1. Почвы. Общие понятия. Три фазы почвы. Горизонты.

Почва - это поверхностный слои земной коры, который образуется и развивается в результате взаимодействия растительности, животных, микроорганизмов, материнской породы и является самостоятельным природным образованием.

Основателем научного почвоведения является русский учёный В.В.Докучаев (1846-1903), который впервые дал определение понятиям: "почва" и "почвенный профиль", выявил главные отличительные свойства и раскрыл сущность почвообразовательного процесса. К пяти факторам почвообразования, установленным В.В.Докучаевым: материнской породе, климату, рельефу и времени, растительным и животным организмам - позже была добавлена вода (почвенная и грунтовая) и хозяйственная деятельность человека.

Любую почву можно рассматривать как гетерогенную систему, состоящую из трех фаз: твердой (минеральный скелет, органические и биологические компоненты), жидкой (почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух).

Твердая фаза почвы содержит основной запас питательных веществ для растений. Она состоит на 90 % и более из сложных минералов и примерно на 10 % и менее из органических веществ, которые играют очень важную роль в плодородии почвы. Почти половина твердой фазы почвы приходится на связанный кислород, одна треть - на кремний, более 10 % - на алюминий и железо, и только 7 % - на остальные элементы.

Совокупность мелкораздробленных (коллоидных) частиц почвы и органических веществ составляет почвенно-поглощающий комплекс (ППК). Суммарный заряд ППК большинства почв отрицательный, и тем самым он удерживает на своей поверхности в поглощенном состоянии в основном положительно заряженные ионы - катионы.

Почвенный раствор - наиболее подвижная и активная часть почвы, в которой совершаются разнообразные химические процессы и из которой растения непосредственно усваивают питательные вещества. Элементы питания, находящиеся в почвенном растворе, наиболее доступны для растений.

Почвенный воздух служит основным источником кислорода для дыхания корней растений. Он отличается от атмосферного повышенным содержанием углекислого газа и несколько меньшим – кислорода.

Строение почв характеризуют сочетанием генетических горизонтов. Генетическими называют те горизонты, которые образовались в результате общего почвообразовательного процесса, так что формирование каждого из присутствующих в почве горизонтов тесно связано (или даже обусловлено) формированием других горизонтов. Это проще всего проиллюстрировать на примере строения некоторых почв. Если заложить почвенный разрез (выкопать яму) с вертикальной передней стенкой, то на последней станет отчетливо видна последовательность генетических горизонтов.

В результате перемещения и превращения веществ почва расчленяется на отдельные слои, или горизонты, сочетание которых составляет профиль почвы.

Для горизонтов принято буквенное обозначение, позволяющее записывать строение профиля. Например, для дерново-подзолистой почвы: A0-A0A1-A1-A1A2-A2-A2B-BC-C.

Выделяются следующие типы горизонтов:

Органогенные — (подстилка (A0, O), торфяной горизонт (T), перегнойный горизонт (Ah, H), дернина (Ad), гумусовый горизонт (A) и т. д.) — характеризующиеся биогенным накоплением органического вещества.

Элювиальные — (подзолистый, лессированный, осолоделый, сегрегированный горизонты; обозначаются буквой E с индексами, либо A2) — характеризующиеся выносом органических и/или минеральных компонентов.

Иллювиальные — (B с индексами) — характеризующиеся накоплением вынесенного из элювиальных горизонтов вещества.

Метаморфические — (Bm) — образуются при трансформации минеральной части почвы на месте.

Гидрогенно-аккумулятивные — (S) — образуются в зоне максимального накопления веществ (легкорастворимые соли, гипс, карбонаты, оксиды железа и т. д.), приносимых грунтовыми водами.

Коровые — (K) — горизонты, сцементированные различными веществами (легкорастворимые соли, гипс, карбонаты, аморфный кремнезём, оксиды железа и др.).

Глеевые — (G) — с преобладающими восстановительными условиями.

Подпочвенные — материнская порода (C), из которой образовалась почва, и залегающая ниже подстилающая порода (D) иного состава.

Поверхностный горизонт, подстилка или дернина, состоит большей частью из свежеопавших и частично разложившихся листьев, веток, останков животных, грибов и других органических веществ. Окрашен обычно в темный цвет - коричневый или черный. Лежащий под ним гумусовый горизонт А1, как правило, представляет собой пористую смесь частично разложившегося органического вещества (гумуса), живых организмов и некоторых неорганических частиц. Обычно он более темный и рыхлый, чем нижние горизонты. В этих двух верхних горизонтах сконцентрирована основная часть органического вещества почвы и корни растений. О почвенном плодородии многое может сказать ее цвет. Например, темно-коричневый или черный гумусовый горизонт богат органическими веществами и азотом. В серых, желтых или красных почвах органического вещества мало, и для повышения их урожайности требуются азотные удобрения.

В лесных почвах под горизонтом А1 залегает малоплодородный подзолистый горизонт А2, имеющий светлый оттенок и непрочную структуру. В черноземных, темно-каштановых, каштановых и других типах почв этот горизонт отсутствует. Еще глубже во многих типах почв расположен горизонт В-иллювиальный, или горизонт вмывания. В него вымываются и в нем накапливаются минеральные и органические вещества из вышележащих горизонтов. Чаще всего он окрашен в бурый цвет и имеет большую плотность. Еще ниже залегает материнская горная порода С, на которой формируется почва.

Все горизонты почвы представляют собой смесь органических и минеральных элементов. Свыше 50 % минерального состава почвы составляет кремнезем (SiO2), остальную часть могут составлять глинозем, оксиды железа, магния, калия, фосфора, кальция. Органические вещества, поступающие в почву с растительным опадом, включают углеводы, белки, жиры, смолы, дубильные вещества. Органические остатки в почве минерализуются с образованием более простых веществ (вода, диоксид углерода, аммиак и др.) или превращаются в перегной, или гумус.

2. СОЗ в РК.

Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве Республики Казахстан остро стоит проблема накопления значительных объёмов запрещенных, непригодных к использованию и обезличенных устаревших пестицидов. Среди них наибольшую угрозу представляют препараты, выделенные в особую группу - стойких органических загрязнителей (СОЗ), регулируемых Стокгольмской конвенцией о СОЗ: альдрин, дильдрин, эндрин, мирекс, хлордан, гептахлор, гексахлорбензол, ДДТ, токсафен.

Пестициды, относящиеся к этой группе, обладают преимущественно высокой токсичностью, устойчивы к разрушению в естественных условиях, плохо растворимы в воде, накапливаются в жировых тканях и характеризуются мобильностью в пищевых звеньях. Кроме того, эти вещества склонны к переносу во всех средах через воздух, воду, животных. Даже в малых дозах СОЗ могут нарушить нормальные биологические функции, передаваться последующим поколениям и представлять реальную угрозу здоровью человека и окружающей среде.

В январе 2003 года в Казахстане началась реализация Проекта ПРООН/ГЭФ ?Начальная помощь Республике Казахстан по выполнению обязательств по Стокгольмской Конвенции о стойких органических загрязнителях (СОЗ)?. Органом, ответственным за выполнение проекта является Департамент экологической политики Министерства охраны окружающей среды Республики Казахстан. Руководителем проекта избран на конкурсной основе доктор географических наук, проф. Ишанкулов Марат Шайдулович.

Проект призван создать в стране потенциал для выполнения Казахстаном обязательств по Стокгольмской конвенции, подписанной страной 23 мая 2001 года, включая подготовку Плана действий по СОЗ в целях уничтожения источников СОЗ и восстановления территорий, загрязнённых ими, а также более широкий круг вопросов химической безопасности и управления химическими веществами. Повышение общего уровня информированности населения о проблемах, связанных с СОЗ в Казахстане, усиление диалога, обмен информацией и сотрудничество между всеми задействованными сторонами - ещё одна немаловажная цель проекта.

Проектом предусматривается инициирование ратификации Республикой Казахстан Стокгольмской конвенции о СОЗ и Роттердамской конвенции по процедуре предварительного обоснованного согласия в отношении отдельных опасных химических веществ и пестицидов в международной торговле

В число непосредственных задач проекта входят:

1. Создание координирующего механизма проекта по поддерживающим мероприятиям.

2. Создание потенциала для реализации проекта.

3. Оценка национальной инфраструктуры управления СОЗ и организационных возможностей.

4. Проведение предварительной инвентаризации СОЗ.

5. Поиски наилучших имеющихся технологий и наилучшей имеющейся экологической практики в сокращения и уничтожения СОЗ.

6. Определение задач и приоритетов сокращения и уничтожения СОЗ и разработка альтернатив сокращению и прекращению использования СОЗ.

7. Разработка Плана действий по СОЗ.

В рамках проекта уже подведены итоги предварительной инвентаризации устаревших пестицидов в Казахстане.

В начале 2004 года завершилась предварительная инвентаризация устаревших и непригодных к использованию пестицидов. Она проведена в рамках проекта ПРООН/ГЭФ. Начальная помощь Республике Казахстан по выполнению обязательств по Стокгольмской конвенции о СОЗ. Целью инвентаризации было выявление старых заброшенных, неучтённых, разрушенных складов пестицидов; выявление среди хранящихся пестицидов и их смесей препаратов, отнесённых к стойким органическим загрязнителям; определение объёмов непригодных к использованию пестицидов и тары из-под них.

Работа эта не столь простая, как может показаться на первый взгляд. Зачастую пестициды на складах присутствуют в виде смесей, требующих идентификации (с помощью дорогостоящих физико-химических методов анализа). Сами склады порой трудно обнаружить ввиду их разрушенного и заброшенного состояния.

Всего в результате проведенных обследований бывших складов "Сельхозхимии", складов бывших колхозов и совхозов, аэродромов сельхозавиации обнаружено более 1500 тонн пестицидов и их смесей. Из них собственно СОЗ-пестицидов 41,7 тонн. Подсчитать количество устаревших пестицидов, захороненных в закрытых и действующих могильниках ещё только предстоит. Ведь в конечном итоге их нужно будет всё-таки извлечь из могильников и уничтожить в соответствии с требованиями Стокгольмской конвенции о СОЗ.

Проведенная работа - первая, но ещё не детальная инвентаризация пестицидов на складах и хранилищах в районах и сельских округах после распада СССР.

На территории страны имеется большое количество ранее не учтённых пестицидов. Пестициды, завезенные и неиспользованные в 60-80 гг., хранятся в неприспособленных, ветхих помещениях, часто с протекающими крышами, зачастую сваленные в одну кучу. Значительные объёмы пестицидов найдены на территории полностью разрушенных складов, информация о которых отсутствует в официальных данных.

Основными причинами, приводящими к накоплению устаревших пестицидов, являются: запрещение уже приобретённых препаратов из-за повышенной токсикологической или экологической опасности; снижение спроса на пестициды из-за их недостаточной эффективности, низкой стабильности при хранении и высокой пожарной опасности; нарушение целостности упаковки; истекший срок годности препаратов. Среди залежавшихся на складах пестицидов имеются препараты, применявшиеся в сельском хозяйстве более 40 лет назад.

Всего за период проведения инвентаризации устаревших пестицидов было обследовано более 140 складов, из которых только 57 функционируют, 83 бывших склада «Сельхозхимии» полностью разрушены. На их территории нередко обнаруживаются смеси пестицидов с почвой или минеральными удобрениями. В среднем, смеси пестицидов неизвестного состава составляют 72% от общего количества выявленных пестицидов. Можно предположить, что среди смесей вполне вероятно нахождение пестицидов, отнесённых к стойким органическим загрязнителям.

Кроме самих пестицидов также требует решения вопрос утилизации тары из-под них. По предварительным данным национальной инвентаризации количество тары из-под пестицидов превышает 300 тысяч единиц. Тара представляет реальную угрозу для населения, так как часто используется в хозяйственных целях, для хранения пищевых продуктов и воды. И население мало осведомлено об исходящей от неё угрозы для здоровья.

В связи с нахождением на территории республики значительных количеств устаревших пестицидов, остро стоит вопрос об их обезвреживании с последующим уничтожением. Проведённая инвентаризация показала, насколько актуальна проблема проектирования, строительства и содержания полигонов-могильников токсичных отходов. В настоящее время на территории Казахстана имеется лишь 2 действующих могильника (в Кустанайской и Павлодарской областях).

Предварительная инвентаризация устаревших пестицидов в рамках проекта ПРООН/ГЭФ позволяет поставить ряд проблем в области управления сельскохозяйственными химикатами:

1. Отсутствие единой системы управления устаревшими пестицидами и государственного уполномоченного органа, ответственного за такое управление.

2. Отсутствие специального законодательства или соответствующих подзаконных актов.

3. Недостаточное количество специальных химико-аналитических лабораторий; слабая техническая оснащённость имеющихся лабораторий.

4. Существующие хранилища пестицидов по большей части не соответствуют требованиям и стандартам хранения опасных химических веществ.

Значительные объёмы и состояние непригодных и запрещенных к использованию пестицидов, условия их хранения, плохое состояние тары, вероятность несанкционированного доступа к ним и неконтролируемого использования в быту, масштабы риска для населения и окружающей среды, особенно в чрезвычайных природных и техногенных ситуациях (наводнения, пожары, крупные аварии и др.), выдвигают проблему устаревших пестицидов в число первоочередных эколого-социальных проблем государства, требующих немедленного и эффективного решения. С учетом того, что стойкие органические загрязнители обладают склонностью к переносу на большие расстояния в различных средах, то они представляют опасность не только для нашей страны, но и становятся угрозой благополучия мирового сообщества, то есть глобальной проблемой экологической безопасности.

Ратификация Республикой Казахстан Стокгольмской конвенции о СОЗ и выполнение обязательств по ней будет способствовать решению проблемы устаревших и непригодных к использованию пестицидов в Казахстане.