135

Воздействие токсичных элементов на организм человека обусловило и новое понятие – "отдаленные последствия", которые характеризуют канцерогенный, мутагенный и эмбриотоксический эффект. В последние годы сюда же стали относить изменения в состоянии сердечно–сосудистой и нервной систем. Патология сохраняется в отдельные сроки жизни, даже после прекращения поступления токсических элементов в организм с пищей.

ГЛАВА 7. ПОЧВА

7.1. Антропогенное загрязнение почв

Почва – природный чистильщик от паллютантов. В России существует система наблюдений и контроля за состоянием и уровнем загрязнения природной среды, т.е. создана специальная сеть лабораторий, разработаны методы анализов, установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) для большого количества элементов. Однако в области мониторинга почв успехи пока незначительные. А между тем почвенный покров в первую очередь принимает на себя давление потока промышленных, коммунальных выбросов, отходов и выполняет важнейшую роль буфера и детоксиканта. Почва аккумулирует тяжелые металлы, пестициды, углеводороды, детергенты и другие загрязняющие вещества, предупреждая их поступление в природные воды и очищая от загрязнений атмосферный воздух. В почве многие химические поллютанты претерпевают глубокие изменения. Углеводороды, пестициды, детергенты и другие соединения, с одной стороны, могут быть минерализованы или трансформированы в вещества, не оказывающие токсического воздействия на микроорганизмы, растения, животных и человека; с другой стороны, эти же вещества или их производные, а также тяжелые металлы, фтор, оксиды азота, серы в первоначальном или преобразованном виде интенсивно связываются минеральными и органическими веществами почвы, что резко снижает их усвояемость растениями и соответственно снижает общий уровень токсичности.

Однако природная сопротивляемость почв, ее естественная буферность не беспредельны. Исследования, проведенные Б.Г. Розановым и другими учеными, показывают, что по разным причинам в мире было потеряно около 2 млрд гектаров сельскохозяйственных почв. Потери земель, вызванные только ирригацией, за последние 300 лет составили около 100 млн. га, и такая же площадь в настоящее время занята почвами с пониженной продуктивностью вследствие засоления. Очень велики потери гумуса, от которого зависит практически все важнейшие свойства почв и их устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды. За период земледельческой культуры почвенный покров утратил до 15% исходного запаса органических веществ. Причем эти негативные явления быстро протекают в последнее десятилетие. Так, скорость потерь гумуса за последние 50 лет более чем в 2,5 раза превы-

136

сила таковую на протяжении последних 300 лет, а среднеисторическую скорость – примерно в 24 раза.

Сильное техногенное давление испытывают почвы в районах расположения крупных промышленных предприятий, больших городов, транспортных артерий. Нередким стало образование техногенных пустынь на территориях, непосредственно примыкающих к промышленным зонам различных предприятий, особенно химической и металлургической промышленности. В ближайшей к предприятию зоне содержание тяжелых металлов значительно превышает предельно допустимые концентрации. Вследствие суммарного воздействия кислотных дождей и выпадений тяжелых металлов гибнет растительность, поверхность почвы обнажается; не защищенная растительным покровом почва подвергается усиленной эрозии, почвенный покров разрушается практически необратимо и его восстановление требует уже очень крупных материальных и трудовых затрат.

При оценке почвы, содержащей загрязняющие элементы, практически невозможно использовать ПДК, как при оценке воды, воздуха, продуктов питания. Главная причина в том, что в почве имеется многообразие форм соединений любых элементов, от которых зависит доступность усвоения их растениями и, следовательно, их возможный токсический эффект. Поэтому при организации почвенно–химического мониторинга учитывают состав почвы, ее сорбционную способность и влияние условий на подвижность и доступность химических веществ растениями.

Сопротивляемость почв химическим веществам зависит от водного режима, водопроницаемости, наличия нисходящих или восходящих токов влаги и т.п. Эти показатели, наряду с уровнем сорбционной способности почв, отражаются на защитных функциях почвы по отношению к гидросфере и атмосфере, влияют на прогрессирующее накопление в почвах химических загрязняющих веществ.

Рассматривая проблемы загрязнения, мониторинга и охраны почв, нельзя не учитывать негативные последствия применения органических и минеральных удобрений, различных мелиорирующих средств. Это связано с тем, что в удобрениях и мелиорантах содержатся тяжелые металлы, фториды и другие химические загрязняющие вещества.

Специальными исследованиями доказано, что в некоторых регионах опасность загрязнения почв, вод, растений вследствие химизации земледелия может быть значительно более высокой, чем загрязнения за счет выбросов промышленных предприятий.

Все загрязняющие вещества по агрегатному состоянию подразделяют на твердые, жидкие и газообразные (парообразные).

Твердые загрязняющие вещества в зависимости от размера частиц составляют следующий убывающий ряд: обычные макрочастицы – сажа (агломераты углеродных частиц) – пыль – летучая зола – дым. Эти вещества, за исключением макрочастиц, рассеяны в сплошном потоке газовой или жидкой

137

среды. Жидкие и газообразные загрязняющие вещества по размеру частиц не подразделяют.

При воздействии на живой организм особую опасность представляют загрязняющие вещества, оказывающие мутагенные влияния, результатом которого могут быть нарушения в системе воспроизводства потомства, и канцерогенные, обуславливающие развитие злокачественных новообразований.

В практике природной деятельности загрязняющие вещества классифицируют с учетом их химических свойств; выделяют неорганические и органические вещества; используют также более дробное деление на оксиды, кислоты, щелочи, соли. Видовыми характеристиками загрязняющих веществ могут служить их физические свойства: цвет, запах, содержание и природа твердых частиц, скорость осаждения, температура, плотность характеристики потоков (расположение, направление и скорость), скорость диффузии.

Загрязняющие вещества делят и на группы в зависимости от отраслей хозяйства, их производящих: загрязняющие вещества химической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно–бумажной промышленности, черной и цветной металлургии, автотранспорта, теплоэнергетики. Это деление – нестрогое, т.к. в разные группы может входить одно и то же загрязняющее вещество. Например, диоксид серы SО2 поступает в окружающую среду с выбросами предприятий цветной металлургии и заводов химической промышленности и с выбросами теплоэлектростанций.

Для каждого конкретного типа предприятий присущи свои особенности выброса поллютантов в окружающую среду, оседающих на почве, водных объектах и по цепи: почва – вода – растение – пищевое сырье, загрязняющих продукты питания (табл. 7.1.1).

Таблица 7.1.1 Перечень поллютантов, выбрасываемых промышленными предприятиями

138

Общий перечень наиболее важных контролируемых загрязняющих веществ согласован со странами – членами ООН. В их число входят:

Источники загрязнения подразделяются на природные, обусловленные существованием различных месторождений (рудные, газовые, нефтеносные), природных аномалий и антропогенные, связанные с хозяйственной деятельностью человека (промышленные или техногенные, транспортные, сельскохозяйственные).

Источники загрязнения атмосферы могут быть следующими: Природные

Вулканы, фумаролы, сольфатары (газы, вулканическая пыль, пары ртути)

Естественные выходы нефти и природного газа (углеводороды) Месторождения сульфидов (сернистый газ)

Хлориды и сульфаты, выдуваемые ветром с поверхности морей и оке-

анов

Месторождения радиоактивных руд (радон)

Подземные угольные пожары (СО2, СО, SO2, углеводороды) Естественно возникающие лесные и степные пожары Ароматические и другие летучие вещества, выделяемые растениями.

Антропогенные

Сжигание твердого и жидкого топлива (СО2, SO2, углеводороды, пары ртути, свинец, кадмий)

Переработка руд черных, цветных и редких металлов (SO2, пары ртути, различные металлы с пылью)

Предприятия химической промышленности (различные летучие вещества)

Атомная промышленность (радиоактивные вещества, другие поллютанты)

Ядерные взрывы (радиоактивные изотопы) Предприятия цементной промышленности (пыль);

Взрывы при строительных работах, на открытых рудниках (пыль)