Лекції 8. Моніторинг деградації та забруднення ґрунтів

1. Важкі метали першого класу небезпеки

https://www.youtube.com/watch?v=azamY11Ojb8

До таких елементів відноситься кадмій, концентрація якого в більшості продуктів коливається між 1 і 50 мкг/кг. У ряді країн щоденне надходження кадмію з їжею становить 10-25 мкг/кг. (Мкг – Мікрограм в Метричній системі мір є одиницею вимірювання маси, яка дорівнює мільйонній частці (1/1 000 000) грама (1×10^-6) або 1/1000 частці міліграма). О. Гуннансон (1983) наводить оцінку середнього тижневого надходження кадмію в організм дорослої людини в деяких країнах (в мікрограмах): США – 273, Канада – 364, ФРН – 336, Румунія – 266-448, Чехія і Словакія – 460, Швеція – 119.

Існують дані про те, що вміст кадмію в харчових продуктах за останнє сторіччя має тенденцію до зростання, що є результатом забруднення довкілля. Вивчення людських нирок, які зберігаються в музеях з середини XIX століття, показало, що вони містять значно менше кадмію, ніж нирки індивідуумів, які померли в кінці XX століття. Накопичення кадмію в організмі людини і тварин пов'язано з його дуже повільним виведенням. Тому вміст кадмію в організмі людини протягом життя постійно зростає. При народженні він не перевищує 1 мкг, а до 50 років досягає 15-30 мкг.

В організм людини кадмій потрапляє як з рослинної, так і з тваринною їжею. Особливо багаті ним печінка тварин, нирки, устриці, мідії і гриби. Використання деяких видів мінеральних добрив під сільськогосподарські рослини, а також вапнування невеликими дозами кислих ґрунтів під зернові злакові культури сприяють надходженню кадмію у зерно і солому.

В Японії у людей, які тривалий час харчувалися рисом з високим вмістом кадмію (1000 мкг/кг) була виявлена хвороба “ітай-ітай”, при якій відбувається остеомаляція скелета. Причиною захворювання було інтенсивне забруднення рисових полів стічними водами гірничодобувного комбінату, які містили кадмій. В результаті рис, вирощений на цих полях, містив у 10-12 разів більше Сd, ніж рослини з незабруднених ділянок. Однак основне і найбільш поширене джерело надходження кадмію в організм людини – куріння. Листя тютюну можуть збагачуватися кадмієм як аеральним шляхом, в місцях із забрудненою атмосферою, так і ґрунтовим, при використанні фосфорних добрив, які містять велику домішку кадмію, а також при використанні в якості органічних добрив компостів з осаду стічних вод і компостів з побутового сміття, яке забруднене кадмієм. Тому при вирощуванні тютюну необхідно прагнути до зменшення надходження металу в рослину через ґрунт.

Ртуть  ̶ сусід кадмію по групі хімічних елементів таблиці Менделєєва, метал, який представляє серйозну небезпеку для здоров'я людини. Він виступає в трьох видах: у вигляді неорганічних солей і у вигляді органічних сполук, які частіше зустрічаються в навколишньому середовищі, оскільки металева ртуть може під дією мікроорганізмів трансформуватися в органічні лужні сполуки. Найбільшого поширення в середовищі існування людини має метилртуть. Кількість ртуті в харчових продуктах не повинно виходити за межі 5-20 мкг/кг. Перша величина відноситься до соків, друга – до овочів. У придорожних територіях особливо підвищується вміст доного елементу (рис.1).

Рис.1. Валовий вміст тяжких металів в грунтах придорожних територій.

Однак історія землеробства не знає випадків, коли б вирощені на забрудненому субстраті рослини приводили до серйозних отруєнь людей ртуттю. Випадки масового отруєння цим елементом спостерігалися лише після помилкового вживання в їжу зерна, протравленого препаратами, що містять ртуть. Раніше для боротьби з грибковими захворюваннями зернових культур під час передпосівної обробки насіння широко використовувалися фунгіциди, що включають сполуки ртуті. Так, гранозан, хімічна формула якого C₂H₅HgCl, містить 75,6 % ртуті. У сільському господарстві використовувався 2 % дуст цієї сполуки.