Влияние агрохимикатов на здоровье почвы

Глава 2
17
ТАБЛИЦА 1
Различные типы агрохимикатов и их использование в современном сельском хозяйстве.
Machine Translated by Google

---

LD50: концентрация/доза, вызывающая смерть 50% подвергшихся воздействию субъектов.
(Из Zhu, KY, 2004. Токсичность инсектицидов. В: Encyclopedia of Entomology. Springer, Dordrecht.)
III
Предупреждение
500–5000
Осторожность
IV
II
Опасность
50–500
Осторожность
>5000
я
0–50
Агрохимикаты и здоровье экосистемы
Влияние удобрений на здоровье водной среды
Влияние агрохимикатов на здоровье почвы
Вымывание нитратов в подземные воды стало серьезной проблемой во всем мире, что включает в себя высокое накопление нитратов
в подземных водах США (45 мг/л) и европейских стран (23 мг/л), которые превышают безопасный уровень ( 11,3 мг/л)
(Савци, 2012).
Нитраты являются наиболее распространенной формой растворенного азота в подземных водах. Однако его можно найти в форме
нитрита (NO2 ), азота (N2), оксида азота (N2O) и органического азота.
Термин «здоровье экосистемы» часто является метафорой, но, как правило, описывает преобладающие условия экосистемы, включая
структуру сообщества, формы жизни, характеристики популяции и даже угрозы или любые возмущения окружающей среды
(Leslie and
McLeod, 2007).
Неразумное использование агрохимикатов нарушает экоиммунитет системы посредством биоконцентрации,
биоаккумуляции и биомагнификации, что приводит к пагубному воздействию на пищевую цепь, состоящую из местных видов
(Chagnon
et al., 2015).
Это препятствует экосистемным услугам и диверсификации видов и способствует росту нескольких инвазивных видов.
На основании нескольких исследований установлено, что неблагоприятное воздействие химических удобрений на почву неочевидно
из-за сильной буферной способности их компонентов. Модулирующим фактором продуктивности считается физико-химическая
характеристика почвы; поэтому неразумное использование химических удобрений приводит к разрушению микробных сообществ
почвы
(Malik et al., 2017).
Избыточное использование натрий- и калийсодержащих удобрений приводит к ухудшению рН и структуры
почвы, что приводит к снижению продуктивности сельскохозяйственных полей
(Hussain et al., 2009; Liu et al., 2019).
Кроме того,
агрохимикаты также сокращают популяции клещей и снижают эффективность жилых видов Rhizobium
(Dutcher, 2007; Jeschke, 2016).
Растения утилизируют 50 % внесенных в почву азотных удобрений, 2–20 % испаряются, 15–25 % вступают в реакции с органическими
соединениями, а остальные (2–10 %) испытывают воздействие поверхностных и подземных вод (Савчи, 2012) . ). Преобладание азотных
удобрений полностью не усваивается, и они вымываются как в подземные, так и в поверхностные воды.
Удобрения, используемые для повышения плодородия почвы, могут вызвать серьезные проблемы, если они загрязнят пресную воду
или морские экосистемы
(Oeding et al., 2018).
В сельскохозяйственных районах обогащение азотом происходит за счет дренажа,
промывки и поверхностного стока. В засушливых и семиаридных зонах накопление нитратов в почве происходит за счет испарения и
достигает даже нижних слоев почвы значительной глубины с возможностью загрязнения грунтовых вод нитратами.
Наибольшее внимание уделяется нарушению водной экосистемы за счет эвтрофикации или обогащения биогенными веществами
и появления мертвых зон
(Койта и др., 2012).
Мертвые зоны включают в себя огромный рост водорослей на участке воды, вызывающий
положительное истощение содержания кислорода, что приводит к ухудшению качества воды. Это представляет серьезную угрозу для
существования водных форм жизни в районе дна. Агрохимикаты также представляют серьезную угрозу для симбиотических водорослей
крупных морских систем, таких как Большой Барьерный коралловый риф в Австралии
(Smith et al., 2012).
Токсичность различных агрохимикатов ограничивается не только вредителями, но и некоторыми нецелевыми организмами. Из-
за накопления в жировой ткани химические вещества оказывают сильное воздействие на высших хищников пищевой цепи.
Также установлено, что органофосфаты и пиретроиды вызывают серьезное сокращение популяций креветок, крабов и других
позвоночных
(Ruzzina et al., 2015; Thursby et al., 2018).
Многие гербициды потенциально повреждают центральную нервную систему и
во многих случаях оказываются канцерогенными
(Singh et al., 2016) (рис.
2).
Сигнал категории
Токсичность
ЛД50 (мг/кг)
18 Новые и будущие разработки в микробной биотехнологии и биоинженерии
ТАБЛИЦА 2
Сигнал токсичности на основе значений LD50.
Machine Translated by Google

---

С появлением высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур увеличился объем внесения удобрений на сельскохозяйственные
поля, что привело к увеличению выбросов нескольких форм оксидов азота, которые способствуют выбросам парниковых газов (ПГ)
(Solomon et al., 2007; Vlontzos and Pardalos, 2017 ) . ). В глобальном масштабе выбросы N2O ежегодно увеличиваются с 0,2 до 0,3 %, что при
загрязнении овощей представляет серьезную опасность для здоровья человека. Добавление мочевины в щелочную или известковую почву
приводит к выбросу большого количества NH3 , который, в свою очередь, окисляется до азотной и серной кислот и выпадает в виде
кислотных дождей, истощающих растительность
(Hoben et al., 2011).
С увеличением потребления на душу населения местные фермеры модернизируют свои способы поддержания продовольствия,
животноводства, использования энергии и социальной справедливости за счет внедрения высокоурожайных сортов и внесения азотных
удобрений (Eisenhauer et al., 2012) (рис.
3 ) . ).
Эрисман приходит к выводу, что производство продуктов питания можно увеличить за счет
использования синтетических удобрений, которыми можно накормить половину населения Земли
(Erisman et al., 2008).
Тем не менее,
определенные модификации в контексте модернизации традиционного сельского хозяйства были обвинены в следующих побочных
эффектах: (i) увеличение концентрации азота в водной системе, (ii) потеря плодородия почвы, (iii) снижение местных разнообразия видов,
(iv) нарушения свойств устойчивости и устойчивости здоровья экосистемы, (v) подкисление различных лотических и непроточных систем,
(vi) увеличение глобальной концентрации потенциальных парниковых газов и (vi) истощение продуктивности лесного и рыбного хозяйства
( Davis, 2009; Pimentel et al., 2000; Torres et al., 2017).
Ежегодно в мире 25 миллионов человек подвергаются сильнейшим агрохимическим отравлениям. Воздействие агрохимикатов увеличило
вероятность различных рисков для здоровья, таких как ожирение, неврологические проблемы и другие эндокринные дисфункции.
Влияние агрохимикатов на здоровье человека
Воздействие агрохимикатов на парниковые газы
ИНЖИР. 2
Различные способы модификации
агрохимикатов и их отличие от окружающей
среды.
Влияние применения агрохимикатов