Основными приемами химической мелиорации в земледелии России служат известкование кислых и гипсование солонцовых почв с целью улучшения их химических, физических и биологических свойств (Минеев, 2004).
Наиболее распространенными мелиорантами для известкования служат твердые (известняки, доломитизированные известняки, доломитовая мука, мергель) и мягкие (известковые туфы, жженая известь, гашеная известь, гажа) известковые породы, а также отходы промышленности, обогащенные известью (сланцевая зола, дефекат, отходы свеклосахарных заводов).
Для гипсования обычно используют гипс сыромолотый и фосфогипс, являющийся отходом производства двойного суперфосфата.
Природные известковые материалы помимо карбонатов (оксидов или гидроксидов) кальция и магния содержат тяжелые металлы и металлоиды, из которых наиболее существенной является примесь Sr.
В известь-содержащих отходах промышленности набор и уровень концентрации загрязняющих веществ еще более широкий. В меловых отходах может содержаться до 130 мг/кг Hg и более 60 мг/кг As (Минеев, Болышева, 2005), а эти элементы входят в ряд наиболее опасных загрязнителей природной среды. В таких отходах также практически всегда присутствует Sr.
Основными примесями фосфогипса являются Sr (более 2 %) и F (до 4 %), причем около 80 % от общего содержания F в мелиоранте находится в виде комплексных соединений с ионами Fe и Al, подвижными в щелочной среде. Поскольку фосфогипс применяют на солонцовых почвах, характеризующихся щелочной реакцией, высокое содержание в мелиоранте F как элемента, относящегося к I классу опасности, представляет серьезную экологическую угрозу. С фосфогипсом в агроэкосистемы может поступать до 80 кг/га элемента.
Загрязнение агроэкосистем соединениями стабильного Sr в результате применения известковых материалов, фосфорных удобрений и фосфогипса представляет серьезную экологическую опасность. Хотя содержание Sr в почвах и растениях не нормируется, накопление металла в почвах в процессе длительного сельскохозяйственного использования не может не вызывать тревогу.
Увеличение концентрации Sr и соответствующее изменение соотношения Са—Sr в растениях могут приводить к подобному явлению в организме человека и животных. Еще в 1950-е гг. было показано, что обогащение кормового рациона телят Sr вызывало накопление элемента в костной ткани и приводило к изменению костно-суставной системы и хрящевой ткани (Самарина, 1960). Стабильный Sr у человека и животных может вызывать рахит, не излечивающийся применением витамина Д (при полноценном питании). Имеются сведения о гонадотропном и мутагенном действии Sr на клетки животных (Амченкина и др., 2006).