Загрязняем почву минеральными удобрениями

К минеральным удобрениям относятся неорганические химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве с целью повышения плодородия почв. Различают макро- и микроудобрения. Минеральные макроудобрений — вещества, в состав которых входят основные элементы, повышающие плодородие (азот, фосфор, калий). Согласно макроудобрений делятся на азотные, фосфатные, калийные и комплексные.

Современная технология применения минеральных удобрений предотвращает их максимальное накопление фитомассой сельскохозяйственных растений. Значительная часть удобрений вымывается в подземные воды, мигрирует с поверхностным стоком, разлагается в почве, образуя летучие продукты, поступающие в приземный слой атмосферного воздуха. Сегодня в научной литературе достаточно убедительных данных о том, что при нерациональном использовании минеральных удобрений возникает реальная опасность для здоровья человека и окружающей среды. Наибольшее внимание уделяют азотным удобрениям.

Компоненты азотных удобрений (аммиак, нитраты, мочевина) при избыточном внесении в почву могут мигрировать в поверхностные и подземные водоемы, загрязняя их. Так, в Англии за 10 лет концентрация нитратов в речной воде увеличилась на 44-48%, в результате чего более чем в 100 источниках централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения концентрация нитратов превысило 50 мг / л. Наиболее вероятно поступления нитратов (самой подвижной формы азотных удобрений) в грунтовую воду. В отдельных селах Молдовы содержание нитратов в колодезной воде достигало 100-500 мг / л. При загрязнении воды источников водоснабжения нитратами в концентрациях, превышающих 45 мг / л, у новорожденных, находящихся на искусственном вскармливании, и людей пожилого возраста может возникнуть водно-нитратной метгемоглобинемии.

Нитраты, которые являются компонентами нитратных (натриевая, кальциевая и калиевая селитры) и аммонийно-нитратных (аммиачная селитра) удобрений, а также созданные в почве из аммиака аммиачных (аммиачная вода), аммония аммонийных (сульфат аммония) и мочевины амидных азотных удобрений, является предшественниками синтеза в объектах окружающей среды нитрозосоединений. Большинство из них имеют мутагенные и канцерогенные свойства. В почве постоянно присутствуют продукты разложения белковых веществ: амины и амиды, а также, при условии чрезмерного использования азотных удобрений, — нитраты и нитриты, из которых во время трансформации в почве могут образоваться нитрозамины и нитрозамиды (N-нитрозодиметиламин, N-нитрозодиэтиламин и др. ) Нитрозосоединения могут синтезироваться в фитомассе сельскохозяйственных растений при условии вступления в них избыточного количества нитратов. Нитрозосоединения относительно стабильны в объектах окружающей среды и мало растворимые в воде. По экспертным оценкам, в организм человека с питьевой водой, продуктами питания, атмосферным воздухом может поступить до 5-10 мкг нитрозаминов в сутки. Нитрозосоединения нитрозамины и нитрозамиды могут образовываться в организме человека в результате эндогенного синтеза, достигая 7 мкг / сут. Большинство нитрозаминов и нитро-замидов являются сильными химическими канцерогенами. Некоторые нитрозосоединения  проникают в организм плода при беременности.

Поступление в открытии (поверхностные) водоемы минеральных удобрений, содержащих азот и фосфор, обусловливает их эвтрофикацию (способствует размножению микрофитов и водных растений), стимулирует «цветение» водоемов, ухудшает органолептические свойства воды, разрушает водные биоценозы, нарушает процессы самоочищения водоемов, препятствует использованию их в качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Значительную роль в загрязнении почвы играют фосфатные удобрения. Озабочены почвой фосфаты малоподвижные и только 2% их вымывается из пахотного слоя. Поэтому при чрезмерном применении фосфатных удобрений они накапливаются  в почве в таком количестве, которое способно тормозить процессы ее самоочищения. Кроме того, фосфаты с поверхностным стоком могут попадать в открытые водоемы и вызвать их эвтрофикацию. Гигиеническое значение имеет тот факт, что фосфатные удобрения содержат примеси фторсодержащих соединений (от 02 до 4%), железа, стронция, селена, мышьяка (не менее +0006%), тяжелых металлов (не менее 0008%), в том числе кадмия (10-30 мг / кг), радионуклидов (урана, тория). Поэтому при несоблюдении гигиенических норм их применения они загрязняют почву, растения, воду подземных и поверхностных водоемов. Так, с фосфатными удобрениями в почву поступает фтор в количестве 8-20 кг / га; 01-04% его мигрирует в растения, 25% вымывается в открытые водоемы, а остальные накапливается в почве и мигрирует в подземные воды, иногда способствуя увеличению уровня фтора в грунтовых водах до 20 мг / л.  Установлено, что при внесении в почву суперфосфата уровень кадмия в картофеле увеличивается в 4 раза по сравнению с нормой.

Калий, входящий в состав калийных удобрений, мигрирует из почвы в контактирующие среды чрезвычайно медленно, не оказывая негативного влияния на почвенный биоценоз и способность почвы к самоочищению. Вместе с калийными удобрениями в почву поступают хлорида анионы. Если вносят 45-50 кг / га калийных удобрений (в пересчете на К20), то вместе с ними поступает 30-35 кг / га хлорида аниона, что приводит к искусственному засоление почв. Накопление значительных количеств калия в почве может вызвать нарушение соотношения между калием и натрием в воде, пищевых продуктах и ​​негативно повлиять на здоровье человека — вызвать нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.

Минеральные микроудобрения вносят в почву в относительно небольших количествах (в 10-100 раз меньше, чем макроудобрений) для повышения ее плодородия. В их состав входят различные микроэлементы. Наиболее распространенными являются борьбе (0,5-1 кг / га), молибденовые, медных (10-15 кг / га), марганцевые (3-5 кг / га), цинковые (3-5 кг / га), кобальтовые (0, 1 0 2 кг / га) и полимикроудобрения (ПМУ-7 ПМУ-8 и другие). При превышении норм расхода микроудобрений микроэлементы могут накапливаться в почве и растениях в избыточных количествах, оказывая отрицательное влияние на здоровье населения. В состав микроудобрений входит достаточно много свинца (от 0,3 до 1%), иногда — кадмия и мышьяка. Таким образом, при нерациональном использовании микроудобрений существует реальная угроза загрязнения почвы тяжелыми металлами.