10.2.3. Забруднення ґрунту

Найпоширеніші забруднювачі ґрунтів, що впливають на фізичні та хімічні процеси, ріст і розвиток рослин, функціонування наземних і водних екосистем, — мінеральні добрива, нафтопродукти, важкі метали, радіонукліди, пестициди. Деякі з них цілеспрямовано вносить людина для забезпечення родючості ґрунту чи з метою захисту рослин. Без урахування доз, кліматичних умов, типу ґрунту це може спричинити їх накопичення, пригнічення життєдіяльності рослин і ґрунтової фауни, передавання по ланцюгах живлення та несприятливий вплив на здоров’я людини.

Мінеральні добрива. Для компенсації втрат мінеральних речовин ґрунтом із зібраним урожаєм і підтримання родючості земель вносять добрива (Нітрогенові, фосфорні та калійні). Вносячи добрива, не завжди враховують хімічний склад ґрунту, агротехніку культури, терміни та норми внесення, що призводить до накопичення їх у ґрунті та рослинах, надходження у поверхневі води зі стоком. Нітрогенові та фосфорні добрива сприяють фіксації Нітрогену, активують діяльність ґрунтових бактерій, актиноміцетів, грибів, які руйнують рештки рослин і тварин, формуючи гумус. Крім того, добрива часто містять важкі метали та радіонукліди. 1 т суперфосфату містить 0,7—0,9 кг Плюмбуму, невеликі кількості радіоактивних елементів — Урану, Радію, Торію, 0,3 кг Кадмію.

Пестициди. Це збірна назва засобів для боротьби з бур’янами, шкідниками, грибними захворюваннями сільськогосподарських культур тощо. Деякі речовини використовують для одночасного дозрівання врожаю, скидання листя перед збиранням (дефоліанти). Найбільше їх потребує вирощування рису, винограду, а також зернових і овочевих культур на зрошуваних землях. Окремі пестициди стійкі в довкіллі, здатні до біоакумуляції, токсичні для людей і тварин (спричинюють отруєння, каліцтва, утворення злоякісних пухлин). Незважаючи на пропаганду відмови від пестицидів, їх виробництво зростає. Експерти ВООЗ вважають, що, попри концентрування пестицидів (використання упродовж 40 років хлорорганічних (ДДТ, гексахлоран) і 30 років фосфорорганічних), кількість хворих на рак не збільшилася і вплив пестицидів менший, ніж стресів, смогу, вихлопів автотранспорту, спалювання сміття.

Важкі метали — умовна назва металів, які мають щільність понад 6 г/см³, відносну атомну масу понад 50 да, більшість з яких токсична. Джерела надходження важких металів у ґрунти: відкритий видобуток корисних копалин; викиди металургійних заводів, хімічних підприємств, сміттєспалювальних фабрик, ТЕС, звалищ відходів; атмосферні опади, пожежі тощо. Поблизу гірничо-металургійних комбінатів у радіусі 5 км спостерігається висока забрудненість ґрунтів важкими металами, у радіусі 20—50 км — менша. Іноді виникають «технологічні пустелі», позбавлені гумусу та рослинності, значною мірою еродовані. Навколо великих ТЕС забруднення відбувається в радіусі 10—20 км. Важкі метали вимиваються і з відвалів золи та шлаків ТЕС. Значно забруднені ґрунти поблизу пожвавлених автомагістралей (особливо Плюмбумом, що входить до складу палива).

Важкі метали у ґрунті можуть:

• утворювати малорухливі форми у вигляді малорозчинних сполук;

• зв’язуватися у стійкі розчинні комплекси з численними органічними лігандами, зокрема гуміновими та фульвокислотами;

• мігрувати у вигляді розчинних сполук;

• накопичуватися в рослинах і передаватися ланцюгами живлення;

• поглинатися ґрунтово-поглинальним комплексом;

• потрапляти в організм ґрунтових мешканців.

Рослини мають різну стійкість до важких металів. Окремі види здатні накопичувати значні їх кількості, виступаючи в ролі геоіндикаторів. Цю здатність використовують і для очищення ґрунтів від катіонів важких металів. Важкі метали впливають і на ґрунтову біоту, порушуючи існуючу рівновагу між видами внаслідок їх різної чутливості до забруднення ґрунту. Найстійкіші до важких металів целюлозолітичні бактерії та мікроскопічні гриби.

Нафтопродукти та нафта потрапляють у ґрунти:

• під час видобутку нафти та природного газу;

• у разі аварій нафтопроводів;

• разом зі стічними водами численних галузей промисловості;

• з атмосферними опадами;

• під час роботи техніки на полях;

• змиванням із поверхні автомагістралей, автомийок і транспортних підприємств.

Нафта за високих концентрацій ізолює поживні речовини від коренів рослин, робить ґрунтову масу гідрофобною, у процесі згущування утворює асфальтоподібну масу на поверхні ґрунту, яка ускладнює обмін газами та водою між атмосферою та ґрунтом. Через вміст ароматичних і поліциклічних вуглеводів та інших сполук нафта і нафтопродукти токсичні для ґрунтової біоти.

Однак у ґрунті є численні бактерії, гриби та інші організми, здатні вибірково руйнувати ті чи інші компоненти нафти, використовуючи їх як джерело Карбону для створення біомаси. Нафта з часом руйнується; швидкість цього процесу різна для різних компонентів.

Радіонукліди. Джерела радіоактивних ізотопів у ґрунті:

• розробка родовищ уранових руд;

• випробування ядерної зброї;

• паливно-енергетичний комплекс;

• могильники радіоактивних речовин;

• аварії на АЕС;

• втрати під час переробки уранових руд.

Радіонукліди мігрують як поверхнею ґрунту, так і вглиб. Співвідношення між шляхами міграції зумовлене кліматичними умовами, сорбційними властивостями ґрунтів, діяльністю ґрунтових мікроорганізмів, розчинністю радіонуклідів, ступенем засвоєння рослинами.