80

Наибольшее применение находят пестициды органической химии: хлорированные углеводороды, диены, сложные эфиры фосфорных кислот, карбаматы. При обработке посевов пестицидами основная часть их накапливается на поверхности почв и растений. Они адсорбируются органическим веществом почв и минеральными коллоидами. Сорбция токсических веществ обратима. Избытки пестицидов могут мигрировать с нисходящим гравитационным потоком и попадать в грунтовые воды. Накапливаясь в почве, они способны передаваться по цепям питания и вызывать заболевания животных и людей. Наиболее стойкие – хлорорганические соединения и группа диенов. Они могут находится в почве в течение нескольких лет. Фосфорорганические соединения и производные карбамидной кислоты теряют свою токсичность примерно через 3 месяца после применения и при распаде не образуют токсичных метаболитов.

При внесении пестицидов при помощи авиации они переносятся воздушными потоками на большие расстояния. Многие вещества этой группы и их производные обнаруживаются там, где их никогда не применяли. Например, в Антарктиде. Вместе с поверхностными водами пестициды могут попадать в водоемы

изагрязняют воду. Систематическое применение в больших количествах стойких

иобладающих кумулятивными свойствами пестицидов приводит к тому, что основным источником загрязнения водоемов становится сток талых, дождевых и грунтовых вод. Процессы естественной детоксикации идут активнее там, где наиболее интенсивны процессы минерализации органического вещества или, другими словами, работают микроорганизмы-редуценты.

Техногенное загрязнение почв

В форме твердых отходов промышленности поступает ежегодно 20– 30 млрд т различных веществ, из них 50% – органических. С твердыми отходами на поверхность почв поступают загрязнители окружающей среды. Среди них наиболее опасными считают ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, селен и фтор. Загрязнение почв тяжелыми металлами имеет разные источники, но преимущественное загрязнение ими происходит при сжигании ископаемого топлива: угля, нефти, горючих сланцев. Следовательно, с золой поступили на поверхность почв миллионы тонн металлов, значительная часть которых аккумулирована в верхних горизонтах. Основной источник загрязнения почв свинцом – выхлопные газы автомобилей. Ежегодно с ними поступает более 250 тыс. т свинца.

Тяжелые металлы поступают в почву также с удобрениями и пестицидами. Большинство соединений тяжелых металлов аккумулируются в подстилке и гумусовом горизонте. Распределение тяжелых металлов по поверхности от источника

81

загрязнения зависит от характера и особенностей источника загрязнения, метеорологических особенностей региона, в частности от розы ветров, геохимических факторов и характера ландшафта. Ареал максимального загрязнения обычно не превышает 10–15 км в радиусе от источника, но небольшие концентрации при попадании в высокие слои атмосферы могут переноситься на значительные расстояния. Металлы вовлекаются в биологический круговорот, передаются по цепям питания и, помимо воздействия на крупные организмы, понижают биологическую активность почв, влияя на жизнедеятельность ее микроценоза. В связи с этим для прогнозирования возможного загрязнения продуктами техногенеза и предотвращения нежелательных последствий необходимо принимать во внимание законы миграции химических элементов в различных природных ландшафтах и геохимических условиях.

Продукты техногенеза в зависимости от их природы и той ландшафтной обстановки, куда они попадают, могут терять токсичность, перерабатываться природными процессами либо сохраняться и накапливаться. В части ландшафтов развиваются процессы самоочищения от техногенных загрязнений, так как продукты загрязнения рассеиваются поверхностными и внутрипочвенными водами. В аккумулятивных ландшафтах продукты техногенеза консервируются и накапливаются.

Ртуть, свинец, кадмий хорошо сорбируются в верхних сантиметрах пере- гнойно-аккумулятивного горизонта разных типов почв суглинистого состава. Миграция их по почвенным слоям вглубь и вынос за пределы почвенного профиля незначительны. Но в почвах легкого состава (с большой долей фракции песка), кислых и обедненных гумусом, процессы миграции этих элементов усиливаются.

Фтор также оказывает токсическое действие на микрофлору, беспозвоночных животных и растительность. Адсорбция фтора происходит в почвах с хорошо развитым поглощающим комплексом. Растворимые соединения фтора легко перемещаются по почвенному профилю и могут попадать в грунтовые воды.

Цинк и медь менее токсичны, но более мобильны, чем свинец и кадмий. Высокое содержание органического вещества и утяжеление гранулометрического состава почв (глины, тяжелые глины) – это их естественные характеристики, они уменьшают миграционную способность цинка и его соединений, соответственно, обеспечивая накопление в профиле.

Совместное действие тяжелых металлов на живые организмы в почве оказывает более сильное ингибирующее действие (подавляет их жизнедеятельность),

82

чем при той же концентрации каждого элемента в отдельности. Имеет место явление синергизма, рассмотренное нами в разделе об экологических факторах. В разных типах почв уровень токсичности тяжелых металлов может отличаться на порядок и выше. Установлено, что, например, кадмий на неокультуренных подзолистых почвах оказывает угнетающее действие при содержании 5 мг/кг, а на окультуренных – начиная с 50 мг/кг.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Заслуживает отдельного рассмотрения загрязнение почв бенз-

пиреном – органическим веществом. С продуктами неполного сгорания угля и нефти в почву поступают полициклические ароматические углеводороды, среди которых бензпирен. По токсическому эффекту он относится к канцерогенам.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Почва – конечный резервуар аккумуляции бензпирена. Больше всего его накапливается в гумусовом горизонте. С почвенной пылью, грунтовыми водами, продуктами питания бензпирен может попадать в организм животных и человека. Почвенные микроорганизмы обладают способностью расщеплять бензпирен на нетоксичные компоненты, но процесс поступления превалирует над процессом детоксикации.

Техногенное подкисление почв

Техногенное поступление в атмосферу соединений хлора и соляной кислоты, оксидов азота и азотной кислоты, а также соединений серы приводит к выпадению кислотных дождей, адсорбции почвой газов и изменению реакции почв

вкислую сторону. Антропогенное поступление серы в почву и на поверхность растительности происходит в форме диоксида серы и других газообразных соединений и в виде кислотных дождей. Почва сорбирует диоксид серы. Скорость сорбции увеличивается с нарастанием влажности почв, повышением рН, увеличением содержания органического вещества, емкости поглощения и удельной поверхности почв. Воздушно-сухие почвы сорбируют 1–5, а влажные – 9–67 мг SO2 /г почвы [31]. Почвы сорбируют также и восстановленные соединения серы: сероводород, метилмеркаптан, сероуглерод и др. Диоксид серы в атмосфере окисляется в триоксид серы.

Оксиды серы и азота, выделяемые в процессе техногенеза, при растворении

вжидкой фазе облаков и тумана превращаются в кислоты и выпадают с осадками. Выбросы серной кислоты часто сочетаются с выбросами тяжелых металлов, окси-