Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
Помимо азота и фосфора для жизни растений необходим калий, особенно на начальных стадиях их развития (см. рис. 21). В период после цветения калий вымывается назад в почву. В силу высокой растворимости солей калия вынос его в сопредельные водоемы велик. В почве калий существует в равновесии между обменной и необмениой 168 формами. Калийные удобрения (KN03, K2S04, KCl) вносятся, когда запас обменного калия в почве невелик (< 200 кг/га).
Для формирования урожая требуется также сера в количестве 10—30 кг/га. Потребность в сере у растений зависит от фазы их развития — максимальная в период цветения. Как правило, серы в почве
достаточно. Она поступает в почву в виде S04" с осадками или в виде S02 из воздуха непосредственно в растения (через устьица). При сильном загрязнении воздушной среды S02 происходит снижение фотосинтетической активности сельскохозяйственных растений.
Наряду с минеральными удобрениями расширяются маштабы применения органических удобрений (навоз, торф, компост). При этом вследствие смыва органических веществ из почвы в воду разрушается водный барьер между человеком и почвой.
Дело в том, что в почве в условиях большого содержания органических веществ обитает большое число патогенных (болезнетворных) микроорганизмов. При смыве в водоемы они быстро погибают из-за нехватки пищи. При обогащении водной среды органическим веществом пищи может оказаться достаточно для возникновения в водной среде очага болезнетворных организмов, (грибков, бактерий и др.). Так, в 1965 г. была зарегистрирована новая болезнь — менингоэнцефа-лит, возникающая у подростков после продолжительного купания в пруду или реке в теплые дни. Возбудителем этой болезни оказалась амеба, обитающая в почве. Питаясь бактериями, циты амебы переходят в активную форму, быстро размножаются в воде и становятся опасными. Таким образом, загрязнение почв и природных вод стирает грань между средами обитания микроорганизмов.
Действительность сейчас такова, что с неконтролируемым стоком с полей выносится 37% легкоокисляемых органических веществ и 98% колиформных бактерий. Ситуация поистине тупиковая: нехватка продовольствия вынуждает интенсифицировать сельскохозяйственное производство, при этом возрастает загрязнение природной водной среды, возникает опасность заболеваний от употребления некачественной питьевой воды.
Фактически применение минеральных и органических удобрений, как и пестицидов, представляет собой намеренное загрязнение почвенных экосистем и пищевых продуктов и в принципе может и должно быть контролируемым. Наряду с этими загрязнениями происходит масштабное и неконтролируемое загрязнение земель тяжелыми металлами, главным образом соединениями ртути, свинца, кадмия. Связано это с тем, что в золе угля и нефти обнаруживаются почти все металлы зачастую в концентрациях порядка 500 г/т. Экономически оправдано
169
извлечение из золы некоторых металлов (урана, германия, олова, свинца, кобальта, никеля, цинка). Если учесть, что в настоящее время сжигается ежегодно 5 млрд.т горючих ископаемых, а всего сожжено уже 130 млрд.т угля и 40 млрд.т нефти, то вместе с золой на поверхность Земли поступили миллионы тонн металлов, значительная часть которых аккумулирована в верхних горизонтах почвы. Масштабы столь велики, что именно сжигание ископаемого топлива вызывает преимущественное загрязнение почв металлами. Только свинца ежегодно выбрасывается на поверхность почв от выхлопных газов более 250 тыс.т/год.
Поведение тяжелых металлов в почвах зависит от окислительно-восстановительных условий и рН среды. Миграционная способность Си, N1, Со, Ъп в восстановительной среде уменьшается на 1—2 порядка по сравнению с окислительной. В кислой среде большинство металлов более подвижны.
Многие металлы являются микроэлементами, необходимыми для нормального протекания процессов жизнедеятельности растений. Опасность представляют их локально высокие концентрации, а также способность некоторых металлов накапливаться в растениях и с пищей поступать в организмы животных и человека.
§ 5.5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ПЕСТИЦИДАМИ
В последние годы развернулась широкая дискуссия по целесообразности применения пестицидов в сельском и лесном хозяйстве.
Пестициды (резйа — зараза, саесЬ — убивать) — общепринятое собирательное название химических средств зашиты растений. Используются они для борьбы с сорняками, вредителями, грибковыми заболеваниями и другими болезнями сельскохозяйственных растений, кустарников и деревьев.
По оценкам специалистов, в экономически слабых странах до 50% урожая погибает от сорняков и вредителей, а в промышленно развитых — 15—25%. Ежегодные потери урожая в мировом сельском хозяйстве составляют 30—40% от потенциально возможного урожая, убытки оцениваются в 75 млрд.долл. в год.
Исходя из этих числовых оценок, сторонники глобальной химизации сельского хозяйства ставят задачу расширения масштабов применения пестицидов с целью снижения потерь сельскохозяйственной продукции. В то же время среди государственных задач по охране окружающей среды и здоровья человека одной из важнейших является предупреждение загрязнения среды обитания и пищевых продуктов пестицидами и токсичными продуктами их трансформации. 170
