2.2 Загрязнение почв

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений – токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных – лишь в течение двух-трех суток [15].

Основные загрязняющие вещества почв:

1) пестициды (ядохимикаты);

2) минеральные удобрения;

3) отходы и отбросы производства;

4) газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5) нефть и нефтепродукты.

Загрязнение почв пестицидами. Возросшее применение различных пестицидов вызвало загрязнение почв остаточными продуктами их превращения. На больших площадях земель обнаруживаются остатки пестицидов, превышающие ПДК. Долгоживущие токсиканты и их метаболиты концентрируются в почве, которая становится источником загрязнения растительных продуктов, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха. В конечном итоге это сказывается на здоровье человека и животных (рис. 12)

Рисунок 12. Поведение пестицидов в природе [25]

Наиболее загрязненными пестицидами районами в России являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га) (рис. 13)

Рисунок 13. Карта загрязнения сельскохозяйственных

земель пестицидами [21]

Фактическое содержание пестицидов в почве иногда значительно превышает среднерасчетное (0,1 мг/кг) и достигает в ряде стран катастрофических величин. Такое загрязнение почвы пестицидами опасно как при прямом контакте человека с загрязненной почвой, так и при миграции пестицидов из почвы в контактирующие с ней среды (вода, воздух, растения). Кроме того, под действием пестицидов могут происходить количественные и качественные изменения популяций почвенных микроорганизмов, изменения микробиоценоза почвы, нарушающие процессы ее самоочищения. Поэтому бесконтрольное использование химических средств защиты растений приводит к необратимым изменениям в среде обитания человека [9].

Расширение ассортимента и объемов использования химических средств защиты растений во второй половине XX в. привело к увеличению количества случаев профессионального отравления людей пестицидами. Так, если за период 1945–1965 гг. в мире было зарегистрировано 40 тыс. случаев отравления людей пестицидами, то в последующие 20 лет только в развивающихся странах – 500 тыс. случаев острых отравлений агрохимикатами, в том числе 5 тыс. случаев с летальным исходом. Миграция пестицидов из почвы в растения, атмосферный воздух, подземные и поверхностные водоемы приводит к увеличению нагрузки пестицидов не только на сельскохозяйственных работников, но и на все население в целом, что создает реальную угрозу его здоровью (рис. 14) [9].

Рисунок 14. Пути поступления пестицидов в пищу [5]

При этом прежде всего страдают дети. Наибольшее влияние на заболеваемость населения оказывают хлорорганические и фосфорорганические пестициды, доля которых в суммарной территориальной нагрузке составляет около 15%. Ряд агрохимикатов, поступающих в организм человека из почвы по миграционным цепочкам, оказывает мутагенное действие, проявляющееся увеличением частоты точечных мутаций и хромосомных аберраций в соматических и половых клетках, приводящих к развитию новообразований, спонтанным абортам и перинатальной гибели плода, врожденным аномалиям развития, бесплодию и пр. (рис.15)

Рисунок 15. Влияние пестицидов на организм человека [18]

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ, ГХЦГ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них – ДДТ в нашей стране и в ряде других стран запрещено [9].

Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на всех живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения [9].

Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.

Минеральные удобрения. Почвы также загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют неумеренно. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения [9].

Б. Коммонер (1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия такого нарушения в наибольшей степени проявляются в водной среде, в частности при эвтрофировании водоемов, которое возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов.

К примеру, большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почву, что способствует повешенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов – закиси азота и метана, а также способствуют подкислению почв в некоторых районах.

Газо-дымовые выбросы. Огромные вред для нормального функционирования почв представляют газо-дымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, в том числе тяжелые металлы (рис.16).

Таблица 1.

Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье человека [*]

Элементы	Последствия воздействия элементов при повышенной концентрации	Источники
Ртуть (Hg)	Нервнопаралитические расстройства, нарушение функций ЖКТ и почек, изменение в хромосомах	Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды
Мышьяк (As)	Раковые заболевания кожи, интоксикация, периферические невриты	Загрязненные почвы, протравленное зерно
Свинец (Pb)	Разрушение костных тканей, задержка синтеза протеина в крови, нарушения нервной системы и почек	Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды
Медь (Cu)	Органические изменения в тканях, распад костной ткани, гепатит	Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды
Кадмий (Сd)	Анемия, поражение печени, нарушение функции легких, остеопороз, деформация скелета, развитие гипертонии. Накапливается в почках, может служить причиной образования в них камней	Загрязнение почвы

* - составлено автором.