Литературный обзор
Техногенная деятельность человека стала играть роль мощного геологического фактора, ведущего к эволюционном изменению состояния и свойств верхней части литосферы. Загрязнение окружающей среды (ОС) стало столь значительным, что не может нейтрализоваться саморегуляцией биосферы. По мере ухудшения состояния ОС и биосферы, человечеству придется затрачивать все больше энергии и труда на их стабилизацию. Расчеты и наблюдения показывают, что биосфера и ОС сохраняли стационарность до тех пор, пока антропогенное потребление продукции биосферы не превышало 1 %, а в настоящее время оно достигло 17 %. При сохранении этого показателя и прекращении экономического роста полное истощение биосферы произойдет через несколько сотен лет, а при сохранении современных темпов экономического роста — во второй половине 21 века.
Охрана целостности ОС — глобальная проблема. С помощью создаваемых экологических моделей почв для отдельных регионов можно восстановить нарушенное экологическое равновесие в природе. При экологическом моделировании, чтобы разумно управлять антропогенной нагрузкой на почву, необходимо знать предельно допустимую степень загрязнения теми или иными веществами и отклонение от них. Возможно, этим требованиям сможет отвечать блок санитарно-физико-химического состояния почвы. Непрерывное образование промышленных и бытовых отходов и неполная их утилизация влечет за собой сильное загрязнение почв. Необратимые процессы, происходящие в почвах под воздействием чуждых веществ (канобиотиков) могут вызвать анаэробные превращения в почве с образованием ядовитых жидкостей и газообразных компонентов, просачивающихся в толщу почвы. Дальнейшее загрязнение снижает гумификацию почв и приводит к гибели почвенных микроорганизмов и дальнейшей деградации почв. Установление предельно допустимых норм для вредных веществ, преимущественно ядохимикатов, применяемых для защиты растений от вредителей и болезней, и определение степени отклонения от них является неотложной задачей сегодняшнего дня.
Среди многочисленных загрязнителей особое место занимают тяжёлые металлы. Среди тяжёлых металлов приоритетными загрязнителями считаются Hg, Pb, Cd, As, Zn, главным образом потому, что техногенное их накопление в окружающей среде идёт высокими темпами. Эта группа веществ обладает большим сродством к физиологически важным органическим соединениям и способна инактивировать последние. Их избыточное поступление в организм живых существ нарушает процессы метаболизма, тормозит рост и развитие.
Поскольку тяжёлые металлы поступают в организм человека травоядных животных в основном с растительной пищей, а обогащение последней происходит главным образом из почвы, почвенно-агрохимические исследования на техногенно-загрязнённых территориях приобретает важное значение. Поступившие в организм человека и животных тяжёлые металлы выводятся очень медленно. Они способны к накоплению главным образом в почках и печени. В связи с этим растительная продукция даже со слабозагрязнённых почв способна вызвать кумулятивный эффект -постепенное увеличение содержания тяжёлых металлов у человека. В настоящее время изучению тяжёлых металлов в почвах и растениях уделяется повышенное внимание.
Исследования показывают, что вокруг крупных предприятий, вдоль автомагистралей с интенсивным потоком транспорта, в городских почвах содержание большинства элементов, как правило, превышает фон и допустимые нормы. Вокруг этих объектов формируется аномалия (локальные участки) техногенного загрязнения почв ТМ (тяжелыми металлами) и канцерогенами. Госкомгидромет на основании результатов дешифровки -телевизионных спутниковых изображений определил ареалы хронического загрязнения воздушного бассейна и почвенного покрова вокруг городов
России.
В век научно- технической революции наблюдается бурное развитие всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, повышается уровень механизации и автоматизации всех производственных процессов. По мере развития промышленности, прилегающие к промышленным зонам территории подвергаются все усиливающемуся потоку техногенных выбросов отходов, территории сельскохозяйственного пользования — излишнему воздействию минеральных удобрений, ядохимикатов, пестицидов. Все это в целом приводит к очень серьезным нарушениям экологического состояния отдельных территорий. Деградация почв и почвенного покрова, почвенной биоты, растительного покрова во многих районах столь высока, что стали появляться так называемые техногенные пустыни, т.е. территории, полностью лишенные живой растительности, а частично и почв.
Химическое загрязнение и деградация почв представляют совершенно особую проблему. Почвы медленно накапливают загрязняющие вещества, выполняя при этом протекторные функции в отношении других природных образований, они защищают подземные воды от возможного химического загрязнения, удерживая загрязняющие вещества (ЗВ), которые содержатся в фильтрующихся через почву воды. Почвы также связывают многие соединения в малоподвижные и недоступные растениям формы, предохраняя тем самым растительную продукцию от попадания тяжелых металлов или других элементов и веществ. Но, выполняя эту защитную роль, почвы постепенно все в большей мере сами подвергаются загрязнению и на каком-то этапе оно может достичь таких уровней, когда почвенный покров становится или непригодным для сельскохозяйственного использования или разрушается вовсе.
В качестве одного из наиболее токсикологических опасных проявлений следует в настоящее время признать загрязнение почв тяжелыми металлами и кислотными выпадениями. Кислотные выпадения и поступление тяжелых металлов приобрело уже почти глобальный характер (или четко выраженный региональный).
Поэтому необходимо знать степень деградации химического загрязнения почв.