Розділ 6. Вплив на здоров’я людини забруднень ґрунтів

У людини досить складні і неоднозначні взаємовідносини з ґрунтами. Ґрунти і в природних умовах не належать до вічних (як хімічні елементи) об’єктів. 30 років тому середній вміст гумусу у ґрунтах складав 3, 5%. Невміле і незбалансоване внесення добрив, використання пестицидів, розміщення просапних культур на схилах та інші помилки призвели до втрат орної землі та зниження середнього вмісту гумусу до 3 %. Що правда позитивним моментом останніх років слід вважати зменшення відведення орних земель на несільськогосподарські потреби. Якщо за кожні 5 років на початку 60–х років воно перевищувало 120 тис. га, то за останні п’ятирічку існування СРСР — майже втричі менше. Загалом в Україні розорано 55 % землі, це у тричі перевищує рівень США і вдвічі — Англії.

Ґрунт є кінцевим накопичувачем практично всіх шкідливих речовин, які згадувалися нами у розділах про забруднення повітря та гідросфери. Основними джерелами забруднення ґрунтів є велика і мала промисловості, транспорт він яких у ґрунти через атмосферу потрапляють пил, сажа і величезна кількість кислот. Від кислих дощів страждають не лише озера, де вимирає все, що не може жити у водному розчині кислоти. Дуже знижується і родючість полів та луків. Мінеральні солі впливають не лише на біоту ґрунту, але й на сам гумус, який втрачає частину осадоутворюючих елементів (Mg, Ca, K тощо) і разом з мікроелементами типу заліза чи марганцю легко вимивається з ґрунту.

Не слід забувати, що вугільний попіл з ТЕЦ є своєрідним концентратом сполук кількох елементів серед яких є уран і германій. Випадання пилу з року в рік на одні і тіж самі поля рано чи пізно підвищить їх вміст до рівня, який буде перевищувати ГДК.

Використання бензину з домішками свинцю призвело до того, що в Україні забруднення свинцем прилеглих до автомобільних доріг смуг таке, що плоди яблунь та груш, які там ростуть отруєні свинцем.

Потужними і концентрованими забруднювачами ґрунтів є зони зберігання відпрацьованих руд та порід на Донбасі.

Та “рекордні” площі забруднення належать все ж не підприємствам промисловості та засобам транспорту, а інтенсифікованому і хімізованому сільському господарству. Найбільш небезпечними із сполук, які використовуються у сільському господарстві є пестициди і нітрати.

Назва " пестициди" походить від латинського слова pestis, що означає чума. Пестицидами у наш час називають велику групу речовин переважно штучного походження, які використовують для знищення чи великого пригнічення небажаних для людини видів рослин чи живих істот. Пестициди — це узагальнюючий термін, тому дуже поширені назви вужчих груп:

Інсектициди — створені для знищення шкідливих комах;

Гербіциди — використовують для пригнічення росту бур’янів на полях культурних рослин;

Нематоди — застосовують проти чер’яків із цієї групи;

Фунгіциди — антигрибкові речовини.

До числа отрутохімікатів відносять речовини, різні за своїм хімічним складом: фосфорорганічні сполук, хлорорганічні сполуки, ртутьорганічні, препарати, що містять мідь, біологічні препарати.

Екологами встановлені наступні особливості сучасних хімічних засобів захисту рослин:

1. Крім знищення шкідливих комах чи рослин, хімічні засоби обов’язково шкодять їх природним ворогам чи багатьом іншим нешкідливим видам.

2. Метою винищення через застосування пестицидів є лише 0, 2 % усіх видів біосфери, а шкідливий ефект від них поширюється на всі 100 % видів і на людину. Це обумовлено тим, що повний ККД (коефіцієнт корисної дії) пестицідів лежить у межах 0, 1–1%, отже у найкращому випадку шкідники з’їдають лише соту частину отрути (а частіше — лише 1/500 чи 1/1000), решта дістається нейтральним чи корисним види і довго отруює довкілля

3. Чимало пестицидів мають дуже тривалий час напіврозпаду у воді й ґрунті (12 років у ДДТ, до 20 — у деяких інших). Можливо, що у підземних горизонтах він ще довший через малий вплив біологічних процесів.

4. Пестициди відносяться до сполук, які здатні накопичуватися при проходженні трофічного ланцюга. Зокрема, якщо концентрація ДДТ у воді становить – 0, 02 частин, то у водній рослинності — 0, 04, у травоїдних тварин (дрібна риба) — 10, у хижаках 1 порядку (крупна риба) — 50. Спалах емоцій шведів та інших європейців викликало у 1965 р. дев’ятсотразове перевищення встановлених ВООЗ припустимих норм вмісту решток пестицидів на основі ртуті у тканинах впольованих у лісосмугах фазанів.

Небезпека цих речовин для людини зумовлюється гонадотоксичною, ембріотропною, тератогенною (вади розвитку плода) діями, мутагенною (зміни в хромосомах), канцерогенною дією. Потрапляючи у питну воду і продукти харчування, пестициди викликають порушення діяльності центральної нервової, серцево–судинної та інших систем організму, аномалії новонароджених та зниження опірності імунної системи.

Ступінь токсичності пестицидів визначається ступенем леткості, проникнення через шкіру, здатністю до накопичення в організмі (кумуляції), ступенем і швидкістю знешкодження і виділення з організму.

Наприклад за ступенем токсичності розрізняють такі фосфорорганічні сполуки: отруйні (метафос, тіофос), які через високу токсичність заборонені до використання у сільському господарстві; високотоксичні (фосфамід), середнього ступеня токсичності (хлорофос, карбофос), малотоксичні (авенін).

Отруєння ФОС можливе на виробництві, у сільському господарстві та побуті. ФОС потрапляють в організм через органи дихання, неуражену шкіру і травний канал. Більшість ФОС наділена кумулятивною дією. Основними симптомами, які виникають внаслідок дії ФОС, є: посилення секреції сльозових, бронхіальних і потових залоз, системи травлення, уповільнення пульсу і розширення кровоносних судин, посилення скорочення м’язів очей, бронхів, кишок, жовчних і сечових шляхів. Долі спостерігається посмикування у різних групах м’язів, ураження ЦНС, зміни у психіці.

Допомога: якщо отрута попала у травний канал, постраждалому дають випити декілька склянок види із содою та промивають шлунок.

Високі концентрації нітратів у питній воді чи продуктах харчування можуть спричинити до гострих отруєнь людей. Відомо, що нітрати з тонкої кишки швидко потрапляють у кров і відновляються в нітрити. Отруєння виникає як наслідок впливу комбінацій нітратів і нітритів. Чим більше утворюється нітритів, тим сильнішою є токсична дія. Нітрити взаємодіють з оксигемоглобіном, утворюється метгемоглобін, який не має змоги зв’язувати та приносити до тканин кисень. Смерть може настати вже після прийняття всередину 3, 5 г нітрату натрію.

Клінічна картина гострого отруєння нітратами може бути різною: вона залежить від дози препарату, що потрапив до організму, бактеріального біоценозу кишок, індивідуальної чутливості організму тощо. Чутливість до нітратів збільшується в умовах гірської місцевості, за наявності в повітрі оксиду азоту, чадного газу, вуглекислоти та у випадку вживання спритних напоїв. Перші ознаки отруєння настають через 1–6 годин після надходження отрути.

Нітрати харчових продуктів викликають більш виражені клінічні прояви з боку травного каналу, серцево–судинної системи, ЦНС; нітрати води — з боку серцево–судинної, дихальної систем та ЦНС.

Важливою ознакою є синюшність шкірних покривів та похолодання кінцівок внаслідок пониження артеріального тиску та нестачу кисню. Перші ознаки отруєння серед дітей спостерігаються вже за концентрації 100 мг на 1 л води або соку. Важкі отруєння відзначаються у випадках, коли вміст нітратів у харчових продуктах, воді, напоях становить 1200 мг і більше на 1 л або на 1 кг.

Перша допомога полягає у промиванні шлунка, швидкому введенні в організм метиленового синього.

Разом з тим накопичені за останнє десятиріччя наукові дані свідчать про те, що ґрунт відіграє активну роль у виникненні та поширенні багатьох інфекційних захворювань.

Основними джерелами потрапляння збудників цих захворювань у ґрунт є теплокровні тварини, у травному каналі яких вони розмножуються. Домашні тварини та птахи великою мірою заражені збудником правця (26–64%) і екскременти широко інфікують ґрунт. Завдяки епідеміологічним та експериментальним дослідженням накопичено чимало матеріалів, які свідчать про провідну роль ґрунту в епідеміології сибірки.

Одним із основних чинників, які зумовлюють територіальну приуроченість захворюваності, є характер ґрунту. Сприятливі умови для збереження активності ґрунтових осередків сибірки є в чорноземних ґрунтах: найбільш активні осередки розміщені у місцевостях з підвищеною вологістю та заболоченістю, в заплавах рік або поблизу струмків. Захворюваність людей через безпосередній контакт із забрудненим ґрунтом реєструється у 4, 7–15% випадків.

Суттєве значення має ґрунт як опосередкований чинник у поширенні кишкових інфекцій, насамперед, дизентерії, тифо–, паратифозних захворювань та гельмінтів. Не розмножуючись, ці збудники можуть довгий час зберігатися в ґрунті, не втрачаючи патогенних властивостей від декількох днів до 3 років і більше.

Терміни виживання патогенних мікроорганізмів кишкового сімейства у ґрунті залежить від таких чинників, як кліматичні умови, тип, агресивність, окультуреність ґрунту. Відомо, що легкі за механічним складом ґрунти самоочищаються швидше, ніж важкі, оскільки в них енергійніше проходять процеси розпаду та мінералізації. Забруднені ґрунти південних регіонів країни за умови достатньої вологості самоочищаються скоріше, ніж аналогічні ґрунти північних районів.

Наведені дані відносно збудників ботулізму, сибірки, газової гангрени показують, що поведінка їх в ґрунті (терміни виживання, здатність до розмноження) зумовлюються як біологічними особливостями збудників, так і фізико–хімічними та мікробіологічними характеристиками ґрунтів і кліматичними чинниками (температура, вологість, інсоляція та ін.). Найбільш сприятливими і відповідно найбільш заразними є чорноземні ґрунти лісостепової та степової зон.

Таким чином, розробляючи профілактичні заходи, спрямовані на ліквідацію сибірки, ботулізму, необхідно враховувати не тільки епідеміологічні дані, а й ландшафтно–ґрунтові та кліматичні умови конкретної території.

Основні принципи нормування допустимих концентрацій шкідливих для людини речовин у ґрунті.

У зв’язку з інтенсивним забрудненням хімічними речовинами ґрунтів розроблені ГДК для деяких токсичних речовин у ґрунті. Принципи нормування токсичних сполук у ґрунті значно відрізняються від принципів, які покладені в основу нормування для водойм, атмосферного повітря і харчових продуктів. Різниця обумовлена тим, що пряме поступлення токсичних речовин через ґрунт у організм людини незначне і обмежене нечисельними випадками прямого контакту з ним (ручна обробка землі, ґрунтовий пил, гра дітей у пісочницях). Хімічні речовини, які попадають у ґрунт, потрапляють до організму людини головним чином через контактуючі з ґрунтом середовища: воду, повітря і рослини, по біологічним ланкам: ґрунт — рослина — людина; ґрунт — рослина — тварина — людина тощо. По цій причині при нормуванні хімічних речовин у ґрунті враховується не тільки та загроза, яку являє ґрунт при безпосередньому контакті з ним, але й, головним чином, наслідки вторинного забруднення контактуючих з ґрунтом середовищ. При цьому враховуються і інші фактори, які впливають у природних умовах на кількісний вміст і поведінку хімічних сполук у ґрунті (тип ґрунту, механічний склад, морфологія, рН, температура, мікробіоценоз, вологість тощо).

В якості хімічного показника береться так зване санітарне число — частне від поділу кількості ґрунтового білкового азоту (у мг на 100 г абсолютно сухого ґрунту) на кількість органічного азоту (у тих же одиницях). У ґрунті, як відомо, утримується певна кількість азоту, який входить до складу білкових речовин. При внесені у ґрунт забруднюючих речовин збільшується кількість органічного азоту і, відповідно, змінюється співвідношення між ним і білковим азотом.

В якості показника бактеріального забруднення ґрунту використовують титр кишкової палочки (E. coli) і титр одного з анаеробів (B. perfringens). Ці бактерії поступають у ґрунт з фекаліями. Оскільки анаероб володіє здатністю до спороутворення, він зберігається у ґрунті більш тривалий час, ніж кишкова палочка. Наявність у ґрунті анаероба при відсутності кишкової палочки свідчить про старе фекальне забруднення.

Санітарно–гельмінтологічним показником стану ґрунту є число яєць гельмінтів в 1 кг ґрунту, а санітарно–ентомологічним — наявність личинок і ляльок мух в 0, 25 м² його поверхні.