Материал: Гончарук учебник

РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Т А Б Л И Ц А 48

Содержание стойких хлорорганических пестицидов в почве

вредителей) и акарицидов (для уничтожения клещей на растениях) суммар­ но—19,1%.

Фактическое содержание пестицидов в почве иногда значительно превы­ шает среднерасчетное (0,1 мг/кг) и достигает в ряде стран катастрофических величин (табл. 48). Такое загрязнение почвы пестицидами опасно как при пря­ мом 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 микробиоце­ ноза почвы, нарушающие процессы ее самоочищения. Поэтому бесконтроль­ ное использование химических средств защиты растений приводит к необра­ тимым 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 пе­ риод 1945—1965 гг. в мире было зарегистрировано 40 тыс. случаев отравления людей пестицидами, то в последующие 20 лет только в развивающихся стра­ нах — 500 тыс. случаев острых отравлений агрохимикатами, в том числе 5 тыс. случаев с летальным исходом.

Миграция пестицидов из почвы в растения, атмосферный воздух, подзем­ ные и поверхностные водоемы приводит к увеличению нагрузки пестицидов не только на профессиональные контингента (сельскохозяйственных работни­ ков), 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 сомати­ ческих и половых клетках, приводящих к развитию новообразований, спонтан­ ным абортам и перинатальной гибели плода, врожденным аномалиям разви­ тия, бесплодию и пр.

Сегодня уделяется большое внимание повышению безопасности примене­ ния пестицидов. С этой целью во всех странах мира строго ограничено исполь-

386

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

зование пестицидов 1 -го класса опасности и стойких хлорорганических соеди­ нений (ДДТ, ГХЦГ), остановлено производство и запрещено использование полихлорированных бифенилов. Токсические и стойкие действующие вещест­ ва пестицидов заменяют более безопасными. Совершенствуют препаративные формы пестицидов с целью уменьшения подвижности и миграционной спо­ собности их действующих веществ. Научно обосновываются гигиенические нормативы и регламенты применения пестицидов: допустимая суточная доза; ПДК в почве, воде водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения, атмос­ ферном воздухе и воздухе рабочей зоны; МДУ в продуктах питания; сроки вы­ хода сельскохозяйственных работников на обработанные угодья; сроки ожи­ дания между применением пестицидов и сбором урожая и др.

Минеральные удобрения. К минеральным удобрениям относятся неорга­ нические химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в целях повышения плодородия почв. Различают макро- и микроудобрения. Минераль­ ные макроудобрения — вещества, в состав которых входят основные элемен­ ты, повышающие плодородие (азот, фосфор, калий). Соответственно макро­ удобрения делятся на азотные, фосфатные, калийные и комплексные.

За относительно непродолжительный период производство и применение в сельском хозяйстве минеральных макроудобрений существенно увеличилось. Так, если в 1952 г. мировое производство минеральных макроудобрений со­ ставляло 21 млн. т1 в год, то в последующие 20 лет оно возросло почти в 4 раза и в 1972 г. достигало 79 млн. т в год. В СССР за период 1940—1985 гг. (т. е. за 45 лет) применение минеральных удобрений увеличилось с 0,7 до 25,4 млн т. Расширился ассортимент минеральных удобрений. Например, группа азотных удобрений включает аммиачные (аммиачная вода), аммонийные (аммония суль­ фат), нитратные (калийная, натриевая и кальциевая селитра), аммонийно-нит- ратные (аммиачная селитра) и амидные (карбамид, мочевина) удобрения. В груп­ пу фосфатных удобрений входят простой и двойной суперфосфаты, преципи­ тат, основные шлаки и др. К группе калийных удобрений относится калий­ ная соль (калия хлорид), калий-магнезиальное удобрение, калийно-аммиачная селитра.

Уровень применения в сельском хозяйстве Украины в 1986—1990 гг. мине­ ральных удобрений составляли в среднем 166,4 кг/га пашни. В целом в Украи­ не в конце XX в. ежегодно применяли 5 млн т азотно-калийно-фосфатных удоб­ рений. В ассортименте минеральных удобрений преобладали азотные — 42%, а на долю калийных и фосфатных приходилось 27,5 и 30,5% соответственно. При этом уровень применения азотных минеральных удобрений ежегодно уменьшался, использование фосфатных увеличивалось, а калийных — остава­ лось без изменений.

Современная технология применения минеральных удобрений предотвра­ щает их максимальное накопление фитомассой сельскохозяйственных расте­ ний. Значительная часть удобрений вымывается в подземные воды, мигрирует

Здесь и далее по тексту объемы производства и использования минеральных удобрений приведены в перерасчете на 100% питательных веществ.

387

РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

с поверхностным стоком, разлагается в почве, образуя летучие продукты, пос­ тупающие в приземный слой атмосферного воздуха. Сегодня в научной лите­ ратуре имеется достаточно убедительных данных о том, что при нерациональ­ ном использовании минеральных удобрений возникает реальная опасность для здоровья человека и окружающей среды. Наибольшее внимание уделяют азот­ ным удобрениям.

Компоненты азотных удобрений (аммиак, нитраты, мочевина) при чрез­ мерном внесении в почву могут мигрировать в поверхностные и подземные водоемы, загрязняя их. Так, в Англии за 10 лет концентрация нитратов в реч­ ной воде увеличилась на 44—48%, вследствие чего более чем в 100 источни­ ках централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения концентрация нитратов превысила 50 мг/л. Наиболее вероятно поступление нитратов (самой подвижной формы азотных удобрений) в грунтовую воду. В отдельных селах Молдовы содержание нитратов в колодезной воде достигало 100—500 мг/л. При загрязнении воды источников водоснабжения нитратами в концентраци­ ях, превышающих 45 мг/л, у новорожденных, которые находятся на искусст­ венном вскармливании, и людей пожилого возраста может возникнуть воднонитратная метгемоглобинемия. Так, в Венгрии за период 1968—1979 гг. повы­ шенное содержание нитратов было зарегистрировано в воде колодцев 176 по­ селений (обследовали 296 сел). За этот период было зарегистрировано 234 слу­ чая водно-нитратной метгемоглобинемии у детей.

Нитраты, которые являются компонентами нитратных (натриевая, кальци­ евая и калиевая селитры) и аммонийно-нитратных (аммиачная селитра) удоб­ рений, а также образовавшиеся в почве из аммиака аммиачных (аммиачная во­ да), аммония аммонийных (сульфат аммония) и мочевины амидных азотных удобрений, являются предшественниками синтеза в объектах окружающей среды нитрозосоединений, большинство из которых обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. В почве постоянно присутствуют продукты раз­ ложения белковых веществ — амины и амиды, а также, при условии чрезмер­ ного использования азотных удобрений, — нитраты и нитриты, из которых во время трансформации в почве могут образоваться нитрозамины и нитрозамиды (N-нитрозодиметиламин, N-нитрозодиэтиламин и др.). Нитрозосоединения могут синтезироваться в фитомассе сельскохозяйственных растений при усло­ вии поступления в них избыточного количества нитратов. Нитрозосоединения относительно стабильны в объектах окружающей среды, мало растворимы в воде и большинство из них высоколетучи. По экспертным оценкам, в организм человека с питьевой водой, продуктами питания, атмосферным воздухом может поступить до 5—10 мкг нитрозаминов в сутки. Нитрозосоединения нитроза­ мины и нитрозамиды могут образовываться в организме человека в результате эндогенного синтеза, достигая 7 мкг/сут. Большинство нитрозаминов и нитрозамидов являются сильными химическими канцерогенами. Некоторые нитро­ зосоединения (N-нитрозометилмочевина, N-нитрозоэтилмочевина) проникают через трансплацентарный барьер в организм плода, оказывая эмбриотоксическое и тератогенное действие.

388

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Поступление в открытые (поверхностные) водоемы минеральных удобре­ ний, содержащих азот и фосфор, обусловливает их эвтрофикацию (способст­ вует размножению микрофитов и водных растений), стимулирует "цветение" водоемов, ухудшает органолептические свойства воды, разрушает водные био­ ценозы, нарушает процессы самоочищения водоемов и препятствует исполь­ зованию их в качестве источников централизованного хозяйственно-питьево­ го водоснабжения.

Значительную роль в загрязнении почвы играют фосфатные удобрения. Поглощенные почвой фосфаты малоподвижны и лишь 2% их вымывается из пахотного слоя. Поэтому при чрезмерном применении фосфатных удобрений в почве накапливается Р2 05 в таком количестве, которое способно тормозить процессы ее самоочищения. Кроме того, фосфаты с поверхностным стоком могут попадать в открытые водоемы и вызывать их эвтрофикацию. Гигиени­ ческое значение имеет тот факт, что фосфатные удобрения содержат примеси фторсодержащих соединений (от 0,2 до 4%), железа, стронция, селена, мышья­ ка (не менее 0,006%), тяжелых металлов (не менее 0,008%), в том числе кадмия (10—30 мг/кг), радионуклидов (урана, тория). Поэтому при несоблюдении ги­ гиенических норм их применения они загрязняют почву, растения, воду подзе­ мных и поверхностных водоемов. Так, с фосфатными удобрениями в почву по­ ступает фтор в количестве 8—20 кг/га; 0,1—0,4% его мигрирует в растения, 25% вымывается в открытые водоемы, а остальное количество накапливается в почве и мигрирует в подземные воды, иногда способствуя увеличению уров­ ня фтора в грунтовых водах до 20 мг/л. Установлено, что при внесении в почву суперфосфата уровень кадмия в картофеле увеличивается в 4 раза по сравне­ нию с контролем.

Калий, входящий в состав калийных удобрений, мигрирует из почвы в кон­ тактирующие среды чрезвычайно медленно, не оказывая негативного воздей­ ствия на почвенный биоценоз и способность почвы к самоочищению. Вместе с калийными удобрениями в почву поступают хлорида анионы. Если вносят 45—50 кг/га калийных удобрений (в перерасчете на К2 0), то вместе с ними по­ ступает 30—35 кг/га хлорида аниона, что приводит к искусственному засоле­ нию почв. Накопление значительных количеств калия в почве может вызвать нарушение соотношения между калием и натрием в питьевой воде, пищевых продуктах и отрицательно повлиять на здоровье человека — вызвать наруше­ ние деятельности сердечно-сосудистой системы.

Минеральные микроудобрения вносят в почву в относительно небольших количествах (в 10—100 раз меньше, чем макроудобрений) для повышения ее плодородия. В их состав входят разнообразные микроэлементы. Самыми распространенными являются борные (0,5—1 кг/га), молибденовые, медные (10—15 кг/га), марганцевые (3—5 кг/га), цинковые (3—5 кг/га), кобальтовые (0,1—0,2 кг/га) и полимикроудобрения (ПМУ-7, ПМУ-8 и др.) При превыше­ нии норм расхода микроудобрений микроэлементы могут накапливаться в по­ чве и растениях в избыточных количествах, оказывая отрицательное влияние на здоровье населения. В состав микроудобрений входит довольно много свин­ ца (от 0,3 до 1%), иногда — кадмия и мышьяка. Таким образом, при нерацио-

389

РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

нальном использовании микроудобрений существует реальная угроза загряз­ нения почвы тяжелыми металлами.

Структурообразователи почвы. Под структурообразователями почвы по­ нимают химические вещества, вносимые в почву сельскохозяйственных полей в целях улучшения ее структуры. К ним относятся поверхностно-активные ве­ щества, являющиеся нестабильными соединениями и относительно быстро ра­ зрушающиеся под действием почвенных микроорганизмов.

Регуляторы роста растений — это естественные и синтетические органи­ ческие соединения, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ у растений. К ним относятся производные этилена, никотиновые соединения, карбаматы, фосфониевые соединения и др. Остаточное количество этих ве­ ществ в почве и растениях зависит от норм расхода. Сроки сохранения препа­ ратов в почве, например хлорхолинхлорида, увеличиваются в случае примене­ ния в сочетании с азотными удобрениями. Синтетические регуляторы роста стабильны в почве и обладают токсичностью.

Загрязнители, попавшие в почву с бытовыми и технологическими от­ ходами. К этой группе относятся загрязнители, попавшие в почву с бытовыми, промышленными, ливневыми сточными водами, сточными водами животно­ водческих комплексов, твердыми бытовыми и промышленными отходами, ат­ мосферными выбросами промышленных предприятий, авто- и авиатранспор­ та. Химические вещества, поступающие с бытовыми отходами, сточными во­ дами населенных мест и животноводческих комплексов, являются в основном теми органическими соединениями, к обезвреживанию и минерализации кото­ рых почва приспособилась за миллионы лет эволюции. Кроме того, в почву из указанных выше источников загрязнения поступают биологические загрязни­ тели — патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, простейшие, ви­ русы, яйца геогельминтов.

Бытовые отходы — это остатки веществ и предметов, которые образуют­ ся в результате бытовой и хозяйственной деятельности человека и которые не могут быть использованы на месте образования, а их накопление и хранение нарушают санитарное состояние окружающей среды. Все бытовые отходы де­ лят на жидкие и твердые. К жидким бытовым отходам относят нечистоты из выгребов туалетов, помои (от приготовления еды, мытья посуды, полов, стирки белья и др.) и сточные воды (бытовые, ливневые). Их гигиеническая характе­ ристика приведена в разделе "Санитарная охрана водных объектов". К твер­ дым бытовым отходам относят мусор (бытовые отходы), уличный смет, отбро­ сы (отходы кухонные), отходы предприятий общественного питания, торго­ вых заведений, лечебно-профилактических, образовательных (школ, детских дошкольных учреждений, средних и высших учебных заведений) и других уч­ реждений, строительный мусор, образовавшийся во время индивидуального ремонта квартир.

В состав твердых бытовых отходов входят:

1 ) вторичное сырье (бумага, картон, текстиль, металл, кожа и др.); состав­ ляет приблизительно 25% от массы отходов;

390