Патологія грунтів і здоров'я людини. Моніторинг грунтів

Патологія грунтів і здоров'я людини

Гострота проблеми патології грунтів полягає не тільки в зниженні родючості грунтів і в зменшенні харчової та сировинної баз. Небезпечнішим і значно страшнішим є інше: деградація і патологія грунтів викликає патологічні зміни в здоров'ї, розвитку та фізіології організму людини і навіть в його розумовій діяльності та психіці. Людина як гетеротрофний компонент екологічних систем, споживаючи рослинну і тваринну їжу, повітря і воду є активною ланкою в локальних і регіональних потоках енергії і біохімічних циклах вуглецю, кисню, водню, азоту, фосфору, сірки, кальцію та сотень інших макро- і мікроелементів. У наш час ця роль людини та індустріальної цивілізації надзвичайно зросла. Можна стверджувати, що в районах "здорових" екологічних систем і нормальних, продуктивних грунтів народжуються та формуються фізично і духовно здорові покоління людей.

Загальновідомо, що жителі низьких гір, передгір'я і лугових степів Кавказу, Тянь-Шаню, Гімалаїв (Хунзи), України відрізняються разючим здоров'ям і довголіттям. Населення регіонів кислих, бідних, сильно вилугуваних грунтів вологого клімату характеризуються низькорослістю; діти нерідко страждають від рахіту і ламкості кісток (дефіцит кальцію). У регіонах, віддалених від океану і морів, грунти, вода та їжа збіднені йодом і міддю, а це викликає у людини захворювання щитовидної залози – зоб (особливо у жінок).

Північно-східні райони Азії відомі так званою уровською хворобою (потворний розвиток кісток). Причини цієї хвороби пов'язували з дефіцитом кальцію і вмістом в грунтових і річкових водах високої концентрації оксидів кремнію (кремнезему). Західні дослідники знаходили зв'язок між канцером шлунково-кишкового тракту і грунтами річкових долин. Розповсюдження прокази прив'язане до посушливих регіонів Азії й Африки. Багато авторів пов'язують кретинізм з дефіцитом білку в їжі людини і низькою якістю урожаю зернових.

На ці природні біохімічні зв'язки людини і грунтового покриву накладається вплив антропогенних біогеохімічних аномалій (неоаномалій). Рослини, грунти, води, повітря, продукти харчування територій великих індустріальних міст, підприємств, шахт, рудників, сміттєзвалищ, дорожних магістралей, аеропортів і т.п. забруднені та отруєні сполуками важких металів, вуглецю, вуглеводів, оксидів азоту, сірки. Стоки великих тваринницьких підприємств, надлишок добрив і різних біоцидів створюють на великих просторах небезпеку постійного отруєння грунтів, біопродукції і людини. Легеневі і серцеві хвороби, знижена народжуваність і хворобливі немовлята, слабосильні мужчини, зменшення тривалості життя – такі тривожні наслідки патології грунтів.

Світова громадськість стривожена порушенням озонового екрану, що захищає життя і здоров'я людини від космічних випромінювань. У певній мірі цьому, вірогідно, сприяють власне земні (грунтові) фактори, що ведуть до зниження інтенсивності фотосинтезу і емісії кисню. Заболочені грунти генерують оксиди азоту, сірки, вуглецю, метан, ацетилен, окиснення яких може згубно впливати на відновлення озону (О3) в стратосфері. Це може бути викликано також надлишковими дозами азотних добрив, денітрифікацією, що веде до утворення оксиду азоту та інтенсивним "диханням" едафотопів, яке посилює "парниковий" ефект.

Антропогенні забруднювачі грунтів і вод поступають в місцеві біогеохімічні потоки міграції і кругообіг речовин. З автоморфних і транзитних ландшафтів полютанти мігрують та інтенсивно накопичуються в акумулятивних низинах, в заплавах та на узбережжях озер, морів і океанів. У засушливому кліматі ці різноманітні токсини сполучаються з шкідливими легкорозчинними солями грунтів і грунтових вод. У таких умовах складається особливо тривожна і навіть драматична ситуація для населення.

Терміновим загальнодержавним завданням є глибоке екологічне і біохімічне дослідження, розробка програми необхідних оздоровчих заходів в інших регіонах екологічних катастроф. Настільки ж важливим є біохімічне районування всієї планети з метою виявлення районів з найбільш екологічно небезпечними грунтами для життя людини. Необхідна організація мережі стаціонарів грунтово-екологічних спостережень за станом едафотопів, вод, рослин, повітря і здоров'я людини.

Моніторинг грунтів

Робота з охорони грунтів припускає наявність інформації про стан грунтів, про їхні зміни під впливом антропогенних навантажень.

На відміну від атмосферного повітря і природних вод, спостереження за станом і забрудненням грунтів мінеральними й органічними токсикантами вкрай обмежене і належно не організоване. Екологічна роль грунту як вузла зв'язків біосфери, де найінтенсивніше відбуваються всі процеси обміну речовин між земною корою, гідросферою, атмосферою й організмами, що живуть на суші, визначає необхідність спеціальної організації грунтового моніторингу як невід'ємної частини загального моніторингу навколишнього середовища. Необхідність організації служби грунтового моніторингу відчувається все гостріше, оскільки величина антропогенного пресу на едафотопи постійно зростає, причому збільшуються і темпи його росту. Загальний об'єм глобальних антропогенних навантажень на грунтовий покрив можна сміливо порівнювати з дією природних факторів.

Загальний перелік завдань та задач, що постають перед грунтовим моніторингом, об'ємний. У перспективі можливі нові завдання, що виникатимуть з появою нових технологій і розширенням асортименту синтезованих хімічною промисловістю органічних і мінеральних речовин. Звичайно, частина із сьогоднішніх завдань буде знята з порядку денного в близькому майбутньому; наприклад, при переході промислових підприємств на безвідхідну технологію відпаде необхідність контролю за забрудненням грунтів хімічними речовинами. Але в даний час такий контроль ще необхідний.

Грунтовий моніторинг – це діагностика, прогноз і управління станом грунтів або контроль заради керування розширеним відтворенням їх родючості.

Найважливішими завданнями грунтового моніторингу є:

оцінка середньорічних втрат грунту внаслідок водної, іригаційної і вітрової ерозій;
виявлення регіонів з дефіцитним балансом головних елементів живлення рослин, виявлення й оцінка швидкості втрат гумусу, азоту, і фосфору; контроль за вмістом елементів живлення рослин;
контроль за зміною кислотності і лужності грунтів, особливо в районах, де застосовуються високі дози мінеральних добрив, а також при іригації, використанні промислових відходів;
контроль за зміною сольового режиму зрошуваних едафотопів та грунтів, що удобрюються;
контроль за забрудненням грунтів важкими металами внаслідок глобального осідання;
контроль за локальним забрудненням грунтів важкими металами в зоні впливу промислових підприємств і транспортних магістралей, а також пестицидами в регіонах їхнього постійного використання, детергентами і побутовими відходами на територіях з високою щільністю населення;
довгостроковий і сезонний (за фазами розвитку рослин) контроль за вологістю, температурою, структурним станом, водно-фізичними властивостями грунтів;
оцінка ймовірної зміни властивостей грунтів при проектуванні гідробудівництва, меліорації, впровадження нових аграрних технологій та систем землеробства;
інспекторський контроль за розмірами і правильністю відчуження орнопридатних грунтів для промислових і комунальних цілей.

Це найбільш загальний і, ймовірно, неповний перелік завдань, що повинен бути диференційований згідно грунтово-географічного, кліматичного й економічного районування країни.

Контрольні питання

Визначте завдання охорони грунтів.
Проаналізуйте охорону грунтів від ерозії та дефляції.
Охарактеризуйте негативний вплив переущільнення на функціонування едафотопів.
Проаналізуйте порушення біоенергетичного режиму грунтів та екосистем.
Охарактеризуйте механізми опустелювання грунтів.
Визначте негативну дію селів та зсувів на грунтовий покрив планети.
Проаналізуйте захист едафотопів від процесів вторинного засолення, осолонцювання і злитизації.
Визначте чинники вторинної кислотності грунтів.
Обгрунтуйте охорону грунтів від переосушення.
Проаналізуйте захист едафотопів від забруднення агрохімікатами.
Проаналізуйте захист едафотопів від впливу продуктів техногенезу.
Визначте зв'язок патології грунтів та здоров'я людини.
Охарактеризуйте грунтовий моніторинг.