Шлях у зону екологічної катастрофи

Ми живемо в країні, територія якої сягає 603 тис. км2. Із заходу на схід Україна простягається на 1316 км, із півночі на південь – на 900 км. Тисячі великих і малих річок, водосховищ і ставків маємо ми в розпорядженні, Україну омивають Чорне і Азовське моря. Земельний фонд країни становить 60 млн га, найродючіші ґрунти займають близько 10% території.

Проте, попри всі переваги та багатства, на сьогодні близько 15% території України, яку населяють більше ніж 10 млн осіб, перебуває у критичному екологічному стані, зокрема близько 1% – це зони екологічної катастрофи.

Йдеться насамперед про території, забруднені внаслідок Чорнобильської аварії, Донбас і Середнє Придніпров’я, де працювали (і працюють нині) екологічно небезпечні підприємства. На Поліссі через осушення земель спостерігається обміління річок, зниження рівня ґрунтових вод, у південних областях у результаті зрошення відзначаються підтоплення й засолення ґрунтів, деградація найродючіших ґрунтів – чорноземів.

За ступенем забруднення всю територію України умовно розподіляють на зони: відносно чисті – 7% загальної земельної площі, куди входять заповідники і національні парки; умовно чисті – 8%, мало забруднені – 15%; забруднені – 40%; дуже забруднені – 29%; екологічної катастрофи – 1%.

Найбільше природне багатство України – чорноземи, становлять близько 50% світового запасу. Дослідники стверджують, що вже зіпсовано 60% чорноземів, а щорічно втрачається ще 100 тис. га родючих ґрунтів. Унаслідок екстенсивного розвитку сільського та лісового господарств, неефективного ведення заповідної та інших природоохоронних справ порушилося співвідношення площ ріллі, природних кормових угідь, лісових і водних ресурсів, що призвело до інтенсивного розвитку ерозійних процесів, ущільнення орного шару ґрунту, зниження його родючості, послаблення стійкості природних ландшафтів України.

Ситуація, яка склалася, зумовлена головним чином тим, що протягом багатьох десятиріч екстенсивне використання земельних угідь не компенсувалося рівнозначними заходами щодо відтворення ґрунтів. У цьому полягає головна причина низької ефективності засобів, які застосовуються з метою інтенсифікації землеробства, водночас комплекс деградаційних процесів виснажує ґрунтові виробничі ресурси, знижує врожаї сільськогосподарських культур.

Сумно визнавати, що на сьогодні більше 50% урожаю сільськогосподарських культур вирощується на ґрунтах, оброблених хімічними добривами та різними отрутохімікатами. В Україні накопичено 12 тис. т непридатних і заборонених для використання пестицидів. Надзвичайно великої шкоди ґрунтам України також заподіяно необґрунтованою меліорацією. Такі факти не можуть залишатися без уваги суспільства.

Зараз найбільше шкодять ґрунтам водна та вітрова ерозії; відкрите спалювання рослинних решток, у результаті чого безповоротно втрачається гумус і поживні речовини; засолення і закислення ґрунтів через необґрунтовану меліорацію та внесення значних кількостей мінеральних добрив; висушування та перезволоження, в тому числі заболочування; забруднення промисловими відходами і викидами, отрутохімікатами.

Проблема екології ґрунтів має бути одним із найважливіших завдань сьогодення, адже 98% продуктів харчування, які споживає людина, отримуються за рахунок обробітку землі. Агрокультурою людина займається майже 10 тисячоліть, і за цей час існує мало прикладів стосовно бодай збереження нами природного багатства – про підвищення родючості та якості ґрунтів годі й говорити.

Пестициди. Найшкідливішим та найбільш масовим є забруднення ґрунтів пестицидами. Нераціональне застосування отрутохімікатів у сільському господарстві призводить до негативних змін у різних ланках екосистем, змінює основні властивості ґрунту, води, повітря, рослинності та харчових продуктів, що призводить до погіршення стану здоров’я та умов життя населення. Особливу тривогу в екологів викликають ґрунти навколо складів отрутохімікатів і прилеглих до них сільськогосподарських угідь. В результаті досліджень цих ґрунтів виявлено значне їх забруднення залишками хлорорганічних, фосфорорганічних та інших пестицидів.

Забруднення ґрунту пестицидами є небезпечним при прямому контакті людини із ґрунтом та в разі міграції пестицидів з ґрунту у воду, повітря, рослини. В разі дії пестицидів можливі кількісні та якісні зміни популяцій ґрунтових мікроорганізмів, зміни мікробіоценозу ґрунту, що може спричинити погіршення процесів самоочищення. Безконтрольне використання хімічних засобів захисту рослин може викликати незворотні зміни в середовищі існування людини. Розширення асортименту й обсягів використання хімічних засобів захисту рослин у другій половині ХХ століття призвело до професійних отруєнь людей пестицидами.
Міграція пестицидів із ґрунту в рослини, атмосферне повітря, підземні та поверхневі водойми збільшує пестицидне навантаження не тільки на професійні контингенти (сільськогосподарських робітників), а й на все населення в цілому, що є загрозою для здоров’я, передусім дітей.

Ситуацію, яка склалася в Україні з непридатними та забороненими до використання пестицидами, поки що не вирішено. За різними даними, тільки в Україні накопичено 21 тис. т непридатних пестицидів, які зосереджено на 5123 складах, що належать юридичним особам різних форм власності або не належать нікому.

Мінеральні добрива. Мінеральні мікродобрива – це речовини, до складу яких входять основні елементи, які підвищують родючість (азот, фосфор, калій). Макродобрива поділяються на азотні, фосфатні, калійні та комплексні.

Під час внесення в ґрунт частина добрив надходить до рослин, інша – вимивається в підземні води, мігрує з поверхневим стоком, розкладається в ґрунті з утворенням летких продуктів, які надходять у приземний шар атмосферного повітря. Компоненти азотних добрив (аміак, нітрати, сечовина) у разі надмірного внесення в ґрунт можуть мігрувати в поверхневі та підземні водойми, що призводить до забруднення останніх. Вміст нітратів у різних рослинних продуктах визначається біологічними особливостями рослин та умовами їхнього вирощування. Найбільша концентрація нітратів у зелені, коренеплодах та інших овочах (більше – у ранніх овочах та овочах, вирощених у закритому ґрунті) і баштанних. У столових буряках, редьці, редисці, ревені, листовому салаті, петрушці, шпинаті концентрація нітратів може перевищувати 2500–3500 мг/кг, у картоплі, капусті, моркві цей показник у 5–10 разів менший, а в інших овочах і зелені він становить до 0,5–1,5 мг/кг (у розрахунку на іон нітрату).

Основним джерелом нітратів для людини є овочі – буряк, картопля, морква і капуста.
З ними в організм потрапляє близько 70% добової кількості нітратів. З питною водою – приблизно 20%, решта припадає на продукти тваринного походження, переважно молоко. Концентрація нітратів у коров’ячому молоці може становити 5–50 мг/л, у грудному молоці – 0,2–40 мг/л.

В об’єктах навколишнього середовища з нітратів можуть утворюватися нітрозосполуки, більшість яких має мутагенні та канцерогенні властивості. У ґрунті та сільськогосподарських рослинах за умов надмірного використання азотних добрив за наявності амінів та амідів можуть утворюватися нітрозаміни та нітрозаміди. Нітрозосполуки відносно стабільні в об’єктах навколишнього середовища, помірно розчинні у воді, більшість їх є високолеткими. За експертними оцінками, в організм людини з питною водою, продуктами харчування, атмосферним повітрям може надійти за добу до 5–10 мкг нітрозамінів Більшість нітрозамінів та нітрозамідів визнано найсильнішими з хімічних канцерогенів. Деякі нітрозосполуки (N-нітрозометилсечовина, N-нітрозоетилсечовина) під час вагітності можуть трансплацентарно надходити в організм плода та спричиняти ембріотоксичну та тератогенну дії.

Надходження у відкриті (поверхневі) водойми добрив, які містять азот та фосфор, викликає їхню евтрофікацію, тобто сприяє розмноженню мікрофітів та водних рослин, стимулює «цвітіння» водойм. За цих умов погіршуються органолептичні властивості води, руйнуються нормальні водні біоценози, порушуються процеси самоочищення водойм. Такі водойми непридатні для централізованого господарсько-питного водопостачання.

За умов надмірного використання фосфатних добрив у ґрунті накопичується Р2О5 у такій кількості, яка здатна гальмувати процеси самоочищення. Поглинені ґрунтом фосфати малорухомі та майже не вимиваються з орного шару. Фосфатні добрива містять домішки фторвмісних сполук (від 0,2% до 4%), заліза, стронцію, селену, миш’яку (не менше 0,006%), важких металів (не менше 0,008%), у тому числі кадмію (10–30 мг/кг), радіонуклідів (урану, торію). Тому, в разі перевищення обґрунтованих норм витрат фосфатних добрив, зазначені речовини можуть забруднювати ґрунт, рослини, воду підземних та поверхневих водойм.

Калій, що входить до складу калійних добрив, не впливає на здатність ґрунтів до самоочищення та ґрунтовий біоценоз і мігрує з ґрунту надзвичайно повільно. Однак разом з калійними добривами у ґрунт надходять хлоридні аніони, які можуть призводити до штучного засолення ґрунтів, а значна кількість калію у ґрунті – до порушення співвідношення між калієм та натрієм у питній воді та харчових продуктах.

Мінеральні мікродобрива вносять у ґрунт для підвищення його родючості у відносно невеликих кількостях (у 10–100 разів менших, ніж макродобрива). До їхнього складу входять різноманітні мікроелементи. Найбільш широко використовують борні, молібденові, мідні, марганцеві, цинкові, кобальтові та інші мікродобрива. У разі перевищення норм витрат мікродобрив мікроелементи можуть накопичуватися у ґрунті та рослинах у підвищених кількостях та негативно позначатися на здоров’ї населення. Крім того, мікродобрива містять свинець, а також кадмій та миш’як. За умов нераціонального використання мікродобрив існує загроза забруднення ґрунту цими важкими металами.

Поліхлоровані біфеніли почали широко використовувати з 1930 року в різних галузях промисловості: як діелектричні рідини в трансформаторах та конденсаторах, теплообмінні рідини, у виробництві копіювального паперу та пластмас, як мастила, ізоляційні матеріали, рідини для гідравлічних систем, фунгіциди для захисту дерев та будівельних конструкцій, у виробництві пестицидів, добавок для товарів побутової хімії тощо. Широке застосування цих хімічних сполук у промисловості зумовлено їхніми унікальними фізико-хімічними властивостями: хімічною інертністю, стійкістю до високих температур, негорючістю, низьким рівнем леткості та високою діелектричною константою. ПХБ стійкі до процесів гідролізу, окиснення, біорозкладання. Найбільш ефективним засобом деструкції цих сполук є фотоліз.

В атмосферне повітря ПХБ надходять у паро­подібному стані з промисловими викидами, пестицидами та з димом сміттєспалювальних заводів або під час відкритого спалювання сміття, передусім того, яке містить пластмасу. Низькохлоровані ПХБ більш леткі та можуть переноситися в атмосфері на понад 20 000 км. Сумарний вміст ПХБ у повітрі населених місць коливається в межах від 30 пг/м2 (у сільській місцевості Нової Зеландії) до 129 пг/м2 – у містах.

В Україні вміст ПХБ виявлено у димових газах заводів із термічного оброблення твердих побутових відходів у межах 460–670 нг/м2,
у природній воді Дніпровського басейну (Київ, Дніпропетровськ, Запоріжжя, Миколаїв, Нікополь) – в середньому 41 нг/дм3. ПХБ включаються у харчові ланцюги (наприклад, водорості (планктон) – ракоподібні – риба – людина).

У разі проникнення біфенілів в організм людини чи тварини виникає комплекс патологічних симптомів, головними з яких є порушення функції печінки, гіперкератоз, пігментація шкіри, ураження центральної нервової системи.

Діоксини – одні з найнебезпечніших забруднювальних речовин довкілля, що виробляються людиною й утворюються під час виробництва, оброблення та спалювання будь-яких хлорованих вуглеводнів. Поліхлоровані дибензодіоксини (ПХДД) та поліхлоровані дибензофурани (ПХДФ) – це групи галогензаміщених ароматичних вуглеводнів з подібними хімічними та фізичними властивостями, що об’єднуються під назвою «діоксини». Діоксини – отрути, що належать до особливо небезпечних ксенобіотиків, глобальних екотоксикантів, які мають потужну мутагенну, імунодепресивну, канцерогенну, тератогенну та ембріотоксичну дії. Це отрута, що впливає на все живе – від бактерії до людини. Токсичність діоксинів зумовлюється хімічним складом та періодом розпаду (більше 10 років). Найтоксичніший із діоксинів –
2,3,7,8-ТХДД (тетрахлордибензо-п-діоксин). Перші гербіцидні препарати з групи діоксинів були синтезовані у США під час Другої світової війни для ураження рослинності в Японії, згодом використовувались армією як хімічна зброя. Діоксини є більш небезпечними речовинами, ніж нервово-паралітичні бойові отруйні речовини, вони перевищують за своєю токсичністю класичну рослинну отруту кураре і наближаються за силою негативної дії на організм людини до дифтерійного токсину.

Потужними джерелами емісії діоксинів у біо­сферу є високотемпературні технології хлорування, перероблення хлорорганічних речовин, виробництво сталі та заліза, целюлозно-паперова промисловість, спалювання палива, відходів виробництва та твердих побутових відходів (наявність у смітті повсюдно поширеного поліхлорвінілу та інших полімерів, різних сполук хлору зумовлює утворення діоксинів у димових газах). Зараз ці найнебезпечніші для людини, тварин та навколишнього середовища сполуки знаходять скрізь: у питній воді й продуктах харчування, у папері та цигарковому димі, милі,
й навіть у грудному молоці матері.

Небезпека накопичення у біосфері діоксинів зумовлена тим, що вони є найбільш сильною синтетичною отрутою, довго зберігаються у навколишньому середовищі. Діоксини інтенсивно накопичуються у ґрунті та донних відкладеннях водойм, дуже стабільні, мігрують по харчових ланцюгах і так тривалий час впливають на живі організми. Крім того, відкладаються в організмах сільськогосподарських тварин.

Завдяки наявності розуму людину виділено природою з тваринного світу. Користуючись цим, люди постійно підлаштовують природні умови для свого комфортного проживання, тим самим змінюючи навколишнє середовище тільки в гірший бік. Як наслідок – деградація ґрунтів, забруднення води, повітря й атмосфери в цілому. Для подолання цієї ситуації нам необхідна ще не одна сотня років, проте людство, здається, досі не усвідомлює важливості й глобальності тієї проблеми, яка стоїть перед ним щодо захисту землі наших дітей.

Вікторія Олійник канд. с.-г. наук

Статья опубликована в журнале «Агроиндустрия» в июне 2018 года