Загрязнение почв пестицидами

Для выявления  пространственных закономерностей  проявления загрязнения почв используют сравнительно-географический метод, методы картирования структурных компонентов биогеоценозов, в том числе и почв. Такие карты не только регистрируют уровень загрязнения почв тяжелыми металлами и соответствующие изменения в напочвенном покрове, но позволяют прогнозировать изменение состояния природной среды. Рекомендовано отбирать образцы почв и растительности по радиусу от источника загрязнения с учетом господствующих ветров по маршруту протяженностью 25-30 км.

Расстояние  от источника загрязнения для  выявления ореола загрязнения может  колебаться в значительных пределах и в зависимости от интенсивности загрязнения и силы господствующих ветров может изменяться от сотен метров до десятков километров.

В США  на борту ресурсного спутника ЭРТС-1 были установлены датчики для  выяснения степени повреждения  веймутовой сосны сернистым газом и почвы цинком. Источником загрязнения был цинкоплавильный завод, действующий с дневным выбросом цинка в атмосферу 6,3-9 тонн. Зарегистрирована концентрация цинка, равная 80 тыс. мкг/г в поверхностном слое почвы в радиусе 800 м от завода. Растительность вокруг завода погибла в радиусе 468 гектаров. Сложность использования дистанционного метода заключается в интеграции материалов, в необходимости при расшифровке полученных сведений серии контрольных тестов в районах конкретного загрязнения.

Выявление уровня токсичности тяжелых металлов непросто. Для почв с разными механическими  составами и содержанием органического  вещества этот уровень будет неодинаков. В настоящее время сотрудниками институтов гигиены предприняты  попытки определить ПДК металлов в почве. В качестве тест-растений рекомендованы: ячмень, овес и картофель. Токсичным уровень считался тогда, когда происходит снижение урожайности на 5-10%. Предложены ПДК для ртути – 25 мг/кг, мышьяка – 12-15, кадмия – 20 мг/кг. Установлены некоторые губительные концентрации ряда тяжелых металлов в растениях (г/млн.): свинец – 10, ртуть – 0,04, хром – 2, кадмий – 3, цинк и марганец – 300, медь – 150, кобальт – 5, молибден и никель – 3, ванадий – 2.  

Последствия применения пестицидов 

Последствия неумеренного применения пестицидов могут быть самыми неожиданными, а главное - биологически непредсказуемыми; на смену одним видам вредных организмов часто приходят другие, которые вырабатывают иммунитет и способны выживать даже после самых эффективных обработок. Для преодоления иммунитета устойчивых особей к пестицидам приходится увеличивать дозы препаратов, что усиливает опасность загрязнения окружающей среды. Вследствие миграции пестицидов с воздушными, водными потоками ила биологического круговорота веществ последствия их токсического действия могут обнаруживаться на территории, где химикаты никогда не применяли.

Возрастание масштабов применения пестицидов, в  частности гербицидов, во всем мире ставит перед исследователями ответственную  задачу детального и всестороннего изучения и прогнозирования всевозможных изменений, возникающих в биосфере, и необходимость разработки эффективных мероприятий по предупреждению нежелательных последствий интенсивной химизации, либо по управлению функционированием экосистем в условиях загрязнения.

Вредное действие инсектицидов заключается  в уничтожении полезных или хозяйственно-нейтральных  видов и обеднений экосистемы, также они служат причиной появления  устойчивых популяций вредителей, от которых становятся все труднее  избавляться; они накапливаются в экосистемах и могут сохраняться в них в течение нескольких лет,

В настоящее  время в результате интоксикации хлорорганическими препаратами  сильно сократилась численность  птиц, особенно хищных. Особенно токсичны инсектициды для плотоядных животных, так как они постепенно концентрируются в их организмах по мере продвижения к конечным звеньям пищевых цепей. Опасность заключается также в том, что повторное введение мелких доз влечет развитие скрытой хронической интоксикации, которая с трудом поддается диагностике. Инсектициды действуют как кумулятивные яды.

Защита  почв от загрязнения 

Защита  почв от загрязнения тяжелыми металлами  базируется на совершенствовании производства. Например, на производство 1 т хлора  при одной технологии расходуют 45 кг ртути, а при другой – 14-18 кг. В перспективе считают возможным снизить эту величину до 0,1 кг.

Новая стратегия охраны почв от загрязнения  тяжелыми металлами заключена также  в создании замкнутых технологических  систем, в организации безотходных  производств. Отходы химической и машиностроительной промышленности также представляют собой ценное вторичное сырье. Так отходы машиностроительных предприятий являются ценным сырьем для сельского хозяйства из-за фосфора.

В настоящее  время поставлена задача обязательной проверки всех возможностей утилизации каждого вида отходов, прежде их захоронения или уничтожения.

При атмосферном  загрязнении почв тяжелыми металлами, когда они концентрируются в  больших количествах, но в самых  верхних сантиметрах почвы, возможно удаление этого слоя почвы и его захоронение.

В последнее  время рекомендован ряд химических веществ, которые способны инактивировать тяжелые металлы в почве или  понизить их токсичность. В ФРГ предложено применение ионообменных смол, образующих хелатные соединения с тяжелыми металлами. Их применяют в кислотной и солевой формах или в смеси той и другой форм.

В Японии, Франции, ФРГ и Великобритании одна из японских фирм запатентовала способ фиксирования тяжелых металлов меркапто-8-триазином. При использовании этого препарата кадмий, свинец, медь, ртуть и никель прочно фиксируются в почве в виде нерастворимой и недоступной для растений форм.

Известкование почв уменьшает кислотность удобрений  и растворимость свинца, кадмия, мышьяка и цинка. Поглощение их растениями резко уменьшается. Кобальт, никель, медь и марганец в нейтральной или слабощелочной среде также не оказывают токсического действия на растения.

Органические  удобрения, подобно органическому  веществу почв, адсорбируют и удерживают в поглощенном состоянии большинство тяжелых металлов. Внесение органических удобрений в высоких дозах, использование зеленых удобрений, птичьего помета, муки из рисовой соломы снижают содержание кадмия и фтора в растениях, а также токсичность хрома и других тяжелых металлов.

Оптимизация минерального питания растений путем  регулирования состава и доз  удобрений также снижает токсическое  действие отдельных элементов. В  Англии в почвах, зараженных свинцом, мышьяком и медью, задержка появления  всходов снималась при внесении минеральных азотных удобрений. Внесение повышенных доз фосфора уменьшало токсичное действие свинца, меди, цинка и кадмия. При щелочной реакции среды на заливных рисовых полях внесение фосфорных удобрений вело к образованию нерастворимого и труднодоступного для растений фосфата кадмия.

Однако, известно, что уровень токсичности  тяжелых металлов неодинаков для  разных видов растений. Поэтому снятие токсичности тяжелых металлов оптимизацией минерального питания должно быть дифференцировано не только с учетом почвенных условий, но и вида и сорта растений.

Среди естественных растений и сельскохозяйственных культур выявлен ряд видов  и сортов, устойчивых к загрязнению  тяжелыми металлами. К ним относятся  хлопчатник, свекла и некоторые бобовые. Совокупность предохранительных мер и мер по ликвидации загрязнения почв тяжелыми металлами дает возможность защитить почвы и растения от токсического их воздействия.

Одно  из основных условий охраны почв от загрязнения биоцидами – создание и применение менее токсичных  и менее стойких соединений и внесение их в почву и уменьшение доз их внесения в почву. Существует несколько способов, позволяющих уменьшить дозу биоцидов без снижения эффективности их возделывания:

• сочетание применения пестицидов с другими приемами. Интегрированный метод борьбы с вредителями – агротехнический, биологический, химический и т.д. При этом ставится задача не уничтожить целый вид целиком, а надежно защитить культуру. Украинские ученые применяют микробиопрепарат в совокупности с небольшими дозами пестицидов, который ослабляет организм вредителя и делают его более восприимчивым к заболеваниям;
• чередование применения токсикантов с неодинаковым механизмом действия. Такой способ внесения химических средств борьбы предотвращает появление устойчивых форм вредителей. При обработке почвы пестицидами лишь небольшая часть их достигает мест приложения токсического действия растений и животных. Остальная часть накапливается на поверхности почв. Степень загрязнения почв зависит от многих причин и прежде всего от стойкости самого биоцида. Под стойкостью биоцида понимают способность токсиканта противостоять разлагающему действию физических, химических и биологических процессов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

В России и во всем мире придается большое  значение охране окружающей среды от загрязнения пестицидами. Вопрос об использовании пестицидов рассматривался в России, США, Великобритании, Германии, Японии и других странах. Были сделаны выводы о невозможности отказа от их применения в ближайшее обозримое будущее. Намечены конкретные пути рационального применения пестицидов в сельском хозяйстве.

Забота  об охране окружающей среды оказывает  влияние на использование пестицидов для защиты растений. Bo многих странах введено строгое регламентирование их применения. Оно позволило в значительной степени предотвратить загрязнение окружающей среды, избежать накопления остатков пестицидов в сельскохозяйственной продукции и в почве, гибели полезных организмов, ущерба здоровью людей. За последнее время усилен контроль за пестицидами со стороны государств.

Химический метод совершенствуется с учетом требований охраны окружающей среды. Снижается токсичность пестицидов для теплокровных организмов, ограничивается использование хлорорганических и других препаратов, накапливающихся в окружающей среде. В сельскохозяйственное производство внедряются более совершенные способы применения пестицидов, в результате чего загрязнение окружающей среды пестицидами, и в первую очередь хлорорганическими препаратами, уменьшается.

Рациональное  применение пестицидов связывается  с разработкой и внедрением в производство комплексных систем мероприятий, или интегрированной борьбы, в которой химический метод сочетается с агротехническим, биологическим, механическим и др. При этом учитывается экологическая ситуация на защищаемых объектах, принимаются во внимание критерии численности вредных организмов и полезных видов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Государственный  доклад “О состоянии окружающей  природной среды Российской Федерации  в 1998 году”. 

2. Степановских  А.С. “Экология”, - М.: 1997г. 

3. “Теоретические основы и пути регулирования плодородия поч”, - М.: “Агропромиздат”, 1991г. 

4. Степановских  А.С. “Охрана окружающей среды” - М.: 1998г. 

5. Никитин  Д.П., Новиков Ю.В. “Окружающая  среда и человек” - М.: “Высшая  школа”, 1986г.