17. Рослинництво. Забруднення ґрунтів та природних вод мінеральними добривами та пестицидами. Їх шкідливість та наслідки впливу цих речовин на стан ґрунтів та водойм.

Росли́нництво — галузь науки, що займається вивченням особливостей реакції нових сортів, гібридів культурних і дикорослих видів рослин на дію біотичних, абіотичних та антропогенних факторів середовища; розробляє сортові технології вирощування стабільно високих урожаїв якісної продукції на засадах інтенсифікації, енергоощадження й екологічної безпеки. До небезпечних речовин антропогенного походження, що надходять у навколишнє середовище, поряд з промисловими відходами, належать хімічні засоби боротьби з шкідливими організмами - пестициди. Обсяг цих біологічно активних і частіше високотоксичних для людини і тварин речовин, що використовуються щорічно в світовій практиці, нині досягає понад 2 млн. т. Пестициди - один із найнебезпечніших факторів забруднення навколишнього середовища. За даними ЮНЕСКО, пестициди в загальному обсязі забруднення біосфери землі займають 8- місце після таких речовин, як нафтопродукти, ПАР (поверхнево-активні речовини), фосфати, мінеральні добрива, важкі метали, окиси азоту, сірки, вуглецю та інші сполуки. Більшість пестицидів, не розчиняються у воді і для практичного використання їх випускають у таких різноманітних препаративних формах: емульгуючі концентрати, при розведенні водою утворюють водні емульсії; порошки, що змочуються, при розбавленні водою утворюють повільно осідаючі суспензії; концентрати технічної речовини, що призначені для обприскування рослин; гранульовані препарати, які містять діючу речовину і наповнювач. Способи застосування пестицидів залежать від їх призначення, препаративної форми. Це обробка посівного матеріалу інсектицидами і фунгіцидами, обприскування, обпилювання, обробка гранульованими препаратами.При обробці сільськогосподарських угідь пестицидами частина їх втрачається внаслідок знесення вітром, розсіювання в атмосфері з потоками повітря. Залежно від технології застосування і фізичних властивостей препаративної форми на рослини і ґрунт осідає 40—70% норми витрати, утворюючи початковий запас токсичної речовини. Крім того, багато пестицидів можуть поширюватися за межі оброблюваних ділянок і більш чи менш тривалий час циркулюють у біосфері. В атмосферу вони надходять безпосередньо при їх застосуванні, а також внаслідок випаровування з поверхні ґрунту, рослин, води. Потім у результаті конденсації парів і утворення краплиннорідких або твердих часток пестициди з атмосфери потрапляють у ґрунт, на поверхню рослин і у водойми, поширюючись на великих територіях. У водойми вони надходять з поверхневими і підгрунтовими стоками із сільськогосподарських угідь. Хрестоматійним прикладом глобальної міграції хлорорганічних пестицидів, зокрема ДДТ, є кумуляція їх у жирі пінгвінів, які живуть в Антарктиді.. Нагромадження пестицидів в окремих тканинах відбувається непомітно. Але коли кількість їх досягає певного рівня, вони призводять до порушення функцій найважливіших органів, захворювання і зниження стійкості організму. В останнє десятиріччя різко зросла кількість алергічних захворювань, що є одним з наслідків впливу пестицидів. Внаслідок багаточисленних досліджень рослин, комах і тварин нагромаджено досить великий матеріал про мутагенні властивості гербіцидів. У карбаматах встановлено здатність підвищувати рівень поліплоїдії у рослин, а також мутагенну активність атразину і симазину.За останні 20 років ряд масових отруєнь було викликано пестицидами. Це відбувалося, головним чином, з двох причин: внаслідок забруднення харчових продуктів під час їх перевезення і зберігання, а також у результаті використання в їжу протруєного насіння.Порівнюючи дані по Тернопільській області про забруднення об’єктів навколишнього середовища за 9 місяців 2009 та 2010 років, можна побачити, що забруднення пестицидами харчових продуктів залишилось незмінним. Тобто у 2009 році забруднення пестицидами вище гранично допустимої концентрації становило 1,2%, а в 2010 році-1,1%. Паралельно зі збільшенням використання пестицидів накопичувалися й докази їх негативної дії на довкілля. Як і попереджали екологи, швидко виявилися негативні наслідки “хімічної війни” людей проти комах і рослин:

разом зі шкідниками гинули спочатку корисні комахи (бджоли, джмелі тощо), а потім і птахи. Втрати від зниження врожаю полів і садів внаслідок вимирання запилювачів часто були вищими, ніж вигоди від “захищених” хімією площ. Істотне зниження чисельності бодай одного з домінуючих видів у біосфері звільняло екологічну нішу для інших або порушувало систему міжвидових відносин. Наслідком дуже часто було заміщення одних шкідників іншими, не менш голодними. Наприклад, на бавовникових полях США за три десятиліття змінилось аж шість шкідників. У Японії кількість шкідливих видів, необхідність регулювання чисельності яких постала перед сільським господарством, збільшилася майже удвічі за роки постійного використання пестицидів;

нарешті, згідно з основними законами популяційної екології та еволюційної біології, безперервне використання однієї й тієї ж хімічної субстанції рано чи пізно виокремлювало з усіх шкідників надстійких до отрути. Для підтвердження цього нам не треба звертатись аж до закордонного досвіду. Роки “хімічної” боротьби з тарганами вивели таку породу, для якої отруйна у недалекому минулому речовина стала мало не їжею.

Пестициди є не тільки дуже токсичними речовинами, але і досить стійкими. Стійкість пестицидів порівнюють із радіоактивними ізотопами і оцінюють також по періоду напіврозпаду – час, за який концентрація пестицидів зменшується в 2 рази.

Наша область постійно здійснює моніторинг забруднень залишковими кількостями пестицидів довкілля. Санепідслужбою області протягом поточного року проведено 5180 досліджень, з них – 79 проб або 1,8% перевищують гранично допустиму концентрацію (ГДК). Дослідження води показали, що в 0,5% проб є перевищення ГДК. В ґрунті відсоток перевищень ГДК становить - 1,9. В повітрі 6,1%.

Самими стійкими є хлорорганічні пестициди. Потрапивши в живу природу, пестициди починають власний рух, не контрольований людиною. Потрапляючи з навколишнього середовища в організм тварини, пестициди починають накопичуватися в ньому, потім, просуваючись далі по харчовому ланцюзі, пестициди концентруються в ще більшій кількості. У такий спосіб організми, що стоять на вершині харчових ланцюгів (людина або хижаки), поїдають їжу з високою концентрацією пестицидів. Таке явище називають ефектом біологічного посилення. Пестициди, потрапляючи в організм людини і накопичуючись там у великих кількостях, приводять до розвитку багатьох хронічних захворювань і гострих отруєнь, а також до збільшення кількості вроджених аномалій розвитку і дитячої смертності. Пестициди надовго затримуються в організмі, деякі залишаються в ньому назавжди. Ще однією негативною властивістю пестицидів є те, що вони можуть виводитися з організму і передаватися дітям разом з молоком матері, що годує. За твердженням дослідників, основна маса пестицидів містить у собі метаболічні отрути, які приводять до розвитку захворювань серцево-судинної, репродуктивної і травної систем. Гостра токсичність пестицидів визначається дозою, що надходить в організм людини різними шляхами (через шлунково-кишковий тракт, шкіру, легені і т.д.) і приводить до смерті. Близько 99% пестицидів, застосовуваних для обробки рослин, згодом попадають у навколишнє середовище, з якого, у свою чергу, надходять до складу сільськогосподарських продуктів, уживаних людьми і тваринами. Багато пестицидів, навіть будучи малотоксичними, мають канцерогенні і мутагенні властивості. Вони отруюють плід, організм матері і, виділяючись із молоком, негативно впливають на розвиток і ріст дитини.