4.4. Антропогенні забруднення ґрунту

4.4.1. Кислотні забруднення та їх хімічні наслідки для ґрунтів

Важливою характеристикою ґрунтового розчину є фактична кислотність, що характеризується двома показниками: активністю іонів Н⁺ (ступінь кислотності) і вмістом кислотних компонентів (кількість кислотності). На величину рН ґрунтового розчину впливають вільні органічні кислоти: винна, мурашина, масляна, корична, оцтова, фульвокислоти й інші. З мінеральних кислот велике значення має вугільна, на кількість якої впливає розчинення в ґрунтовому розчині СО₂.

Тільки за рахунок СО₂ рН розчину може знижуватися до 4–5,6. За рівнем фактичої кислотності ґрунти класифікують на:

слабокислі рН = 5 – 6;

кислі рН = 4 – 5;

сильнокислі рН = 3 – 4;

слаболужні рН = 7 – 8;

лужні рН = 8 – 9;

сильнолужні рН = 9 – 11;

нейтральні рН = 7.

Надлишкова кислотність токсична для багатьох рослин. Зменшення рН ґрунтового розчину викликає збільшення рухливості

іонів алюмінію, мангану, заліза, міді й цинку, що обумовлює зниження активності ферментів і погіршення властивостей протоплазми рослин та веде до ушкодження кореневої системи рослин.

4.4.1.1. Екологічні наслідки кислотних дощів для ґрунтів

Залежно від буферної ємності ґрунту за наявності Mg та Ca, при високому їх вмісті підвищення кислотності, вимиває такі споживні частинки, як Ca²⁺, Mg²⁺ та K⁺, а також мобілізує такі токсичні частинки, як Al³⁺ та Pb²⁺. Зменшення Ca²⁺ знижує кількість корисних дощових черв’ яків – працівників родючості.

Стосовно лісів відомо, що в 1982р. 8% німецьких лісів загинуло внаслідок кислотних дощів, у 1983 – 34%, у 1984 – 50%, у 1986 – 87% ялинок було пошкоджено за симптомами пожовтіння та втрати хвої, пригнічення росту, м’якого гниття, втрати стійкості до хвороб.

Що стосується озер та річок, то риба вмирає вже від малих кількостей у воді алюмінію, оскільки підкислена вода вбиває риб’ячу ікру, особливо лосося та форелі. Критичний рівень pH для більшісті водних видів 6,0. При зниженні рН велика кількість видів риби зникає.

Щодо стану будівель то встановлено, що пошкоджуються пам’ятники Афін швидше за останні 20 років, ніж у попередні 2400 років унаслідок кислотних дощів. Механізм полягає в тому, що осади SO₃ контактують із каменем – реагують з карбонатом кальцію; утворюється гіпс; луски гіпсу змиваються дощем – і утворюється нова вразлива поверхня.

Стосовно впливу на здоров’я людини, то SO₂ та NO_x подразнює мембрани слизових оболонок і підвищує ризик хвороб респіраторної системи. Алюміній у питній воді стимулює розвиток остеопорозу та хвороби Альцгеймера. Нітрати як компоненти кислотних вод з’єднуються з гемоглобіном. У малюків це викликає синдром синюшної дитини.

4.5. Хімічна класифікація пестицидів

Хімічні сполуки, які застосовуються як пестициди, відносять до таких класів: фосфорорганічні сполуки, хлорпохідні вуглеводні, карбамати, хлорфенольні кислоти, похідні сечовини, аміди карбонових кислот, нітро- і галогенфеноли, динітроаніліни, нітродифенілові ефіри, галогеналіфатичні й аліфатичні кислоти, арілоксиалканкарбонові кислоти, ароматичні і гетероциклічні кислоти, похідні амінокислот, кетони, пʼяти- і шестичленні гетероциклічні сполуки, триазини й ін.

Пестицидами є хімічні речовини, що застосовуються для знищення тих чи інших шкідливих організмів. Залежно від напрямку використання вони підрозділяються на кілька груп.

1. Гербіциди (диурон, симазин, атразин, монурон та ін.), що використовуються для боротьби з бур’янами.

2. Альгіциди (сульфат міді і його комплекси з алканоамінами, акролеїн і його похідні) – для боротьби з водоростями й іншою водяною рослинністю.

3. Арборициди (каяфенон, кусагард, фанерон, ТХАН, трисбен, лонтрел і ін.) – для знищення небажаної деревної і чагарникової рослинності.

4. Фунгіциди (цинеб, каптан, фталан, додин, хлорталонил, беноміл, карбоксин) – для боротьби з грибковими хворобами рослин.

5. Бактерициди (солі міді, стрептоміцин, бронопол, 2-три-хлорметил-6-хлорпіридин та ін.) – для боротьби з бактеріями і бактеріальними хворобами.

6. Інсектициди (ДДТ, ліндан, дилярин, альдрин, хлорофос, дифос, карбофос і ін.) – для боротьби зі шкідливими комахами.

7. Акарициди (бромпропілат, дикофол, динобутон, ДНОК, тетрадифон) – для боротьби з кліщами.

8. Зооциди (родентициди, ратициди, авіциди, іхтіоциди) – для боротьби зі шкідливими хребетними – гризунами (миші і пацюки), птахами і бур’янистою рибою.

9. Лимациди (метальдегід, метиокарб, трифенморф, никлосамід) – для боротьби з молюсками.

10. Нематоциди (ДД, ДДБ, трапекс, карбатіон, тиазон) – для боротьби з круглими хробаками.

11. Афіциди – для боротьби з попелицями.

До пестицидів належать також хімічні засоби стимулювання і гальмування росту рослин, препарати для видалення листя (дефоліанти) і підсушування рослин (десиканти).

Власне пестициди (діючі початки) – природні чи найчастіше синтетичні речовини, що застосовуються не в чистому вигляді, а – в різних комбінаціях з розріджувачами й ПАР. Відомо кілька тисяч діючих речовин, постійно використовується близько 500. Асортимент їх постійно обновлюється, що пов’язано з необхідністю створення більш ефективних і безпечних для людей і навколишнього середовища пестицидів, а також розвитком у комах, кліщів, грибів і бактерій резистентності при тривалому застосуванні тих самих пестицидів.

Основними характеристиками пестицидів є активність стосовно цільових організмів, вибірковість дії, безпека для людей і навколишнього середовища. Активність пестицидів залежить від їхньої здатності проникати в організм, пересуватися в ньому до місця дії і гальмувати життєво важливі процеси. Вибірковість залежить від розходжень у біохімічних процесах, ферментів і субстратів в організмах різних видів, а також від застосовуваних доз. Екологічна безпека пестицидів пов’язана з їх вибірковістю і здатністю зберігатися певний час у середовищі, не втрачаючи своєї біологічної активності. Багато пестицидів є токсичними для людей і теплокровних тварин.

Застосування пестицидів у сільському господарстві сприяє підвищенню його продуктивності і зниженню втрат.

Найбільшу небезпеку становлять стійкі пестициди і їх метаболіти, здатні накопичуватися і зберігатися в природному середовищі до кількох десятків років. За певних умов з метаболітів пестицидів утворюються метаболіти другого порядку, роль, значення і вплив яких на навколишнє середовище в багатьох випадках залишаються невідомими. Наслідки надмірного застосування пестицидів можуть бути дуже несподіваними, а головне – біологічно непередбаченими. Тому за асортиментом і технікою застосування пестицидів встановлено суворий контроль.

Пестициди вражають різні компоненти природних систем: зменшують біологічну продуктивність фітоценозів, видову розмаїтість тваринного світу, знижують чисельність корисних комах і птахів, а зрештою становлять небезпеку і для людини. Підраховано, що 98% інсектицидів і фунгіцидів, 60–95% гербіцидів не сягають об’єктів пригнічення, а потрапляють у повітря і воду. Зооциди створюють у ґрунті безжиттєве середовище.

Світове виробництво пестицидів становить близько 5 млн тонн. Зростання обсягів застосування пестицидів пояснюється тим, що екологічно більш безпечні альтернативні методи захисту рослин недостатньо розроблені, особливо стосовно боротьби з бур’янами. Усе це обумовлює особливу фактичність детального і всебічного вивчення та прогнозування всіляких змін, що виникають у біосфері під впливом цих речовин. Необхідне розроблення ефективних заходів щодо попередження небажаних наслідків інтенсивної хімізації або за керуванням функціонування екосистем в умовах забруднення.