Химический состав почвы , влияние на организм.Биогеохимическое значение почвы.

В земной коре (почве) содержится более 60 различных химических элементов. Отсутствие или избыток того или иного элемента приводит к появлению эндемических забо­леваний (биогеохимических эндемий).

Эталоном качества естественного химического состава почвы является почва Курского черноземного заповедника.

Под руководством профессора В.В. Ковальского сотруд­никами биогеохимической лаборатории Института геохимии и аналитической химии РАН была проведена в большом объеме важная работа по изучению содержания и распре­деления микро- и макроэлементов в 130 регионах страны, составлены общая карта и атлас. Возникло новое научное направление — геохимическая экология эндемических заболеваний.

Геохимическая экология эндемических заболеваний изучает влияние микро- и макроэлементов на организм человека. Проведенные исследования показали, что распро­страненные в разных регионах заболевания непосредственно связаны с особенностями химического состава почвы и пищевых продуктов, производимых на этих территориях. Микроэлементы поступают в организм человека по схеме: почва—растение—организм животного, человека. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит к недостатку или избытку их не только у травоядных, но и плотоядных животных и у человека. Это влечет за собой нарушение про­межуточного обмена веществ и возникновение эндемических (от греч. endemos — местный) заболеваний.

В частности, установлено, что недостаток меди и кобальта приводит к анемии, гепатиту, остеодистрофии, а высокое содержание свинца — к возникновению гингивитов. Недо­статок фтора способствует повреждению зубов, а повышенное содержание молибдена и меди вызывает подагру.

Широко известна зобная болезнь, вызванная низким содержанием в почве кобальта, меди, хрома, молибдена, мар­ганца, йода. Другое тяжелое заболевание — болезнь Кашина-Бека (уровская болезнь) — ученые связывают с повышенным содержанием стронция в почве, избыточным поступлением с водой в организм фосфора и марганца, а также с пониженным содержанием кальция в питьевой воде.

Причиной влияния микроэлементов на распространение заболеваний заключается в том, что они обладают высокой биологической активностью и участвуют во многих процес­сах жизнедеятельности.

Значимым загрязнителем почвы является горнодобывающая промышленность. Под отвалами пород оказываются погребенными громадные площади плодородной почвы. Разнообразные химические элементы и их соединения, содержащиеся в хранилищах, терриконах, с атмосферными осадками мигрируют в почву, грунтовые воды, разносятся ветром на большие расстояния.

Вторыми по значению загрязнителями почвы являются энергетические предприятия. На современных тепловых электростанциях (ТЭС) минеральным остатком от сжигания топлива является зола, в каменных углях России она составляет от 6 до 40%. Больше всего золы в бурых углях и горючих сланцах - до 50%. Зола отводится с помощью гидрологической системы удаления в отвалы, которые могут занимать до 800 га ценных земель. В дренажных водах этих отвалов содержится широкий спектр различных химических элементов, которые могут

поступить в ближайшие подземные и поверхностные водные объекты. Значительную роль в загрязнении почвы играют выбросы макрокомпонентов ТЭС, такие как двуокись серы, сернистый ангидрид, летучая зола, сажа, 3,4-бенз(а)пирен. Кроме указанных химических веществ ТЭС выбрасывают более 40 токсических соединений (марганец, молибден, мышьяк, ртуть, литий, бериллий и т.п.).

Химические вещества сельскохозяйственного производства, препараты как природного, так и синтетического происхождения - пестициды, агрохимикаты, минеральные удобрения, структурные образователи почвы, регуляторы роста растений.

Радиоактивные вещества. Радиоактивность почвы обусловлена ее геологическим строением и в горных породах бывает несколько большей. Это оказывает соответствующее влияние на подземные воды, но не отражается существенно на естественном радиоактивном фоне окружающей среды. Радиоактивные вещества по своим химическим свойствам практически не отличаются от аналогичных нерадиоактивных элементов и легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки.

Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - стронций-90. Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2-8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве. Совокупность вышеназванных качеств делает его весьма опасным радионуклидом.

Цезий-137, церий-144 и хлор-36 также являются опасными радиоактивными изотопами. Основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадает в окружающую среду антропогенным путем: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, при авариях на атомных электростанций, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы, и т.д.

Выделяют эндемические заболевания связанные с избытком и недостатком веществ.

Связанные с избытком- молибден-молибденовая подагра, бром-бромизм, бромодерма, селен- селенит.

Понижение – стронций-стронциевый рахит, селен-селеновое сердце, онко заболевания, йод- эндемичный зоб