5 млн. км2 — менее 1/3 общей территории. Это пятое место в мире после Бразилии (8,1 млн. км2), США (8,0), Австралии (7,7) и Китая (6,0) ина вытянута длинной, более 8000 км, полосой, определившей большую протяженность транспортных магистралей. В ней сосредоточены более 95% населения и 93% хозяйственной инфраструктуры страны, в том числе все сельскохозяйственные угодья (не считая оленьих пастбищ) — 224 млн. га.

Таблица 6.5. Ландшафтно-хозяйственная структура земель всего мира и Российской Федерации

Категория земель

Мир

млн. га

%

Российская

Федерация

млн. га %

Сельскохозяйственные угодья

3218

21,6

224

13,1

в том числе пашня

1518

10,2

131

7,7

Леса и кустарники

4550

30,5

806

47,2

Нелесные растительные ландшафты

1132

7,6

387

22,7

Под водой и болотами

1030

6,9

96

5,6

Под постройками, дорогами и пр.

980

6,6

68

4,0

Пустыни

2270

15,2

. 2

0,1

Прочие

1720

11,6

124

7,3

Всего

14900

100,0

1707

100,0

Из 130 млн. га пашни России большая часть расположена в районах рискованного земледелия: на широтах выше 50° с.ш., со средней за вегетационный период суммой температур выше 10° — менее 2200 град, и с коэффициентом увлажнения менее 0,6. Поэтому потенциальная продуктивность пашни у нас мала и компенсируется большой посевной площадью: на каждого жителя страны приходится почти 0,9 га пашни (в 3,5 раза больше среднемирового показателя). Однако и имеющийся продукционный потенциал пашни используется с низкой эффективностью. Так, в расчете на духяу населения Франция, Чехия и Финляндия, имея пашни в три раза меньше, чем Россия, производят значительно больше сельскохозяйственной продукции. Это -означает, что эффективность использования каждого гектара пашни в этих, как и во многих других странах, в 3—5 раз выше, чем в России.

Землепользование на большой площади сельскохозяйственных угодий России имеет истощительный характер: нарушается агротехника, недостаточно или неправильно вносятся удобрения; отклик урожая на внесение удобрений у нас чуть ли не самый низкий в мире.

На юге России (в Волгоградской, Ростовской областях, Краснодарском крае, Ставрополье) из-за эрозии, подтопления и засоления продолжается потеря чернозема — одного из главных богатств страны. Значительные потери плодородных пойменных земель связаны с гидростроительством. Площадь затопленных земель в результате создания водохранилищ на равнинных реках Европейской части России достигает 3 млн. га. Некоторые гидроузлы в бассейнах Волги, Дона и Кубани при правильном подсчете баланса между выгодой и ущербом с учетом ценности затопленных земель и других факторов нанесли стране огромные убытки.

Несмотря на большую потребность в расширении посевных площадей освоение новых земель в отдельных регионах мира уже практически не приводит к увеличению мировой пашни, поскольку все время нарастает экспансия неаграрных объектов и одновременно с распашкой новых земель значительные площади пашни выбывают из хозяйственного использования из-за разных форм детериорации, т.е. порчи земли. Значительные затраты на мелиорацию (т.е. улучшение земли) часто уже не могут остановить этот процесс.

Основные причины утраты части земельных ресурсов сельского хозяйства: эрозия почвы — смыв или сдувание поверхностного, наиболее плодородного слоя почвы водой и ветром; потеря гумуса и снижение плодородия вследствие неправильной агротехники, в основном из-за отсутствия севооборотов и недостаточного возвращения в почву питательных веществ; подтопление и вторичное засоление почвы, вызываемое без- дренажным орошением и неконтролируемой подачей воды; машинная деградация почвы (переуплотнение, нарушение структуры пахотного слоя, смешивание его с подстилающей породой и т.п.); химическое и радиационное загрязнение почвы.

Одним из наиболее серьезных проявлений деградации земель является техногенное опустынивание, вызванное деятельностью человека и изменениями климата. Большая площадь современных

пустынь имеет антропогенное происхождение. От деградации почвы уже пострадали 70% засушливых земель планеты (3,6 млрд.га) территория, которая по площади в три раза больше Европы. Скорость опустынивания в мире сейчас достигла 7—10 млн. га в год. Кроме этого, ежегодно еще 20 млн. га теряют продуктивность из-за эрозии и наступления песков. Примерно такова же и скорость сокращения площади лесов. Это одна из самых длительных и грозных тенденций утраты природы.

Загрязнение земли. Поверхность земли испытывает самую значительную по массе и очень опасную антропогенную нагрузку. Если в атмосферу выбрасывается менее I млрд. т вредных веиgt;:,,гв (без СО2), а в гидросферу — около 15 млрд.

т загрязнителей, то на землю попадает ежегодно примерно 85 млрд. т антропогенных отходов. По некоторым оценкам, их общий объем к концу 90-х гг. превысил 1500 км3, что соответствует объему 600 тыс. пирамид Хеопса. Если даже преобладающая часть этого объема химически инертна, то для того чтобы его разместить на земле, человек уничтожает природные экосистемы на значительной площади.

Каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует 5 т отходов на стадии производства и 20 т — при получении сырья (1:5:20). Наша оценка, основанная на анализе техногенного материального баланса и относящаяся к твердым отходам этих трех «переделов», ближе к иному соотношению: 1:10:100.

На каждого жителя Земли приходится в среднем за год 0,12 т отходов потребления, 1,2 т всех продуктов производства («отложенных» отходов) и около 14 т. отходов переработки сырья.

С экоцентристской точки зрения («точки зрения» экосферы) вся масса отходов опасна. Ho для человека считается опасной лишь их часть — те, которые обладают тем или иным уровнем токсичности.

Существуют различные оценки опасности отходов, загрязняющих землю. Наиболее опасны те токсичные террапол/аотанты, которые и геохимически, и биохимически достаточно подвижны и могут попасть в питьевую воду или в растения, служащие пищей для человека и сельскохозяйственных животных. Это в первую очередь соединения тяжелых металлов, некоторые производные нефтепродуктов — полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и соединения типа диоксинов, а также разнообразные син-

тетические ады — биоциды. Кроме них, в связи с определенной вероятностью технических аварий, террористических актов и вооруженных конфликтов чревычайно высокую опасность представляют боевые отравляющие вещества (OB) и радионуклиды.

В качестве показателя степени загрязнения почв применяется коэффициент концентрации загрязнения почвы (ККЗ), вычисляемый по формуле

KKSi = XiZimKi, или KK3i = XifXф,              (6.1)

где KK3j — коэффициент концентрации загрязнения для /-го вещества;

Xi — содержание /-го загрязняющего вещества;

Лф — фоновое содержание этого вещества.

Основными источниками антропогенного загрязнения земли являются: твердые и жидкие отходы добывающей, перерабатывающей и химической промышленности, теплоэнергетики и транспорта; отходы потребления, в первую очередь твердые бытовые отходы; сельскохозяйственные отходы и применяемые в агротехнике ядохимикаты; атмосферные выпадения токсичных веществ; аварийные выбросы и сбросы загрязняющих веществ.

В РФ ежегодно образуется около .7 млрд. т отходов производства и потребления. На территории страны в отвалах, свалках, полигонах, хранилищах накоплено порядка 80 млрд. т твердых отходов, в том числе более 1,1 млрд. т токсичных промышленных отходов. Их количество ежегодно возрастает примерно на 120 млн. т. Отсутствие соответствующих технологий переработки, необходимых мощностей и специального оборудования приводит к тому, что в качестве вторичных ресурсов используется только 22%, а полностью обезвреживается лишь 3,5% промышленных отходов.

Одна из серьезных экологических проблем — твердые бытовые отходы (ТБО). В городах и крупных поселках РФ каждый год образуется 140 млн.м3 ТБО, т.е. почти по кубометру на каждого жителя. В целом по стране промышленным методом (на мусоро-сжигательных заводах) перерабатывается только до 5% ТБО, остальное идет в захоронения. Причем более 70% отходов

вывозится на несанкционированные свалки, занимающие по- рядка 250 тыс. га земли.

Избавиться от отходов можно несколькими известными способами: I) закопать (потребуются новые территории и значительные расходы на земляные работы, изоляцию и последующую рекультивацию); 2) затопить (сохраняется опасность загрязнения гидросферы); 3) сжечь (загрязняются атмосфера и гидросфера) и 4) утилизировать. Последний вариант предпочтителен, но он реален лишь для относительно небольшой части отходов и содержит немало технических, экономических и организационных трудностей. Сейчас в мировой практике пота не найдены простые и эффективные решения этого вопроса. В развитых странах мира (США, Германия) сейчас утилизируется всего лишь 10% ТБО, а в России и того меньше.

1Сак уже отмечалось, главные техногенные загрязнители земли — это тяжелые металлы, пестициды, нефтепродукты и их высокотоксичные производные.

По токсичности, присутствию в современной окружающей среде и вероятности попадания в живые организмы может быть выделена приоритетная группа тяжелых металлов (TM): свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма. Несколько меньшее значение имеют хром, медь, цинк, марганец, никель, кобальт, молибден и селен. За исключением указанной выше небольшой группы «биофильных» TM все эти металлы, по крайней мере по отношению к высшим животным и человеку, токсичны. Они попадают в организм с пищей, водой, при вдыхании загрязненного воздуха, и в зависимости от химической формы их соединений с той или иной скоростью иногда довольно быстро выводятся из организма. Ho незначительная их часть задерживается в органах и тканях, вступая в соединение с биогенными элементами и радикалами. Так как эти соединения не участвуют в нормальном обмене веществ и для большинства из них характерны длительные периоды полувыведения (от месяцев до десятков лет), происходит постепенное накопление TM, ведущее к различным поражениям и тяжелым хроническим заболеваниям.

К началу 90-х гг. мировое производство TM составляло более 36 млн. т в год. По приблизительной оценке к концу XX в. в мире накоплено (в млн. т): медь — 300, цинк — 200, хром — 70, свинец — 20, никель - 3,5, кадмий — 0,6, ртуть — 0,5. Природа никогда прежде не знала такого груза TM на поверхности земли, в экосфере.

Однако загрязнение среды тяжелыми металлами определяется не только указанными количествами. TM попадают в среду с эмиссиями предприятий энергетики, промышленности и транспорта — в виде аэрозолей, пыли и копоти, в составе растворов и суспензий промышленных стоков, с твердыми промышленными отходами, а также с минеральными красителями, бытовой техникой и другими товарами.

Предельно допустимые суточные дозы (ПДЦс) различных TM, поступающих в организм человека с водой или пищей, колеблются в широких пределах — от 0,1 мкг (ртуть) до 5 мг (цинк). Сопоставление ПДЦС с массой TM, находящихся в окружающей среде, и простой расчет показывают, что эти вещества заключают в себе потенциал многократного отравления всего человечества.

С середины нашего столетия для уничтожения вредных (с точки зрения человека) организмов начали широко применять синтетические органические соединения — пестициды. В зависимости от объекта назначения их подразделяют на инсектициды (убивают насекомых), гербициды (уничтожают сорняки), фунгициды (средства против грибковых заболеваний растений) и др. Ни один из этих химикатов не обладает абсолютной избирательностью и представляет угрозу для других групп организмов, в том числе для людей. Поэтому все они — биоциды, т.е. вещества, угрожающие различным формам живого. Даже сравнительно малотоксичные пестициды не подвергаются ферментативному разложению. Никакие организмы не располагают соответствующими механизмами детоксикации. Все пестициды являются ксенобиотиками.

В 1938 г. был рекомендован к применению сильный инсектицид — дихлордифенилтрихлорэтан (ДЦТ). Казалось, что люди получили «чудо-оружие», вещество чрезвычайно токсичное для насекомых и относительно безвредное для человека. ДЦТ обладал широким спектром действия, был стоек в окружающей среде, а производство его было совсем недорогим.

Снижение численности вредителей благодаря применению ДЦТ во многих случаях привело к резкому росту урожая. Кроме того, ДЦТ оказался эффективным средством борьбы с насекомыми — переносчиками инфекционных заболеваний (сыпного тифа, малярии и др.). Достоинства ДЦТ казались столь выдающимися, что его создатель — швейцарский химик П.Мюллер получил за свое открытие Нобелевскую премию. Неудивительно, что это вещество возглавило нескончаемый парад пестицидов, мировая коллекция которых выросла до 6000 наименований, а их производство достигло 1,2 млн. т в год.

Однако вскоре стало очевидным, что применение пестицидов вызывает целый ряд проблем: I) приспосабливаемость и развитие устойчивости вредителей к применяемым препаратам; 2) восстановление и вторичные вспышки численности вредителей, повышение их агрессивности; 3) рост затрат на применение в возрастающих дозах все новых и более дорогих пестицидов; 4) отрицательное воздействие на природную среду и здоровье человека.

В начале 70-х гг. применение ДЦТ в большинстве развитых стран было запрещено. На смену ему пришли менее токсичные препараты, быстрее разрушающиеся в окружающей среде. Спустя более полувека с начала применения пестицидов следует признать, что беспрецендентная химическая война с вредителями сельского хозяйства практически полностью проиграна. Несмотря на многомиллиардные затраты на производство и применение пестицидов, потери урожая от вредителей не уменьшились. Насекомые приспосабливаются к ядам гораздо быстрее, чем разрабатываются новые препараты. Устойчивость некоторых генетических модификаций вредителей в сотни раз выше, чем у исходных форм. Уже не существует эффективных средств против таких вредителей, как колорадский жук, совка, капустная моль. В конечном итоге люди не сумели надежно защитить растения, не смогли полностью уничтожить ни одного вида вредоносных организмов, зато существенно увеличили загрязнение почв и биосферы в целом.

Ставшая уже классической история ДЦТ наглядно иллюстрирует угрозу химизации сельского хозяйства. Пестициды постепенно накапливаются в почве и воде, а затем по пищевым цепям переходят в растения, в животных и организм человека. Хотя ДЦТ уже много лет снят с производства и повсеместно запрещен к применению, в природной среде циркулирует около миллиона тонн этого ядовитого вещества. Его обнаруживают в воде и воздухе, в организмах животных и человека даже в тех районах земного шара, где никогда не проводились химические обработки растений. Применение ДЦТ и его аналогов имело множество серьезных экологических последствий. В результате загрязнения почвы и заражения биосферы гибнут целые популяции полезных насекомых, рыб, птиц и других животных. По данным ВОЗ, отравление пестицидами кажый год поражает в мире до двух миллионов человек и уносит до 40 тыс. человеческих жизней.

Новая стратегия защиты сельскохозяйственных культур должна, по-видимому, исходить не из идеи уничтожения неугодных нам форм жизни, а из идеи сосуществовайия с ними, контроля и сдерживания численности а1рессивных биологических видов. Последнее предполагает сохранение биоразнообразия, все более широкое применение биологических способов борьбы с вредителями.

С производством и применением пестицидов связано появление в окружающей среде еще одной группы крайне ядовитых веществ — диоксинов (примесей, образующихся при производстве некоторых гербицидов). Один из диоксинов — ТХДЦ — занимает пятое место в ряду самых сильных из известных ядов. Предполагается, что максимальная недействующая доза этого вещества для человека не превышает IO"6 мкг/кг. Диоксины очень стойки: период полувыведения у человек! — больше года. Известны случаи заболеваний и гибели людей, связанные с диоксинами. Применение США во Вьетнаме дефолианта, содержащего ТХДЦ, вызвало заболевания более 2 млн. жителей в долине Меконга. Диоксины могут образовываться при сжигании угля, мусора, в двигателях внутреннего сгорания.

Ежегодно в мире производится около 500 млн.т опасных отходов. Ими загрязняются значительные земельные площади и водоемы. Общая площадь земель России, загрязненных токсичными веществами промышленного происхождения, оценивается величиной порядка 70 млн. га. Опасные отходы называют "бомбой замедленного действия" в силу их кумулятивного воздействия на окружающую среду. При их складировании происходят многочисленные вторичные химические процессы, и в среду поступают не только известные химикам токсиканты, но и совершенно новые, непредсказуемые по своему воздействию на человека и экосистемы вещества. Установлено, например, что в шламах азотного производства при некоторых условиях образуется целый букет нитрозаминов — сильнейших мутагенов и канцерогенов. В промышленных зонах вблизи больших городов скопления отходов вместе с аэрогенными выпадениями образуют значительные техногенные геохимические

аномалии многих металлов, которыми загрязняются не только почвы, грунты, но и растительность и подземные воды:

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в местах их добычи, переработки и транспортировки превышает фоновое в десятки раз. Наиболее опасные формы нефтяного загрязнения связаны с многочисленными прорывами нефтепроводов. Только в Республике Коми в 1994 г. произошло свыше 2900 аварийных утечек. В результате крупной аварии на нефтепроводе Харьяга- Усинск на рельеф местности вытекло, по экспертным оценкам, 79 тыс. т нефти, а площадь загрязнения составила 69 га. Из-за нефтяных загрязнений в почве накапливаются стойкие ПАУ, среди которых есть сильные канцерогены. 

<< | >>
Источник: Акимова Т.А., Хаскин В.В.. Экология: Учебник для вузов. 1999

Еще по теме Земельные ресурсы. Использование и загрязнение:

  1. Водные ресурсы. Использование и загрязнение
  2. Использование твердых отходов в качестве вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и вторичных материальных ресурсов (BMP)
  3. ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ
  4. ЭКОНОМИКА: ИЗЪЯТИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ СРЕДЫ
  5. РЕСУРСНЫЙ КРИЗИС ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: ПОЧВА
  6. РАБОЧИЕ ПРОЕКТЫ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ И ОХРАНЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ
  7. 6.6.              Энергетические ресурсы. Масштабы и последствия загрязнения
  8. ОГРАНИЧЕНИЯ И ОБРЕМЕНЕНИЯ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ И ИХ УЧЕТ ПРИ МЕЖХОЗЯЙСТВЕННОМ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ
  9. 6.З.              Природные ресурсы и их использование
  10. Пример формализованной оценки качества информационных ресурсов и эффективности их использования
  11. Методика формализованной оценки качества информационных ресурсов и эффективности их использования
  12. Система государственных стандартов в области охраны биосферы и рационального использования природных ресурсов
  13. Статья 262. Земельные участки общего пользования. Доступ на земельный участок
  14. Григорьян Галина Валерьевна. Совершенствование теннологии игристык винна основе использования пряно-ароматическогосырья [Электронный ресурс]: Дис. ... канд.тенн. наук : ОБ.18.01 .-М. : РГБ, 2006, 2006
  15. Лекция 2. ИСТОЧНИКИ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ (В СИСТЕМЕ ТЕХНОСФЕРА - АТМОСФЕРА - ЛИТОСФЕРА - ГИДРОСФЕРА) Характеристика загрязнений