1. Эколого-химическая характеристика почвы.

Почва имеет сложный химический состав, причем содержание органических веществ в ней колеблется от 2 до 20%. Их разделяют на гуминовый и негуминовые. Негуминовые включают в себя не полностью разложившиеся остатки растений и животных, жиры и дубильные вещества, пектины и гемицеллюлозу, сахара и полисахариды, легко разлагаемые водой и поэтому не попадающие под понятие гумус.

Гумус определяется как комплексная и довольно устойчивая смесь коричневых или темно-коричневых аморфных коллоидных материалов, которые образуются из тканей многочисленных отмерших организмов – из остатков полностью разложившихся растений, животных и микроорганизмов. Своеобразные физико-химические свойства делают гумус важнейшим компонентом почвы, определяющим ее плодородие; он служит источником азота, фосфора, серы и микроэлементов для растений. Гумус повышает катионообменную емкость, воздухопроницаемость, фильтруемость, влагоемкость почвы и препятствует ее коррозии.

Гуминовые вещества на 35-92% состоят из ароматических соединений, остальное - алифатические органические вещества. Среди ароматических определены фенолы, хиноны, бензойные кислоты и азотсодержащие гетероциклы (вставить о гуминовых кислотах)

Алифатические составляющие – это преимущественно полиэфиры. Кроме того, в почве в относительно высокой концентрации содержатся свободные радикалы.

Эколого-химическая характеристика почвы определяется важнейшими для практического использования данными – общим содержанием гумуса, азота ( аммонийного, нитратного и связанного с органикой), связанной угольной кислоты( карбонаты кальция, магния), питательных веществ для растений- кальция, магния, калия, фосфора, микроэлементов, а также способностью к их биологическому усвоению.

При определении качества почвы играют роль и более простые характеристики: механический и фракционный состав, значение рН, удельный и насыпной вес, влагоемкость, гигроскопичность, теплота смачивания, объем пор и ионообменная емкость.

Основными источниками загрязнения почв вокруг городов являются предприятия черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической и энергетической промышленности. Вредные вещества попадают в почву из атмосферы в виде грубодисперсных фаз аэрозолей, входящих в состав выбросов промышленных предприятий, а также с дождем и снегом. Они также могут быть внесены в почву в виде удобрений или при поливе загрязненной водой. Степень загрязнения почв вредными веществами, распределение и перенос их на расстояние зависят от мощности, характеристик и продолжительности действия загрязняющего фактора и от ландшафтно-геоморфологических условий (сорбционной способности почвы, движения воды в горизонте, значения рН и др.) Почвы могут быть хорошим сорбентом для многих химических веществ. Тяжелые металлы из выбросов предприятий прочно связываются уже в верхнем слое. Миграция их по профилю и попадание в грунтовые воды возможны при промывном режиме и кислой реакции промывных растворов. ( Дожди, идущие со стороны газзавода, имеют преимущественно рН<7 за счет растворения кислых газов).

Изучению загрязнения почвы должно предшествовать исследования технологического процесса производства, состава используемого сырья и характеристик пылегазоочистных сооружений. Это позволяет определить группу веществ, поступающих в окружающую среду. Например, выбросы металлургических предприятий содержат Cd, Pb, Ni, Zn, Hg, Cu, Fe, Mo, Sn, Mn, Co; предприятия нефтехимической промышленности и ТЭС загрязняют почву бенз[a]пиреном и другими полициклическими ароматическими углеводородами.

Предприятия, в технологических процессах которых используется фторсодержащее сырье (суперфосфатные, кирпичные, стекольные, алюминиевые) загрязняют окружающую среду фтором и его соединениями. Попадая в почву, фтор мигрирует в растения, поэтому загрязнение фтором распространяется на площадях, значительно превышающих зоны влияния выбросов на почву.

Почва является также эффективным поглотителем многих органических соединений, которые обычно удерживаются в поверхностном плодородном слое. Среди таких веществ особое место занимают пестициды. Их можно обнаружить практически повсюду в почве, даже там, где они никогда не использовались. Они переносятся ветром, водой, попадают в почву с продуктами питания и фуражом. Устойчивость пестицидов в значительной степени зависит от типа почвы. Тяжелые глинистые почвы удерживают их дольше, чем легкие песчаные. Все пестициды весьма токсичны и довольно медленно разлагаются в почве.

Одной из важнейших экологических проблем нашего времени является загрязнение окружающей среды диоксинами - полихлорированными дибензо-п-диоксинами(ПХДД) и дибензофуранами (ПХДФ). Эти соединения практически не растворяются в воде, отличаются высоко химической устойчивостью и крайне ядовиты (ПДК^США=1нг/кг почвы). Локальные участки диоксинового заражения есть практически в любой промышленноразвитой стране и странах, пострадавших от индустриальных стран, например, во Вьетнаме.

Оперативный контроль за загрязнением почвы основан на сравнении результатов измерения содержания токсичных веществ с ПДК или ОДК для почвы.

ПДК – эта максимальная концентрация загрязняющего почву вещества, не вызывающая негативного прямого или косвенного воздействия на природную среду и здоровье человека.

ОДК (ориентировочная допустимая концентрация) – устанавливается расчетным путем. Это временный гигиенический норматив, срок действия которого 3 года.

ПДК и ОДК устанавливаются в основном для пахотного слоя почвы и выражаются в мг на 1кг почвы.

В России ПДК установлены для 200 химических соединений, в основном для тяжелых металлов и пестицидов (лишь12-15 для ЛОС).