Sunkieji metalai dirvožemyje. Literatūros apžvalga

Sunkieji metalai yra biochemiškai aktyvūs elementai, kurie patenka į organinių medžiagų ciklą ir daugiausia veikia gyvuosius organizmus. Sunkieji metalai apima tokius elementus kaip švinas, varis, cinkas, kadmis, nikelis, kobaltas ir keletas kitų.

Sunkiųjų metalų migracija dirvožemyje pirmiausia priklauso nuo šarminių rūgščių ir redokso sąlygų, lemiančių dirvožemio geocheminių sąlygų įvairovę. Svarbų vaidmenį sunkiųjų metalų migracijoje į dirvožemio profilį atlieka geocheminės kliūtys, kai kuriais atvejais sustiprinančios, kitais atvejais silpninančios (dėl gebėjimo išsaugoti) dirvožemio atsparumą sunkiųjų metalų taršai. Prie kiekvieno iš geocheminių barjerų yra išlaikoma tam tikra cheminių elementų grupė, turinti panašias geochemines savybes.

Pagrindinių dirvožemio formavimo procesų specifiškumas ir vandens režimo tipas lemia sunkiųjų metalų pasiskirstymo dirvožemyje pobūdį: kaupimąsi, išsaugojimą ar pašalinimą. Buvo išskirtos dirvožemio grupės, kuriose kaupiasi sunkieji metalai skirtingose \u200b\u200bdirvožemio profilio dalyse: paviršiuje, viršutinėje, vidurinėje, su dviem maksimaliais. Be to, zonoje buvo nustatytas dirvožemis, kuriam būdinga sunkiųjų metalų koncentracija dėl lauko kriogeninio išsaugojimo. Specialią grupę sudaro dirvožemiai, kuriuose skalbimo ir periodinio plovimo režimais sunkieji metalai pašalinami iš profilio. Sunkiųjų metalų pasiskirstymas profilio viduje yra labai svarbus vertinant dirvožemio taršą ir numatant teršalų kaupimosi jose intensyvumą. Būdingą sunkiųjų metalų pasiskirstymo profilį papildo dirvožemio grupavimas pagal jų įsitraukimo į biologinį ciklą intensyvumą. Iš viso išskiriamos trys laipsniai: aukšta, vidutinė ir silpna.

Ypatinga geocheminė padėtis yra sunkiųjų metalų migracija upių užtvankų dirvožemiuose, kur padidėjus vandens pjūviui žymiai padidėja cheminių elementų ir junginių mobilumas. Geocheminių procesų specifiškumą čia lemia pirmiausia ryškus redokso sąlygų pasikeitimo sezoniškumas. Taip yra dėl upių hidrologinio režimo ypatumų: pavasario trukmė, rudens potvynių buvimas ar nebuvimas, žemų vandenų periodo pobūdis. Potvynių potvynių potvynio trukmė lemia oksidacinių (trumpalaikių potvynių potvynių) arba redokso (ilgo srauto režimo) sąlygų paplitimą.

Ariamieji dirvožemiai daro didžiausią technogeninį arealinio pobūdžio poveikį. Pagrindinis taršos šaltinis, iš kurio iki 50% viso sunkiųjų metalų patenka į ariamąjį dirvožemį, yra fosforo trąšos. Norint nustatyti galimą dirbamų dirvožemių užteršimo laipsnį, buvo atlikta porinė dirvožemio savybių ir teršalų savybių analizė: atsižvelgta į dirvožemio kiekį, humuso sudėtį ir dirvožemio dalelių pasiskirstymą pagal dydį, taip pat šarmines rūgštis. Duomenys apie sunkiųjų metalų koncentraciją skirtingos genezės nuosėdų fosforituose leido apskaičiuoti jų vidutinį kiekį, atsižvelgiant į apytiksles trąšų dozes dirbamuose dirvožemiuose skirtingose \u200b\u200bvietose. Dirvožemio savybių įvertinimas yra susijęs su agrogeninės apkrovos vertėmis. Kaupiamasis integruotasis vertinimas sudarė pagrindą nustatyti galimo dirvožemio taršos sunkiaisiais metalais laipsnį.

Pavojingiausi dirvožemiai, turintys sunkiųjų metalų, yra daughumusingi, molio ir priemolio dirvožemiai, turintys šarminę reakciją: tamsiai pilkas miškas ir tamsios kaštoninės dirvos, pasižyminčios dideliu kaupimusi. Padidėjęs dirvožemio užteršimo sunkiaisiais metalais pavojus būdingas ir Maskvos bei Briansko regionams. padėtis dirvožemio dirvožemio dirvožemiuose neprisideda prie sunkiųjų metalų kaupimosi, tačiau šiose vietose technogeninis krūvis yra didelis ir dirvožemiai neturi laiko „savaime išsivalyti“.

Ekologinis ir toksikologinis dirvožemio įvertinimas pagal sunkiųjų metalų kiekį parodė, kad 1,7% žemės ūkio naudmenų yra užteršti I pavojingumo klasės (labai pavojinga) medžiagomis, o 3,8% II pavojingumo klasės (vidutinio pavojingumo) medžiagomis. Dirvožemio, kuriame sunkiųjų metalų ir arseno kiekis viršija nustatytas normas, tarša buvo nustatyta Buriatijos Respublikoje, Dagestano Respublikoje, Respublikoje, Mordovijos Respublikoje, Tuvos Respublikoje, Krasnojarsko ir Primorskio teritorijose, Ivanovo, Irkutsko, Kemerovo, Kostroma, Murgorno, Novgorodo, Novgorodo, Novmansburgo, Novmansburgo, Novmansburgo, Novmansburgo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Novgorodo, Murmansko, Novgorodo, Novgorodo, Murmansko, Novgorodo, Murmansko, Novgorvos, Murmansko, Murmansko vietose. Čitos regionai.

Vietinė dirvožemio tarša sunkiaisiais metalais pirmiausia susijusi su dideliais miestais ir. Dirvožemio taršos sunkiųjų metalų kompleksu rizikos įvertinimas buvo atliktas pagal bendrą rodiklį Zc.

Šiuo metu beveik skirtingoms cheminių elementų grupei žymėti naudojami du skirtingi terminai: mikroelementai ir sunkieji metalai.

Mikroelementai - sąvoka, kilusi iš geochemijos ir dabar aktyviai naudojama žemės ūkio, medicinos, toksikologijos ir sanitarijos moksluose. Tai reiškia cheminių elementų grupę, esančią gamtiniuose objektuose labai mažais kiekiais - mažiau nei 0,01%, paprastai 10–10–12%. Formaliai paskirstymas grindžiamas jų paplitimu gamtoje, kuris skirtingose \u200b\u200bgamtinėse aplinkose ir objektuose (litosfera, pedosfera, nuosėdos, hidrosfera, augalai, gyvūnai ir kt.) Labai skiriasi.

Sąvoka „sunkieji metalai“ labiau atspindi aplinkos taršos poveikį ir toksišką elementų poveikį jiems patekus į biotą. Jis pasiskolintas iš techninės literatūros, kur jis naudojamas žymėti cheminius elementus, kurių tankis didesnis kaip 5 g / cm 3. Remiantis šiuo rodikliu, 43 iš 84 metalų, kurie yra elementų periodinės lentelės dalis, turėtų būti laikomi sunkiaisiais. Tačiau aiškinant šį apibrėžimą nepatenka Be - 1,85 g / cm 3, Al - 2,7, Sc - 3,0, Ti - 4,6, Rb - 1,5, Sr - 2,6, Y. - 4,5, Cs - 1,9, Ba - 3,8 g / cm 3, kurie esant didelėms koncentracijoms taip pat yra pavojingi. Poreikis įtraukti į šią grupę lengvuosius toksiškus metalus buvo pasiektas pakeitus atrankos kriterijų, kai šiai grupei buvo pradėti priskirti elementai, kurių atominė masė didesnė kaip 40. Taikant šį metodą, tik Be ir Al nebuvo įtraukti į toksines medžiagas.

Todėl gana pagrįsta į šiuolaikinį sąvokos „sunkieji metalai“ aiškinimą įtraukti didelę nuodingų cheminių elementų, įskaitant nemetalus, grupę.

Iš viso yra daugiau nei 40 sunkiųjų metalų. Laikoma, kad prioritetiniai teršalai yra Pb, Cd, Zn, Hg, As ir Cu, nes jų technogeninis kaupimasis aplinkoje yra labai didelis. Šie elementai turi didelį giminingumą fiziologiškai svarbiems organiniams junginiams. Jų per didelis kiekis gyvų būtybių kūne pažeidžia visus medžiagų apykaitos procesus ir sukelia rimtas žmonių ir gyvūnų ligas. Tuo pat metu daugelis jų elementų (Co, Cu, Zn, Se, Mn) yra gana plačiai naudojami šalies ūkyje (ypač žemės ūkyje, medicinoje ir kt.) Mikroelementų pavadinimu, kaip minėta aukščiau.

„Chrome“ (Cr). Elemento kiekis dirvožemyje priklauso nuo jo kiekio pradinėse uolienose.

Chromui būdingos labai įvairios oksidacijos būsenos ir galimybė sudaryti sudėtingus anijoninius ir katijoninius jonus (Cr (OH) 2+, CrO 4 2-, CrO 3 -). Natūraliuose junginiuose jo valentingumas yra +3 (chromo junginiai) ir +6 (chromatai). Daugiausia Cr 3+ yra FeCr 2 O 4 chromatuose ar kituose spinelio mineraluose, kuriuose jis pakeičia geležį ir aliuminį.

Dirvožemyje dauguma chromo, esančio Cr 3+ pavidalu, yra mineralų dalis arba sudaro įvairius Cr 3+ ir Fe 3+ oksidus. Chromo junginiai dirvožemyje yra labai stabilūs, nes rūgščioje aplinkoje jis yra inertiškas (esant pH 5,5 jis beveik visiškai nusėda). Chromo elgsena priklauso nuo pH ir grunto potencialo.

Chromo elgsenai dirvožemyje didelę įtaką daro organiniai kompleksai. Svarbus elemento, susijusio su augalams prieinamu chromu, elgesys yra tai, kaip lengvai tirpus Cr 6+ normaliomis dirvožemio sąlygomis tampa netirpus Cr 3+. Dėl mangano junginių oksidacijos dirvožemyje galima pastebėti Cr 3+ oksidaciją.

Chromas yra svarbus augalų mitybos elementas. Dėl chromo judrumo dirvožemyje sumažėjimo gali atsirasti augalų trūkumas. Lengvai tirpus dirvožemyje, Cr 6+ yra toksiškas augalams ir gyvūnams.

Ribotas fosforo ir organinių medžiagų naudojimas žymiai sumažina chromo toksiškumą užterštuose dirvožemiuose.

Švinas (Pb). Švino kiekis žemės plutoje yra 1,6 × 10 -3 svorio procentai. Natūralus švino kiekis dirvožemyje svyruoja nuo 3 iki 189 mg / kg. In vivo pagrindinė jo forma yra PbS galena. Švinas yra kaip Pb 2+. Atšalus orams, švino sulfidai lėtai oksiduojasi.

Pagal geochemines savybes švinas yra artimas dvivalenčių šarminių žemių elementų grupei, todėl jis gali pakeisti K, Ba, Sr, Ca tiek mineraluose, tiek sorbcijos proceso metu. Dėl paplitusios švino taršos dauguma dirvožemių, ypač viršutiniai horizontai, yra praturtinti šiuo elementu.

Tarp sunkiųjų metalų jis yra mažiausiai mobilus. Švinas daugiausia susijęs su molio mineralais, mangano oksidais, geležies ir aliuminio hidroksidais bei organinėmis medžiagomis. Esant aukštam pH, švinas nusėda dirvoje hidroksido, fosfato, karbonato pavidalu. Tos pačios sąlygos prisideda prie Pb-organinių kompleksų susidarymo.

Elemento toksinis lygis yra 100–500 mg / kg. Spalvotosios metalurgijos įmonių švino tarša yra mineralinių formų, transporto priemonių išmetamųjų dujų - halogenų druskos. Išmetamosios dalelės, kuriose yra Pb, yra nestabilios ir lengvai virsta oksidais, karbonatais, sulfatais. Dirvožemio tarša švinu yra negrįžtama, todėl mikroelementų kaupimasis viršutiniame dirvožemio horizonte tęsis net esant mažam jo įnašui.

Dirvožemio užterštumas švinu šiuo metu nekelia daug rūpesčių dėl adsorbuotų ir nusodintų Pb jonų netirpumo dirvožemiuose. Tačiau švino kiekis augalų šaknyse koreliuoja su jo kiekiu dirvožemyje, o tai rodo elemento absorbciją augaluose. Švino kaupimasis viršutiniame dirvožemio horizonte taip pat turi didelę reikšmę aplinkai, nes tai daro didelę įtaką biologiniam dirvožemio ir dirvožemio biotos aktyvumui. Didelės jo koncentracijos gali slopinti mikrobiologinius procesus, ypač dirvožemiuose, kuriuose mažai katijonų mainų.

Kadmis (Cd). Kadmis yra išsklaidytas elementas. Kadmio paplitimas žemės plutoje yra 5 × 10–5 svorio procentai. Cd geochemija yra glaudžiai susijusi su cinko geochemija, pasižymi dideliu mobilumu rūgštinėse terpėse.

Atšalus orams, kadmis lengvai patenka į tirpalą, kuriame yra Cd 2+. Jis gali sudaryti sudėtingus jonus CdCl +, CdOH +, CdHCO 3 +, Cd (OH) 3 -, Cd (OH) 4 2-, taip pat organinius chelatus. Pagrindinė kadmio valentinė būsena natūralioje aplinkoje yra +2. Svarbiausi veiksniai, kontroliuojantys kadmio jonų judrumą, yra terpės pH ir redox potencialas. Labai oksiduojantis, Cd gali tinkamai sudaryti mineralus ir kauptis fosfatuose bei biogeninėse nuosėdose.

Pagrindinis veiksnys, lemiantis elemento kiekį dirvožemyje, yra pirminių uolienų sudėtis. Vidutinis kadmio kiekis dirvožemyje yra nuo 0,07 iki 1,1 mg / kg. Tuo pačiu metu foninis lygis neviršija 0,5 mg / kg, didesnės vertės yra antropogeninio aktyvumo rezultatas.

Kaimis jungiasi su įvairiais dirvožemio komponentais, pagrindinis procesas yra konkuruojanti adsorbcija moliuose. Bet kuriame dirvožemyje kadmio aktyvumas labai priklauso nuo pH. Elementas yra mobiliausias rūgščiuose dirvožemiuose, kurių pH yra 4,5–5,5, šarminiuose dirvožemiuose jis yra gana nejudrus. Padidėjus pH iki šarminės vertės, atsiranda monovalentinis hidroksikompleksas CdOH +, kuris negali lengvai pakeisti vietų jonų mainų komplekse.

Kadmio migracija profiliu yra būdingesnė nei kaupimasis viršutiniuose dirvožemio horizontuose, todėl sodrinimas viršutinių sluoksnių elementu rodo dirvožemio užterštumą. CD dirvožemio tarša yra pavojinga biotai. Antropogeninės apkrovos sąlygomis maksimalūs kadmio kiekiai dirvožemyje būdingi švino-cinko kasyklų vietose, prie spalvotųjų metalų metalurgijos įmonių ir žemės ūkio paskirties žemėse, kuriose naudojamos nuotekos ir fosfato trąšos.

Cd toksiškumui dirvožemiuose sumažinti yra naudojami metodai, skirti padidinti dirvožemio pH ir katijonų mainų pajėgumą.

Gyvsidabris (Hg). Gyvsidabris ir jo sulfidas (cinobra) žmogui buvo žinomi nuo senų senovės. Tai yra vienintelis skystos formos metalas įprastoje temperatūroje. Alchemikai gyvsidabrį laikė metalinių savybių nešikliu ir laikė jį bendru metalų komponentu.

Svarbios gyvsidabrio geocheminės savybės yra: stiprių ryšių su siera formavimasis, santykinai stabilių vandens aplinkoje organinių metalų junginių susidarymas ir elementinio gyvsidabrio lakumas. Gyvsidabris yra neaktyvus, esant oro sąlygoms, jį sulaiko dirvožemis daugiausia silpnai judančių organinių kompleksų pavidalu.

Hg 2+ sorbcija dirvožemyje kinta priklausomai nuo pH, maksimali esant 4-5 pH. Vidutinės gyvsidabrio koncentracijos paviršiniame dirvožemio sluoksnyje neviršija 400 μg / kg. Elemento foninį lygį galima įvertinti kaip 0, n mg / kg, tačiau tikslius kiekius sunku nustatyti dėl plačiai paplitusio dirvožemio užterštumo šiuo metalu. Dirvožemio tarša gyvsidabriu yra siejama su įmonėmis, gaminančiomis sunkiuosius metalus, su chemijos produkcija ir su fungicidų naudojimu.

Dirvožemio užteršimas gyvsidabriu savaime nėra rimta problema, tačiau net ir paprastos Hg druskos arba metalinis gyvsidabris kelia pavojų augalams ir dirvožemio biotai dėl toksiškų gyvsidabrio garų savybių. Augalų šaknų elementų sunaudojimą galima sumažinti pridedant kalkių, sieros turinčių junginių ir kietų fosfatų.

Arsenas (As). Arsenas buvo žinomas nuo antikos laikų. Aristotelis ir Teofrastas taip pat mini natūralius sieros arseno junginius, naudojamus kaip terapiniai agentai ir dažai. Vidutinis elementų kiekis žemės plutoje yra 5 × 10–4 svorio procentų. Jam būdingas vienodas pasiskirstymas pagrindinių rūšių uolienose. Jis sudaro savo mineralus ir yra kitų dalis. Elementas yra susijęs su kitų mineralų telkiniais ir veikia kaip geocheminių tyrinėjimų indikatorius. Arseno mineralai gerai tirpsta. Tačiau jo migracijos intensyvumas yra mažas dėl aktyvios sorbcijos iš molio dalelių, hidroksidų ir organinių medžiagų.

Bendros As oksidacijos būsenos; -3, 0, +3, +5. Kompleksiniai anijonai AsО 2 -, AsО 4 3, НСОО 2 2, As 2 О 3 - yra dažniausios mobiliosios arseno formos. Pagal elgesio ypatumus AsО 4 3- yra artimas fosfatams. Labiausiai paplitusi arseno forma aplinkoje yra As 5+.

Dirvožemyje adsorbuotą arseną sunku desorbinti, o metams bėgant elementas stipriau jungiasi. Žemiausias arseno lygis būdingas smėlingam dirvožemiui. Didžiausia jo koncentracija siejama su aliuviniais ir organinėmis medžiagomis praturtintais dirvožemiais.

Arseno toksiškumą dirvožemyje galima sumažinti skirtingais būdais, atsižvelgiant į taršos šaltinį ir dirvožemio savybes. Padidėjęs dirvožemio oksidacinis būvis, medžiagų, kurios prisideda prie elemento nusėdimo ir surišimo (geležies sulfato, kalcio karbonato) vartojimas, riboja arseno biologinį prieinamumą. Tręšimas fosfato trąšomis taip pat sumažina elemento patekimą į biotą.

Nikelis (Ni) Nikelio kiekis žemės plutoje yra 8 × 10 –3% svorio. Nikelio pasiskirstymas žemės plutoje yra panašus į kobalto ir geležies. Žemyno nuosėdose jis yra sulfidų ir arsenidų pavidalu ir dažnai pakeičia geležį geležies ir magnio junginiuose. Junginiuose nikelis daugiausia yra dvivalentis ir trivalentis.

Atšilus uolienoms, elementas lengvai išsiskiria, o po to nusodinamas geležies ir mangano oksidais. Jis yra gana stabilus vandeniniuose tirpaluose ir gali migruoti dideliais atstumais.

Dirvožemyje nikelis yra glaudžiai susijęs su manganu ir geležies oksidais, o tokia forma jis yra labiausiai prieinamas augalams. Viršutiniame dirvožemio horizonte nikelio yra organiškai surištos formos, kai kurios iš jų yra lengvai tirpūs chelatai. Didžiausias Ni kiekis pastebimas molinguose ir priemolio dirvožemiuose, bazinių ir vulkaninių uolienų dirvožemiuose bei organinių medžiagų turinčiuose dirvožemiuose.

Šiuo metu nikelis laikomas rimtu teršalu. Dėl antropogeninių nikelio šaltinių labai padidėja jo dirvožemiai. Nuotekų dumble Ni yra lengvai prieinamų organinių chelatų pavidalu ir gali būti fitotoksiškas. Sumažėjęs jo prieinamumas augalams prisideda prie fosfatų ar organinių medžiagų patekimo.

Baltarusijoje atlikti skaičiavimai rodo, kad 72% arseno, 57% gyvsidabrio, apie 99% nikelio, 27% kadmio, 33% chromo, 27% vario, 15% švino patenka į respublikos atmosferą tik iš stacionarių kuro deginimo šaltinių. 11% cinko. Gaminant cementą, gaunama daug kadmio, švino ir chromo. Mobilūs šaltiniai daugiausia teršia atmosferą cinku ir variu.

Naudojant trąšas, be atmosferos kritulių, į dirvožemį patenka nemažai metalo, įskaitant nuotekų dumblą ir buitines atliekas. Trąšose esančios priemaišos yra kadmis, chromas, varis, švinas, uranas, vanadis ir cinkas, su intensyvaus gyvulininkystės ir paukštininkystės atliekomis - varis ir arsenas, su kompostu ir mėšlu - kadmis, varis, nikelis, cinkas ir arsenas, pesticidais - kadmis, arsenas, gyvsidabris, švinas, manganas ir cinkas.

Dirvožemio sudėties sudėtingumas, didelis cheminių junginių rinkinys suteikia galimybę vienu metu vykti įvairioms cheminėms reakcijoms ir dirvožemio kietųjų fazių gebėjimui išlaikyti santykinai pastovią dirvožemio tirpalo sudėtį, iš kurios augalai tiesiogiai gauna cheminius elementus. Šis gebėjimas išlaikyti pastovią dirvožemio sudėtį vadinamas dirvožemio buferizavimu. Natūralioje aplinkoje dirvožemio buferis išreiškiamas tuo, kad kai iš dirvožemio tirpalo sunaudojama tam tikrų elementų, kietosios fazės iš dalies ištirpsta ir tirpalo koncentracija atstatoma. Jei į dirvos tirpalą iš išorės patenka per didelis kiekis junginių, kietos dirvožemio fazės suriša tokias medžiagas, vėl išlaikydamos pastovią dirvožemio tirpalo sudėtį. Taigi galioja bendra taisyklė: dirvožemio buferizavimas vyksta dėl daugybės tuo pačiu metu vykstančių cheminių reakcijų tarp dirvožemio tirpalo ir kietųjų dirvožemio dalių. Dėl cheminės įvairovės dirvožemis tampa stabilus keičiantis aplinkos sąlygoms arba atliekant antropogeninę veiklą.

Bendram dirvožemio užterštumui būdingas bendras sunkiųjų metalų kiekis. Elementų prieinamumą augalams lemia jų mobiliosios formos. Todėl mobiliųjų sunkiųjų metalų formų kiekis dirvožemyje yra svarbiausias rodiklis, apibūdinantis sanitarinę-higieninę situaciją ir lemiantis melioracijos detoksikacijos priemonių poreikį.
Atsižvelgiant į naudojamą ekstrahentą, atgaunamas skirtingas mobiliųjų sunkiųjų metalų pavidalų kiekis, kuris augalams gali būti laikomas esant tam tikroms sąlygoms. Mobiliųjų sunkiųjų metalų formų gavybai naudojami įvairūs cheminiai junginiai, kurių ekstrahavimo galia yra nevienoda: rūgštys, druskos, buferiniai tirpalai ir vanduo. Dažniausiai naudojami ekstraktai yra 1 N HCl ir amonio acetato buferis, kurio pH yra 4,8. Šiuo metu nėra sukaupta pakankamai eksperimentinės medžiagos, apibūdinančios sunkiųjų metalų, išgautų įvairiais cheminiais tirpalais, sudėties augalų koncentraciją dirvožemyje. Šios padėties sudėtingumą lemia ir tai, kad mobiliojo sunkiojo metalo formos prieinamumas augalams daugiausia priklauso nuo dirvožemio savybių ir augalų savybių. Be to, kiekvieno elemento elgesys dirvožemyje turi jam būdingus specifinius įstatymus.
Siekiant ištirti dirvožemio savybių įtaką sunkiųjų metalų junginių transformacijai, buvo atlikti modelio eksperimentai su smarkiai skirtingomis dirvožemio savybėmis (8 lentelė). Naudoti ekstraktai buvo stiprios rūgšties - 1 N HNO3, neutrali Ca (NO3) 2 druska, amonio acetato buferinis tirpalas ir vanduo.

9–12 lentelėse pateikti analizės duomenys rodo, kad. kad rūgštyse tirpių cinko, švino ir kadmio junginių, patenkančių į 1N HNO3 ekstraktą, kiekis yra artimas į dirvožemį patenkančiam kiekiui. Šis ekstraktas ekstrahuoja 78–90% Pb, 88–100% Cd ir 78–96% Zn, kurie pateko į dirvožemį. . Šių elementų tvirtai fiksuotų junginių skaičius priklausė nuo dirvožemio derlingumo lygio. Jų kiekis blogai įdirbtoje sod-podzolinio dirvožemio dalyje buvo mažesnis nei vidutinio kultūringumo ir tipinio černozemo dirvožemyje.
Cd, Pb ir Zn mainų junginių, išgautų iš vienos neutralios Ca (NO3) 2 druskos tirpalo, kiekis buvo kelis kartus mažesnis už į dirvą įleistą kiekį ir taip pat priklausė nuo dirvožemio derlingumo lygio. Mažiausias elementų, ekstrahuotų Ca (NO3) 2 tirpalu, kiekis buvo gautas ant chernozemo. Augant sod-podzolinio grunto dirbimui, sumažėjo ir sunkiųjų metalų mobilumas. Sprendžiant iš druskos ekstrakto, judriausi junginiai yra kadmis, šiek tiek mažiau cinko. Švininiai junginiai, ekstrahuoti neutralia druska, pasižymėjo mažiausiai judrumu.
Mobiliųjų formų metalų, išgautų acetato-amonio buferio tirpalu, kurio pH 4,8, turinys taip pat pirmiausia buvo nustatomas pagal dirvožemio tipą, jo sudėtį ir fizikines bei chemines savybes.
Kalbant apie šių elementų mainines (atkuriamąsias 1 n Ca (NO3) 2) formas, modeliai yra išsaugomi - tai išreiškiama judančių junginių Cd, Pb ir Zn skaičiaus padidėjimu rūgščioje dirvoje, o Cd ir Zn mobilumas yra didesnis nei Pb. Iš šio ekstrakto surinktas kadmio kiekis sudarė 90–96% dozės, naudotos prastai įdirbtam dirvožemiui, 70–76% už įdirbtos sod-podzolinės terpės ir 44–48% chernozemo. Cinko ir švino kiekiai patenka į CH3COONH4 buferinį tirpalą atitinkamai: 57–71 ir 42–67% silpnai įdirbtoje dirvoje, 49–70 ir 37–48% vidutinio kultūringumo; 46–65 ir 20–42% juodžemio. CH3COONH4 ekstrahavimo švinui sumažėjimas dėl chernozemo gali būti paaiškinamas tuo, kad susidaro stabilesni kompleksai ir junginiai su stabiliais huminiais junginiais.
Modeliniame eksperimente naudojami dirvožemiai skyrėsi daugeliu dirvožemio derlingumo parametrų, tačiau didžiausią įtaką turėjo rūgščių apibūdinimas ir metabolinių bazių skaičius. Iš turimų literatūros šaltinių ir gautų eksperimentinių duomenų matyti, kad terpės reakcija dirvožemyje daro didelę įtaką elementų mobilumui.
Padidėjusi vandenilio jonų koncentracija dirvožemio tirpale lėmė silpnai tirpstančių švino druskų perėjimą į labiau tirpias druskas (ypač būdingas PbCO3 perėjimas į Pb (HCO3) 2 (BV Nekrasov, 1974). Be to, rūgštėjant sumažėja švino-humuso kompleksų stabilumas. Dirvožemio tirpalo pH yra vienas iš svarbiausių parametrų, lemiančių sunkiųjų metalų jonų sorbciją dirvožemyje. Mažėjant pH padidėja daugumos sunkiųjų metalų tirpumas, todėl jų judrumas kietosios fazės sistemoje dirvožemis - tirpalas J. Esser, N. Bassam (1981), tirdamas kadmio judrumą aerobinėmis dirvožemio sąlygomis, nustatė, kad pH 4–6 ribose kadmio mobilumą lemia tirpalo jonų stipris, o sorbcija mangano oksidais įgauna pagrindinę reikšmę, kai pH 6. Tirpūs organiniai junginiai, anot autorių, sudaro tik silpnus kadmio kompleksus ir veikia jo sorbciją tik esant pH 8.
Labiausiai mobili ir augalams prieinama sunkiųjų metalų junginių dalis dirvožemyje yra jų kiekis dirvožemio tirpale. Metalų jonų, gautų dirvožemio tirpale, skaičius lemia tam tikro elemento toksiškumą dirvožemyje. Pusiausvyros būsena kietojo tirpalo sistemoje lemia sorbcijos procesus, kurių pobūdis ir kryptis priklauso nuo dirvožemio savybių ir sudėties. Dirvožemio savybių įtaką sunkiųjų metalų judrumui ir jų perėjimui prie vandens ekstrakcijos patvirtina duomenys apie skirtingus vandenyje tirpių junginių Zn, Pb ir Cd kiekius, patenkančius iš skirtingo derlingumo dirvožemio tomis pačiomis įvestų metalų dozėmis (13 lentelė). Palyginus su chernozemu, daugiau nei vandenyje tirpių metalų junginių buvo rasta sod-podzolic vidutinio kultūringumo dirvožemyje. Didžiausias vandenyje tirpių Zn, Pb ir Cd junginių kiekis buvo blogai įdirbtoje dirvoje. Dirvožemio dirbimas sumažino sunkiųjų metalų mobilumą. Prastai kultivuotame dirvožemyje vandenyje tirpių Zn formų kiekis. Pb ir Cd buvo 20–35% didesni nei vidutinio kultūringumo ir 1,5–2,0 karto didesni nei tipiškoje černozemo dalyje. Padidėjęs dirvožemio derlingumas, padidėjęs humuso, fosfatų kiekis, perteklinis rūgštingumas neutralizuotas ir padidintos buferinės savybės, lemia agresyviausių vandenyje tirpių sunkiųjų metalų formos sumažėjimą.

Lemiamas vaidmuo paskirstant sunkiuosius metalus dirvožemio tirpalų sistemoje yra sorbcijos - desorbcijos procesuose kietoje dirvožemio fazėje, nustatomuose pagal dirvožemio savybes ir nepriklausomai nuo įvesto junginio formos. Gauti sunkiųjų metalų junginiai, turintys kietąją dirvožemio fazę, yra termodinamiškai stabilesni už įterptus junginius ir lemia elementų koncentraciją dirvožemio tirpale (RI Pervunina. 1983).
Dirvožemis yra galingas ir aktyvus sunkiųjų metalų absorberis, jis gali tvirtai surišti ir taip sumažinti toksinių medžiagų srautą į augalus. Mineraliniai junginiai ir organiniai dirvožemio komponentai aktyviai inaktyvina metalų junginius, tačiau kiekybinė jų veikimo išraiška priklauso nuo dirvožemio rūšies (B A. Bolšakovas ir kt., 1978, VB Ilyin, 1987).
Sukaupta eksperimentinė medžiaga tai rodo. kad didžiausias sunkiųjų metalų kiekis iš dirvožemio išgaunamas 1 n rūgšties ekstraktu. Be to, duomenys yra artimi bendram elementų kiekiui dirvožemyje. Ši elementų forma gali būti laikoma bendruoju atsargų kiekiu, galinčiu pereiti į judančią judančią formą. Sunkiųjų metalų kiekis, išgaunamas iš dirvožemio acetato-amonio buferiu, apibūdina jau judresnę judančią dalį. Dar mobiliau yra sunkiųjų metalų mainų forma. išgaunamas neutraliu druskos tirpalu. V.S. Gorbatovas ir N.G. Zyrin (1987) mano, kad augalams prieinamiausia yra sunkiųjų metalų mainų forma, pasirinktinai ekstrahuojama druskų tirpalais, kurių anijonas nesudaro kompleksų su sunkiaisiais metalais, o katijonas turi didelę poslinkio jėgą. Šias savybes turi Ca (NO3) 2, naudojamas mūsų eksperimente. Agresyviausi tirpikliai - rūgštys, kurias dažniausiai naudoja 1N HCl ir 1N HNO3, iš dirvožemio ištraukia ne tik tas formas, kurias pasisavina augalai, bet ir dalį bendrojo elemento, kuris yra artimiausias rezervas, pernešti į mobiliuosius junginius.
Vandeniniu ekstraktu išgauta sunkiųjų metalų koncentracija dirvožemio tirpale apibūdina aktyviausią jų junginių dalį. Tai yra agresyviausia ir dinamiškiausia sunkiųjų metalų frakcija, apibūdinanti elementų mobilumo laipsnį dirvožemyje. Didelis vandenyje tirpių TM formų kiekis gali ne tik užteršti augalinius produktus, bet ir smarkiai sumažinti derlių iki jo mirties. Esant labai dideliam vandenyje tirpaus sunkiųjų metalų pavidalo dirvožemiui, jis tampa nepriklausomu veiksniu, nustatančiu pasėlio dydį ir užterštumo laipsnį.
Mūsų šalyje buvo sukaupta informacija apie TM mobiliosios formos turinį neužterštuose dirvožemiuose, daugiausia tokiuose, kurie vadinami mikroelementais - Mn, Zn, Cu, Mo. Co (14 lentelė). Mobiliajai formai nustatyti dažniausiai buvo naudojami atskiri ekstraktai (pasak Peyve Y. V. ir Rinkis G. Ya.). Kaip matyti iš 14 lentelės, atskirų regionų dirvožemiai smarkiai skyrėsi to paties metalo judamųjų formų skaičiumi.

Priežastis galėtų būti, anot VB Ilyin (1991), genetinės dirvožemio savybės, ypač dalelių dydžio ir mineraloginių kompozicijų specifiškumas, humuso kiekis ir aplinkos reakcija. Dėl šios priežasties vieno natūralaus regiono ir, be to, net to paties genetinio tipo dirvožemiai šiame regione gali labai skirtis.
Skirtumas tarp minimalaus ir maksimalaus kilnojamųjų formų skaičiaus gali atitikti matematinę tvarką. Visiškai nepakanka informacijos apie Pb, Cd, Cr, Hg ir kitų toksiškiausių elementų kiekį judančios formos dirvožemiuose. Teisingai įvertinus TM judrumą dirvožemyje, sunku naudoti chemines medžiagas, kurios labai skiriasi kaip tirpiklis. Taigi, pavyzdžiui, 1 n HCl buvo išgaunamas iš judančių formų ariamojo horizonto, mg / kg: Mn - 414, Zn - 7,8 Ni - 8,3, Cu - 3,5, Pb - 6,8, Co - 5,3 (Vakarų Sibiro dirvožemiai), tuo tarpu 2,5% CH3COOH atgavo atitinkamai 76; 0,8; 1,2; 1,3; 0,3; 0,7 (Tomsko srities sritis, Ilyino duomenys. 1991). Šios medžiagos rodo, kad iš dirvožemio išgaunama 1 n HCl, išskyrus cinką, apie 30% visų metalų, o 2,5% CH3COOH - mažiau nei 10%. Todėl ekstraktas 1N HCl, plačiai naudojamas agrocheminiuose tyrimuose ir dirvožemio apibūdinime, pasižymi dideliu mobilizavimu, palyginti su sunkiųjų metalų atsargomis.
Didžioji dalis mobiliųjų sunkiųjų metalų junginių yra tik dirvožemio humuso ar šaknies buveinių horizonte, kuriame aktyviai vyksta biocheminiai procesai ir kuriuose yra daug organinių medžiagų. Sunkieji metalai. kurie yra organinių kompleksų dalis, pasižymi dideliu judrumu. V.B. Ilyin (1991) atkreipia dėmesį į sunkiųjų metalų kaupimosi galimybę iliuziniame ir karbonatiniame horizontuose, į kuriuos iš viršutinio sluoksnio migruoja smulkiai išsklaidytos dalelės, prisotintos sunkiaisiais metalais, ir vandenyje tirpių elementų formos. Vaizdiniame ir karbonatiniame horizonte metalų turintys junginiai nusėda. Tai labiausiai skatina staigus terpės pH padidėjimas nurodyto horizonto dirvoje dėl karbonatų buvimo.
Sunkiųjų metalų gebėjimą kauptis žemutiniame dirvožemio horizonte gerai parodo duomenys apie Sibiro dirvožemio profilius (15 lentelė). Humuso horizonte pastebimas padidėjęs daugelio elementų (Sr, Mn, Zn, Ni ir kt.) Kiekis, neatsižvelgiant į jų genezę. Daugeliu atvejų aiškiai pastebimas padidėjęs mobiliojo Sr kiekis karbonato horizonte. Bendras mažesnių kiekių mobiliųjų formų kiekis būdingas smėlėtoms dirvoms, daug didesnis - priemolio dirvoms. Tai yra, yra glaudus ryšys tarp judančių formų elementų turinio ir dirvožemio granulometrinės sudėties. Panašus teigiamas ryšys pastebimas tarp sunkiųjų metalų mobiliųjų formų ir humuso.

Mobiliųjų sunkiųjų metalų formų kiekis turi stiprių svyravimų, susijusių su dirvožemio kintančiu biologiniu aktyvumu ir augalų įtaka. Taigi, remiantis tyrimais, atliktais V.B. Ilyin, mobiliojo molibdeno kiekis sod-podzolic dirvožemyje ir pietiniame chernozem auginimo sezono metu pasikeitė 5 kartus.
Pastaraisiais metais kai kuriose tyrimų institucijose buvo tiriamas ilgalaikio mineralinių, organinių ir kalkingų trąšų naudojimo poveikis mobiliųjų sunkiųjų metalų formų kiekiui dirvožemyje.
Dolgoprudny agrocheminių eksperimentų stotyje (DAOOS, Maskvos sritis) buvo tiriamas sunkiųjų metalų, toksiškų elementų kaupimasis ir jų judumas dirvožemyje, ilgai trunkant fosforo trąšų naudojimą kalcinuotose velėninės-podzolinės sunkios priemolio dirvose (J. Potatueva ir kt., 1994). ) Sistemingas balastinių ir koncentruotų trąšų naudojimas 60 metų, įvairių formų fosfatų - 20 metų ir įvairių nuosėdų fosfato uolienų - 8 metus reikšmingos įtakos sunkiųjų metalų ir toksiškų elementų (TE) kiekiui dirvožemyje neturėjo, tačiau paskatino mobilumo padidėjimą. jame keletas TM ir TE. Sistemingai naudojant visas tirtas fosforo trąšų formas, dirvožemyje judančių ir vandenyje tirpių formų kiekis padidėjo maždaug 2 kartus, tačiau jos sudarė tik 1/3 MPK. Judriojo stroncio kiekis padidėjo 4,5 karto dirvožemyje, kuriame buvo gaunamas paprastas superfosfatas. Neapdorotų fosforitų patekimas iš Kingisepo telkinio padidino mobiliųjų formų kiekį dirvožemyje (AAB pH 4,8): švinas 2 kartus, nikelis 20% ir chromas 17%, atitinkamai atitinkamai 1/4 ir 1/10 MPK. Judriojo chromo kiekis padidėjo 17% dirvožemyje, apdorotame neapdorotais Chilisaiskio telkinio fosforitais (16 lentelė).



Palyginus DAO ilgalaikių lauko bandymų eksperimentinius duomenis su sanitariniais ir higienos standartais dėl sunkiųjų metalų mobiliųjų formų kiekio dirvožemyje ir, nesant jų su literatūroje siūlomomis rekomendacijomis, nurodoma, kad šių elementų mobiliųjų formų kiekis dirvožemyje buvo žemiau priimtino lygio. Šie eksperimentiniai duomenys rodo, kad net labai ilgai - 60 metų - naudojant fosforo trąšas, MPC lygis dirvožemyje neviršijo nei sunkiųjų metalų bruto, nei mobiliųjų formų. Kartu šie duomenys rodo, kad sunkiųjų metalų reguliavimas dirvožemyje tik bendromis formomis nėra pakankamai pagrįstas ir turėtų būti papildytas mobiliosios formos turiniu, kuris atspindi tiek pačių metalų chemines savybes, tiek dirvožemio, kuriame auga augalai, savybes.
Remiantis ilgamete patirtimi, nustatyta vadovaujant akademikui N.S. Avdoninas Maskvos valstybinio universiteto „Chashnikovo“ eksperimentinėje bazėje buvo atliktas tyrimas dėl mineralinių, organinių, kalkių trąšų ir jų derinio naudojimo įtakos mobiliųjų sunkiųjų metalų formų turiniui dirvožemyje ilgą 41 metų laikotarpį (V. G. Mineev et al., 1994). 17 lentelėje atliktų tyrimų rezultatai parodė, kad sukuriant optimalias augalų augimo ir vystymosi sąlygas, smarkiai sumažėjo mobiliųjų švino ir kadmio formų kiekis dirvožemyje. Sistemingai naudojant azoto-kalio trąšas, rūgštinant dirvožemio tirpalą ir mažinant judančio fosforo kiekį, dvigubai padidėjo judančių švino ir nikelio junginių koncentracija ir kadmio kiekis dirvoje padidėjo 1,5 karto.

Buvo tiriamas TM brutaliųjų ir mobiliųjų formų kiekis baltos sodos-podzolinio lengvo priemolio dirvožemyje, naudojant ilgalaikį miesto nuotekų dumblą: termofiliškai fermentuojant iš dumblo laukų (TIP) ir termofiliškai fermentuojant su vėlesne mechanine dehidratacija (TMT).
Per 8 mokslo metus OCB sėjomainos įsotinimas buvo 6,25 t / ha (vienkartinė dozė) ir 12,5 t / ha (dviguba dozė), tai yra maždaug 2–3 kartus didesnė už rekomenduojamas dozes.
Kaip matyti iš 18 lentelės, yra aiškus aiškumas, kaip padidėja bendrųjų ir mobiliųjų TM formų turinys tris kartus įvedus WWS. Be to, cinkas pasižymi didžiausiu mobilumu, kurio mobiliojo pavidalo kiekis padidėjo 3–4 kartus, palyginti su kontroliniu dirvožemiu (N. P. Reshetsky, 1994). Judriųjų kadmio, vario, švino ir chromo junginių kiekis reikšmingai nepasikeitė.

Baltarusijos žemės ūkio mokslininkų tyrimai Akademijos parodė, kad naudojant nuotekų dumblą (SIP nuosėdos iš dumblo laukų neapdorotos, TIP, TMT), pastebimai padidėjo judriųjų formų elementų kiekis dirvožemyje, bet labiausiai kadmio, cinko, vario (19 lentelė). Kalkinimas praktiškai neturėjo įtakos metalų judrumui. Anot autorių. 1 n HNO3 ekstrakto panaudojimas metalų mobilumo laipsniui apibūdinti nėra sėkmingas, nes į jį patenka daugiau kaip 80% viso elemento kiekio (A. I. Gorbyleva ir kt., 1994).

Tam tikros judrumo TM pokyčių dirvožemyje priklausomybės nuo rūgštingumo nustatymas buvo atliktas atliekant mikroskopinius eksperimentus su Rusijos Federacijos centrinės Černozemo gamyklos išplovusių černozemų mikroplanu. Šiuo atveju kadmis, cinkas ir švinas buvo nustatyti šiais ekstraktais: druskos, azoto, sieros rūgštimis, amonio acetato buferiu, kurio pH yra 4,8 ir pH 3,5, amonio salietros, distiliuoto vandens. Buvo nustatytas glaudus ryšys tarp bendro cinko kiekio ir jo mobiliųjų formų, kurias regeneruoja rūgštys R \u003d 0,924–0,948. Naudojant AAB pH 4,8 R \u003d 0,784, AAB pH 3,5 \u003d 0,721. Ekstrahuotas druskos ir azoto rūgšties ekstrahuotas švinas buvo mažiau glaudžiai susijęs su bendruoju kiekiu: R \u003d 0,64–0,66. Kitų gaubtų koreliacijos koeficientai buvo daug mažesni. Ryšys tarp kadmio junginių, surinktų rūgštimis, ir bendrųjų atsargų buvo labai aukšti (R \u003d 0,98–0,99). ekstrahuojant AAB pH 4,8-R \u003d 0,92. Kitų gartraukių naudojimas davė rezultatų, rodančių silpną sunkiųjų metalų sunkiųjų metalų ir judančių formų ryšį dirvožemyje (N. P. Bogomazovas, P. G. Akulovas, 1994).
Ilgalaikio lauko eksperimento (Visos Rusijos linų tyrimų institutas, Tverės regionas) metu, trąšoms ilgą laiką naudojant sodą-podzolinį dirvožemį, mobiliųjų metalų junginių dalis, atsižvelgiant į jų galimas formas, ypač sumažėjo trečiaisiais metais, paveikiant 2 g K. po lietaus padarytas kalkes (lentelė). 20). 13-aisiais metais, kai kalkės buvo paveiktos ta pačia doze, dirvožemyje sumažėjo tik mobiliosios geležies ir aliuminio kiekis. penkioliktus metus - geležis, aliuminis ir manganas (L. I. Petrova. 1994).

Todėl norint sumažinti švino ir vario mobiliųjų formų kiekį dirvožemyje, būtina pakartotinai kalkinti dirvožemį.
Rostovo srities chernozemų sunkiųjų metalų judrumo tyrimas parodė, kad metro ilgio paprastųjų chernozemų sluoksnyje cinko kiekis, gautas iš acetato-amonio buferio ekstrakto, kurio pH 4,8, svyravo nuo 0,26–0,54 mg / kg. manganas 23,1–35,7 mg / kg, varis 0,24–0,42 (G. V. Agafonovas, 1994). Šių skaičių palyginimas su mikroelementų bendromis atsargomis tų pačių sričių dirvožemyje parodė, kad įvairių elementų mobilumas labai skiriasi. Cinko ant karbonatinio chernozemo augalams yra 2,5–4,0 karto mažiau nei vario ir 5–8 kartus mažiau nei mangano (21 lentelė).

Taigi rodo tyrimų rezultatai. kad sunkiųjų metalų judrumo dirvožemyje problema yra sudėtinga ir daugialypė. Mobiliųjų sunkiųjų metalų formų kiekis dirvožemyje priklauso nuo daugelio sąlygų. Pagrindinis būdas, dėl kurio sumažėja šios formos sunkiųjų metalų kiekis, yra dirvožemio derlingumo padidėjimas (kalkinimas, humuso ir fosforo kiekio padidėjimas ir kt.). Tuo pačiu metu nėra visuotinai priimtos formuluotės apie judančius metalus. Šiame skyriuje mes pasiūlėme savo idėją apie skirtingas judančių metalų frakcijas dirvožemyje:
1) visas mobiliųjų formų atsargas (kurias atgauna rūgštys);
2) mobilioji mobilioji forma (išgaunama naudojant buferinius sprendimus):
3) mainai (išgaunami neutraliomis druskomis);
4) tirpus vandenyje.

TURINYS

Įvadas

1. Dirvožemio danga ir jos naudojimas

2. Dirvožemio erozija (vanduo ir vėjas) ir jo pašalinimo būdai

3. Pramoninė dirvožemio tarša

3.1 Rūgštus lietus

3.2 Sunkieji metalai

3.3 Apsvaigimas nuo švino

4. Dirvožemio higiena. Atliekų šalinimas

4.1 Dirvožemio vaidmuo metabolizme

4.2 Dirvožemio ir vandens bei skystųjų atliekų (nuotekų) santykis aplinkoje

4.3 Kietųjų atliekų (buitinių ir gatvių atliekų, pramoninių atliekų, sauso dumblo nusodinus nuotekas, radioaktyviųjų medžiagų) dirvožemio apkrovos ribos

4.4 Dirvožemio vaidmuo plintant įvairioms ligoms

4.5 Kenksmingas pagrindinių teršalų rūšių (kietųjų ir skystųjų atliekų) poveikis dirvožemio degradacijai

4.5.1 Skystų atliekų šalinimas dirvožemyje

4.5.2.1 Kietųjų atliekų šalinimas dirvožemyje

4.5.2.2 Šiukšlių rinkimas ir šalinimas

4.5.3 Galutinis šalinimas ir šalinimas

4.6 Radioaktyviųjų atliekų šalinimas

Išvada

Naudotų šaltinių sąrašas

Įvadas

Tam tikra dirvožemio dalis tiek Rusijoje, tiek visame pasaulyje dėl įvairių priežasčių kasmet paliekama žemės ūkio apyvartoje, išsamiai aptariama URI. Tūkstančiai ar daugiau hektarų žemės kenčia nuo erozijos, rūgštaus lietaus, netinkamo tvarkymo ir nuodingų atliekų. Norėdami to išvengti, turite susipažinti su produktyviausiomis ir nebrangiausiomis melioracijos priemonėmis (melioracijos apibrėžimą žr. Pagrindinėje darbo dalyje), kurios padidina dirvožemio dangos derlingumą, o svarbiausia - su neigiamu poveikiu pačiam dirvožemiui ir kaip to išvengti.

Šie tyrimai suteikia informacijos apie žalingą poveikį dirvožemiui ir buvo atlikti daugelyje knygų, straipsnių ir mokslinių žurnalų apie dirvožemio problemas ir aplinkos apsaugą.

Pati dirvožemio taršos ir degradacijos problema visada buvo aktuali. Dabar galime pridėti prie to, kas buvo pasakyta, kad mūsų laikais antropogeninė įtaka daro didelę įtaką gamtai ir tik auga, o dirvožemis yra vienas iš pagrindinių maisto ir drabužių šaltinių, jau neminint to, kad mes vaikštome ja ir visada būsime artimas kontaktas su ja.

1. Dirvožemio danga ir jos naudojimas.

Svarbiausias natūralus formavimas yra dirvožemio danga. Jos svarbą visuomenei lemia tai, kad dirvožemis yra pagrindinis maisto šaltinis, aprūpinantis 97–98% visų pasaulio gyventojų maisto išteklių. Tuo pat metu dirvožemis yra žmogaus veiklos vieta, kurioje yra pramoninė ir žemės ūkio produkcija.

Pabrėždamas ypatingą maisto vaidmenį visuomenės gyvenime, net V. I. Leninas atkreipė dėmesį: „Tikri ekonomikos pagrindai yra maisto fondas“.

Svarbiausia dirvožemio dangos savybė yra jos derlingumas, suprantamas kaip dirvožemio savybių, užtikrinančių žemės ūkio augalų derlių, visuma. Natūralų dirvožemio derlingumą reguliuoja maistinių medžiagų tiekimas dirvožemyje ir jo vandens, oro ir šilumos sąlygos. Dirvožemio dangos vaidmuo sausumos ekologinių sistemų produktyvumui yra didelis, nes dirva maitina sausumos augalus vandeniu ir daugybe junginių ir yra svarbi augalų fotosintetinio aktyvumo dalis. Dirvožemio derlingumas taip pat priklauso nuo jame sukaupto saulės energijos kiekio. Žemėje gyvenantys gyvieji organizmai, augalai ir gyvūnai registruoja saulės energiją fito- arba zoomaso pavidalu. Antžeminių ekologinių sistemų produktyvumas priklauso nuo žemės paviršiaus šiluminio ir vandens balanso, kuris lemia medžiagų ir medžiagų mainų formų įvairovę geografiniame planetos apvalkale.

Analizuodamas žemės reikšmę socialinei gamybai, K. Marxas išskyrė dvi sąvokas: žemės materija ir žemės kapitalas. Pirmasis iš jų turėtų būti suprastas žemė, kuri atsirado evoliucionavimo metu, be žmonių valios ir sąmonės, yra žmonių apgyvendinimo vieta ir jos šaltinis . Nuo to laiko, kai žemė žmonių visuomenės vystymosi procese tampa gamybos priemone, ji pasirodo naujame kokybės kapitale, be kurio neįsivaizduojamas darbo procesas, „... nes jis suteikia darbuotojui ... vietą, kurioje jis stovi ... , ir jo procesas, apimtis ... “. Dėl šios priežasties žemė yra universalus bet kokios žmogaus veiklos veiksnys.

Žemės vaidmuo ir vieta nėra vienodi skirtingose \u200b\u200bmedžiagų gamybos srityse, visų pirma pramonėje ir žemės ūkyje. Apdirbamojoje pramonėje, statyboje, transporte žemė yra vieta, kurioje vyksta darbo procesai, neatsižvelgiant į natūralų dirvožemio derlingumą. Kita prasme žemė veikia žemės ūkyje. Dėl žmogaus darbo natūralus vaisingumas iš potencialo virsta ekonominiu. Žemės naudojimo žemės ūkyje ypatumai lemia tai, kad jie pasižymi dviem skirtingomis savybėmis - darbo jėga ir gamybos priemone. K. Marxas pažymėjo: „Su nauja kapitalo investicija į žemę ... žmonės padidino žemės kapitalą, nedidindami žemės, tai yra žemės ploto.“

Žemė žemės ūkyje veikia kaip produktyvi jėga dėl savo natūralaus derlingumo, kuris neišlieka pastovus. Racionaliai naudojant žemę, toks derlingumas gali būti padidintas pagerinus jo vandens, oro ir šilumines sąlygas melioracijos priemonėmis ir padidinant maistinių medžiagų kiekį dirvožemyje. Priešingai, neracionaliai naudojant žemės išteklius, jų derlingumas mažėja, todėl sumažėja pasėlių derlius. Kai kuriose vietose pasėlių auginimas tampa visiškai neįmanomas, ypač druskinguose ir ardytuose dirvožemiuose.

Esant žemam visuomenės produktyviųjų jėgų išsivystymo lygiui, maisto gamyba plečiasi dėl naujų žemių įsitraukimo į žemės ūkį, kuris atitinka platų žemės ūkio vystymąsi. Prie to prisideda dvi sąlygos: laisvos žemės prieinamumas ir galimybė ūkininkauti prieinamu vidutiniu kapitalo išlaidų vienam ploto vienetui lygiu. Toks žemės naudojimas ir žemės ūkis yra būdingi daugeliui besivystančių šalių šiuolaikiniame pasaulyje.

Mokslinės ir technologinės revoliucijos laikais pramoninėse ir besivystančiose šalyse buvo aiškiai apibrėžta žemdirbystės sistema. Pirmiesiems būdingas žemės ūkio suintensyvėjimas naudojant mokslo ir technologinės pažangos pasiekimus, kai žemės ūkis vystomas ne didinant dirbamos žemės plotą, bet didinant į žemę investuojamo kapitalo kiekį. Labiausiai žinomi riboti žemės ištekliai daugumoje pramoniškai išsivysčiusių kapitalistinių šalių, padidėjusi žemės ūkio produktų paklausa dėl didelio gyventojų skaičiaus augimo tempų ir aukštesnė žemės ūkio kultūra prisidėjo prie šių šalių žemės ūkio perkėlimo į šeštojo dešimtmečio metus intensyvios plėtros keliu. Pagreitėjęs žemės ūkio intensyvinimas pramoninėse kapitalistinėse šalyse siejamas ne tik su mokslo ir technologinės pažangos laimėjimais, bet daugiausia su investicijų į žemės ūkį pelningumu, kuris žemės ūkio produkciją sukoncentravo didelių žemės savininkų rankose ir sužlugdė smulkiuosius ūkininkus.

Kiti žemės ūkio plėtros būdai besivystančiose šalyse. Tarp aštrių šių šalių gamtos išteklių problemų galima išskirti: žemą ūkininkavimo kultūrą, dėl kurios dirvožemis blogėjo (padidėjo erozija, druskingumas, sumažėjo derlingumas) ir natūrali augmenija (pavyzdžiui, atogrąžų miškai), vandens išteklių išeikvojimas ir žemių dykumėjimas, kuris ypač pasireiškė Afrikoje. žemynas. Visi šie veiksniai, susiję su socialinėmis ir ekonominėmis besivystančių šalių problemomis, lėmė nuolatinį maisto trūkumą šiose šalyse. Taigi devintojo dešimtmečio pradžioje, atsižvelgiant į grūdų (222 kg) ir mėsos (14 kg) pasiūlą vienam asmeniui, besivystančios šalys buvo kelis kartus mažesnės nei pramoniškai išsivysčiusios kapitalistinės šalys. Maisto problemos sprendimas besivystančiose šalyse neįsivaizduojamas be didelių socialinių ir ekonominių pokyčių.

Mūsų šalyje žemės santykių pagrindas yra valstybinė (visos šalies) nuosavybės teisė į žemę, atsirandanti dėl visos žemės nacionalizacijos. Žemės ūkio santykiai kuriami remiantis planais, pagal kuriuos žemės ūkis turėtų vystytis ateityje, teikiant finansinę ir kreditinę valstybės paramą bei tiekiant reikiamą skaičių mašinų ir trąšų. Apmokėjimas žemės ūkio darbuotojams pagal darbo kiekį ir kokybę skatina nuolatinį jų gyvenimo lygio kilimą.

Žemės fondo panaudojimas kaip visuma vykdomas remiantis ilgalaikiais valstybės planais. Tokių planų pavyzdys buvo grynų ir pūdytų žemių plėtra šalies rytuose (50-ųjų vidurys), kurios dėka per trumpą laiką tapo įmanoma įveisti daugiau nei 41 milijoną hektarų naujos žemės dirbamoje žemėje. Kitas pavyzdys yra priemonių, susijusių su Maisto programos įgyvendinimu, rinkinys, numatantis paspartinti žemės ūkio produkcijos plėtrą remiantis žemės ūkio kultūros gerinimu, platus melioracijos priemonių įgyvendinimas, taip pat plačios žemės ūkio teritorijų socialinio ir ekonominio pertvarkymo programos įgyvendinimas.

Viso pasaulio žemės ištekliai suteikia galimybę aprūpinti maistu daugiau žmonių nei yra šiuo metu ir koks jis bus artimiausiu metu. Tačiau dėl gyventojų skaičiaus augimo, ypač besivystančiose šalyse, ariamos žemės skaičius vienam gyventojui mažėja.

Žemės ūkio plotuose iš šiaurės į pietus reguliariai mažėja blogai dirbamos žemės plotas ir padidėja ariamosios žemės plotas, kuris miško stepių ir stepių zonose pasiekia maksimalų. Tuo tarpu šiauriniuose RSFSR nechernozemo zonos ariamosios žemės plotas sudaro 5–6% viso ploto, o miško stepių ir stepių zonose ariamosios žemės plotas padidėja daugiau nei 10 kartų ir siekia 60–70%. Į šiaurę ir pietus nuo šių zonų žemės ūkio teritorija smarkiai sumažėjo. Šiaurėje tvaraus žemės ūkio ribą lemia teigiamų 1000 ° temperatūrų suma auginimo sezono metu, pietuose - metinis kritulių kiekis 200–300 mm. Išimtis yra geriau sudrėkinti papėdė ir kalnuoti regionai Europos pietinėje šalies dalyje ir Centrinėje Azijoje, kur žemės ūkio plėtra šioje srityje siekia 20 proc. Rusijos lygumos šiaurėje, miško-tundros ir tundros zonose, ariamos žemės plotas yra tik 75 tūkstančiai hektarų (mažiau nei 0,1% teritorijos).

Norint paspartinti šalies žemės ūkio plėtrą, reikalingos kelios plataus masto priemonės:

Moksliškai pagrįstos ūkininkavimo sistemos diegimas kiekvienoje natūralioje zonoje ir atskiruose jos regionuose;

Įgyvendinti plačią melioracijos programą įvairiose gamtos zonose;

Antrinių druskų susidarymo procesų pašalinimas ir melioracijos masyvų užmiršimas;

Priemonių kompleksų, skirtų kovai su vandens ir vėjo erozija, naudojimas milijonuose hektarų plotuose;

Kultūrinių ganyklų tinklo sukūrimas įvairiose gamtos zonose naudojant laistymą, laistymą ir tręšimą;

Įvairių priemonių, skirtų išsivysčiusiems dirvožemiams įdirbti, atlikimas sukuriant gilų struktūrizuotą horizontą;

Mašinų ir traktorių parko bei žemės dirbimo padargų modernizavimas;

Visos trąšų dozės panaudojimas visoms augalų šakėms, įskaitant mažai tirpius apsauginiame apvalkale;

Įgyvendinti žemės ūkio teritorijų socialinio pertvarkymo priemonių rinkinį (kelių, gyvenamųjų namų, sandėlių, mokyklų, ligoninių ir kt. Statyba);

Visapusiškas esamo žemės fondo išsaugojimas. Ši programa gali būti sukurta ilgą laiką.

RSFSR nechernozeminė zona tęsiasi nuo Baltijos lygumų vakaruose iki Uralo kalno rytuose, nuo Arkties vandenyno pakrantės šiaurėje iki miško stepės pietuose. Jos plotas yra apie 2,8 km 2. Ne Chernozem regionui būdinga didelė gyventojų koncentracija. Čia gyvena daugiau nei 60 milijonų žmonių (apie 44% RSFSR gyventojų), įskaitant apie 73% miestuose. Šioje zonoje yra 47 milijonai hektarų žemės ūkio naudmenų, iš kurių 32 milijonai hektarų yra ariama žemė. Ne Chernozem zona būdinga išsivysčiusiam žemės ūkiui, kuris sudaro iki 30% RSFSR žemės ūkio produkcijos, įskaitant beveik visą linų pluoštą, iki 20% grūdų, daugiau kaip 50 - bulvių, apie 40 - pieno ir kiaušinių, 43 - daržovių, 30% - mėsos. .

Svarbiausias nechernozemo zonos bruožas yra didelis natūralių pašarinių žemių plotas. Kiekviename ariamosios žemės hektare yra nuo 1 iki 3 ha pašarinių šienų ir ganyklų. Natūralios ir klimato sąlygos beveik visur skatina mėsos ir pieno produktų žemės ūkio plėtrą. Norint suaktyvinti žemės ūkį, siūloma atlikti melioracijos priemones ir chemikalizuoti žemės ūkio paskirties žemę pelkėse ir pelkynuose.

2. Dirvožemio erozija (vanduo ir vėjas) ir jo pašalinimo būdai.

Dėl plataus žemės naudojimo, ypač padidėjusio per mokslinę ir technologinę revoliuciją, padidėjo vandens plitimas ir vėjo erozija (defliacija). Jų įtakoje dirvožemio užpildai (vandeniu ar vėjeliu) pašalinami iš viršutinio, vertingiausio, dirvožemio sluoksnio, dėl kurio sumažėja jo derlingumas. Vandens ir vėjo erozija, sukelianti dirvožemio išteklių išeikvojimą, yra pavojingas aplinkos veiksnys.

Bendras sausumos plotas, kurį paveikė vandens ir vėjo erozija, matuojamas daugybe milijonų hektarų. Remiantis turimais skaičiavimais, vandens eroziją veikia 31% žemės, o vėjo eroziją - 34%. Netiesioginiai įrodymai apie padidėjusį vandens ir vėjo erozijos mastą mokslo ir technologinės pažangos epochoje yra tvirtas upių nuotėkis į vandenyną, kuris dabar įvertintas 60 milijardų tonų, nors prieš 30 metų ši vertė buvo beveik 2 kartus mažesnė.

Bendras žemės ūkio paskirties žemės plotas (įskaitant ganyklas ir šieno laukus) yra apie 1/3 žemės. Dėl vandens ir vėjo erozijos visame pasaulyje buvo paveikta apie 430 milijonų hektarų žemės, o likus dabartiniam erozijos mastui, amžiaus pabaigoje ši vertė galėtų padvigubėti.

Vėjo erozijai jautriausios yra 0,5–1,1 mm ar mažesnės dirvožemio dalelės, kurios juda ir juda dideliais atstumais, kai vėjo greitis šalia dirvožemio paviršiaus yra 3,8–6,6 m / s. Smulkios dirvožemio dalelės (<,0,1 мм) способны преодо­левать расстояние в сотни (иногда тысячи километров). На осно­вании аэрокосмических снимков выявлено, что пыльные бури в Са­харе прослеживались вплоть до Северной Америки.

0,5–0,1 mm dalelių kategorija yra viena iš agronomiškai vertingų, todėl vėjo erozija mažina dirvožemio derlingumą. Ne mažiau aktyvus procesas yra vandens erozija, nes plaunant vandeniu padidėja nuplautų dirvožemio dalelių dydis.

Dirvožemio plovimas priklauso nuo dirvožemio rūšies, jo fizinės ir mechaninės sudėties, paviršiaus nuotėkio dydžio ir dirvožemio paviršiaus būklės (žemės ūkio fonas). Dirvožemio plovimo normos įvairiose ariamosiose žemėse labai skiriasi. Pietinių chernozemų dirvožemio erozijos rodikliai (t / ha) skiriasi nuo 21,7 (rudenį arimas palei šlaitą), 14,9 (tas pats visame šlaite) iki 0,2 (ilgalaikis pūdymas). Erozijos intensyvumą šiuolaikinėje epochoje sukelia tiesioginės ar netiesioginės antropogeninės kilmės pasekmės. Pirmasis turėtų apimti platų žemės arimą erozijai pavojingose \u200b\u200bvietose, ypač sausringose \u200b\u200bar pusiau sausose zonose. Šis reiškinys būdingas daugumai besivystančių šalių.

Tačiau išsivysčiusiose šalyse, įskaitant Prancūziją, Italiją, Vokietiją ir Graikiją, erozijos intensyvumas padidėjo. Kai kurios RSFSR nechernozemo zonos teritorijos laikomos pavojingomis erozijai, nes pilkieji miško dirvožemiai yra labai jautrūs erozijai. Erozija taip pat vyksta drėkinamose vietose, kuriose nėra vandens.

Sritys, kuriose vienu metu pasireiškia vandens ir vėjo erozija, yra sunkioje padėtyje. Mūsų šalyje tai apima miškų stepių ir iš dalies stepių regionus Centriniame Juodosios Žemės regione, Volgos regione, Trans-Urale, Vakarų ir Rytų Sibire, kurie intensyviai naudojami žemės ūkyje. Vandens ir vėjo erozija vystosi nepakankamos drėgmės zonoje, kurioje kintami drėgmei ir sausrai atsparūs metai (arba sezonai) pagal šias schemas: nuplovimas - dirvožemio nusausinimas - pučia, pučia - dirvožemio nutekėjimas - praplovimas. Pažymima, kad sudėtingos topografijos teritorijose tai gali įvykti skirtingai: šiaurinių ekspozicijų šlaituose vyrauja vandens erozija, o pietinėse - vėjo erozija, turinti vėjo smūgio efektą. Dėl vandens ir vėjo erozijos tuo pačiu metu dirvožemio danga gali būti ypač sutrikdyta.

Vėjo erozija vyksta stepių regionuose, kuriuose yra dideli ariamosios žemės plotai, kai vėjo greitis yra 10–15 m / s. (Volgos regionas, Šiaurės Kaukazas, į pietus nuo Vakarų Sibiro). Didžiausią žalą žemės ūkiui daro dulkių audros (stebimos ankstyvą pavasarį ir vasarą), dėl kurių pasėliai sunaikinami, sumažėja dirvožemio derlingumas, oro tarša, įvedami ruožai ir melioracijos sistemos. Dulkių audrų siena eina į pietus nuo Baltijos - Kremenchug - Poltava - Charkovo - Balašovo - Kuybyševas - Ufa - Novotroitsko linijos.

Kazachstane išplėtota dirvožemį sauganti ūkininkavimo sistema yra plačiai paplitusi. Jos pagrindas yra perėjimas nuo žemės dirbimo dirbant plūgu su ne pelėsio dirbimu, naudojant plokščiojo pjovimo įrankius, kurie dirvos paviršiuje išsaugo ražienų ir augalų šiukšles, o lengvos mechaninės sudėties dirvožemiuose - dirvožemį saugančių sėjomainos įvedimą juostelėmis įdėjus vienmečius augalus ir daugiametes žoles. Dėl dirvožemį saugančios ūkininkavimo sistemos užtikrinama ne tik dirvožemio apsauga nuo vėjo erozijos, bet ir efektyvesnis kritulių panaudojimas. Auginant plokščiu pjovimu, dirva užšąla iki mažesnio gylio, o pavasarinis paviršiaus nuotėkis naudojamas sudrėkinti dirvožemio paviršiaus horizontus, dėl to sumažėja žalingas sausrų poveikis ir sausiausių metų grūdinių kultūrų derlius. Dirvožemio erozija gali padaryti tiek tiesioginę žalą - sumažindama dirvožemio derlingumą, tiek netiesiogiai - perkeldama vertingą ariamą žemę į kitą, mažiau vertingą (pavyzdžiui, miško ruožus ar pievas). Vien tik žemės ūkio ir miškininkystės priemonėms, kuriomis siekiama apsaugoti dirvožemį nuo erozijos, kuriam reikia daugybės milijonų hektarų ariamos žemės, sodinimui reikia naudoti apie 2,6% šio ploto.

Norint apsaugoti dirvožemį nuo erozijos, šiuo metu naudojama mokslinių ir organizacinių, agromechaninių ir hidrotechninių priemonių sistema. Pagrindiniai vandens erozijos kontrolės tipai yra maksimalus paviršiaus nuotėkio sumažinimas ir jo perkėlimas į požemius dėl dirvožemį apsaugančios sėjomainos su daugiamečių žolių ir vienmečių augalų pasėlių santykiu 1: 2, giliu šoniniu šlaitų įdubimu, dirvos įdirbimu ir apželdinimu. Hidrotechninės kovos su vandens erozija priemonės yra tvenkinių ir tvenkinių statyba, siekiant sumažinti lydymosi nuotėkį. Atsižvelgiant į dirvožemio erozijos laipsnį, visos žemės ūkio paskirties žemės yra suskirstytos į devynias kategorijas. Pirmajai iš jų priskiriamos žemės, kurioms netaikomos erozijos, į devintąją - žemės ūkiui netinkamos žemės. Kiekvienai žemės kategorijai (išskyrus devintąją) rekomenduojama naudoti savo žemės ūkio antikorozinę sistemą.

3. Pramoninė dirvožemio tarša.

3.1. Rūgštus lietus

Terminas „rūgštus lietus“ reiškia visų rūšių meteorologinius kritulius - lietų, sniegą, krušą, rūką, lietų ir sniegą, kurių pH yra mažesnis už vidutinį lietaus vandens pH (vidutinis lietaus vandens pH yra 5,6). Žmogaus veiklos metu išsiskiriantis sieros dioksidas (SO 2) ir azoto oksidai (NO x) žemės atmosferoje virsta rūgštį formuojančiomis dalelėmis. Šios dalelės reaguoja su atmosferos vandeniu, paversdamos jį rūgštiniais tirpalais, kurie mažina lietaus vandens pH. Terminas rūgštus lietus pirmą kartą buvo įvestas 1872 m. Anglų mokslininko Anguso Smitho. Jo dėmesį patraukė Viktorijos laikų smogas Mančesteryje. Ir nors to meto mokslininkai atmetė rūgštaus lietaus egzistavimo teoriją, šiandien niekas neabejoja, kad rūgštus lietus yra viena iš mirties priežasčių vandens telkiniuose, miškuose, pasėliuose ir augmenijoje. Be to, rūgštus lietus naikina pastatus ir kultūros paminklus, vamzdynus, daro automobilius nenaudojamus, sumažina dirvožemio derlingumą ir gali sukelti nuodingų metalų nutekėjimą į vandeningus sluoksnius.

Normalus lietaus vanduo taip pat yra šiek tiek rūgštus tirpalas. Taip yra dėl to, kad natūralios atmosferos medžiagos, tokios kaip anglies dioksidas (CO 2), reaguoja su lietaus vandeniu. Tokiu atveju susidaro silpna angliarūgštė (CO 2 + H 2 O -\u003e H 2 CO 3). Idealiu atveju lietaus vandens pH yra 5,6–5,7, tačiau realiame gyvenime lietaus vandens rūgštingumas (pH) vienoje vietoje gali skirtis nuo lietaus vandens rūgštingumo kitoje vietoje. Tai pirmiausia priklauso nuo dujų, esančių tam tikros srities atmosferoje, sudėties, tokių kaip sieros oksidas ir azoto oksidai.

1883 m. Švedų mokslininkas Svante Arrhenius sukūrė du terminus - rūgštis ir bazė. Jis vadino rūgštines medžiagas, kurios, ištirpusios vandenyje, sudaro laisvai teigiamai įkrautus vandenilio jonus (H +). Jis vadino bazinėmis medžiagomis, kurios, ištirpusios vandenyje, sudaro laisvus neigiamai įkrautus hidroksido jonus (OH -). Terminas pH naudojamas kaip vandens rūgštingumo rodiklis. „Terminas pH angliškai reiškia„ vandenilio jonų koncentracijos laipsnio rodiklį “.

PH vertė matuojama skalėje nuo 0 iki 14. Tiek vandenilio jonai (H +), tiek hidroksido jonai (OH -) yra vandenyje ir vandeniniuose tirpaluose. Kai vandenilio jonų (H +) koncentracija vandenyje arba tirpale yra lygi hidroksido jonų (OH -) koncentracijai tame pačiame tirpale, toks tirpalas yra neutralus. Neutralaus tirpalo pH yra 7 (skalėje nuo 0 iki 14). Kaip jau žinote, tirpstant vandenyje rūgštys padidina laisvųjų vandenilio jonų (H +) koncentraciją. Tada jie padidina vandens rūgštingumą arba, kitaip tariant, vandens pH. Tuo pačiu metu, didėjant vandenilio jonų (H +) koncentracijai, mažėja hidroksido jonų (OH -) koncentracija. Tie tirpalai, kurių pH vertė skalėje yra nuo 0 iki<7, называются кислыми. Когда в воду попадают щелочи, то в воде повышается концентрация гидроксид-ионов (ОН -). При этом в растворе понижается концентрация ионов водорода (Н +). Растворы, значение рН которых находится в пределах от >7–14 vadinami šarminiais.

Reikėtų atkreipti dėmesį į dar vieną pH skalės ypatybę. Kiekvienas paskesnis pH skalės žingsnis rodo dešimtkart sumažintą vandenilio jonų (H +) (ir atitinkamai rūgštingumo) koncentraciją tirpale ir padidėjusią hidroksido jonų (OH -) koncentraciją. Pavyzdžiui, medžiagos, kurios pH4 vertė, rūgštingumas yra dešimt kartų didesnis nei medžiagos, kurios vertė yra 5, rūgštingumo, šimtą kartų didesnis nei medžiagos, kurios pH6 vertė, rūgštingumo, šimtą kartų didesnis nei medžiagos, kurios vertė yra pH9, rūgštingumas.

Rūgštus lietus atsiranda dėl vandens ir teršalų, tokių kaip sieros oksidas (SO 2) ir įvairūs azoto oksidai (NO x), reakcijos. Šios medžiagos išmetamos į atmosferą keliais vykdant metalurgijos įmonių ir elektrinių veiklą, taip pat deginant anglį ir medieną. Reaguodami su atmosferos vandeniu, jie virsta rūgščių - sieros, sieros, azoto ir azoto - tirpalais. Tada jie kartu su sniegu ar lietaus patenka į žemę.

Rūgštaus lietaus pasekmės stebimos JAV, Vokietijoje, Čekijoje, Slovakijoje, Nyderlanduose, Šveicarijoje, Australijoje, buvusios Jugoslavijos respublikose ir daugelyje kitų pasaulio šalių.

Rūgštus lietus neigiamai veikia vandens telkinius - ežerus, upes, įlankas, tvenkinius - padidina jų rūgštingumą iki tokio lygio, kad juose žūtų flora ir fauna. Vandens augalai geriausiai auga vandenyje, kurio pH vertės yra nuo 7 iki 9,2. Padidėjus rūgštingumui (pH vertės juda į kairę nuo 7 atskaitos taško), vandens augalai pradeda mirti, atimdami kitiems gyvūnams maisto atsargas. Esant pH 6 gėlavandenės krevetės miršta. Kai rūgštingumas padidėja iki pH 5,5, žūsta dugno bakterijos, kurios skaido organines medžiagas ir lapus, o apačioje pradeda kauptis organinės nuosėdos. Tada miršta planktonas - mažytis gyvūnas, kuris sudaro rezervuaro maisto grandinės pagrindą ir maitinasi medžiagomis, susidarančiomis organus skaidydamas bakterijomis. Kai rūgštingumas pasiekia pH 4,5, visos žuvys miršta, dauguma varlių ir vabzdžių.

Organinėms medžiagoms kaupiantis vandens telkinių dugne, iš jų pradeda išsiskirti toksiški metalai. Padidėjęs vandens rūgštingumas padidina pavojingų metalų, tokių kaip aliuminis, kadmis, gyvsidabris ir švinas, tirpumą iš dugno nuosėdų ir dirvožemio.

Šie toksiški metalai kelia pavojų sveikatai. Žmonės, geriantys daug švino turinčio vandens ar valgantys daug gyvsidabrio turinčias žuvis, gali susirgti rimtomis ligomis.

Rūgštus lietus kenkia ne tik vandens organizmams. Tai taip pat naikina augaliją sausumoje. Mokslininkai mano, kad nors mechanizmas dar nėra iki galo ištirtas, „sudėtingas teršalų mišinys, įskaitant rūgščių kritulius, ozoną ir sunkiuosius metalus ... visa tai sukelia mišką.

Vieno tyrimo duomenimis, ekonominiai nuostoliai dėl rūgštaus lietaus JAV rytinėje pakrantėje siekia 13 milijonų dolerių per metus, o amžiaus pabaigoje nuostoliai dėl miško nuostolių siektų 1,750 milijardų dolerių; 8,300 milijardų dolerių dėl pasėlių praradimo (tik Ohajo upės baseine) ir tik Minesotos valstijoje 40 milijonų dolerių medicininėms išlaidoms padengti. Vienintelis būdas pakeisti situaciją į gerąją pusę, pasak daugelio ekspertų, yra sumažinti kenksmingų išmetimų į atmosferą kiekį.

3.2. Sunkieji metalai

Sunkieji metalai yra prioritetiniai teršalai, kuriuos būtina stebėti bet kokioje aplinkoje.

Terminas sunkieji metalai , apibūdinantis plačią teršalų grupę, pastaruoju metu yra pastebimai pasiskirstęs. Įvairiuose moksliniuose ir taikomuose darbuose autoriai šios sąvokos prasmę interpretuoja skirtingai. Šiuo atžvilgiu elementų, priskirtinų sunkiųjų metalų grupei, skaičius labai skiriasi. Narystės kriterijams naudojama daugybė charakteristikų: atominė masė, tankis, toksiškumas, paplitimas natūralioje aplinkoje, įsitraukimo į natūralius ir žmogaus sukeltus ciklus laipsnis. Kai kuriais atvejais sunkiųjų metalų apibrėžimas apima elementus, kurie yra trapūs (pavyzdžiui, bismutas) arba metaloidus (pavyzdžiui, arseną).

Darbuose, skirtuose aplinkos taršos ir aplinkos stebėsenos problemoms, šiandien sunkieji metalai   gabenti daugiau nei 40 periodinės sistemos metalų Mendelejevas, kurio atominė masė didesnė kaip 50 atominių vienetų: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi   ir tt Šiuo atveju skirstant sunkiuosius metalus svarbios yra šios sąlygos: didelis jų toksiškumas gyviesiems organizmams, esant palyginti mažoms koncentracijoms, taip pat gebėjimas bioakumuliuotis ir biomagnifikuoti. Beveik visi metalai, kuriems taikomas šis apibrėžimas (išskyrus švino, gyvsidabrio, kadmio ir bismuto, kurių biologinis vaidmuo šiuo metu nėra aiškus), aktyviai dalyvauja biologiniuose procesuose ir yra daugelio fermentų dalis. Remiantis N. Reimerso klasifikacija, metalai, kurių tankis didesnis kaip 8 g / cm 3, turėtų būti laikomi sunkiaisiais. Taigi, sunkieji metalai yra Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg .

Formaliai apibrėžta sunkieji metalai   atitinka daugybę elementų. Tačiau, pasak tyrėjų, užsiimančių praktine veikla, susijusia su būklės ir aplinkos taršos stebėjimu, šių elementų junginiai toli gražu nėra lygiaverčiai teršalams. Todėl daugelyje darbų sunkiųjų metalų grupės struktūra yra susiaurinta, vadovaujantis prioritetiniais kriterijais, kuriuos nustato darbo kryptis ir specifika. Taigi, jau klasikiniuose „Yu.A. Izraelis į chemikalų, kurie turi būti nustatyti natūralioje aplinkoje, sąrašą biosferos rezervatų foninėse stotyse, Izraelyje, 2007 m sunkieji metalai   pavadintas Pb, Hg, Cd, As. Kita vertus, sunkiųjų metalų išmetimo darbo grupės, dirbančios globojant Jungtinių Tautų Europos ekonomikos komisijai ir nusprendžiančios rinkti bei analizuoti informaciją apie teršalų išmetimą Europos šalyse, sprendimu, tik Zn, As, Se ir Sb   buvo priskiriami sunkieji metalai  . Pagal N. Reimerso apibrėžimą, taurieji ir reti metalai išlieka atskirai nuo sunkiųjų metalų tik Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg  . Atliktuose darbuose sunkieji metalai dažniausiai pridedami prie sunkiųjų metalų skaičiaus. Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn .

Metalo jonai yra būtini natūralių rezervuarų komponentai. Priklausomai nuo aplinkos sąlygų (pH, redox potencialo, ligandų buvimo), jie egzistuoja skirtingais oksidacijos laipsniais ir yra įvairių neorganinių ir organinių metalų junginių dalis, kurie gali būti ištirpinti, koloidų disperguoti arba gali būti mineralinių ir organinių suspensijų dalis.

Tikrai ištirpintos metalų formos, savo ruožtu, yra labai įvairios, o tai yra susiję su hidrolizės, hidrolizinės polimerizacijos (polinuklearinių hidroksokompleksų susidarymo) ir komplekso su įvairiais ligadais procesais. Atitinkamai, metalų katalizinės savybės ir jų prieinamumas vandens mikroorganizmams priklauso nuo jų buvimo vandens ekosistemoje.

Daugelis metalų sudaro gana stiprius kompleksus su organinėmis medžiagomis; šie kompleksai yra viena iš svarbiausių elementų migracijos formų natūraliuose vandenyse. Dauguma organinių kompleksų susidaro chelatų cikle ir yra stabilūs. Kompleksai, kuriuos sudaro dirvožemio rūgštys su geležies, aliuminio, titano, urano, vanadžio, vario, molibdeno ir kitų sunkiųjų metalų druskomis, santykinai gerai tirpsta neutralioje, silpnai rūgščioje ir šiek tiek šarminėje aplinkoje. Todėl organiniai metalų kompleksai gali migruoti natūraliuose vandenyse labai dideliais atstumais. Tai ypač svarbu mažo druskingumo ir pirmiausia paviršiniam vandeniui, kuriame neįmanoma sudaryti kitų kompleksų.

Norint suprasti veiksnius, kurie reguliuoja metalų koncentraciją natūraliuose vandenyse, jų cheminį reaktyvumą, biologinį prieinamumą ir toksiškumą, būtina žinoti ne tik bendrą metalo kiekį, bet ir laisvųjų ir surištųjų metalų formų santykį.

Metalų perėjimas vandeninėje terpėje į metalų komplekso formą turi tris pasekmes:

1. Bendra metalų jonų koncentracija gali padidėti dėl jo perėjimo į tirpalą iš dugno nuosėdų;

2. Kompleksinių jonų membraninis pralaidumas gali smarkiai skirtis nuo hidratuotų jonų pralaidumo;

3. Metalo toksiškumas dėl kompleksavimo gali labai skirtis.

Taigi, chelatų formos Cu, Cd, Hg  mažiau toksiški nei laisvieji jonai. Norint suprasti veiksnius, kurie reguliuoja metalų koncentraciją natūraliuose vandenyse, jų cheminį reaktyvumą, biologinį prieinamumą ir toksiškumą, būtina žinoti ne tik bendrą kiekį, bet ir surištų bei laisvų formų santykį.

Sunkiųjų metalų vandens taršos šaltiniai yra galvaninių parduotuvių, kasybos, juodųjų ir spalvotųjų metalų metalurgijos įmonių ir inžinerinių įrenginių nuotekos. Sunkieji metalai yra trąšų ir pesticidų dalis ir gali patekti į vandens telkinius kartu su nuotekomis iš žemės ūkio naudmenų.

Sunkiųjų metalų koncentracijos padidėjimas natūraliuose vandenyse dažnai susijęs su kitomis taršos rūšimis, pavyzdžiui, rūgštėjimu. Rūgščių nuosėdų krituliai lemia pH sumažėjimą ir metalų perėjimą iš mineralinių ir organinių medžiagų adsorbuotos būsenos į laisvą būseną.

Pirmiausia, tie metalai, kurie labiausiai teršia atmosferą, yra svarbūs dėl jų svarbaus panaudojimo gamyboje ir dėl kaupimosi aplinkoje kelia didelį pavojų dėl jų biologinio aktyvumo ir toksiškų savybių. Tai apima švino, gyvsidabrio, kadmio, cinko, bismuto, kobalto, nikelio, vario, alavo, stibio, vanadžio, mangano, chromo, molibdeno ir arseno.

Sunkiųjų metalų biogeocheminės savybės

Nuosavybė
Biocheminis aktyvumas
Toksiškumas
Kancerogeniškumas
Aerozolių sodrinimas
Mineralinė pasiskirstymo forma
Organinė paskirstymo forma
Judumas
Biokoncentracijos tendencija
Kaupimo efektyvumas
Kompleksinis sugebėjimas
Polinkis į hidrolizę
Junginių tirpumas
Gyvenimo laikas

B - aukštas, U - vidutinis, N - žemas

Vanadis daugiausia yra išsklaidytos būklės ir randamas geležies rūdoje, aliejuje, asfalte, bitume, skalūnu, anglis ir kt. Nafta ir jos perdirbimo produktai yra vienas iš pagrindinių natūralios vandens taršos šaltinių.

Jo randama labai mažose koncentracijose natūraliuose vandenyse: 0,2–4,5 μg / dm 3 upių vandenyje, vidutiniškai 2 μg / dm 3 jūros vandenyje.

Vandenyje susidaro stabilūs anijoniniai kompleksai (V 4 O 12) 4- ir (V 10 O 26) 6-. Svarbus vanadžio migracijos vaidmuo yra jo ištirpinti kompleksiniai junginiai su organinėmis medžiagomis, ypač su huminėmis rūgštimis.

Padidėjusi vanadžio koncentracija kenkia žmonių sveikatai. MPK vanadyje yra 0,1 mg / dm 3 (ribinis kenksmingumo rodiklis yra sanitarinis-toksikologinis), MPC bp yra 0,001 mg / dm 3.

Natūralūs bismuto šaltiniai natūraliuose vandenyse yra bismuto turinčių mineralų išplovimas. Nuotekos iš farmacijos ir kvepalų pramonės bei kai kurių stiklo pramonės įmonių taip pat gali būti natūralaus vandens šaltinis.

Neužteršti paviršiniai vandenys yra mikrogramų koncentracijose. Didžiausia koncentracija nustatyta požeminiame vandenyje ir siekia 20 μg / dm 3, jūros vandenyse - 0,02 μg / dm 3. MAC 0,1 mg / dm 3

Pagrindiniai geležies junginių šaltiniai paviršiniuose vandenyse yra cheminės uolienų klimato sąlygos, kurias lydi jų mechaninis sunaikinimas ir ištirpimas. Sąveikos su natūraliais vandenimis esančiomis mineralinėmis ir organinėmis medžiagomis metu susidaro sudėtingas geležies junginių, esančių vandenyje ištirpusio, koloidinio ir suspenduoto pavidalo, kompleksas. Didelis geležies kiekis gaunamas iš požeminių ir metalurgijos, metalo apdirbimo, tekstilės, dažų ir lakų pramonės įmonių ir žemės ūkio kanalizacijos nuotekų.

Fazinė pusiausvyra priklauso nuo vandens cheminės sudėties, pH, Eh ir tam tikru mastu nuo temperatūros. Įprastinės analizės metu svertinė forma   išskiriamos dalelės, kurių dydis didesnis nei 0,45 mikrono. Jį daugiausia sudaro geležies turintys mineralai, geležies oksido hidratas ir suspensijose sorbuojami geležies junginiai. Tikrai ištirpusi ir koloidinė forma paprastai laikoma kartu. Ištirpinta geležis   atstovaujami jonų formos junginiais, hidroksikomplekso ir kompleksų su ištirpintomis neorganinėmis ir organinėmis natūralių vandenų medžiagomis pavidalu. Jonine forma Fe (II) daugiausia migruoja, o Fe (III), jei nėra kompleksuojančių medžiagų, negali būti dideliu kiekiu ištirpusio pavidalo.

Daugiausia geležies yra vandenyse, kuriuose žemos Eh vertės.

Dėl cheminių ir biocheminių (dalyvaujant geležies bakterijoms) Fe (II) oksidacija pereina į Fe (III), kuris hidrolizuodamasis nusėda Fe (OH) 3 pavidalu. Tiek Fe (II), tiek Fe (III) pasižymi tendencija formuoti tokio tipo hidroksokompleksus + , 4+ , + , 3+ , -    ir kiti tirpale esantys skirtingose \u200b\u200bkoncentracijose, priklausomai nuo pH ir paprastai nustatantys geležies-hidroksilo sistemos būklę. Pagrindinė Fe (III) buvimo paviršiniuose vandenyse forma yra jo kompleksiniai junginiai su ištirpusiais neorganiniais ir organiniais junginiais, daugiausia huminėmis medžiagomis. Esant pH \u003d 8,0, pagrindinė forma yra Fe (OH) 3. Mažiausiai ištirta koloidinė geležies forma, tai yra Fe (OH) 3 geležies oksido hidratas ir kompleksai su organinėmis medžiagomis.

Geležies kiekis žemės paviršiniuose vandenyse yra dešimtosios miligramų, šalia pelkių - keli miligramai. Padidėjęs geležies kiekis pastebimas pelkių vandenyse, kuriuose jis yra kompleksų su huminėmis druskomis - humatais pavidalu. Didžiausia geležies koncentracija (iki kelių dešimčių ir šimtų miligramų per 1 dm 3) stebima požeminiame vandenyje, kurio pH yra žemas.

Būdama biologiškai aktyvus elementas, geležis tam tikru mastu turi įtakos fitoplanktono vystymosi intensyvumui ir kokybinei mikrofloros sudėčiai rezervuare.

Geležies koncentracijai įtakos turi pastebimi sezoniniai svyravimai. Paprastai rezervuaruose, kuriuose didelis biologinis produktyvumas vasaros ir žiemos sąstingio metu, pastebimas geležies koncentracijos padidėjimas apatiniuose vandens sluoksniuose. Vandens masių maišymą rudenį-pavasarį (homotermija) lydi Fe (II) oksidacija Fe (III) ir pastarosios nuosėdos Fe (OH) 3 pavidalu.

Jis patenka į natūralius vandenis, išplovus dirvožemį, polimetalines ir vario rūdas, nes jame suskyla vandens organizmai, galintys kaupti. Kadmio junginiai išleidžiami į paviršinius vandenis kartu su švino-cinko gamyklų, rūdos apdorojimo įmonių, daugelio chemijos gamyklų (sieros rūgšties gamyba), galvano, taip pat iš mano vandens nuotekomis. Ištirpusių kadmio junginių koncentracijos sumažėjimas atsiranda dėl sorbcijos procesų, kadmio hidroksido ir karbonato nusodinimo ir jų sunaudojimo vandens organizmuose.

Natūraliuose vandenyse ištirpusios kadmio formos yra daugiausia mineraliniai ir organo-mineraliniai kompleksai. Pagrindinė suspenduota kadmio forma yra jo sorbuoti junginiai. Didelė kadmio dalis gali migruoti kaip hidrobionto ląstelių dalis.

Neužterštuose ir šiek tiek užterštuose upių vandenyse kadmio koncentracija būna submikrogramose, užterštuose ir nuotekų rajonuose kadmio koncentracija gali siekti dešimtis mikrogramų per 1 dm 3.

Kadmio junginiai vaidina svarbų vaidmenį gyvūnų ir žmonių gyvenime. Didelės koncentracijos yra toksiškos, ypač kartu su kitomis toksiškomis medžiagomis.

Didžiausia leidžiama koncentracija yra 0,001 mg / dm 3, didžiausia leidžiama koncentracija yra 0,0005 mg / dm 3 (ribinis kenksmingumo ženklas yra toksikologinis).

Kobalto junginiai patenka į natūralius vandenis dėl jų išplovimo iš vario piritų ir kitų rūdų, iš dirvožemio, suskylant organizmams ir augalams, taip pat iš metalurgijos, metalo apdirbimo ir chemijos pramonės įmonių nuotekų. Kai kurie kobalto kiekiai patenka iš dirvožemio, suskaidžius augalų ir gyvūnų organizmus.

Natūraliuose vandenyse esantys kobalto junginiai yra ištirpusio ir suspenduoto pavidalo. Kiekybinis santykis nustatomas pagal vandens cheminę sudėtį, temperatūrą ir pH. Ištirpusias formas atstovauja daugiausia sudėtingi junginiai, įskaitant. su natūralių natūralių vandenų organinėmis medžiagomis. Dvivalenčio kobalto junginiai būdingiausi paviršiniams vandenims. Esant oksidatoriams, trivalentis kobaltas gali susidaryti didelėmis koncentracijomis.

Kobaltas yra vienas iš biologiškai aktyvių elementų ir visada randamas gyvūnuose ir augaluose. Nepakankamas kobalto kiekis augaluose susijęs su nepakankamu jo kiekiu dirvožemyje, o tai prisideda prie gyvūnų anemijos išsivystymo (taiga-miško nechernozemo zona). Kaip vitamino B 12 dalis, kobaltas labai aktyviai veikia azoto turinčių medžiagų kiekį, padidėja chlorofilo ir askorbo rūgšties kiekis, aktyvina biosintezę ir padidina baltymų azoto kiekį augaluose. Tačiau padidėjusi kobalto junginių koncentracija yra toksiška.

Neužterštuose ir mažai užterštuose upių vandenyse jo kiekis svyruoja nuo dešimtosios iki tūkstantųjų miligramų per 1 dm 3, vidutinis kiekis jūros vandenyje yra 0,5 μg / dm 3. Didžiausia koncentracijos riba yra 0,1 mg / dm 3, didžiausia koncentracijos riba yra 0,01 mg / dm 3.

Manganas

Manganas patenka į paviršinius vandenis išplovus feromangano rūdas ir kitus mineralus, kurių sudėtyje yra mangano (pirolusitą, psilomelaną, brownitą, manganitą, juodąjį ochrą). Didelis mangano kiekis susidaro suskaidžius vandens gyvūnus ir augalų organizmus, ypač mėlynai žalius, diatomitus ir aukštesnius vandens augalus. Mangano junginiai išleidžiami į vandens telkinius su mangano ruošimo įmonių, metalurgijos gamyklų, chemijos įmonių ir kasyklų vandenimis.

Mangano jonų koncentracija natūraliuose vandenyse sumažėja dėl Mn (II) oksidacijos į MnO 2 ir kitus ypač nusodintus oksidus. Pagrindiniai parametrai, lemiantys oksidacijos reakciją, yra ištirpusio deguonies koncentracija, pH ir temperatūra. Ištirpusių mangano junginių koncentracija sumažėja dėl jų šalinimo dumbliais.

Pagrindinė mangano junginių migracijos forma paviršiniuose vandenyse yra suspenduotos medžiagos, kurių sudėtį savo ruožtu lemia vandens nusausintų uolienų sudėtis, taip pat sunkiųjų metalų koloidiniai hidroksidai ir sorbuoto mangano junginiai. Organinės medžiagos ir mangano kompleksiškumo procesai su neorganiniais ir organiniais ligandais yra būtini mangano migracijai ištirpusių ir koloidinių formų pavidalu. Mn (II) sudaro tirpius kompleksus su bikarbonatais ir sulfatais. Mangano ir chloro jonų kompleksai yra reti. Kompleksiniai Mn (II) junginiai su organinėmis medžiagomis paprastai yra mažiau patvarūs nei su kitais pereinamaisiais metalais. Tai apima junginius su aminais, organinėmis rūgštimis, amino rūgštimis ir huminėmis medžiagomis. Padidėjusios koncentracijos Mn (III) gali būti ištirpusios tik esant stipriems kompleksams, Mn (YII) natūraliuose vandenyse nėra.

Upių vandenyse mangano kiekis paprastai svyruoja nuo 1 iki 160 μg / dm 3, vidutinis kiekis jūrų vandenyse yra 2 μg / dm 3, o požeminiuose vandenyse - n. 10 2 - n. 10 3 μg / dm 3.

Mangano koncentracijai paviršiniuose vandenyse priklauso nuo sezoninių svyravimų.

Mangano koncentracijos pokyčius lemiantys veiksniai yra santykis tarp paviršinio ir požeminio nuotėkio, jo sunaudojimo intensyvumas fotosintezės metu, fitoplanktono, mikroorganizmų ir aukštesnės vandens augalijos skilimas, taip pat jo nusėdimo vandens telkinių dugne procesai.

Mangano vaidmuo aukštesnių augalų ir dumblių gyvenime vandens telkiniuose yra labai didelis. Manganas skatina augalus panaudoti CO 2, o tai padidina fotosintezės intensyvumą, dalyvauja augalų nitratų redukcijos ir azoto įsisavinimo procesuose. Manganas skatina aktyvaus Fe (II) perėjimą į Fe (III), kuris apsaugo ląstelę nuo apsinuodijimo, pagreitina organizmų augimą ir kt. Dėl svarbaus ekologinio ir fiziologinio mangano vaidmens reikia ištirti ir paskirstyti manganą natūraliuose vandenyse.

Sanitarinio naudojimo vandens telkiniuose didžiausia leidžiama koncentracija (pagal mangano joną) yra 0,1 mg / dm 3.

Žemiau pateikiami vidutinių metalų: mangano, vario, nikelio ir švino koncentracijos pasiskirstymo žemėlapiai, pagrįsti 1989 - 1993 m. Stebėjimo duomenimis. 123 miestuose. Manoma, kad vėlesnių duomenų naudojimas yra nepraktiškas, nes sumažėjus gamybai, žymiai sumažėjo suspenduotų kietų medžiagų ir atitinkamai metalų koncentracijos.

Poveikis sveikatai.   Daugelis metalų yra dulkių sudedamoji dalis ir daro didelę įtaką sveikatai.

Manganas į atmosferą patenka iš juodosios metalurgijos įmonių (60% visų mangano išmetamųjų teršalų), inžinerijos ir metalo apdirbimo (23%), spalvotųjų metalų metalurgijos (9%) ir daugybės mažų šaltinių, pavyzdžiui, suvirinimo.

Didelė mangano koncentracija sukelia neurotoksinį poveikį, progresuojančius centrinės nervų sistemos pažeidimus, pneumoniją.
  Didžiausia mangano koncentracija (0,57–0,66 μg / m3) pastebima dideliuose metalurgijos centruose: Lipetske ir Čerepovetsuose, taip pat Magadane. Dauguma miestų, kuriuose yra didelė Mn koncentracija (0,23–0,69 μg / m 3), yra sutelkti Kolos pusiasalyje: Zapolyarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (žr. Žemėlapį).

1991 - 1994 metams Mangano išmetimas iš pramoninių šaltinių sumažėjo 62 proc., Vidutinė koncentracija - 48 proc.

Varis yra vienas iš svarbiausių mikroelementų. Vario fiziologinis aktyvumas daugiausia susijęs su jo įtraukimu į aktyvius redokso fermentų centrus. Nepakankamas vario kiekis dirvožemyje neigiamai veikia baltymų, riebalų ir vitaminų sintezę bei prisideda prie augalų organizmų nevaisingumo. Varis dalyvauja fotosintezės procese ir daro įtaką augalų azoto pasisavinimui. Tačiau per didelė vario koncentracija neigiamai veikia augalų ir gyvūnų organizmus.

Natūraliuose vandenyse labiausiai paplitę junginiai yra Cu (II). Iš Cu (I) junginių Cu 2 O, Cu 2 S ir CuCl sunkiai tirpsta vandenyje. Esant ligandams vandeninėje terpėje, kartu su hidroksido disociacijos pusiausvyra, būtina atsižvelgti į įvairių sudėtingų formų, kurios yra pusiausvyroje su metaliniais akcionais, susidarymą.

Pagrindinis vario, patenkančio į natūralius vandenis, šaltinis yra chemijos ir metalurgijos pramonės įmonių nuotekos, kasyklų vanduo, aldehido reagentai, naudojami dumbliams naikinti. Varis gali atsirasti dėl korozijos varinių vamzdynų ir kitų konstrukcijų, naudojamų vandens tiekimo sistemose. Požeminiuose vandenyse vario kiekis susidaro dėl vandens sąveikos su jį turinčiomis uolienomis (chalkopiritu, chalcosinu, covellite ,bornitu, malachitu, azuritu, chrysacolla, brotantinu).

Didžiausia leistina vario koncentracija sanitarinių vandens telkinių vandenyje yra 0,1 mg / dm 3 (ribinis kenksmingumo ženklas yra bendras sanitarinis), žuvininkystės vandens telkinių vandenyje - 0,001 mg / dm 3.

Vario oksido išmetamieji teršalai M (tūkstančiai tonų per metus) ir vario vidutinė metinė koncentracija q (μg / m 3).

Varis patenka į orą išmetant iš metalurgijos pramonės. Išmetamose kietosiose medžiagose jis daugiausia yra junginių, daugiausia vario oksido, pavidalu.

Spalvotųjų metalų metalurgijos įmonės išmeta 98,7% visų antropogeninių šio metalo teršalų, iš jų 71% pagamina „Norilsk Nickel“ įmonės, esančios Zapolyarny ir Nikel, Monchegorsk ir Norilsk, o apie 25% vario išmetama Revdoje ir Krasnouralske. , Kolchugino ir kt.

  Didelė vario koncentracija sukelia intoksikaciją, anemiją ir hepatitą.

Kaip matyti iš žemėlapio, didžiausios vario koncentracijos yra Lipetsko ir Rudnajos Pristano miestuose. Vario koncentracija taip pat padidėja Kolos pusiasalio miestuose, Zapolyarny, Monchegorske, Nickel, Olenegorsk, taip pat Norilske.

Vario išmetamų teršalų kiekis iš pramoninių šaltinių sumažėjo 34 proc., Vidutinė koncentracija - 42 proc.

Molibdenas

Molibdeno junginiai patenka į paviršinius vandenis dėl jų išplovimo iš išorinių mineralų, turinčių molibdeno. Molibdenas taip pat patenka į vandens telkinius, kuriuose yra sodrinimo įrenginių ir spalvotųjų metalų metalurgijos įmonių nuotekų. Molibdeno junginių koncentracijos sumažėjimas atsiranda dėl mažai tirpių junginių nusodinimo, adsorbcijos procesų mineralinėmis suspensijomis ir augalų vandens organizmų suvartojimo.

Molibdenas paviršiniuose vandenyse daugiausia yra MoO 4 2  . Labai tikėtina, kad jis egzistuoja organomineralinių kompleksų pavidalu. Koloidinės būsenos kaupimosi galimybė atsiranda dėl to, kad molibdenito oksidacijos produktai yra purios, smulkiai disperguotos medžiagos.

Upių vandenyse molibdeno koncentracija buvo nuo 2,1 iki 10,6 μg / dm 3. Jūros vandenyje yra vidutiniškai 10 μg / DM3 molibdeno.

Nedideliais kiekiais molibdenas yra būtinas normaliam augalų ir gyvūnų organizmų vystymuisi. Molibdenas yra ksantino oksidazės fermento dalis. Esant molibdeno trūkumui, fermento susidaro nepakankamai, o tai sukelia neigiamas organizmo reakcijas. Padidėjusios koncentracijos molibdenas yra kenksmingas. Esant pertekliui molibdeno, sutrinka medžiagų apykaita.

Didžiausia leistina molibdeno koncentracija sanitariniams vandens telkiniams yra 0,25 mg / dm 3.

Į natūralius vandenis arsenas patenka iš mineralinių šaltinių, arseno mineralizacijos sričių (arseno piritas, realgaras, auripigmentas), taip pat iš polimetalinių, vario-kobalto ir volframo rūšių oksidacijos zonų. Tam tikras arseno kiekis patenka iš dirvožemio, taip pat iš augalų ir gyvūnų organizmų skilimo. Vandens organizmų arseno sunaudojimas yra viena iš priežasčių, kodėl sumažėja jo koncentracija vandenyje, o tai ryškiausiai pasireiškia intensyvaus planktono vystymosi laikotarpiu.

Didelis arseno kiekis patenka į vandens telkinius su sodrinimo įrenginių nuotekomis, dažų, rauginimo ir pesticidų gamybos augalų, taip pat iš žemės ūkio naudmenų, kuriose naudojami pesticidai, atliekomis.

Natūraliuose vandenyse arseno junginiai yra ištirpusio ir suspenduoto pavidalo, jų santykis nustatomas pagal vandens cheminę sudėtį ir pH vertės. Ištirpintas arsenas yra trijų ir pentalenčių formų, daugiausia anijonų.

Neužterštuose upių vandenyse arsenas paprastai randamas mikrogramų koncentracijose. Mineraliniuose vandenyse jo koncentracija gali siekti kelis miligramus 1 dm 3, jūros vandenyse jo vidutiniškai yra 3 μg / dm 3, o požeminiuose vandenyse jo koncentracija būna n. 10 5 μg / dm 3. Didelės koncentracijos arseno junginiai yra toksiški gyvūnams ir žmonėms: jie slopina oksidacinius procesus, slopina organų ir audinių aprūpinimą deguonimi.

Didžiausia leidžiama arseno koncentracija yra 0,05 mg / dm 3 (ribinio pavojaus rodiklis yra sanitarinis-toksikologinis), o didžiausia leidžiama arseno koncentracija yra 0,05 mg / dm 3.

Nikelis natūraliuose vandenyse yra dėl uolienų, pro kurias praeina vanduo, sudėties: jis randamas sulfidinių vario-nikelio rūdų ir geležies-nikelio rūdų telkinių vietose. Jis patenka į vandenį iš dirvožemio ir iš augalų bei gyvūnų organizmų jų skilimo metu. Padidėjęs nikelio kiekis, palyginti su kitų rūšių dumbliais, yra mėlynai žaliuose dumbliuose. Nikelio junginiai į vandens telkinius patenka kartu su nikelio padengimo parduotuvių, sintetinio kaučiuko gamyklų ir nikelio paruošimo įmonių nuotekomis. Deginant iškastinį kurą, išmetamas didelis nikelio kiekis.

Jo koncentracija gali sumažėti dėl tokių junginių kaip cianidai, sulfidai, karbonatai ar hidroksidai (didėjant pH vertėms) dėl jo sunaudojimo vandens organizmuose ir adsorbcijos procesų.

Paviršiniuose vandenyse nikelio junginiai yra ištirpę, suspenduoti ir koloidiniai, kurių kiekybinis santykis priklauso nuo vandens sudėties, temperatūros ir pH verčių. Nikelio junginių sorbentai gali būti geležies hidroksidas, organinės medžiagos, labai disperguotas kalcio karbonatas, molis. Ištirpusios formos daugiausia yra kompleksiniai jonai, dažniausiai su amino rūgštimis, humino ir fulvo rūgštimis, taip pat kaip stiprus cianido kompleksas. Nikelio junginiai, kurių oksidacijos būsena yra +2, dažniausiai būna natūraliuose vandenyse. Ni 3+ junginiai paprastai susidaro šarminėje aplinkoje.

Nikelio junginiai vaidina svarbų vaidmenį kraujo formavimo procesuose, nes yra katalizatoriai. Padidėjęs jo kiekis turi specifinį poveikį širdies ir kraujagyslių sistemai. Nikelis yra vienas iš kancerogeninių elementų. Tai gali sukelti kvėpavimo takų ligas. Manoma, kad laisvieji nikelio jonai (Ni 2+) yra maždaug 2 kartus toksiškesni už jo kompleksinius junginius.

Upių neužterštuose ir mažai užterštuose vandenyse nikelio koncentracija paprastai svyruoja nuo 0,8 iki 10 μg / dm 3; užterštame jis sudaro kelias dešimtis mikrogramų 1 dm 3. Vidutinė nikelio koncentracija jūros vandenyje yra 2 μg / dm 3, požeminiame vandenyje - n. 10 3 μg / dm 3. Požeminiame vandenyje plaunant nikelio turinčias uolienas, nikelio koncentracija kartais padidėja iki 20 mg / dm 3.

Nikelis į atmosferą patenka iš spalvotųjų metalų metalurgijos įmonių, kurios išmeta 97% visų nikelio emisijų, iš kurių 89% sudaro Norilsko nikelio įmonės, esančios Zapolyarny ir Nikel, Monchegorsk ir Norilsk.

Padidėjęs nikelio kiekis aplinkoje lemia endeminių ligų, bronchų vėžio atsiradimą. Nikelio junginiai priklauso 1-ajai kancerogenų grupei.

Žemėlapyje yra keli taškai, kuriuose vidutinė nikelio koncentracija yra aukštoje Norilsko nikelio koncerno vietose: Apatijoje, Kandalakšoje, Monchegorske, Olenegorske.

Pramonės įmonių nikelio emisija sumažėjo 28 proc., Vidutinė koncentracija - 35 proc.

Išmetami teršalai M (tūkstančiai tonų per metus) ir vidutinė metinė nikelio koncentracija q (μg / m 3).

Į gamtinius vandenis jis patenka išplovus alavo turinčius mineralus (kassiteritą, stanniną), taip pat į įvairių pramonės šakų nuotekas (audinių dažymas, organinių dažų sintezė, lydinių gamyba pridedant alavo ir kt.).

Toksiškas skardos poveikis yra nedidelis.

Neužterštuose paviršiniuose vandenyse alavo yra mikrogramų koncentracijose. Požeminiame vandenyje jo koncentracija siekia 1 mikrogramą mikrogramų.   MAC 2 mg / DM3.

Gyvsidabrio junginiai gali patekti į paviršinius vandenis išplovę uolas gyvsidabrio telkinių srityje (cinoboras, metakinabaritas, gyvasis akmens akmuo), kai skaidosi vandens organizmai, kaupiantys gyvsidabrį. Didelis kiekis patenka į vandens telkinius su nuotekomis iš įmonių, gaminančių dažiklius, pesticidus, vaistus ir kai kuriuos sprogmenis. Anglimis kūrenamos šiluminės elektrinės į atmosferą išmeta didelius gyvsidabrio junginių kiekius, kurie dėl šlapių ir sausų kritulių patenka į vandens telkinius.

Ištirpusių gyvsidabrio junginių koncentracija sumažėja dėl to, kad juos ekstrahuoja daugybė jūrinių ir gėlavandenių organizmų, kurie sugeba jį sukaupti daug kartų didesnėmis nei jo kiekis vandenyje koncentracijomis, taip pat dėl \u200b\u200badsorbcijos procesų, kuriuos vykdo suspenduotos kietosios medžiagos ir dugno nuosėdos.

Paviršiniuose vandenyse gyvsidabrio junginiai ištirpsta ir suspenduojami. Santykis tarp jų priklauso nuo vandens cheminės sudėties ir pH verčių. Svertinis gyvsidabris yra sorbuotas gyvsidabrio junginys. Ištirpusios formos yra neišskaidytos molekulės, sudėtingi organiniai ir mineraliniai junginiai. Vandens telkinių vandenyje gyvsidabris gali būti metilo gyvsidabrio junginių pavidalu.

Gyvsidabrio junginiai yra labai toksiški, jie veikia žmogaus nervų sistemą, sukelia gleivinės pokyčius, sutrikusią motorinę funkciją ir virškinimo trakto sekreciją, pakitimus kraujyje ir kt. Bakteriniai metilinimo procesai yra skirti metilo gyvsidabrio junginių, daug kartų toksiškesnių nei mineralinės druskos, susidarymui. gyvsidabrio. Metilo gyvsidabrio junginiai kaupiasi žuvyje ir gali patekti į žmogaus organizmą.

Didžiausia gyvsidabrio koncentracijos riba yra 0,0005 mg / dm 3 (ribinis kenksmingumo ženklas yra sanitarinis-toksikologinis), didžiausia koncentracijos riba yra 0,0001 mg / dm 3.

Natūralūs švino į paviršinius vandenis šaltiniai yra endogeninių (galenos) ir egzogeninių (anglesito, cerussito ir kt.) Mineralų tirpinimas. Žymus švino padidėjimas aplinkoje (taip pat ir paviršiniuose vandenyse) yra susijęs su anglies deginimu, tetraetilšvino kaip antikoksiklinio agento naudojimu varikliniuose degaluose ir rūdos paruošimo gamyklų, kai kurių metalurgijos įrenginių ir chemijos gamyklų perkėlimu į vandens telkinius su nuotekomis. minos ir kt. Svarbūs veiksniai, mažinantys švino koncentraciją vandenyje, yra jo adsorbcija suspenduotų kietųjų dalelių pavidalu ir nusodinimas su jais dugno nuosėdose. Be kitų metalų, šviną išgauna ir kaupia vandens organizmai.

Natūraliame vandenyje švinas yra ištirpęs ir suspenduotas (sorbuotas). Ištirpusiame pavidale jis randamas mineralinių ir organomineralinių kompleksų, taip pat paprastų jonų, netirpių - daugiausia sulfidų, sulfatų ir karbonatų pavidalu.

Upių vandenyse švino koncentracija svyruoja nuo dešimtosios iki mikrogramų vienetų 1 dm 3. Net vandens telkinių, esančių greta polimetalinių rūdų regionų, vandenyje jo koncentracija retai siekia dešimtis miligramų per 1 dm 3. Tik chloriniuose terminiuose vandenyse švino koncentracija kartais siekia kelis miligramus per 1 dm 3.

Ribojantis švino kenksmingumo rodiklis yra sanitarinis-toksikologinis. Didžiausia leidžiama švino koncentracija yra 0,03 mg / dm 3, o didžiausia leidžiama švino koncentracija - 0,1 mg / dm 3.

Švinas yra išmetamas iš metalurgijos, metalo apdirbimo, elektros, naftos chemijos ir automobilių pramonės įmonių.

Švino poveikis sveikatai pasireiškia įkvėpus oro, kuriame yra švino, ir švino suvartojamas iš maisto, vandens ir dulkių dalelių. Švinas kaupiasi kūne, kauluose ir paviršiniuose audiniuose. Švinas pažeidžia inkstus, kepenis, nervų sistemą ir kraujo formavimo organus. Vyresnio amžiaus žmonės ir vaikai yra ypač jautrūs net mažoms švino dozėms.

Išmetami M (tūkstančiai tonų per metus) ir vidutinė metinė švino koncentracija q (μg / m 3).

  Per septynerius metus švino išmetimas iš pramonės šaltinių sumažėjo 60% dėl sumažėjusios gamybos ir daugelio įmonių uždarymo. Staigus pramonės išmetamųjų teršalų sumažėjimas nėra susijęs su transporto priemonių išmetamųjų teršalų sumažėjimu. Vidutinė švino koncentracija sumažėjo tik 41%. Išmetamų teršalų ir švino koncentracijos sumažėjimo laipsnio skirtumą galima paaiškinti neišsamia ankstesnių metų automobilių išmetamų teršalų apskaita; Šiuo metu padidėjo automobilių skaičius ir jų eismas.

Tetraetilo švinas

Jis patenka į natūralius vandenis, kai vandens transporto priemonės naudojamos kaip variklinių degalų antikinis smūgis, taip pat dėl \u200b\u200bpaviršiaus nuotėkio iš miesto teritorijų.

Ši medžiaga pasižymi dideliu toksiškumu, turi kumuliacines savybes.

Sidabro šaltiniai paviršiniame vandenyje yra požeminiai ir nuotekos iš kasyklų, koncentracijos gamyklų ir fotografijos įmonių. Padidėjęs sidabro kiekis susijęs su baktericidinių ir algicidinių preparatų naudojimu.

Nuotekose sidabras gali būti ištirpinto ir suspenduoto pavidalo, daugiausia halido druskų pavidalu.

Neužterštuose paviršiniuose vandenyse sidabras randamas submikrogramų koncentracijose. Požeminiuose vandenyse sidabro koncentracija svyruoja nuo vienetų iki dešimčių mikrogramų 1 dm 3, jūros vandenyje - vidutiniškai 0,3 μg / dm 3.

Sidabro jonai gali sunaikinti bakterijas ir sterilizuoti vandenį, kurio koncentracija yra nereikšminga (sidabro jonų baktericidinio veikimo apatinė riba yra 2. 10–11 mol / dm 3). Sidabro vaidmuo gyvūnams ir žmonėms nėra gerai suprantamas.

Sidabro MAC yra 0,05 mg / dm 3.

Stibis patenka į paviršinius vandenis dėl stibio mineralų (stibnito, senarmontito, valentinito, šoninės lentos, stibiokanito) išplovimo ir su gumos, stiklo, dažymo ir degtukų įmonių nuotekomis.

Natūraliuose vandenyse stibio junginiai yra ištirpę ir suspenduoti. Paviršiniams vandenims būdingomis redokso sąlygomis yra įmanoma ir trivalentį, ir pentalentį stibį.

Abejonio yra neužterštuose paviršiniuose vandenyse esant submikrogramų koncentracijai, jūros vandenyje jo koncentracija siekia 0,5 μg / dm 3, o požeminiuose vandenyse siekia 10 μg / dm 3. Didžiausia leistina stibio koncentracija yra 0,05 mg / dm 3 (ribojantis kenksmingumo rodiklis yra sanitarinis-toksikologinis), didžiausia leistina stibio koncentracija yra 0,01 mg / dm 3.

Tri- ir šešiavalenčio chromo junginiai patenka į paviršinius vandenis išplaunant iš uolienų (chromito, krokoito, virimo ir kt.). Kai kurie kiekiai susidaro dėl organizmų ir augalų suskaidymo iš dirvožemio. Didelius kiekius į vandens telkinius galima tiekti iš galvaninio dengimo parduotuvių, tekstilės įmonių dažymo cechų, rauginimo įmonių ir chemijos pramonės įmonių. Chromo jonų koncentracijos sumažėjimą galima pastebėti dėl jų sunaudojimo vandens organizmuose ir adsorbcijos procesų.

Paviršiniuose vandenyse chromo junginiai yra ištirpusių ir suspenduotų būsenų, kurių santykis priklauso nuo vandens sudėties, temperatūros ir tirpalo pH. Svertiniai chromo junginiai daugiausia yra sorbuotojo chromo junginiai. Sorbentai gali būti molis, geležies hidroksidas, labai dispersiškai nusodinantis kalcio karbonatas, augalų ir gyvūnų organizmų liekanos. Ištirpintas chromas gali būti chromatų ir dichromatų pavidalu. Aerobinėmis sąlygomis Cr (VI) virsta Cr (III), kurio druskos hidrolizuojamos neutralioje ir šarminėje aplinkoje, kad susidarytų hidroksidas.

Neužterštuose ir mažai užterštuose upių vandenyse chromo kiekis svyruoja nuo kelių dešimtųjų mikrogramų litre iki kelių mikrogramų litre, o užterštuose rezervuaruose jis siekia kelias dešimtis ir šimtus mikrogramų litre. Vidutinė koncentracija jūros vandenyje yra 0,05 mcg / dm 3, o požeminiame vandenyje - paprastai n. 10 - n. 10 2 μg / dm 3.

Dideli Cr (VI) ir Cr (III) junginiai pasižymi kancerogeninėmis savybėmis. Cr (VI) junginiai yra pavojingesni.

Jis patenka į natūralius vandenis dėl gamtoje vykstančių uolienų ir mineralų (sfalerito, cinko, goslarito, smitsonito, kalamino) sunaikinimo ir tirpinimo, taip pat su rūdos padažų ir galvanizavimo parduotuvių nuotekomis, pergamentiniu popieriumi, mineraliniais dažais, viskozės pluoštu ir kita

Vandenyje jis egzistuoja daugiausia jonų pavidalu arba kaip mineraliniai ir organiniai kompleksai. Kartais randama netirpių formų: hidroksido, karbonato, sulfido ir kt. Pavidalu.

Upių vandenyje cinko koncentracija paprastai svyruoja nuo 3 iki 120 μg / dm 3, jūriniuose - nuo 1,5 iki 10 μg / dm 3. Rūdos, ypač kasyklų vandenyse, kurių pH yra žemas, kiekis gali būti didelis.

Cinkas yra tarp aktyviųjų mikroelementų, turinčių įtakos organizmų augimui ir normaliam vystymuisi. Tuo pat metu daugelis cinko junginių yra toksiški, pirmiausia jo sulfatas ir chloridas.

Didžiausia Zn 2+ koncentracijos riba yra 1 mg / dm 3 (ribinis kenksmingumo rodiklis yra juslinis), didžiausia Zn 2+ koncentracijos riba yra 0,01 mg / dm 3 (ribinis kenksmingumo ženklas yra toksikologinis).

Sunkieji metalai jau užima antrąją vietą pagal pavojingumą, mažesnį nei pesticidai ir žymiai lenkia tokius žinomus teršalus kaip anglies dioksidas ir siera, prognozuojant, kad jie turėtų tapti pavojingiausiais, pavojingesniais už branduolines atliekas ir kietąsias atliekas. Sunkiųjų metalų tarša siejama su plačiu jų naudojimu pramoninėje gamyboje kartu su prastomis valymo sistemomis, dėl kurių sunkieji metalai patenka į aplinką, įskaitant dirvožemį, ją teršdami ir apsinuodiję.

Sunkieji metalai yra prioritetiniai teršalai, kurių kontrolė yra privaloma bet kokioje aplinkoje. Įvairiuose moksliniuose ir taikomuose darbuose autoriai termino „sunkieji metalai“ reikšmę aiškina skirtingai. Kai kuriais atvejais sunkiųjų metalų apibrėžimas apima elementus, kurie yra trapūs (pavyzdžiui, bismutas) arba metaloidus (pavyzdžiui, arseną).

Dirvožemis yra pagrindinė terpė, į kurią patenka sunkieji metalai, įskaitant iš atmosferos ir vandens aplinkos. Tai taip pat yra paviršinio oro ir vandens, patenkančio iš jo į vandenynus, antrinės taršos šaltinis. Sunkieji metalai iš dirvožemio absorbuojami augalais, kuriuos pasisavina labiau organizuoti gyvūnai.

3.3. Apsvaigimas nuo švino

Švinas šiuo metu užima pirmą vietą tarp pramoninio apsinuodijimo priežasčių. Taip yra dėl to, kad jis plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose. Švinas yra veikiamas švino rūdos kalnakasių švino lydyklose, gaminant akumuliatorius, litavimo būdu, spaustuvėse, gaminant krištolo stiklus ar keramikos gaminius, šviną turinčius benziną, švino dažus ir kt. Švinas užteršia orą, dirvožemį ir vandenį tokių pramonės rajonų aplinka, taip pat šalia pagrindinių magistralių, gali sukelti švino žalą tose vietose gyvenantiems žmonėms, ypač vaikams, kurie yra jautresni sunkiems x metalai.

Deja, reikia pažymėti, kad Rusijoje nėra valstybinės švino poveikio aplinkai ir visuomenės sveikatai teisinio, norminio ir ekonominio reguliavimo, švino ir jo junginių išmetimo (išmetimo, atliekų) į aplinką mažinimo ir visiško švino turinčių benzino gamybos nutraukimo.

Dėl ypač nepatenkinamo švietėjiško darbo aiškinant gyventojams sunkiųjų metalų pavojaus laipsnį žmogaus organizmui, Rusija nemažėja, tačiau kontingentų, turinčių profesinį kontaktą su švinu, skaičius pamažu didėja. Buvo pranešta apie lėtinės intoksikacijos švinu atvejus 14 Rusijos pramonės sričių. Pirmaujančios yra elektros pramonė (akumuliatorių gamyba), instrumentų gamyba, spausdinimas ir spalvotųjų metalų metalurgija, intoksikaciją sukelia didžiausia leistina švino koncentracija (MAC), viršijanti 20 ar daugiau kartų darbo zonos ore.

Automobilių išmetamosios dujos yra svarbus švino šaltinis, nes pusė Rusijos vis dar naudoja benziną su švinu. Tačiau pagrindiniu aplinkos taršos šaltiniu išlieka metalurgijos gamyklos, ypač vario lydyklos. Ir yra lyderiai. Sverdlovsko srities teritorijoje yra 3 didžiausi švino išmetimo šaltiniai šalyje: Krasnouralsk, Kirovograd ir Revda miestuose.

Krasnouralsko lydyklos kaminai, pastatyti Stalino industrializacijos metais ir naudojant 1932 m. Įrangą, 34 tūkst. Mieste kasmet išleisdavo 150–170 tonų švino, viską padengdami švino dulkėmis.

Švino koncentracija Krasnouralsko dirvožemyje svyruoja nuo 42,9 iki 790,8 mg / kg, o didžiausia leistina MAC \u003d 130 mc / kg. Vandens mėginiai kaimyninio kaimo vandentiekyje. Oktyabrsky, maitinamas požeminio vandens šaltinio, užfiksavo MPC perteklių iki dviejų kartų.

Aplinkos tarša švinu daro įtaką žmonių sveikatai. Švino poveikis sutrikdo moters ir vyro reprodukcinę sistemą. Nėščiosioms ir vaisingo amžiaus moterims padidėjęs švino kiekis kraujyje yra ypač pavojingas, nes dėl švino prasiskverbimo per placentos barjerą menstruacijų funkciją sutrikdo švinas, dažnesni priešlaikiniai gimdymai, persileidimai ir vaisiaus mirtis. Naujagimių mirtingumas yra aukštas.

Apsinuodijimas švinu yra ypač pavojingas mažiems vaikams - jis daro įtaką smegenų ir nervų sistemos raidai. Išbandžius 165 Krasnural vaikus nuo 4 metų, 75,7 proc. Nustatytas reikšmingas protinis atsilikimas, o 6,8 proc. Tirtų vaikų nustatytas protinis atsilikimas, įskaitant oligofreniją.

Ikimokyklinio amžiaus vaikai jautriausiai reaguoja į žalingą švino poveikį, nes jų nervų sistema formuojasi. Apsinuodijimas švinu net mažomis dozėmis sukelia intelekto vystymosi, dėmesio ir susikaupimo sumažėjimą, nepakankamą skaitymą, lemia agresyvumo, hiperaktyvumo ir kitų vaiko elgesio problemų vystymąsi. Šie vystymosi anomalijos gali būti ilgalaikiai ir negrįžtami. Mažas gimimo svoris, svaiginimasis ir klausos praradimas taip pat yra apsinuodijimo švinu pasekmė. Didelės intoksikacijos dozės sukelia protinį atsilikimą, sukelia komą, traukulius ir mirtį.

Rusijos ekspertų paskelbta baltoji knyga praneša, kad švino tarša apima visą šalį ir yra viena iš daugelio aplinkosaugos nelaimių buvusioje Sovietų Sąjungoje, kurios tapo žinomos pastaraisiais metais. Didžioji dalis Rusijos teritorijos patiria švino nusėdimo apkrovą, viršijančią būtiną normaliam ekosistemos funkcionavimui. Dešimtyje miestų švino koncentracija ore ir dirvožemyje viršija vertes, atitinkančias MPC.

Didžiausias oro taršos švinu lygis, viršijantis MPK, buvo pastebėtas Komsomolsko prie Amūro, Tobolsko, Tiumenės, Karabasho, Vladimiro, Vladivostoko miestuose.

Didžiausias švino nusėdimo krūvis, dėl kurio blogėja sausumos ekosistemos, stebimas Maskvos, Vladimiro, Nižnij Novgorodo, Riazanės, Tulos, Rostovo ir Leningrado srityse.

Stacionarūs šaltiniai yra atsakingi už daugiau kaip 50 tonų švino, turinčio įvairių junginių, išleidimą į vandens telkinius. Tuo pačiu metu 7 akumuliatorių gamyklos kasmet išleidžia 35 tonas švino per kanalizacijos sistemą. Švino išmetimo į vandens telkinius Rusijos teritorijoje analizė rodo, kad tokio tipo kroviniuose pirmauja Leningrado, Jaroslavlio, Permės, Samaros, Penzos ir Orelio regionai.

Būtina imtis skubių priemonių švino taršai šalyje sumažinti, tačiau iki šiol Rusijos ekonominė krizė nustelbė aplinkos problemas. Ilgalaikės pramonės nuosmukio metu Rusijai trūksta priemonių buvusiai taršai pašalinti, tačiau jei ekonomika pradės atsigauti ir augalai vėl pradės dirbti, tarša gali tik sustiprėti.

10 labiausiai užterštų buvusios SSRS miestų

(Metalai pateikiami tam tikro miesto prioritetine tvarka mažėjančia tvarka)

1. Rūdos prieplauka (Primorye teritorija)	švinas, cinkas, varis, manganas + vanadis, manganas.
2. Belovas (Kemerovo sritis)	cinkas, švinas, varis, nikelis.
3. „Revda“ (Sverdlovsko sritis)	varis, cinkas, švinas.
4. Magnitogorskas	nikelis, cinkas, švinas.
5. Glubokoe (Baltarusija)	varis, švinas, cinkas.
6. Ust-Kamenogorskas (Kazachstanas)	cinkas, varis, nikelis.
7. Dalnegorskas (Primorsky teritorija)	švinas, cinkas.
8. Monchegorskas (Murmansko sritis)	nikelis.
9. Alaverdi (Armėnija)	varis, nikelis, švinas.
10. Konstantinovka (Ukraina)	švinas, gyvsidabris.

4. Dirvožemio higiena. Atliekų šalinimas.

Miestų ir kitų gyvenviečių bei jų apylinkių dirvožemis ilgą laiką skyrėsi nuo natūralaus, biologiškai vertingo dirvožemio, kuris vaidina svarbų vaidmenį išlaikant ekologinę pusiausvyrą. Miestų dirvožemis daro tokį patį kenksmingą poveikį kaip miesto oras ir hidrosfera, todėl visur jis žymiai degraduoja. Dirvožemio higienai nėra skiriama pakankamai dėmesio, nors jos, kaip vieno iš pagrindinių biosferos (oro, vandens, dirvožemio) ir biologinio aplinkos veiksnio, svarba yra dar reikšmingesnė nei vandens, nes pastarojo kiekį (visų pirma požeminio vandens kokybę) lemia dirvožemio būklė, t. ir neįmanoma atskirti šių veiksnių vienas nuo kito. Dirvožemis turi biologinio savaiminio apsivalymo galimybę: dirvožemyje suskaidomos į jį patekusios atliekos ir jų mineralizacija; galiausiai dirvožemis kompensuoja prarastas mineralines medžiagas.

Jei dėl dirvožemio pertekliaus prarandamas kuris nors jo mineralizacijos gebėjimo komponentas, tai neišvengiamai pažeis savaiminio valymo mechanizmą ir visiškai dirvožemį ardys. Ir, priešingai, optimalių sąlygų savaiminiam dirvožemio valymui sudarymas padeda išlaikyti ekologinę pusiausvyrą ir visų gyvų organizmų, įskaitant žmones, egzistavimo sąlygas.

Todėl atliekų, kurios turi kenksmingą biologinį poveikį, neutralizavimo problema neapsiriboja jų pašalinimo problema; tai sudėtingesnė higienos problema, nes dirvožemis yra vandens, oro ir žmonių jungtis.

4.1.   Dirvožemio vaidmuo metabolizme

Biologiniai dirvožemio ir žmogaus santykiai daugiausia vyksta metabolizmo būdu. Dirvožemis yra mineralinių medžiagų, reikalingų medžiagų apykaitos ciklui, augalų ir augalų, kuriuos sunaudoja žmonės ir žolėdžiai, kuriuos savo ruožtu valgo žmonės ir mėsėdžiai, tiekėjas. Taigi dirvožemis suteikia maisto daugeliui augalų ir gyvūnų pasaulio atstovų.

Todėl blogėjant dirvožemio kokybei, mažėjant jo biologinei vertei, savaiminio valymo galimybėms sukeliama biologinė grandininė reakcija, kuri ilgalaikio žalingo poveikio atveju gali sukelti įvairius sveikatos sutrikimus populiacijoje. Be to, sulėtėjus mineralizacijos procesams, skaidydamiesi medžiagas susidarę nitratai, azotas, fosforas, kalis ir kt. Gali patekti į požeminius vandenis, naudojamus gėrimams, ir sukelti rimtas ligas (pavyzdžiui, nitratai gali sukelti methemoglobinemiją, pirmiausia kūdikis).

Vandens sunaudojimas iš jodo neturinčio dirvožemio gali sukelti endeminį gūžį ir kt.

4.2.   Aplinkos ryšys tarp dirvožemio ir vandens bei skystųjų atliekų (nuotekų)

Žmogus iš dirvožemio išgauna vandenį, reikalingą medžiagų apykaitos procesams ir pačiam gyvenimui palaikyti. Vandens kokybė priklauso nuo dirvožemio būklės; ji visada atspindi tam tikro dirvožemio biologinę būklę.

Tai ypač pasakytina apie požeminį vandenį, kurio biologinę vertę labai lemia dirvožemio ir dirvožemio savybės, sugebėjimas pastarąjį savaime išvalyti, jo filtravimo galimybės, jo makro-floros, mikrofaunos sudėtis ir kt.

Tiesioginis dirvožemio poveikis paviršiniam vandeniui jau yra mažiau reikšmingas, jis daugiausia susijęs su krituliais. Pavyzdžiui, po stiprių liūčių įvairūs teršalai iš dirvožemio išplaunami į atvirus vandens telkinius (upes, ežerus), įskaitant dirbtines trąšas (azotas, fosfatas), pesticidus, herbicidus, o karsto ir suskaidytų telkinių vietose teršalai gali prasiskverbti giliai per plyšius. požeminis vanduo.

Netinkamas nuotekų valymas taip pat gali sukelti žalingą biologinį poveikį dirvožemiui ir galiausiai sukelti jo degradaciją. Todėl dirvožemio apsauga gyvenvietėse yra vienas iš pagrindinių aplinkos apsaugos reikalavimų.

4.3.   Kietųjų atliekų (buitinių ir gatvių atliekų, pramoninių atliekų, sauso dumblo, likusio po nuotekų nusėdimo, radioaktyviųjų medžiagų ir kt.) Dirvožemio apkrovos ribos

Problemą apsunkina tai, kad miestuose susidaro vis daugiau kietų atliekų, todėl jų apylinkėse dirvožemis patiria vis didesnes apkrovas. Dirvožemio savybės ir sudėtis blogėja vis sparčiau.

Iš 64,3 mln. Tonų popieriaus, pagaminto JAV, 49,1 mln. Tonų šalinama kaip atliekos (iš šios sumos 26 mln. Tonų „pristato“ namų ūkis, o 23,1 mln. Tonų pristato prekybos tinklas).

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, kietųjų atliekų šalinimas ir galutinis šalinimas yra labai svarbi, sunkiau įgyvendinama higienos problema, atsižvelgiant į didėjančią urbanizaciją.

Galimas kietųjų atliekų galutinis šalinimas užterštame dirvožemyje. Tačiau atsižvelgiant į nuolat blogėjantį savivalymo miesto dirvožemį galimybes, visiškai neįmanoma pašalinti žemėje palaidotų atliekų.

Žmogus galėtų sėkmingai naudoti biocheminius procesus, vykstančius dirvožemyje, jo neutralizuojantis ir dezinfekuojantis gebėjimas neutralizuoti kietąsias atliekas, tačiau miesto dirvožemis dėl šimtmečių gyvenimo žmonių miestuose ir jo veiklos ilgą laiką tapo netinkamas šiam tikslui.

Gerai žinomi dirvožemio savaiminio apsivalymo, mineralizacijos mechanizmai, juose dalyvaujančių bakterijų ir fermentų vaidmuo, taip pat tarpiniai ir galutiniai medžiagų skilimo produktai. Šiuo metu moksliniais tyrimais siekiama nustatyti veiksnius, užtikrinančius natūralaus dirvožemio biologinę pusiausvyrą, taip pat išsiaiškinti, kiek kietų atliekų (ir kokia jų sudėtis) gali sutrikdyti biologinę dirvožemio pusiausvyrą.

Buitinių atliekų (šiukšlių) kiekis, tenkantis vienam didžiųjų pasaulio miestų gyventojui

Reikėtų pažymėti, kad dėl jo perkrovos miestuose dirvožemio higieninė būklė greitai blogėja, nors pagrindinis higienos reikalavimas išlaikyti biologinę pusiausvyrą yra dirvožemio savivalės galimybė. Dirvožemis miestuose nebeįmanoma susitvarkyti be žmogaus pagalbos atliekant užduotį. Vienintelė išeitis iš šios situacijos yra visiškas atliekų neutralizavimas ir sunaikinimas laikantis higienos reikalavimų.

Todėl komunalinių objektų statybos veikla turėtų būti nukreipta į tai, kad būtų išsaugotas natūralus dirvožemio sugebėjimas apsivalyti, o jei šis gebėjimas jau tapo nepatenkinamas, tada jis turi būti atkuriamas dirbtinai.

Nepalankiausias yra toksinis pramoninių atliekų - tiek skystų, tiek kietų - poveikis. Dirvožemyje atsiranda vis daugiau atliekų, kurių ji negali sutvarkyti. Taigi, pavyzdžiui, dirvožemis buvo užterštas arsenu netoliese superfosfato augalų (3 km spinduliu). Kaip žinote, kai kurie pesticidai, tokie kaip organiniai chloro junginiai, patekę į dirvožemį, ilgą laiką neskaidomi.

Panaši situacija ir su kai kuriomis sintetinėmis pakavimo medžiagomis (polivinilchloridu, polietilenu ir kt.).

Kai kurie toksiški junginiai anksčiau ar vėliau patenka į požeminius vandenis, dėl to sutrinka ne tik biologinė dirvožemio pusiausvyra, bet ir blogėja požeminio vandens kokybė tiek, kad jų nebegalima naudoti kaip geriamojo vandens.

Buitinių atliekų (šiukšlių) sudėtyje esančių pagrindinių sintetinių medžiagų procentas

*   Kartu su kitų plastikų atliekomis, kurios kietėja veikiant karščiui.

Šiandien atliekų problema taip pat išaugo, nes dalis atliekų, daugiausia žmonių ir gyvūnų išmatos, naudojamos tręšti žemės ūkio paskirties žemę [išmatose yra didelis azoto kiekis –0,4–0,5%, fosforo (P20z) –0,2–0 , 6%, kalio (K? 0) -0,5-1,5%, anglies -5-15%]. Ši miesto problema išplito miestuose.

4.4.   Dirvožemio vaidmuo įvairių ligų plitime

Dirvožemis turi reikšmės infekcinių ligų plitimui. Praėjusį šimtmetį apie tai pranešė Petterkofferis (1882) ir Fodoras (1875), kurie daugiausia akcentavo dirvožemio vaidmenį skleidžiant žarnyno ligas: cholerą, vidurių šiltinę, dizenteriją ir kt. Jie taip pat atkreipė dėmesį į tai, kad kai kurios bakterijos ir virusai ištisus mėnesius išlaiko dirvos gyvybingumą ir virulentiškumą. Vėliau nemažai autorių patvirtino savo pastebėjimus, ypač susijusius su miesto dirvožemiu. Taigi, pavyzdžiui, sukėlėjas cholera išsaugo gyvybingumą ir patogeniškumą požeminiame vandenyje nuo 20 iki 200 dienų, vidurių šiltinės sukėlėjas išmatose - nuo 30 iki 100 dienų, sukėlėjas paratyfoidinis - nuo 30 iki 60 dienų. (Infekcinių ligų plitimo požiūriu miesto dirvožemis yra daug pavojingesnis nei lauko dirvožemis, tręšiamas mėšlu.)

Norėdami nustatyti dirvožemio užterštumo laipsnį, daugelis autorių, kaip ir vandens kokybei nustatyti, naudoja bakterijų skaičių (E. coli). Kiti autoriai mano, kad patartina papildomai nustatyti termofilinių bakterijų, dalyvaujančių mineralizacijos procese, skaičių.

Infekcinių ligų plitimą per dirvą labai palengvina žemės drėkinimas nuotekomis. Tuo pačiu blogėja ir dirvožemio mineralizacijos savybės. Todėl drėkinimas nuotekomis turėtų būti atliekamas nuolat griežtai vykdant sanitarinę priežiūrą ir tik už miesto teritorijos ribų.

4.5.   Pagrindinių teršalų rūšių (kietų ir skystų atliekų) žalingas poveikis dirvožemiui blogėti

4.5.1.   Skystų atliekų šalinimas dirvožemyje

Daugelyje gyvenviečių, kuriose nėra nuotekų, kai kurios atliekos, įskaitant mėšlą, yra neutralizuojamos dirvožemyje.

Kaip žinote, tai yra lengviausias būdas neutralizuoti. Tačiau tai leistina tik tuo atveju, jei kalbame apie biologiškai išbaigtą dirvožemį, kuris išsaugojo savivalės galimybę, o tai nėra būdinga miesto dirvožemiui. Jei dirvožemis dar neturi šių savybių, tada norint apsaugoti jį nuo tolesnio degradacijos, reikia sudėtingų techninių struktūrų, skirtų skystoms atliekoms šalinti.

Kai kuriose vietose atliekos neutralizuojamos komposto duobėse. Techniškai šis sprendimas yra sunki užduotis. Be to, skystis gali prasiskverbti į dirvą gana dideliais atstumais. Užduotį dar labiau apsunkina tai, kad miesto nuotekose yra vis daugiau nuodingų pramoninių atliekų, kurios dar labiau pablogina dirvožemio mineralizacijos savybes nei žmonių ir gyvūnų išmatos. Todėl leidžiama išpilti tik tas nuotekas, kurios anksčiau buvo nusodintos į komposto duobes. Priešingu atveju pažeidžiamas dirvožemio filtravimo gebėjimas, tada dirvožemis praranda kitas apsaugines savybes, pamažu užkimšdamas poras ir pan.

Antrasis skystų atliekų neutralizavimo būdas yra žmonių išmatų naudojimas drėkinant žemės ūkio laukus. Šis metodas kelia dvigubą higienos pavojų: pirma, jis gali sukelti dirvožemio perkrovą; antra, šios atliekos gali tapti rimtu infekcijos šaltiniu. Todėl išmatos pirmiausia turi būti dezinfekuotos ir tinkamai apdorotos, o tik po to naudojamos kaip trąšos. Čia susiduria du priešingi požiūrio taškai. Remiantis higienos reikalavimais, išmatos sunaikinamos beveik visiškai, o šalies ekonomikos požiūriu jos yra vertinga trąša. Šviežios išmatos negali būti naudojamos sodams ir laukams laistyti, prieš tai jų dezinfekavus. Jei vis tiek turite naudoti šviežius išmatos, tada jie reikalauja tokio lygio neutralizavimo, kad nebeturi beveik jokios vertės kaip trąšos.

Išmatos gali būti naudojamos kaip trąšos tik tam skirtose vietose - nuolat kontroliuojant sanitarinius ir higieninius reikalavimus, ypač požeminio vandens būklę, kiekį, muses ir kt.

Gyvūnų išmatų pašalinimo ir šalinimo iš dirvožemio reikalavimai iš esmės nesiskiria nuo žmonių išmatų šalinimo reikalavimų.

Dar visai neseniai mėšlas buvo svarbus vertingų maistinių medžiagų šaltinis žemės ūkyje, siekiant padidinti dirvožemio derlingumą. Tačiau pastaraisiais metais mėšlas prarado savo reikšmę iš dalies dėl žemės ūkio mechanizavimo, iš dalies dėl vis didesnio dirbtinių trąšų naudojimo.

Neturint tinkamo valymo ir šalinimo, mėšlas, kaip ir neužteršti žmonių išmatos, taip pat yra pavojingi. Todėl prieš išvežant mėšlą į laukus, mėšlui leidžiama subręsti, kad per tą laiką jame galėtų vykti būtini bioterminiai procesai (esant 60–70 ° C temperatūrai). Po to mėšlas laikomas „subrendusiu“ ir išsilaisvina iš daugelio jame esančių patogenų (bakterijų, kirminų kiaušinių ir kt.).

Reikia nepamiršti, kad mėšlo saugyklos gali būti idealios musių, kurios prisideda prie įvairių žarnyno infekcijų plitimo, veisimosi vietos. Reikėtų pažymėti, kad musės veisimui dažniausiai renkasi kiaulių mėšlą, tada arklio mėšlą, avis ir paskutinę karvę. Prieš eksportuodami mėšlą į laukus, jį reikia apdoroti insekticidais.

4.5.2. Kietųjų atliekų šalinimas dirvožemyje.

Šiais laikais visur nerimą keliantis kietųjų atliekų kiekis didėja.

Kietųjų atliekų išdėstymas ir šalinimas gyvenvietėse yra labai svarbi problema. Tačiau net ir šiais laikais daugelyje vietų jie naudoja pačius primityviausius atliekų šalinimo būdus, beveik nenaudodami techninių konstrukcijų, o remdamiesi tik dirvožemio mineralizacijos galimybėmis.

Svarbiausia yra rasti efektyviausius kietųjų atliekų šalinimo būdus. Problemą apsunkina tai, kad nemaža dalis asfaltuotos miesto teritorijos (keliai, gatvės, šaligatviai) negali būti naudojami sąvartynams.

Kietųjų atliekų tvarkymą sudaro: šiukšlių surinkimas, išvežimas ir šalinimas.

4.5.2.1.   Šiukšlių rinkimas ir šalinimas.

Buitines šiukšles butuose tikslingiausia rinkti į pedalinį plastikinį kibirą su dangčiu. Tuomet šiukšlės dedamos į specialius konteinerius (cisternas) kieme arba prieš tai išmetamos į šiukšlių lovą. Pastarasis būdas yra patogesnis gyventojams, taip pat yra higieniškesnis, nes prieš išvežant į konteinerį nebūtina palikti šiukšlių bute. Čiužinio trūkumas yra tas, kad sunku išlaikyti švarą. Ypač sėkmingas yra čiužinio derinimas su rūsyje esančia atliekų deginimo krosnele.

Buitinėms atliekoms šalinti patartina naudoti šlifavimo įtaisą, sujungtą su kriaukle (kriaukle) virtuvėje. Susmulkintos atliekos patenka tiesiai į kanalizaciją. Tačiau šis metodas turi keletą trūkumų. Pavyzdžiui, dar neišspręsta žemės ūkio buitinių atliekų pašalinimo iš uždaro kanalizacijos tinklo problema. Pati atliekų šlifavimo technika turi keletą trūkumų. Todėl JAV, kur šis metodas plačiai naudojamas, kanalizacijos tinkle dažnai susidaro spūstys.

Higienos požiūriu šis metodas yra vertas dėmesio, nes, viena vertus, virtuvės atliekos nėra dirvožemio, į kurį jos galiausiai patenka, perkrovos, kita vertus, šis metodas yra ekonomiškas, nes atliekos vežamos nebereikalingos, o žemės sklypams jų nereikia paskirstyti. po sąvartyną.

Dideli daugiabučiai gyvenamieji pastatai, didelės įstaigos ir įmonės, kuriose yra šiukšlių lovas, tačiau nėra krosnies šiukšlėms deginti, patartina tiekti didelės talpos (500-3000 l) konteinerius. Konteineriai specialiomis mašinomis su kranu pristatomi į sąvartyną arba į krosnį. Konteinerių naudojimo trūkumas yra tas, kad jų šiukšlių negalima sutankinti. Netoli didelių gyvenamųjų pastatų turėtų būti įrengtos specialios konteinerių platformos.

Kai kuriose vietose, kur šiukšlės nėra reguliariai šalinamos, jos yra priverstos statyti uždarus betono „namus“ šiukšlėms rinkti ir laikinai laikyti. Šie „namai“ turėtų būti nutolę mažiausiai 20 m atstumu nuo gyvenamųjų pastatų, jiems turėtų būti įrengtas privažiavimo kelias šiukšlių sunkvežimiams. „Namų“ durys turi būti nuolat uždaromos, kad jos netaptų musių auginimo vieta ir neskleistų kvapo aplink jas.

Viena iš svarbių užduočių yra išlaikyti miesto gatves švarias. Gatvių šiukšlių rinkimas ir gabenimas, šaligatvių valymas specialiomis mašinomis, gatvių plovimas ir laistymas, pakankamas šiukšlių dėžių skaičius judriausiose miesto vietose (viešojo transporto stotelėse, parkuose ir aikštėse), sniego valymas žiemą ir tinkama šaligatvių ir šaligatvių priežiūra. slidūs (naudojant smėlį ar druską) yra svarbiausi šios užduoties komponentai.

Gatvių šiukšlėse gali būti patogenų, įskaitant tuberkuliozės, stabligės, juodligės, įvairius patogeninius kokus ir kt. Galiausiai slidžios gatvės gali sukelti rimtų avarijų (dėl sužeidimų).

Šiukšlių konteineriai vežami specialiai įrengtose šiukšliavežėse, kuriose šiukšlės yra sutankintos. Pastaruoju metu šiukšlių rinkimas plastikiniuose ar popieriniuose maišuose tapo plačiai paplitęs. Šis šiukšlių rinkimo būdas yra higieniškesnis nei kaupimas konteineriuose, nes gabenant maišus dulkės nesusidaro ir atliekas galima rūšiuoti (į degiąsias - nedegiąsias medžiagas, sintetines medžiagas ir kt.).

4.5.2.2.   Galutinis kietųjų atliekų šalinimas ir šalinimas.

Dažniausias būdas pašalinti kietąsias atliekas yra užpildyti griovius ir karjerus (pavyzdžiui, buvusių plytų gamyklų teritorijoje). Vėliau šiuose žemės sklypuose statomi miesto parkai, statomi gyvenamieji pastatai ir kt.

Paprasčiausias šio metodo variantas yra atviri miesto sąvartynai. Ši galimybė nepatenkinama sanitarijos ir higienos požiūriu (užterštas dirvožemis ir požeminis vanduo, sąvartynuose veisiasi musės, žiurkės ir kt.). Todėl atliekų įdėjimas į atvirus sąvartynus turėtų būti laikomas tik privalomu problemos sprendimu, sąvartynas turėtų būti nutolęs mažiausiai 1 km atstumu nuo užstatytos miesto dalies.

Patobulinta higienos galimybe galima laikyti vadinamąjį „sanitarinį žemės užpildymą“, priimtą JAV, metodą, kuris vėliau tapo plačiai paplitęs kitose pasaulio šalyse. Pristatytos šiukšlės išmetamos į iš anksto iškastus griovius, po to sutankinamos (sutvirtinamos) ir uždengiamos 70–80 cm storio žemės sluoksniu.

Tačiau ši patobulinta galutinio šalinimo ir šalinimo versija turi tam tikrų trūkumų. Visų pirma, kietųjų atliekų kiekis kasmet didėja, todėl kiekvienais metais vis daugiau teritorijų reikia šiukšlėms išvežti.

Higienos požiūriu pastarasis atliekų perdirbimo būdas gali būti laikomas patenkinamu. Jei reikia, jis taip pat gali būti naudojamas užstatytoje miesto vietoje. Metodo pranašumas yra tas, kad jis gali būti pritaikytas bet kurioje vietovėje, be to, užpildydamas atliekų duobes ir duobes, atkurta žemė gali būti naudojama įvairiems tikslams. Jo trūkumas yra gana didelių plotų poreikis, o atliekų šalinimas vis dar nebaigtas. Be to, negalima naudoti organinių medžiagų, reikalingų žemės ūkiui.

Higienos deginimas yra priimtiniausias higienos požiūriu, todėl jis tapo plačiai paplitęs visame pasaulyje. Degimo procesas taip pat žymiai pagerėjo; Kiekvienais metais statomi vis modernesni atliekų deginimo įrenginiai.

Pirmieji deginimo krosnelės, kurių vamzdžiai žemi, labai užteršė orą, į kurį pateko didelis kiekis dulkių ir pelenų (iki 13 mg / m 3). Šiuolaikinės atliekų deginimo krosnys yra aprūpintos specialia įranga, tinkama deginti ne tik įprastas atliekas, bet ir polivinilchlorido bei kitų sintetinių medžiagų (plastikų) atliekas. Naujų gamyklų vamzdžiai yra aukštesni ir juose įrengti elektriniai dulkių filtrai. Tokie augalai taip pat gali būti įsikūrę užstatytoje miesto vietoje. Šis atliekų šalinimo būdas gali sumažinti atliekų transportavimo sąnaudas ir padaryti didelį ekonominį poveikį.

Šio metodo trūkumas yra tas, kad šiuolaikinių deginimo krosnių statyba yra susijusi su didelėmis investicijomis. Be to, veiklos išlaidos taip pat yra gana didelės. Deginimo krosnių veikla ekonomiška tik dideliuose miestuose, kuriuose yra tankūs pastatai (kuriuose gyvena ne mažiau kaip 400–600 tūkst. Gyventojų). Tokiuose miestuose nėra sąlygų atliekų šalinti kitais būdais, o deginimas yra vienintelis priimtinas būdas.

Vietos atliekų deginimo įmonės yra pateisinamos plastikinius gaminius gaminančiose įmonėse, įstaigose, kuriose atliekos yra užkrėstos, ir turi būti deginamos vietoje (ligoninėse, kai kuriose tyrimų įstaigose ir kt.).

4.6.   Radioaktyviųjų atliekų laidojimas.

Bet kokio tipo radioaktyviosios atliekos turi būti specialiai apdorotos ir šalinamos.

Taikos metu radioaktyviosios atliekos susidaro tik tose įmonėse, kurios gamina radioaktyviąsias medžiagas ir jas naudoja savo darbe (branduoliniai reaktoriai, aptarnaujantys savo įmones ir kt.). Nedidelis radioaktyviųjų atliekų kiekis susidaro kai kurių tyrimų įstaigų radioaktyviųjų izotopų laboratorijose, medicinos įstaigose (radioterapijos skyriuose, radioaktyviųjų izotopų laboratorijose ir kt.), Taip pat kai kuriose pramonės ir žemės ūkio įmonėse, dirbančiose su radioaktyviosiomis medžiagomis.

Kadangi radioaktyviosios medžiagos jonizuoja tai, su kuo jos liečiasi, įskaitant žmogaus kūną, jų beveik neįmanoma pašalinti, o dėl kumuliacinio poveikio jos yra daug pavojingesnės nei paprastos atliekos.

Šiuo metu yra du būdai pašalinti radioaktyviąsias atliekas: mažo aktyvumo radioaktyviosios medžiagos daug kartų praskiedžiamos ir išleidžiamos į aplinką (pavyzdžiui, nuotekos, užterštos žemo aktyvumo medžiagomis, kurių pusinės eliminacijos laikas yra išleidžiamos į kanalizacijos tinklą; dujinės radioaktyviosios medžiagos išleidžiamos per aukštus vamzdžius). į orą ir kt.). Šis metodas netinka šalinti labai radioaktyviąsias izotopų atliekas, kurių pusinės eliminacijos laikas yra ilgas. Šios radioaktyviosios medžiagos pirmiausia sukoncentruojamos, po to dedamos į specialias saugyklas. Tuo pačiu metu reikia pasirūpinti, kad radioaktyviosios atliekos nepatektų į aplinką (į dirvožemį, paviršinius vandenis, orą ir kt.).

Radioaktyviosios atliekos saugomos specialiuose konteineriuose, panardintuose į žemę (konteineriai) arba giliuose gelžbetoniniuose šuliniuose (kasyklose). Kadangi gruntas ir požeminis vanduo turi būti kuo labiau apsaugoti nuo radioaktyviojo užteršimo, šulinio sienos turi būti visiškai nepralaidžios. Nepaisant visų atsargumo priemonių, būtina nuolat stebėti dirvožemį ir požeminį vandenį.

Yra standartai, aiškiai apibrėžiantys į kanalizaciją išleidžiamų radioaktyviųjų atliekų leistinas dozes.

Išvada

Šiame darbe buvo gauta gana išsami informacija apie daugelį dirvožemio taršos rūšių. Nagrinėjamas jų neigiamas poveikis dirvožemiui, taip pat mūsų šalies zonoms, kuriose yra tarša. Taip pat buvo gauti duomenys apie melioracijos priemones, dirvožemio drėkinimą ir nusausinimą. Mes nustatėme, kad esant gausiam drėkinimui ir aukštam požeminio vandens lygiui kyla antrinio dirvožemio druskingumo pavojus.

Kalbant apie taršos rūšis, mes sužinojome, kokia yra rūgščių lietų padėtis Rusijoje ir kaip jie susidaro (iš ko ir su kokiomis reakcijomis); kurios vietos gali būti išnaikintos ir užterštos naftos produktais ir kurias Rusijos teritorijas reikia nuo jų apsaugoti.

Žemės ūkio srityje buvo tiriamos maksimalios leidžiamos trąšų koncentracijos, taip pat piktnaudžiavimo daroma žala. Buvo gauti duomenys apie įvairius pesticidų tipus ir žalingą poveikį juos naudojant.

Pateikti galimi kietųjų, skystųjų ir radioaktyviųjų atliekų šalinimo būdai.

Taip pat nustatyta, kad dirvožemis vaidina svarbų vaidmenį plintant įvairioms ligoms. Kai kurios bakterijos ilgą laiką išlieka dirvožemyje.

Gauta informacija skaitytojui suteikia įvairios informacijos apie dirvožemį ir jo procesus. Jei norime, kad mūsų dirvožemis būtų tvarkingas, turime laikytis bent pagrindinių jo valymo priemonių.

NAUDOJAMŲ ŠALTINIŲ SĄRAŠAS

1. Razumikhin N.V. SSRS maisto programos įgyvendinimas ir aplinkos apsauga, 1986 m.

2. Leninas V.I. „Complete Works“, 42 tomas, p. 150.

3. Marxas K., Engelsas F. Polnas. Sobr. Op., 23 tomas, 191 psl.

4. „XX amžius: pastaruosius 10 metų“. Maskva: A / O leidybos grupė „Progress“, 1992 m.

5. „Chemija ir visuomenė“. Maskva: Pasaulis, 1995 m.

6. Bakachas Tiboras. Aplinkos apsauga, 1980 m.

7. „Ekologija ir gyvenimas“. 1999 m. Pavasaris (9).