АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Пестицидами

Загрязнение почв удобрениями. Применение минеральных удобрений в сельском хозяйстве направлено на повышение содержания в почве элементов питания с целью увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур. Однако, когда их вносят в большем количестве, чем требуется растениям, они становятся мощным источником загрязнения почв, сельхозпродукции, почвенных и грунтовых вод, водоемов, рек, атмосферы.

Применение избытка минеральных удобрений имеет следующие негативные последствия:

1. длительное внесение удобрений изменяет свойства почв. Применение физиологически кислых удобрений повышает кислотность почв, ведет к значительным потерям гумуса.

2. внесение больших количеств азотных удобрений приводит к загрязнению почв, сельхозпродукции и пресных вод нитратами, а атмосферы – оксидами азота. При этом происходит эвтрофикация водоемов (эвтрофия – накопление в водных объектах биогенных элементов под воздействием антропогенных или природных факторов. Эвтрофия ведет сначала к повышению биологической продуктивности водных бассейнов, а затем к возрастающей нехватке кислорода – к заморам).

3. минеральные удобрения служат источником загрязнения почв тяжелыми металлами (цветные металлы с плотностью большей, чем у железа – более 7874 кг/м³). К ним относятся свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, ртуть и др.

4. Длительное применение минеральных удобрений оказывает существенное влияние на почвенную микробиоту, которое проявляется в изменениях родовых и видовых составов почвенных микроорганизмов, активизации и росте численности токсинообразующих видов. Применение минеральных удобрений увеличивает численность бактерий, актиномицетов и грибов в почвах.

Количество тяжелых металлов в минеральных удобрениях зависит от исходного сырья и способов его переработки. Наиболее загрязнены тяжелыми металлами фосфорные удобрения.. Кроме того, фосфорные удобрения загрязнены и другими токсичными элементами – фтором, мышьяком. Так, фосфориты могут содержать фтора до 3%.

На 1 га почвы с нитратами и сульфатами, а также с мочевиной попадает от 1 до 10 г мышьяка; с двойным суперфосфатом – до 30-300 г мышьяка.

Фосфорные удобрения являются источником загрязнения почв естественными радионуклидами – ураном, торием, радием. Содержание урана в сырье фосфоросодержащих удобрений колеблется от 0,11 до 35 мг/кг, а тория – от 8 до 32 мг/кг.

Значительное количество тяжелых металлов попадает в почвы и с органическими удобрениями. Это происходит в основном не за счет высокого содержания металлов и токсичных элементов в навозе, а за счет высоких доз внесения. Часто используют не один навоз, а торфонавозные и другие компосты. А торф является концентратором тяжелых металлов и при больших дозах – до 100 т/га может значительно повысить их уровень в пахотных почвах.

5. Минеральные и органические удобрения как источник загрязнения почв тяжелыми металлами могут изменять подвижность их в почве и, следовательно, доступность для растений. Одновременно увеличиваются потоки миграции металлов в аккумулятивные ландшафты и водоемы.

В практике земледелия теряется до 30-50% вносимых органических и минеральных удобрений. Поэтому необходимо повышение общей культуры земледелия и осторожность при внесении удобрений. Кроме того, требуются точные расчеты норм, правильная техника и последовательность внесения удобрений, также нежелательны сверхвысокие нормы азотных удобрений.

Соединения фосфора интенсивно поступают в поверхностные и подземные воды, а далее в моря и океаны. Главный источник – эрозионный смыв вместе с гумусом, стоки в районах интенсивного животноводства, городские стоки. Все это дает 60-70% фосфора, поступающего в сточные воды. Поэтому очень актуальны вопросы экономичного применения фосфорных удобрений и повторного использования в сельском хозяйстве отходов, содержащих фосфор. Минеральные ресурсы фосфора на Земле очень ограничены, и может начаться "“фосфорный голод", если бесхозяйственно обращаться с его запасами.

Проблема азота имеет другое значение. Потери азотных удобрений путем вымывания могут быть очень большими, достигая 15-20% от внесенного количества. Вместе с нитратами городских нечистот, стоков навозной жижи, продуктами выхлопных газов и других отходов нитраты могут достигать опасных концентраций (более 400 мг/л NO₃) в питьевой воде и овощах, становясь канцерогенами. Загрязнение почв и вод нитратами ведет к росту раковых заболеваний населения.

Для предотвращения загрязнения почв различными токсикантами в результате внесения удобрений следует применять комплекс агротехнических, агролесомелиоративных и гидротехнических приемов в сочетании с интенсификацией природных механизмов очистки, т.е. целенаправленное преобразование агробиоценозов в сбалансированные комплексы.

Загрязнение почв пестицидами. Пестициды – (от лат. pestis – зараза и ceado – убиваю) – общепринятое собирательное название ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве для уничтожения тех или иных видов вредных организмов. В зависимости от направления использования пестициды подразделяются на ряд групп:

– гербициды – для борьбы с сорняками;

– арборициды – для уничтожения древесной и кустарниковой растительности;

– фунгициды – для борьбы с грибными болезнями растений;

– зооциды – для борьбы с грызунами;

– инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми и т.д.

Наибольшую группу (до 40-50%) пестицидов составляют гербициды.

Степень токсичности почв при загрязнении их пестицидами приведена в таблице 20.

Таблица 20

Отнесение пестицидов к классам опасности

(Охрана природы. Почвы. М.: Издательство стандартов, 1994)

Примечание.: знаком + отмечены ОДК.

В таблице приведена классификация пестицидов по степени опасности загрязнения земель.

Таблица 21

Классификация пестицидов по опасности загрязнения земель

(по Соколову. Цит. по Лозановской и др., 1998)

В первую группу наиболее токсичных веществ входят многие инсектициды. зооциды и средства протравления, во вторую - среднетоксичные, в третью - слаботоксичные.

Применение пестицидов резко снижает потери урожая сельскохозяйственных культур, в 2-3 раза сокращает затраты труда в сельском хозяйстве.

Признавая несомненный положительный эффект химического способа борьбы с сорняками, грызунами, болезнями растений, следует учитывать побочное негативное действие пестицидов на почву и биоту.

Охрана почв от загрязнения гербицидами и восстановление плодородия уже загрязненных токсикантами почв требует знания основных аспектов поведения гербицидов в почве, осуществления контроля за остаточными их количествами.

Обычно гербициды вносят с водой путем опрыскивания вегетирующих растений или почвы. В первом случае на растения попадает только 5-30% гербицида, в то время как 70-95% ядохимиката поступает в почву. Во втором случае (при предпосевном или довсходовом опрыскивании) все 100% гербицида попадает в почву. Другие технологии использования – разбрасывание гранулированных препаратов или их внесение с поливной водой – также приводят к тому, что в почву поступает весь примененный гербицид.

При попадании в почву гербициды связываются с органическим веществом почвы или с ее глинистой фракцией. Степень адсорбции гербицида определяется как его собственными свойствами, так и почвенными условиями. Основными почвенными свойствами, определяющими их адсорбционную способность по отношению к гербицидам, являются гранулометрический и минералогический состав, а также содержание органического вещества.

Адсорбция гербицидов почвой зависит также от внешних условий, таких как рН, температура, влажность. Так, сухая почва адсорбирует большие количества гербицида по сравнению с влажной. Влияние температуры обусловлено тем, что адсорбция является экзотермическим процессом и поэтому при повышении температуры адсорбция уменьшается.

На длительность сохранения остаточных количеств гербицидов в значительной мере влияет доза его внесения. Превышение норм расхода выше рекомендуемых, а также систематическое внесение гербицидов может привести к загрязнению почвы.

Наибольшую опасность представляют стойкие пестициды и их метаболиты, способные накапливаться и сохраняться в почвах и водах десятки лет – триазин, симтриазин, хлордан, гептахлор. При определенных условиях из метаболитов пестицидов образуются метаболиты второго порядка, роль, значение и влияние которых на окружающую среду во многих случаях остается пока неизвестными. Последствия неумеренного применения пестицидов могут быть самыми неожиданными, а главное – биологически непредсказуемыми: на смену одним видам вредных организмов часто приходят другие, которые вырабатывают иммунитет к препаратам и способны выживать даже после самых эффективных обработок. Для преодоления иммунитета устойчивых особей к пестицидам необходимо увеличивать дозу препаратов, а это усиливает опасность загрязнения почв и вод.

К сожалению, часто пестициды применяют бесконтрольно – с помощью авиации. Препараты, запрещенные в ряде развитых стран, экспортируются в менее развитые страны. Пестициды не только истребляют носителей заболеваний, вредных насекомых, сорные растения, но ведут к гибели полезных птиц и насекомых (пчел, шмелей). Сильное влияние пестициды оказывают на почвенную микробиоту. Гербициды триазинового ряда подавляют активность протеазы. При многолетнем применении хлорорганических пестицидов на 49-60% подавляется активность фосфотазы (Лозановская и др., 1998).

Гербициды угнетают дыхание почвы, процессы разложения органического вещества, понижают численность нитрификаторов и почвенных грибов. Поступая в почву, пестициды мигрируют по профилю почвы, причем скорость и глубина миграции зависят от дозы внесенного пестицида, его летучести и адсорбируемости, от водного и теплового режимов почв. Они могут проникать на глубину более двух м. При поверхностном и внутрипочвенном боковом стоке они перемещаются и скапливаются в депрессиях рельефа. Попадая в грунтовые воды даже в малых концентрациях, пестициды ухудшают свойства воды и делают ее непригодной для пищевого использования.

Применение гербицидов в нашей стране неравномерно по видам сельскохозяйственных культур, регионам и отдельным хозяйствам. При выращивании основных зерновых культур используется значительно меньше пестицидов, чем при возделывании риса, сахарной свеклы, картофеля, сои. За последние 10 лет пестицидная нагрузка на гектар пашни была выше в Астраханской, Ленинградской, Московской областях и Краснодарском крае (Деградация..., 2002).

В 1998 г. гербицидами в Российской Федерации было обработано всего 15,6 млн. га, что в два раза меньше по сравнению с применением гербицидов в 1986-1990 гг. Следует отметить, что в мире производство, применение и ассортимент пестицидов, в том числе и гербицидов, с каждым годом увеличивается.

В настоящее время в США, Великобритании, Канаде и России проводятся исследования по разработке новых путей защиты растений в земледелии без применения или с минимальным применением пестицидов и минеральных удобрений. Это методы так называемого “органического земледелия”, “биологического земледелия”, “альтернативного земледелия”. Обязательным условием при этих системах землепользования является обязательное исключение монокультуры, обязательный плодосмен во времени, севообороты с бобовыми травами.

Для предотвращения возможного загрязнения почв гербицидами в настоящее время рекомендуются следующие предупредительные меры:

● строгое соблюдение регламентов применения препаратов (норма расхода, сроки, технология внесения).

● чередование гербицидов различных по длительности токсического действия и механизмам действия на сорные растения.

● совершенствование технологии внесения (ленточное, точечное внесение и др.).

● контроль за остаточными количествами гербицидов в почве и сельскохозяйственной продукции.

● повышение квалификации специалистов по защите растений и охране окружающей среды.

Несоблюдение указанных мер при применении гербицидов может приводить к загрязнению почв.

По восстановлению загрязненных гербицидами почв применяют следующие способы:

● внесение высоких доз органических удобрений, торфа и других органических материалов с высокой степенью поглотительной способностью.

● применение активированных углей (АУ), цеолитов и препаратов на их основе.

● использование химических соединений, являющихся катализаторами или индукторами различных процессов разложения гербицидов.

● глубокая вспашка с оборотом пласта, снижающая концентрацию остатков гербицидов в пахотном слое.

● проведение промывных поливов на загрязненных участках.

● правильный подбор культур севооборота, размещение на загрязненных участках культурных растений, устойчивых к данному гербициду.

В настоящее время более 80% гербицидов, прошедших регистрацию в Российской Федерации, малотоксичны и по степени безопасности для человека и теплокровных животных превосходят гербициды первых поколений. Они являются более высоко эффективными, экономически приемлемыми и экологически безопасными.

Таким образом, оптимальным решением проблемы загрязнения почв гербицидами является их грамотное применение, позволяющее избежать отрицательных последствий для окружающей среды. Постоянное совершенствование ассортимента препаратов, появление высоко эффективных гербицидов нового поколения предполагает проведение исследований по изучению особенностей поведения гербицидов в конкретных почвенно-климатических условиях страны.

Контрольные вопросы

1. Какие негативные последствия приводит избыток минеральных удобрений в почве?

2. Как попадают в поверхностные и подземные воды минеральные удобрения и к чему это приводит?

3. Какие мероприятия необходимо применять для предотвращения загрязнения почв удобрениями?

4. Что вкладывается в понятие «пестициды» и как они подразделяются в зависимости от направления использования?

5. Как подразделяются пестициды по классам опасности?

6. Как влияют пестициды на почвенную биоту?

7. От чего зависит адсорбция пестицидов почвой?

8. Какие пестициды представляют наибольшую опасность для окружающей среды?

9. Каково влияние избытка гербицидов на свойства почв?

10. Назовите мероприятия по восстановлению загрязненных почв гербицидами.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 1561 | Нарушение авторских прав