Чтение онлайн

Накопление химических веществ в почвах характеризуется своими закономерностями. Так, многочисленные исследования показали, что в большинстве случаев тяжелые металлы, радионуклиды и другие химические вещества, загрязняющие почвы, накапливаются в самом верхнем горизонте почв, глубина их распространения не превышает 10–20 см. В ряде случаев в особых ландшафтных условиях и на определенных типах почв они могут достигать 100–160 см. Проведённые исследования по особенностям геохимического состава почв в пахотном и подпахотном горизонтах почв Томской области (Рихванов Л. П. и др., 1993) подтверждают данные закономерности. В тех случаях, когда элементы накапливаются наиболее интенсивно в подпахотном горизонте, можно предполагать, что они характеризуют первичную геохимическую обстановку для данного типа почв.

Эти вещества могут подвергаться перемешиванию с грунтовыми и дождевыми водами, а также при таянии снега. Более того, с пылью полей загрязняющие вещества могут переноситься на большие расстояния. Степень вреда, наносимого людям, загрязнением почвы зависит от способности растений их поглощать. Воистину фантастическая природная предусмотрительность и благотворительность. И в это же время широкая доступность для загрязнения.

Вредные вещества в почву легко могут попасть из атмосферы в виде грубодисперсных фракций аэрозолей, с дождем и снегом. Почти безграничными путями загрязнения почв является человеческая деятельность – пути антропогенного, техногенного и сельскохозяйственного загрязнения.

С атмосферными осадками на почву могут выпадать азотная и серная кислоты, сульфаты, нитраты и многие другие вещества, в результате чего происходит подкисление почвы. Может также наблюдаться подщелачивание почв вокруг металлургических предприятий, особенно алюминиевых заводов и ТЭЦ на расстоянии 10–12 км от источников выбросов [57].

Степень загрязнения почвы вредными веществами, распределениеи перенос их на малые ибольшие расстояния зависят, прежде всего, от мощности и продолжительности работы предприятий, интенсивности движения транспорта, а такжеЛАНДШАФТНО-ГЕЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ условий (сорбционной способности почвы, движения воды в горизонте, значения pH и других факторов).

Почвымогут быть хорошимсорбентом многих химических веществ. Тяжелые металлы, например, прочносвязываются уже в верхнем слое. Миграция их по профилюи попадание в грунтовые воды возможныпри промывном режиме и кислой реакции фильтруемых растворов. К этомуследует отнести тот факт, что азотные удобрения сами по себе значительно подкисляют почвы (особенно при чрезмерно больших дозах их внесения).

Исследованию загрязнения почв должно предшествовать детальное изучение технологического процесса производства, состава используемого сырья, топлива, а также характеристики пыле– и газоочистных сооружений. Такое предварительное ознакомление позволяет определить группу веществ, поступающих в окружающую среду, т. е. приоритетных.

Потенциальными и фактическими источниками загрязнения почвы Cd, Pb, Nj, Zn, Hg, Cu, Fe, Mo, Sn, бенз(а)пиреном могут быть предприятия цветной металлургии, а Nj, Mn, Cr, Cd, Cu, Mo, Sn, Pb, Zn – черной металлургии.

Аналогичная зависимость содержания некоторых тяжелых металлов в почвах (ТМ) была установлена по многим промышленным предприятиям г. Томска и Томска-7 (Рихванов Л. П. и др., 1993; Рихванов Л. П., Нарзулаев С. Б. и др.,1993; Рихванов Л. П. и др., 1994).

Высокие концентрации бенз(а)пирена и других полициклических ароматических углеводородов могут давать выбросы ТЭЦ.

Максимальное содержание ТМ в почвах может наблюдаться на расстоянии 1–5 км от источников загрязнения (ближняя зона). По мере удаления от источника загрязнения ТМ уменьшается и на расстоянии 15–20 км приближается к фоновому их содержанию по многим типам почв.

Глубина проникновения ТМ в загрязнённых почвах обычно не превышает 20 см (пахотный слой почвы), при сильном – до 160 см.

Опасность такого загрязнения (проникновения) состоит в том, что при кислой реакции среды имеется угроза поступления токсичных металлов в виде растворимых форм в грунтовые воды (Орлов Д. С. и др., 1991).

Для почв, расположенных вне зоны влияния источника загрязнения, ТМ распределяются в почвах равномерно.

Тяжелые металлы обладают различноймиграционной способностью. Наибольшей миграционной способностью обладают Hg и Zn (ртуть и цинк). Они равномерно распределяются в слое почвы на глубине до 20 см. Однако свинец чаще всегораспределён в слое не глубже 2,5 см, т. е. занимает между ними промежуточное положение. Бывают случаи, когда свинец, кадмий и ртуть накапливаются в гумусовом слое почвы. Имеются указания на то, что гумусовый горизонт почв загрязнённых территорий значительно обогащен ТМ, так как органические вещества и соединения обладают хорошимиабсорбционными свойствами (гуминовые кислоты, торфа).(Орлов Д. С. и др., 1991).

Почвы, в зависимости от их типов, являются эффективным поглотителем многих химическихвеществ, в том числе и токсичных. Они обычно накапливаются в ихплодородном и пахотном слое. Среди веществ, удерживающихся в поверхностном слое почвы, занимают особое место пестициды.

Их можно обнаружить практически повсюду в окружающейприродной среде, в том числе и в районах, где их никогда не применяли. Такому распространению способствует ветер; они переносятся и с водными потоками. Устойчивость пестицидов в значительной степени зависит от типапочв. Тяжёлые глинистые почвы удерживают их дольше, чем легкие песчаные. Пестициды, все без исключения, обладают токсичными свойствами (сильно, слабо), а поэтому контроль их содержания в почве имеет большое значение для охраны здоровья населения, особенно детей.

Опасность для здоровья человека, а также для представителей животного мира и растений, представляют: радиоактивные вещества (радионуклиды, изотопы), нефть и продукты ее переработки, различные синтетические моющие средства, находящиеся в составе хозяйственно-бытовых и промышленных отходов, сточные воды.

Опасность перечисленных химических факторов заключается в их специфическом действии на организм человека, животных и растений.

Тяжелые металлы (ТМ) обладают широким спектром действия, так как, попадая внутрь организма человека, они «оседают» в его жизненно важных органах; пестициды поражают преимущественно нервную систему; многие химические вещества обладают канцерогенным, мутагенным и иным действием. Имеется в виду длительное их действие и в токсических дозах. С этим связано рождение так называемых жёлтых детей на Алтае.

В табл. 3.1 приведены ориентировочные показатели наличия вредных веществ в грунтах по отношению к конкретным видам использования территорий.

Таблица 3.1

Интенсификация сельскохозяйственного производства требует комплексного и экологически оправданного подхода к применению минеральных и органических удобрений. Использование их в соответствии с научно-обоснованными рекомендациями приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур, улучшению содержания в почве элементов питания растений и её плодородия.

Однако многочисленные данные свидетельствуют об отрицательном воздействии на природную среду азотосодержащих удобрений.

Высокие дозы азотных удобрений, особенно, когда ими пользуются без учёта биологических особенностей культуры, сорта, почвенно-климатических и хозяйственных условий, могут приводить к накоплению нитратов и нитритов в продукции растениеводства, к загрязнению открытых водоёмов и грунтовых вод нитратами и нитритами, а атмосферы – окислами азота. Для окружающей природной среды опасными являются не только азотосодержащие минеральные удобрения, но и другие их виды.