Источники загрязнения почвы

Проблема производства качественных и безопасных пищевых продуктов и продовольственного сырья в наше время достаточно актуальны и широко обсуждаются во всем мире . Известно, что с продуктами питания в организм человека поступает 40-50 % вредных веществ, с водой 20 – 40 %. Они накапливаются в органах и тканях человека, изменяют процессы их жизнедеятельности, вызывают различные отравления, заболевания и даже смерть .

Широкое использование в сельскохозяйственном производстве минеральных удобрений, стимуляторов роста, химических средств защиты растений привело к снижению ее качества и загрязнению окружающей среды .

Под качеством сельскохозяйственной продукции понимается совокупность свойств, отражающих способность продукта обеспечивать потребности организма человека в пищевых веществах, органолептические характеристики продукции, безопасность ее для здоровья потребителя, надежность в отношении стабильности состава и сохранности потребительских свойств . Понятие «экологически безопасная сельскохозяйственная продукция» основано на праве людей на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой.

На основании результатов агроэкологического обследования почв Российской Федерации было показано, что высокое содержание тяжёлых металлов, особенно Pb, Zn в почве создаёт серьёзные затруднения для возделывания экологически безопасной продукции растениеводства .

Комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил, что допустимый еженедельный приём свинца составляет 3 мг на человека или около 7 мкг/кг массы тела. Эти значения были основаны на данных о токсичности для взрослых людей и на предположении, что поглощается только 10 % принятого с пищей свинца.

Недостаток биогенных элементов и витаминов, высокое содержание жиров в пище усиливает токсичность свинца . Поступление свинца в организм человека происходит преимущественно с продуктами питания .

С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца- 1 %, но при этом большая его часть адсорбируется в организме. С питьевой водой в организм человека в России попадает 2-3 % общего поступления элемента.

Загрязнённая свинцом почва является источником его поступления в продовольственное сырьё и непосредственно в организм человека. Прямое поступление с почвой и пылью оценивается в 10 -12 % .

В растительное сырьё, в том числе зерно, овощи, плоды, свинец попадает из почвы, в меньшей степени с удобрениями, водой, средствами химической защиты .

Источники загрязнения растениеводческой продукции

В России примерно 30-40% продукции загрязнено нежелательными ингредиентами. Загрязнение продукции растениеводства вредными различными веществами обусловлено множеством взаимосвязанных, идущих с различной интенсивностью процессов в сопряженных средах и компонентах экосистем. Источниками загрязнения являются энергетика , промышленность, транспорт, «критические точки», вызывающие загрязнение продукции и окружающей среды есть и в агросфере .

Не все тяжелые металлы представляют одинаковую опасность для биоты. По своей токсичности, распространенности, способности накапливаться в пищевых цепях, лишь немногим более 10 элементов признаны приоритетными загрязнителями биосферы, подлежащие первоочередному контролю. Среди них Hg, Pb, Cd, As, Cu, V, Sn, Zn, Sb, Mo, Co, Ni.

Pb, Hg, Cd, As и Zn считаются основными загрязнителями главным образом потому, что техногенное их накопление в окружающей среде идет особенно высокими темпами. Данные элементы обладают большим сродством к физиологически важным органическим соединениям и способны подавлять наиболее значимые процессы метаболизма, тормозят рост и развитие. В сельскохозяйственном производстве это приводит к снижению продуктивности и ухудшению качества продукции .

Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду условно можно разделить на две группы – природные и техногенные. Из природных наибольшее значение имеют выветривание горных пород и минералов, эрозии, вулканическая деятельность. Главный природный источник микроэлементов – магматические и осадочные породы.

К техногенным источникам поступления тяжелых металлов относят:

• промышленные выбросы;
• отходы металлообрабатывающей промышленности;
• добыча и переработка полезных ископаемых;
• продукты сгорания топлива;
• выхлопные газы автотранспорта;
• коммунально-бытовые отходы;
• средства химизации сельского хозяйства.

Из техногенных – наибольшее влияние оказывает сжигание топлива, главным образом, угля, добыча и переработка полезных ископаемых, промышленные выбросы. Тяжелые металлы могут поступать в почву также с органическими и минеральными удобрениями, пестицидами и стимуляторами роста растений. При избыточном поступлении в почву эти вещества являются опасными для здоровья человека.

В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства в последние десятилетия пахотные земли подвергаются антропогенному загрязнению. Основными причинами загрязнения природной среды удобрениями являются:

1) несовершенства качества, состава и свойств минеральных удобрений;

2) нарушения научно-обоснованной технологии применения, оптимальных доз, соотношений, форм, сроков и способов их внесения, отсутствие учета содержания питательных веществ в почве и биологических требований растений;

3) бессистемное и бесконтрольное использование различных промышленных и городских отходов в качестве удобрения.

Существенным недостатком многих удобрений является наличие в них сопутствующих элементов , а также многих тяжелых металлов .

Многие из тяжелых металлов только в очень узком диапазоне концентраций являются важными питательными элементами, существенно влияющие на формирование количества и качества сельскохозяйственных культур при избыточном накоплении их в почвах они токсичны для растений. Пределы содержания тяжелых металлов в минеральных удобрениях довольно значительны .

Существует определенная связь между содержанием ТМ в удобрениях, накоплением их в почве, поглощением и вредным воздействием их на растения, применение простого суперфосфата в количестве приблизительно 2500 т/га на некоторых красноземах с высокой способностью фиксировать фосфор повышало содержание общего кадмия в 10 раз, кислоторастворимого – в 4 -12 раз.

Pb, Hg, Cd занимают особое место среди загрязнителей. Они устойчивы и сохраняют свои токсические свойства в течение длительного времени. Через удобрения и почву они попадают в пищу и фураж и вызывают болезни живых организмов .

Загрязнителями почв ТМ могут быть отходы промышленности , фосфогипс. В решении вопросов об использовании различных отходов, побочных продуктов производства, в качестве удобрений нужно быть очень осторожными. Важно определить валовой химический состав таких отходов, обратить особое внимание на содержание ТМ, токсичных соединений и т.д..

Начиная с 70-х годов XX в. Для повышения урожайности многих с/х культур стали использовать сточные воды и осадки сточных .

Городские и промышленные сточные воды, а также ОСВ являются потенциальным источником загрязнения почв с/х угодий ТМ. Поэтому перед их использованием необходимо определить содержание ТМ Токсичные вещества кроме острого отравления и рака могут вызывать хронические воздействия: например, мутагенные – то есть изменяющие наследственность, или эмбриотоксичные – вызывающие отравление, образование уродств или смерть плода.