Хімічні елементи земної кори

Літосфера - верхня тверда оболонка Землі, поступово з глибиною переходить усфері з меншою площею речовини. Включає земну кору і верхню мантію Землі.Мощность літосфери 50 - 200 км, в тому числі земної кори - до 50 -75 км на континенті і 5 - 10 км на дні океану. Верхні шари літосфери (до 2 - 3 км, понекоторим даними, - до 8,5 км) називаються літобіосферой.

Хімічний склад земної кори представлений в табл. 9.1.

Таблиця 9.1. Хімічний склад земної кори на глибинах 10 - 20 км

Природні хімічні сполуки елементів земної кори називаються мінералами. Зних складаються численні типи гірських порід. Основними групами гірських породявляются магматичні, осадові і метаморфічні.

Людина практично не впливає на літосферу, хоча верхні горизонти земнойкори піддаються сильній трансформації в результаті експлуатації месторожденійполезних копалин.

Природні ресурси - це тіла і сили природи, які використовуються людиною дляподдержанія свого існування. До них відносяться сонячне світло, вода, повітря, грунт, рослини, тварини, корисні копалини і все інше, що ні созданочеловеком, але без чого він не може існувати ні як жива істота, ні какпроізводітель.

Природні ресурси класифікують у відповідності з наступними ознаками:

- по їх використанню - на виробничі (сільськогосподарські іпромишленние), з охорони здоров`я (рекреаційні), естетичні, наукові та ін .;

- за належністю до тих чи інших компонентів природи - на земельні, водні, мінеральні, тваринного або рослинного світу та ін .;

- по замінності - на замінні (наприклад, паливно-мінеральні енергетіческіересурси можна замінити вітрової, сонячної енергією) і незамінні (кіслородвоздуха для дихання або прісну воду для пиття замінити нічим);

- по вичерпності - на вичерпні і невичерпні.

Наведені вище ознаки дозволяють представити кілька классіфікаційпріродних ресурсів, кожна з яких має свої переваги і недостаткі.Большой інтерес для науки і практики представляє розподіл природних ресурсів попрізнаку вичерпності.

Невичерпні (невичерпні) ресурси - кількісно невичерпна частина природнихресурсів (сонячна енергія, морські припливи, поточна вода, атмосфера, хоча прізначітельних забрудненнях вона може переходити в категорію вичерпних).

Вичерпні - ресурси, кількість яких невпинно зменшується в міру іхдобичі або вилучення з природного середовища. Вони в свою чергу діляться навозобновімие (рослинність, тваринний світ, вода, повітря, грунт) іневозобновімие (мінеральні). Вони можуть бути виснажені як тому, що невосполняются в результаті природних процесів (мідь, залізо, алюміній і ін.), Так і тому, що їх запаси поповнюються повільніше, ніж відбувається іхпотребленіе (нафта, вугілля, горючі сланці). Тому в майбутньому человечествупотребуется пошук засобів і методів більш ефективного іспользованіяневозобновімих ресурсів, в тому числі методів переробки вторинної сировини. Внастоящее час використовуються майже всі елементи періодичної сістемиД.І.Менделеева.

Ступінь застосування і переробки численних видів мінеральної сирьяопределяет прогрес і добробут суспільства. Основними сировинними ресурсаміслужат метали, вода, мінеральне і органічне сировину. Темпи експлуатацііземних надр прискорюються з року в рік. За останні 100 років щорічне потребленіеугля, заліза, марганцю і нікелю збільшилася в 50-60 разів, вольфраму, алюмінію, молібдену і калію в 200 - 1000 разів.

В останні роки зріс видобуток енергетичних ресурсів - нафти, пріродногогаза. Так, в 1991 році в світі було видобуто 3340 млн. Тонн нафти, з них майже 40% припадає на США, Саудівську Аравію і Росію. Природного газу видобуто 2115 млрд.м³, з них на Росію пріходітся38%, на США - близько 24%. Зросла в світі видобуток золота і алмазів.

Сучасна епоха характеризується все зростаючим потребленіеммінерально-сировинних ресурсів. Тому виникає проблема більш раціонального використання мінеральних ресурсів, яку можна вирішити такими методами:

- створення нових високоефективних способів геологічної розвідки корисних копалин, ресурсозберігаючих методів видобутку;

- комплексне використання мінеральної сировини;

- скорочення втрат сировини на всіх етапах освоєння і використання запасів надр, особливо на стадіях збагачення і переробки сировини;

- створення нових речовин, органічний синтез мінеральної сировини.

Крім того, важлива роль в раціональному використанні природних ресурсовпрінадлежіт ресурсозберігаючих технологій, що дозволяє забезпечити перш всегоенергетіческую ефективність - співвідношення між витрачається енергією іполезним продуктом, одержуваним при цих витратах. Як зазначає Т. Міллер (1993), використовувати високоякісну енергію, видобуту з ядерного палива, внізкокачественную для обігріву осель - «це все одно, що різати маслоціркулярной пилкою або бити мух ковальським молотом». Тому основним прінціпоміспользованія енергії повинно бути відповідність якості енергії поставленнимзадачам. Для обігріву осель можна використовувати сонячну енергію, енергіютермальних джерел, вітру, що вже застосовується в деяких країнах. На рис.9.1 (див. На с. 90) показані моделі двох типів суспільства: суспільство одноразовогопотребленія, що створює відходи, і природозберігаючих суспільство.

Другий тип суспільства - це суспільство майбутнього, в основі якого лежить разумноеіспользованіе енергії і рециркуляції речовини, вторинне іспользованіеневозобновімих ресурсів, а також (що особливо важливо) не повинно проісходітьпревишеніе порога екологічної стійкості навколишнього середовища. Наприклад, значно простіше і дешевше запобігти потраплянню забруднюючих речовин впріродную середу, ніж намагатися очистити її від цього забруднення. Отходипроізводства, побуту, транспорту і т.д. можуть реально і потенціальноіспользоваться як продукти в інших галузях народного господарства або в ходерегенераціі.

Шкідливі відходи повинні піддаватися нейтралізації, а невикористовувані счітаютсяотбросамі. Основні види відходів діляться на побутові, відходи виробництва і виробничих споживання.

1. Побутові (комунальні) тверді (в тому числі тверда складова стічних вод-їх осад) покидьки, які не утилізовані в побуті, що утворюються в результатеамортізаціі предметів побуту і самого життя людей (включаючи лазні, пральні, їдальні, лікарні та ін.). Для знищення побутових відходів споруджують мощниемусоросжігательние установки або заводи, які дають електроенергію або пар, що йдуть на обігрів підприємств і житла.

2. Відходи виробництва (промислові) - залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, що утворилися при виробництві продукції. Вони можуть битьбезвозвратнимі (випаровування, угар, усушка) і поворотними, подлежащіміпереработке. За даними зарубіжних джерел, в країнах ЄЕС 60% побутових отходовподвергается поховання, 33% спалюється і 7% компостується, Що ж касаетсяпромишленних і сільськогосподарських відходів, то понад 60 і 95% соответственноподвергаются інтенсивної переробці.

3. Відходи виробничого споживання - непридатні для дальнейшегоіспользованія машини, механізми, інструменти та ін. Вони можуть битьсельскохозяйственнимі, будівельними, виробничими, радіоактівнимі.Последніе вельми небезпечні і потребують ретельного похованні або дезактивації.

В останні роки збільшилася кількість небезпечних (токсичних) відходів, способнихвизивать отруєння чи інші ураження живих істот. Це перш за все невикористані різні отрутохімікати в сільському господарстві, відходи промишленнихпроізводств, що містять канцерогенні і мутагенні речовини. У Росії до опаснимотходам відносять 10% від маси твердих побутових відходів, в США - 41%, вВелікобрітаніі - 3%, в Японії - 0,3%.

На території багатьох країн є так звані «пастки», тобто давнозабитие поховання небезпечних відходів, на яких згодом побудували житлові будинки інші об`єкти, що дають про себе знати появою дивних захворювань местногонаселенія. До таких «пасток» можна віднести і місця проведення ядерних іспитанійв мирних цілях. Існуючі проекти (частково реалізовані) поховання, атакож підземні ядерні випробування можуть ініціювати так звані «наведені» землетрусу.

Найбільшою трансформації піддається самий верхній, поверхневий горізонтлітосфери в межах суші. Земля займає 29,2% поверхні земної кулі івключает землі різної категорії, з яких найважливіше значення імеетплодородная грунт.

Грунт - це поверхневий шар земної кори, який утворюється і розвивається врезультаті взаємодії рослинності, тварин, мікроорганізмів, горнихпород і є самостійним природним утворенням. Найважливішим свойствомпочви є родючість - здатність забезпечувати зростання і розвиток растеній.Почва є гігантською екологічною системою, яка надає, поряд з Міровимокеаном, вирішальний вплив на всю біосферу. Вона бере активну участь в круговоротевеществ і енергії в природі, підтримує газовий склад атмосфери Землі.Посредством грунту - найважливішого компонента біоценозів - осуществляютсяекологіческіе зв`язку живих організмів з літосферою, гідросферою і атмосферою.

Засновником наукового ґрунтознавства є видатний російський ученийВ.В. Докучаєв (1846 - 1903), який розкрив сутність почвообразовательногопроцесса. До факторів грунтоутворення відносяться материнські (почвообразующие) породи, рослинні і тваринні організми, клімат, рельєф, час, вода (ґрунтова і ґрунтова) і господарська діяльність людини. Розвиток почвинеразривно пов`язано з материнською породою (граніт, вапняк, пісок, лёссовідниесуглінкі і ін.). Освіта пухкої грунтової маси пов`язано як з процессаміхіміческого вивітрювання, так і з біологічними - освітою спеціфіческіхорганіческіх речовин (гумусу або перегною) під впливом рослин.

До складу ґрунту входять чотири важливих структурних компоненти: мінеральна основа (зазвичай 50 - 60% загального складу грунту), органічна речовина (до 10%), повітря (15 - 25%) і вода (25 - 35%). Структура грунту визначається относітельнимсодержаніем в ній піску, мулу та глини. Хімізм грунтів частково определяетсямінеральним скелетом, частково - органічною речовиною. Велика частьмінеральних компонентів представлена в грунті кристалічними структурамі.Преобладающімі грунтовими мінералами є силікати.

Велику роль в утриманні води і поживних речовин грає особенномногочісленная і важлива група глинистих мінералів, більшість з которихобразуют в воді колоїдну суспензію. Кожен кристал глинистого мінераласодержіт шари силікату, об`єднані з шарами гідроксиду алюмінію, обладающіміпостоянним негативним зарядом, який нейтралізується катіонами, адсорбованими з ґрунтового розчину. Завдяки цьому катіони невищелачіваются з грунту і можуть обмінюватися на інші катіони з почвенногораствора і рослинних тканин. Ця катіонообменная здатність служить одним знайважливіших індикаторів родючості грунту.

Органічне речовина грунту утворюється при розкладанні мертвих організмів, іхчастей, екськретов і фекалій. Кінцевим продуктом розкладання є гумус, що знаходиться в колоїдному стані, подібно глині, і володіє большойповерхностью частинок з високою катіонообменной здатністю. Одночасно зутворенням гумусу життєво важливі елементи переходять з органіческіхсоедіненій в неорганічні, наприклад азот в іони амонію, фосфор вортофосфат-іони, сірка в сульфат-іони. Цей процес називається мінералізаціей.Углерод вивільняється у вигляді СО₂ впроцессе дихання.

Грунтовий повітря, так само як грунтова вода, знаходиться в порах між частіцаміпочви. Порозность (обсяг пір) зростає в ряду від глин до суглинків і пескам.Между грунтом і атмосферою відбувається вільний газообмін, і в результаті етоговоздух обох середовищ має подібний склад, але в повітрі ґрунту через диханіянаселяющіх її організмів дещо менше кисню і більше діоксиду вуглецю .

Грунтові частинки утримують навколо себе певну кількість води, котораяподразделяется на три типи:

- гравітаційна вода, здатна вільно просочуватися вниз крізь ґрунт, чтоведет до вилуговування, тобто вимивання з грунту різних мінеральних речовин;

- гігроскопічна вода, адсорбує навколо окремих колоїдних частинок зарахунок водневих зв`язків і є найменш доступною для коренів растеній.Наібольшее зміст її в глинистих ґрунтах;

- капілярна вода, утримувана навколо грунтових частинок силами поверхностногонатяженія і здатна підніматися по вузьких порах і канальцям від рівня грунтовихвод і є основним джерелом води для рослин (на відміну отгігроскопіческой вона легко випаровується).

Ґрунти за зовнішніми ознаками різко відрізняються від гірських порід, вследствіепротекающіх в них фізико-хімічних процесів. Вони включають такі показники, як колір (чорноземи, буроземи, сірі лісові, каштанові і ін.), Структура (зерниста, комковатая, столбчатая і ін.), Новоутворення (в степах - карбонатикальція, в напівпустелях - скупчення гіпсу). Товщина грунтового шару в умереннихрайонах на рівнинах не перевищує 1,5 - 2,0 м, в гірських - менше метра.

У грунтовому профілі, де переважають руху ґрунтових розчинів зверху вниз, найчастіше виділяють три головних горизонту:

- перегнійно-акумулятивний (гумусовий) горизонт;

- елювіальний, або горизонт вимивання, що характеризується переважно виносомвеществ;

- іллювіальний горизонт, куди з верхніх горизонтів вимиваються речовини (легкорозчинні солі, карбонати, колоїди, гіпс і ін.).

Нижче розташовується материнська (грунтоутворюючих) порода. Типи почвхарактерізуются певною будовою ґрунтового профілю, однотіпнимнаправленіем грунтоутворення, інтенсивністю процесу грунтоутворення, властивості гранулометричного складу. На території Росії виділено близько 100 тіповпочв. Серед них можна виділити кілька основних типів:

- арктичні і тундровиепочви, потужність покриву яких становить не більше 40 см. Ці почвихарактерізуются перезволоженням і розвитком анаеробних мікробіологіческіхпроцессов, поширені на північних околицях Євразії та Північної Америки, островах Північного Льодовитого океану;

- подзолістиепочви, в формуванні їх переважне значення має подзолообразовательнийпроцесс в умовах помірного вологого клімату під хвойними лісами Євразії і Північної Америки;

Відео: Хімія 57. Елемент титан. Елемент ртуть - Академія цікавих наук

- чорноземи поширення межах лісостепової і степової зон Євразії, формуються в умовах засушлівогоклімата та дедалі більшої континентальності, характеризуються великою колічествомгумуса (gt; 10%) і є найбільш родючим типом грунтів;

- каштановиепочви характерізуютсянезначітельним вмістом гумусу (lt; 4%), формуються в посушливих іекстраконтінентальних умовах сухих степів, широко використовуються в землеробстві, так як мають родючістю і містять достатню кількість елементовпітанія;

- сіро-буриепочви і сіроземи тіпічнидля рівнинних внутрішньоконтинентальних пустель помірного поясу, субтропіческіхпустинь помірного пояса, субтропічних пустель Азії і Північної Америки, розвиваються в умовах сухого континентального клімату і відрізняються високойзасоленностью і малим вмістом гумусу (до 1,0 - 1,5%), низькою родючістю іпрігодни до землеробства тільки в умовах зрошення;

- червоноземи і жовтоземи форміруютсяв умовах субтропічного клімату під вологими субтропічними лісами, поширені в Південно-Східній Азії, на узбережжі Чорного та Каспійського морів, цей тип ґрунту при сільськогосподарському використанні вимагає внесеніямінеральних добрив і захисту грунту від ерозії;

- гідроморфниепочви формуються підвпливом атмосферної вологи поверхневих і ґрунтових вод, поширені влесной, степовий і пустельній зонах. До них відносяться болотисті і засоленниепочви.

Основними хімічними і фізичними властивостями, що характеризують родючість почвявляются:

- зміст і склад гумусу, його запаси, потужність гумусового шару;

- зміст доступних елементів живлення;

- показники фізичних властивостей грунту - щільність, агрегованість, полеваявлагоемкость, водопроникність, аерація;

- морфологічна будова профілю грунтів - потужність орного горизонту і в целомгумусового профілю;

- фізико-хімічні властивості ґрунтів - реакція ґрунту, ємність поглинання, составобменних катіонів, ступінь насиченості підставами, рівень токсичних речовин-рухомих форм алюмінію і марганцю, показники сольового режиму. Хіміческоезагрязненіе грунтів призводить до деградації грунтово-рослинного покриву і сніженіюпочвенного родючості.

грунтовий розчин -це розчин хімічних речовин у воді, що знаходиться в рівновазі з твердою ігазообразной фазами грунту і заповнює її поровое простір. Його можнарозглядати як гомогенну рідку фазу, що має змінний склад. Составпочвенного розчину залежить від його взаємодії з твердими фазами в результатепроцессов осадження-розчинення, сорбції-десорбції, іонного обміну, комплексоутворення, розчинення газів грунтового повітря, розкладання жівотнихі рослинних залишків.

Кількісними характеристиками складу та властивостей ґрунтового розчину служатіонная сила, мінералізовані, електропровідність, окислювально-відновний потенціал, титруемая кислотність (лужність), активності і концентрації іонів, рН. Хімічні елементи можуть перебувати всоставе ґрунтового розчину у формі вільних іонів, аквакомплексів, гідроксокомплексів, комплексів з органічними і неорганічними лігандами, у вигляді іонних пар і інших ассоциатов. Грунтові розчини різних типів грунтів імеюткарбонатний, гідрокарбонатні, сульфатний або хлоридні аніонний склад спреобладаніем серед катіонів Ca, Mg, K, Na. Залежно від степенімінералізованності, яку знаходять як суму сухих солей після випаріваніяпочвенного розчину (в мг / л), грунту класифікують на прісні, солонуваті ісоление (табл. 9.2).

Таблиця 9.2. Класифікація природних вод (ґрунтових розчинів) в залежності отих мінерализованності

Важливою характеристикою ґрунтового розчину є актуальна кислотність, яка характеризується двома показниками: активність іонів Н⁺ (Степенькіслотності) і змістом кислотних компонентів (кількість кислотності). Навелічіну рН ґрунтового розчину впливають вільні органічні кислоти: винна, мурашина, масляна, корична, оцтова, фульвокислоти та інші. З мінеральнихкіслот велике значення має вугільна кислота, на кількість якої вліяетраствореніе в грунтовому розчині СО₂.

Тільки за рахунок СО₂ рНраствора може знижуватися до 4 - 5,6. За рівнем актуальною кислотності почвиклассіфіціруются на:

сильнокислі рН = 3-4-слабощелочниерН = 7-8;

кіслиерН = 4-5-щелочниерН = 8-9;

слабокислі рН = 5-6-Сильно рН = 9-11.

нейтральні рН = 7;

Надлишкова кислотність токсична для багатьох рослин. Зменшення рН почвенногораствора викликає збільшення рухливості іонів алюмінію, марганцю, заліза, медії цинку, що обумовлює зниження активності ферментів і погіршення свойствпротоплазми рослин і веде до пошкодження кореневої системи рослин.

Іонообмінні властивості грунту пов`язані з процесом еквівалентного обменанаходящіхся в грунтовому поглинає комплексі катіонів і аніоноввзаімодействующего з твердими фазами ґрунту розчину. Основна частина обменниханіонов знаходиться в грунтах на поверхні гідроксидів заліза і алюмінію, Котория умовах кислої реакції мають позитивний заряд. В обмінній формі в почвемогут присутнім аніони Cl^-, NO₃^-,SeO₄^-,MoO₄²,HMoO₄^-.Обмінні фосфат-, арсенат- і сульфат-іони можуть міститися в грунтах в небольшіхколічествах, так як ці аніони міцно поглинаються деякими компонентамітвердих фаз грунту і не витісняються в розчин при впливі інших аніонов.Поглощеніе аніонів грунтами в несприятливих умовах може приводити кнакопленію ряду токсичних речовин. Обмінні катіони знаходяться на обменнихпозіціях глинистих мінералів і органічної речовини, їх склад залежить від тіпапочв. У тундрових, підзолистих, бурих лісових ґрунтах, красноземах і желтоземахсреді цих катіонів переважають іони Al³⁺,Al (OH)²⁺, Al (OH)₂⁺ іH⁺. У чорноземах, каштанових почвахі сероземах обмінні процеси представлені переважно іонами Ca²⁺іMg²⁺, а в засолених грунтах - такжеіонамі Na⁺. У всіх грунтах средіобменних катіонів завжди є невелика кількість іонів К⁺.Деякі важкі метали (Zn²⁺, Pb²⁺,Cd²⁺ та ін.) можуть бути присутніми в грунтах в якості обмінних катіонів.

Для поліпшення грунту в цілях сільськогосподарського виробництва проводять сістемумеропріятій, звану меліорацією. До меліорації належать: осушення, зрошення, окультурення пусток, занедбаних земель і боліт. В результаті проведеніямеліораціі втрачено особливо багато водно-болотних угідь, що способствовалопроцессу вимирання видів. Проведення заходів щодо докорінної меліорації частопріводіт до зіткнення інтересів сільського господарства і охорони природи. Решеніео проведенні меліорації має прийматися лише після складання комплексногоекологіческого обгрунтування і порівняння короткострокових вигод з долгосрочнимінароднохозяйственнимі витратами і екологічним збитком. Меліорації сопутствуеттак зване вторинне засолення грунтів, що відбувається внаслідок іскусственногоізмененія водно-сольового режиму, найчастіше при неправильному зрошенні, рідше -при надмірному випасі на луках, при неправильному регулюванні паводків, неправильному осушення території і т.д. Засолення - це накопичення в почвахлегкорастворімих солей. У природних умовах воно відбувається за рахунок випаденіясолей з засолених грунтових вод або в зв`язку з еоловим привносом солей змором, океанів і з територій, де широко поширені солоні озера. Наорошаемих масивах істотним джерелом солей можуть бути зрошувальні води івипаденіе солей в грунтової товщі з мінералізованих ґрунтових вод, уровенькоторих при зрошенні часто піднімається. При недостатньому дренажі вторічноезасоленіе може мати катастрофічні наслідки, так як великі массівиземель стають непридатними для землеробства через велику накопичення солей впочвах, що супроводжується забрудненням ґрунтів важкими металами, пестицидами, гербіцидами, нітратами, сполуками бору.

Пестицидами є хімічні речовини, що застосовуються для знищення тих чиінших шкідливих організмів. Залежно від напрямку використання оніподразделяются на кілька груп.

1. Гербіциди (діурон, сімазин, атразин, монурон і ін.), Що використовуються дляборьби з бур`янами.

2. альгіцідов (сульфат міді та його комплекси з алканоамінамі, акролеїн та егопроізводние) - для боротьби з водоростями та іншої водної рослинністю.

3. арборіцидамі (каяфенон, кусагард, фанерон, ТХАН, трісбен, лонтрел і ін.) - Дляунічтоженія небажаної деревної і чагарникової рослинності.

4. Фунгіциди (цинеб, каптан, фталана, Додін, хлорталоніл, Беном, карбоксин) -для боротьби з грибковими хворобами рослин.

5. бактерицидів (солі міді, стрептоміцин, бронопол, 2-трихлорметил-6-хлорпіридин ін.) - Для боротьби з бактеріями і бактеріальними хворобами.

6. Інсектициди (ДДТ, линдан, дільрін, альдрин, хлорофос, діфос, карбофос та ін.) - Для боротьби зі шкідливими комахами.

7. Акарициди (бромпропілат, дикофолу, дінобутон, ДНОК, тетрадіфон) - для боротьби склещамі.

8. Зооцид (родентициди, ратицидів, авіціди, іхтіоціди) - для боротьби з вредниміпозвоночнимі - гризунами (миші і щури), птахами і сміттєвої рибою.

9. Лімаціди (метальдегід, метіокарб, тріфенморф, ніклосамід) - для боротьби смоллюскамі.

10. нематоциди (ДД, ДДБ, трапекс, карбатіоном, тіазон) - для боротьби з круглимічервямі.

11. Афіціди - для боротьби з попелицями.

До пестицидів відносяться також хімічні засоби стимулювання і торможеніяроста рослин, препарати для видалення листя (дефоліанти) і подсушіваніярастеній (десиканти).

Власне пестициди (діючі початку) - природні або частіше всегосінтетіческіе речовини, що застосовуються не в чистому вигляді, а у вигляді разлічнихкомбінацій з розчинниками і ПАР. Відомо кілька тисяч діючих речовин, постійно використовується близько 500. Асортимент їх постійно оновлюється, чтосвязано з необхідністю створення більш ефективних і безпечних для людей іокружающей середовища пестицидів, а також розвитком у комах, кліщів, грибів ібактерій резистентності при тривалому застосуванні одних і тих же пестицидів.

Основними характеристиками пестицидів є активність по відношенню до целевиморганізмам, вибірковість дії, безпечність для людей і навколишнього среди.Актівность пестицидів залежить від їх здатності проникати в організм, пересуватися в ньому до місця дії і пригнічувати життєво важливі процесси.Ізбірательность залежить від відмінностей в біохімічних процесах, ферментів ісубстратов у організмів різних видів, а також від застосовуваних доз. Екологіческаябезопасность пестицидів пов`язана з їх вибірковістю і здатністю сохранятьсякакое час в середовищі, не втрачаючи своєї біологічної активності. Многіепестіціди токсичні для людей і теплокровних тварин.

Хімічні сполуки, що застосовуються в якості пестицидів, відносяться до следующімклассам: фосфорорганічні сполуки, хлорпохідні вуглеводні, карбаматів, хлорфенольнимі кислоти, похідні сечовини, аміди карбонових кислот, нітро- і галогенфеноли, дінітроаніліни, нітродіфеніловие ефіри, галогеналіфатіческіе і аліфатичні кислоти, арілоксіалканкарбоновие кислоти, ароматичні та гетероциклічні кислоти, похідні амінокислот, кетони, п`яти- і шестичленні гетероциклічні сполуки, триазин і ін.

Застосування пестицидів в сільському господарстві сприяє підвищенню егопродуктівності і зниження втрат, однак пов`язане з можливістю остаточногопопаданія пестицидів в продукти харчування і екологічною небезпекою. Наприклад, накопичення пестицидів в грунті, потрапляння їх в грунтові та поверхневі води, порушення природних біоценозів, шкідливий вплив на здоров`я людей і фауну.

Найбільшу небезпеку становлять стійкі пестициди і їх метаболіти, способниенакапліваться і зберігатися в природному середовищі до декількох десятків років. Привизначенні умовах з метаболітів пестицидів утворюються метаболіти второгопорядка, роль, значення і вплив яких на навколишнє середовище в багатьох случаяхостаются невідомими. Наслідки надмірного застосування пестицидів можуть битьсамимі несподіваними, а головне, біологічно непередбачуваними. Тому заассортіментом і технікою застосування пестицидів встановлений жорсткий контроль.

Пестициди вражають різні компоненти природних систем: уменьшаютбіологіческую продуктивність фітоценозів, видове різноманіття тваринного світу, знижують чисельність корисних комах і птахів, а в кінцевому підсумку представляютопасность і для людини. Підраховано, що 98% інсектицидів і фунгіцидів, 60 -95% гербіцидів не досягають об`єктів пригнічення, а потрапляють в повітря і воду.Зооціди створюють в грунті мляву середу.

Пестициди, що містять хлор (ДДТ, гексахлоран, діоксин, дібензфуран і ін.), Відрізняються не тільки високою токсичністю, а й надзвичайної біологіческойактівностью і здатність накопичуватися в різних ланках харчового ланцюга (табл.9.3). Навіть у незначних кількостях пестициди пригнічують імунну сістемуорганізма, підвищуючи, таким чином, його чутливість до інфекціоннимзаболеваніям. У більш високих концентраціях ці речовини надають мутагенну іканцерогенное дію на організм людини. Тому останнім времянаібольшее застосування знаходять пестициди з низькими нормами витрати (5-50 г / га), поширення набувають безпечні синтетичні феромони і другіебіологіческіе методи захисту.

Таблиця 9.3. Біологічне посилення ДДТ (по П. Ревелль, Ч. Ревелль, 1995)

Світове виробництво пестицидів близько 5 млн. Тонн. Зростання об`емовпрімененія пестицидів пояснюється тим, що екологічно більш безопасниеальтернатівние методи захисту рослин слабо відпрацьовані, особливо вобласті боротьби з бур`янами. Все це обумовлює особливу актуальність детальногоі всебічного вивчення та прогнозування всіляких змін, що виникають вбіосфере під впливом цих речовин. Необхідна розробка еффектівнихмеропріятій щодо попередження небажаних наслідків інтенсивної хімізації, або з управління функціонуванням екосистем в умовах забруднення.

Для підвищення врожайності культурних рослин в грунт вносять неорганічні іорганіческіе речовини, звані добривами. У природному біоценозегосподствует природний круговорот речовин: мінеральні речовини, забіраемиерастеніямі з грунту, після відмирання рослин знову повертаються в неї. Якщо жув результаті відчуження врожаю для власного споживання або на продажусістема порушується, стає необхідним застосування добрив.

Добрива поділяють на мінеральні, здобуті з надр, або промишленнополученние хімічні сполуки, що містять основні елементи харчування (азот, фосфор, калій) і важливі для життєдіяльності мікроелементи (мідь, бор, марганець тощо.), А також органічні складові (перегній, гній, торф , пташиний послід, компости та ін.), що сприяють розвитку корисної мікрофлори грунту і повишающіеее родючість.

Однак часто добрива вносять в кількостях, що не збалансованих з потребленіемсельскохозяйственнимі рослинами, тому вони стають потужними істочнікамізагрязненія грунтів, сільськогосподарської продукції, ґрунтових грунтових вод, атакож природних водойм, річок, атмосфери. Застосування надлишкових мінеральнихудобреній може мати такі негативні наслідки:

- зміна властивостей ґрунтів при тривалому внесення добрив;

- внесення великих кількостей азотних добрив призводить до забруднення грунтів, сільськогосподарської продукції та прісних вод нітратами, а атмосфери - оксідаміазота. Все сказане стосується і фосфорних добрив;

- мінеральні добрива служать джерелом забруднення грунтів важкими металламі.Наіболее забруднені важкими металами фосфорні добрива. Крім того, фосфорні добрива є джерелом забруднення іншими токсічниміелементамі - фтором, миш`яком, природними радіонуклєїда (ураном, торієм, радієм). Значна кількість важких металів потрапляє в ґрунти і сорганіческімі добривами (торфом, гноєм), за рахунок високих доз (у порівнянні смінеральнимі) внесення.

Переудобреніе призводить до високих змістів нітратів у питній воді та деяких культурах (коренеплодах і листових овочах). Самі по собі нітратиотносітельно нетоксичні. Однак бактерії, що мешкають в організмі людини, могутпревращать їх в набагато більш токсичні нітрити. Останні здатні реагіроватьв шлунку з амінами (наприклад з сиру), утворюючи досить канцерогенниенітрозоаміни. Друга небезпека підвищених доз нітритів пов`язана з развітіемціаноза (грудничковая метгемоглобінемія або синюшність) у грудних і маленькіхдетей. Гранично допустимі кількості (ГДК) нітратів для людини, порекомендаціі ВАО, не повинні перевищувати 500 мг N - NO<sub>3</sub><sup>-</sup> на добу. Всесвітня організація охорони здоров`я (ВООЗ) допускає зміст нітратовв продуктах до 300 мг на 1 кг сирого речовини.

Таким чином, надмірне залучення з`єднань азоту в біосферу вельми опасно.Чтоби знизити негативні наслідки, доцільно використовувати совместноевнесеніе органічних і мінеральних добрив (при зменшенні норми мінеральнихі збільшенні частки органічних добрив). Необхідно забороняти внесеніеудобреній по снігу, з літаків, скидати відходи тваринництва в окружающуюсреду. Доцільно розробляти форми азотних добрив з невеликою скоростьюрастворенія.

Для запобігання забруднення ґрунтів і ландшафтів різними елементами, врезультаті внесення добрив, слід застосовувати комплекс агротехнічних, агролісомеліоративних та гідротехнічних прийомів в поєднанні з інтенсіфікаціейпріродних механізмів очищення. До таких прийомів можна віднести полезащітнуюагротехніку, мінімальну обробку грунтів, вдосконалення асортименту средствхімізаціі, мало - і мікрооб`ємні внесення добрив разом з насінням, оптимізацію строків і доз внесення. Крім того, цього буде способствоватьсозданіе агролісомеліоративних систем і організація системи хімічного контроляза складом мінеральних добрив, вмістом важких металів і токсіческіхсоедіненій.

Отруєння добрива мінеральними

Отруєння хлорованими пестицидами (гексахлоран, хлортен, хлориндан, гептахлор, дилдрин, поліхлорпінен)

Сульфат алюмінію

Сульфат амонію

Сульфат калію

Пестициди: як захистити себе від них?

5 Фактів про органічне дитяче харчування

Отруєння нітратами

Порушення кругообігу речовин людиною

Біогеохімічні цикли

Забруднення підземних вод в москві

Кругообіг фосфору, азоту, вуглецю в природі

Біосфера, склад і роль на землі

Кругообіг вуглецю в природі

Грунтові води

Підземні води

Географічна оболонка землі

Екологічні проблеми азовського моря

Екологічні проблеми чорного моря

Екзогенні геологічні процеси

Властивості глинистих ґрунтів

Види грунтів