Биогеохимические провинции

Почва является одним из основных компонентов биосферы и в определенной степени обусловливает химический состав внутренней среды растений, животных и человека. Благодаря почве обеспечивается баланс в цепи: «почва – растения – животные – человек». В настоящее время установлено, что в организме человека присутствует порядка 60 различных элементов, составляющих лишь 0,6% общей массы тела (в т. ч. 25 микроэлементов входит в состав крови, и более 30 – в состав грудного молока). Таким образом, обеспеченность организма различными химическими веществами находится в прямой зависимости от химического состава почвы.

Впервые это вопрос начал изучать академик В. И. Вернадский. На основе этого А. П. Виноградов создал учение об аномальных биогеохимических провинциях.

Биогеохимической провинции – это различные по величине участки территории Земли с различным уровнем концентрации химических элементов. И как следствие этого – соответствующий уровень концентрации их в организмах и возникновение ответных биологических реакций со стороны организма человека. Влияние различных химических элементов на организм особенно сильно проявляется при резко выраженном избытке или недостатке в почве отдельных химических элементов, что ведет к различным формам нарушения обмена веществ и возникновению эндемических заболеваний, которые могут оканчиваться гибелью организма.

Подобные эндемии известны – при большом содержании в почве стронция (хондродистрофия), бора (борный энтерит), фтора (флюороз), кальция (ломкость костей), кобальта (гипо- и авитаминоз, витамина В₁₂). При недостатке йода развивается эндемический зоб и т.д.

Эндемический зоб – компенсаторное увеличение щитовидной железы. Это ярко проявляется в местах (провинциях) с одновременным недостатком йода и кобальта.

В провинциях бедных фтором распространен эндемический кариес зубов и у животных и у человека (пример – содержание фтора в питьевой воде в крупных городах Беларуси) от 0,1 до 0,3 мг/л.

Всего на территории стран СНГ насчитывается более 30 естественных биогеохимических провинций.

Искусственные биогеохимические провинции. В настоящее время, кроме естественных эндемических почвенных регионов, появились искусственные биогеохимические районы и провинции. Их появление связано с поступлением в почву промышленных выбросов (дымовые выбросы заводов, сбросы сточных вод и твердых отходов).

Фабричная пыль, оседая на поверхности земли, покрывает ее все более толстым слоем, что наблюдается в крупных промышленных районах. Чаще всего оседают частицы, содержащие активные химические вещества. Под их действием в почве происходят реакции, совершенно изменяющие ее состав.

Так, выбросы продуктов сгорания каменного угольного угля с большим содержанием SO₂ (диоксид серы) приводит к образованию в почве серной кислоты (H₂SO₄).

Поступление в почву ртути даже в незначительных количествах оказывает большое влияние на ее биологические свойства. Повышенное содержание ртути в почве оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека: наблюдается увеличение частоты заболеваний нервной и эндокринной систем.

Свинец при попадании в почву угнетает деятельность микроорганизмов-антагонистов кишечной и дизентерийной палочек, удлиняет сроки самоочищения почвы, а у людей, проживающих в этих районах наблюдаются патологические изменения со стороны кроветворной системы, органов внутренней секреции, а также отмечается учащение случаев злокачественных новообразований.

Искусственные геохимические провинции с повышенным содержанием канцерогенных веществ в почве наблюдаются вблизи ТЭЦ, аэродромов, вблизи автомагистралей и в районах лесных пожаров.

В последние годы приобрела большую актуальность проблема охраны почв от загрязнения ядохимикатами, ненормированных доз минеральных удобрений и стимуляторов роста растений. Химические соединения (ядовитые по своей сути) проникая в почву каждый раз все в больших количествах накапливаются в ней и изменяют с течением времени ее физическую и химическую структуру, кислотность. Они убивают также микроорганизмы, принимающие активное участие в процессе почвообразования, дождевых червей, разрыхляющих землю и много других организмов, существование которых имеет решающее значение для плодородия земли (бонитет).

В искусственных биогеохимических районах, как правило, отмечается повышение уровня заболеваемости, врожденные уродства детей и аномалии развития, нарушение физического и психического развития детей. Помимо отдаленных последствий, в искусственных геохимических провинциях наблюдаются случаи не только хронических, но и острых отравлений, особенно при проведении сельскохозяйственных работ.