3. Залишки пестицидів та їх вплив на довкілля

Незважаючи на те, що пестициди складають незначну частину загальної маси забруднювачів, які потрапляють у зовнішнє середовище, ці речовини можуть бути небезпечними в зв'язку з їх високою біологічною активністю. В даний час світовий асортимент пестицидів нараховує більше 100 тис. препаратів на основі, приблизно 1000 хімічних сполук. Зараз, щорічно виробляється біля 2,0 млн. т засобів захисту рослин. Світове виробництво хімікатів складає понад 100 млн. т.

Негативні наслідки застосування пестицидів в цілому пов'язані з тим, що ці речовини не тільки знищують шкідливі організми – бур'яни, шкідники, фітопатогенні мікроби, а і пригнічують життєдіяльність деяких інших організмів. Шкідливий вплив пестицидів проявляється у дії на людину – у прямій дії, чи в отруєнні харчовими продуктами, які вміщують залишкові кількості цих речовин. Одним із механізмів негативної дії цих речовин – передача і скупчення залишків стабільних пестицидів по трофічним ланцюгам. Стійкі до відповідних пестицидів флора і фауна можуть накопичувати їх у значних концентраціях. Цей процес біологічного концентрування має особливо важливе екологічне значення у харчових ланцюгах пов'язаних з водним середовищем.

Класичний приклад біологічного концентрування – накопичення ДДТ і препаратів ртуті в організмах морських птахів.

Птахи – кінцева ланка трофічного ланцюга: морська вода ® планктон ® риба, що вживає планктон ® риба хижак ® птахи хижаки, які харчуються рибою.

При цьому концентрація токсиканта від початкової ланки (морська вода) до кінцевої (птахи) може зростати у багато разів. По даним вітчизняних дослідників концентрація деяких гербіцидів у синьо-зелених водоростях може перевищувати початкову концентрацію у іригаційній воді у 150-200 разів. Причому в процесі міграції по трофічним ланцюгам пестициди, вступаючи в метаболізм можуть створювати речовини більш токсичні, ніж вихідні. Це відноситься до поліхлорбіфенілу (ПХБ), який у зовнішньому середовищі виявився більш стійким, ніж такі хлорорганічні сполуки як ДДТ.

Більш широке застосування мають хлорорганічні та фосфорорганічні сполуки, які використовуються для боротьби з хворобами та шкідниками. Серед них дуже відомі карбофос, метатіон, хлорофос. Всі вони дуже добре розчиняються у воді і дуже небезпечні для мешканців водоймищ. Біологам і працівникам сільського господарства відомо, що карбофос і хлорофос викликають масову загибель бджіл, джмелів з якими пов'язана врожайність насіння конюшини і люцерни.

У складі пестицидів велика питома вага гербіцидів. Вони також призводять до отруєння водоймищ, ґрунту, хоча сприяють полегшенню людської праці.

Швидкість розкладу пестицидів у ґрунті залежить від типу ґрунту, вмісту гумусу, температури і вологості ґрунту.

4. Мінеральні добрива та їх вплив на довкілля

В зв'язку з широким використанням мінеральних добрив порушуються питання про забруднення оточуючого середовища. Найбільшу небезпеку викликають азотнідобрива внаслідок великої рухомості нітратного азоту. Головною проблемою тут є збагачення водоймищ зв'язаним азотом ізабруднення ним ґрунтових вод. За багатьма даними на долю сільськогосподарського виробництва припадає половина зв'язаного азоту, що потрапляє у водойми.

Так дослідження водних систем штату Вісконсин (США) показали, що 42% азоту потрапляє у водойми з ґрунтовими водами, 10% - з поверхневим стоком із сільськогосподарських угідь, 30% - із каналізаційних систем і 9% - із атмосферними опадами. Збагачення води біофільним і, в першу чергу, зв'язаним азотом приводить до надмірного росту водоростей, які вмираючи піддаються анаеробному розкладу, що призводить до дефіциту кисню і загибелі риби.

Нітрати накопичуються вище допустимих норм не тільки у воді, а і в урожаї. Самі по собі нітрати не викликають особливої небезпеки для здоров'я людини і тварини, небезпечними є кислоти, які з них утворюються (солі азотистої кислоти NaNO₂, KNO₂), вони викликають тяжке захворювання крові у дітей.

Меншу загрозу представляють фосфорні добрива. Фосфат – іон мало рухомий і сильно закріплюється в ґрунті, а ортофосфат (Ca₃ (PO₄)₂) практично не токсичний для людей і тварин. Дослідження показали, що вимивання фосфору, внесеного з добривами в ґрунт, практично “не проходить”. Відомий термін “зафосфачення” чорноземів вказує на те, що скільки не вноситься його в ґрунт, він поглинається майже на 50%. Тому фосфорні добрива постійно вносяться при вирощуванні рослин.

Основним джерелом забруднення водоймищ фосфором є не сільське господарство, а промислові та побутові стоки. По даним більшості дослідників, доля сільського господарства у забрудненні води фосфором не перевищує 10-15%. Особливо серйозним джерелом забруднення цим елементом стали в останній час миючі засоби, що вміщують поліфосфати.

Специфічна особливість фосфатних добрив полягає в тому, що застосування їх у великих дозах призводить до небажаного накопичення в ґрунті ряду інших елементів: стабільного стронцію, фтору, природних радіоактивних сполук урану, радію, торію. Так з 3 ц суперфосфату може бути внесено в ґрунт від 1,5 до 10 кг стронцію.

Третій основний елемент мінеральних добрив – калій. Він не надає суттєвої шкідливої дії на оточуюче середовище. Однак разом з калійними добривами вноситься багато хлору. Останній, проникаючи в ґрунтові води може викликати ряд небажаних явищ.