Яд для экологии: мышьяк в почвах Удмуртии превышает допустимые концентрации

Мышьяк на земле встречается повсеместно, больше всего он встречается в горных породах, золоторудных, оловорудных и других месторождениях.
Техногенный мышьяк поступает в атмосферу, почву, водные источники с газовыми и пылевыми выбросами горно-обогатительных комбинатов, удобрениями и пестицидами в сельском хозяйстве, содержится во многих отходах предприятий реального сектора, в частности, промышленности, военно-промышленного комплекса. 
Важнейшие заболевания человека, связанные с токсичным воздействием избыточного количества мышьяка, показаны на рис. 1 [4].
Накапливаясь в почве в больших количествах, мышьяк способен изменять многие ее свойства. В первую очередь, изменения затрагивают биологические свойства почвы: снижается численность микроорганизмов, сужается их разнообразие, изменяется структура микробиоценозов, падает интенсивность основных микробиологических процессов и активность почвенных ферментов. Результатом всего этого является частичная, а в ряде случаев и полная утрата почвенного плодородия.
В зависимости от биологического вида возделываемых культур, длительности воздействия и содержания мышьяка в почве возможен различный диапазон регистрируемых эффектов. Эти эффекты включают в себя летальность, подавление роста, фотосинтеза и репродукции, а также изменение поведения растений. У растений, произрастающих на почвах, загрязненных мышьяком, наиболее распространенными симптомами интоксикации являются снижение урожайности и замедление темпов роста. Об отравлении мышьяком свидетельствуют также увядание листьев, фиолетовая окраска, обесцвечивание корнеплодов, клеточный плазмолиз. Токсической концентрацией в зрелых тканях листьев по обобщенным данным для многих видов считается 5–20 мг/кг сухой массы [10]. Последствием увеличения концентрации мышьяка в растениях является возможная токсичность для животных.
Таким образом, проблема загрязнения среды обитания человека мышьяком является актуальной, но весьма малоизученной. В настоящее время внимание к этой проблеме на территории России значительно возросло, исследованием мышьяка занимаются многие ученые в различных регионах, поскольку проблема эта общая.
Следует отметить, что в 2011 году заключен договор о сотрудничестве между Северо-Восточным федеральным университетом им. М. К. Аммосова (СВФУ) Республики Саха (Якутия)  и Ижевским государственным техническим университетом им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ) Удмуртии. Кроме того, в декабре 2012 года на встрече представителей Министерства охраны природы Республики Саха (Якутия) и кафедры инженерной экологии Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова выявлено много общих проблем в области экологии и загрязнения окружающей среды как промышленными, так и бытовыми отходами. В данном аспекте интересны материалы статьи В.Н. Макарова «Мышьяк в биосфере Якутии». Мышьяк является одним из наиболее распространенных элементов в рудах Якутии. Он обнаружен в жилах золоторудных и других месторождений Верхояно-Колымской складчатой области и Алданского щита. В пределах геохимических аномалий содержание мышьяка в почвах иногда достигает «ураганных» значений и превышает показатели ПДК в 2000 раз. Высокое содержание мышьяка наблюдается и в горных районах Якутии. Большую опасность представляет мышьяк, накапливающийся в хвостохранилищах обогатительных фабрик. Концентрация мышьяка в осадках и растворах хвостохранилищ и отстойников иногда на 2-3 порядка превышает санитарные нормы. Но проблемой Якутии является не только высокая концентрация мышьяка в районах рудных месторождений и геохимических аномалий, но и превышение норм в селитебных зонах. Так, например, в районе Вилюйской свалки бытовых отходов (г. Якутск) содержание мышьяка в мерзлотных почвах достигает 20 мг/кг [4].
Аналогичными являются некоторые проблемы содержания мышьяка в почвах Удмуртской Республики. И речь в данном случае идет не только о природных объектах, а в первую очередь, о здоровье самого человека, получающего продукцию с загрязненных сельскохозяйственных территорий. 
Почва — мощный фильтр, обладающий высокой способностью связывать и удерживать химические элементы, в том числе и высокотоксичные. Особенно большой урон был нанесен пестицидами первого и второго поколения, период распада в почве которых длится порою более 50 лет. Многие из этих пестицидов уже давно запрещены, но в почвах сельскохозяйственного назначения встречаются в большом количестве, переходя в производимую продукцию. Практически неизученными в этом отношении являются мышьяксодержащие пестициды. В нашей стране они запрещены с 1978 года и, казалось бы, проблема снята. Но не все так просто. Мышьяк, по своей сути, сильнейший яд. Мышьяксодержащие вещества очень медленно разлагаются в почве, порой переходя в еще более опасные для человека формы и соединения [7].
Отделом земельного контроля Управления Россельхознадзора по УР с 2008 по 2011 гг. выявлено 1240 несанкционированных свалок, только часть из которых ликвидирована [8]. И на этих свалках обнаружен не только бытовой мусор. Токсичные отходы 1-2 классов опасности часто нелегально вывозятся вместе с ТБО. На территории Удмуртской Республики, на складах балансодержателей хранилось более 500 тонн запрещенных и пришедших в негодность пестицидов. По причине того, что в 70-80 годы ХХ века выделялись большие объемы пестицидов, и часть их не успевали применять, их скопилось значительное количество [1].
Впоследствии по причине неудовлетворительного и бесхозяйственного хранения большая часть пестицидов пришла в негодное к применению состояние, ряд пестицидов из-за их токсичных, кумулятивных и иных негативных свойств был запрещен к применению.
В результате разрушения тары пестициды хранились россыпью, жидкие вытекали, смешивались и представляли реальную угрозу причинения вреда окружающей природной среде и здоровью людей [8].
Вызывает небезосновательные опасения свалка ТБО МУП Ижевска «САХ» по Сарапульскому тракту в Завьяловском районе. Полигон был законсервирован в 1998 году, в 2006 году Администрацию г. Ижевска обязали рекультивировать свалку, построить новый полигон. Однако новый полигон еще не был построен к тому моменту, когда старый уже заканчивал свою работу. В результате образовалась огромная несанкционированная свалка.
Проведенные независимые рейды выявили на свалке большое количество мешкотары из-под удобрений и ядохимикатов, пластмассовую тару с остатками пестицидов.
Как уточняет Минприроды УР, вопрос рекультивации старой свалки ТБО Ижевска по Сарапульскому тракту в настоящее время находится в стадии консультирования. Решение о финансировании работ пока не принято [5].
В 2012 году Центральной экоаналитической лабораторией РЦ ГЭКМ ОХ УХО УР и Лабораторией физико-химических исследований взяты пробы на содержание мышьяка в почве на территории полигона ТБО, по 9-му км Сарапульского тракта. Заказчик — Управление Росприроднадзора по УР. 
Из результатов анализа видно, что 81 % проб показали превышение ПДК по мышьяку над лимитированным показателем, 31 % — над общесанитарным. Ежегодно с осадками и талыми водами мышьяк попадает в реки и ручьи, выносится на поля. Мышьяк в данной форме из загрязненной им почвы проникает в растения и оказывает на них негативное воздействие. Поступающие из почвенных растворов токсичные элементы накапливаются в корневой системе и в других органах растений. Через почву по цепям питания поллютант может поступать в организм животных и человека.
В течение ряда лет Центральной экоаналитической лабораторией РЦ ГЭКМ ОХ УХО УР ведется наблюдение за содержанием мышьяка в почвах различных экосистем Камбарского района УР. 
Данные свидетельствует о повышенном содержании мышьяка в почвах сельскохозяйственного назначения. Этот элемент известен как ингибитор обмена веществ, поэтому при высоких уровнях его биодоступных количеств следует ожидать снижения урожайности у растений. Загрязненная мышьяком окружающая среда характеризуется ограничением биологического разнообразия. При высоких уровнях загрязнения могут сохраниться только виды, отличающиеся резистентностью к мышьяку.
Поступление токсикантов в организм человека происходит чаще всего по сложной цепи: почва — растение — человек; почва — растение — животное — человек. Первоочередное значение при определении качества продукции имеет содержание мышьяка в готовой продукции (таблица 1), так как даже несмотря на отсутствие токсического эффекта при небольших дозах мышьяка в фитомассе происходит его накопление, что делает продукцию, выращенную на слабо- и среднезагрязненных почвах, практически непригодной для употребления в пищу (в соответствии с ПДК в пищевых продуктах, установленной СанПиН 42-123-4089-86) [11].
Загрязнение почвы токсичными элементами может стать причиной повышенного их содержания в организме людей и возникновения различных заболеваний.
На загрязненных мышьяком территориях он накапливается в организме человека в щитовидной железе и вызывает эндемический зоб. Существует достаточное количество доказательств канцерогенности неорганических соединений мышьяка. Мышьяк обладает высокими кумулятивными свойствами, то есть может накапливаться в тканях организмов животных и человека, вызывая биохимические изменения. 
Заболеваемость некоторыми болезнями, особенно детская и подростковая, служит важным индикатором экологического состояния территорий. 
Конечно, было бы слишком смело и бездоказательно «обвинять» в увеличении случаев экологически-зависимых болезней только превышенные нормы мышьяка в почве на некоторых территориях Удмуртии, однако перечень важнейших заболеваний, связанных с избытком мышьяка в организме человека, приведенный на рис. 1, заставляет серьезно задуматься об этой проблеме. 
Несмотря на то, что власти Удмуртии принимают целый ряд мер по улучшению экологической обстановки, экологические проблемы прошлых лет, с одной стороны, и невысокая приоритетность решения экологических проблем, приводит к тому, что сегодня необходимо сделать решительный поворот в сторону экологизации республики. 
В этом ключе представляется важным проблема изучения распространения соединений мышьяка в окружающей среде и контроль совместного поступления различных его форм в организм человека. Особого внимания заслуживает изучение комплексного эффекта действия мышьяка и других токсичных металлов, что представляет малоисследованную проблему для подверженных техногенному загрязнению ландшафтов в селитебных, промышленных и сельскохозяйственных районах. 

Литература
1. Бажайкин А.Л. Региональная экологическая политика — М., 2012: «Зеленая Россия». — 36 с.
2. Динамика здоровья и здравоохранения УР за годы реформ. Информационно-аналитический сборник. Вып.9, Минздрав УР, 2009. — 77 с. (http://rmcis.udmnet.ru/texts/dinam09.doc)
3. Злокачественные новообразования в России в 2009 году (заболеваемость и смертность). — М., 2011: изд. ФГУ «МНИОИ им. П.А. Герцена Росмедтехнологий». — 256 с.
4. Макаров В.Н. Мышьяк в биосфере Якутии. Наука и техника в Якутии № 1 (22), 2012 г.
5. Михайлов М. Экологическая катастрофа уже началась. Ижевская газета, 2010, № 24 (www.izhtime.ru/izhgazeta/page750).
6. Оценка влияния факторов среды обитания на состояние здоровья населения в Удмуртской республике в 2010 году: инфомационно-аналитический бюллетень. — Ижевск,  Управление Роспотребнадзора по УР. 2011. — 78 с. (http://18/rospotrebnadzor.ru/dokuments/10156).
7. О санитарно-эпидемиологической обстановке в УР в 2011 году: государственный доклад. — Ижевск, Управление Роспотребнадзора по УР, 2012. — 231 с. (http://18/rospotrebnadzor.ru/dokuments/10156).
8. О состоянии и охране окружающей среды УР в 2011 году: государственный доклад. — Ижевск, 2012: изд-во ИжГТУ. — 246 с. 
9. СанПиН 42-123-4089-86. Предельно допустимые концентрации мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах.