Глава VII. Загрязнение почвенного покрова

Почва является индикатором многолетних природных процессов, и ее состояние - это результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу от промышленных предприятий и автотранспорта, орошение земель загрязненными водами, нарушение технологических требований при добыче, переработке и использовании нефтепродуктов, многочисленные аварии на нефтепроводах, несбалансированное применение минеральных удобрений и пестицидов приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния и в результате к снижению плодородия. Свойством же плодородия определяется огромная роль почвы в природе как источника существования и эволюции жизни на Земле. Загрязнение почв оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье населения, так как вредные вещества по трофическим цепям могут попадать в организм человека [61, с. 62].

Основная часть загрязняющих веществ поступает в почвы с атмосферными осадками, с мест складирования промышленных и бытовых отходов, с удобрениями и пестицидами, вносимыми в почву. Особую опасность представляет загрязнение почв тяжелыми металлами, которое может быть обусловлено геохимическими аномалиями, но чаще всего происходит за счет выбросов промышленных предприятий, в первую очередь металлургических заводов, и за счет выхлопных газов автотранспорта. Тяжелые металлы участвуют в биологических процессах, входя в состав многих ферментов и оказывая токсическое воздействие на организм человека даже при низких концентрациях. По степени опасности тяжелые металлы делятся на три класса:

1 - мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор;

2 - бор, кобальт, никель [61, с. 62], молибден, медь, сурьма, хром;

3 - барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций [61, с. 63].

Свинец по степени воздействия на живые организмы отнесен к классу высокоопасных веществ. В Российской Федерации в организм человека большая часть свинца (85%) поступает с продуктами питания [61, с. 63].

Воздействие свинца нарушает функции женской и мужской репродуктивной системы, что приводит к росту числа выкидышей и врожденных заболеваний. Особенно негативно влияет свинец на здоровье детей, в организм которых он попадает уже в утробе матери, так как обладает способностью проникать через плаценту, а также накапливаться в грудном молоке. Свинец оказывает влияние на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта; на сердечно-сосудистую систему, вызывая заболевания сердца; нарушает двигательную активность, координацию движений, слух [61, с. 63].

Не менее вредно для человека и воздействие других тяжелых металлов. Влияние ртути проявляется в нарушении функции клеток и их гибели. На первой стадии наблюдается нарушение функций нервной системы и почек, высокие концентрации ртути в организме вызывают параличи, болезнь Миномата. Большие дозы кадмия снижают адсорбцию кальция костной ткани, приводя к самопроизвольным переломам костей, возможны и генетические изменения в организме. Систематическое поступление цинка в организм приводит к воспалительным явлениям в легких и бронхах, циррозу поджелудочной железы и расстройствам углеводного обмена, анемии, нарушениям сердечной и репродуктивной деятельности. Медь вызывает функциональные нарушения нервной системы, печени, почек, снижение иммунитета [61, с. 63].

В 1999 г. Росгидрометом был проведен эколого-токсикологический анализ почв 34,4 млн. га сельскохозяйственных угодий (из имеющихся 221,1 млн. га) на содержание тяжелых металлов. В результате обследования выявлено 1,1 млн. га земель, загрязненных тяжелыми металлами. Доля почв, загрязненных элементами первой группы опасности (высокоопасные вещества), не превысила 2%, а загрязнение почв ртутью, относящейся к этой группе, практически не выявлено. Доля почв, загрязненных медью, относящейся ко второй группе опасности (умеренно опасные вещества), составила 3,8%, загрязнение остальными элементами этой группы менее значительно. Среднее содержание тяжелых металлов в пахотном горизонте обследованных почв в основном не выше 0,5 ПДК. Превышение ПДК тяжелых металлов в почвах отмечено в Бурятии, Дагестане, Краснодарском и Приморском краях, а также в Иркутской, Сахалинской, Костромской, Читинской, Мурманской, Оренбургской, Кемеровской областях [61, с. 63].

Многолетние наблюдения за содержанием тяжелых металлов (7, цв. вкл.) в почвах 200 населенных пунктов России показало [61, с. 63], что к чрезвычайно опасной категории загрязнения относятся почвы 0,5% обследованных населенных пунктов, к опасной категории загрязнения - 3,5, к умеренно опасной категории загрязнения - 8,5% (табл. 5). Почвы остальных 87,5% населенных пунктов можно отнести к допустимой категории загрязнения, хотя практически во всех городах отдельные участки имеют более высокую категорию загрязнения тяжелыми металлами, чем в целом по городу. Как правило, самыми мощными источниками загрязнения почв тяжелыми металлами в городах являются комбинаты черной и цветной металлургии, а в сельской местности - минеральные удобрения, содержащие тяжелые металлы в качестве примесей. Так, в городе Рудная Пристань, где расположен завод по выплавке свинца, содержание свинца в почве в 300 раз превышает ПДК [61, с. 64].

Таблица 5. Список городов России с различными категориями загрязнения почв металлами [61, с. 64].

В загрязнении почвенного покрова Москвы участвует 37 металлов. 22,2% территории города относится к категории среднего загрязнения, 19,6% - сильного загрязнения и 5,8% территории имеет максимальный уровень загрязнения почв. Особую опасность здесь представляют ртуть, кадмий, свинец, цинк и медь, что связано с их высокой токсичностью и широким применением в различных отраслях промышленности [61, с. 65].

Существенным источником загрязнения почв свинцом является автомобильный транспорт на этилированном бензине. В почвах 120 городов России в 80% случаев обнаружено превышение ПДК свинца, около 10 млн. городских жителей контактируют с загрязненной свинцом почвой [61, с. 65].

Большую тревогу вызывает загрязнение почв России пестицидами, которые используются для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями хранящейся сельскохозяйственной продукции, с эктопаразитами у домашних животных, а также с переносчиками опасных заболеваний человека и животных. К пестицидам относятся также химические средства стимулирования и торможения роста растений, препараты для предуборочного удаления листьев и подсушивания растений. Пестициды - это единственный загрязнитель, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Все виды пестицидов (инсектициды и акарициды, гербициды, фунгициды, родентициды, ДДТ, ГХЦГ и др.) представляют собой яды и поражают не только животных-вредителей, растения (сорняки) и возбудителей болезней культурных растений, но и много других полезных животных и растений, а также представляют серьезную опасность для человека. Пестициды обладают способностью накапливаться в окружающей среде и организме животных и человека, передаваясь по пищевым цепочкам, нарушая обмен веществ, повреждая структуры клеток, в том числе аппарат наследственности [61, с. 65].

Чрезвычайно опасны пестициды для детей, поскольку вызывают у них болезни кожи, пищеварительного тракта, органов дыхания, нарушение обмена веществ, отставание в физическом развитии. В районах интенсивного применения пестицидов детская заболеваемость почти в 5 раз выше по сравнению с районами, где использование пестицидов ограничено [61, с. 65].

Несбалансированное применение пестицидов приводит к подавлению биологической активности почв и препятствует естественному восстановлению плодородия, накоплению пестицидов в продуктах животного и растительного происхождения, увеличивает потери и сокращает сроки хранения сельскохозяйственной продукции, снижает урожайность ряда культур из-за гибели насекомых-опылителей [61, с. 65].

Однако на сегодняшний день отказ от пестицидов невозможен, ибо они помогают сохранить в России до 20% урожая. Для [61, с. 65] уменьшения их вредного воздействия актуальным является соблюдение научно обоснованных рекомендаций по использованию препаратов, сроков применения и показаний к применению, правил хранения, а также учет норм расходов и внедрение пестицидов нового типа, менее загрязняющих окружающую среду [61, с. 66].

В последние годы в России наблюдается существенное сокращение использования пестицидов в сельском хозяйстве. Ежегодное применение пестицидов в 1980-1991 гг. находилось на одном уровне и составляло около 150 тыс. т, в 1993 г. - 43,7 тыс. т, а в 1996 г. - 27,1 тыс. т [61, с. 66].

В 1999 г. подразделениями Росгидромета выборочно обследованы почвы на загрязнение пестицидами (8, цв. вкл.) на территории 34 субъектов Российской Федерации: весной - 17,5 тыс. га и осенью - 19,5 тыс. га. В 2,9 тыс. объединенных проб почвы определялись пестициды 21 наименования. Это представляется явно недостаточным с учетом того, что в СССР применялось около 500 видов пестицидов [60]. Обследование установило загрязнение почв следующими видами пестицидов: суммарным ДДТ, метафосом, трефланом и 2,4-Д. Весной площадь почв, загрязненных остаточными количествами пестицидов, составила 1,61 тыс. га (9,2% обследованной территории), осенью - 2,676 тыс. га (13,7%). Загрязненные почвы обнаружены в 12 субъектах Российской Федерации из 34 обследованных. Наибольшие площади загрязненных почв отмечены в Курской области и на Северном Кавказе. В Курской области установлено загрязнение почв под садами, зерновыми культурами, ягодниками и кукурузой суммарным ДДТ, превышающим ПДК в 2,4-8,5 раза. Почвы Ростовской области загрязнены метафосом на уровне 1,0-4,0 ПДК под зерновыми, кукурузой, корнеплодами, зернобобовыми, садовыми и другими культурами. В Краснодарском крае отмечено загрязнение почв метафосом (2,2 ПДК) под корнеплодами. Впервые в Брянской области обнаружено значительное загрязнение почв под садами суммарным ДДТ, составляющим 4,5-6,2 ПДК. На территории Омской области, как и в предыдущие годы, почвы под овощами загрязнены трефланом на 7,6% обследованной площади. В Белгородской, Иркутской, Курганской, Самарской, Новосибирской, Ульяновской областях и Мордовии площади загрязненных почв не превышают 3% обследованной территории [61, с. 66].

Не обнаружено загрязнения почв пестицидами в Алтайском и Приморском краях, Астраханской, Владимирской, Воронежской, Ивановской, Костромской, Нижегородской, Оренбургской, Пензенской, Рязанской, Тамбовской, Томской, Тульской и Ярославской областях, Марий Эл, Татарстане, Удмуртии, Чувашии [61, с. 66].

Несбалансированное применение во многих регионах России азотных удобрений обусловило накопление нитратов в почвах и сельскохозяйственных растениях, в которых они преобразуются в [61, с. 66] весьма токсичные соединения - нитрозамины. Использование сельскохозяйственной продукции, выращенной на переудобренной нитратами почве, наносит огромный вред здоровью человека, понижая в крови содержание гемоглобина и нарушая ее транспортную функцию [61, с. 67].

Диоксин, оказывающий канцерогенное действие, разрушающий эндокринную и иммунную системы человека, поступает в почву преимущественно с предприятий химического, агрохимического, электротехнического профиля, а также целлюлозно-бумажной промышленности. Особенно загрязнены диоксином почвы городов Чапаевск, Дзержинск, Новомосковск, Серпухов, Новочебоксарск, Уфа, Щелково. В санитарной зоне предприятия «Агрохим» (город Щелково), в пределах которой располагаются жилые массивы и дачные участки, содержание диоксина в почве в 300 раз превышает ПДК [61, с. 67].

На серпуховском заводе «Конденсатор», Новочебоксарском ПО «Химпром», на предприятиях Чапаевска, Дзержинска, Уфы, использующих диоксиновые технологии, отмечены случаи диоксиновых профзаболеваний, в том числе острое диоксиновое поражение [61, с. 67].

Нефтяное загрязнение почв наблюдается в районах добычи, транспортировки, хранения и переработки нефти. Оно происходит в основном из-за утечек нефти, связанных с несоблюдением технологий ее добычи, изношенностью оборудования, нарушениями при проектировании, несанкционированными врезками в действующие нефтепроводы. По всей России утечки нефти и других нефтепродуктов составляют десятки, а возможно, и сотни тысяч тонн. В 1999 г. произошло 10 аварий на нефтеперерабатывающих предприятиях, из которых 6 привело к загрязнению почв. Промачивание почвы нефтью может достигать 100-200 см, что приводит к необратимым изменениям свойств почв, потере плодородия и изъятию значительных территорий из сельскохозяйственного использования [61, с. 67].

Инфильтрация нефти и нефтепродуктов привела к образованию их крупных подземных залежей в Ангарске, Моздоке, Туапсе, Ейске, Орле, Новокуйбышевске, Уфе, Комсомольске-на-Амуре [61, с. 67].

Почвы России загрязнены многими другими вредными веществами, чрезмерная концентрация которых приводит к снижению и даже потере почвенного плодородия, негативно влияет на состояние растительного и животного мира, наносит вред здоровью людей [61, с. 67].

Вопросы и задания

1. Перечислите основные последствия, к которым приводит загрязнение почв вредными веществами [61, с. 67].

2. Назовите города России с опасным загрязнением почв тяжелыми металлами и источники загрязнения.

3. Какие основные виды загрязнения почв, связанные с сельскохозяйственным производством, и районы их распространения вы знаете [61, с. 68]?