Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1451


 

* Без учета массы технологических отходов и бытовых выбросов, составляющей около 40×106 т/год азота.

 

Особого внимания заслуживает существующее распределение масс азота в мировом сельском хозяйстве. Как видно из табл. 16.2, в 1970 г. в обрабатываемые почвы всего мира с минеральными удобрениями вносилось около 30×109 т/год азота, в 1990 г. — около 60×109, в 2000 г. — до 120×109 т/год. В связи с агрохимической интенсификацией сельского хозяйства возникла проблема азота, имеющая не только биогеохимическое, но также экологическое значение.

Во-первых, искусственное введение крупных масс азота в обрабатываемые почвы нарушает сбалансированность массообмена в системе почва —растительность. Избыточные массы азота, не включенные в биологический круговорот, активно вовлекаются в водную миграцию. В геохимически подчиненных экогеосистемах (отрицательных элементах рельефа, озерах, а также водохранилищах, образованных плотинами гидростанций) аккумулируются соединения азота. Это вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов, перегрузку их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Во-вторых, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышенную концентрацию этих элементов в сельскохозяйственных продуктах питания ипитьевой воде. Установлено, что попадающие в организм человека нитриты образуют соединения, нарушающие кислородный обмен в крови человека и вызывающие метгемоглобинемию. Это сопровождается серьезными заболеваниями, особенно у детей. Не менее опасно образование нитрозоаминов, обладающих канцерогенными свойствами.

Имеющиеся данные позволяют заключить, что благодаря сильной незамкнутости природных циклов массообмена, связывающих отдельные экогеосистемы, нормальное функционирование глобального цикла азота сохраняется. Однако в некоторых сельскохозяйственных районах избыточные массы азота, которые не могут быть захвачены в биологический круговорот, вовлекаются в водную миграцию и нарушают нормальное функционирование биогеохимически подчиненных экогеосистем в районах интенсивного сельскохозяйственного производства.

Наиболее интенсивный поток веществ, поступающих в глобальную среду в результате хозяйственной деятельности людей, в настоящее время связан с добычей, транспортом, переработкой и сжиганием горючих полезных ископаемых. Включение огромной массы природных органических соединений в систему биогеохимических циклов биосферы пока еще полностью не осознаны, но многие негативные последствия этого процесса очевидны.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами Мирового океана нарушает всю систему биогеохимических циклов и является одной из наиболее актуальных инвайронментальных проблем начала III тысячелетия. Потери нефти при эксплуатации скважин и авариях нефтепроводов глубоко поражают отдельные наземные биогеосистемы. Тяжелые компоненты нефти, попадая в почву на длительное время изменяют ее водно-физические свойства и направленность микробиологических процессов. Излияние нефтяных вод приводит к образованию техногенных солончаков в ландшафтах, где по природным условиям их образование невозможно Выбросы в атмосферу вместе с нефтяными газами сероводорода деформируют биогеохимические циклы многих элементов. Среди химических компонентов нефти и ее дериватов для организма человека особую опасность представляют полициклические ароматические углеводороды, часть которых канцерогенна. В силу изложенных обстоятельств в развитых странах осуществляются разнообразные и дорогостоящие мероприятия, направленные на предотвращение и нейтрализацию последствий загрязнения нефтью. В частности, затраты на охрану окружающей среды в нефтяной промышленности США в 1980-х гг. составили около 2 млрд долл.

Вблизи мест разлива нефти образуются специфические геохимические аномалии, имеющие сложную структуру, обусловленную дифференциацией в процессе фильтрации. Формирование таких аномалий детально изучено Н.П.Солнцевой в условиях тундровых и таежных ландшафтов России (рис. 16.3)

 

Рис 16 3 Модель загрязнения сырой нефтью

    (по Н.П.Солнцевой, упрощено):

зоны загрязнения 1 — преимущественного осаждения тяжелых фракций нефти, 2 — преимущественного осаждения легких фракций, 3 — преимущественного накопления минерализованных вод и легких фракций нефти, 4 — направления миграции нефти, 5 — поступление нефти с пленки на поверхности грунтовых вод, 6 — зона вторичного загрязнения над уровнем грунтовых вод, 7 — уровень грунтовых вод

 

Еще более значительные массы отходов образуются при эксплуатации месторождений каменного угля. Вблизи шахт и открытых разработок атмосфера загрязнена угольно-силикатной пылью и дымом, почвы погребены под отвалами вскрышных пород, состав поверхностных и грунтовых вод трансформирован продуктами окисления сульфидов железа, содержащихся в углях. Вокруг шахт и разрезов образуются поликомпонентные геохимические аномалии. В районах длительной эксплуатации отдельные техногенные аномалии сливаются в обширные техногенные геохимические поля, которые служат мощными источниками эмиссии веществ, загрязняющих атмосферу. Влияние этих полей распространяется далеко за их границами. Достаточно вспомнить случаи трансграничного переноса воздушных масс, обогащенных при сжигании угля оксидами серы и обусловленные этим кислотные дожди.


Оцените книгу: 1 2 3 4 5