В этом году на русском языке вышла книга Дэвида Р. Монтгомери «Почва. Эрозия цивилизаций», где в обширном предисловии автор замечает: «Если бы к Земле прилагалась инструкция по ее эксплуатации, первый же раздел мог быть озаглавлен: «Как защитить почву, мать всей жизни». Появление этой книги на русском именно в 2015 году знаменательно, поскольку 20 декабря 2013 года на 68-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН 5-е декабря было объявлено Всемирным днем почв, а 2015 год – Международным годом почв. В связи с этим, многолетний научный опыт автора в области гигиены почвы позволяет высказать следующие соображения.
Не так давно в одном радиоинтервью вдруг услышал слова, заставившие насторожиться: «Самая плохая в мире почва – это питерская». Как человек, рожденный в Ленинграде, в течение четырех с лишним десятков лет причастный к гигиеническому почвоведению, а слушавший передачу вполуха, позже нашел текст интервью на сайте радиостанции. Конечно, термин «почва» был использован случайно, что, наверное, неспециалисту простительно; речь там шла о качестве петербургских грунтов, как горных пород – оснований под фундаменты, в данном случае, для новой сцены знаменитого театра. «…Мы построили фундамент, совершив самое главное – нейтрализована (? – А.Щ.) почва», – пояснил интервьюируемый.
Это смешение понятий, не характерное, понятно, для специалистов, все-таки представляется знаковым, заставляющим привести некоторые, полезные в первую очередь молодежи, пояснения. Известно, что грунты, как компонент земной коры, представлены горными породами, залегающими преимущественно в пределах так называемой «зоны выветривания»; мощность их измеряется десятками, а иногда и сотнями метров, что предопределяет их функцию как объекта инженерно-хозяйственной деятельности человека. Понятие «выветривание» не следует понимать буквально – ветер не «гуляет» на этих десятках метров; здесь идут процессы выветривания, т.е. трансформации горных пород под воздействием атмосферных осадков, движения воздуха, колебаний температуры, воздействия кислорода воздуха, подземных и поверхностных вод, жизнедеятельности растительных и животных организмов и продуктов их разложения. Самая верхняя (наружная) часть коры выветривания составляет почву.
Что касается определений почвы, то здесь вспоминается высказывание видного отечественного биолога академика С.Шварца, которое довелось слышать непосредственно, но по другому поводу: «Не сходя с места могу дать сто определений экологии – и все они будут правильные». Но при этом наши представления о почве связаны прежде всего с именем В.В.Докучаева, который, вслед за М.Ломоносовым с его трактатом «О слоях земли» (1757), определял почву как «дневные», или наружные горизонты горных пород, измененные совместным воздействием воды, воздуха, живых и мертвых организмов [4,5]. Иными словами – это верхний слой земной коры, видоизмененный почвообразующими факторами, к которым относится материнская порода, время, рельеф, климат, почвенная биота и антропогенное воздействие.
Одно из современных определений трактует почву как поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырехфазную (твердая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов [6].
Чтобы не множить определения, обратимся к ГОСТу 27 593-88 (2005), который характеризует почву как «Самостоятельное естественноисторическое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия» [1]. При всей глубине этой формулировки, имеющей, правда, «ботанический» оттенок, здесь мало признаков значения почвы для здоровья человека, ее гигиенической роли как универсальной природной мембраны, регулирующей взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли, не располагающей, увы, таким важным механизмом самоочищения, характерным для других сред, как разбавление загрязнений.
Приведенные здесь определения – не ликбез, уместный в школьном учебнике, а предпосылка к ëмкой, всесторонней и исчерпывающей, современной, краткой и, если хотите, «красивой» характеристике почвы, способной дать новый импульс развитию гигиенического почвоведения. «Что красиво – то и летает», — говаривал А.Н.Туполев…
Определенная недооценка почвы как объекта окружающей среды, заслуживающего, в интересах здоровья человека, первостепенного научного внимания гигиенистов (и тех, кто науку финансирует), увлеченно и не без оснований занимавшихся гигиеной атмосферы и водной среды, отмечалась всегда, а не только после известного замечания С.Н.Черкинского, что «почву не едят». Воспитывая студентов-медиков Дерптского-Юрьевского университета в духе осознания «почвенных императивов», видный гигиенист начала прошлого века профессор Е.А.Шпилевский в своей монографии писал: «Почва, несомненно, накладывает свою печать на всякую местность и является одним из факторов, определяющих состояние общественного здоровья» [10].
Среди его учеников был и Захар Григорьевич Френкель, гигиенист, проживший плодотворную столетнюю жизнь. Спустя много лет академик АМН СССР З.Г.Френкель, рецензируя «Программу курса общей гигиены для санитарных факультетов и ЛСГМИ, составленную и подписанную 15/09.1950 г. профессором Р.А.Бабаянцем», писал: «Разделу «Гигиена почвы» отведено в программе в десять раз меньше места, чем разделу «Гигиена воды» и в 15 раз меньше, чем разделу «Гигиена воздуха»…почвенный раздел оставляет без всякой разработки и развертывания всë основное содержание важнейших сторон гигиенического учения о почве: о комковатом еë строении, об аэробных и анаэробных процессах, в ней идущих, о сущности и гигиеническом значении заболоченности, о всем значении и содержании санитарной мелиорации и пр.
Мне представляется бесспорным, что раздел «Гигиена почвы» должен быть выведен из своего рудиментарного – слишком общего зачаточного состояния; должен быть развëрнут и весьма значительно расширен, как раздел гигиены территории, топографических и почвенных условий. Гигиена воздуха разработана автором в 14 параграфах, гигиена воды – в 5 параграфах, а вся гигиена почвы…в программе ограничена лишь одним параграфом – в полном несоответствии с объемом и глубиной современных знаний о взаимосвязи топографических условий и «почвенных факторов» с жизнью и здоровьем людей, с санитарно-гигиеническим благополучием населения» [11].
Эти, не удовлетворявшие академика пропорции, а, точнее, диспропорции, и теперь, спустя шесть с лишним десятилетий, характерны как для образовательной деятельности при подготовке гигиенистов, так и для соотношения масштабов почвенных исследований и других направлений гигиенической науки. Поэтому сегодня с сожалением приходится констатировать серьезный дефицит фундаментальных работ в области гигиенического почвоведения, которое всегда базировалось на русском докучаевском классическом почвоведении, признанном во всем мире.
О ценности почв широко судят по их плодородию (что не подвергается сомнению и имеет более чем очевидный гигиенический ракурс), принимая во внимание, что 98-99 % продуктов питания, в т.ч. 87 % белкового питания, человек получает в результате использования почвы в земледелии и животноводстве. Заметим при этом, что объем пищевых продуктов (по весу), добываемых человеком на суше, равен 1,3 млрд тонн, а в океане лишь 0,017 млрд тонн – чуть более одного процента [3].
Значительно меньше внимания уделяется почве, как единственному в своем роде и весьма уязвимому (земля лишь «припорошена» почвой – Вас. Белов) природному телу и практически невосполнимому ресурсу – неотъемлемому компоненту биосферы, обеспечивающему специфические эколого-гигиенические функции, особенно в условиях современного антропогенного пресса. При этом категория плодородия тесно связана, а часто определяется, уровнем антропогенного воздействия на почву, в первую очередь отрицательного, вызванного ее загрязнением.
Россия располагает действительно огромным земельным фондом в 1709,8 млн га, но лишь его четверть по климатическим условиям пригодна для сельского хозяйства. Поэтому только 13 % территории России занято сельхозугодьями, а пашней и, в частности, черноземами и того меньше – всего 7 %. В сравнении с тринадцатью российскими процентами (почувствуйте разницу) в США с/х угодьями занято 68 % территории, в Англии – 80 % (!), во Франции – 66 %. Не забудем, правда, при этом, что наши 7 % черноземов составляют 120 млн га, что больше Франции, Англии и Германии вместе взятых [2,8]. Это большое национальное богатство, о более эффективном использовании и о концепции сохранения которого следует вести речь. Когда известного геронтолога и биолога Жореса Медведева, представляющего теперь Лондонский национальный институт медицинских исследований, недавно спросили, какая вообще из экологических проблем на сегодня представляется ему самой острой, он ответил: «Потеря почвенного слоя в общемировом смысле». И только следующими по значимости он назвал энергетику и другие актуальные экологические проблемы человечества.
Еще в 1971 году было проведено Всесоюзное совещание по актуальным вопросам санитарной охраны почвы, где автор выступил с первым своим научным сообщением, ставшим и первой публикацией. Открывал совещание и вел значительную часть его заседаний будущий академик, директор НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н.Сысина АМН СССР Геннадий Иванович Сидоренко. Это было время очевидного подъема исследований в области гигиены почвы и защиты ее от загрязнения, время романтических надежд; уже год работал первый в СССР Ленинградский завод механизированной переработки бытовых отходов (МПБО) по датской технологии «DANO» (теперь ее называют отечественной, хотя таковыми были только обжиговые барабаны из цементной промышленности, приспособленные к технологии), готовили для введения в строй второй в стране мусороперерабатывающий завод в Москве по французской технологии «TRIGA» (участники совещания имели возможность посетить это впечатляющее дизайном сооружение еще до приема первых порций мусора; вскоре после введения его в строй стало ясно, что технология для отечественного мусора не годится). В резолюции совещания, после нескольких дней заседаний, среди других пунктов было записано решение проводить такие совещания каждые пять лет.
За прошедшие с тех пор десятилетия ни одного подобного «почвенного» съезда специалистов, включая гигиенистов, способных сформулировать в динамике, в увязке с прогрессивной зарубежной практикой, научно обоснованную политику в области гигиены почвы и санитарной очистки населенных мест, проведено не было. Неудивительно, что и по сей день, несмотря на усилия головного НИИ им. А.Н.Сысина, в стране нет внятной концепции в этой сфере эколого-гигиенической науки. А в широкую «почвоохранную» практику за прошедшие с тех пор годы ничего нового, увы, не внедрено.
Еще в начале первого десятилетия наступившего века [12], обобщая проведенные исследования, мы подчеркивали очевидную потребность в формировании и реализации стратегии санитарной охраны почв, специфика которой детерминирована их следующими особенностями:
- вследствие дефицита разбавления загрязнение почвы долговременно и трудноустранимо,
- исходя из значительного генетико-географического разнообразия почв меры санитарной охраны должны быть в высокой степени дифференцированными,
- вследствие относительной тонкости слоя и биогенности, почвы является наиболее ранимой геосферной оболочкой земли,
- возраст зрелых почв исчисляется сотнями и тысячами лет, вследствие чего они квалифицируются как невозобновимый фонд одного из важнейших природных ресурсов.
Одним из традиционных показателей степени загрязнения почвы является т.н. суммарный показатель Zс, который, за неимением других, более точных и адекватных, широко используется исследователями, и не только гигиенистами. Как показали наши многолетние исследования, методология суммарного показателя страдает избытком неопределенностей и настоятельно требует развития. Тем более, что утвержденные в разное время и на разной методической основе величины ПДК химических соединений в почве, заложенные в основу расчетов Zс (или рассчитанные без экспериментов ориентировочные величины − ОДК), не выдерживают требований, предъявляемых современной наукой к качеству референтных групп и величин, методологические принципы которых были сформулированы еще несколько десятилетий назад. Эта точка зрения разделяется ведущими гигиенистами страны [7], а усилия, которые мы должны (при наличии средств) приложить для эффективного разрешения этих стратегических проблем почвенного мониторинга, можно без колебаний отнести к инновационным.
Инновационные технологии в рассматриваемой сфере должны быть представлены и комплексным управлением твердыми бытовыми отходами (ТБО), радикальными загрязнителями городской почвы, под которым мы понимаем технологические процессы, включающие системно связанные между собой операции селективного сбора, транспортировки, сортировки, обезвреживания и переработки ТБО, а также захоронения неутилизируемой части. Сегодня управление отходами сводится к организации их сбора в контейнеры и удаления из мест образования, как правило, на примитивные свалки. Вследствие этого, биологически и химически сильно загрязненные ТБО (по нашим данным, их следует рассматривать как почву категории «чрезвычайно опасная»), попадают непосредственно на почву (свалки, полигоны) с той или иной степенью последующего прямого загрязнения сопредельных сред.
В другом варианте продукты биотермической переработки отходов (компост, биотопливо с высоким содержанием тяжелых металлов), либо продукты, сопровождающие уничтожение отходов сжиганием (агрессивная зола, шлак, выбросы в атмосферу) прямо или опосредованно оказываются на почве и способствуют ее деградации. Понятно, что все это происходит за пределами резервов естественного самоочищения почв, где, в отличие от других сред, отсутствует, как подчеркивалось выше, такой важный механизм самоочищения, как разбавление.
Комплексное управление ТБО по вышеприведенной схеме может рассматриваться как базовая для городской гигиены инновационная технология лишь в случае создания централизованной системы управления потоками отходов и современными производствами, обеспечивающими утилизацию ТБО при минимальных затратах и воздействии на окружающую среду. Что касается современных производств по переработке отходов, то выбор экологически приемлемых по-прежнему невелик, а инновационными среди них возможно считать лишь те, которые для конкретных (и изученных) условий (качественные и количественные характеристики отходов, климатические условия, потребности в органическом удобрении, в обезвреженном материале как субстрате для вертикальной планировки и иных ландшафтных работ и т.д.), являются лучшими среди прочих. В международной практике это называется «Наилучшие доступные технологии (НДТ) – Best available techniques. При этом следует исходить из того, что, независимо от напора рекламы, гигиенически безупречных методов переработки отходов, включая медицинские, в мире не существует.
Концепция охраны почв, сформулированная классическим почвоведением, должна быть эффективно разделена и развитá гигиенистами (не только в связи с проблемой управления отходами) на всех трех ее уровнях:
- Защита от прямого уничтожения и полной гибели почв (при регулировании отвода земель под строительство и открытую разработку полезных ископаемых, при гигиеническом обосновании рекультивации, при отводе земель под свалки, полигоны ТБО, с обязательным учетом объективных цен на землю).
- Защита используемых почв от качественной деградации (помимо защиты от эрозии и неправильной мелиорации, что не является сферой приложения сил гигиенистов, имеется в виду предотвращение деградации почв вследствие их химического и биологического загрязнения).
- Защита освоенных почв от негативных структурно-функциональных изменений, связанных с процессами естественного самоочищения, которые определяются широким комплексом факторов, включая водный, тепловой, газовый режим почвы, сохранение полноценной почвенной биоты, а также факторов физического состояния почв.
Современная идеология защиты почв основана не столько на прагматическом землепользовании, а прежде всего на изучении функций, которые почвы выполняют или должны выполнять. И это опять-таки инновационно новый подход, поскольку в нем выявляется любой возможный конфликт между различными видами использования земли и еë наружным почвенным слоем, что создает объективную основу для оценки прежде всего антропогенного воздействия на почвенный покров. Вышеобозначенные функции (по W. Blum, P. Stanners, Ph. Bourdeau, Д.Ю.Ступину) следующие [9,13,14]. Почва:
- является средой для производства биомассы,
- осуществляет фильтрование, т.е. не пропускает загрязнения в водоносные горизонты,
- является буферной средой и средой для трансформаций химических соединений,
- является средой для жизнедеятельности множества организмов и генным резервуаром,
- является источником сырьевых материалов и исторической средой,
- является основой жизнедеятельности человека.
В заключение подчеркнем, что ни о направленности деградации почв, ни о еë степени, достоверно сегодня никто не знает, так как созданная в советское время почвенная служба полностью уничтожена, и более четверти века за динамикой почвенного покрова наблюдений не ведется. При этом кадастровая оценка для продажи земли, без качественной оценки почв и их бонитировки, реализуется более чем широко.
Представляется, что главной задачей эколого-гигиенического направления в современном почвоведении является создание, совместно со специалистами классического почвоведения, стратегии сохранения почв, как невосполнимого компонента окружающее человека среды, эколого-гигиенического обоснования рационального использования почвенных ресурсов. Это невозможно без государственного законодательного обеспечения защиты почв от всех видов деградации, включая создание, наконец, специальной службы охраны почв и землепользования, где гигиенисты играли бы свою принципиальную и незаменимую роль.
Монографии Дэвида Р. Монтгомери «Почва. Эрозия цивилизаций», с упоминания о которой мы начали эту статью, предпослан эпиграф из современного американского писателя и поэта Уэнделла Берри (сегодня ему за восемьдесят, стóит прислушаться): «То, что мы делаем с землей, мы делаем с самими собой». С этим афоризмом трудно не согласиться.
Литература
- ГОСТ 27 593-88 (2005) Почвы. Термины и определения.
- Добровольский Г.В. Почвенные ресурсы России за 150 лет // Россия в окружающем мире: аналитический ежегодник. – М.: Изд. МНЭПУ, 2002. – 336 с.
- Добровольский Г.В. Экологическая роль почвы в биосфере и в жизни человека // Доклады по экологическому почвоведению, электронный научный журнал института почвоведения МГУ. – 2007, № 2,вып.6, — с. 1-16.
- Докучаев В.В. Какие меры могли бы способствовать поднятию крайне низкого уровня почвоведения в России // Труды Вольного экономического общества. – СПб.: 1881. – т. 1. – № 1. – с. 11-30.
- Докучаев В.В. Русский чернозем. Издание Императорского Вольного экономического общества. – СПб.: 1883.
- Ивлев А.М. Эволюция почв. – Владивосток. – Изд. Дальневосточного университета. – – 97 с.
- Малышева А.Г., Русаков Н.В. Химико-аналитические исследования в гигиене почвы и при оценке опасности отходов производства и потребления // Сб. докл. 5 Междунар. конгресса по упр. отходами и природоохранными технологиями. – М.: СИБИКО Инт. 2007, с.106.
- Почвы России // Отв. редактор Г.В.Добровольский. – М.: Мысль. – 1979, 380 с.
- Ступин Д.Ю. Загрязнение почв и новейшие технологии их восстановления: Учебное пособие. – СПб.: Изд. «Лань», 2009. – 432 с.
- Шпилевский Е.А. Записки по гигиене. Отдел второй. Почва. – Изд. Общества студентов-медиков Императорского Юрьевского университета. – Юрьев. – 1917, 130 с.
- Щербо А.П. Захарий Григорьевич Френкель. Жизнь длиною в век. СПб.: Издательство СПбМАПО, 2009. – 584 с.
- Щербо А.П. Управление отходами населенных мест: эколого-гигиенические аспекты. – СПб.: Издательство СПбМАПО, 2002. – 242 с.
- Blum,W.E.H. The Challenge of soil protection in Europe // Environmental Conservation. – 1990, – Vol. 17. – p.72-74.
- Europe’s Environment / David Stanners and Philippe Bourdeau (eds). – Copenhagen: European Environment Agency,1995. – Part II: The Assessment, Ch. 7: Soil. – p.146-171.[schema type=»book» name=»О ГИГИЕНИЧЕСКОЙ КОНЦЕПЦИИ ОХРАНЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА» description=»В статье детерминированы понятия почв и грунтов, рассмотрено эколого-гигиеническое значение почв. Подчеркнут дефицит гигиенического почвоведения в науке и преподавании. На основе многолетних исследований предложены подходы к формированию стратегии охраны почв, включая управление отходами.» author=»Щербо Александр Павлович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-03″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_26.09.15_10(18)» ebook=»yes» ]