Земля-кормилица
Первооснова жизни
С. Замана
В обзорах Института глобальных наблюдений в Вашингтоне еще в 80-е годы отмечалось, что самой главной экологической проблемой современности, после угрозы ядерной войны, является деградация почв и потеря земельных ресурсов.
Без решения вопроса охраны почвенного покрова невозможно обеспечить устойчивое функционирование биосферы, а значит, и благополучие человечества. Почва является одной из самых необходимых предпосылок жизни на Земле, однако ее роль все еще недооценивается. Без заботы о сохранении и охране почвенного покрова нельзя обеспечить население качественными продуктами питания, поскольку химический состав пищи отражает химический состав почвы, на которой эти продукты выращены. Охраняя почву от загрязнения, можно предупредить попадание чужеродных веществ в растительную продукцию и дальше по пищевым цепям в продукцию животноводства. Именно с продуктами питания в организм человека поступает в среднем 70 процентов вредных химических веществ.
Хрупкая биосфера
Так как все компоненты биосферы тесно связаны и взаимообусловлены, то бесконтрольное загрязнение почв и других сопредельных сред чужеродными для живых организмов компонентами может угрожать существованию жизни на Земле, так как тяжелые металлы и радиоактивные элементы накапливаются в костях, тканях, крови человека, отравляя организм и вызывая мутационные изменения с непредвиденными последствиями.
Почвенный покров является центральным звеном биосферы, потому что именно в нем осуществляется интенсивный обмен веществом и энергией между твердой (литосферой), жидкой (гидросферой) и воздушной (атмосферой) оболочками Земли, а также со всеми живыми организмами, включая человека.
Международный Союз охраны природы отмечает, что почва является самым драгоценным капиталом – жизнь и благополучие всего комплекса наземных живых организмов зависит в конечном итоге от этого тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли. Воздействие почвы на гидросферу проявляется в изменении химического состава осадков при просачивании их через почву и образовании подземных, озерных, речных, грунтовых и морских вод. Почва – важный регулятор газового состава атмосферы. И в почве же происходит двусторонний процесс накопления и разложения органического вещества, который обеспечивает возобновление жизни на Земле.
Ценность и незаменимость почвы, играющей столь важную экологическую роль в жизни людей, должна была бы обусловить бережное к ней отношение, но, к сожалению, это не так. В античные времена почве приписывалась большая сила, но по мере развития естествознания интерес к ней становился в основном сельскохозяйственным. И только в последние годы экологи обратили должное внимание на функции почвы в биосфере. Появились важные сведения о роли почвы в изменении уровня здоровья под влиянием загрязняющих почву химических веществ – неорганических (в первую очередь, тяжелых металлов) и органических экотоксикантов.
Осторожно – яд!
Неорганические экотоксиканты представлены, в первую очередь, тяжелыми металлами (ртуть, свинец, кадмий и другие); органические – нефтью и нефтепродуктами, полихлорированными и полициклическими ароматическими углеводородами. Источниками образования полихлорированных органических соединений являются предприятия химической, целлюлозно-бумажной, металлургической и других отраслей промышленности. Особую опасность для человека представляют диоксины и диоксиноподобные токсиканты. Например, полихлорбифенилы в силу своей особой токсичности, канцерогенности и мутагенности получили название суперэкотоксикантов.
Источниками образования полициклических ароматических экотоксикантов, например, бензапирена, являются многочисленные тепловые процессы, связанные с тепловой переработкой или сжиганием органических веществ. Большую группу органических экотоксикантов составляют пестициды или отходы их производства. По данным международной организации ЮНЕП высокое содержание пестицидов в почве ежегодно приводит ко многим человеческим жертвам.
Исследования, проведенные под руководством Всемирной организации здравоохранения в десяти странах, где длительное время применяли ДДТ (Китай, Индия, Япония и др.), и там, где применение ДДТ запрещено много лет назад (США, ФРГ), показали, что содержание ДДТ в жире грудного молока женщин превышает допустимую суточную дозу для детей. Выявлена прямая связь между общим содержанием пестицидов в почве и частотой врожденных уродств.
В отдельных регионах содержание нитратов в почвах превышает предельно допустимые концентрации в десятки раз. Это служит причиной метгемоглобинемии у детей, нередко со смертельным исходом.
С фосфорными удобрениями в почву могут вноситься такие токсичные элементы, как кадмий, стронции. Например, шведские, американские и австралийские фосфорные удобрения содержат до 90 мг кадмия на 1 кг удобрений.
Высокие концентрации свинца в почве, водоисточниках, атмосферном воздухе, пищевых продуктах на некоторых территориях, например, вокруг свинцеплавильных заводов, приводят к высокому содержанию свинца в крови людей.
Из тяжелых металлов наибольшие опасения вызывает ртуть, так как она не выводится из биосферы, а аккумулируется в живых организмах. В некоторых районах планеты обнаружены серьезные хронические отравления населения в результате попадания ртути в почву и пищевые цепи человека. Новейшими исследованиями установлено, что различные виды рака обусловлены содержанием микроэлементов в почве: рак легкого – содержанием в почвах кадмия, ртути, мышьяка; рак прямой кишки – содержанием кадмия.
В последние годы на многих территориях России наблюдается очень тревожное явление: у населения растет дефицит жизненно важных химических элементов и избыток токсичных, угрожающих здоровью. От 10 до 50 процентов детей в таких районах страдают от избыточного содержания в организме свинца, кадмия, ртути, мышьяка, хрома. Симптомами поражения тяжелыми металлами у людей являются повышенная утомляемость, слабость, раздражительность, головная боль, головокружение, тошнота, нарушение сна, сердечной деятельности, артериального давления.
Необходимы регулярные наблюдения за источниками поступления токсичных элементов в биосферу, за уровнем их содержания в почвах, продуктах питания и питьевой воде, а также сопоставление результатов этих наблюдений с данными по состоянию здоровья людей.
При оценке состояния почвы необходимо, в первую очередь, выбрать приоритетные по степени опасности и по влиянию на здоровье человека загрязнители, а также учесть масштабы выбросов на конкретной территории. В материалах Всемирной организации здравоохранения в приоритетном списке опасных химических веществ названы: мышьяк, кадмий, свинец, ртуть, нитраты, пестициды, бензол, ароматические углеводороды, диоксины, полихлорбифенилы.
В отличие от большинства пестицидов, тяжелые металлы необратимо фиксируются в поверхностном (0-20 см) слое почвы, который наиболее плодороден и определяет урожай и состав сельскохозяйственных культур, кормов и продуктов питания. Интенсивное загрязнение почв ведет к снижению, а то и к гибели урожая или невозможности использовать продукты и корма из-за токсических концентраций элементов в растениях.
Лекарство для почвы
Поскольку и жизненно необходимые, и токсичные химические элементы попадают в организм человека в основном с продуктами питания, а их химический состав – отражение химического состава почвы, на которой были получены эти продукты, то ясно, что очень важно выяснить химический состав почвы, иными словами, оценить ее «здоровье».
Для этого проводят химический анализ почвы, то есть, определяют в ней содержание гумуса, азота, фосфора, калия, микроэлементов (как жизненно необходимых, так и токсичных), а также рН.
Если по результатам анализа выясняется, что почва загрязнена, то проводят ее санацию. Для этого сильно загрязненную почву, как правило, вывозят и захоранивают на специально оборудованных площадях, иногда высевают там растения, способные накапливать токсичные элементы, которые затем убирают.
Во многих случаях для оздоровления почвы можно использовать производимые из дешевого сырья препараты, содержащие гуминовые кислоты. Они обладают уникальными физико-химическими, физиологическими свойствами и разнообразными функциями. С их помощью можно проводить детоксикацию почв, загрязненных тяжелыми металлами, поскольку известно, что гуминовые кислоты способны необратимо связывать ионы тяжелых металлов и предотвращать их миграцию в растения и почвенные воды.
Препараты, содержащие гуминовые кислоты, могут также сорбировать органические экотоксиканты, осуществляя их физико-химическую деструкцию и интенсивную микробиологическую трансформацию (без внесения культур микроорганизмов и питательных веществ). Проведенные различными научно-исследовательскими учреждениями испытания показали, что за один вегетационный период такие препараты в несколько раз снижают содержание в загрязненных почвах углеводородов нефти и нефтепродуктов (машинное масло, дизельное топливо), а также полихлорированных бифенилов.
Эффективно очищаются также почвы, загрязненные пестицидами, в том числе хлорсодержащими. Причем стоимость санации и детоксикации почв с применением гуминосодержащих препаратов в десятки раз ниже стоимости других способов.
Помните, что «для решения проблемы здоровья необходимо обратиться к первоисточнику жизни – земной коре, то есть, к свойствам химических элементов, ее составляющих...» (Академик В.И. Вернадский).
С. ЗАМАНА, «Новый садовод и фермер».
Другие статьи номера в рубрике Земля-кормилица:
