Экзогенные химические вещества, пестициды - источники загрязнения почвы

Экзогенные химические вещества, вносимые в почву целенаправленно. В связи с высоким экономическим эффектом, связанным с использованием препаратов для борьбы с вредителями и болезнями растений и повышения урожайности, их применение во всем мире в XX в. возросло. Поэтому с каждым годом в почву поступает все большее количество пестицидов, минеральных веществ, структурообразователей почвы, стимуляторов роста растений и др.

Пестициды (от пест - вред и цидо - убиваю) - общепринятое в мировой практике собирательное название химических средств защиты растений. Пестициды используют для уничтожения или прекращения развития живых организмов (насекомых, клещей, бактерий, вирусов, спор грибов, вредной растительности и др.), наносящих ущерб растениеводству и животноводству. Как синонимы используют термины "сельскохозяйственные ядохимикаты", "агро-химикаты" и "химические средства защиты растений". Широкое применение пестицидов объясняется тем. что потенциальные ежегодные потери урожая в мире могут достигать вследствие действия вредителей 13,8%, в результате болезней - 11,6% и из-за сорняков - 9,5%, т. е. свыше третьей части (34,9%) мирового урожая (данные Международной продовольственной сельскохозяйственной организации при ООН - ФАО/ВОЗ). Использование химических средств защиты растений дает возможность сохранить пятую часть мирового урожая пшеницы, шестую - картофеля, половину урожая яблок. Применение пестицидов позволяет дополнительно собрать с каждого гектара сельскохозяйственных угодий 2-3 ц зерна, 5 ц риса, 15-20 ц картофеля.

Мировой ассортимент пестицидов насчитывает сегодня свыше 1000 наименований действующих веществ, из которых наиболее широко используют почти 700. На их основе получены и используют десятки тысяч различных препаративных форм пестицидов, в том числе комбинации нескольких (чаще всего 2-3) действующих веществ. Ежегодно в мире исследуют свыше 200 тыс. химических веществ для выявления их потенциальной пестицидной активности.

Мировое производство пестицидов достигает 2 млн т действующих веществ в год. Если произвести перерасчет всего количества пестицидов на 1 га площади возделываемых земель, то на каждый гектар в среднем в мире приходится 0,3 кг действующих веществ пестицидов, а среднерасчетная концентрация их в почве достигает 0,1 мг/кг. В мире уровень применения пестицидов различный. Так, по данным ВОЗ/ЮНЭП, средняя нагрузка пестицидов на 1 га площади пахотных земель в США в конце XX в. составляла 1,5 кг, в Европе - 1,9 кг в Украине 2,5 кг. В последнее время нормы расхода пестицидов уменьшались. Это связано, во-первых, с использованием действующих веществ новых химических классов, эффективных при меньших нормах расхода, а во-вторых, с использованием биологических средств защиты растений.

В Украине ежегодное использование пестицидов в конце XX в. достигло 190 тыс. т. Наибольший вклад в суммарную территориальную нагрузку вносили гербициды, предназначенные для борьбы с сорняками. Их доля достигала 53,8%. Доля фунгицидов (веществ для борьбы с грибковыми болезнями растений) составляла 25,1%, инсектицидов (для уничтожения насекомых- вредителей) и акарицидов (для уничтожения клещей на растениях) суммарно - 19,1%.

Фактическое содержание пестицидов в почве иногда значительно превышает среднерасчетное (0,1 мг/кг) и достигает в ряде стран катастрофических величин/. Такое загрязнение почвы пестицидами опасно как при прямом контакте человека с загрязненной почвой, так и при миграции пестицидов из почвы в контактирующие с ней среды (вода, воздух, растения). Кроме того, под действием пестицидов могут происходить количественные и качественные изменения популяций почвенных микроорганизмов, изменения микробиоценоза почвы, нарушающие процессы ее самоочищения. Поэтому бесконтрольное использование химических средств защиты растений приводит к необратимым изменениям в среде обитания человека.

Расширение ассортимента и объемов использования химических средств защиты растений во второй половине XX в. привело к увеличению количества случаев профессионального отравления людей пестицидами. Так, если за период 1945-1965 гг. в мире было зарегистрировано 40 тыс. случаев отравления людей пестицидами, то в последующие 20 лет только в развивающихся странах - 500 тыс. случаев острых отравлений агрохимикатами, в том числе 5 тыс. случаев с летальным исходом.

Миграция пестицидов из почвы в растения, атмосферный воздух, подземные и поверхностные водоемы приводит к увеличению нагрузки пестицидов не только на профессиональные контингента (сельскохозяйственных работников), но и на все население в целом, что создает реальную угрозу его здоровью. При этом прежде всего страдает детское население. Наибольшее влияние на заболеваемость населения оказывают хлорорганические и фосфорорганические пестициды, доля которых в суммарной территориальной нагрузке составляет около 15%. Ряд агрохимикатов, поступающих в организм человека из почвы по миграционным цепочкам, оказывает мутагенное действие, проявляющееся увеличением частоты точечных мутаций и хромосомных аберраций в соматических и половых клетках, приводящих к развитию новообразований, спонтанным абортам и перинатальной гибели плода, врожденным аномалиям развития, бесплодию и пр.

Сегодня уделяется большое внимание повышению безопасности применения пестицидов. С этой целью во всех странах мира строго ограничено использование пестицидов 1 -го класса опасности и стойких хлорорганических соединений (ДДТ, ГХЦГ), остановлено производство и запрещено использование полихлорированных бифенилов. Токсические и стойкие действующие вещества пестицидов заменяют более безопасными. Совершенствуют препаративные формы пестицидов с целью уменьшения подвижности и миграционной способности их действующих веществ. Научно обосновываются гигиенические нормативы и регламенты применения пестицидов: допустимая суточная доза; ПДК в почве, воде водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения, атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны; МДУ в продуктах питания; сроки выхода сельскохозяйственных работников на обработанные угодья; сроки ожидания между применением пестицидов и сбором урожая и др.