При застосуванні мінеральних добрив одними з найбільш поширених забрудників навколишнього середовища є нітрати та важкі метали. Завдяки міграційним та транслокаційним процесам, надходження зазначених токсикантів в організм людини може проходити по складній схемі: грунт--рослина--людина; грунт--тварина--людина, грунт--рослина--тварина--людина, грунт--вода--людина, грунт--повітря--людина.

Значну небезпеку для навколишнього середовища становлять втрати азотних добрив в екосистемі. При надмірному внесенні у грунт азотних добрив їх компоненти (аміак, нітрати, сечовина) можуть мігрувати в поверхневі та підземні води.

При внесенні у грунт азотних добрив з розрахунку 40-80 кг/га по азоту в досліджуваних дренажних водах вміст нітратів коливався в межах 32-215 мг/л. Особливо ймовірне надходження нітратів у ґрунтові води. Якщо у воді артезіанських свердловин у Київській області в період з 1986 до 1990 р. середня концентрація нітратів помітно не змінювалася та коливалася в межах від 4,2 до 7,7 мг/л, то у воді шахтних колодязів вона за цей період збільшилася із 6,8 до 18,3 мг/л, тобто майже в 3 рази.

Дані літератури [6, 10, 19] свідчать про здатність сільськогосподарських культур до селективного накопичення нітратів. Значне накопичення нітратів характерне для чорної редьки, столового буряка, салату листкового, шпинату, листя петрушки, окропу, щавлю та баштанних культур.

Значну роль у забрудненні грунту відіграють фосфорні та комплексні добрива . Поглинені грунтом фосфати малорухомі і майже не вимиваються (лише 2%) з орного шару. При надмірному використанні фосфорних і комплексних мінеральних добрив у грунті накопичується Р₂О₅ у такій кількості, яка здатна гальмувати процеси самоочищення. Фосфати також можуть потрапляти у водойми і спричинити евтрофікацію. Слід також підкреслити, що фосфорні та комплексні добрива містять домішки селену, миш'яку, важких металів, природних радіонуклідів. Тому при перевищенні норм внесення цих добрив даними шкідливими речовинами може забруднюватися грунт, звідки зазначені токсиканти завдяки процесам міграції та транслокації можуть надходити в поверхневі та підземні (в першу чергу, грунтові) води та рослинницьку продукцію. Встановлено, що при надмірному внесенні у грунт суперфосфату вміст кадмію в картоплі збільшується в 4 рази порівняно з контролем. З фосфорними та комплексними добривами щорічно у грунт вноситься 3-4 г/га кадмію, інколи ця величина може досягати 10 г/га.

Калій, який входить до складу калійних добрив , мігрує з грунту в контактні середовища надзвичайно повільно, не чинить шкідливого впливу на здатність грунтів до самоочищення та ґрунтовий біоценоз. Разом з калійними добривами у грунт надходять також аніони хлору. Якщо вносити 45-50 кг/га калійних добрив (з розрахунку на К2О), то разом з ними надходить 30-35 кг/га аніону хлору, який призводить до штучного засолення грунтів. До того ж накопичення значних кількостей калію у грунті може зумовити порушення співвідношення між калієм та натрієм у питній воді та харчових продуктах, що може негативно вплинути на здоров'я людини -- спричинити порушення діяльності серцево-судинної системи.

На думку окремих авторів [6], за останні 5-7 років у структурі забруднення сільськогосподарської продукції відбулися суттєві зміни: на перше місце серед всіх забрудників вийшли нітрати -- 75%, доля важких металів складає -- 15%, пестицидів -- 8%. Мінеральні добрива виробляють і використовують у вигляді порошків, гранул, рідин, дрібнокристалічних речовин та лусочок. В залежності від агрегатного стану мінеральні добрива під час транспортування, зберігання та застосування можуть надходити в повітря робочої зони у вигляді пилу, парів та газоподібних речовин. Пил і гази мінеральних добрив при надходженні в організм людини можуть шкідливо впливати на стан здоров'я, подразнюючи слизові оболонки дихальних шляхів, очей, а також шкіру [3].

При зберіганні мінеральних добрив (суперфосфату, амофосу, хлористого калію -- насипом; аміачної селітри -- в поліетиленових мішках) в повітрі складських приміщень продукти трансформації визначаються в концентраціях значно нижче гігієнічних нормативів, а саме: фтористі сполуки в середньому складають 0,71±0,3 мг/м³, сірчаний ангідрид -- 0,72±0,06 мг/м³; окисли азоту -- 0,05±0,009 мг/м³; аміак -- 0,14±0,02 мг/м³.

Основними джерелами виділення пилу в повітря робочої зони при нинішніх технологічних схемах навантажувально-розвантажувальних робіт з мінеральними добривами є:

- місця висипу (трюми суден, залізничні вагони, склади) мінеральних добрив із перевантажувального комплексу ( грейдери, вагоноперекидачі, стрічкові конвеєри, пересипні станції);

- місця завантаження та вивантаження дорожньо-транспортних засобів при використанні всіх видів перевантажувального устаткування;

- викид запиленого повітря через очисні фільтри циклонів-завантажувачів при перевантаженні мінеральних добрив пневмотранспортом;

- здування пилу з конвеєрної стрічки транспортера, вибивання пилу з-під укриттів на пересипних станціях та у перевантажувальних наземних, морських та річкових комплексах.

Концентрація пилу, парів та газоподібних речовин в повітрі робочої зони залежить від виду робіт, рівня механізації виробничого процесу, агрегатного стану добрив та повноті дотримання санітарних норм. Так, при розвантаженні гранульованих мінеральних добрив із вагонів загального призначення концентрації їх пилу у вагоні визначались в межах від 280 до 390 мг/м³, при розвантаженні порошковидних -- від 2500 до 4600 мг/м³. При розвантаженні вагона типу "Хопер", загруженого гранульованими мінеральними добривами , концентрації пилу коливались від 41,0 мг/м³ до 235 мг/м³. При цьому концентрації пилу мінеральних добрив у складських приміщеннях становили: 23,0-58,0 мг/м³ при розвантаженні гранульованих добрив і 85,0-370,0 мг/м³ при розвантаженні пиловидних [2].

Під час відпуску гранульованих та пиловидних мінеральних добрив зі складу при погрузці в автомобілі за допомогою навантажувача багато ковшового та навантажувача фронтально-перекидного ПБ-35 концентрації пилу становили 49,0-70,0 мг/м³ та 93,0-700,0 мг/м³, відповідно. Під час навантаження гранульованого суперфосфату вручну (лопатами) концентрація пилу становить 140-856 мг/м³ повітря. При немеханізованому проведенні робіт, пов'язаних з підготовкою гранульованих мінеральних добрив до внесення (подрібнення, просівання, приготування тукосумішей), у повітрі робочої зони міститься від 208 до 960 мг/м³ пилу.

Подрібнення нітроамофоски супроводжується пилоутворенням в кількості 426,2±84,6 мг/м³, затарення в мішки -- 51,88±13,30 мг/м³. Концентрації фосфорного та сірчаного ангідридів визначались в концентраціях 2,62±0,14 та 8,33 мг/м³, відповідно, окисли азоту і аміак значно нижче гранично допустимих концентрацій [1].

Під час підготовки тукосуміші простих мінеральних добрив в польових умовах (на площадці прицепа) вміст пилу мінеральних добрив в повітрі робочої зони коливається від 4,0 до 12 мг/м³.

При частковій механізації внутрішньоскладських робіт (подріблення залежаних добрив ), використанні подрібнювача ИСУ-4 та стрічкового транспортера пилоутворення зменшується. Концентрація пилу в повітрі робочої зони складає 13,1±3,5 мг/м³.

Під час застосування аміачної води при її транспортуванні та внесенні в грунт за допомогою культиватора КРН-4,2Г аміак в повітрі робочої зони механізаторів не визначався. При заповненні аміачною водою транспортного агрегату ЗЖВ-1,8 аміак визначався в концентраціях 2,86±0,64 мг/м³. При внесенні аміачної води в грунт за допомогою агрегата ГАН-8 концентрації аміаку в повітрі робочої зони механізаторів коливались в межах 0,3-12,0 мг/м³, а під час заправки агрегата без використання закритої системи трубопроводів та "газової обв'язки" кількість аміаку досягала 280 мг/м³ [2].

При застосуванні мінеральних добрив, а також при догляді за рослинами пиловий фактор є одним із провідних. Гігієнічна значимість даного фактору в значній мірі залежить від мінеральної частини пилу. Кількісні параметри пилового фактору та склад мінеральної частини пилу находяться в залежності від типу, структури і вологості грунту , а також від асортименту та обсягів внесення агрохімікатів. Вміст пилу в повітрі робочої зони механізаторів залежить від виду робіт і може бути поділений на 3 групи. Роботи із вмістом пилу в повітрі робочої зони в концентраціях на рівні сотень і тисяч мг/м³ (вантажно-розвантажувальні роботи з порошковидними мінеральними добривами, передпосівна культивація та сівба озимих, збирання зернових та гороху комбайном з подрібненням та ін.), із вмістом пилу в повітрі робочої зони від декілька десятків до сотень мг/м3 (сівба технічних культур, підготовка до внесення та вантажно-розвантажувальні роботи з сипкими мінеральними добривами , міжрядна обробка, осіння оранка та інше) та роботи із концентраціями пилу десятки мг/м3 (транспортні роботи, внесення мінеральних добрив , весняна оранка) .

Ґрунтовий пил площ, на яких вносились мінеральні добрива, в порівнянні з нативними містить в 1,8-2,5 рази більше елементів фосфору, калію, азоту, а також більш високий вміст ртуті, свинцю, кадмію, марганцю. Пил чорноземного грунту , на відміну від інших, акумулює більшу кількість елементів, які входять до складу добрив : кальцію, магнію, фосфору, азоту та меншу кількість важких металів. В пилі інших типів грунту в порівнянні з чорноземом концентрація нікелю більша в 6-12 разів, ртуті в 3-5 разів, кадмію і свинцю в 2-3 рази. Мінеральна частина ґрунтового пилу містить також сполуки кремнію, алюміній, титан, магній, залізо, мідь, цинк, марганець. Вміст в пилі шкідливих домішок мінеральних добрив (важких металів, миш'яку, фтору тощо) та продуктів їх трансформації залежить, в першу чергу, від типу грунту та асортименту і обсягів внесення мінеральних добрив . Концентрації важких металів (Cu, Zn, Ni, Pb, Cd, Mn), які надходять в повітря робочої зони разом з пилом різних типів грунтів за сумою зазначених елементів складає: дернево-підзолистий -- 2,65; темно-сірий -- 3,67; чорноземний -- 0,81; сірозем темний -- 3,43; сірозем світлий -- 3,03; темно-каштановий -- 1,30 мг/м³ 10^-2.

Висновки

Інтенсивне забруднення природного середовища значною мірою є наслідком нераціонального сільськогосподарського виробництва. Щороку з мінеральними добривами на сільськогосподарські угіддя надходить 193 тис. т фтору,. 1,6 тис. т цинку, 620 тис. т міді та 622 т калію. У 90-ті роки залишкова кількість пестицидів у продуктах харчування, рослинах і тваринах зросла (порівняно з 60-ми роками) більш ніж у 9 разів. Отруйні речовини, які знаходяться у мінеральних добривах, хімічних меліорантах й отрутохімікатах, проникають в організми людей, викликаючи їх захворювання.

Особливої важливості дана проблема набуває в умовах сьогодення, коли у сільськогосподарському виробництві сталися істотні зміни, зумовлені проведенням реформування аграрного сектору, зокрема, формування та становлення фермерських, орендних та колективних пайових господарств, перехід на господарювання в ринкових умовах. Зазначене та інші чинники внесли зміни в традиційну технологічну схему забезпечення сільськогосподарських товаровиробників мінеральними добривами, становлення нової системи економічно-правових відносин і техніко-технологічних рішень щодо форм і методів використання мінеральних добрив у сільськогосподарському виробництві, а також істотні зміни в технології вирощування сільськогосподарських культур, в першу чергу, порушення сівозмін, спеціалізація на вирощуванні монокультур та інше.

Надмірне внесення добрив веде до порушення малого біологічного круговороту речовин, заснованого на органічному взаємозв'язку землеробства і тваринництва.

Список використаних джерел

1. І.М. Карасюк., О.М. Геркіял., Г.М. Господаренко., Ю.В. Коларьков., П.Г. Копитко. Агрохімія. - Київ : Вища школа., 1995. - 472с.

2. Марчук І.У., Макаренко В.М., Розстальний В.Є., Савчук А.В. Добрива та їх використання. --Київ: ТОВ "Компанія"Юні вест Маркетинг", 2002. --246 с.

3. Проданчук М.Г., Великий В.І., Мудрий І.В., Світлий С.С. Еколого-гігієнічні проблеми виробництва та безпечного застосування мінеральних добрив з зарубіжної сировини: методичне, законодавче та аналітичне забезпечення // Гигиена населенных мест. --2001. --Вып. 38, том 1. --С. 256-259.

4. Шильников И.А., Аканова Н.И. Проблема снижения подвижности тяжелых металлов при известковании // Химия в сельском хозяйстве. --1995. --№4. --С. 29-35.

5. Мудрий І.В., Лепьошкін І.В. Деякі аспекти проблеми вирощування якісної рослинницької продукції при застосуванні мінеральних добрив та методичні підходи щодо токсиколого-гігієнічної їх оцінки // Проблеми харчування. --2005. --№4. --С. 44-47.

6. Вплив системи удобрення і основного обробітку дерново-підзолистого супіщаного грунту на формування врожайності і якості картоплі. Автореф. дис. канд. с.-г. наук: 06.01.01 / Л.І. Шкарівська; Ін-т земл-ва УААН. -- К., 2002. -- 20 с. -- укp.

7. В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др. Агроэкология. /Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. - М.: Колос, 2000.- 536 с.

8. Уразаев Н. А. и др. Сельскохозяйственная экология. - М., «Колос», 1996.

9. Франчук Г. М., Ісаєнко В. М., Запорожець О. І. Урбоекологія і техноекологія: навчально-методичний посібник. - К.: НАУ, 2007 - 200 с.

10. Рослинництво: Підручник О. І. Зінченко, В. Н. Салатенко, М. А. Білоножко -- К.: Аграрна освіта, 2001. -- 591 с.

11. Сельское хозяйство и охрана окружающей среды // Охрана окружаю щей среды : учебник для вузов / Автор-сост. А. С. Степановских. - М., 2001. - Гл. 11. - С. 276-327

12. Агроекологія: Навч. посібник/ О.Ф.Смаглій, А.Т.Кардашов, П.В.Литвак та ін. - К.: Вища освіта, 2006.-671 с.: іл. ISBN 966-8081-55-2

13. Агроэкологические принципы земледелия : сб. науч. тр. / Под ред. И. П. Макарова, А.П. Щербакова. - М., 1993. - 264 с.

14. Баканина Ф.М. Агроэкология.-Нижний Новгород, 2002.

15. Лапа В. В. Удобрения, мелиоранты и экологическая безопасность земледелия // Индустриализация и социальноэкологические проблемы использования земельного фонда. Минск, 1994. С. 34-37.

16. Мурашко А. И., Стельмашок Е. А., Жилко В. В. Сохранение почв. Минск: Ураджай, 1989. 231 с.

17. Никончик П. И. Баланс органического вещества в почве в севооборотах разной специализации // Весцi НАН Беларусi. Сер. аграр. навук. 2007. № 2. С. 39-45.

18. Филин В.И. Справочная книга по растениеводству с основами программирования урожая. Волгоград: ВГСХА, 1994. 274 с.

19. Агеев В.В. (2001) Системы удобрений в севооборотах Юга России / Под ред. проф. В.В. Агеева. Ставрополь.: АГРУС, 2001.

20. Есаулко А.Н. (2006) Пути оптимизации систем удобрений в севооборотах Центрального Предкавказья : монография / А.Н. Есаулко. - Ставрополь : АГРУС, 2006.