Проблемы экологии и здравоохранения в Узбекистане

Глава первая

Введение

Политика Узбекистана по охране здоровья населения и системе здравоохранения регламентируется рядом нормативных актов. Эти акты формально регулируют реализацию прав граждан на охрану здоровья через меры, направленные на обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения, эффективное функционирование санитарно-эпидемиологических служб, оценку экологических и профессиональных рисков, санитарно-эпидемиологический контроль и профилактику инфекционных заболеваний, а также на продвижение здорового образа и качества жизни.

Постановления предусматривают мониторинг качества среды обитания, продолжительности жизни, качества и безопасности продукции агропромышленного комплекса, ведение санитарно-эпидемиологического мониторинга для принятия своевременных мер. Согласно международным актам, санитарно-эпидемиологический мониторинг является государственной системой повседневного наблюдения за состоянием здоровья населения и среды обитания, их анализом, оценкой и прогнозом, а также определением причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов загрязненной окружающей среды.

Однако за годы независимости Узбекистан не достиг значительных успехов в обязательном контроле за соблюдением законов природы и общества. Государственная программа развития здравоохранения определяет в качестве приоритета укрепление здоровья населения за счет обеспечения санитарного и экологического благополучия, предотвращения факторов риска и пропаганды здорового образа жизни. На практике, тем не менее, продолжают применяться двойные стандарты, приводящие к неравенству в обществе. Для лояльных представителей власти и их семей созданы исключительные, максимально комфортные условия жизни и льготы, в то время как основное население Узбекистана, особенно в регионе Южного Приаралья, лишено подобных возможностей и достатка.

Основными показателями эффективности системы здравоохранения являются равные условия для всех слоев населения Узбекистана и Каракалпакстана. Программы включают меры, направленные на улучшение санитарно-эпидемиологического контроля за состоянием окружающей среды, снижение онкологических заболеваний и иммунопрофилактику. Однако на практике отсутствует акцент на вопросах профилактики и эффективного лечения для всех категорий населения, что представляет собой одну из основных угроз здоровью населения Узбекистана и Каракалпакстана.

Население Южного Приаралья на протяжении многих десятилетий живет в неблагоприятных условиях, став жертвами экологического бедствия. В Каракалпакстане и Хорезмской области Узбекистана отсутствуют правовые льготы и компенсации за ущерб, нанесенный здоровью, продолжительности жизни и имуществу граждан. Нет программы по устранению растущих рисков и избыточной смертности от систематического воздействия загрязненной окружающей среды.

Узбекистан упустил возможность оздоровления региона Приаралья, проигнорировав своевременный мониторинг экологических и иных проблем. Это привело к значительному ухудшению экологической ситуации, что негативно сказалось на здоровье населения и природных объектов. В стране отсутствует эффективный нормативный акт, направленный на обеспечение безопасности пищевой продукции, вырабатываемой в сельском хозяйстве и других отраслях агропромышленного комплекса.

В части охраны здоровья человека и окружающей среды за 1989-2024 годы неэффективно охвачены санитарно-гигиенические и эпидемиологические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору, качеству и безопасности пищевых продуктов, пищевкусовых добавок, ветеринарной безопасности и средствам защиты растений, строительным материалам и химической продукции.

Тяжесть воздействия загрязняющих веществ определяется тремя факторами: их химической природой, концентрацией и устойчивостью. В зависимости от конкретных условий, факторы могут оказывать изолированное, комбинированное, комплексное или сочетанное действие на организм.

В материале рассмотрены признаки и симптомы воздействия загрязняющих веществ, представлена диагностическая информация и предложения по корректирующим действиям. Проблемы со здоровьем граждан могут быть вызваны многослойными, многофакторными загрязняющими веществами, встречающимися дома и на работе.

Неблагоприятное действие чужеродных загрязнителей сельскохозяйственной продукции и окружающей среды (ксенобиотиков) проявляется через миграцию химических веществ по одной или нескольким цепям, которые различаются в зависимости от доходов населения, социального положения и занимаемых постов в обществе Узбекистана:

1. 1. Ксенобиотики-воздух-человек;

1. 1. Ксенобиотики-вода-человек;

1. 1. Ксенобиотики-сельскохозяйственные и иные пищевые продукты, произведенные на территории Узбекистана-человек;

1. 1. Ксенобиотики-почва-растение-животное, птица, рыба-человек.

Практика показывает, что чем длиннее миграционный путь, тем меньшую опасность для здоровья человека представляет ксенобиотик. При миграции химических веществ по экологическим цепям они подвергаются процессам деструкции и трансформации. Считается, что из ядов, попадающих в организм человека, 70% поступает с пищей, 20% — из воздуха, и 10% — с водой. Тяжесть воздействия загрязняющих веществ определяют три фактора: их химическая природа, концентрация и устойчивость.

Проблема загрязнения водоемов Средней Азии фосфорорганическими пестицидами (ФОП) стала актуальной после их широкого использования при интенсивной обработке орошаемых полей. Большая часть воды, использованной для орошения и промывки загрязненных токсикантами хлопковых полей, вновь попадала в реки и каналы. Хотя считалось, что ФОП быстро разлагаются в воде, данные свидетельствуют об обратном.

Фозалон, например, обнаруживался в следующих количествах (в мг/кг):

• • в иле: 1,17-8,10,

• • в водных растениях: 0,63-1,86,

• • в жабрах рыб: 3-20,

• • в мышцах рыб: 0,9-8.

Фталофос также был обнаружен:

• • в иле: 0,18-1,33,

• • в водных растениях: 0,18-0,8,

• • во внутренних органах рыб: 3,08,

• • в мышцах рыб: 1,34.

При обследовании 1979-1980 гг. ДДТ и ГХЦГ были обнаружены в водах Сырдарьи и Амударьи, а также в коллекторах и прудах в бассейнах этих рек. Концентрация гамма-ГХЦГ достигала 0,076 мкг/л, ДДТ — 0,119 мкг/л. В хлопководческих районах Узбекистана в начале 1960-х гг. концентрация ДДТ в каналах, арыках и иных водных ресурсах доходила до 5,4 мг/л, альдрина – 1,2 мг/л, ГХЦГ – 2,52 мг/л. В другой серии измерений содержание альдрина доходило до 1,2 мг/л (норма 0,002 мг/л). В водных источниках Хорезмской области содержание метилмеркаптофоса доходило до 9,2 мг/л (норма – 0,01 мг/л). Средняя концентрация этого ФОП в распределительной сети Андижанской области в 1960-х гг. составляла 0,56 мг/л.

В Таджикистане при авиационной обработке посевов хлопчатника концентрация метилмеркаптофоса в воде арыков доходила до 9,3 мг/л, а интратиона – до 5 мг/л, что в сотни и тысячи раз превышало ПДК для вод водоемов. По данным 1980 г., ДДТ, давно к тому времени запрещенный, находили даже в воде мелких арыков в 27% проб.

Эти факты косвенно доказывают, что на территории Узбекистана того периода уровень загрязнения мог быть еще выше, поскольку при идентичной агротехнике двух стран, в Узбекистане урожайность с каждого гектара поливной пашни, а также итоговые объемы произведенного хлопка-сырца были значительно выше, чем в Таджикистане, что могло достигаться сверхнормативным применением агрохимикатов и особо опасных пестицидов.

При получении объективных данных необходимо учитывать методические особенности, связанные с поведением пестицидов в водах. Концентрация пестицидов в тонком поверхностном слое воды может оказаться в десятки и сотни раз выше, чем в её толще. Роль поверхностного слоя велика не только для обмена веществ между атмосферой и водой, но и для жизни многих гидробионтов.

Даже если бы использование пестицидов прекратилось сегодня, проблема загрязнения вод внутренних водоемов, гидробионтов и донных отложений останется актуальной многие десятилетия. ДДТ остается активным на протяжении 100 лет и более.

Проблема загрязнения Аральского моря высокотоксичными химикатами и тяжелыми металлами усугубляет экологическую ситуацию в регионе Южного Приаралья. Важно также учитывать токсическую нагрузку от сельскохозяйственной деятельности в этом регионе.

Касаясь вопроса экологии, важно информировать общественность о противоправных деяниях экс-министра МВД Узбекистана, генерала Закиржана Алматова, который вместе с Первым Президентом Узбекистана И. Каримовым намеренно построили в регионе Южного Приаралья исправительную колонию «Жаслык», функционирующую на протяжении четверти века. Мы постараемся предложить читателям скрываемую от общественности информацию, связанную с этим учреждением.

Несмотря на запрет ДДТ во всем мире, в Узбекистане его продолжали активно использовать. Срок полураспада ДДТ нужно исчислять исключительно со времени его полного и повсеместного прекращения использования на всей территории Узбекистана.

Для понимания и оценки сложившихся ситуаций на территории Узбекистана необходимо освещение важных деталей, начало которым было заложено в период СССР. Только таким способом можно достичь полной и достоверной информации и найти ответы на множество возникающих сегодня вопросов.

Анализ степени загрязнения почв пестицидами в географическом аспекте необходимо начать с официальных данных Гидрометслужбы СССР. К концу 1980-х гг. в СССР регионом с наибольшим загрязнением почв и иных объектов природы пестицидами был Узбекистан. Доля загрязненных почв составляла от 40 до 80% обследованных земель, средние уровни загрязненности достигали 6 ПДК.

В результате монопольного выращивания хлопчатника были загрязнены значительные площади сельскохозяйственных земель. Для сохранения темпов урожайности продолжалось бесконтрольное применение минеральных удобрений и стойких ядохимикатов. Это потребовало дополнительных водных ресурсов, которые компенсировались за счет стока речных вод в Аральское море, что привело к его высыханию.

Это было началом самой безответственной и противоправной деятельности Президента и Правительства Узбекистана, которая на первый взгляд оправдывалась фантастическими объемами сельхозпродукции и экономическими показателями. Практически сельхозугодия Узбекистана были превращены в «наркомана», при котором оставалось только два выхода: продолжать наращивать дозировку химических минеральных удобрений и стойких ядохимикатов до полной резистентности всех вредителей растений или переходить на органическое земледелие со сложными и многолетними рекультивационными мероприятиями. Второй вариант был времязатратным и трудозатратным  —  от 3 до 6 лет в зависимости от степени загрязненности почвы и водных ресурсов, но это  того стоило бы.

Таким образом, практически все контролируемые виды вредителей растений вырабатывают резистентность к используемым пестицидам, заставляя применять все более токсичные (и дорогие) препараты. Сложившееся положение удачно выражает заголовок статьи в журнале «Science» (США) : «Вредители господствуют вопреки пестицидам» [527].

На международной конференции по проблемам резистентности, проведенной Национальной академией наук США еще в 1984 г., было признано, что и теоретически, и практически удовлетворительных и универсальных путей борьбы с возникновением резистентности к пестицидам нет. Для преодоления резистентности приходится использовать все новые и новые пестициды, в результате происходит усиление химической нагрузки на окружающую природную среду. (А.Л.Федоров)

Прогноз развития событий в связи с проблемой резистентности «вражеских видов» и тогда был неутешителен. Прогнозировалось, что при сохранении темпов возникновения резистентности — из—за увеличения количества пестицидов — все 2000 видов главных «сорняков» и «вредителей» станут резистентными уже через 30-35 лет. Если же пестицидная нагрузка на биосферу будет увеличена вдвое, всеобщая резистентность «вредителей» может наступить еще раньше, говорилось в материалах концеренции. И лучший способ замедлить возникновение устойчивости к пестицидам — не увеличивать, а сокращать их применение.

Химики – разработчики пестицидов – не учли главного закона живой природы – естественного отбора(А.Л.Федоров). Когда какой-то многочисленный вид подвергается давлению необычного фактора, выживают и дают потомство те особи, которые случайно оказались менее чувствительными к этому фактору.

Если это свойство (нечувствительность) оказалось наследственным, все их потомство оказывается уже менее чувствительным к действующему фактору. Именно так многие миллионы лет происходит в природе процесс эволюции. На уровне популяций этот процесс называется микроэволюцией. Приведем несколько общих положений популяционной генетики, важных для понимания действия пестицидов.

Скорость микроэволюции (быстрота возникновения нового приспособления, в нашем случае – устойчивости к пестицидам) зависит, во-первых, от величины давления этого фактора (т.е. насколько он касается всех особей в популяции).

В случае применения пестицидов давление оказывается практически 100%-ным, так как влиянию пестицидов подвергаются все особи в популяции (и, соответственно, скорость возникновения нового признака очень высокая — 2-3 поколения). Во-вторых, скорость возникновения устойчивости зависит от численности: чем выше численность, тем больше вероятность того, что уже в первом поколении найдутся менее чувствительные особи.

Исходная численность у подавляемых форм всегда очень высока (иначе бы не стоило их подавлять). Следовательно, среди каждой подавляемой популяции неизбежно окажутся и более устойчивые особи.Все это связано с законами популяционной генетики.

Естественный темп мутационного процесса, т.е. скорость возникновения мутации в природной популяции, составляет 10⁴-10⁷ на поколение. Это означает, что по крайней мере одна особь из 10 000 несет какую-то необычную мутацию, которая, если будет «подхвачена» отбором, может превратиться в новый популяционный признак (А.Л.Федоров).

После оздоровления сельскохозяйственных угодий, они могли бы служить народу тысячелетиями, со стабильным получением высоких натуральных урожаев, востребованных для населения любой страны мира. Это также способствовало бы восстановлению водных ресурсов региона Аральского моря. Кроме того, миллионы узбекистанцев могли бы быть обеспечены высокооплачиваемой работой рядом с родными и в своей стране.

Даже при таких грубейших нарушениях агротехнологии и систематического применения в сельском хозяйстве Узбекистана стойких, запрещенных во всем мире особо опасных ядохимикатов, И. Каримову и его Правительству удавалось получать большие кредиты от Всемирного Банка.

Для сравнения, Минздравом СССР были выявлены регионы, которые оказались наиболее загрязненными ДДТ в период между серединой 1970-х и серединой 1980-х годов:

• • Узбекистан: 10-85 ПДК (под хлопчатником),

• • Таджикистан: 10-21 ПДК,

• • Приморский край: 5-21 ПДК и т.д.

При обработке хлопчатника в Узбекистане в почве находили альдрин в концентрациях до 40 мкг/кг, в листьях хлопчатника он накапливался до уровня 4 мг/кг. Такие сверхнормативные концентрации особо опасных химикатов разрушали здоровье не только взрослых сельхозпроизводителей, но и детей, принудительно привлеченных к сельхозработам, учащихся, студентов, бюджетников и т.д.

Считаем целесообразным проведение межрегионального мониторинга независимыми международными экспертами состояния здоровья граждан Узбекистана, родившихся в 1989-2024 годах, и на основании реального заключения сделать соответствующие выводы по виновным и пострадавшим как внутри страны, так и за ее пределами. Все пострадавшие в соответствие с Конституцией Узбекистана должны получить все предусмотренные им по праву льготы, с полным возмещением морального и материального ущерба, нанесенного здоровью, за счет виновных или за счет государства.

Мне приходилось видеть несовершеннолетних детей с множественными экологическими заболеваниями, родившихся в последние десятилетия независимого Узбекистана. Некоторым из них требуется внимание и ежесуточный уход родителей, что лишает одного из родителей возможности трудовой деятельности, создавая в семьях дополнительные проблемы в моральном и материальном отношении. 

Обследование почв на содержание остаточных количеств ФОП, выполненное в 1981-1984 гг. в Узбекистане, выявило несколько меньшую загрязненность ФОП по сравнению с хлорорганическими соединениями и препаратами (ХОП, ХОС). В Узбекистане остаточные количества бутифоса были найдены на уровне 0,13-1,05 мг/кг в 7-10% образцов.

При этом в хлопководстве Узбекистана с советских времен до 2013 года массово применялся принудительный детский труд. В настоящее время из-за сокращения объемов площадей, благодаря принципиальной позиции и давления на Узбекистан со стороны правозащитников и хлопковой коалиции, массовое применение принудительного труда детей прекратилось. Однако региональные власти и фермеры продолжают эту практику скрытно, привлекая детей к прополке сорняков и сбору хлопка.

Общество Узбекистана многие десятилетия было намеренно лишено информации о проблеме отравления взрослых, детей и природы токсичными химическими веществами, в первую очередь пестицидами, и химическими минеральными удобрениями, которые продолжали накапливаться в природных объектах и организме человека. Несмотря на очевидный вред применения стойких ядохимикатов, государство продолжало их повсеместно использовать.

СССР еще в конце 60-х, начале 70-х годов прошлого века ввел запрет на особо опасные пестициды, входящие в «грязную дюжину». Однако их продолжали использовать в большинстве стран постсоветского пространства. В Узбекистане применение некоторых особо опасных пестицидов продолжается по сегодняшний день:

• • ДДТ (запрещен в СССР в 1970 г.),

• • 2,4,5-Т (запрещен в СССР в 1970 г.),

• • альдрин (запрещен в СССР в 1972 г.),

• • паратион и тиофос (запрещены в СССР в 1972 г.),

• • мышьяксодержащие пестициды (несколько препаратов запрещено в 1978 г.),

• • гептахлор (запрещен в СССР в 1985-1986 гг.),

• • линдан (запрещен в СССР в 1990 г.),

• • токсафен (ограничено применение в СССР в 1986 г., запрещен в 1991 г.),

• • ПХФ (запрещен в СССР в конце 1980-х гг.),

• • хлордан, дильдрин, малатион, карбофос, метоксихлор, эндрин, 2,4-Д (запрещены в начале 1970-х гг.).

Нельзя не подивиться дару предвидения Рэчел Карсон, зоолога, установившей на основании исследований действия пестицидов на животных факт смертельной опасности для всех живых организмов в экосистеме. Она написала об этом в своей книге в 1962 году, и в начале 70-х эти химические вещества были запрещены во всем мире. В СССР, где проводились аналогичные исследования, со временем тоже пришлось запретить применение особо опасных пестицидов. Однако руководители Узбекистана как в период СССР, так и с обретением независимости нарушали эти запреты.

В СССР и особенно в Узбекистане вопросы разрешения-запрещения пестицидов далеко не всегда решались с позиции интересов людей и природы. Чаще преобладала дурно понимаемая «целесообразность», традиция игнорирования данных науки, удержания власти любой ценой, жажда личной славы и обогащения.

Приведем следующий факт. На вопрос, почему нецелесообразен запрет особо опасных ядов, применяемых в сельском хозяйстве СССР, начальник отдела гигиены питания Минздрава СССР Л.В. Селиванова отвечала в 1988 г. по-солдатски прямо: «Только потому, что химической защите нет альтернативы». И в нынешнем Узбекистане руководители правительственных структур, информируя мировую общественность об «эффективности» биолабораторий по выращиванию биологических хищников для борьбы с вредителями растений, продолжают использовать ядохимикаты.

Иллюстрацией реального положения дел могут служить материалы проверки Минздрава СССР в 1987 г. в Узбекистане, которые показали, что при обходе дворов практически везде по стране были обнаружены пестициды, запрещенные к применению или продаже. Неиспользованные запасы пестицидов (фактически по документам того времени они не числились, так как были бухгалтериями списаны на себестоимость урожая в 1979-1984 годах), полученные за приписанные в 1979-1984 годах 5 млн. тонн хлопка, сохранялись в Узбекистане в огромных масштабах и осознанно распределялись по сельскохозяственным регионам. Особенно губительными становились ситуации в регионе Южного Приаралья (территории Республики Каракалпакстана и Хорезмской области Узбекистана), где их скрыто хранили подальше от Ташкента, вне зоны контроля Москвы.

Итак, несмотря на запрещение применения препаратов ДДТ во всем мире и в СССР, в Узбекистане только за период с 1970 по 1983 гг. «в порядке исключения» были внесены в сельхозугодья более семидесяти тысяч тонн(!) ДДТ. Это означает, что активность ДДТ и его метаболитов в природе Узбекистана может сохраняться более 100 лет. Где же реальная гарантия правительства независимого Узбекистана, что особо опасные ядохимикаты полностью запрещены к применению на территории страны?

И лишь 17 лет спустя после официального запрета ДДТ, в 1987 году, использование ДДТ в Узбекистане «прекратилось». Этому способствовало письмо группы экологов Узбекистана генеральному прокурору СССР А. Рекункову, а также внимание и помощь прокурора Узбекской ССР Алексея Владимировича Бутурлина, бывшего заместителя Генерального прокурора СССР Виктора Васильевича Найденова и корреспондента «Литературной газеты» по Узбекистану писателя Владимира Николаевича Соколова. Источник: Письмо группы экологов Узбекистана генеральному прокурору СССР А. Рекункову, 1987 г.

Вместе с тем, к 1989 г. в Узбекистане скопилось 7000 тонн запрещенного для применения бутифоса. В 1989 г. подлежало уничтожению 38,5 тыс. тонн запрещенных сухих и жидких пестицидов, хранившихся на складах «Узсельхозхимии» и сельских аэродромов. Проблема освобождения от ненужных пестицидов довольно сложна. По данным ФАО, только в развивающихся странах имеется около 100 000 тонн неиспользованных пестицидов и пестицидов с истекшими сроками годности.

К концу 80-х годов прошлого века в Узбекистане должно было быть пестицидов с просроченными сроками хранения, запрещенных и пришедших в негодность на десятки миллионов долларов США. Источники: Федоров А.Л.; Яблоков А.В. Ядовитая приправа. Проблемы применения ядохимикатов и пути экологизации сельского хозяйства. М.: Мысль, 1990. 126 с.

В период правления Каримова с 1989 по 2016 годы он и его правительство прекрасно понимали, что от этого опасного химического «груза» следует побыстрее избавляться, но им, видимо, было жалко тратить по 5000 евро на термическое уничтожение каждой тонны пестицидов и безопасное захоронение их зольных остатков. Источник: Стоимость экологически безопасного захоронения пестицидов составляет 5000 евро за тонну («Europa Environment», 1997, № 505, p.4).

С момента обретения независимости Узбекистана неучтенные запасы пестицидов, полученные за приписки урожая хлопка в период 1979-1984 гг., широко использовались в сельхозпроизводстве.

Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 02.03.2010 № 17 утверждены обновленные санитарные правила и нормативы СанПиН 1.2.2584-10 «Гигиенические требования к безопасности процессов испытаний, хранения, перевозки, реализации, применения, обезвреживания и утилизации пестицидов и агрохимикатов».

Согласно СанПиН 1.2.2584-10, «при обращении с пестицидами должны соблюдаться санитарно-защитные зоны и минимальные разрывы от населенных мест»; «при наземном опрыскивании пестицидами санитарные разрывы от населенных пунктов, источников водоснабжения и мест отдыха населения должны составлять не менее 300-500 метров». В Узбекистане эти нормы грубо нарушаются.

На границах обрабатываемых пестицидами площадей должны выставляться щиты с указанием «Обработано пестицидами», содержащие информацию о мерах предосторожности и сроках выхода на указанные территории. Убирают их только после окончания сроков выхода людей для полевых работ, уборки урожая и других мероприятий.

По официальным данным, остаточное количество учтенных, складированных, запрещенных и устаревших пестицидов в Узбекистане составляет 1433 тонны, включая 118 тонн хлорорганических пестицидов, которые размещены в 14 специальных железобетонных подземных хранилищах. Значительные запасы устаревших пестицидов (1022 тонны) сохранились в Кашкадарьинской и Сурхандарьинской областях.

Вместе с тем, в Узбекистане в настоящее время применяется около 500 различных наименований пестицидов.

Ссылки на нормативные документы и источники:

• • Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 02.03.2010 N 17

• • СанПиН 1.2.2584-10: Гигиенические требования к безопасности процессов испытаний, хранения, перевозки, реализации, применения, обезвреживания и утилизации пестицидов и агрохимикатов

• • Требования безопасности при применении наземной аппаратуры для внесения пестицидов и агрохимикатов

• • Ограничения на авиационную обработку пестицидами:

    Запрещается проведение авиационно-химических обработок над зонами отдыха населения, районами расположения оздоровительных учреждений и над водоохранными зонами рек, озер, прудов и водохранилищ. (Однако на практике почти никто не придерживается этого требования. Обработка авиационно-химическими способами прекратилась в Узбекистане в 2008 году.)

Запрещается авиационная обработка пестицидами участков, расположенных ближе 2 км от населенных пунктов. При авиационной обработке пестицидами должны соблюдаться следующие санитарные разрывы:

• • от рыбохозяйственных водоемов, источников питьевого водоснабжения населения, скотных дворов, птицеферм, территории государственных заповедников, природных (национальных) парков, заказников – не менее 2 км;

• • от мест постоянного размещения медоносных пасек – 5 км;

• • от мест выполнения других сельскохозяйственных работ, а также от участков под посевами сельскохозяйственных культур, идущих в пищу без тепловой обработки (лук на перо, петрушка, сельдерей, щавель, горох, укроп, томаты, огурцы, плодово-ягодные культуры и другие) – 2 км.

При невозможности соблюдения этих условий авиационная обработка не допускается. (Сельхозпроизводители знают, что эти обязательные требования в Узбекистане часто нарушаются, особенно в 1989-2016 и последующие годы.) Обработки с использованием авиации проводятся при скорости ветра на рабочей высоте не более 4 м/с. Сточные воды, образующиеся в процессе мойки воздушных судов и оборудования, должны собираться в специально оборудованные приемники (емкости) и подвергаться обезвреживанию.

Единые предупредительные знаки выставляются не ближе 500 м от границ обрабатываемого участка. Знаки убираются только по истечении установленных сроков ожидания, включая возможные сроки выхода в обработанные лесные массивы, сроки сбора дикорастущих грибов и ягод, сенокошения и выпаса скота. Источник: Требования безопасности при применении пестицидов и агрохимикатов авиационным методом.

Проблема загрязнения пестицидами водных объектов, в том числе питьевых водоемов, остается актуальной.

И поверхностные, и подземные воды подвергаются постоянному воздействию пестицидов. Пестициды находят как в слабо защищенных грунтовых водах, так и в глубоких водоносных горизонтах. Обнаружение пестицидов в подземных водах, казалось бы, надежно защищенных от вертикального перемещения токсикантов, свидетельствует о существенной роли их горизонтального перемещения.

ХОП и ряд пестицидов последнего поколения, карбаматы и ФОП, легко проникают в почвенные и грунтовые воды. Загрязненность водоемов пестицидами класса ХОП приобрела глобальный характер, причем загрязненность непроточных водоемов, прудов, водохранилищ и сточных вод обычно выше. ХОП наиболее устойчивы в воде и обладают способностью накапливаться в гидробионтах и активных илах.

Проблема загрязненности пестицидами внутренних водоемов страны становится особенно очевидной при региональном рассмотрении. В 1960-1980 гг. многие внутренние водоемы Узбекистана были загрязнены стойкими пестицидами, в первую очередь ХОП. Концентрации пестицидов в водах часто во много раз превышают предельно допустимые нормы.

Эти цифры говорят о реальной угрозе. Хотя загрязненность измеряется в микрограммах, они всегда превышают норматив. Поскольку эти водоемы имеют рыбохозяйственное значение, в процессе биоаккумуляции микрограммы ДДТ и ГХЦГ в литре речной воды превращаются в миллиграммы этих ХОП в килограмме товарной рыбы. Таким образом, в 1980-1984, 1989-2016 и последующие годы хроническое отравление населения рыбой, выращенной во всех поверхностных водных объектах Узбекистана, загрязненной ХОП, неизбежно.

Программа И. Каримова по достижению зерновой независимости в Узбекистане требовала увеличения площадей сельхозугодий, расхода водных ресурсов для полива пшеницы и других сельхозкультур, что также способствовало сокращению стока речных вод в Аральское море. В период с 1989-1997 водные ресурсы использовались для нужд монопольного хлопководства и значительного роста объемов фруктов, овощей, риса, бобовых и других экспортных сельхозкультур, что значительно сократило поступление вод Амударьи и Сырдарьи в Аральское море. С 1999 по 2003 год минимальный сток речных вод уносил сточные воды с промытых хлопковых полей в Аральское море. Начиная с 2005 года поступление речной воды в Аральское море полностью прекратилось, а многократное расширение зернового клина, хлопка, риса, овощей, фруктов, бахчевых и других сельхозкультур привело к фактической гибели Аральского моря.

В целях сокрытия информации о состоянии сельского хозяйства Узбекистана был введен многослойный надзор за активистами, туристами и журналистами. Это позволило наращивать объемы сельхозпродукции за счет введения дополнительных сельхозугодий, ранее выведенных из оборота из-за загрязнения токсикантами и малой продуктивности.

Цель «заговора» была проста: закрыть страну от утечки информации, жестко пресекать любые действия журналистов, оппозиционные движения, запрещать фотографировать объекты природы, закрыть ряд регионов от посещения туристами и т.д. При таком жестком контроле со стороны президента и правительства никто не мог возражать, что позволяло наделить хокимов всех уровней неограниченными властными полномочиями, иммунитетом неприкосновенности и сосредоточить контроль над всеми.

Не нужно удивляться, что как и в период СССР, в современном Узбекистане живут достойные люди, которые, рискуя всем, дорожат своей честью, находя способы информировать граждан о проблемах в стране. Хочется искренне поблагодарить таких журналистов, как Улугбек Ашур, Джахангир Мухаммад, Алишер Ильхамов, Алексей Волосевич, Елена Михайловна Урлаева и ее команда, Обид Якуб, Cмаил Оспанов, Татьяна Давлатова, Василий Марков и других, чьи публикации освещают противоправные деяния руководителей государственных структур.

Загрязнения природной среды Узбекистана тяжелыми металлами и диоксидами серы:
анализ и источники

Загрязнение природной среды Узбекистана тяжелыми металлами и диоксидами серы является серьезной экологической проблемой, требующей внимания и принятия мер. Основными источниками этих загрязнений являются:

• • Сжигание органического топлива: Этот процесс приводит к выбросам тяжелых металлов и диоксидов серы в атмосферу.

• • Производство цветных металлов: Промышленные предприятия, занимающиеся производством цветных металлов, также являются значительными источниками загрязнения.

• • Сжигание отходов: Неправильное утилизация отходов приводит к выбросам вредных веществ.

• • Бесконтрольное применение химических минеральных удобрений: Неправильное использование удобрений может привести к накоплению тяжелых металлов и диоксидов серы в почве.

Кроме того, зарегулированность стока рек и создание водохранилищ вызывает специфические экологические проблемы. Затопленный почвенно-растительный покров и обрушение берегов приводят к перемещению биогенных веществ и их накоплению в экосистемах водохранилищ, что вызывает их эвтрофирование. Сельскохозяйственная деятельность в прибрежной зоне также способствует этому процессу. Снижение скорости водообмена и образование застойных зон в водохранилищах усугубляют проблему, создавая благоприятные условия для накопления загрязняющих веществ.

Таким образом, для решения проблемы загрязнения природной среды Узбекистана необходимо комплексное управление выбросами и отходами, а также контроль за сельскохозяйственной деятельностью в прибрежных зонах.

Металлы плотностью выше 5 г/см³ классифицируются как тяжелые. Они встречаются естественным образом в скальных породах, почве, растениях и животных в виде химических минеральных удобрений, водорастворимых ионов, солей и газов. Эти металлы могут соединяться с органическими и неорганическими молекулами или связываться с взвешенными частицами в атмосфере. Тяжелые металлы никогда не исчезают в природном потоке элементов, но могут изменять свою химическую форму.

С точки зрения охраны окружающей среды Узбекистана наиболее проблематичными тяжелыми металлами являются ртуть (Hg), свинец (Pb) и кадмий (Cd). Эти металлы очень токсичны для всех живых организмов. Многие из них, например, медь (Cu), цинк (Zn) и железо (Fe), в допустимых концентрациях необходимы для растений и животных. Некоторые металлы в Узбекистане встречаются в особо токсичных формах и представляют угрозу здоровью людей и животных даже в малых количествах.

За последние десятилетия, с ростом промышленных мощностей, в воздух поступает большое количество диоксида серы наряду с тяжелыми металлами. Так, регион Ташкентской области наиболее подвержен влиянию этих загрязнителей.

Выбросы горно-металлургической промышленности и отрасли в приграничных городах сильно влияют на качество воздуха в бассейне локальных, национальных и трансграничных рек.

В первые 10 из 40 лет производства ежегодные выбросы составляли около 150 000 тонн диоксида серы (SO2). На раннем этапе плавильного производства использовалась местная руда с содержанием серы приблизительно 6,5%. Оборудование было относительно новым, ловушки работали эффективно, а систематический надзор со стороны инспекторов заставлял придерживаться стандартов гигиены производства, чтобы избежать приостановки работы.

Выбросы, опасные для природной среды и здоровья человека

Несмотря на то, что по статистике уровень выбросов в Узбекистане систематически подгоняется под нормативные показатели, концентрации вредных веществ в воздухе зачастую значительно выше критической отметки для чувствительных к загрязнению живых организмов.

При этом уровень выбросов диоксида серы в Узбекистане составляет 300 000 тонн в год. Для сравнения, это более чем в пять раз выше, чем во всей Финляндии (60 тысяч тонн в 2010 году) и более чем в 18 раз выше, чем в Норвегии (17 тысяч тонн в 2010 году).

Согласно Национальному докладу о состоянии окружающей среды, представленному Узбекистаном на 14-м заседании Конференции Сторон Конвенции ООН по сохранению мигрирующих видов диких животных в Самарканде в феврале 2024 года, среди основных факторов загрязнения воздуха отмечены рост числа автомобилей, устаревшие стандарты топлива, использование угля и дров для отопления и недостаточное применение чистых технологий. В Узбекистане насчитывается 4 миллиона автомобилей, которые выбрасывают 1,3 миллиона тонн вредных веществ в год, больше всего — в Ташкенте и Ташкентской области. При этом растет импорт и использование электромобилей, что подчеркивает доклад.

В ходе производственных процессов в атмосферу попадает целый ряд тяжелых металлов, таких как никель (Ni), медь (Cu), кобальт (Co) и мышьяк (As). Основное загрязнение происходит за счет никеля и меди. В Ташкентской области и других регионах Узбекистана усиленно строятся цементные и медедобывающие производства, с выбросами до 200 тонн в год.

Высокие концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе оказывают вредное воздействие на дыхательные органы человека. Кроме того, серная кислота и сульфаты, содержащиеся в пылевых выбросах, хоть и косвенно, но негативно влияют на здоровье человека. Диоксид серы при смешивании с водяным паром образует кислотные дожди и смоги. Доказано, что как сухие, так и влажные серные выпадения повреждают растительность, влияют на почву, водоемы и строительные материалы.

Тяжелые металлы, например, медь, селен и цинк, в микродозах необходимы для обмена веществ в организме человека, но их высокие концентрации могут быть токсичными. Многие тяжелые металлы токсичны даже в малых количествах, некоторые из них канцерогенны. Они медленно распадаются, накапливаются в растениях и организмах животных, перемещаясь вверх по пищевой цепи.

Горно-металлургические комплексы страны ежегодно наращивают мощности по добыче золота и урана, стремясь достичь производства 150 тонн золота в год, параллельно модернизируя производства для снижения выбросов. Целью было значительное уменьшение выбросов диоксида серы на 70 процентов и тяжёлых металлов и пыли на 80 процентов по сравнению с началом 21 века. Однако эти цели не были достигнуты ни при Каримове, ни во время восьми лет правления Мирзиёева.

Хотя часть программы реконструкции уже выполнена, не все запланированные работы удалось осуществить, и население, особенно дети, продолжают дышать загрязненным воздухом. Расходы на реконструкцию в условиях рынка оказались выше ожидаемых, что затрудняет достижение запланированного снижения выбросов.

С момента начала реконструкции, по данным наблюдений, уменьшения выбросов тяжёлых металлов не произошло. Также не намечен переход к более эффективному использованию диоксида серы для производства серной кислоты.

Металлы, выбрасываемые в процессе производства, — никель, кадмий, медь, кобальт и мышьяк — продолжают попадать в водоемы, почву и растительность возле промышленных городов. Почва вблизи предприятий за десятилетия существенно загрязнена тяжелыми металлами, которые переносятся по воздуху на удаленные районы.

Накопление металлов происходит в течение всего срока эксплуатации и после рекультивации территорий. Проблема в том, что даже при снижении или прекращении выбросов тяжелые металлы остаются в почве и водоемах и продолжают циркулировать в экосистемах десятки, сотни или тысячи лет.

По мере удаления от источников выбросов до 100 км их воздействие снижается, но накопление в окружающей среде продолжается. Это очевидно по повышенным содержаниям никеля и меди в листьях деревьев и кустарников.

Дикие и культурные травы, растущие на поверхности водоемов, земле и стволах деревьев, получают минеральные вещества из дождевой и талой воды, вследствие чего тяжелые металлы накапливаются в их тканях.

Металлы из растений попадают в организмы травоядных и далее к хищникам, что приводит к заражению всей пищевой цепи. Например, высокое содержание тяжелых металлов может накапливаться в организмах животных, рыб, птиц и так далее.

Распределенные источники загрязнения

Особую опасность для окружающей среды представляют так называемые распределенные в пространстве источники тяжелых металлов, которые загрязняют значительные территории. К таким источникам относятся автомобильный транспорт, сельскохозяйственные угодья (после обработки синтетическими удобрениями или пестицидами, содержащими токсичные металлы), домашние печи, использующие уголь, гудрон, кизяк, гуза-паю или дрова, содержащие тяжелые металлы.

Наличие таких источников металло-токсикантов сильно зависит от отношения хокимов региона к обеспечению экологической безопасности населения. В тех регионах и в целом по стране, где отсутствует контроль за содержанием тяжелых металлов в сельскохозяйственной и водной продукции, тяжелые металлы становятся особенно опасными.

Данные последних лет свидетельствуют о том, что сжигание отходов является источником выбросов тяжелых металлов в окружающую среду в виде оксидов свинца (РЬО и РЬO2), меди (CuO), цинка (ZnO), олова (SnO) и других. В развитых странах приняты законодательные акты, запрещающие почти все методы низкотемпературного термического уничтожения отходов, содержащих токсичные химические вещества, включая металлы. Тяжелые металлы имеют уникальную биологическую активность и могут распространяться в окружающей среде, оказывая воздействие на все живые организмы даже в микропримесях.

Экологические проблемы применения пестицидов и химических минеральных удобрений

Недооценка последствий систематического применения ДДТ и других стойких в природе пестицидов, а также бесконтрольное применение химических минеральных удобрений ведет к серьезным проблемам. Неправильное применение удобрений может нарушить круговорот питательных веществ, ухудшить агрохимические свойства и плодородие почв. Несбалансированное питание растений макро- и микроэлементами снижает урожайность сельскохозяйственных культур, качество и безопасность продовольственной продукции.

В результате пренебрежительного отношения к охране окружающей среды накопились миллионы гектаров нарушенных земель из-за эрозии, неправильного ведения сельского хозяйства, загрязнения воздуха, почвы, озер и рек отходами. Возникает необходимость превращения загрязняющих отходов в полезные ресурсы через химические и биологические методы, а также внедрение безотходных технологий. Источник.

В Узбекистане, начиная с советских времен и до обретения независимости, накопились сотни тысяч гектаров земли, пораженной токсическим загрязнением из-за монопольного выращивания хлопчатника без соблюдения севооборота.

Грубые нарушения агротехнологий, загрязнение воздуха, почвы и водоемов приводили к загрязнению сельхозпродукции токсичными тяжелыми металлами и ядохимикатами. Долгосрочные программы рекультивации земель не воспринимались всерьез руководителями Узбекистана, так же как и утилизация отходов в полезные ресурсы через химические и биологические методы. Источник.

Химические минеральные удобрения применяются в сельском хозяйстве для значительного увеличения урожайности. Однако их эффективность проявляется только при соблюдении научно обоснованных норм и сроков внесения. В противном случае они могут привести к загрязнению окружающей среды и снижению качества продукции.

Азотные удобрения при больших дозах и поверхностном внесении смываются в водоемы, способствуя развитию водорослей и эвтрофикации водоемов. Азот может вымываться из почв и загрязнять грунтовые воды, накапливаясь в количествах, превышающих предельно допустимую концентрацию (ПДК). Кроме того, азот в виде нитратов накапливается в растительной продукции, что вызывает серьезные заболевания человека и животных.

Фосфорные удобрения содержат тяжелые металлы, включая радиоактивный стронций, и опасны при высоких концентрациях в почве. Калийные удобрения содержат хлор, который при высоких дозах оказывает отрицательное влияние на рост и развитие сельхозкультур, а также радиоактивный изотоп калия.

Несмотря на наличие опытных кадров в сельском хозяйстве, правительство Узбекистана с 1989 по 2024 годы не поддерживало и не финансировало достойно деятельность ученых по разработке методов комплексной диагностики почв и растений. Это включает определение содержания доступных микроэлементов, установление параметров их оптимального содержания для повышения эффективности сельхозпроизводства, качества и безопасности урожая. Часть программы могла быть внедрена с водосберегающими технологиями и рецептурами агрохимикатов для капельного орошения, гидропоники, но это не было реализовано.

Распределенные источники загрязнения

Необходимо завершить детальное агрохимическое обследование почв Узбекистана, особенно в регионе Южного Приаралья, а также провести рекогносцировочное обследование сенокосов и пастбищ на обеспеченность подвижными формами микроэлементов. Источник 1 Источник 2.

Честный и независимый мониторинг может выявить, насколько опасно загрязнены и деградированы земли Хорезмской области — этой небольшой, но густо населенной местности. Жители, молчаливо и вынужденно прозябающие в неприемлемых условиях на протяжении многих десятилетий, живут без правовых и жизненно важных льгот.

Некоторую надежду на улучшение вселяют меры по решению проблем с питьевой водой в Республике Каракалпакстан и Хорезмской области Узбекистана, проводимые под контролем и непосредственным руководством Саиды Мирзиёевой, занимающей ответственный пост. Это свидетельствует о человеческом подходе к коренному решению вопросов жизнедеятельности населения Южного Приаралья.

Необходимо разработать новые рецептуры и формы удобрений с необходимыми микроэлементами, включая длительно действующие вегетативно-синхронные формы, и применять их с учетом агрогеохимических условий каждого участка. Это позволит не только получать высокие, безопасные и весомые урожаи, сбалансированную продукцию с заданным микробиологическим и биохимическим составом, но и искоренить текущий эффект техногенного загрязнения.

Воздействие токсикантов на живые организмы и проблемы здравоохранения

Как упомянуто ранее, многолетнее бесконтрольное применение химических минеральных удобрений в Узбекистане привело к их накоплению в природных объектах. Через пищевую цепь они попадают в организмы животных и человека, начиная с момента зачатия и развития эмбриона.

В результате возрастания токсической нагрузки на окружающую среду и на население увеличивается численность хронических, тяжелых, неизличимых заболеваний. С каждым поколением в Узбекистане возрастает избыточная смертность и количество инвалидов, не только у взрослых, но и у несовершенолетних детей.

Это наблюдается не только внутри страны, но и среди наших соотечественников далеко за ее пределами, включая территорию Европейских стран.

Попадая в живые организмы, токсичные тяжелые металлы накапливаются во всех жизненно важных органах человека, включая клетки, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, кости и другие части тела.

Полураспад некоторых из них может произойти только через два десятилетия и только при 100% исключении их попадания из любых источников.

Президенты Каримов, Мирзиёев и их окружение довели население до генетической нищеты и избыточной смертности, включая случаи, связанные с загрязнением сельхозпродукции и воды токсикантами. Сельхозпроизводители вынуждены увеличивать дозировки пестицидов и других химикатов для борьбы с мутированными вредителями, что приводит к техногенному загрязнению сельскохозяйственной продукции для внутреннего потребления и отправляемой на экспорт в ближнее и дальнее зарубежье.

Сельхозпроизводителей Узбекистана спасает лишь тот факт, что у потребителя загрязненной продукции не наступает молниеносное проявление токсикантов. Однако их накопление в организме вызывает хронические болезни и неизлечимые формы онкозаболеваний.

Выводы и рекомендации

Высокие энергозатраты на производство минеральных удобрений вызывают необходимость разработки новых технологий, обеспечивающих снижение затрат. При этом следует стремиться к созданию замкнутых производственных циклов, исключающих попадание химических веществ в окружающую среду.

Неправильное, использование просроченных или применение непригодных удобрений может повлиять на круговорот и баланс питательных веществ, значительно ухудшить агрохимические свойства и плодородие почв. Несбалансированное питание растений макро и микроэлементами снижает урожайность и сбалансированность сельскохозяйственных культур, безопасность и качество продукции.

Нарушения нормативной дозировки, технологии и графиков внесения удобрений приводят к их значительным потерям, при этом загрязняются грунтовые воды, питательные элементы удобрений и почвы попадают в водоемы, что вызывает усиленное образование водорослей, способных накапливать значительные количества химикатов и передавать их дальше по пищевым цепям.

В последнее время высказываются серьезные опасения, связанные с возможным разрушением озонового экрана стратосферы вследствие поступления в нее окислов азота, образующихся при денитрификации азотных соединений почвы и удобрений. Для борьбы с этими негативными явлениями необходимо дальнейшее изучение теоретических основ питания растений с участием агрохимиков, физиологов, биохимиков, селекционеров, генетиков и других специалистов.

Ощущается серьезная необходимость в организации глобального мониторинга, охватывающего весь спектр природных объектов — почвы, воды, атмосферного воздуха, растений, животных и человека. Это позволило бы контролировать состояние экосистемы и в случае необходимости оперативно принимать нужные меры.

Исследования ученых также подтвердили позитивность того , что использования природных цеолитов для снижения содержания тяжелых металлов в растениях, возделываемых на загрязненных почвах. При сильной степени загрязнения нецелесообразно выращивать листовые овощи и корнеплоды, так как они поглощают из почвы большое количество токсичных тяжелых металлов. На этих участках рекомендуется минимальная обработка почвы, что способствует сохранению гумуса, задерживающего тяжелые металлы. В оздоровительных целях на сильно загрязненные почвы рекомендуют насыпать слой привозной, экологически пригодной земли 25—40 см, а при увеличении степени загрязнения необходимо снимать верхний слой почвы и заменять его новой, взятой из незагрязненных мест.

Проблемы охраны окружающей среды носят глобальный характер и могут быть решены только на международной основе, в некоторых странах уже вводятся стандарты на удобрения, содержащие вредные примеси.

Перед агрохимией стоят важные природоохранные задачи. Химизация открывает большие возможности не только для развития основных отраслей сельского хозяйства — растениеводства и животноводства, но и для создания новых природных ландшафтов в местах, где в настоящее время растительности мало или она отсутствует, а также радикального улучшения всех имеющихся естественных природных ландшафтов.

Дальнейшее развитие агротехнологий позволит за несколько лет целенаправленно изменять химический состав и повышать плодородие почвы, что значительно улучшит процесс биологического круговорота элементов.

Для изучения закономерности минерального питания растений, баланса питательных веществ в системе почва-растение-удобрение необходим комплексный эколого-агрохимический подход в конкретных почвенно-климатических условиях с учетом объективных данных о круговороте элементов питания, так как это приоритетно для токсически загрязненной и предельно истощенной почвы на территории Узбекистана.

Промышленность, производящая минеральные удобрения, в ближайшем будущем должна быть ориентирована на их соответствующую и предварительную очистку. Это может привести к существенному повышению стоимости удобрений, но при этом будет снижена заболеваемость тяжелыми и неизлечимыми болезнями, предотвращена избыточная смертность, а также увеличена продолжительность жизни и трудоспособности населения.

Одновременно следует организовать систему контроля химического состава минеральных удобрений на содержание тяжёлых металлов, ядохимикатов и иных токсических элементов.

Необходимо учитывать и негативное влияние все возрастающего автомобильного парка на загрязнение городов Узбекистана, причем не только ядовитыми полиароматическими углеводородами и бензопиренами, но и свинцовыми ядами. Общий объем выбросов загрязняющих веществ от автомобильного транспорта в стране составляет уже более 80% от общего количества антропогенного загрязнения воздуха (соединений свинца от многолетнего использования низкооктанового бензина ). Результат общеизвестен — широко распространенные заболевания верхних дыхательных путей у жителей промышленно развитых городов и областных центров.

Печальный опыт наших больших городов показывает, что чрезвычайно опасны для человека также и промышленные и бытовые отходы, в особенности те, которые содержат тяжелые металлы, и не только при складировании или захоронении, но особенно при их низкотемпературным сжигании.

Долгое время в Узбекистане неоправданно считалось, что термическая технология на мусоросжигающих заводах позволяет эффективно обезвреживать любые токсичные отходы с термическим образованием в золу нетоксичных веществ.
https://studfile.net/preview/4518706/page:2/

1. Определить валовое содержание и концентрацию подвижных форм Zn,

Cd, Pb, Cu и иных токсикантов, оценить степень загрязнения почвенного покрова и сопряженныхсред.

2. Провести корреляционный анализ и выявить взаимосвязи между

содержанием различных форм тяжелых металлов и некоторыми физико-химическими параметрами почвы.

3. Установить динамику накопления тяжелых металлов в различных

органах растений в период вегетации и рассчитать эколого-геохимические

индексы.

4. Выявить видовую специфику среди исследуемых растений к накоплению

цинка, кадмия, свинца и меди.

На основании обобщения рассматривается современное состояние проблемы накопления и распределения тяжелых металлов в геосредах и растениях в условиях техногенного воздействия. Приведено частичное описание географических и климатических особенностей регионов.

Приведены данные по валовому содержанию некоторых тяжелых металлов в почвах Южного Приаралья и сопредельных территорий. Описаны биогеохимические особенности накопления и распределения элементов-загрязнителей в органах растений, а также влияние таких элементов на метаболизм растений и агрохимические особенности почв.

Физико-географическая характеристика территории Южного Приаралья, описаны природно-климатические особенности региона, приведены некоторые метеорологические величины, характерные для резко-континентального климата Узбекистана.

Перечислены физико-географические факторы, влияющие на миграцию тяжелых металлов в условиях урбанизированной территории ряда регионов.

Указаны функциональные зоны, а также приведены данные из открытых источников по среднегодовым и максимальным концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе города Ташкента и регионов.

Назрела неуклонная необходимость в проведении сплошного мониторинга загрязненности окружающей природной среды, в том числе приоритетно сельхозугодия.(экологическая экспертиза…)

На предполагаемых к исследованиям участках для отбора образцов почв закладываются площадки размером 10×10 м2 по общепринятым методикам.

Почвы отбираются методом прикопок, в соответствии с принятыми в геохимии и почвоведении методами [ГОСТ 28168-89 ; ГОСТ Р 53123–2008].

Растительные образцы отбираются параллельно с почвенными. На площадках отбираются растения, не имеющие повреждений, находящиеся в генеративной фазе, не крупные, одновозрастные. Отбор проб, при наличии снежного покрова проводится в соответствии с общепринятыми методиками [Методические рекомендации 5174-90, 1990]. Из-за нередкой ветреной погоды с частыми оттепелями, отбор снега проводятся в период его максимального накопления в ноябре, декабре-январе месяцах.

Абсолютные значения содержания тяжелых металлов в пылевой фракции снежного покрова может характеризоваться значительными превышениями ПДК в промышленной и многоэтажной жилой зонах ряда городов Узбекистана [ГОСТ Р 53381–2009]

Определения валового содержания и подвижных форм цинка, кадмия, свинца и меди выполняется вольтамперометрическим методом на анализаторе 9 «ТА-Lab» (Автоматизированный прибор для измерения содержания токсичных микроэлементов (As, Cd, Pb, Cu, Zn, Mn, Hg, Se, I, Ni, Co, Fe, Ag, Sb, Bi, Fe, Sn) в воде, почве, пищевой продукции вольтамперометрическими методами с  чувствительностью на уровне 1/10 допустимого уровня (ПДК) и ниже.)

https://tomanalyt.ru/catalog/voltammetric-analyzers/ta-lab

[Методическое указание 31-04/04, 2004, Методическое указание 31- 03/05, 2005]. Измерение рН почвенных образцов проводятся потенциометрическим методом на анализаторе «ТА-Универсал» со стеклянным комбинированным электродом ЭСК-10603 с разрешением ±0,2 единицы рН [Понсю, Готеру, 2014]. Определение содержания гумуса проводили методом мокрого окисления при температуре реакции [Понсю, Готеру, 2014].

Распределение тяжелых металлов по площадкам в условиях урбанизированной территории можно охарактеризовать следующими особенностями и тенденциями:

1. Почвы природных экосистем, расположенных в сельскохозяйственной и городской среде, могут иметь высокие и очень высокие показатели загрязненности тяжелыми металлами. Однако в ряде городов и сельской местности доля биологически активных и доступных подвижных форм в большинстве проб может не превышать валового содержания.

2. По распределению по органам Р. IапасеИ/оНа наибольшими значениями эколого-геохимических индексов и коэффициентов характеризуются площадки, расположенные в условиях сильного техногенного загрязнения. Сравнение накопления и распределения тяжелых металлов может также выявить высокие значения показателей по цинку и кадмию, мышьяку и по меди.

3. Вид Р. (апасеИ/оПа по совокупности параметров можно отнести к накопителям. Однако выяснено, что интенсивность поступления и избыточного накопления поллютантов в значительной мере зависит от рН почвы и степени комплексной загрязненностью многофакторными токсикантами среды обитания .( Вид Р. (апасеИ/оПа по совокупности параметров можно отнести к накопителям, что согласуется с выводами и других ученых)

Для оценки интенсивности и степени опасности загрязнения почвы и растений химическими веществами существуют расчеты: коэффициент техногенной концентрации элемента (Кс) [Байбеков, 2007]; суммарный показатель загрязнения (Zс) [Сает и др., 1990 ; Алексеенко, 2000; Байбеков, 2007]. Корневое поступление элементов из почвы определяется с помощью коэффициента накопления (Кн). Для характеристики процессов передвижения ионов используется коэффициент передвижения (Кп). Интенсивность биологического поглощения оценивается по коэффициенту биологического поглощения (Ах) [Перельман,1975] и индексу биогеохимической активности микроэлементов (БХА) [Байбеков, 2007]. Для оценки связи в системе «почва – растение» используется коэффициент биогеохимической подвижности Вх, [Гаврилова, Касимов, 1989; Для регионов, сел и городов …, 2014].

Для оценки степени загрязненности снежного покрова используются следующие эколого-геохимические коэффициенты: пылевой нагрузки (Рn), общая нагрузка загрязнения (Pобщ); относительное увеличение общей нагрузки элемента (Кр); суммарный показатель нагрузки (Zр); опасности (Ко) и его суммы (ΣКо)– загрязнения (заражения); концентрации (Кс); суммарного показателя загрязнения снежного покрова (Zc) [Смирнова, 2011, Касимова, 2014, Сает, 1990].

Также проводится расчет суммарного показателя нагрузки (ZРТ) и

суммарного показателя загрязнения (ZCТ) с учетом токсичности химических

элементов, которые рассчитываются с использованием поправочных

коэффициентов: ZPT=Σ(Kp(i)·KT(I))-(n-1) и ZCT=Σ(KC(i)·KT(I))-(n-1)

[Водяницкий,2010].

В расчетах используются следующие коэффициенты токсичности: для

химических элементов 1 класса опасности (As, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, Ni, Cr) КТ

равен 1,5; для 2 класса (B, Co, Mo, Cu, Sb) – 1; для 3 класса (Ba, V, W, Mn, Sr) –

0,5 [Водяницкий,2010].

Проверка нормальности распределения исследуемых тяжелых металлов в пробах почвенных образцов и растений может быть осуществлена по критерию Шапиро–Уилка в связи с выборками средних и малых объемов данных (n от 12 до 36). Для подтверждения гипотезы в дальнейшем проводится однофакторный параметрический дисперсионный анализ.

При неравных дисперсиях, анормальном распределении, очень малом объеме

выборок, сравнении между собой эколого-геохимических коэффициентов

применяется непараметрический дисперсионный анализ по критериям Краскела–

Уоллиса и Манна–Уитни (Пузаченко, 2004).

Корреляционный анализ проводится с использованием коэффициента корреляции Пирсона (r) для нормально распределенных выборок. Подвергаются обсуждению величины, достоверные при р≤0,05.

Рассчитываются основные вариационно-статистические характеристики: среднее арифметическое значение (M), ошибка

среднего арифметического (±m), медиана (Med), размах варьирования min–max.

Содержание подвижных форм цинка для всех проб почв характеризуется величинами ниже ПДК [ГОСТ Р 53381-2009].

Подвижные формы свинца, практически для всех пунктов. [ГОСТ Р 53381–2009].

Для сравнения можно пользоваться материалами других авторов [Иванов, 2007 ; Копылова и др., 2013],относительно которых полученные цифры имеют близкие значения. По сравнению с кларками(Что такое кларк металла?

Ферсманом, а именно: «кларк – это среднее содержание химического элемента в земной коре или ее части». Как рассчитать кларк концентрации?

1. 1. Кларк концентрации (КК) – показатель, введенный в 1937 г.

1. 1. Кларк концентрации – это отношение содержания элемента в

1. 1. КК = Сi / К,

1. 1. КР = К / Сi.) для верхней части земной коры [Касимов, Власов, 2016].

По валовому содержанию кадмия анализы проводятся в соответствии[ГН2.1.7.2511–09].

Таким образом, при анализируемых данных по концентрации металлов для

каждого исследуемого пункта могут строиться убывающие ряды. По

концентрации подвижных форм:

№ 1: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 2: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 3: Zn > Pb > Cu > Cd;

№ 4: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 5: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 6 (фон): Cu > Zn > Pb > Cd.

По валовому содержанию:

№ 1: Zn > Pb > Cu > Cd;

№ 2: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 3: Zn > Pb > Cu > Cd;

№ 4: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 5: Zn > Cu > Pb > Cd;

№ 6 (фон): Zn > Cu > Pb > Cd.

Величина суммарного показателя загрязнения (Zc), рассчитанного по коэффициентам техногенного загрязнения почвенных образцов для подвижных форм и валовому содержанию микроэлементов, могут иметь следующие критические диапазоны: Zc < 16 – низкий уровень; 16 < Zc < 32 – средний, умеренно опасный; 32 < Zc < 64 – высокий, опасный; 64 < Zc < 128 – очень высокий, очень опасный; Zc > 128 – максимальный, чрезвычайно опасный [Регионы, города, районы…, 2014].

Большинство проб исследуемых почв относительно содержания подвижных форм металлов могут к примеру иметь значения Zc менее 16 единиц и поэтому могут быть отнесены к территориям с низким уровнем загрязнения. Максимальным можно считать показатель для № 3 (Zc = 10,25), минимальный – для пункта № 5 (Zc = 3,0). Коэффициент Zc по валовому содержанию тяжелых металлов также имеет цифры, характеризующие низкий уровень, на границе со средней степенью загрязненности почвенного покрова . Для проб из пунктов с невысоким уровнем воздействия техногенных факторов показатель может быть крайне низким (менее 7 единиц), что свидетельствует об экологическом благополучии таких участков или площадок. Только подобным или таким образом, полученные результаты могут согласовываться с выводами почвоведов [Копылова и др., 2013] .

Рассчитанные коэффициенты концентрации (Кс) и суммарного показателя загрязненности (Zc) для различных функциональных зон могут выявлять следующую картину распределения и накопления тяжелых металлов: наиболее загрязненной может оказаться промышленно развитая зона, или зона сельских аэродромов, прилежащие территории могильников ядохимикатов и не только.

По уровню загрязненности тяжелыми металлами зона низкоэтажной застройки, парково-рекреационная и фоновая зоны характеризовались как наиболее экологически благоприятные и не имеющие значительного превышения ПДК по каждому из микроэлементов.

Мониторинг загрязненности снегового покрова может выявить, что в относительно более загрязненной центральной части Ташкентского региона интенсивнее всего перенос тяжелых металлов могут происходить с территории промышленно развитых городов и сельскохозяйственного сектора.

Величина интегрального суммарного показателя загрязнения (Zс) для пылевой фракции составлял в среднем 81,02, что характеризует средний уровень загрязненности снежного покрова города.

Величина Zс варьирует в переделах 1,45–230,24 и в большинстве исследуемых проб его уровень определяется как средний показатели распределение тяжелых металлов в растениях в разные вегетационные периоды жизни.

Это может свидетельствовать о достаточно высоких защитных механизмах корневой системы растений данного вида и об особенностях связывания токсичных металлов в хелатные комплексы, что препятствует дальнейшему передвижению элементов в надземные органы.

По величине коэффициента биологического поглощения (Ах) можно сделать вывод, что для S. 18 uniflora кадмий, цинк, свинец и медь относятся к элементам слабого захвата (Ах = 0,01–0,1).

Коэффициенты биогеохимической подвижности (Вх) также были значительно выше, по сравнению с коэффициентами биогеохимического поглощения (Ах).

При анализе значений Вх относительно подвижных форм металлов, отмечено активное поглощение ионов кадмия растениями пунктов №№ 1, 3 и 5; свинца – растениями участка № 2; цинка – на участке № 4 и фоновой территории

По результатам изучения содержания и особенностей накопления тяжелых металлов в сопряженных геосредах и растительных объектах, можно сделать cледующие выводы:

1. Валовое содержание цинка, меди, свинца, мышьяка, кадмия и иных токсикантов в почвах, степень которых могло превышать ориентировочно-допустимые концентрации. Концентрация подвижных форм должна оставаться только в пределах предельно-допустимых концентраций,

Среди исследуемых почв могут быть и категории с незначительной и допустимой степенью загрязнения.

В городской черте основными источниками поступления токсикантов являются предприятия тепло- и электроснабжения, полигоны твердых бытовых отходов и интенсивность движения автотранспорта.

Выявлена прямая корреляционная зависимость умеренной тесноты между валовым содержанием и подвижными формами цинка; подвижными формами цинка и валовым содержанием свинца и кадмия; подвижными формами цинка и меди с рН почвы. Также отмечены достоверные прямые связи между коэффициентами техногенной концентрации (Кс) для цинка и свинца с суммарным показателем загрязнения (Zc).

На основании этого можно сделать вывод, что указанные выше токсиканты вносили и продолжают вносить основной вклад в опасное формирование техногенного загрязнения сельскохозяйственных и промышленно развитых территорий.

2. Обнаружено учеными, что в период вегетации растения, произрастая в сходных условиях, накапливают поллютанты в неодинаковых количествах. Для всех видов отмечалось интенсивное накопление цинка и меди в надземных органах. Кадмий активно аккумулировался в корнях в течение периода вегетации , к примеру у видов P. tanacetifolia, S. uniflora и O. myriophylla. Свинец интенсивно накапливался в стеблях и соцветиях у S. chamaejasme, O. myriophylla, A. gmelinii.

3. Установлено, что для исследуемых видов растений по показателям коэффициента биологического поглощения свинец, цинк и медь отнесены к элементам особого захвата (Ах = 0,01–0,1), кадмий – к элементам среднего захвата и поглощения (Ах = 0,1–1).

Для P. tanacetifolia цинк можно отнести к элементам среднего захвата, так же, как и свинец для A. gmelinii.

4. Согласно значениям показателей биогеохимической активности, изучаемые виды были выстроены в следующий ряд: P. tanacetifolia > A. gmelinii > S. chamaejasme > S.uniflora > O. myriophylla.

При этом к концу вегетационного периода уровень активности может увеличиваться у большинства видов, за исключением S. uniflora и S. chamaejasme.

Свойства тяжелых металлов, определяющие их экологическую опасность

Естественно, что ни один из химических элементов не остается индифферентным по отношению к окружающей среде. Какие бы проблемы (экологические, геологические, биологические и т.д.) ни решало общество, оно должно иметь данные:
— относительно распространенности данного элемента;
— о формах его существования в любой сфере, воздушной или водной, почве, растениях, продовольствии, животных, энергоносителях, в хозяйственных и промышленных отходах;
— о нормальных и экстремальных концентрациях данного элемента в указанных сферах;

Но в первую очередь следует обладать информацией, касающейся особенностей электронного строения, отличающего, например, металл от неметалла или металл данного типа от прочих металлов.

Особенности строения, переменные степени окисления, слабая биоразлагаемость

Исходя из электронного строения и свойств комплексных и иных соединений металлов, предлагаются различные оценки степени и характера токсичности описываемых металлов, например, Са < Mg < Fe2+ < Cd < Со < Zn < Ni < Си. Они легко соединяются с биомолекулами (например, с белками, пептидами, липидами, аминокислотами) — в основном через S-, N-, О-атомы лигандов.

Причем Cu1+, Cd, Hg, Pb предпочтительнее реагируют с серосодержащими группами; Си, Ni, Со — с азотными группами; Mn2+ , Mg, Са, Sr, Ва — с кислородсодержащими группами. Подчеркнем, что через реакции комплексообразования с тяжелыми металлами Мп+ и протекают все главные химические процессы в живых организмах. https://cyberleninka.ru/article/n/fiziko-himicheskie-aspekty-migratsionnyh-protsessov-tyazhelyh-metallov-v-prirodnyh-vodnyh-sistemah

Для важнейших процессов в живой природе и окружающей среде играет роль способность тяжелых металлов к перемене степеней окисления, например, Си1+ Си2+, V4 Fe2+<»Fe3+, Hg1+«»Hg хотя менять свою степень окисления могут и такие металлоиды, как N3+<»N5+, S2+<=>S6+.

Перемена степени окисления тяжелого металла в ходе химических превращений сказывается сильнейшим образом, например, на степени их токсичности. Так, ионы хрома Сг3+ в трехвалентном состоянии являются малотоксичными, при рН < 4 эти ионы существуют в форме гексаакваионов, и по мере увеличения рН образуют уже гидроксокомплексы и по-лиядерные комплексы с кислородными мостиками. Шести¬валентный хром Сгб+ более токсичен.

В нейтральных растворах он существует в виде СЮ42, хотя в человеческом организме, загрязненном его солями, Сг6* может снова переходить в нетоксичный Сг3+. Перечисленные выше свойства тяжелых металлов часто упускают из виду при рассмотрении экологических проблем с их участием.

Человечество долгое время надеялось и продолжает надеяться на великое свойство природы — её способность к самоочищению. При том, что в Узбекистане отходы десятилетиями сбрасывались в воды прудов, озер, рек и водохранилищ, где они накапливались в громадных объемах, когда излишки агрохимикатов и опасные стойкостью ядохимикатов закапывались в землю, чиновники, стоящие во главе узбекского государства, долгое время считали, что все эти отходы разложатся и нейтрализуются сами собой. Во времена СССР и с приобретением Узбекистаном независимости все это было пущено на самотек, при том, что способности природы к самоочищению уже давно превышены.

Известно, что почва является совершенно особой формой биосферы, она не только накапливает все загрязнения, в том числе и металлические, но и выступает как опасный природный переносчик химических токсикантов и в атмосферу, и в гидросферу, и в живые организмы. И если органические загрязнители могут за какое-то, не столь длительное время (это зависит от химического строения и стойкости в природе) разложиться до менее токсичных продуктов, то металлам-загрязнителям требуются огромные сроки для их безвредного разложения. И тут уже и речи не может быть о самоочищении.
Металлы сравнительно легко накапливаются в почвах, но сколь трудно и медленно они из нее удаляются! По исследованиям разных авторов, сроки полуудаления разные, но в среднем период полуудаления из почвы для кадмия Cd составляет до 155 лет, цинка Zn — до 500 лет, свинца Pb — до нескольких тысяч лет, аналогичны и ситуация и по другим тяжелым металлам.

Эти данные только о средней концентрации тяжелых металлов в почве в мг/кг, а на территории Узбекистана уже давно превышены максимально возможные концентрации — 72 кг токсичных тяжелых металлов на каждом квадратном километре сельхозугодий. Об этом стало известно еще в конце 1990 годов благодаря многочисленным исследованиям ученых — доктора сельскохозяйственных наук Ахмата Ходжи Хоразмий и почвоведа Курбана Раззакова, которые в отчаянии начали бить во все колокола, но их не стали слушать в стране с диктаторским режимом.

Антропогенное загрязнение почв и растений тяжелыми металлами

Как указывалось ранее, основными источниками поступления тяжелых металлов в природную среду являются предприятия промышленности: тепловые электростанции, металлургические заводы, карьеры и шахты по добыче полиметаллических руд и транспорт.

Технологические процессы предприятий черной и цветной металлургии, построенных в годы индустриализации, не обеспечены надежными средствами очистки газовых выбросов, что приводило к сильному загрязнению окружающей среды.

Вклад разных источников в загрязнение окружающей среды ряда стран Европы отдельными тяжелыми металлами показали D.M. Расупо и D.E. Hanssen (1984).

Так, в общем выбросе кадмия доля цинко-кадмиевых плавильных заводов составляет 60%, медно-никелевых — 23 %, от сжигания топлива и отходов — 10 % и 3 % -соответственно. Загрязнение природной среды свинцом происходит главным образом в результате сжигания этилированного бензина (60 %) и производства цветных металлов (22 %); производство железа, стали, ферросплавов вносит 11% общего выброса свинца Цинком загрязняют среду выбросы цинко-кадмиевых плавильных заводов (60 %), при производстве железа, стали и сплавов в окружающую  среду поступает 13 % общего количества выбросов цинка, в результате сжигания отходов — 17 % и древесины — 6 %. Основные источники загрязнения медью — медно-никелевые плавильные заводы (50 %), сжигание топлива (22 %), производство железа, стали и ферросплавов (11 %), сжигание древесины (11 %).

Поступление тяжелых металлов из атмосферы

Современные промышленные процессы связаны с выбросом в атмосферу, почву и воду огромных количеств токсических веществ. Основные источники техногенного поступления в почву ТМ — промышленные выбросы, продукты сгорания топлива, некоторые средства химизации сельского хозяйства (Metals and the environment, 1993). Только в результате работы металлургических предприятий на почвенную поверхность ежегодно поступает около 155 тыс. т меди, 122 тыс. т цинка, 89 тыс. т свинца.

При сжигании угля и нефти на поверхность земли ежегодно выпадает 3,6 тыс. т свинца, 2,1 тыс. т меди, 7,0тыс. т цинка. Кроме того, большое количество свинца — до 250 тыс. т — ежегодно поступает с выхлопными газами автотранспорта.

Устойчивость металлоорганических комплексов в сильной степени зависит от рН и других свойств почвы. Она может быть представлена в виде следующего ряда: V>Hg>Sn>Pb>Cu>Ni>Co>Fe>Cd>Zn>Mn>Sr (Овчаренко М.М. и др., 1997).

Значительная часть тяжелых металлов выбрасывается в атмосферу в виде твердых аэрозолей с частицами 0,1 — 0,5 мкм. Основная масса выброса оседает вблизи источника загрязнения, быстро поступает на поверхность почвы и растений, выносится и мигрирует с поверхностным и грунтовым стоком. В результате образуются техногенные геохимические районы тяжелых металлов.

Радиус воздействия среднего металлургического предприятия зависит от высоты выбросов и природных особенностей территории рельефа и ветрового режима, и достигает десятков километров. Особенно сильное загрязнение обнаруживается в пределах нескольких километров по направлению доминирующих ветров.

Поступление тяжелых металлов из атмосферы по данным зарубежным исследований значительно колеблется. Однако общая закономерность прослеживается достаточно определенно, особенно для кадмия, свинца и цинка. При длительном поступлении тяжелых металлов из источников эмиссии в атмосферу на поверхности почвы накапливается значительное их количество.

Нормирование содержания тяжелых металлов в почвах и растениях

Проблема нормирования содержания тяжелых металлов в почве и растениях является чрезвычайно сложной из-за невозможности полного учета всех факторов природной среды. Например, изменение только агрохимических свойств почвы может в несколько раз уменьшать или увеличивать содержание тяжелых металлов в растениях.

В то же время для решения практических вопросов необходимы определенные критерии или количественные параметры, характеризующие степень опасности загрязнения почвы и растений тяжелыми металлами.

Природные объекты: воздух, вода, почва и продукты питания являются контролируемыми по накоплению токсических веществ и обязательно входят в систему мониторинга. В основу действующих природоохранных разработок должны быть положены уже установленные
ПДК тяжелых металлов в природных объектах.

Основой действующих природоохранных мероприятий является определение тяжелых металлов в воздухе, воде, почве, растительной продукции и продуктах питания. Система предельно-допустимых концентраций (ПДК), ориентировочно-допустимых концентраций (ОДУ), допустимых остаточных концентраций (ДОК), максимально-допустимых уровней (МДУ) и суточные нормы потребления токсических веществ с воздухом, водой, пищей человеком (животным) служит базисом санитарно-гигиенических требований при разработке природоохранных мероприятий.

Уровень содержания тяжелых металлов в растениях, величина их урожая, химический состав и технологические показатели с различной степенью тесноты коррелируют с содержанием тяжелых металлов в почве. Поэтому первой и наиболее важной задачей является нормирование токсических веществ именно в почве. Известно, что высокий уровень содержания тяжелых металлов в почве приводит к значительным нарушениям агро- и фитоцинозов.

Совокупность природно-климатических, геологических факторов, а также особенностей рельефа привело к широкому распространению техногенного загрязнения. Кроме добычи минеральных ресурсов, несущих высокие риски загрязнения природной среды ксенобиотиками, регион характеризуется значительными выбросами загрязняющих веществ в результате деятельности сельскохозяйственных и промышленных предприятий, теплоэнергетики и автотранспорта.

Но, произрастая на загрязненных территориях, растения способны вырабатывать определенные механизмы защиты и адаптации при избыточном поступлении поллютантов. Благодаря этому появляется перспектива использования таких видов с целью фиторемедиации почв с высоким уровнем загрязнения тяжелыми металлами. Важное практическое значение имеют результаты исследований по изучению и определению форм тяжелых металлов в почвах, их трансформации, подвижности и оценки количеств, поступающих в пищевые цепи [Ильин, 1995 ; Титов и др., 2014].

Опасными загрязнителями являются тяжелые металлы, которые накапливаются, иногда в огромных количествах, в окружающей среде и живых организмах, вызывая тем самым необратимые последствия в экосистемах [Позняк, 2011].

В естественных условиях почвы содержат определенное количество тяжелых металлов, которое называется фоновым содержанием. В связи с этим, становятся важными знания о природном (фоновом) содержании тяжелых металлов в растениях [Ильин, 2012]. Фоновое содержание рассматривается как исходный уровень в наблюдениях за антропогенно загрязняемыми территориями.

Но особенности элементного состава растений зависят от семейства и геохимической обстановки, вместе с тем, хорошо известно, что у одних и тех же одновозрастных растений содержание элементов может значительно колебаться, в основном из-за неодинаковых концентраций в почве их подвижных форм [Ильин, 2001].

Проведенные в стране исследования ученых показали, что загрязнение сельскохозяйственной продукции тяжелыми металлами находится в прямой корреляционной зависимости от их валового содержания в почве. Это объясняется тем, что большая часть соединений металлов накапливается в почве в виде нерастворимых или слаборастворимых соединений.

Черных H.A. и Ладонин В.Ф. (1995) приводят результаты исследований, свидетельствующих о линейной зависимости между количеством тяжелых металлов в растениях и содержанием их подвижных соединений в почве, извлекаемых ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8. Полученные уравнения позволяют прогнозировать поступление металлов в растения в зависимости от их содержания в почве.

При разработке ПДК тяжелых металлов в почве принимаются данные о количестве их валовых форм. Этот принцип нашел наибольшее распространение. А. Кабата-Певдиас и X. Пендиас (1989) приводят данные различных авторов о валовых формах тяжелых металлов в поверхностном слое почв, которые считаются предельными по фитотоксичности.

Транспорт является одним из основных источников загрязнения почв городских и пригородных территорий. Ширина придорожных аномалий свинца составляет около 50-100 м, реже до 300 м (Химия тяжелых металлов ., 1985; Tiller K.G., 1989; TillerK.G. et al., 1987). Наибольшая концентрация элемента в почве прослеживается на расстоянии 1-2 м, достигая 500-600 мг/кг (Lead in., 1976). Некоторые авторы отмечают наличие существенного загрязнения на расстоянии нескольких километров (Page A.L., Ganje T.J., 1977). Исследования Reiter E.R. et al. (1977) показали, что около 50 % свинца транспортных выбросов находится в воздухе на расстоянии 20 км и более от дороги. По результатам исследований с изотопами Gulson B.L. et al. (1981) показали, что свинец переносится на расстояние до 50 км от дороги.

Следует отметить, что в Узбекистане плотность движения автотранспорта значительно ниже, чем за рубежом. В связи с этим можно предположить, что уровень загрязнения почв вблизи автодорог не столь значителен, как в других странах. (Свинец в окружающей среде, 1987). В ряде работ отмечается незначительное повышение содержания валового свинца вблизи автодорог, однако, возможно увеличение содержания его подвижных форм примерно в 2 раза (Бериня Д.Ж. и др., 1980; Обухов А.И., Поддубная Е.А., 1980; Обухов А.И., Лурье Е.М., 1983).

Что касается кадмия, то также имеются данные о значительном превышении его фонового содержания в почвах вблизи крупных автомагистралей (Бериня Д.Ж. и др., 1980).

Поступление тяжелых металлов в почву из минеральных удобрений и химических мелиорантов

Наиболее существенными как по набору, так и по концентрациям примесей тяжелых металлов являются фосфорные удобрения, а также удобрения, получаемые с использованием экстракционной ортофосфорной кислоты—(аммофосы, аммофоски, нитрефосы, нитрофоски, двойные суперфосфаты) (Постников А.В .и др., 1994). Природные фосфатные руды могут содержать значительные количества токсических элементов

Поступление тяжелых металлов в почву с пестицидами

Пестициды представлены преимущественно органическими соединениями, некоторые из них являются органоминеральными или минеральными веществами. Отдельные пестициды содержат в своем составе ртуть, цинк, медь, железо.

Расход пестицидов при проведении защитных мероприятий небольшой, поэтому они не представляют серьезной опасности как источник загрязнения почв ТМ, особенно такими, как цинк и железо.

Основное внимание привлекают только органоминеральные соединения ртути, так как этот металл попадает в почвы преимущественно в составе пестицидов, некоторых видов компостов из бытового мусора и осадка сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов. Растения, выращиваемые на таких почвах, могут загрязняться ртутью корневым путем.

Фунгициды могут содержать медь и цинк. К таким соединениям относятся трихлорфенолят меди, купрозан (37,5 % хлорокиси меди и 15 % цинеба), медный купорос, хлорокись меди, цинеб, цирам.

По сообщениям ряда авторов, применение арсенатов свинца может поднять содержание свинца в почвах до 500 мг/кг (Freedman В., Hutchinson, 1981; Merry R.H. et al.r 1983).

Постоянное применение препаратов, содержащих медь, часто приводит к накоплению ее в почве виноградников в токсичных для растений концентрациям, что способствует ухудшению роста-растений и вызывает хлороз.

Отдельное внимание необходимо уделять закономерностям, механизмам и последствиям влияния загрязняющих веществ на комплекс почвенных свойств и процессов, определяющих экологическое состояние и экологические функции почв, и их устойчивость к техногенным потокам. Даются требования в нормировании содержания загрязнителей и системе мониторинга загрязненных почв.

Поступление тяжелых металлов в почву со сточными водами и бытовым мусором

Осадки сточных вод (ОСВ) в Узбекистане используются в качестве органического удобрения, так как они содержат большое количество азота и фосфора. Причем, по содержанию фосфора ОСВ часто превосходят навоз сельскохозяйственных животных. Однако использованию ОСВ в качестве органических удобрений препятствует значительное содержание в них солей ТМ и стойких пестицидов .

Концентрация свинца в ОСВ варьирует в пределах 20-2200 мг/кг, кадмия -4-120 мг/кг (Минеев В.Г. и др., 1993), что существенно превышает принятые в ряде стран нормативы, ограничивающие применение ОСВ в качестве удобрений.

Внесенные на поля ТМ в составе ОСВ могут аккумулироваться в почвах и достигать токсичного для растений и человека уровней. Так, на пастбищном участке, который в течение шести лет удобряли осадком сточных вод металлургического производства из расчета 6 и 18 т сухого вещества на 1 га, содержание кадмия увеличилось в 30 раз, цинка, никеля, хрома, меди — в 8 -10 раз, свинца — вдвое. Наблюдалось накопление тяжелых металлов в растениях шпината, салата, выращенных на этих почвах. Повышенные концентрации металлов отмечались до глубины более 55 см.

Тяжелые металлы поступают в почву с отходами промышленности, используемым в качестве удобрений (шлаки, зола каменного угля и сланца, фосфогипс, цементная пыль). Известны некоторые способы переработки отходов промышленности в минеральные удобрения. К ним можно отнести утилизацию серной кислоты, используемой для травления стали путем:

а) нейтрализации ее аммиаком с получением сульфата аммония;

б) нейтрализации ее фосфоритной мукой с получением продукта, близкого по свойствам к суперфосфату.

ПДК тяжелых металлов в продовольственном сырье

Используемые при экспертной оценке официально утвержденные предельно-допустимые концентрации тяжелых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах (Сан ПиН 2.3.2.560-96 от 24.10.96 № 27) приведены в таблице. Временный максимально-допустимый уровень (МДУ) химических элементов в кормах для сельскохозяйственных животных (№123-41281-87 от 16.07.87)

Свойства почв, влияющие на подвижность тяжелых металлов н их доступность растениям

Подвижность тяжелых металлов в почве и их поступление в растения очень изменчивы и зависят от многих факторов: вида растений, почвенных и климатических условий. В случае конкретного почвенно-климатического региона и наличия определенного типа растительности, доступность тяжелых металлов определяется свойствами почвы, изменяя которые можно существенно влиять на накопление тяжелых металлов в растительной продукции.

К почвенным факторам относятся: гранулометрический состав, содержание органического вещества, реакция среды, емкость катионного (Ёмкость катионного обмена (ЁКО) — общее количество катионов одного рода, удерживаемых почвой в обменном состоянии при стандартных условиях и способных к обмену на катионы взаимодействующего с почвой раствора. Величину ёмкости выражают в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы или её фракции.)обмена. К этим факторам добавляют содержание подвижных соединений фосфора и дренированность, подчеркивая все же их второстепенное значение (Черных H.A. и др., 1995; Овчаренко М.М. и др., 1997).

Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО ГОСТ 26207-91 https://meganorm.ru/Data2/1/4294828/4294828273.htm

Содержание фосфатов в почве по своему действию на доступность растениям тяжелых металлов связано со слабой растворимостью солей тяжелых металлов в форме ортофосфатов.

С ростом содержания в почве подвижных соединений фосфора увеличивается содержание трудно доступных для растений фосфатов тяжелых металлов.

В многолетнем полевом опыте МГУ (Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., 1991) длительное применение только азотно-калийных удобрений подкислило почвенный раствор и увеличило содержание подвижного алюминия. Вследствие этого содержание подвижных соединений тяжелых металлов в почве увеличилось — кадмия на 15 %, свинца на 98 %, никеля на 102 % (Аналогичные результаты по кадмию получены J.E. Eriksson, 1990).

Применение полного фосфорного минерального удобрения снизило содержание подвижных форм этих элементов до уровня не удобренной почвы. Следовательно, в условиях сильнокислой реакции среды фосфорные удобрения могут существенно снижать подвижность тяжелых металлов в почве.

В длительном полевом опыте ВИУА, проведенном на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с сильнокислой реакцией среды в результате 26-летнего систематического применения суперфосфата содержание подвижных форм тяжелых металлов снизилось: свинца на 40 %, меди на 35 %, кадмия на 10 %, марганца на 26 %, железа на 17 % (Цыганок С. И., 1993).

Наряду с действием почвенных фосфатов на подвижность тяжелых металлов в почве имеет место и противоположный процесс, заключающийся в снижении содержания в почве подвижных соединений фосфора. Так, например, в полевом опыте НИИКХ увеличение содержания тяжелых металлов в почве до очень высоких величин (мг/кг): кадмия до 24,1, цинка до 1170 и меди до 1966 привело к снижению содержания подвижного фосфора более чем в 3 раза, что может быть объяснено образованием труднорастворимых соединений фосфора с этими металлами. Наиболее ярко эта закономерность проявлялась на почвах с кислой реакцией среды. В условиях интенсивного известкования связь между этими показателями ослабевает.

Гранулометрический состав почвы оказывает прямое влияние на подвижность тяжелых металлов. Опасность загрязнения растений тяжелыми металлами на почвах тяжелого механического состава значительно меньше, что связано с большей удерживающей способностью незагрязненной илистой фракции.

На глинистых и суглинистых почвах токсичность тяжелых металлов проявляется слабее, чем на песчаных и супесчаных. Так, например, в вегетационном опыте ВНИПТИХИМ урожай моркови на супесчаной дерново-подзолистой почве, загрязненной кадмием, цинком и свинцом, на фоне известкования был 1,5-3,5 раза ниже, чем на тяжелосуглинистой.

При известковании дозой СаСОз, равной половинной по гидролитической кислотности, на супесчаной почве урожая не было вообще в отличие от тяжелосуглинистой, где он получен, но был низким.

Закисление

Характер геологических пород обуславливает чувствительность водных экосистем к закислению.

Закисление поверхностных вод — одна из глобальных проблем современности. Главными кислотными соединениями являются оксиды серы. Они образуются при сжигании ископаемых видов топлива и расплавлении сульфидных руд.

Комплексы, расположенные недалеко от населенных территорий- один из крупнейших источников загрязнения атмосферы кислотными оксидами. Эти оксиды в результате химических реакций в атмосферном воздухе образуют кислоты, которые с осадками выпадают обратно на землю.

В природе закисление негативно воздействует на многие живые организмы, особенно на водную биоту. Влияние закисления на водные организмы не всегда определяется прямым воздействием кислой водной среды, а тем что в кислой среде увеличиваются концентрации и подвижность ионов токсичных металлов. Это приводит к нарушению процессов воспроизводства, снижению биологического разнообразия, исчезновению кислоточувствительных видов, доминированию мутированных, устойчивых и т.д. В целом устойчивость экосистем снижается.
Буферная способность

Буферная способность водоёма, то есть способность нейтрализовать кислоту определяется по буферной ёмкости: в пробу постепенно добавляется кислота и замеряется изменение pH. Количество кислоты, добавленное в пробу до того, как рН опустится до определённой отметки, говорит о величине буферной ёмкости.

С точки зрения закисления водоёмов критическое значение показателя кислотонейтрализующей способности (ANC) 0,05 ммол/л. Если значение ANC ниже, то буферная способность очень слабая.

Буферная способность водоёмов во многом зависит от природы осадочных пород и кристаллического фундамента той или иной водосборной площади. Для многих районов Ташкентского региона подстилающие геологические породы представлены щелочными минералами и водосборными системами, которые прежде имели способность достаточно эффективно справляться с существующими кислотными нагрузками. Однако с 1989 и по сегодняшний день эти процессы постепенно выходили из под управляемого контроля и с каждым годом становятся все более разрушительными.

На территории Узбекистана есть много видов почв. Все они различаются по химическому и механическому составу. В настоящий момент сельское хозяйство в большинстве регионов находится на грани кризиса, за исключением уже рекультивированных под органическое земледелие сельхозугодий, но и там уже назревают негативные тендеции, приводящие к эрозии почвы.

Закисление поверхностных вод проявляется в виде кратковременных падений рН (в периоды снеготаянья и частых, обильных дождей), изменении соотношений основных ионов в химическом составе воды, снижении общей буферности поверхностных вод.

Подкисление почвы – изменение кислотно-основных свойств почвы, вызванное природными почвообразовательными процессами, поступлением загрязняющих веществ, внесением физиологически кислых удобрений и другими видами антропогенного воздействия (ГОСТ 27593-88), т.е. повышение кислотности почв (понижение величины рН) в результате различных воздействий.

Многие растения хорошо произрастают только при определенном значении рН в почвах. В очень кислых почвах хорошо себя чувствуют лишь отдельные специализированные виды.

Значения рН характеризуют количество свободных водородных ионов, присутствующих в почве, по отношению к одновременно находящимся там основаниям, особенно ионам кальция. Для почвы важно не только значение рН, но и возможность проявить свои буферные свойства при внезапном увеличении водородных ионов, что зависит от количества катионов оснований. Такие свойства выше у глинистой, богатой гумусом почвы. Песчаные почвы хуже защищены от агентов закисания почвы.

Помимо естественных причин, меняющих количество свободных ионов водорода, существуют антропогенные причины: внесение в почву кислотообразующих удобрений (аммиачных и аммиакообразующих мочевинных соединений) и кислотных дождей.

В тоже время существуют районы, где водосборные территории представлены кислыми геологическими породами и устойчивость их экосистем к кислотным воздействиям возрастает с каждым годом. Существуют районы особенно чувствительные к закислению. Хотя, даже расположенные близко друг к другу малые водные объекты имеют разную буферную способность. Тонкость слоя осадочных пород наряду с влиянием кристаллических пород повышает чувствительность к закислению. Вблизи источников выбросов наблюдается участки, страдающих от закисления. Возможные причины – состав кристаллических пород и щелочные и токсические пылевые выбросы. Выпадения из атмосферы золы, содержащие щелочи, нейтрализуют воздействие кислотных выпадений.

Источники и использованная литература:

1.Яблоков А.В. Ядовитая приправа. Проблемы применения ядохимикатов и пути экологизации сельского хозяйства. М.: Мысль, 1990. 126 с.

2. Carson R. Silent spring. Boston: Houghton Mifflin, 1962. 368 p.

3. Федоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. М.:Наука, 1993. 267 с.

https://rsbor.ru/assets/templates/rsbor/docs/other/Fyodorov_l_dioxiny.pdf

4. Остаточное содержание пестицидов в продуктах питания / Ред. А.И.Штенберг. М.: Медицина, 1973. 200 с.

5. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Уровни охраны живой природы. М.: Наука,1985. 176с.

6. Попов П.В. Справочник по ядохимикатам. М.: Госхимиздат, 1956. 172 с.

7. Мельников Н.Н., Баскаков Ю.А., Бокарев К.С. Химия гербицидов и стимуляторов роста растений. М.: Госхимиздат, 1954. 383 с

8. Мельников Н.Н. Химия пестицидов. М.: Химия, 1968. 495 с.

9. Мельников Н.Н. Химия и технология пестицидов. М.: Химия, 1974. 767 с.

10. Мельников Н.Н. Пестициды: Химия, технология и применение. М.: Химия, 1987.712с.

11. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. Справочник по пестицидам. М.: Химия, 1985. 352 с.

12. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Пылова Т.Н. Химические средства защиты растений. Справочник. М.: Химия, 1980. 288 с.

13. Безуглов В.Г. Применение гербицидов в интенсивном земледелии. М.: Росагропромиздат, 1988. 205 с.

14. Мэтьюз Дж.А. Борьба с вредителями сельскохозяйственных культур. М.: Агропромиздат, 1987. 205 с.

15. Мельников Н.Н., Набоков В.А., Покровский Е.А. ДДТ, свойства и применение. М.: Госхимиздат, 1954. 119 с.; Вашков В.И., Погодина Л.Н., Сазонова Н.А. ДДТ и его применение. М: Медгиз, 1955. 268 с.

16. Врочинский К.К., Маковский В.Н. Применение пестицидов и охрана окружающей среды. Киев: Вища школа, 1979. 207 с

17. Справочник по пестицидам: Гигиена применения и токсикология / Сост. Л.К.Седокур; Ред. А.В.Павлов. Киев: Урожай, 1986, 432 с.

18. Антонович Е.А., Болотный А.В., Бурый В.С. и др. Безопасное использование пестицидов в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства. Киев: Урожай, 1988. 248 с.

19. Вредные химические вещества. Углеводороды, галогенпроизводные углеводородов / Ред. В.А.Филов. Л.: Химия, 1990. 733 с.

20. Вредные вещества в промышленности.III. Неорганические и элементоорганические соединения. Л.: Химия, 1977. 608 с.

21. Бихари Ф., Кадар А., Димитриевич Д., Биро К. Химические средства борьбы с сорняками. М.: Агропромиздат, 1986. 414 с.

22. Кордаков И.А. Внимание: Пестициды. Алма-Ата: Кайнар, 1988. 215 с.

23. Найштейн С.Я., Меренюк Г.В. Санитарная охрана внешней среды от загрязнения пестицидами. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1971. 172 с.

24. Брагинский Л.П. Пестициды и жизнь водоемов. Киев: Наук. думка, 1972. 227 с.

25. Мельников Н.Н., Волков А.И., Короткова О.А. Пестициды и окружающая среда. М.: Химия, 1977. 239 с.

26.Эйхлер В. Яды в нашей пище. М.: Мир, 1993. 190 с.

27. Майер-Боде Г. Остатки пестицидов. Инсектициды. М.: Мир, 1966. 352 с.

28. Майер-Боде Г. Гербициды и их остатки. М.: Мир, 1972. 560 с.

29. Пестициды: угроза реальна, Москва 2004

https://ipen.org/sites/default/files/documents/identifying_pesticide_stockpiles-ru.pdf

31. Физико-химическое загрязнение окружающейсреды и его последствия для человека (терато-мута-канцерогенез), Саратов-2013 http://www.elibrary.sgu.ru/uch_lit/1165.pdf

(Продолжение следует)