Топырақ – ағаштардың, дақылдардың және басқа да өсімдіктердің өсуін қамтамасыз ететін ерекше табиғи түзіліс. Құнарлы топырақтарсыз өмірді елестету қиын. Бірақ қазіргі адамның топыраққа қатысы қандай? Бүгінгі күні адам баласының топырақты ластауы орасан зор мөлшерге жетті, сондықтан біздің планетамыздың топырақтары қорғау мен қорғауды өте қажет етеді.
Топырақ - бұл не?
Топырақтың не екенін және оның қалай пайда болатынын нақты түсінбейінше топырақты ластанудан қорғау мүмкін емес. Бұл сұрақты толығырақ қарастырайық.
Топырақ (немесе топырақ) – ерекше табиғи түзіліс, кез келген экожүйенің таптырмас құрамдас бөлігі. Ол күннің, судың, өсімдік жамылғысының әсерінен аналық жыныстың жоғарғы қабатында түзіледі. Топырақ - ландшафттың биотикалық және абиотикалық құрамдастарын байланыстыратын көпір, буын.
Топырақ түзетін негізгі процестер ауа-райының бұзылуы және тіршілік әрекетінің тіршілік әрекетіорганизмдер. Механикалық үгілу процестерінің нәтижесінде аналық жыныс бұзылып, бірте-бірте ұсақталады, ал тірі организмдер бұл жансыз массаны органикалық заттармен толтырады.
Топырақтың адам күшімен ластануы қазіргі экология мен табиғатты пайдаланудың басты мәселелерінің бірі болып табылады, ол ХХ ғасырдың екінші жартысында әсіресе өткір болды.
Топырақ құрылымы
Кез келген топырақ 4 негізгі компоненттен тұрады. Бұл:
- тас (негізгі топырақ, жалпы массаның шамамен 50%);
- су (шамамен 25%);
- ауа (шамамен 15%);
- органикалық зат (гумус, 10%-ға дейін).
Топырақтағы осы компоненттердің арақатынасына байланысты топырақтың келесі түрлері бөлінеді:
- тасты;
- саз;
- құмды;
- гумин;
- тұзды.
Топырақты ландшафттың кез келген басқа құрамдас бөліктерінен ерекшелендіретін басты қасиеті – оның құнарлылығы. Бұл өсімдіктерді қажетті қоректік заттармен, ылғалмен және ауамен қанағаттандыратын бірегей қасиет. Осылайша, топырақ барлық өсімдіктердің биологиялық өнімділігін және ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігін қамтамасыз етеді. Сондықтан топырақ пен судың ластануы планетадағы өзекті мәселе болып табылады.
Топырақ жамылғысын зерттеу
Топырақты зерттеумен арнайы ғылым – топырақтану айналысады, оның негізін салушы әлемге әйгілі ғалым Василий Докучаев саналады. Ол 19 ғасырдың аяғында топырақтың бойлай таралатынын бірінші атап өткенжер беті әбден табиғи (топырақтың ендік зоналылығы), сондай-ақ топырақтың айқын морфологиялық белгілері деп аталады.
Б. Докучаев топырақты біртұтас және дербес табиғи түзіліс ретінде қарастырды, оны оған дейін ғалымдардың ешқайсысы жасамаған. Ғалымның ең атақты еңбегі – 1883 жылғы «Орыс Черноземасы» қазіргі барлық топырақтанушыларға арналған анықтамалық болып табылады. В. Докучаев қазіргі Ресей мен Украинаның далалық аймағының топырағын жан-жақты зерттеп, оның нәтижелері кітапқа негіз болды. Онда автор топырақ түзілудің негізгі факторларын: аналық жынысты, рельефті, климатты, жасты және флораны бөліп көрсеткен. Ғалым бұл ұғымға өте қызық анықтама береді: «Топырақ – аналық жыныстың, климаттың және организмдердің уақытқа көбейтілген қызметі».
Докучаевтан кейін топырақты зерттеуге басқа да белгілі ғалымдар белсене араласты. Олардың ішінде: П. Котычев, Н. Сибирцев, К. Глинка және т.б.
Топырақтың адам өміріндегі маңызы мен рөлі
Біз жиі еститін «жер-мейірбике» тіркесі символдық немесе метафоралық емес. Бұл шынымен солай. Бұл барлық азық-түліктің шамамен 95% қамтамасыз ететін адамзат үшін негізгі азық-түлік көзі. Бүгінгі таңда планетамыздың барлық жер ресурстарының жалпы ауданы 129 млн км22 жер көлемі, оның 10% егістік, ал тағы 25% шабындықтар мен жайылымдар.
Топырақ 19 ғасырда ғана зерттеле бастады, бірақ адамдар оның тамаша қасиеті – құнарлылығы,ең көне заманнан. Бұл топырақ жер бетіндегі барлық өсімдіктер мен жануарлар ағзаларына, соның ішінде адамдарға да қарыздар. Планетадағы халық ең тығыз қоныстанған аймақтардың топырағы ең құнарлы аймақтар екені кездейсоқ емес.
Топырақ – ауыл шаруашылығы өндірісінің негізгі ресурсы. Халықаралық деңгейде қабылданған көптеген конвенциялар мен декларациялар топыраққа ұтымды және ұқыпты қарауды талап етеді. Және бұл анық, өйткені жер мен топырақтың толық ластануы жер бетіндегі бүкіл адамзаттың өмір сүруіне қауіп төндіреді.
Топырақ жамылғысы – биосферадағы барлық процестерге жауап беретін Жердің географиялық қабықшасының ең маңызды элементі. Топырақ орасан зор органикалық заттар мен энергияны жинайды, осылайша алып биологиялық сүзгі қызметін атқарады. Бұл биосфераның негізгі буыны, оның жойылуы оның бүкіл функционалдық құрылымын бұзады.
ХХІ ғасырда топырақ жамылғысына түсетін жүктеме бірнеше есе артып, топырақтың ластану проблемасы бірінші кезектегі және жаһандық проблемаға айналуда. Бұл мәселені шешу әлемнің барлық мемлекеттерінің іс-әрекеттерін үйлестіруіне байланысты екенін атап өткен жөн.
Жер мен топырақтың ластануы
Топырақтың ластануы – топырақ жамылғысының ыдырау процесі, оның құрамындағы химиялық заттардың мөлшері айтарлықтай артады. Бұл процестің көрсеткіштері тірі организмдер, атап айтқанда, топырақтың табиғи құрамының бұзылуынан бірінші болып зардап шегетін өсімдіктер. Сонымен қатар өсімдіктердің реакциясы олардың мұндай өзгерістерге сезімталдық деңгейіне байланысты.
КерекАйта кету керек, біздің мемлекет жерді адам ластағаны үшін қылмыстық жауапкершілікті қарастырады. Атап айтқанда, Ресей Федерациясының Қылмыстық кодексінің 254-бабы «Жерді бүлдіру» сияқты естіледі.
Топырақты ластаушы заттардың типологиясы
Топырақтың негізгі ластануы ХХ ғасырда өнеркәсіп кешенінің қарқынды дамуымен басталды. Топырақтың ластануы деп топыраққа оған тән емес құрамдастардың – «ластаушы» деп аталатын заттардың енуі түсініледі. Олар кез келген агрегаттық күйде болуы мүмкін - сұйық, қатты, газ тәрізді немесе күрделі.
Топырақты ластаушы заттардың барлығын 4 топқа бөлуге болады:
- органикалық (пестицидтер, инсектицидтер, гербицидтер, ароматты көмірсутектер, хлор қосылыстары, фенолдар, органикалық қышқылдар, мұнай өнімдері, бензин, лактар және бояулар);
- бейорганикалық (ауыр металдар, асбест, цианидтер, сілтілер, бейорганикалық қышқылдар және т.б.);
- радиоактивті;
- биологиялық (бактериялар, қоздырғыштар, балдырлар және т.б.).
Осылайша, топырақтың негізгі ластануы осы және кейбір басқа ластаушы заттардың көмегімен жүзеге асады. Топырақта бұл заттардың жоғарылауы теріс және қайтымсыз салдарға әкелуі мүмкін.
Жерді ластау көздері
Бүгін мұндай дереккөздердің көп санын атауға болады. Және олардың саны жыл сайын артып келеді.
Топырақты ластаудың негізгі көздерін атап өтейік:
- Тұрғын үйлер мен инженерлік желілер. Бұл негізгі дереккөзқалалардағы жердің ластануы. Бұл жағдайда топырақтың адамның ластануы тұрмыстық қалдықтар, тамақ қалдықтары, құрылыс қалдықтары және тұрмыстық заттар (ескі жиһаз, киім және т.б.) арқылы жүреді. Ірі қалаларда «қоқыстарды қайда қою керек?» деген сұрақ туындайды. қала билігі үшін нағыз трагедияға айналады. Сондықтан қалалардың шетінде бүкіл тұрмыстық қоқыс төгілетін, ұзындығы үлкен шақырымдық қоқыс полигондары өсіп жатыр. Батыстың дамыған елдерінде қалдықтарды арнайы қондырғылар мен зауыттарда өңдеу тәжірибесі бұрыннан енгізілген. Ал бұл жерден қыруар ақша түседі. Біздің елде мұндай жағдайлар, өкінішке орай, әзірге сирек кездеседі.
- Зауыттар мен зауыттар. Бұл топта топырақты ластаудың негізгі көздері химия, тау-кен және машина жасау өнеркәсіптері болып табылады. Цианидтер, мышьяк, стирол, бензол, полимерлі тромбтар, күйе - осының барлығы ірі өнеркәсіптік кәсіпорындардың аумағында топыраққа түседі. Қазірдің өзінде үлкен мәселе - сөндіру өте қиын болатын үлкен өрттердің себебі болып табылатын автокөлік дөңгелектерін қайта өңдеу мәселесі.
- Көлік кешені. Бұл жағдайда жерді ластау көздері қорғасын, көмірсутектер, күйе, азот оксидтері болып табылады. Бұл заттардың барлығы іштен жанатын қозғалтқыштардың жұмысы кезінде бөлініп шығады, содан кейін олар жер бетіне қонып, өсімдіктерге сіңеді. Осылайша олар да топырақ жамылғысына енеді. Бұл ретте топырақтың ластану дәрежесі негізгі магистральдардың бойында және жол айрықтарының жанында мүмкіндігінше жоғары болады.
- Агроөнеркәсіп кешені. Жерден тамақ ала отырып, біз оны бір уақытта улаймызБұл парадоксальды естілмеді. Мұндағы адамдардың топырақты ластауы топыраққа тыңайтқыштар мен химиялық заттарды енгізу арқылы жүзеге асады. Ол үшін қорқынышты заттар – сынап, пестицидтер, қорғасын және кадмий топыраққа осылай түседі. Сонымен қатар, артық химиялық заттарды егістіктерден жауын-шашын арқылы тұрақты ағындар мен жер асты суларына жууға болады.
- Радиоактивті қалдықтар. Топырақтың атом өнеркәсібінің қалдықтарымен ластануы өте үлкен қауіп төндіреді. Атом электр станцияларындағы ядролық реакциялар кезінде жанармайдың шамамен 98-99% босқа кететінін аз адамдар біледі. Бұл уранның ыдырау өнімдері – цезий, плутоний, стронций және басқа да аса қауіпті элементтер. Біздің еліміз үшін өте үлкен мәселе – осы радиоактивті қалдықтарды кәдеге жарату. Әлемде жыл сайын шамамен 200 000 текше метр ядролық қалдықтар түзіледі.
Ластанудың негізгі түрлері
Топырақтың ластануы табиғи (мысалы, жанартау атқылауы кезінде) немесе адам кінәсінен ластанған кезде антропогендік (техногендік) болуы мүмкін. Соңғы жағдайда топыраққа табиғи ортаға тән емес және экожүйелер мен табиғи кешендерге кері әсер ететін заттар мен өнімдер түседі.
Топырақтың ластану түрлерін жіктеу процесі өте күрделі, әртүрлі көздер әртүрлі классификацияларды береді. Дегенмен, топырақтың ластануының негізгі түрлерін келесідей көрсетуге болады.
Тұрмыстық топырақтың ластануы - топырақтың қоқыспен, қалдықтармен және шығарындылармен ластануы. Бұл топқа басқа табиғаттағы және басқа агрегаттық күйдегі ластаушы заттар жатады. Оларсұйық немесе қатты болуы мүмкін. Жалпы ластанудың бұл түрі топырақ үшін аса қауіпті емес, дегенмен тұрмыстық қалдықтардың шамадан тыс жиналуы аумақты бітеп, өсімдіктердің қалыпты өсуіне кедергі жасайды. Тұрмыстық топырақты ластау мәселесі мегаполистер мен ірі қалаларда, сондай-ақ қоқыс жинау жүйесі жеткіліксіз елді мекендерде өте өткір.
Топырақтың химиялық ластануы – бұл ең алдымен ауыр металдармен, сонымен қатар пестицидтермен ластану. Ластанудың бұл түрі қазірдің өзінде адамдар үшін үлкен қауіп төндіреді. Өйткені, ауыр металдардың тірі организмде жинақталатын қасиеті бар. Топырақ қорғасын, кадмий, хром, мыс, никель, сынап, мышьяк және марганец сияқты ауыр металдармен ластанған. Топырақты негізгі ластаушы – бензин, оның құрамында өте улы зат – тетраэтил қорғасын бар.
Пестицидтер де топырақ үшін өте қауіпті заттар. Пестицидтердің негізгі көзі қоңыздар мен зиянкестермен күресуде осы химиялық заттарды белсенді түрде қолданатын заманауи ауыл шаруашылығы болып табылады. Сондықтан пестицидтер топырақта көп мөлшерде жиналады. Жануарлар мен адамдар үшін олардың қауіптілігі ауыр металдардан кем емес. Осылайша, өте улы және өте тұрақты ДДТ препаратына тыйым салынды. Ол ондаған жылдар бойы топырақта ыдырауға қабілетті, ғалымдар оның іздерін тіпті Антарктидада да тапты!
Пестицидтер топырақ микрофлорасына өте зиянды: бактериялар мен саңырауқұлақтар.
Топырақтың радиоактивті ластануы – топырақтың атом электр станцияларының қалдықтарымен ластануы. Радиоактивті заттар өте қауіпті, өйткені олар оңайтірі организмдердің қоректік тізбегіне енеді. Ең қауіпті радиоактивті изотоп стронций-90 болып саналады, ол ядролық ыдырау кезіндегі жоғары шығымдылығымен (8%-ға дейін), сонымен қатар ұзақ (28 жыл) жартылай ыдырау периодымен сипатталады. Сонымен қатар, ол топырақта өте мобильді және адамның және әртүрлі тірі ағзалардың сүйек тіндерінде тұндыруға қабілетті. Басқа қауіпті радионуклидтерге цезий-137, церий-144, хлор-36 жатады.
Топырақтың жанартаулық ластануы - бұл ластану түрі табиғи топқа жатады. Ол жанартау атқылауы нәтижесінде пайда болатын улы заттардың, күйелердің және жану өнімдерінің топыраққа түсуінен тұрады. Бұл топырақты ластаудың өте сирек түрі, ол тек кейбір шағын аудандарға тән.
Топырақтың микоуытты ластануы да техногенді емес және табиғи шығу тегі бар. Мұнда ластану көзі қауіпті заттарды – микотоксиндерді шығаратын саңырауқұлақтардың кейбір түрлері болып табылады. Бұл заттардың жоғарыда аталған барлық басқа заттар сияқты тірі организмдерге үлкен қауіп төндіретінін атап өткен жөн.
Топырақ эрозиясы
Эрозия топырақтың құнарлы қабатын сақтаудың басты мәселесі болды және болып қала береді. Жыл сайын ол құнарлы топырақтың үлкен аумақтарын «жейді», ал топырақ жамылғысының табиғи қалпына келу жылдамдығы эрозия процестерінің жылдамдығынан әлдеқайда төмен. Ғалымдар бұл процестердің ерекшеліктерін мұқият зерттеп, олармен күресу шараларын тапты.
Эрозия болуы мүмкін:
- су
- жел
Әрине,бірінші жағдайда ағынды су эрозияның жетекші факторы болып табылады, ал екіншісінде жел.
Су эрозиясы жиірек және қауіпті. Ол жер бетінде көзге көрінбейтін шағын сайдың пайда болуынан басталады, бірақ әрбір қатты жауған жаңбырдан кейін бұл сай нағыз орға айналғанша кеңейіп, көлемі ұлғаяды. Жаз мезгілінде ғана абсолютті тегіс жерде 1-2 метр тереңдіктегі ор пайда болуы мүмкін! Су эрозиясының келесі кезеңі - жыраның пайда болуы. Бұл жер бедері үлкен тереңдікпен және тармақталған құрылыммен ерекшеленеді. Жарлар егістіктерді, шабындықтарды, жайылымдарды жойып жібереді. Сайға қарсы күреспесе, ерте ме, кеш пе бөренеге айналады.
Су эрозиясының процестері өсімдік жамылғысы өте аз болатын ойлы-қырлы далалы аймақта белсендірек.
Жел эрозиясы топырақтың жоғарғы (ең құнарлы) шарының 20 сантиметрге дейін ұшып кетуі мүмкін дауылдар мен құрғақ желдерден туындайды. Жел топырақ бөлшектерін ұзақ қашықтыққа тасымалдап, кейбір жерлерде биіктігі 1-2 метрге жететін шөгінділер түзеді. Көбінесе олар екпелер мен орман белдеулерінің бойында қалыптасады.
Топырақтың ластануын бағалау
Топырақ жамылғысын қорғау бойынша шаралар кешенін жүргізу үшін топырақтың ластануын барабар бағалау өте маңызды. Ол күрделі математикалық есептеулер арқылы, егжей-тегжейлі химиялық және экологиялық зерттеулер кешенінен кейін есептеледі. Бағалау Zc ластануының кешенді көрсеткішімен берілген.
Топырақтың ластануын бағалау бірнеше маңызды факторларды ескере отырып жүргізіледі:
- ластау көздерінің ерекшелігі;
- химиялық элементтер кешені - топырақты ластаушы заттар;
- ластаушы заттардың басымдығы, ШРК заттарының тізбесіне сәйкес;
- жерді пайдаланудың табиғаты мен шарттары.
Зерттеушілер топырақтың ластануының бірнеше деңгейін анықтайды, атап айтқанда:
- Жарамды (Z16-дан аз).
- Орташа қауіпті (Z 16-дан 38-ге дейін).
- Қауіпті (Zc 38-128).
- Өте қауіпті (Z128-ден жоғары).
Топырақты қорғау
Ластану көзіне және оның әсер ету қарқындылығына байланысты топырақ жамылғысын қорғаудың арнайы шаралары әзірленген. Бұл шаралар мыналарды қамтиды:
- Заңнамалық және әкімшілік (топырақты қорғау саласындағы тиісті заңдарды қабылдау, олардың орындалуын бақылау).
- Технологиялық (қалдықсыз өндіріс жүйесін құру).
- Санитария (қалдықтарды және топырақты ластаушы заттарды жинау, дезинфекциялау және кәдеге жарату).
- Ғылыми (ағынды суларды тазарту қондырғыларының жаңа технологияларын жасау, топырақ жағдайын бағалау және бақылау).
- Орманды мелиорациялау және эрозияға қарсы күрес (бұл егістіктердің бойына арнайы қорғаныш белдеулерін отырғызу, гидротехникалық құрылыстар салу және егінді дұрыс отырғызу шаралары).
Қорытынды
Ресейдің топырағы – орасан байлық, соның арқасында бізде азық-түлік бар, өндіріс қажетті шикізатпен қамтамасыз етілген. Бастаукөптеген ғасырлар бойы қалыптасқан. Сондықтан да топырақты ластанудан қорғау мемлекеттің ең маңызды міндеті болып табылады.
Бүгінгі таңда топырақты ластаушы көздердің саны өте көп: бұл көлік, өнеркәсіп, қалалар, коммуналдық шаруашылықтар, атом электр станциялары, ауыл шаруашылығы. Ғалымдардың, мемлекеттік органдардың және қоғам қайраткерлерінің ортақ міндеті - топырақты осы факторлардың зиянды әсерінен қорғау немесе олардың топыраққа тигізетін зиянды әсерін барынша азайту.
