2. Cамоочищение почвы: понятие и оценка

Самоочищение природной среды (почва, вода) - это сочета­ние природных процессов, направленных на восстановление ее первоначальных свойств и состава. Самоочище­ние происходит непрерывно и протекает в связи с круговоротом веществ в природе. Врачи-гигиенисты еще в XIX в. указывали, что для гигиены не так важно само открытие болезнетворных зародышей, как опреде­ление условий, благоприятных их появлению и распростране­нию (Ананьева, 2003).

Процесс самоочищения почвы есть результат противодействия всему “чужому” со стороны сложившегося в почве комплекса микроорганизмов. Можно рассматривать самоочищение и как способность почвы освобождаться от любых токсических веществ. Очевидно, что такая способность обу­словлена природными процессами, направленными на уменьше­ние и/или исчезновение (детоксикацию) чужеродных веществ. Пути самоочищения почвы будут зависеть от типа чужеродных веществ. Так, органические загрязняющие вещества, например нефтепродукты, пестициды и другие, подвергаются в природной среде, в основном, микробной деградации и трансформации. Пу­ти самоочищения почвы от неорганических веществ (тяжелые металлы, сера, фтор и другие) еще мало изучены. Самоочищение почвы от пестицидов и других органических веществ, синтезированных человеком, происходит, в основном, за счет физико-химических (гидролиз, окисление, фотолиз, сорбция, улетучивание) и биологических (разложение микроор­ганизмами, трансформации и/или аккумуляция растениями) процессов (рис. 1) (Ананьева, 2003).

Основным контролем самоочи­щения почв от пестицидов является химический анализ их ос­татков. Достаточно упомянуть, что возмож­ности экотоксикологических служб в развитых странах исчер­пываются, в основном, определением около 1000 соединений, поступающих в окружающую среду. Судьба ос­тальных соединений (в мире синтезировано 6•10⁶ соединений), в том числе и пестицидов, остается во многом неизвестной. Од­нако, учитывая большое разнообразие как пестицидных соеди­нений, поступающих в почву, так и почвенных условий их применения а также ограниченную возможность их химического определения в объектах окружающей среды, очевиден недоста­ток быстрой и эффективной информации о самоочищении раз­личных почв от пестицидов. Кроме того, позна­ние процесса самоочищения почв крайне необходимо для разра­ботки подходов к его прогнозированию (Ананьева, 2003).

Минерализация органических ксенобиотиков, в результате которой происходит образование С0₂, воды и других неоргани­ческих молекул, является единственным путем освобождения окружающей среды от этих загрязнителей. На практике об исчезнове­нии ксенобиотика, а значит, самоочищении среды судят по ис­чезновению исходного соединения или результату химического анализа их остатков. Определяют скорость исчезновения (де­градации, трансформации, детоксикации) пестицида в почве, а также рассчитывают константу скорости (К) этого процесса. Показателями самоочищения почвы и других природных сред могут служить периоды практически полного исчезновения или 99%-ного (Т₉₉) и 50%-ного (Т₅₀) исчезновения химиката. Кроме того, отмечено, что органические химикаты могут подвергаться деградации лишь спустя определенный промежуток времени, который на­зывают лаг-периодом (Т_лаг). Этими показателями (Т₉₉, Т₅₀, К и Т_лаг) мы оперировали при изучении процесса самоочищения почв от пестицидов (Ананьева, 2003).