В экосистемах Земли нельзя выделить более важные или менее значимые составные части, так как нормальное функционирование их возможно только в сбалансированном взаимодействии всех составляющих. В экосистемах "Все связано со всем". Однако "в цепи нашей жизни, - говорил в 1970 г. Т.Мальцев, - имеется единственное звено, ухватившись за которое, можно не потерять надежду на выживание человечества. Это звено - почва, ее природный пласт. Тоненькая, всего в несколько сантиметров, эта пленка кормит нас, и разрушив ее, мы погубим все живое".

Техногенное загрязнение почвы, например, приводит не только к потере ее плодородия и уменьшению формирующейся на ней биомассы продуцентов, но и последующему загрязнению других компонентов экосистем через водные потоки и пищевые цепи. Это в конечном итоге отрицательно сказывается на жизни человеческого общества в целом.

Всякая производственная сфера деятельности человека прямо или косвенно затрагивает использование земельных ресурсов для хозяйственных целей: сельскохозяйственное и лесное производство, добыча полезных ископаемых и переработка сырья, населенные пункты и транспортные магистрали и т.д.

Земельные ресурсы, занимая особое место среди природных ресурсов планеты, являются исходной материальной основой благосостояния человечества. Известно, что почвенный покров Земли обладает уникальным природным свойством - плодородием, способностью удовлетворять потребности растений в питательных веществах, воде и физико-химической среде и на этой основе обеспечивать биологическую продуктивность растительности. Именно эти свойства обусловливают незаменимость почвы в сельскохозяйственном производстве: в природе отсутствуют альтернативные ресурсы, использование которых позволило бы полностью удовлетворять первостепенные нужды человека. Почва, являясь составной частью литосферы, играет роль базисного и функционального компонента всех наземных и пресноводных экосистем как естественных, так и антропогенных. В сфере деятельности человека почва - основное средство производства. Кроме того, почва представляет собой естественную среду, поглощающую и перерабатывающую основную массу отходов бытовой и производственной деятельности человека.

В хозяйственном использовании человеком в настоящее время находится более половины имеющихся на нашей планете земельных ресурсов. Из 13,6 млрд.га суши в мировом сельском хозяйстве используется только девятая часть. На каждого жителя планеты приходится около одного гектара сельскохозяйственных земель, в том числе пашни - около 0,3 га.

Удельная обеспеченность любой страны земельными ресурсами, и прежде всего пахотными или пахотнопригодными землями, правомерно связывается с возможностью производства и обеспеченностью населения необходимыми продуктами питания. Не случайно этот показатель используют при анализе состояния и перспектив социально-экономического развития стран и отдельных регионов в связи с продовольственными и демографическими проблемами.

Обеспеченность населения пашней в различных странах мира крайне неравномерна и колеблется от 3,2 га на одного жителя (Австралия) до 0,06 га (Голландия) и 0,04 га (Япония). В Западной Европе в среднем на одного жителя приходится 0,26 га пашни; в США - 0,61 га; в России - 0,9 га пашни, при этом в наиболее гyсто населенном Центральном районе - 0,5 га. Несмотря на ежегодное вовлечение в оборот новых земель, в последние два десятилетия в России происходит постоянное уменьшение площадей сельскохозяйственных угодий, и в том числе пашни; только за период с 1986 по 1994 г. площади сельхозугодий уменьшились на 6,8 млн.га, из них пашни на 2,8 млн. га.

Это следствие отчуждения земель под промышленное и жилищное строительство, водохранилища, транспортные магистрали и другие цели. За последние пять лет сельхозугодия выводятся из общественного производства под дачные кооперативы, коллективные сады, фермерские и другие индивидуальные усадьбы, что ведет к падению производства продукции сельского хозяйства.

Руководители общественного товарного сельскохозяйственного производства правомерно говорят о скорой потере пахотных почв и как следствии этого - дальнейшем падении производства продукции сельского хозяйства.

Анализ состояния земельных ресурсов показывает, что основными причинами деградации почв и потерь их для нужд сельского хозяйства являются прежде всего нерациональное, безхозяйственное использование земель в самом сельском хозяйстве и широкомасштабное загрязнение их токсикантами промышленного происхождения. Кроме того, согласно официальным данным, из 222 млн. га сельхозугодий России почти треть (около 70 млн. га) непригодна или малопригодна для ведения продуктивного производства из-за:

• сильной эрозии почв,
• повышенной кислотности,
• переувлажнения или заболачивания.

Использование значительных площадей малопригодных для сельского хозяйства земель характерно для многих почвенно-климатических зон нашей страны, что в значительной степени обусловливает высокую себестоимость продукции, нерентабельность производства, а систематическая эксплуатация таких земель приводит к деградации зональных экосистем.

В качестве примера возьмем Центральный экономический район России (ЦЭР - 12 центральных областей Нечерноземной зоны) с наибольшей для страны плотностью населения и сельским хозяйством, не обеспечивающим в полной мере население района необходимыми сельскохозяйственными продуктами.

В общественном сельском хозяйстве ЦЭР используется около 22 млн. га земельных угодий. В среднем на одного жителя приходится около 0,5 га пашни, что почти в два раза выше, чем в среднем для стран Западной Европы.

Один работник сельского хозяйства района использует в производстве около 5,0 га земель, в том числе 3,5 га пашни, и производит в среднем за год 0,25 т зерна, 2,0 т молока и 0,25 т мяса. Для сравнения: каждый крестьянин Финляндии (близкой по климатическим условиям) за год производит 3,2 т зерна, 2,1 т молока и 0,28 т мяса. Однако при этом он использует в производстве только 2,0 га земель, в том числе 1,8 га пашни.^**

В ЦЭР России сельскохозяйственные угодья составляют 45% площадей всех земель. Их распаханность в северо-западной части района (Смоленская, Тверская, Костромская, Ярославская области) составляет 65%. В центральных областях (Владимирской, Ивановской, Московской, Калужской) удельный вес пашни достигает 70%, а в южных (Брянская, Орловская, Тульская, Рязанская области) - 77%.

Таблица 1

Территории землепользования ряда хозяйств и целых административных районов в южной и центральной части зоны превращены почти в сплошную пашню. По обследованиям авторов в 1993 г. в ряде хозяйств ЦЭР, на территориях с высокой степенью разнообразия рельефа распаханность земельных угодий достигает 75-85%, при этом естественные сенокосы и пастбища остались только в некоторых оврагах и балках, лес и кустарники занимают незначительные площади (табл. 1).

Данные хозяйства типично "средние" для Нечерноземной зоны России и характеризуются отсутствием необходимой инфраструктуры, низким уровнем технологической дисциплины и культуры производства, а также крайне нерациональным использованием земельных ресурсов при относительно высокой производительности сельскохозяйственного труда в общественном производстве. Например, в вышеупомянутом АО "Темишевское" один работник в среднем за год производит 10,6 т зерна, 4,0 т молока и 0,4 т мяса, т.е. в 2-3 раза больше продукции, чем в среднем финский крестьянин. Однако для производства такого объема продукции каждый работник данного калужского хозяйства использует 25,0 га сельскохозяйственных угодий, из них 19,0 га пашни, или в 10-12 раз больше земельных ресурсов!

Неразумное широкомасштабное вовлечение земельных ресурсов в сельскохозяйственное производство и массированное применение средств его интенсификации (мощная, тяжеловесная сельскохозяйственная техника, сильная распашка угодий, монокультуры однолетних видов, водная и химическая мелиорация земель, химизация и механизация технологий) при повсеместных нарушениях технологической дисциплины - все это привело к деградации естественных экосистем и появлению зон экологического бедствия во многих регионах страны. Среди них районы Урала, Ладоги, Поволжья, высыхающая лесостепь средней полосы России, обширные площади заболоченных черноземов и многие другие.

"Мы не наследовали землю у наших родителей, а взяли ее в долг у наших детей" - гласит древняя индийская мудрость. Вызывая деградацию почв небрежной эксплуатацией в сельском хозяйстве или любыми техногенными воздействиями в процессе своей хозяйственной деятельности, мы наносим урон благосостоянию будущих поколений. Самая уязвимая часть земли - наиболее активная ее верхняя оболочка, находящаяся на границе раздела "атмосфера- литосфера", где протекают все жизненно важные процессы и создается уникальное свойство почвы - плодородие. Именно она подвержена воздействию различного рода загрязнителей из атмосферы, поверхностных стоков и подпочвенных подземных вод. Особенно чувствителен к загрязнению небольшой гумусовый плодородный слой почвы, интенсивно его накапливающий.

Большой урон земельным ресурсам наносят загрязнения почвенного покрова токсикантами промышленного производства. В 1993 г. в России насчитывалось около 74 млн.га почв, загрязненных токсикантами промышленного происхождения (без радиоактивных осадков), в том числе тяжелыми металлами, нефтепродуктами, пестицидами.

Регионами наибольшего техногенного загрязнения являются густонаселенные районы Центра России, Северного Кавказа, Центральных черноземных областей, Среднего и Нижнего Поволжья. Количество загрязнителей в почвах ряда районов превышает предельно допустимые концентрации (ПДК) в 5-7 раз, а в некоторых местах достигает до 100 и более ПДК.^***

Загрязнены не только почвы территорий промышленных предприятий, городов и других населенных пунктов, но и значительные площади сельскохозяйственных угодий, многие годы используемых для выращивания продовольственной продукции.

Основными источниками поступления техногенных загрязнителей в почву являются выбросы и отходы промышленности: металлургических и химических комбинатов, нефте- и угледобывающих предприятий, а также предприятий по их обогащению и переработке; тепловых станций; свалки промышленных и бытовых отходов; хранилища ядов и мелиорантов; автомобильный и железнодорожный транспорт. Максимальному загрязнению подвергаются почвы, непосредственно прилегающие к источникам загрязнения. Однако в нашей стране повсеместно можно видеть земельные участки, используемые для выращивания продовольственных и кормовых культур или выпаса скота вблизи промышленных предприятий, автодорог и других источников техногенного загрязнения почв.

Среди многих загрязнителей промышленного происхождения наиболее массовыми (кроме пестицидов) являются тяжелые металлы (металлы с плотностью большей, чем у железа) (табл. 2).

Таблица 2

ИСТОЧНИК: журнал "Лик", 1993, No 1.

Тяжелые металлы опасны тем, что обладают способностью накапливаться и вмешиваться в метаболический цикл живых организмов, образуя высокотоксичные металлсодержащие органические соединения. Быстро изменяя свою химическую форму при переходе из одной природной среды в другую, они не подвергаются биохимическому разложению, вступают в химические реакции друг с другом и неметаллами. Кроме того, тяжелые металлы являются катализаторами химических реакций в почвах.

Почва, в свою очередь, не только накапливает все загрязнения, в том числе и металлические, но и выступает как природный переносчик их в атмосферу, гидросферу и в живую материю. Например, исследованиями установлена прямая зависимость накопления свинца в растениях от количества его поступления в почву на участках различного удаления от автострады с интенсивным автомобильным движением при использовании этилированного бензина (см. рисунок).

Данные показывают, что в зоне 200 м вдоль автострады содержание токсичного для живых организмов свинца может превышать ПДК, и использование растений в пищу или на корм скоту с этих участков опасно свинцовым отравлением. Уменьшение свинцового загрязнения почв вдоль автострад возможно только посредством снижения (или полного отказа) применения тетраэтилсвинца в качестве добавки к бензину. Сжигание растительной массы на загрязненных участках положительного эффекта не дает, так как окислы свинца остаются в золе растений.

Металлы сравнительно легко накапливаются в почвах, но трудно и медленно из них удаляются: период полуудаления (распада) из почвы цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет.

Для восстановления плодородия почвы, загрязненной попавшими в нее металлами, на практике используются две химические реакции:

o выщелачивание легкоподвижных и потому удаляемых металлов, например Cd и Со;

o перевод металла в почве в его трудноподвижную форму, например в случае загрязнения Сг.

Универсальной методики очистки почвы нет, ибо "химическое действие" по удалению тяжелого металла зависит от характера данной почвы, ее свойств, реакции произрастающих на ней растений и других факторов.

Значительным источником загрязнения почвы тяжелыми металлами являются удобрения из шламов, промышленных и канализационных очистных сооружений, содержащие, как правило, кадмий, свинец, ртуть и другие токсичные металлы. Удобрения из шламов должны регулярно контролироваться на содержание в них по крайней мере десяти наиболее токсичных металлов (Cd, As, Hg, Pb, Cr, V, Ni, Be, Sn, Mo).

В настоящее время у нас в стране практически отсутствует достоверная, доступная и понятная населению информация о загрязненности конкретных участков сельскохозяйственных угодий теми или иными техногенными веществами, а также об опасности выращивания продовольственной продукции на загрязненных почвах. Землепользователи не имеют картограмм загрязненности почв, а проводимые экологами исследования носят локальный характер и не направлены на практическое их использование в сельском хозяйстве. Более того, в стране до сих пор нет официальной концепции охраны и рационального использования почвенных ресурсов.

Все компоненты экосистем, включая почвы, растения, животных и человека, содержат фоновые количества химических элементов, в том числе и некоторых тяжелых металлов, не оказывающих отрицательного влияния на нормальное функционирование каждого отдельного организма и системы в целом. Превышение естественного уровня концентрации тяжелых металлов в живых организмах приводит к нарушению метаболизма, у человека и животных вызывает ряд заболеваний (табл. 3).

Таблица 3

Эффекты избирательной токсичности при загрязнении металлами*****

ЗАГРЯЗНИТЕЛЬ ВЫЗЫВАЕМЫЕ

ЗАБОЛЕВАНИЯ Мышьяк Рак легких; кожные болезни, включая изъязвления; гематологические эффекты, в т.ч. анемия Бериллий Дерматиты, язвы; воспаления слизистых оболочек Кадмий Острые и хронические респираторные заболевания; почечная дисфункция; злокачественные образования Хром Рак легких; злокачественные образования в желудочно-ки-шечном тракте; дерматиты Свинец Нарушение кроветворения; повреждения печени и почек; ней-рологические эффекты Ртуть Расстройства нервной системы; нарушение сенсорных функций и координации; почечная недостаточность Никель Респираторные заболевания, включая астму; пороки рождения и уродства; рак носа и легких

При естественной, фоновой, концентрации тяжелые металлы в почвах прочно связаны составными частями почвы, труднодоступны для растений и не оказывают вредного воздействия на почву и экосистему в целом. Если же почвенные условия позволяют токсичным металлам перейти в почвенный раствор, то появляется прямая опасность загрязнения почвы и других компонентов экосистемы.

Наибольшей способностью удерживать тяжелые металлы в связанном состоянии, препятствовать их переходу в почвенный раствор и поглощению растениями обладают тяжелосуглинистые, высокогумусные, хорошо дренированные почвы с нейтральной реакцией. Легкие по механическому составу, а также кислые, переувлажненные и малогумусные почвы слабо устойчивы к загрязнению тяжелыми металлами.

___________

* О чем говорят и молчат почвы. М„ "Агропром", 1990. С. 223.

** Мир в цифрах. Статистический сборник. ФИ, 1992.

*** Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1993 г." М., 1994.

**** Источник: Эйхлер В. Яды в нашей жизни. Пер. с нем. М., "Мир", 1985.