Агрогеохимия и техногенез

Важным моментом в развитии учения о биогеохимических провинциях является техногенез. Усиливающийся масштаб техногенеза предсказывал Вернадский (1926 г.) в работе о развитии биосферы и переходе ее в ноосферу. Сравнимость техногенных и природных геохимических явлений предполагал и Ферсман (1934 г.). Объем промышленных выбросов неорганических и органических соединений весьма значителен. Так, например, выбросы фтора в виде фтористого водорода составляют 8 млн т в год, фторорганических веществ — 1 млн т в год. Десятками млн тонн измеряются и техногенные миграции таких высокотоксичных элементов, как Щ, Сс1, РЬ, Т1, Аб и их соединений (Сает и др., 1991). При этом следует учитывать не только мощность промышленных выбросов, но и локальность — концентрирование в окружающей среде, в результате чего возникают вторичные биогеохимические провинции. Источники формирования таких провинций, как правило, известны. В них, как и в классических — естественных биогеохимических провинциях, возникают микроэле-ментозы животных и человека, на фоне которых распространяются заболевания и другой этиологии.

Антропогенная дистрофикация почв, определяющаяся снижением содержания гумуса, сопровождается значительными изменениями не только качественного состава минеральных питательных элементов, но происходят, часто трудно предсказуемые, снижение или резкое усиление доступности химических элементов растениям.

В условиях вторичных биогеохимических аномалий, возникающих в зоне загрязнения автодорог, при планировании выращивания сельскохозяйственных культур необходимо учитывать расстояние от дороги, преимущественное направление ветров, рельеф и др. В качестве мероприятий, снижающих поступление ксенобиотиков в почву и растения, предлагают посадки лесозащитных полос. Таким образом, в случае автодорог — источников загрязнения применяют те же способы охраны, что и при использовании для сельскохозяйственных нужд земель, подверженных загрязнению из других источников (предприятия горнодобывающей, металлургической, химической и др. промышленности). Вводятся также ограничения на виды сельскохозяйственных культур, которые допустимо выращивать при повышенных концентрациях в среде элементов-токсикантов. При этом учитывают как действие токсикантов на рост и урожайность данной культуры, так и накопление токсикантов в съедобной части растения. Поэтому наиболее часто в местах поступления избыточных количеств тяжелых металлов рекомендуют выращивать технические культуры, при условии, что их качество изменяется в допустимых нормах. В практике одним из наиболее простых методов снижения доступности тяжелых металлов является известкование почвы.

Во всех случаях, когда возможно загрязнение почв, вод и продукции растениеводства, необходимость мониторинговых исследований не вызывает сомнений. Применение органических, минеральных и любых нетрадиционных удобрений должно быть разрешено после химического анализа элементов-примесей. Рекомендуют учитывать нормы и качество удобрений предыдущих лет. Следует подчеркнуть, что предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в растениях накапливаются и при содержании элемента в почве более низком, чем те, при которых наступает сильное угнетение и гибель растений.

Известно, что у растений, в течение нескольких поколений выращиваемых в условиях повышенного содержания одного или нескольких тяжелых металлов, появляются определенные адаптационные реакции, возрастает устойчивость к соответствующим токсикантам. Однако не всегда следует использовать для последующих посевов семена растений, адаптированных к высоким концентрациям тяжелых металлов. Например, выращивание нескольких поколений злаков (4—5) в среде с повышенным содержанием меди усиливает потребность растений в этом элементе и иногда приводит к интенсификации накопления не только меди, но и сопутствующих ей элементов. Выявлено (Школьник, Алексеева-Попова, 1983), что растения, неустойчивые к высоким концентрациям свинца в среде, отличаются и большим его накоплением. При загрязнении среды свинцом ухудшается питание растений фосфором, а так как нечерноземные почвы часто исходно требуют внесения фосфора, то, следовательно, обнаружение повышенных концентраций свинца предполагает необходимость внесения увеличенных доз фосфора. В соответствии с этим предварительное насыщение среды фосфором уменьшает поступление свинца, но одновременно и многих эссен-циальных микроэлементов. Поэтому территории, загрязненные тяжелыми металлами требуют специальных исследований по применению макро- и микроудобрений.

Таким образом, антропогенное накопление токсических веществ в биосфере ведет к сложным изменениям в структуре и функционировании природных экосистем. Естественная биогеохимическая мозаичность биосферы и появление многочисленных антропогенных биогеохимических провинций и субрегионов различной выраженности требуют сознательного, научно обоснованного подхода к учету биогеохимических особенностей территорий в любой деятельности, которая может привести к изменению биогеохимической обстановки или создания сред жизнеобеспечения человека.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >