Экологические и медицинские последствия загрязнения литосферы

Фосфор участвует в синтезе белка, скелета, тканей мозга. Его круговорот происходит совместно с углеродом, O2, азотом. Основные запасы фосфора в горных породах, в донных отложениях. В почве его мало, поэтому в агроэкосистемах используются фосфорные удобрения для получения высоких урожаев его необходимо до 60-70кг на гектар. Живое вещество биосферы и суши удерживает огромное количество фосфора –

лесные массивы – до 100 кг/га. Добываются фосфорные удобрения из литосферы, апатиты. Круговорот происходит благодаря минерализации органического фосфора.

Сера участвует в биохимических процессах живой клетки. Основную роль в круговороте серы играют специализированные микроорганизмы окисления или восстановления этого элемента. В почве сера находится в виде сульфатов, в воде – в виде ионов. Минерал сера в природе встречается в виде сульфидов, в извержениях вулканов представлен довольно широко. Морские организмы поглощают серу, круговорот совершается благодаря деятельности сульфатредуцирующих бактерий.

Сульфаты морской воды восстанавливаются до сероводорода. На суше сера, после отмирания растений, переходит в почву, микроорганизмы восстанавливают ее до минеральной – сульфаты, которые поглощаются растениями. Добыча топливно-энергетических ресурсов, их сжигание нарушают естественный круговорот серы.

Поступление в атмосферу оксидов серы оценивается 280 млн.т. в год и более, что загрязняет не только атмосферу, но и в виде кислых осадков изменяет pH почвы.

1.2 Источники биогеохимических изменений литосферы, почвы

На почвенный покров Беларуси, ее геохимический состав оказывает деятельность человека. В почвах накапливаются и создаются искусственные геохимические провинции разного рода технофильных элементов, чрезмерная увлеченность минеральными удобрениями и ядохимикатами. Ядохимикаты подавляют биологическую активность почв, уничтожают микроорганизмы, червей, уменьшают естественное плодородие почв, гибнет множество опылителей. Но лучше урожай с химией, чем без урожая вообще. Выпас скота, вырубка лесов разрушает почву, приводят к ее эрозии. Неправильная мелиорация приводит к засолению почв. Антропогенное засоление происходит и за счет бытовых и промышленных сточных вод. Агроэкосистемы с крупными животноводческими, птицеводческими комплексами не имеют эффективных очистных сооружений. В сотни раз увеличилось производство и потребление азотных, фосфорных, калийных удобрений. Нитратное загрязнение почвы и подземных вод выводит из эксплуатации колодцы в сельской местности. Естественные экосистемы заменяются искусственными – агроэкосистемами, садами, огородами, полями.

В сельскохозяйственном производстве без пестицидов не обойтись. Пестициды (средства борьбы с вредителями) делятся на:

- гербициды – уничтожение сорной растительности;

- инсектициды – уничтожение насекомых;

- зооциды – уничтожение грызунов;

- фунгициды – уничтожение возбудителей грибковых заболеваний;

- дефолианты – удаление листьев;

- дефлоранты – удаление цветков;

- репелленты – отпугивание насекомых.

Опосредственно, по пищевой цепочке, их остаточные количества попадают в организм человека.

Почва, литосфера – элемент природной среды освоена человеком под: селитебную (жилую) территорию; сельскохозяйственные угодья; зоны отдыха; рекреации (восстановления); под отвалы пустых горных пород; карьерные разработки и т.д.

В почве проявляется единство живого и мертвого (косного), кругооборота веществ атмосферы, гидросферы, литосферы – атмосферы.

Биоценоз почвы – динамичный фактор, превращения органического вещества в минералы, соли, воду, углекислоту. В последнее время биоценоз как естественный фактор самоочищения почвы, подвергается чрезмерной антропогенной нагрузке.

Изменяется гидрологическая ситуация в результате мелиорации, осушения болот, создания водохранилищ. Горнодобывающая промышленность добывая и используя одни элементы, засоряют почву отвалами пустой породы, шламмом, золой, шлаком. Интенсификация сельского хозяйства, механизация работ и химизация полей обогащают почву чужеродными веществами. Естественный ход минерализации и гумификации нарушается, уровень содержания химических, биологических, физических факторов становится опасным для растений, животных, здоровья человека.

Все загрязнения делятся на 3 группы: химические, физические, биологические.

Химические загрязнения – органические и неорганические, агрохимикаты (удобрения, кормовые добавки, пестициды) с биологической активностью разной направленности.

Минеральные макроудобрения (азот, фосфор, калий) и микроудобрения (бор, кобальт, марганец, медь, молибден, сера) вносят попутно в почву ионы хлора (засоление почвы), фтор, свинец. Животноводческие и птицеводческие комплексы, городское хозяйство, промышленные отходы (стекло, пластик – не подвергаются распаду), пастообразные, порошковые, жидкие отходы содержат токсические вещества, мутагенные, канцерогенные. Это шламмы коксохимических заводов, гальванических производств, цветной металлургии, производства полимерных материалов. Все виды транспорта, теплоцентрали загрязняют почву продуктами неполного сгорания моторного топлива, сажей, оксидами серы, углерода, азота, истирания резиновых и металлокордовых шин - свинец, хром, бензапирен, бифенилы. Опасность этих веществ определяется их токсичностью, стабильностью в почве. Употребление пищевых продуктов, выращенных на таких землях приводит к хроническим отравлениям, накоплению (кумуляции) этих веществ в организме человека, птиц, животных.

1.3 Медицинские последствия загрязнения литосферы, почвы

Литосфера, почва оказывают влияние на здоровье человека опосредственно: через растения как продукта питания и животных; через питьевую воду, которая содержит все растворимые в ней химические элементы и соединения; через почвенный воздух, содержащий газообразные продукты почвы.

Опосредственное влияние в виде болезней – этиологический фактор или как фактор риска. Этиологический фактор, как естественная геохимическая провинция вызывает эндемичные болезни. По йоду это эндемичный зоб, кретинизм, глухота, умственная отсталость, гипотрофия. По стронцию – уровская болезнь Кашина-Бека – деформирующий остеоартроз при дефиците Ca. В зоне песчано-подзолистых почв Республики Беларусь – мочекаменная болезнь, связанная с избытком Ca и Mg. А также такие как рассеянный склероз, онкология ЖКТ, сахарный диабет, гастрит, тиреотоксический зоб – связаны с недостатком йода и кобальта, при высоком содержании кремния. Дефицит в почве эссенциальных микроэлементов способствует усилению токсического действия свинца, кадмия, никеля.

Техногенные, антропогенные биогеохимические провинции – есть факторы риска. Экспериментальным путем рассчитывают ПДК, на его основе ПДУВ – уровни внесения химических веществ в почву и их безопасные остаточные количества – БОК. ПДК в почве утверждены на 13 анионов металлов и нескольких десятков пестицидов и агрохимикатов. Превышение ПДК нитратов в продуктах приводит к росту сердечно-сосудистых заболеваний, иммунной системы, вызывает тяжелую болезнь крови – гемоглобинемию.

 Скачать реферат