Характеристика и источники антропогенного загрязнения почвы. Пестициды, минеральные удобрения, биологическое действие, биотрансформация комбинаций пестицидов

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце дошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека.

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их

деление даётся по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается

следующая картина по загрязнению почвы:

1) Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.

2) Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu, Cr, Ni, Co (кобальт), Hg, As, Mn.

3) Пестицидами. Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков (!) лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде! Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли.

Пестициды – Инсектициды – для уничтожения вредных насекомых

Нематоциды – средства для уничтожения круглых червей

Фунгициды – уничтожения возбудителей грибковых заболеваний

Бактерициды – уничтожения возбудит бактериальных болезней растений

Акарициды – против клещей

Зооциды – против вредителей животных (грызуны)

Гербициды – против сорняков

Дефолианты – вещество, вызывающее опадение листьев растений

Дефлорианты – для удаления цветков и завязейп

Десиканты - пестициды, применяемые в предуборочный период для высушивания надземных частей растений с целью ускорения созревания и облегчения уборки с.-х. культур (подсолнечника, картофеля, клещевины, хлопчатника, семенников свеклы, клевера, капусты, льна и др.).

Лимациды – против моллюсков и слизней.

4) Микотоксинами. Данные загрязнения не являются антропогенными, потому что они выделяются некоторыми грибами, однако, по своей вредности для организма они стоят в одном ряду с перечисленными загрязнениями почвы.

5) Радиоактивными веществами. Радиоактивные соединения стоят несколько обособленно по своей опасности, прежде всего потому, что по своим химическим свойствам они практически не отличаются от аналогичных не радиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - 90Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2 - 8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве. Совокупность вышеназванных качеств делают его весьма опасным радионуклидом. 137Cs (цезий-137), 144Ce (церий-144) и 36Cl (хлор-36) также являются опасными радиоактивными изотопами. Хотя существуют природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадает в окружающую среду антропогенным путём: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы и. т. д.

Эпидемиологическое значение почвы:

С увеличением химической нагрузки может возрастать эпидемическая опасность почвы. В загрязненной почве на фоне уменьшения антагонистов патогенной кишечной микрофлоры и снижения ее биологической активности отмечается увеличение количества патогенных энтеробактерий и яиц геогельминтов, которые более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем представители естественных почвенных микробоценозов. Это является одной из причин необходимости учета эпидемической безопасности почвы населенных пунктов.

Биологическое загрязнение почв – составная часть органического загрязнения, обусловленного присутствием возбудителей инфекционных болезней, а также вредными насекомыми и клещами, переносчиками возбудителей болезней человека, животных и растений.

В чистой почве обитает мало возбудителей инфекций. В основном это возбудители раневых инфекций (столбняк, газовая гангрена), ботулизма и сибирской язвы. Эти споровые микроорганизмы могут сохраняться в почве в жизнеспособном состоянии на протяжении 25 лет.

Возбудители попадают в почву с выделениями человека и животных, со сточными водами лечебно-профилактических учреждений и др. В чистой почве они, как правило, быстро погибают. Однако в почве, интенсивно загрязненной органическими веществами и содержащей химические вещества, нарушаются процессы самоочищения. Постоянно загрязняющаяся органическими веществами почва всегда содержит возбудителей кишечных инфекций (дизентерия, брюшной тиф), сроки выживания которых могут колебаться от нескольких месяцев до полутора лет.

Почва является специфическим фактором передачи гельминтозов, являясь промежуточной средой развития. Из всех объектов окружающей среды почва наиболее часто и интенсивно загрязняется возбудителями кишечных паразитарных заболеваний, таких как гельминтозы и протозоозы. Почва для яиц геогельминтов (аскарид, власоглавов, токсокар и др.) является неотъемлемой средой прохождения их биологического цикла развития и местом временного пребывания для других видов (описторхи, дифилоботрииды, тенииды и др.), а также цист кишечных патогенных простейших (криптоспоридий, изоспор, лямблий, балантидий и др.). Яйца аскарид могут сохраняться в почве на протяжении 7-10 лет. Сроки выживания в почве возбудителей инфекционных заболеваний и яиц гельминтов представлены в таблице 2.

Загрязненная почва является благоприятной местом для развития мух. Санитарно-энтомологическими показателями, определяемыми в почве, являются личинки и куколки синантропных мух. Синантропные мухи (комнатные, домовые, мясные и др.) имеют важное эпидемическое значение как механические переносчики возбудителей ряда инфекционных и инвазионных болезней человека (цисты кишечных патогенных простейших, яйца гельминтов и др.). Срок развития мухи от личинки до половозрелой особи составляет 4-7 дней.

Наличие личинок и куколок в почве населенных мест является показателем неудовлетворительного санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку территории, неправильный в санитарно-гигиеническом отношении сбор и хранение бытовых отходов и их несвоевременное удаление.

Почва, загрязненная органическими веществами, способствует размножению грызунов, являющихся источниками и разносчиками особо опасных зоонозных инфекций (чума, туляремия).

Наиболее часто загрязнение почв населенных мест возбудителями паразитарных болезней обнаруживается на территории дворов, детских дошкольных и школьных учреждений, улиц около мусоросборников, вокруг туалетов и в местах выгула домашних животных.

Таким образом, почва может являться фактором передачи:

v заболеваний, вызванных спорообразующими микроорганизмами (столбняк, ботулизм, газовая гангрена);

v зоонозные инфекции (сибирская язва, бруцеллез, сап);

v геогельминтозы (аскаридоз, трихоцефалез) и биогельминтозы (энтеробиоз, тениоз, тениаринхоз);

v кишечных инфекций (дизентерия, брюшной тиф и сальмонеллезы);

v особо опасные инфекции (чума, холера);

v пылевые инфекции (туберкулез);

v вирусные инфекции (полиомиелит, гепатит А).

- Большинство почвенных микробов – безвредные сапрофиты. Наибольшее количество микробов находятся на глубине 1-2см, далее, чем глубже, их число снижается.

- Патогенные возбудители вызывают дизентерию, брюшной тиф, холера;

газовая гангрена, столбняк, сибирская язва – при травматизации (почва в рану);

вирусы, гельминты, ботулизм.

30. Мероприятия по охране почвы, их эффективность. Система очистки города и сельского населенного пункта. Сбор, удаление, обезвреживание и утилизация сточных вод и твердых бытовых отходов различными методами. Захоронение высокотоксичных промышленных и радиоактивных отходов. Природоохранительное законодательство в области охраны почвы.