Экологическое состояние почв мегаполисов на примере Санкт-Петербурга (стр. 1 )

государственное бюджетное общеобразовательное учреждение школа № 000 с углубленным изучением английского языка Красносельского района Санкт-петербурга.

Научно-исследовательская работа на тему:

Экологическое состояние почв мегаполисов на примере Санкт-Петербурга.

(Что посеешь, то и пожнешь»)

Работу выполнили :  ученицы 10а класса  Кожевникова Лилия и Чиркова Анастасия

Руководитель: учитель химии

Санкт-Петербург

2015

  Содержание:

1. Введение. Актуальность проблемы экологического состояния почв….3

2. Состояние почв Санкт-Петербурга…………………………………………4

3. Особенности почвы как объекта мониторинга……………………………6

4.Понятие об антропогенной деградации почв………………………………8

4.1. Причины и виды антропогенной деградации почв…………………….9

4.2.  Общие представления о загрязняющих веществах……………………10

4.2.1. Влияние тяжелых металлов на организм человека………………….11

4.3. Загрязнение почв металлами и металлоидами………………..……….14.

4.3.1. Причины антропогенного попадания тяжелых металлов в почву...16

5. Практическая часть Определение содержания ионов тяжёлых металлов в почве………………………………………………………………………….....19

6.Выводы………………………………………………………………………….24

7.Приложения…………………………………………………………………….25

8. Список литературы…………………………………………………………..27

1. Введение. Актуальность проблемы экологического состояния почв.

Почва неразрывно связана с жизнью человека,  человечества. Более 12 тыс. лет человек выращивает растения,  которые служат пищей ему и его животным. Но и до  возникновения земледелия человек жил дарами почвы. Почва давала человеку не только пищу. С ней были связаны  многие  взгляды человека на бытие. Познание мира во многом обусловлено осознанием человеком особой роли почвы в жизни биосферы.

Но в настоящее время проблема экологического состояния почв, по сравнению со многими другими проблемами, далеко не всегда находиться в центре внимания экологов, общественных организаций и самих жителей населенных пунктов.  Вопросам охраны почв уделяется меньше внимания по сравнению с вопросами загрязнения воды и воздуха и охраны биоразнообразия. Это вызвано следующими причинами:

В отличие от проблемы утилизации твердых отходов и замусоривания городских территорий, проблема загрязнения почв не является такой очевидной. Качество почвы в городской среде не воспринимается  как наиважнейший вопрос. Качество почвы ассоциируется с качеством сельскохозяйственных продуктов. Поскольку городские почвы не используются для их выращивания, их  роль в общественном сознании автоматически уменьшается.

Но  почва — это и великий санитар планеты, в котором нейтрализуются

останки животных, обезвреживаются яды, гибнут  болезнетворные микроорганизмы. И пока почва функционирует в полную силу, мир человека может существовать. Гибель почв приближает гибель человечества. К сожалению,

власть имущие не понимают или не хотят понимать этого. Сохранение почв, охрана их требует затраты средств. Но восстановление почв потребует еще больше средств.  Вполне возможно, что восстановление почв начнется на новом этапе жизни биосферы, уже без человека или без  человечества, как мировой социальной системы. Поэтому  необходимо чётко понимать, что экологическое состояние почв напрямую  зависит от состояния воды, воздуха, растительного мира и, в свою очередь, также влияет на них! Таким образом, в своей работе мы попытались изучить и  проанализировать состояние почв города Санкт-Петербург на наличие опасных ионов тяжёлых металлов  на примере нашего микрорайона, показать  сложность экологических проблем и необходимость системных подходов к их решению.

2. Состояние почв Санкт-Петербурга.

Городские почвы сильно отличаются от естественных, природных почв. Большая концентрация населения, домашних и бездомных животных, непосредственное загрязнение и загрязнение через атмосферу и воды делают экологическое состояние почв в городах особенно плачевными.

Санкт-Петербург - первый по размеру территории и второй по населению город России. На его территории работает огромное количество промышленных предприятий, что не могло не сказаться на состоянии почв.

Основными причинами разрушения почв можно назвать следующие:

Переуплотнение, возникающее в результате воздействия на почвы пешеходов, машин; Постоянная подсыпка нового почвогрунта; Недостаток или избыток влаги. Недостаток влаги возникает в результате того, что дождевая вода быстро стекает с асфальта и собирается в ливневую канализацию. Избыточное увлажнение, как правило, характерно для переувлажненных почв.

Основными источниками загрязнения почвы города являются:

Промышленные выбросы; Строительная, дорожная и другая пыль; Места захоронения промышленных отходов, закрытие и рекультивированные свалки; Засорение бытовым и техническим мусором ( среди которого нередко бывают содержащие тяжелые металлы батарейки, аккумуляторы); Загрязненные грунтовые воды и атмосферные осадки; Опавшие листья деревьев ( в городских условиях они содержат значительное количество усвоенных растениями загрязнителей)

Мониторинг содержания в почвах органических загрязнителей ведется по целому ряду соединений. Почвы нашего города «богаты» бенз(а)пиреном, нефтепродуктами, вызывают беспокойство концентрации диоксинов.

Немалый урон почвам наносят сами -  рядовые  горожане. Большая часть почв имеют предельно допустимое уплотнение 1,4 -1,6 г/см^.

Наиболее остро для нашего города стоит проблема загрязнения почв свинцом и цинком, для которых из года  в год выявляется соответственно 25% и 50% проб с превышением нормативов. Нужно отметить, что в целом 58% исследований территории в Санкт-Петербурге имеет уровень загрязнение почв ниже опасного.

С таким количеством «удобрений» они просто не могут справиться.

В России загрязнение почв оценивается с помощью системы ПДК (предельно допустимых концентраций), содержащий одинаковые нормативы как для городских, так и для почв сельскохозяйственных угодий. Очевидно, что справедливо строгие требования к почве, на которой выращивается сельскохозяйственная продукция, малоприменимы к городским  почвогрунтам. Использование системы ПДК для принятия решений в Санкт-Петербурге приводит к необходимости удаления или перекрытия полуметровым слоем нового грунта почвы на всей территории города!

Оценка степени загрязнения почвогрунтов предусматривает оценку их загрязненности тяжелыми металлами и органическими соединениями.

3. Особенности почвы как объекта мониторинга.

Методология мониторинга любой природной среды определяется как специфическими свойствами каждой из сред, так и ее экологическими функциями. Для всех природных сред, и почв в том числе, взаимосвязь всех выполняемых ими функций естественна. Значимость  экологических функций почв, как уникального базового  природного объекта, который занимает центральное положение в биосфере, обусловливает специфические особенности экологического мониторинга почв, его отличие от  мониторинга других природных сред.

Почвенный мониторинг должен обеспечить прежде  всего контроль выполнения почвой ее утилитарных функций. А они у почвы, как уже отмечалось, уникальны. Незаменима функция почвы — ее плодородие. Соответственно, контроль сохранения в условиях антропогенного воздействия почвами физических, химических, биологических свойств, которые обеспечивают их плодородие, — это одна из  важнейших специфических задач почвенного экологического мониторинга.

Также уникальна протекторная экологическая функция почвы. Выполняется она почвами благодаря их  способности поглощать и удерживать загрязняющие вещества, защищая от них воду, воздух и растения. Соответственно, контроль эффективности почвы в ограничении миграции загрязняющих веществ в техногенно нарушенных  ландшафтах — это одна из важнейших специфических задач почвенного экологического мониторинга. Однако  ограничить миграцию загрязняющих веществ почва может лишь путем поглощения и прочного закрепления этих веществ почвенными компонентами. При оценке способности почв выполнять эту функцию имеем в виду, что при непрочном  удерживании загрязняющих веществ они могут вызвать ухудшение плодородия почв. Следовательно, контроль выполнения почвой и функции плодородия, и защитной функции  должен быть комплексным.

Медико-экологическая функция различных природных сред, т. е. природных вод, воздуха и почв, состоит в том, чтобы обеспечить поддержание качества жизни для всех организмов, в том числе для человека. Но механизмы влияния на здоровье человека свойств воды и воздуха, с одной стороны, и свойств почв, с другой стороны,  различны. Эти обстоятельства обеспечивают как общие, так и специфические черты методологии мониторинга  разных природных сред. Общим является то, что контроль экотоксикологического состояния всех природных сред направлен на выявление ситуаций (явлений, причин), когда содержание контролируемых химических веществ в этих средах может быть опасным для живых организмов. Но контролируемые химические вещества потребляются живыми организмами из воды и воздуха непосредственно, а из почвы — через посредство контактирующих с почвой

воды и воздуха. Влияние же свойств почвы на  экологическое состояние взаимодействующих с ней воды и воздуха зависит непосредственно от прочности удерживания загрязняющих веществ почвенными компонентами. Прочность  удерживания, в свою очередь, зависит от разнообразия видов

связи химических веществ с этими компонентами, в чем проявляется экологическое значение полидисперсности, многофазности и гетерогенности почвенной системы.

Обнаруживается некоторое противоречие в оценке выполнения почвой ее разных экологических функций. Но это противоречие кажущееся. Оно состоит в следующем. С одной стороны, почва, защищая от загрязнения воду и