Охорона грунтів від забруднення хімічними препаратами

Інтенсивна система землеробства передбачає зас-
тосування високих доз мінеральних добрив, пестицидів та інших
продуктів хімічної промисловості. При грамотному, науково об-
грунтованому і раціональному їх застосуванні підвищуються ро-
дючість грунту і урожайність сільськогосподарських культур без
зниження якості продукції.

Безсистемне внесення.мінеральних добрив спричинює нега-
тивні наслідки. Надмірне внесення азотних добрив зумовлює під-
вищення концентрації нітратів у грунтових водах. Грунт і грунтові
води забруднює також і надлишок амонійного азоту, джерелом
якого є відходи тваринництва і міські стічні води. Аномально ви-
сокі концентрації азоту в грунтах і природних водах мають місце
навколо хімічних заводів, які виробляють азотні добрива.

Вживання питної води з високим вмістом азоту негативно впли-
ває на здоров’я людей. Амонійний азот окислюється до нітратів,
на що витрачається велика кількість кисню. Тому у водоймах з ви-
сокою концентрацією цієї форми азоту згодом настає кисневе го-
лодування всіх гідробіонтів, а вода стає протухлою.

Щоб зменшити надлишок азоту в грунтах і природних водах,
слід розширювати посівні площі бобових культур, застосовувати
повільно діючі форми азотних добрив, виготовляти компости з ор-ганічних решток, запроваджувати нові технології виробництва
азотних добрив.

Вміст фосфору в грунтах порівняно невеликий, а його природні
сполуки, як правило, малодоступні для рослин. Для нормального
живлення рослин азотом, фосфором і калієм їх співвідношення в
грунті має бути 1: 1: 1 або 1: 2: 2, 5. Якщо співвідношення фос-
фору до азоту буде менше один до одного, тобто відносний вміст
фосфору менший за вміст азоту, то в тканинах рослин накопичу-
ються відновні сполуки азоту і їх концентрація може досягти
рівня канцерогенності. Тому фосфорні добрива слід систематично
вносити в грунт.

Внесений у грунт фосфор рослини засвоюють у меншій кілько-
сті, ніж азот. Коефіцієнт використання фосфору з мінеральних
добрив майже вдвічі менший, ніж азоту.

З кальцієм, алюмінієм та іншими металами фосфор утворює
нерозчинні і важкорозчинні сполуки. Все це змушує збільшувати
дози фосфорних добрив.

Підрахунки вчених агрохіміків показали, що з 10 частин фос-
фору, який витрачено на вирощування кормових рослин, одна час-
тина засвоюється людиною з продуктами харчування, три частини
залишаються увібраними грунтом, а шість частин з відходами тва-
ринницьких ферм змиваються у водойми, якщо їх не використову-
ють як органічні добрива. Ця частина фосфатів і є джерелом за-
бруднення природних вод. В наш час близько 3—4 млн т фосфатів
щорічно надходить з континентів у Світовий океан.

Одночасно відбувається інтенсивна фосфатизація суші. Основ-
ними джерелами її є виробництво і застосування мінеральних доб-
рив, біоцидів, детергентів, добування молюсків, водоростей, риб-
ний промисел, викиди промислових підприємств та ін.

Застосування фосфорних добрив у великих дозах призводить
до небажаного накопичення в грунтах деяких супутніх елементів:
стабільного стронцію, фтору, сполук урану, радію, торію та інших
елементів.

Внесення калійних добрив суттєво не впливає на навколишнє
середовище. Проте з калійними добривами вноситься значна кіль-
кість хлору. Накопичення його в грунтах, грунтових водах і водой-
мах призводить до негативних наслідків. Насамперед знижується
якість продукції багатьох сільськогосподарських культур. Так, у
картоплі формуються водянисті бульби з неприємним запахом.
Надлишки хлору негативно впливають на деякі процеси грунто-
утворення: в кислих грунтах він підкислює середовище, посилює
елювіальні процеси, а в нейтральних і лужних — спричинює солон-
цюватість.

Поряд з азотом, фосфором і калієм значну роль в житті рослин
відіграє сірка. Вона бере участь у перетворенні нітратів на аміно- кислоти. Тому при нестачі сірки в рослинах накопичується нітрат-
ний азот.

У грунтах сірки, як правило, достатньо для нормального життя
рослин. Джерелами надходження її у грунт є органічні і мінераль-
ні добрива і викиди промислових підприємств. Викиди промисло-
вих підприємств надходять в атмосферу і грунти у вигляді сухих
часток SO₂, газоподібних сполук і кислих дощів.

При забрудненні ландшафтів оксид сірки крізь продихи пот-
рапляє в асиміляційну тканину рослин і спричинює зменшення су-
марної поверхні хлоропластів, що призводить до зниження інтен-
сивності фотосинтезу і зменшення продуктивності рослин.

В атмосфері оксид сірки SO₂ окислюється в оксид SO₃. Оксиди
азоту і сірки, які викидаються в атмосферу, розчиняються в крап-
линах туману і хмар і перетворюються на кислоти, які випадають
на землю з дощовими краплинами. Кислотні дощі підвищують кис-
лотність грунту до рН = 4, 0, що негативно впливає на розвиток
культурних рослин.

Міграція мінеральних добрив з сільськогосподарських угідь у
водойми зумовлює їх евтрофікацію. Висока концентрація азоту,
фосфору та інших елементів спричинює інтенсивний розвиток во-
доростей і мікроорганізмів, процеси денінтрифікації, ресульфатації
з утворенням сірководню, метану, етилену. В таких водоймах ви-
никає гострий дефіцит кисню внаслідок використання його на ди-
хання водоростей і окислення органічних речовин.

Явище евтрофікації призводить до загибелі риби та інших тва-
рин водойми, захворювання людей і тварин, які п’ють цю воду.

Основними заходами охорони грунтів від забруднення міне-
ральними добривами та супутніми сполуками є внесення науково
обгрунтованих доз добрив, їх оптимальні форми і строки внесення.
Раціональне застосування органічних і мінеральних добрив стабі-
лізує баланс поживних елементів в грунті, не спричинює небажа-
них явищ, підвищує родючість грунту.

Ведення сільського і лісового господарства в наш час немож-
ливе без застосування пестицидів — отрутохімікатів для боротьби
з бур’янами, шкідниками і хворобами рослин. Вони захищають
сільськогосподарські і лісові культури, зберігають високий урожай.
Однак поряд з цим пестициди накопичуються в ландшафтах, вно-
сять небажані зміни в біоценозах, знищують тварин, призводять
до глибоких і незворотних порушень нормальних циклів біологіч-
ного кругообігу речовин. З продуктами харчування вони потрап-
ляють в організм людини і спричинюють захворювання або відхи-
лення від норми. Деякі з пестицидів зумовлюють мутації.

Частина пестицидів, що потрапила у грунт, затримується вбир-
ним комплексом, інша частина — з нисхідними потоками води міг-
рує в нижні горизонти.

Багато пестицидів є стійкими сполуками і тривалий час збері-
гаються в грунті. Вони переносяться вітрами, грунтовими водами
з продуктами харчування і таким чином поширюють свій вплив на
великій території. Навіть незначна концентрація пестицидів у грун-
тових водах змінює їх органо-лептичні властивості (смак, запах),
робить їх непридатними для пиття.

Якщо поле одноразово оброблене гербіцидами, то ця сполука
залишається в грунті кілька років. Це так звана залишкова ток-
сикація грунтів. Однією з її причин є ексудація отрутохімікатів
кореневою системою рослин. При обробці надземних органів рос-
лин гербіцидами їх молекули потрапляють у провідні тканини і з
внутрішнім потоком речовин досягають кореневої системи, де і за-
лишаються після відмирання рослин.

Основними заходами захисту грунтів від забруднення пестици-
дами є синтез і застосування малотоксичних і нестійких сполук,
зменшення їх доз. Вже розроблено кілька способів, які дають змо-
гу зменшити дози внесення пестицидів, не знижуючи їх ефектив-
ності. Найпоширенішими з них є застосування пестицидів одночас-
но з іншими агротехнічними заходами, застосування перспектив-
них форм отрутохімікатів, відмова від авіаційного і збільшення
наземного способу внесення, чергування застосування пестицидів
з неоднаковим механізмом дії та ін.

Частина пестицидів, яка потрапляє в грунт, через певний час
втрачає біоцидні властивості, відбувається детоксикація їх. Голов-
ний критерій детоксикації — повне розпадання молекул пестициду
на нетоксичні компоненти. У багатьох пестицидів цей процес зай-
має значний відрізок часу. Основний шлях детоксикації полярних
пестицидів — адсорбція їх колоїдним комплексом грунту. Природ-
на детоксикація відбувається також під впливом дистиляції пес-
тицидів з водними парами і перехід їх у газоподібний стан. Токси-
канти інтенсивно розпадаються під впливом ультрафіолетового
опромінення, в процесі життєдіяльності мікроорганізмів, в ткани-
нах рослин тощо.