Kontaminace půdy hnojivy. Použití minerálních hnojiv v zemědělství je zaměřeno na zvýšení obsahu živin v půdě za účelem zvýšení produktivity zemědělských plodin. Když se však přidávají ve větším množství, než rostliny vyžadují, stávají se silným zdrojem znečištění půd, zemědělských produktů, půdy a podzemních vod, nádrží, řek a atmosféry.
Použití přebytečných minerálních hnojiv má následující negativní důsledky:
1. Dlouhodobá aplikace hnojiv mění vlastnosti půd. Použití fyziologicky kyselých hnojiv zvyšuje kyselost půdy a vede k výrazným ztrátám humusu.
2. Zavádění velkého množství dusíkatých hnojiv vede ke kontaminaci půdy, zemědělských produktů a sladkých vod dusičnany a atmosféry oxidy dusíku. To se stává eutrofizace vodních ploch (eutrofie je hromadění živin ve vodních útvarech pod vlivem antropogenních nebo přírodních faktorů. Eutrofie vede nejprve ke zvýšení biologické produktivity vodních nádrží a poté ke vzrůstajícímu nedostatku kyslíku – ke smrti).
3. Minerální hnojiva jsou zdrojem kontaminace půdy těžkými kovy (neželezné kovy s hustotou větší než železo – více než 7874 kg/m 3 ). Patří mezi ně olovo, měď, zinek, nikl, kadmium, kobalt, rtuť atd.
4. Dlouhodobé používání minerálních hnojiv má významný vliv na půdní mikrobiotu, což se projevuje změnami v druhovém a druhovém složení půdních mikroorganismů, aktivací a růstem počtu toxinotvorných druhů. Použití minerálních hnojiv zvyšuje počet bakterií, aktinomycet a hub v půdách.
Množství těžkých kovů v minerálních hnojivech závisí na vstupní surovině a způsobu jejího zpracování. Těžkými kovy jsou nejvíce kontaminována fosforečná hnojiva. Kromě toho jsou fosforečná hnojiva kontaminována dalšími toxickými prvky – fluorem, arsenem. Fosfority tak mohou obsahovat fluor až 3 %.
Na 1 hektar půdy obsahuje od 1 do 10 g arsenu s dusičnany a sírany a také močovinu; s dvojitým superfosfátem – až 30-300 g arsenu.
Fosforečná hnojiva jsou zdrojem kontaminace půdy přírodními radionuklidy – uran, thorium, radium. Obsah uranu v surovinách hnojiv obsahujících fosfor se pohybuje od 0,11 do 35 mg/kg a thoria od 8 do 32 mg/kg.
Významné množství těžkých kovů se dostává do půdy a s organickými hnojivy. K tomu dochází především ne kvůli vysokému obsahu kovů a toxických prvků v hnoji, ale kvůli vysokým aplikačním dávkám.Často se nepoužívá pouze hnůj, ale rašelinový hnůj a další komposty. A rašelina je koncentrátorem těžkých kovů a ve velkých dávkách – až 100 t/ha – může výrazně zvýšit jejich hladinu v orných půdách.
5. Minerální a organická hnojiva jako zdroj kontaminace půdy těžkými kovy mohou změnit jejich pohyblivost v půdě a následně i dostupnost pro rostliny. Současně se zvyšují migrační toky kovů do akumulačních krajin a nádrží.
V zemědělské praxi se ztrácí až 30-50 % aplikovaných organických a minerálních hnojiv. Proto je nutné zlepšit obecnou kulturu hospodaření a být opatrní při aplikaci hnojiv. Kromě toho jsou vyžadovány přesné výpočty dávek, správná technika a pořadí aplikace hnojiv, nežádoucí jsou také ultra vysoké dávky dusíkatých hnojiv.
Sloučeniny fosforu se intenzivně dostávají do povrchových a podzemních vod a následně do moří a oceánů. Hlavním zdrojem je erozivní splach spolu s humusem, splachy v oblastech intenzivního chovu hospodářských zvířat a splachy z měst. To vše poskytuje 60-70 % fosforu vstupujícího do odpadních vod. Proto jsou otázky hospodárného využívání fosforečných hnojiv a opětovného využití odpadů obsahujících fosfor v zemědělství velmi aktuální. Minerální zdroje fosforu na Zemi jsou velmi omezené a při špatném hospodaření s jeho zásobami může začít „fosforový hladomor“.
Problém dusíku má jiný význam – Ztráty dusíkatých hnojiv vyluhováním mohou být velmi velké, dosahují 15-20 % aplikovaného množství. Spolu s dusičnany z městských odpadních vod, kalových odpadních vod, výfukových plynů a dalších odpadů mohou dusičnany dosahovat nebezpečných koncentrací (více než 400 mg/l NO3) v pitné vodě a zelenině se stávají karcinogeny. Znečištění půdy a vody dusičnany vede k nárůstu rakoviny v populaci.
K zamezení kontaminace půdy různými toxikanty v důsledku aplikace hnojiv by měl být využíván komplex agrotechnických, agrolesnických a hydrotechnických technik v kombinaci s intenzifikací přirozených čistících mechanismů, tzn. cílená přeměna agrobiocenóz na vyvážené komplexy.
Kontaminace půdy pesticidy. Pesticidy – (z lat. pestis – infekce a ceado – zabíjet) – obecně uznávaný souhrnný název pro pesticidy používané v zemědělství k ničení některých druhů škodlivých organismů. V závislosti na směru použití se pesticidy dělí do několika skupin:
– herbicidy – pro kontrolu plevele;
– arboricidy – k ničení stromové a keřové vegetace;
– fungicidy – k boji proti houbovým chorobám rostlin;
– zoocidy – k boji proti hlodavcům;
– insekticidy – k boji proti škodlivému hmyzu atd. Největší skupinu (až 40-50 %) pesticidů tvoří herbicidy.
Použití pesticidů výrazně snižuje ztráty na výnosech plodin a snižuje náklady na pracovní sílu v zemědělství 2-3krát.
Vzhledem k nepochybně pozitivnímu účinku chemické metody hubení plevelů, hlodavců a chorob rostlin je třeba vzít v úvahu negativní vedlejší účinky pesticidů na půdu a biotu.
Ochrana půd před kontaminací herbicidy a obnova úrodnosti půd již kontaminovaných toxikanty vyžaduje znalost základních aspektů chování herbicidů v půdě, sledování jejich zbytkového množství, •
Typicky se herbicidy aplikují s vodou postřikem vegetativních rostlin nebo půdy. V prvním případě se k rostlinám dostane pouze 5–30 % herbicidu, zatímco do půdy se dostane 70–95 % pesticidu. V druhém případě (při předseťovém nebo preemergentním postřiku) se do půdy dostane 100 % herbicidu. I další technologie použití – rozmetání granulovaných přípravků nebo jejich aplikace se závlahovou vodou – vedou k tomu, že se veškerý aplikovaný herbicid dostane do půdy.
Při uvolňování do půdy se herbicidy vážou na organickou hmotu půdy nebo na její jílovou frakci. Stupeň adsorpce herbicidu je dán jak jeho vlastními vlastnostmi, tak půdními podmínkami. Hlavními půdními vlastnostmi, které určují jejich adsorpční kapacitu ve vztahu k herbicidům, je granulometrické a mineralogické složení a také obsah organické hmoty.
Adsorpce herbicidů půdou závisí také na vnějších podmínkách, jako je kupř pH, teplota, vlhkost. Suchá půda tedy adsorbuje větší množství herbicidu ve srovnání s vlhkou půdou. Vliv teploty je způsoben tím, že adsorpce je exotermický proces, a proto se zvyšující se teplotou adsorpce klesá.
Doba uchování zbytkového množství herbicidů je významně ovlivněna dávkou jeho aplikace. Překročení aplikačních dávek vyšších, než je doporučeno, stejně jako systematická aplikace herbicidů může vést ke kontaminaci půdy.
Největší nebezpečí představují perzistentní pesticidy a jejich metabolity, které se mohou hromadit a přetrvávat v půdách a vodách desítky let – triazin, simtriazin, chlordan, heptachlor. Za určitých podmínek se z metabolitů pesticidů tvoří metabolity druhého řádu, jejichž role, význam a dopad na životní prostředí zůstává v mnoha případech neznámý. Důsledky nadměrného používání pesticidů mohou být nejneočekávanější, a co je nejdůležitější, biologicky nepředvídatelné: jeden typ škodlivého organismu je často nahrazen jiným, který si vytvoří imunitu vůči lékům a je schopen přežít i po nejúčinnějších léčbách. K překonání imunity odolných jedinců vůči pesticidům je nutné zvýšit dávky léků a tím se zvyšuje riziko znečištění půdy a vody.
Bohužel se pesticidy často používají nekontrolovaně – s pomocí letectví. Drogy zakázané v řadě vyspělých zemí se vyvážejí do méně rozvinutých zemí. Pesticidy nejen vyhubí přenašeče nemocí, škodlivý hmyz a plevele, ale také vedou k úhynu užitečných ptáků a hmyzu (včely, čmeláci). Pesticidy mají silný vliv na půdní mikrobiotu. Triazinové herbicidy inhibují aktivitu proteázy. Při dlouhodobém používání organochlorových pesticidů je aktivita fosfatázy potlačena o 49-60 % (Lozanovskaya et al., 1998).
Herbicidy inhibují půdní dýchání, procesy rozkladu organické hmoty, snižují počet nitrifikátorů a půdních hub. Při vstupu do půdy pesticidy migrují podél půdního profilu a rychlost a hloubka migrace závisí na dávce aplikovaného pesticidu, jeho těkavosti a adsorbovatelnosti. o vodním a tepelném režimu půd. Mohou proniknout do hloubky více než dvou metrů. Při povrchovém a vnitrozemním bočním odtoku se pohybují a hromadí v reliéfních prohlubních. Pesticidy, které se dostávají do podzemních vod i v malých koncentracích, zhoršují vlastnosti vody a činí ji nevhodnou pro potravinářské použití.
Používání herbicidů je u nás nerovnoměrné napříč druhy plodin, regiony i jednotlivými farmami. Při pěstování hlavních obilnin se používá výrazně méně pesticidů než při pěstování rýže, cukrové řepy, brambor a sóji. Za posledních 10 let byla zátěž pesticidy na hektar orné půdy vyšší v Astrachaňských, Leningradských, Moskevských regionech a Krasnodarském území (Degradace. 2002).
V roce 1998 bylo v Ruské federaci herbicidy ošetřeno pouze 15,6 milionu hektarů, což je dvakrát méně než používání herbicidů v letech 1986-1990. Je třeba poznamenat, že ve světě se každoročně zvyšuje produkce, používání a sortiment pesticidů, včetně herbicidů.
V současné době probíhá výzkum v USA, Velké Británii, Kanadě a Rusku s cílem vyvinout nové způsoby ochrany rostlin v zemědělství bez použití nebo s minimálním používáním pesticidů a minerálních hnojiv. Jedná se o metody tzv. „ekologického zemědělství“, „biologického zemědělství“, „alternativního zemědělství“. Předpokladem pro tyto systémy využívání půdy je povinné vyloučení monokultury, povinné střídání ovoce v průběhu času a střídání plodin s luštěninami.
Aby se předešlo možné kontaminaci půdy herbicidy, v současné době se doporučují následující preventivní opatření:
• přísné dodržování předpisů pro užívání drog
• střídání herbicidů s různou délkou toxického působení a mechanismy působení na plevele;
• kontrola zbytkových množství herbicidů v půdě a zemědělských produktech;
• pokročilé školení specialistů na ochranu rostlin a ochranu životního prostředí.
Nedodržení těchto opatření při použití herbicidů může vést ke kontaminaci půdy.
K obnově půd kontaminovaných herbicidy se používají následující metody:
• aplikace vysokých dávek organických hnojiv, rašeliny a dalších organických materiálů s vysokým stupněm absorpční kapacity;
• používání aktivního uhlí (AU), zeolity a přípravky na nich založené• použití chemických sloučenin, které jsou katalyzátory nebo induktory různých procesů rozkladu herbicidů;
• hluboká orba s rotací půdy, snížení koncentrace zbytků herbicidů v orné vrstvě;
• provádění proplachové závlahy v kontaminovaných oblastech;
• správný výběr střídání plodin, umístění pěstovaných rostlin odolných vůči tomuto herbicidu do kontaminovaných oblastí.
V současné době je více než 80 % herbicidů registrovaných v Ruské federaci málo toxických a z hlediska bezpečnosti pro člověka a teplokrevné živočichy předčí herbicidy prvních generací. Jsou efektivnější, ekonomicky přijatelnější a šetrnější k životnímu prostředí.
Optimálním řešením problému kontaminace půdy herbicidy je tedy jejich kompetentní použití: umožňuje vyhnout se negativním dopadům na životní prostředí. Neustálé zlepšování sortimentu léčiv, vznik vysoce účinných herbicidů nové generace vyžaduje výzkum zaměřený na studium charakteristik chování herbicidů v konkrétních půdních a klimatických podmínkách země.
Přestože se pesticidy původně používaly ke zlepšení lidského života zvýšením zemědělské produktivity a kontrolou infekčních chorob, jejich nepříznivé účinky převažují nad veškerými přínosy spojenými s jejich používáním.
Účinek pesticidů na prostředí
Nyní existuje drtivé důkazy, že pesticidy představují potenciální nebezpečí a negativní dopady nejen na člověka a jiné formy života, ale také na životní prostředí a ekosystém jako celek.
Pesticid je sloučenina, která se používá k odpuzování, hubení nebo prevenci jakéhokoli škůdce.
Kontaminace pesticidy představuje významné riziko pro životní prostředí a necílové organismy, od prospěšných půdních mikroorganismů po hmyz, rostliny, ryby a ptáky.
Pesticidy zamořily téměř každou část našeho životního prostředí a ekosystému. Rezidua pesticidů se nacházejí v půdě a vzduchu, stejně jako v povrchových a podzemních vodách.
Pesticidy snadno znečišťují ovzduší, půdu a vodu, když stékají z polí, prosakují ze skladovacích nádrží, nejsou správně likvidovány a zejména při postřiku ze vzduchu.
Proč jsou pesticidy nebezpečné?
- Pesticidy kontaminují prakticky všechny formy života na Zemi. Jsou toxické a nebezpečné pro všechny živé organismy a zvláště pro lidi .
- Pesticidy se nacházejí v dešťové vodě, podzemní vodě, potocích, řekách, jezerech a oceánech. Studie ukazují, že koncentrace pesticidů v některých vzorcích říčních vod a podzemních vod překračují všechny přípustné limity pro pitnou vodu.
- Jakmile je podzemní voda kontaminována toxickými chemikáliemi, může trvat mnoho let, než se kontaminace rozptýlí nebo zmizí. Čištění může být velmi drahé a obtížné a někdy ne nemožné!
- Během postřiku pesticidy napadají necílovou vegetaci a mohou unikat nebo se vypařovat z ošetřované plochy a znečišťovat vzduch , půdní a necílové rostliny.
- Postřikované pesticidy se mohou šířit na obrovské vzdálenosti a studie neustále nacházejí rezidua pesticidů ve vzduchu.
Vliv pesticidů na půdu
Vliv pesticidů na půdu a její mikroflóru je extrémně negativní, protože zabíjejí prospěšné půdní mikroorganismy. Všechny faktory znečišťující půdu .
Půdy jsou některé z nejsložitějších a nejrozmanitějších ekosystémů planety, které obsahují téměř čtvrtinu všech druhů. Půdní mikroflóra je neuvěřitelně rozmanitá, takže malá hrstka půdy obsahuje od 10 do 100 milionů organismů.
Pesticidy, široce používané v zemědělství, představují vážnou hrozbu pro organismy, které jsou zásadní pro zdravou půdu, biologickou rozmanitost půdy a sekvestraci půdního uhlíku v boji proti změně klimatu.
Intenzivní ošetřování půdy pesticidy vede časem ke špatné mikroflóře a snížení populací prospěšných půdních mikroorganismů. Podle pedologičky Dr. Elaine Inghamové: „Pokud ztratíme bakterie i houby, půda se znehodnotí. Nadměrné používání chemických hnojiv a pesticidů má na půdní organismy podobné účinky jako nadužívání antibiotik lidmi. Nevybíravé používání chemikálií může fungovat několik let, ale po nějaké době není dostatek prospěšných půdních organismů, které by udržely živiny.“
Mnoho rostlin závisí na různých půdních mikroorganismech při přeměně atmosférického dusíku na dusičnany, které mohou rostliny využít. Konvenční pesticidy tento proces narušují.
Půdní bezobratlí živočichové poskytují mnoho důležitých ekosystémových výhod, jako je koloběh živin, které rostliny potřebují k růstu, rozkládání mrtvých rostlin a živočichů, aby mohly živit nový život, a kontrola škůdců a chorob. Jsou také rozhodující pro proces přeměny uhlíku.
Existují údaje z téměř 400 studií, které zjistily, že v 71 % zkoumaných případů mají pesticidy negativní vliv nejen na půdu, ale poškozují i prospěšné půdní bezobratlé živočichy, včetně žížal, mravenců, brouků a včel, které hnízdí na zemi. Přezkoumané studie ukázaly dopady na půdní organismy, které sahaly od zvýšené úmrtnosti po sníženou reprodukci, růst, buněčnou funkci a dokonce i snížení celkové druhové diverzity.
Pesticidy mohou po aplikaci zůstat v půdě roky nebo desetiletí a nadále poškozovat zdraví půdy.
Zatímco společnosti vyrábějící pesticidy tvrdí, že jejich produkty jsou potřebné k nasycení rostoucí světové populace, výsledky studie naznačují opak. Pokračující používání toxických chemikálií k pěstování potravin podkopává zdravé půdní ekosystémy, na kterých závisí udržitelná produkce potravin.
Vliv pesticidů na rostliny
Pesticidy se používají po celém světě k ochraně rostlin před škůdci. Jejich použití však způsobuje negativní vliv na rostliny, což negativně ovlivňuje jejich růst a vývoj.
Zvýšená poptávka po potravinách kvůli populační explozi donutila lidi používat pesticidy ke zvýšení výnosů plodin.
Pesticidy se používají k ochraně plodin na poli a také během skladování po sklizni, aby se minimalizovalo poškození plodin. Pěstované rostliny napadají různí škůdci a k boji proti nim se používají především pesticidy.
Používání chemických pesticidů je stále nejlepší a nejpoužívanější strategií k ochraně plodin před škůdci a vede k vysokým výnosům plodin. Uvádí se, že každý rok se celosvětově spotřebují přibližně dva miliony tun pesticidů!
Vzhledem k adaptaci a odolnosti škůdců vůči chemikáliím se k ochraně plodin každý rok používají stále větší množství a nové chemické sloučeniny, které způsobují nežádoucí vedlejší účinky a zvyšují náklady na výrobu potravin. V důsledku toho přetrvávající zbytky těchto chemikálií kontaminují potraviny a rozptýlí se do životního prostředí.
Vliv pesticidů na zvířata
Vystavení zvířat pesticidům je vystavuje nebezpečnému riziku. V dnešní době je toho hodně živočišné druhy jsou již považovány za vyhynulé. Široké používání chemikálií činí vystavení se reziduím pesticidů pro mnoho zvířat nevyhnutelné.
Krátkodobé vystavení některým pesticidům může způsobit smrt nebo onemocnění divoká zvířata, z nichž mnohé jsou uvedeny v červené knize . Akutní otrava se obvykle vyskytuje během relativně krátké doby, postihuje velmi omezenou geografickou oblast a je spojena s jedním pesticidem.
Vystavení divoké zvěře pesticidům po delší dobu, která není bezprostředně smrtelná, může vést k chronické otravě.
Všechny pesticidy mají určitou úroveň toxicity. I ty nejméně toxické produkty mohou způsobit zdravotní problémy, pokud je jim zvíře dostatečně vystaveno. Riziko zdravotních problémů závisí nejen na toxicitě složek, ale také na míře expozice produktu.
Hlavní způsoby, jak pesticidy ovlivňují zvířata
- Domácí zvířata mohou být vystavena působení pesticidů v našich domovech a zahradách a jejich okolí.
- Pesticidy se používají u domácích zvířat a hospodářských zvířat, aby se zbavily blech, klíšťat a komárů.
- Zvířata mohou jíst myši a krysy otrávené pesticidy.
- Zvířata mohou jíst atraktivně vonící pesticidy, jako jsou návnady na hlodavce, gophery nebo slimáky.
- Hospodářská zvířata mohou být vystavena pesticidům přímou aplikací ve stodolách a na pastvinách nebo kontaminací z okolních plodin.
- Divoká zvěř může být také neúmyslně vystavena pesticidům požitím otrávených zvířat nebo aplikací lesních pesticidů.
Působení pesticidů na živé organismy
Pesticidy mají negativní vliv na všechny živé organismy.
Kontaminace pesticidy může poškodit ryby a další vodní živočichy. Studie ukázaly, že trifluralin, aktivní složka přípravku Snapshot hubič plevele, je vysoce toxický pro studenovodní i teplovodní ryby. Bylo prokázáno, že způsobuje deformace páteře u ryb. Kromě přímé akutní toxicity mohou mít některé pesticidy na ryby subletální účinky, snižují jejich šance na přežití a ohrožují populaci jako celek.
Ošetření nádrží herbicidy může vést k úhynu rostlin, snížení obsahu kyslíku ve vodě a udušení ryb. Opakovaná expozice některým pesticidům může způsobit fyziologické a behaviorální změny ryb, které snižují populace, jako je opouštění hnízd, snížená imunita vůči nemocem a zvýšená neschopnost vyhýbat se predátorům.
Po celém světě bylo hlášeno několik případů otravy delfínů pesticidy. Kvůli jejich vysoké trofické úrovni v potravním řetězci a relativně nízké aktivitě enzymů metabolizujících léčiva akumulují vodní savci, jako jsou delfíni, zvýšené koncentrace perzistentních organických polutantů, a jsou tak zranitelní vůči toxickým účinkům kontaminantů.
Kromě ryb jsou kontaminací pesticidy ohroženy i další živé organismy. Mrtvá narození byla zdokumentována u malých netopýrů hnědých vystavených vysokým koncentracím pesticidů. Několik studií našlo pesticidy v játrech a vejcích ptáků. Hromadí se také v tkáních ptáků, což vede k jejich smrti.
Typy fungicidů používaných v zemědělství jsou nejen toxické pro ptáky a savce, ale mohou zabíjet žížaly, což zase může snížit populace ptáků a savců, kteří se jimi živí. Navíc, protože některé pesticidy přicházejí v granulované formě, ptáci a jiná divoká zvěř mohou granule pozřít, čímž si je spletou s potravinářskými zrny. K zabití malého ptáčka stačí pár granulí pesticidu. Herbicidy mohou také ohrozit ptačí populace tím, že omezí jejich stanoviště.
Zvířata se mohou otrávit zbytky pesticidů, které zůstaly na potravinách po postřiku. Aplikace pesticidů na určitou oblast může zničit zdroje potravy, které určité druhy potřebují, způsobit pohyb zvířat, změnu jejich stravy nebo hladovění. Otrava pesticidy může dokonce vstoupit do potravního řetězce; například ptáci mohou být poškozeni, pokud jedí hmyz a červy, kteří jedli pesticidy.
Neblahé důsledky má i účinek pesticidů na hmyz. Aplikace těchto chemikálií na kvetoucí plodiny může zabít včely medonosné , které fungují jako přirození opylovači. Pro včely mají i „téměř nepatrné“ úrovně systémových pesticidů za následek subletální účinky, ovlivňující mobilitu, chování při hledání potravy a navigaci.Snižuje také opylování a reprodukci plodin.
Pesticidy způsobují rozsáhlé úbytky mnoha populací hmyzu, jako jsou prospěšní dravci a opylující včely. Tato alarmující zjištění zdůrazňují potřebu omezit používání pesticidů.
Nejlepší způsob, jak snížit znečištění pesticidy (a škody, které způsobují), je udělat vše pro to, abychom používali bezpečnější nechemické metody kontroly škůdců (včetně kontroly plevele).
P.S.
Pokud se vám tyto informace líbily a byly užitečné, sdílejte je na sociálních sítích. sítě se svými přáteli a známými. Tímto způsobem podpoříte náš projekt „Ekologie života“ a přispějete tak k ochraně životního prostředí!
