Проблемы загрязнения почв и пути их решения

В заключение представляется важным отметить, что своеобразие и степень взаимосвязи гидросферы и состояния здоровья населения характеризуются территориальной неравномерностью, очаговым распределением типов этих связей, выраженной региональностью, зависимостью от географических условий и комплексной обусловленности взаимодействия гидросферы с атмосферой, литосферой, почвами и хозяйственной деятельностью.

2. Проблемы химического  загрязнения почв

Литосферой (от греческих lithos - камень и sphaira - шар) называется наружная оболочка "твердой" Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее мантии Земли. Влияние литосферы на здоровье людей реализуется не только через генетически предопределяемый ею состав почв, но зависит также от ее структуры, сейсмизма, вулканизма, радиоактивности почвообразующих горных пород, терригенных радионуклидов, генерирования радона и других газов (метана, гелия и др.), разработки залежей полезных ископаемых и других факторов [17].

Почва - тонкий верхний слой земной коры (от десятков сантиметров до 2-3 иногда и более метров), образующийся в результате ее преобразования под воздействием воды, воздуха, организмов и обладающий естественным плодородием. Почва состоит из твердой, жидкой (почвенная влага), газообразной (почвенный воздух) частей, растений, животных и микроорганизмов. Свойства почв существенно (и все больше) изменяются под влиянием хозяйственной деятельности человека. Состав почв в значительной степени зависит от материнских пород и отличается большим территориальным разнообразием, что находит отражение в почвенном районировании и классификации почв [18].

2.1 Геопатогенные  аномалии

В настоящее время собран обширный материал, показывающий, что существуют целые регионы, "лежащие" на горных породах, состав которых отрицательно влияет на здоровье людей [19]. Подобные аномалии объясняются повышенным или пониженным содержанием в породах, почвах, подземных и грунтовых водах ряда химических элементов - кальция, фтора, йода, селена, и особенно фосфора, ртути, мышьяка, стронция, естественных радионуклидов. Так, в Белоруссии наибольшее в процентном отношении число онкологических больных зарегистрировано в областях распространения красноцветных осадочных пород и перекрывающих их ледниковых отложений, которые отличает повышенное содержание ряда тяжелых металлов. В Уфе заболеваемость раком в районах развития красноцветных глин в 1,5-2 раза выше среднего. В Ленинградской области к биологически дискомфортным территориям относятся районы распространения диктионемовых сланцев и известняков, образовавшихся 515-485 млн. лет назад, в палеозойскую эру. В этих породах повышено содержание урана, ванадия, молибдена, редких и редкоземельных элементов. К таким территориям относятся и районы развития песчано-глинистых пород с повышенным содержанием урана. Эти отложения обусловливают появление газовых аномалий, в том числе радоновых, которые создают условия биологического дискомфорта (рис. 2) [20].

Рис. 2 - Потенциальная радоноопасность

2.2 Характеристика  химического загрязнения почв  РФ

Плодородие почвы, ее роль в формировании ландшафтов, кругообороте веществ в природе, поддержании видового разнообразия биоты, сохранении биогеоценозов, предопределении границ нозоареалов биогеохимических эндемий и других природно-эндемических заболеваний, ее способность к самоочищению, определяемые ею многие природные предпосылки болезней - все это делает почву важнейшим элементом биосферы, от которого зависит состояние здоровья людей. В настоящее время считается, что химический состав почв различных территорий неоднороден и распространение содержащихся в почвах химических элементов по территории неравномерное. Это наглядно представлено на приводимых ниже картосхемах (рис. 3-4) [20].

Возрастающие антропогенные негативные воздействия на почвы, особенно сельскохозяйственных угодий, привели за последние несколько десятилетий в России к резкому снижению плодородия почв, их истощению, загрязнению, заболачиванию, засолению, разрушению эрозионными процессами. Большой вклад в загрязнение почвы вносят пестициды. В СССР широко использовалось 125 пестицидов и 16 смесевых препаратов, из которых 7% относятся к высокотоксичным, 46% к среднетоксичным B2% - второй класс токсичности и 24% - третий), 37% к малотоксичным, а о 10% не было каких- либо сведений. В 1990 г. в целом по России пестициды были обнаружены в 11,9% проб растений.

Рис. 3 - Содержание меди, цинка, кобальта, никеля в почвах Ленинградской области

Рис. 4 - Содержание бора, марганца, молибдена и олова (мг/кг) в почвах Ленинградской области

В результате добычи полезных ископаемых и работы топливно-энергетического комплекса нарушено более 1,0 млн. га и занято свалками более 3,0 млн. га. Около 9 млн. га подтоплено, 50 млн. га подвержено опустыниванию. Из-за бесхозяйственного использования земель в Калмыкии образовалась единственная в Европе пустыня - "Черные земли".

Общая площадь загрязнения земель России токсикантами по состоянию на 1992 г. составляла 74,3 млн. га, из них: 2,9% с чрезвычайно опасным, 7,8% с опасным и 11% с умеренно опасным уровнем загрязнения. Загрязнения почвы токсикантами обусловлены в основном выпадениями из атмосферы, распространяющимися от точечных источников и автотранспорта, носят локальный характер [20].

Наиболее сильно загрязняются почвы вокруг крупных промышленных предприятий (особенно химической и металлургической промышленности), больших городов, транспортных магистралей, где нередко формируются техногенные пустыни. Загрязнение почв радионуклидами обычно отмечается в районах действующих урановых предприятий, АЭС, в местах захоронения радиоактивных отходов и аварийных сбросов. Около 4,9 млн. га земель загрязнено в результате чернобыльской аварии, в том числе на 0,24 млн. га уровень загрязнения более 15 Ки/кв. км.

Вследствие утечек нефти и других нефтепродуктов, составляющих по всей России десятки-сотни тысяч тонн, промачивание почвы нефтью достигает 100-200 см.

К особо опасным загрязнителям почвы относится диоксин, содержащийся в ряде продуктов хлорного производства. Время их разложения - более 10 лет. С 1974 г. Госкомгидромет ведет наблюдения за загрязнением почвы вокруг городов, а НПО "Тайфун" (г. Обнинск) выпускало в 1974- 1991 гг. "Ежегодник. Загрязнение почв Советского Союза токсикантами промышленного происхождения".

Большое значение придается показателям загрязнения почвы тяжелыми металлами. К группе тяжелых металлов относят за исключением благородных и редких те, которые имеют плотность более 8000 кг/м3: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, висмут, ртуть, олово, ванадий, хром, железо, марганец, а также полуметалл мышьяк. Многие из них способны вызывать заболевания у людей. Разработан суммарный показатель опасности загрязнения почв металлами, представляющий собой сумму коэффициентов концентрации металлов, определяемых при оценках загрязнения, за вычетом числа металлов, уменьшенного на единицу. Коэффициент концентрации - это отношение содержания металлов в почве к фоновому содержанию, кларку почвы или ПДК. Фоновое содержание обычно оценивается по образцам, взятым на удалении более 20 км от источника загрязнения. Опасность загрязнения почв определяется не только суммами тяжелых металлов, но и классом опасности отдельных токсикантов. К 1 классу опасности относятся мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор, бенз(а)пирен; ко 2 классу-бор, кобальт, никель, медь, молибден, сурьма, хром; к 3 классу-барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций. Основными стационарными источниками загрязнения территории России служат предприятия металлургического комплекса, дающие 27,3% загрязнения, энергетического комплекса - 21,1%, нефтехимического комплекса - 19,8% [21].

Предприятия черной металлургии загрязняют окружающую среду рудной пылью, окислами железа, марганца; объекты цветной металлургии - окислами свинца, цинка, кадмия, меди, мышьяка, ртути 22].

С дымовыми газами объектов теплоэнергетики поступают зола, частицы недожога, сажа, оксиды серы и азота, циклические углеводороды, соединения мышьяка, фтора.

Предприятия химической промышленности загрязняют среду углеводородными выбросами, соединениями серы, кислотами, фенолами, эфирами. Ежегодно в глобальном масштабе на почву выпадает 3 млн. т диоксида серы, 3,1 млн. т окислов азота, 8,2 млн. т окиси углерода, 1,75 млн. т органических соединений, 7 тыс. т цинка, 6,5 тыс. т свинца, 80 т кадмия и около 6000 других поллютантов. Значительный объем загрязняющих веществ попадает в почву от автотранспорта. Например по обе стороны от автомагистрали в пределах 1 км концентрации в почве канцерогена бенз(а)пирена значительно превышают фон. Большой вклад в загрязнение почвы вносят твердые бытовые отходы (ТБО), количество которых ежегодно накапливаемых в СНГ, достигает 58 млн. т. [22].

Рис. 5 - Распределение среднегодовой интенсивности выпадений сульфатной серы (т/км2 в год)

Рис. 6 - Распределение среднегодовой интенсивности выпадений нитратного азота (т/км2 в год)

Таблица 1

грунтовый химический вода почва загрязнение

Главный фундамент жизни - почвы повсюду на Земле деградируют. Это проявляется в следующем:

1. Сокращение площадей  сельскохозяйственных угодий на 1 жителя, за последние 25 лет примерно  на 24 %.

2. Ухудшение качественного  состояния сельскохозяйственных  угодий: эрозия почв; снижение плодородия  почв за счет увеличения кислотности, засоления; загрязнение почв минеральными  удобрениями и ядохимикатами, радоном [23].

В последние годы в сельском хозяйстве нашей страны и всего мира резко обострилась проблема использования пестицидов.

2.3 Пестициды

Пестициды - собирательное название химических средств защиты растений (лат. Pestis - зараза; цидис - убивать).

Инсектициды - химические вещества для борьбы с насекомыми; гербициды - с сорняками; фунгициды - с грибными болезнями; родентициды - с грызунами [24].

Около 1/3 урожая (средне мировые данные) теряются за счет вредителей, болезней и т.д. Такие пестициды, как ДДТ и др., способны аккумулироваться в живых организмах, что ведет к их уничтожению.

ДДТ (неправильное название - «дуст») - дихлордифенилтрихлорэтан был получен в 1874 г. немецким химиком Зайндлером. За 1950 - 70 гг. было использовано около 4,5 млн. т. ДДТ во всем мире. Он аккумулируется в организме и был Обнаружен в жире байкальских тюленей, у пингвинов Антарктиды и даже в материнском молоке. В настоящее время ДДТ запрещен. Пестициды загрязняют не только почву, но и поверхностные воды. По мнению некоторых специалистов, загрязнения поверхностных вод пестицидами опаснее всех промышленных стоков, вместе взятых. Кроме того, эти вещества действуют на полезные виды насекомых, а количество устойчивых к пестицидам популяций увеличивается.

«Вредное для одних видов - вредно и для других» - закон экологии [25].

По данным ВОЗ, из-за неправильного использования ядохимикатов ежегодно отравляются до 0,5 млн. жителей развивающихся стран, причем до 5000 человек погибают. Часто получают отравления крестьяне, незнающие правила хранения и использования ядохимикатов. Больше всего пострадавших в развивающихся странах, так как именно эти страны являются в основном сельскохозяйственными. По данным английского ученого Давида Булла - автора книги о ядохимикатах, в 81 стране, пользующейся ядохимикатами, отсутствуют инструкции о правилах пользования ими.

Транснациональные корпорации, стремясь получить высокие прибыли, сбывают в развивающиеся страны ядохимикаты, запрещенные из-за высокой токсичности в странах-производителях. Известно, что один из ядохимикатов - ДДТ, вначале получивший широкое распространение во всем мире, впоследствии был запрещен. Тем не менее транснациональные корпорации до сих пор продолжают продавать его ряду развивающихся стран. Среди фирм, торгующих ДДТ - «Юнион карбайд», «Хехст», «Байер». Грубо нарушается порядок реализации ядохимикатов. Поданным эксперта Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) Лукаса Брадера, в Индонезии ядохимикаты продаются в продовольственных лавках, что ведет к частым отравлениям через продукты питания [17].

В Шри-Ланке из-за незнания правил обращения с ядохимикатами в 1981 г. попали в больницу с отравлениями более 15 тыс. человек. 80 % из них сообщили, что им никто не говорил, как надо пользоваться ядохимикатами. В Африке продолжает расти заболеваемость раком желудочно-кишечного тракта. Ученые и врачи связывают это непосредственно с отравлением ядохимикатами. Однако транснациональные корпорации продолжают наводнять рынок этими высокоядовитыми веществами. Чтобы снять с себя ответственность, фирмы на обратной стороне упаковки мелкими буквами печатают правила пользования ими, а обложка представляет собой рекламу ядохимикатов. В ряде случаев для повышения их эффективности усиливают их ядовитость. Сейчас в развивающихся странах нарастает протест против использования ядохимикатов, запрещенных в Европе. Однако пока что предприниматели продолжают наживаться на этом преступном бизнесе. В 1990 г. удельный расход пестицидов составил 4 кг на 1 га пашни или 3 кг на душу населения. 60 - 99 % этих химикатов не достигает объектов подавления, а попадает в почву, воздух и водоемы. Экономически курс на рост их производства себя не оправдал: за 25 лет объем их применения вырос в 7 раз, а урожайность зерновых - в 1,5 раза [16].

За последние 40 лет плодородный слой нашего чернозема уменьшился на 10 - 15 см, содержание перегноя снизилось с 10 - 14 до 3 - 4 %.

Еще академик Прянишников говорил: «Недостаток знаний в области биологии выращиваемых растений и особенностей среды их обитания на каждом конкретном поле невозможно компенсировать избытком удобрений, пестицидов или мелиорацией», точно также как головная боль возникает не из-за отсутствия анальгина в крови, так и вредители существуют не от недостатка пестицидов. Учитывая тяжелое состояние земельных ресурсов, в нашей стране Госдумой был рассмотрен закон «О восстановлении плодородия почвы», который действует с 1997 г. Решить эту проблему призваны биотехнология, генетика, агротехника, использование пестицидов на основе перетринов - веществ растительного происхождения [22].

2.4 Радиоактивные  загрязнители земельных ресурсов

Кроме удобрений и пестицидов - врагов № 1, деградация земель происходит за счет других загрязнителей.

Радиационное загрязнение - радионуклиды цезий-137 и стронций-90 близки по свойствам Ки Са, поэтому легко усваиваются растениями на кислых почвах. Некоторые районы Тамбовской области (Сосновский и Петровский) подвержены Радиационному заражению после Чернобыльской аварии (1986 г.). Около ТЭЦ, работающих на угле, радиация в 100 раз превышает естественный фон. Откуда? Уголь содержит примеси U, Th и С14. Эти радионуклиды вместе с летучими веществами поступают в почву, воздух и воду [17].

2.5 Загрязнение  отходами