Teški metali u tlu. Teški metali su najopasniji elementi koji mogu zagaditi tlo

Teški metali u tlu. Teški metali su najopasniji elementi koji mogu zagaditi tlo
Teški metali u tlu. Teški metali su najopasniji elementi koji mogu zagaditi tlo
20.09.2019

Sadržaj teških metala (HM) u tlima ovisi, kako su utvrdili mnogi istraživači, o sastavu izvornih stijena, čija je značajna raznolikost povezana sa složenom geološkom poviješću razvoja teritorija. Kemijski sastav stijena koje tvore tlo, predstavljen produktima trošenja stijena, unaprijed je određen kemijskim sastavom izvornih stijena i ovisi o uvjetima hipergenske transformacije.

NA posljednjih desetljeća procesi migracije HM u prirodnom okolišu intenzivno su uključeni u antropogenu aktivnost čovječanstva.

Jedna od najvažnijih skupina otrovnih tvari koje zagađuju tlo su teški metali. To uključuje metale s gustoćom većom od 8 tisuća kg / m 3 (osim plemenitih i rijetkih): Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Hg, Co, Sb, Sn, Be. U primijenjenim radovima na popis teških metala često se dodaju Pt, Ag, W, Fe i Mn. gotovo svi teški metali su otrovni. Antropogena disperzija ove skupine zagađivača (uključujući i u obliku soli) u biosferi dovodi do trovanja ili prijetnje trovanja živih bića.

Stol jedan.

Stol 1. Klasifikacija kemijske tvari prema klasi opasnosti

Bakar- jedan je od najvažnijih nezamjenjivih elemenata potrebnih živim organizmima. U biljkama aktivno sudjeluje u procesima fotosinteze, disanja, obnove i fiksacije dušika. Bakar je dio niza enzima oksidaze - citokrom oksidaze, ceruloplazmina, superoksid dismutaze, urat oksidaze i drugih, a uključen je u biokemijske procese kao sastavni dio enzima koji provode reakcije oksidacije supstrata molekularnim kisikom.

Clark u zemljinoj kori 47 mg/kg. Kemijski, bakar je neaktivan metal. Temeljni čimbenik koji utječe na vrijednost sadržaja Cu je njegova koncentracija u stijenama koje tvore tlo. Od magmatskih stijena, najveću količinu elementa akumuliraju glavne stijene - bazalti (100-140 mg/kg) i andeziti (20-30 mg/kg). Pokrivne i lesolike ilovače (20-40 mg/kg) manje su bogate bakrom. Njegov najmanji sadržaj bilježi se u pješčenicima, vapnencima i granitima (5-15 mg/kg). Koncentracija metala u glinama europskog dijela Rusije doseže 25 mg/kg, u lesolikim ilovačama - 18 mg/kg. Pjeskovite i pjeskovite stijene koje tvore tlo Gornji Altaj akumuliraju prosječno 31 mg / kg bakra, jug Zapadnog Sibira - 19 mg / kg.

U tlima je bakar slabo migratorni element, iako je sadržaj mobilnog oblika prilično visok. Količina mobilnog bakra ovisi o mnogim čimbenicima: kemijskom i mineraloškom sastavu matične stijene, pH otopine tla, sadržaju organske tvari itd. Najveća količina bakra u tlu povezana je s oksidima željeza, manganom. , željeznim i aluminijevim hidroksidom, a posebno s vermikulit montmorilonitom. Huminske i fulvokiseline mogu tvoriti stabilne komplekse s bakrom. Pri pH 7-8 topljivost bakra je najniža.

MPC za bakar u Rusiji je 55 mg/kg, APC za pjeskovita i pjeskovita ilovasta tla je 33 mg/kg.

Podaci o toksičnosti elementa za biljke su oskudni. Trenutno je glavni problem nedostatak bakra u tlu ili njegova neravnoteža s kobaltom. Glavni znakovi nedostatka bakra za biljke su usporavanje, a zatim i prestanak formiranja reproduktivnih organa, pojava slabašnog zrna, praznog klasja i smanjenje otpornosti na štetne čimbenike okoliša. Na njegov nedostatak najosjetljiviji su pšenica, zob, ječam, lucerna, crvena repa, luk i suncokret.

ManganŠiroko je rasprostranjen u tlima, ali se tamo nalazi u manjim količinama u odnosu na željezo. Mangan se u tlu nalazi u nekoliko oblika. Jedini oblici dostupni biljkama su izmjenjivi i u vodi topljivi oblici mangana. Dostupnost mangana u tlu opada s povećanjem pH (sa smanjenjem kiselosti tla). Međutim, rijetko se tla iscrpljuju ispiranjem u tolikoj mjeri da nema dovoljno dostupnog mangana za ishranu biljaka.

Ovisno o vrsti tla, sadržaj mangana varira: zemlja kestena 15,5 ± 2,0 mg/kg, sivozemno tlo 22,0 ± 1,8 mg/kg, livadsko tlo 6,1 ± 0,6 mg/kg, žuto zemljano tlo 4,7 ± 3,8 mg/kg , pješčana 6,8 ± 0,7 mg/kg.

Spojevi mangana su jaki oksidanti. Maksimalna dopuštena koncentracija za černozemna tla je
1500 mg/kg tla.

Sadržaj mangana u biljnoj hrani uzgojenoj na livadskim, žutozemnim i pjeskovitim tlima korelira s njegovim sadržajem u tim tlima. Količina mangana u dnevnoj prehrani u ovim geokemijskim provincijama je više od 2 puta manja od dnevnih ljudskih potreba i prehrane ljudi koji žive u zonama kestena i sivih tala.



Određivanje sadržaja teških metala

u tlu i biljkama iznimno je složen zbog nemogućnosti potpunog uzimanja u obzir svih čimbenika okoliša. Dakle, mijenjanjem samo agrokemijskih svojstava tla (reakcija okoliša, sadržaj humusa, stupanj zasićenosti bazama, granulometrijski sastav) može se višestruko smanjiti ili povećati sadržaj teških metala u biljkama. Postoje proturječni podaci čak i o pozadinskom sadržaju nekih metala. Rezultati koje daju istraživači ponekad se razlikuju 5-10 puta.

Predložene su mnoge skale

ekološka regulacija teških metala. U nekim slučajevima za najveću dopuštenu koncentraciju uzet je najveći udio metala u običnim antropogenim tlima, u drugim za sadržaj koji je granični u pogledu fitotoksičnosti. U većini slučajeva, MPC su predloženi za teške metale koji nekoliko puta prelaze gornju granicu.

Za karakterizaciju tehnogenog onečišćenja

teški metali koriste faktor koncentracije jednak omjeru koncentracije elementa u kontaminiranom tlu i njegove pozadinske koncentracije. Kod kontaminacije s nekoliko teških metala, stupanj onečišćenja procjenjuje se vrijednošću indeksa ukupne koncentracije (Zc). Razmjer onečišćenja tla teškim metalima koji je predložio IMGRE prikazan je u tablici 1.


Tablica 1. Shema za procjenu tla za poljoprivrednu upotrebu prema stupnju onečišćenja kemikalijama (Goskomgidromet SSSR-a, br. 02-10 51-233 od 10.12.90)

Kategorija tla prema stupnju onečišćenja Zc Zagađenje u odnosu na MPC Moguća uporaba tla Potrebne aktivnosti
Dopušteno <16,0 Nadmašuje pozadinu, ali ne iznad MPC-a Koristi se za bilo koju kulturu Smanjenje razine izloženosti izvorima onečišćenja tla. Smanjena dostupnost otrovnih tvari za biljke.
Umjereno opasan 16,1- 32,0 Premašuje MPC na graničnom općem pokazatelju opasnosti od sanitarnih i migracijskih voda, ali ispod MPC za pokazatelj translokacije Koristi se za sve usjeve koji podliježu kontroli kvalitete biljnih proizvoda Djelatnosti slične kategoriji 1. Ako postoje tvari s graničnim indikatorom migracije vode, prati se sadržaj tih tvari u površinskim i podzemnim vodama.
Vrlo opasno 32,1- 128 Premašuje MPC s ograničavajućim pokazateljem štetnosti translokacije Koristiti za industrijske usjeve bez dobivanja hrane i hrane za životinje od njih. Uklonite pogone kemijskih koncentratora Djelatnosti slične kategoriji 1. Obvezna kontrola sadržaja otrovnih tvari u biljkama koje se koriste kao hrana i hrana za životinje. Ograničavanje korištenja zelene mase za ishranu stoke, posebno koncentratorskih postrojenja.
izuzetno opasno > 128 Premašuje MPC u svim aspektima Isključiti iz poljoprivredne upotrebe Smanjenje razine onečišćenja i vezanja otrovnih tvari u atmosferi, tlu i vodi.

Službeno odobreni MPC

U tablici 2 prikazani su službeno odobreni MPC-i i dopuštene razine njihovog sadržaja u pogledu štetnosti. U skladu sa shemom koju su usvojili medicinski higijeničari, regulacija teških metala u tlu dijeli se na translokaciju (prijelaz elementa u biljke), migratornu vodu (prijelaz u vodu) i opću sanitarnu (utjecaj na sposobnost samočišćenja). tla i mikrobiocenoza tla).

Tablica 2. Najveće dopuštene koncentracije (MAC) kemijskih tvari u tlima i dopuštene razine njihovog sadržaja u pogledu štetnosti (od 01.01.1991. Goskompriroda SSSR-a, br. 02-2333 od 12.10.90.).

Naziv tvari MPC, mg/kg tla, uzimajući u obzir pozadinu Pokazatelji štete
Translokacija Voda opći sanitarni
Oblici topljivi u vodi
Fluor 10,0 10,0 10,0 10,0
Pokretni oblici
Bakar 3,0 3,5 72,0 3,0
nikla 4,0 6,7 14,0 4,0
Cinkov 23,0 23,0 200,0 37,0
Kobalt 5,0 25,0 >1000 5,0
Fluor 2,8 2,8 - -
Krom 6,0 - - 6,0
Bruto sadržaj
Antimon 4,5 4,5 4,5 50,0
Mangan 1500,0 3500,0 1500,0 1500,0
vanadij 150,0 170,0 350,0 150,0
Voditi ** 30,0 35,0 260,0 30,0
arsen** 2,0 2,0 15,0 10,0
Merkur 2,1 2,1 33,3 5,0
Olovo+živa 20+1 20+1 30+2 30+2
Bakar* 55 - - -
nikal* 85 - - -
Cinkov* 100 - - -

* - bruto sadržaj - približno.
** - kontradikcija; za arsen prosječni pozadinski sadržaj iznosi 6 mg/kg, a pozadinski sadržaj olova obično također premašuje MPC norme.

Službeno odobren UEC

DEC razvijeni 1995. za bruto sadržaj 6 teških metala i arsena omogućuju dobivanje više kompletan opis o onečišćenju tla teškim metalima, budući da uzimaju u obzir razinu reakcije okoliša i granulometrijski sastav tla.

Tablica 3 Približno dopuštene koncentracije (APC) teških metala i arsena u tlima različitih fizikalno-kemijskih svojstava (bruto sadržaj, mg/kg) (Dodatak br. 1. popisa MPC i APC br. 6229-91).

Element Grupa tla JDC s pozadinom Agregat
stanje stvari
u tlima		 Klase opasnosti Osobitosti
radnje
na tijelu
nikla Pješčana i pješčana 20 Čvrsta: u obliku soli, u adsorbiranom obliku, u sastavu minerala 2 Nisko je otrovan za toplokrvne životinje i ljude. Ima mutogeni učinak
<5,5 40
Blizu neutralne, (ilovaste i glinaste), pHKCl >5,5 80
Bakar Pješčana i pješčana 33 2 Povećava propusnost stanica, inhibira glutation reduktazu, remeti metabolizam interakcijom sa -SH, -NH2 i COOH- skupinama
Kiselina (ilovasta i glinasta), pH KCl<5,5 66
Blizu neutralne, (ilovaste i glinaste), pH KCl>5,5 132
Cinkov Pješčana i pješčana 55 Čvrsta: u obliku soli, organo-mineralnih spojeva, u adsorbiranom obliku, u sastavu minerala 1 Nedostatak ili višak uzrokuju odstupanja u razvoju. Trovanje zbog kršenja tehnologije unošenja pesticida koji sadrže cink
Kiselina (ilovasta i glinasta), pH KCl<5,5 110
Blizu neutralne, (ilovaste i glinaste), pH KCl>5,5 220
Arsen Pješčana i pješčana 2 Čvrsta: u obliku soli, organo-mineralnih spojeva, u adsorbiranom obliku, u sastavu minerala 1 Otrovan in-in, inhibira razne enzime, negativno utječe na metabolizam. Mogući karcinogeni učinak
Kiselina (ilovasta i glinasta), pH KCl<5,5 5
Blizu neutralne, (ilovaste i glinaste), pH KCl>5,5 10
kadmij Pješčana i pješčana 0,5 Čvrsta: u obliku soli, organo-mineralnih spojeva, u adsorbiranom obliku, u sastavu minerala 1 Vrlo otrovan in-in, blokira sulfhidrilne skupine enzima, remeti izmjenu željeza i kalcija, remeti sintezu DNK.
Kiselina (ilovasta i glinasta), pH KCl<5,5 1,0
Blizu neutralne, (ilovaste i glinaste), pH KCl>5,5 2,0
voditi Pješčana i pješčana 32 Čvrsta: u obliku soli, organo-mineralnih spojeva, u adsorbiranom obliku, u sastavu minerala 1 Razni negativni učinak. Blokira -SH skupine proteina, inhibira enzime, uzrokuje trovanje, oštećenje živčanog sustava.
Kiselina (ilovasta i glinasta), pH KCl<5,5 65
Blizu neutralne, (ilovaste i glinaste), pH KCl>5,5 130

Iz materijala proizlazi da su uglavnom prikazani zahtjevi za bruto oblike teških metala. Među mobilnim samo bakar, nikal, cink, krom i kobalt. Stoga, trenutno razvijeni standardi više ne ispunjavaju sve zahtjeve.

je faktor kapaciteta koji prvenstveno odražava potencijalnu opasnost od onečišćenja biljnih proizvoda, infiltracije i površinskih voda. Karakterizira opću kontaminaciju tla, ali ne odražava stupanj dostupnosti elemenata za biljku. Za karakterizaciju stanja ishrane biljaka u tlu koriste se samo njihovi pokretni oblici.

Definicija pokretnih oblika

Određuje se korištenjem različitih ekstrakata. Ukupno mobilni oblik metala - korištenjem kiselog ekstrakta (na primjer, 1n HCL). Najpokretniji dio pokretnih rezervi teških metala u tlu prelazi u amonij acetatni pufer. Koncentracija metala u vodenom ekstraktu pokazuje stupanj pokretljivosti elemenata u tlu, kao najopasnije i "agresivnije" frakcije.

Propisi za pokretne kalupe

Predloženo je nekoliko indikativnih normativnih ljestvica. Ispod je primjer jedne od ljestvica za maksimalno dopuštene pokretne oblike teških metala.


Tablica 4. Maksimalni dopušteni sadržaj mobilnog oblika teških metala u tlu, mg/kg ekstraktanta 1n. HCl (H. Chuldzhiyan i sur., 1988).

Element Sadržaj Element Sadržaj Element Sadržaj
hg 0,1 Sb 15 Pb 60
CD 1,0 Kao 15 Zn 60
co 12 Ni 36 V 80
Kr 15 Cu 50 Mn 600

NAVIGACIJA STRANICOM:
PITANJA? u tlo u geluproizlazitite podatkecijene
1

Zaštita okoliša od onečišćenja postala je hitna zadaća društva. Među brojnim zagađivačima posebno mjesto zauzimaju teški metali. Oni uvjetno uključuju kemijske elemente s atomskom masom većom od 50, koji imaju svojstva metala. Među kemijskim elementima, teški metali se smatraju najotrovnijima.

Tlo je glavni medij u koji teški metali ulaze, uključujući iz atmosfere i vodenog okoliša. Također služi i kao izvor sekundarnog onečišćenja površinskog zraka i voda koje iz njega ulaze u Svjetski ocean.

Teški metali su opasni jer imaju sposobnost nakupljanja u živim organizmima, uključivanja u metabolički ciklus, stvaranja visoko toksičnih organometalnih spojeva, mijenjanja oblika pri prelasku iz jednog prirodnog okruženja u drugo, a da pritom ne budu podvrgnuti biološkoj razgradnji. Teški metali uzrokuju ozbiljne fiziološke poremećaje kod ljudi, toksikozu, alergije, onkološke bolesti, nepovoljno utječu na fetus i genetsko naslijeđe.

Među teškim metalima, olovo, kadmij i cink smatraju se prioritetnim zagađivačima, uglavnom zbog toga što se njihova tehnogena akumulacija u okolišu odvija velikom brzinom. Ova skupina tvari ima visok afinitet za fiziološki važne organske spojeve.

Onečišćenje tla mobilnim oblicima teških metala je najurgentnije, budući da je posljednjih godina problem onečišćenja okoliša poprimio prijeteći karakter. U sadašnjoj situaciji potrebno je ne samo intenzivirati istraživanja svih aspekata problema teških metala u biosferi, već i periodično zbrajati rezultate kako bi se sagledali rezultati dobiveni u različitim, često slabo povezanim, granama znanosti. znanost.

Predmet ovog istraživanja su antropogena tla okruga Zheleznodorozhny u Uljanovsku (na primjeru ulice Transportnaya).

Glavni cilj istraživanja je utvrditi stupanj onečišćenja gradskih tala teškim metalima.

Ciljevi istraživanja su: određivanje pH vrijednosti u odabranim uzorcima tla; određivanje koncentracije mobilnih oblika bakra, cinka, kadmija, olova; analiza dobivenih podataka i prijedlog preporuka za smanjenje sadržaja teških metala u gradskim tlima.

Uzorci su 2005. uzeti uz autocestu uz ulicu Transportnaya, a 2006. na području osobnih kućanskih parcela (uz istu ulicu) koje se nalaze u blizini željezničkih pruga. Uzimani su uzorci do dubine od 0-5 cm i 5-10 cm.Uzeto je ukupno 20 uzoraka, svaki od 500 g.

Istraženi uzorci uzoraka iz 2005. i 2006. godine pripadaju neutralnom tlu. Neutralna tla apsorbiraju teške metale iz otopina u većoj mjeri nego kisela. No, postoji opasnost od povećanja mobilnosti teških metala i njihovog prodora u podzemne vode i obližnji rezervoar, kada padne kisela kiša (istraženo područje nalazi se u poplavnoj ravnici rijeke Sviyage), što će odmah utjecati na lance ishrane. U tim se uzorcima uočava nizak sadržaj humusa (2-4%). Sukladno tome, ne postoji sposobnost tla da formira organo-metalne komplekse.

Po laboratorijsko istraživanje tla za sadržaj Cu, Cd, Zn, Pb, doneseni su zaključci o njihovim koncentracijama u tlima istraživanog područja. U uzorcima iz 2005. godine otkriven je višak MPC Cu za 1-1,2 puta, Cd za 6-9 puta, a sadržaj Zn i Pb nije prelazio MPC. U uzorcima uzetim 2006. godine uzetim s kućanskih parcela koncentracija Cu nije prelazila GP, sadržaj Cd je manji nego u uzorcima uzetim uz cestu, ali ipak premašuje MPC na različitim mjestima od 0,3 do 4,6 puta. Sadržaj Zn je povećan tek na 5. točki i iznosi 23,3 mg/kg tla na dubini od 0-5 cm (MPC 23 mg/kg), a na dubini od 5-10 cm 24,8 mg/kg.

Na temelju rezultata istraživanja doneseni su sljedeći zaključci: tla karakterizira neutralna reakcija otopine tla; uzorci tla imaju nizak sadržaj humusa; na teritoriju okruga Zheleznodorozhny u Uljanovsku uočeno je onečišćenje tla teškim metalima različitog intenziteta; utvrdio da je u nekim uzorcima značajan višak MPC, posebno uočen u ispitivanjima tla o koncentraciji kadmija; radi poboljšanja ekološkog i zemljopisnog stanja tla na ovom području preporuča se uzgoj biljaka akumulatora teških metala i upravljanje ekološkim svojstvima samog tla kroz njegovo umjetno oblikovanje; potrebno je provoditi sustavno praćenje i identificirati najzagađenija i za javno zdravlje najopasnija područja.

Bibliografska poveznica

Antonova Yu.A., Safonova M.A. TEŠKI METALI U URBANIM TLIMA // Fundamentalna istraživanja. - 2007. - Broj 11. - Str. 43-44;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3676 (datum pristupa: 31.03.2019.). Predstavljamo Vam časopise u izdanju izdavačke kuće "Academy of Natural History"

SADRŽAJ

Uvod

1. Pokrivač tla i njegova uporaba

2. Erozija tla (voda i vjetar) i metode borbe s njom

3. Industrijsko onečišćenje tla

3.1 Kisela kiša

3.2 Teški metali

3.3 Trovanje olovom

4. Higijena tla. Odlaganje smeća

4.1 Uloga tla u metabolizmu

4.2 Ekološki odnos između tla i vode i tekućeg otpada (otpadne vode)

4.3 Granice opterećenja tla za čvrsti otpad (kućanski i ulični otpad, industrijski otpad, suhi mulj nakon sedimentacije kanalizacije, radioaktivne tvari)

4.4 Uloga tla u širenju raznih bolesti

4.5 Štetni učinci glavnih vrsta zagađivača (čvrsti i tekući otpad) koji dovode do degradacije tla

4.5.1 Dekontaminacija tekućeg otpada u tlu

4.5.2.1 Dekontaminacija krutog otpada u tlu

4.5.2.2 Prikupljanje i odlaganje otpada

4.5.3 Konačno uklanjanje i odlaganje

4.6 Zbrinjavanje radioaktivnog otpada

Zaključak

Popis korištenih izvora

Uvod.

Određeni dio tala, kako u Rusiji, tako iu svijetu, svake godine iz raznih razloga izlazi iz poljoprivrednog prometa, koji su detaljno obrađeni u UIR-u. Tisuće ili više hektara zemljišta zahvaćeno je erozijom, kiselim kišama, lošim upravljanjem i toksičnim otpadom. Da biste to izbjegli, morate se upoznati s najproduktivnijim i najjeftinijim melioracijskim mjerama (vidi definiciju melioracije u glavnom dijelu rada), koje povećavaju plodnost zemljišnog pokrova, a prije svega s negativan utjecaj na samo tlo, te kako ga izbjeći.

Ove studije daju uvid u štetne učinke na tlo i provedene su na brojnim knjigama, člancima i znanstvenih časopisa posvećen problemima tla i zaštiti okoliša.

Sam problem onečišćenja i degradacije tla oduvijek je bio aktualan. Sada ovome rečenom možemo dodati da u naše vrijeme antropogeni utjecaj uvelike utječe na prirodu i samo raste, a tlo nam je jedan od glavnih izvora hrane i odjeće, a da ne govorimo o tome da po njemu hodamo i uvijek će biti u bliskom kontaktu s njom.

1. Pokrivač tla i njegova uporaba.

Pokrivač tla je najvažnija prirodna formacija. Njegov značaj za život društva određen je činjenicom da je tlo glavni izvor hrane, osiguravajući 97-98% prehrambenih resursa svjetskog stanovništva. Istodobno, pokrov tla je mjesto ljudske aktivnosti, u kojem se odvija industrijska i poljoprivredna proizvodnja.

Ističući posebnu ulogu hrane u životu društva, čak je V. I. Lenjin istaknuo: "Pravi temelji gospodarstva su fond za hranu."

Najvažnija imovina pokrivač tla - njegova plodnost, koja se shvaća kao ukupnost svojstava tla koja osiguravaju žetvu usjeva. Prirodna plodnost tla regulirana je opskrbom tla hranjivim tvarima i njegovim vodnim, zračnim i toplinskim režimima. Uloga pokrova tla u produktivnosti kopnenih ekoloških sustava je velika, budući da tlo hrani kopnene biljke vodom i mnogim spojevima te je bitna komponenta fotosintetske aktivnosti biljaka. Plodnost tla ovisi i o količini sunčeve energije akumulirane u njemu. Živi organizmi, biljke i životinje koje nastanjuju Zemlju, popraviti solarna energija u obliku fito- ili zoomase. Produktivnost kopnenih ekoloških sustava ovisi o ravnoteži topline i vode zemljine površine, što određuje raznolikost oblika razmjene tvari i tvari unutar geografskog omotača planeta.

Analizirajući važnost zemlje za društvenu proizvodnju, K. Marx je izdvojio dva pojma: zemlja-materija i zemlja-kapital. Prvi od njih treba razumjeti zemljište koje je nastalo u procesu svog evolucijskog razvoja pored volje i svijesti ljudi i mjesto je ljudskog naseljavanja i izvor njegove hrane. Od trenutka kada je zemlja u procesu razvoja ljudsko društvo postaje sredstvo proizvodnje, pojavljuje se u novoj kvaliteti - kapitalu, bez kojeg je radni proces nezamisliv, „...jer daje radniku... mjesto na kojem on stoji... a njegovom procesu sferu akcija...” . Zbog toga je Zemlja univerzalni čimbenik u svakoj ljudskoj djelatnosti.

Uloga i mjesto Zemlje nisu isti u raznim poljima materijalnu proizvodnju, osobito u industriji i poljoprivredi. U prerađivačkoj industriji, građevinarstvu, prometu, zemljište je mjesto na kojem se odvijaju radni procesi, bez obzira na prirodnu plodnost tla. U drugom svojstvu je zemljište u poljoprivredi. Pod utjecajem ljudskog rada prirodna se plodnost iz potencijalne pretvara u ekonomsku. Specifičnost korištenja zemljišnih resursa u poljoprivredi dovodi do toga da oni djeluju u dvije različite kvalitete, kao predmet rada i kao sredstvo za proizvodnju. K. Marx je primijetio: "Samo novim ulaganjem kapitala u zemljišne parcele ... ljudi su povećali zemljišni kapital bez ikakvog povećanja materije zemlje, tj. prostora zemlje."

Zemlja u poljoprivredi djeluje kao proizvodna snaga zbog svoje prirodne plodnosti, koja ne ostaje konstantna. Racionalnim korištenjem zemljišta takva se plodnost može povećati poboljšanjem njegove vode, zraka i toplinski režim provođenjem melioracijskih aktivnosti i povećanjem sadržaja hranjivih tvari u tlu. Naprotiv, neracionalnim korištenjem zemljišnih resursa smanjuje se njihova plodnost, uslijed čega dolazi do smanjenja prinosa usjeva. Na nekim mjestima uzgoj usjeva postaje potpuno nemoguć, osobito na zaslanjenim i erodiranim tlima.

Uz nisku razinu razvoja proizvodnih snaga društva, do ekspanzije proizvodnje hrane dolazi zbog uključivanja novih zemljišta u poljoprivredu, što odgovara ekstenzivnom razvoju poljoprivrede. Tome pridonose dva uvjeta: dostupnost slobodnog zemljišta i mogućnost poljodjelstva uz prihvatljivu prosječnu razinu kapitalnih troškova po jedinici površine. Ovakvo korištenje zemljišnih resursa i poljoprivrede tipično je za mnoge zemlje u razvoju u suvremenom svijetu.

U doba znanstvene i tehnološke revolucije došlo je do oštrog razgraničenja sustava poljoprivrede u industrijaliziranim zemljama i zemljama u razvoju. Prve karakterizira intenziviranje poljoprivrede korištenjem dostignuća znanstvene i tehnološke revolucije, u kojoj se poljoprivreda ne razvija zbog povećanja površine obrađenog zemljišta, već zbog povećanja količine kapitala uloženog u zemljište. Poznati ograničeni zemljišni resursi za većinu industrijaliziranih kapitalističkih zemalja, povećanje potražnje za poljoprivrednim proizvodima u cijelom svijetu zbog visokih stopa rasta stanovništva i viši standard poljoprivrede pridonijeli su prijenosu poljoprivrede u tim zemljama još 50-ih godina u put intenzivnog razvoja. Ubrzanje procesa intenziviranja poljoprivrede u industrijaliziranim kapitalističkim zemljama povezano je ne samo s postignućima znanstvene i tehnološke revolucije, već uglavnom s isplativosti ulaganja kapitala u poljoprivredu, koja je poljoprivrednu proizvodnju koncentrirala u rukama velikih zemljoposjednika i upropastili male poljoprivrednike.

Poljoprivreda se u zemljama u razvoju razvijala na druge načine. Među akutnim problemima prirodnih resursa ovih zemalja mogu se izdvojiti: niska poljoprivredna kultura, koja je uzrokovala degradaciju tla (pojačana erozija, salinizacija, smanjena plodnost) i prirodne vegetacije (npr. tropske šume), iscrpljivanje vodnih resursa, dezertifikacija zemljišta, što se posebno jasno očituje na afričkom kontinentu. Svi ovi čimbenici povezani s socio-ekonomskim problemima zemalja u razvoju doveli su do kronične nestašice hrane u tim zemljama. Tako su početkom 80-ih godina 20. stoljeća u pogledu opskrbe žitom (222 kg) i mesom (14 kg) po osobi zemlje u razvoju bile nekoliko puta inferiornije od industrijski razvijenih kapitalističkih zemalja. Rješenje problema s hranom u zemljama u razvoju nezamislivo je bez velikih društveno-ekonomskih transformacija.

Kod nas je temelj zemljišnih odnosa općenarodno (općenarodno) vlasništvo nad zemljom, koje je nastalo kao posljedica nacionalizacije cjelokupnog zemljišta. Agrarni odnosi se grade na temelju planova prema kojima bi se poljoprivreda trebala razvijati u budućnosti, uz financijsku i kreditnu pomoć države i zalihe potreban iznos strojevi i gnojiva. Plaćanje poljoprivrednih radnika prema količini i kvaliteti rada potiče stalno povećanje njihovog životnog standarda.

Korištenje zemljišnog fonda u cjelini provodi se na temelju dugoročnih državnih planova. Primjer takvih planova bio je razvoj devičanskih i ugarskih zemljišta na istoku zemlje (sredina 1950-ih), zahvaljujući čemu je u kratkom vremenu postalo moguće uvesti više od 41 milijun hektara novih površina u oranice. Drugi primjer je skup mjera vezanih uz provedbu Prehrambenog programa koji predviđa ubrzanje razvoja poljoprivredne proizvodnje kroz povećanje kulture poljoprivrede, široku provedbu melioracijskih mjera, kao i provedbu široki program socio-ekonomske obnove poljoprivrednih površina.

Kopneni resursi svijeta u cjelini osiguravaju hranu za više ljudi nego što je trenutno dostupno i bit će u bliskoj budućnosti. Međutim, zbog rasta stanovništva, posebice u zemljama u razvoju, količina obradive zemlje po glavi stanovnika opada.

U poljoprivrednim područjima u smjeru od sjevera prema jugu dolazi do redovitog smanjenja površine slabo obrađenog zemljišta i povećanja površine oranica, koje doseže maksimum u šumsko-stepskom i stepskim zonama. Ako u sjevernim regijama nečernozemske zone RSFSR-a površina obradivog zemljišta iznosi 5-6% ukupne površine, tada se u šumsko-stepskim i stepskim zonama površina obradivog zemljišta povećava više od 10 puta, dostižući 60-70%. Sjeverno i južno od ovih zona poljoprivredna površina je naglo smanjena. Na sjeveru, granica održive poljoprivrede određena je zbrojem pozitivnih temperatura od 1000°C tijekom vegetacijske sezone, na jugu - godišnjom količinom oborina od 200-300 mm. Iznimka su bolje navlažene podgorske i planinske regije juga europskog dijela zemlje i središnje Azije, gdje je poljoprivredni razvoj teritorija 20%. Na sjeveru Ruske ravnice, u zonama šumsko-tundre i tundre, površina obradivog zemljišta iznosi samo 75 tisuća hektara (manje od 0,1% teritorija).

Da bi se ubrzao razvoj poljoprivrede zemlje, potrebne su brojne mjere velikih razmjera:

Implementacija znanstveno utemeljenog poljoprivrednog sustava za svaku prirodnu zonu i njezine pojedine regije;

Provedba širokog programa melioracije u različitim prirodnim zonama;

Uklanjanje procesa sekundarne zaslanjivanja i zamagljivanja melioracijskih masiva;

Primjena kompleksa mjera za suzbijanje erozije vode i vjetra na područjima koja se mjere u milijunima hektara;

Stvaranje mreže kultiviranih pašnjaka u različitim prirodnim zonama uz korištenje njihovog navodnjavanja, zalijevanja i gnojidbe;

Provođenje širokog spektra mjera za obradu razvijenih tala uz stvaranje duboko strukturiranog horizonta;

Modernizacija strojnog i traktorskog parka i oruđa za obradu tla;

Korištenje pune doze gnojiva za sve vrste usjeva, uključujući i slabo topive u zaštitnoj ljusci;

Provedba niza mjera za društvenu obnovu poljoprivrednih područja (izgradnja cesta, stanova, skladišta, škola, bolnica i dr.);

Svestrano očuvanje postojećeg zemljišnog fonda. Ovaj program može biti dizajniran za dugo vremena.

Zona nečernozema RSFSR-a proteže se od baltičkih ravnica na zapadu do Uralskih planina na istoku, od obale Arktičkog oceana na sjeveru do granice šumske stepe na jugu. Površina mu je oko 2,8 km2. Nečernozemsko područje karakterizira visoka koncentracija stanovništva. Ovdje živi više od 60 milijuna ljudi (oko 44% stanovništva RSFSR-a), uključujući oko 73% u gradovima. Ova zona ima 47 milijuna hektara poljoprivrednog zemljišta, od čega su 32 milijuna hektara oranice. Zonu bez černozema odlikuje razvijena poljoprivreda, koja čini do 30% poljoprivrednih proizvoda RSFSR-a, uključujući gotovo sva lanena vlakna, do 20% žitarica, više od 50 - krumpir, oko 40 - mlijeko i jaja, 43 - povrće, 30% - meso.

Najvažnija značajka Nonchernozem zone je prisutnost veliko područje prirodna krmna zemljišta. Na svaki hektar oranica dolazi od 1 do 3 hektara krmnih sjenokoša i pašnjaka. Prirodno-klimatski uvjeti gotovo posvuda pogoduju razvoju poljoprivrede za mesnu i mliječnu specijalizaciju. Radi intenziviranja poljoprivrede planira se izvršiti melioracija i kemizacija poljoprivrednih zemljišta u močvarama i močvarnim područjima.

2. Erozija tla (voda i vjetar) i metode borbe s njom.

Široka upotreba zemljišta, posebno povećana u doba znanstvene i tehnološke revolucije, dovela je do povećanja širenja vodene i vjetroerozije (deflacije). Pod njihovim utjecajem dolazi do uklanjanja agregata tla (vodom ili vjetrom) iz gornjeg, najvrednijeg sloja tla, što dovodi do smanjenja njegove plodnosti. Vodena i vjetrovna erozija, uzrokujući iscrpljivanje resursa tla, opasan je čimbenik okoliša.

Ukupna površina zemljišta podložna eroziji vode i vjetra mjeri se u milijunima hektara. Prema dostupnim procjenama, 31% zemljišta podložno je vodnoj eroziji, a 34% eroziji vjetrom. Neizravni dokaz povećane erozije vode i vjetra u doba znanstvene i tehnološke revolucije je povećanje čvrstog otjecanja rijeka u ocean, koji se sada procjenjuje na 60 milijardi tona, iako je prije 30 godina ta vrijednost bila gotovo 2 puta manje.

Ukupna poljoprivredna upotreba zemljišta (uključujući pašnjake i sjenokoše) iznosi oko 1/3 zemljišta. Kao rezultat erozije vode i vjetra, u svijetu je pogođeno oko 430 milijuna hektara zemljišta, a ako se trenutni razmjeri erozije nastave, ta bi se brojka do kraja stoljeća mogla udvostručiti.

Eroziji vjetra najosjetljivije su čestice tla veličine 0,5-0,1 mm ili manje, koje se pri brzinama vjetra blizu površine tla od 3,8-6,6 m/s kreću i kreću se na velike udaljenosti. Male čestice tla (<,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.

Kategorija čestica 0,5-0,1 mm spada u agronomski vrijedne, pa erozija vjetrom smanjuje plodnost tla. Ništa manje aktivan proces je vodena erozija, budući da se veličina ispranih čestica tla povećava kada se ispere vodom.

Ispiranje tla ovisi o vrsti tla, njegovom fizičko-mehaničkom sastavu, količini površinskog otjecanja i stanju površine tla (agropodloga). Stope ispiranja tla uvelike variraju za različite obradive površine. Za južne černozeme, stope ispiranja tla (t/ha) variraju od 21,7 (jesensko oranje uz padinu), 14,9 (isto preko padine) do 0,2 (višegodišnji ugar). Intenzitet erozije u moderno doba generiran je izravnim ili neizravnim posljedicama antropogenog podrijetla. Prvi uključuju ekstenzivno oranje zemlje u područjima sklonim eroziji, posebno u aridnim ili polusušnim zonama. Ovaj fenomen je tipičan za većinu zemalja u razvoju.

No, intenzitet erozije je također povećan u razvijenim zemljama, uključujući Francusku, Italiju, Njemačku i Grčku. Neka područja nečernozemske zone RSFSR-a smatraju se opasnim od erozije, jer su siva šumska tla vrlo osjetljiva na eroziju. Erozija se također događa u područjima koja su navodnjavana vodom.

U teškom su položaju područja u kojima se istodobno manifestira vodna i vjetrovna erozija. U našoj zemlji to uključuje šumsko-stepske i djelomično stepske regije Srednje Černozemske regije, Povolžja, Trans-Ural, Zapadni i Istočni Sibir s intenzivnom poljoprivrednom upotrebom. Vodena i vjetrovna erozija razvijaju se u zoni nedovoljne vlage s izmjenom vlažnih i sušnih godina (ili godišnjih doba) prema sljedećim shemama: ispiranje - drenaža tla - ispuhivanje, ispuhivanje - zalijevanje tla - ispiranje. Primjećuje se da se može drugačije manifestirati u područjima sa složenim reljefom: na padinama sjevernih ekspozicija prevladava vodena erozija, na južnim padinama s učinkom vjetra prevladava erozija vjetra. Istodobni razvoj vodene i vjetroerozije može uzrokovati osobito velike poremećaje zemljišnog pokrova.

Erozija vjetrom se javlja u stepskim predjelima s velikim površinama obradivih površina pri brzini vjetra od 10-15 m/s. (Volga regija, Sjeverni Kavkaz, južno od Zapadnog Sibira). Najveće štete u poljoprivredi nanose prašne oluje (opažene u rano proljeće i ljeto) koje dovode do uništavanja usjeva, smanjenja plodnosti tla, onečišćenja zraka te uvođenja trakastih i melioracijskih sustava. Granica prašnih oluja prolazi južno od linije Balta - Kremenčug - Poltava - Harkov - Balašov - Kujbišev - Ufa - Novotroick.

Poljoprivredni sustav zaštite tla, razvijen u Kazahstanu, našao je široku rasprostranjenost. Osnova mu je prijelaz s kalemske obrade plugom na neosipnu uz korištenje ravnoreznih alata koji zadržavaju strnište i biljne ostatke na površini tla, a na tlima lagane teksture - unošenje tla za zaštitu tla. rotacije s trakastim postavljanjem jednogodišnjih usjeva i višegodišnjih trava. Zahvaljujući sustavu zaštite tla u poljoprivredi, osigurava se ne samo zaštita tla od erozije vjetrom, već i učinkovitije korištenje oborina. Kod ravnorezne obrade tlo se smrzava na manju dubinu, a proljetno površinsko otjecanje se koristi za vlaženje površinskih horizonata tla, uslijed čega se smanjuje štetan učinak suše na žitarice u najsušnijim godinama. Erozija tla može uzrokovati kako izravne štete - zbog smanjenja plodnosti tla, tako i neizravne - zbog prijenosa nekih vrijednih oranica na druge, manje vrijedne (primjerice, šumski pojasevi ili livade). Samo za agrošumarske mjere zaštite tla od erozije, koja je potrebna mnogim milijunima hektara obradivih površina, potrebno je oko 2,6% ove površine iskoristiti za šumske nasade.

Za zaštitu tla od erozije trenutno se koristi sustav znanstvenih, organizacijskih, agrošumarskih i hidrotehničkih mjera. Glavne vrste kontrole vodene erozije su maksimalno smanjenje količine površinskog otjecanja i njegovo prenošenje u podzemlje zbog plodoreda koji štite tlo s omjerom usjeva višegodišnjih trava i jednogodišnjih usjeva 1: 2, duboko poprečno brazdanje padina , razrjeđivanje tla i uvođenje šumskih nasada. Hidrotehničke mjere za suzbijanje erozije vode uključuju izgradnju ribnjaka i akumulacija za smanjenje količine otjecanja taline. Ovisno o stupnju erozije tla sva poljoprivredna zemljišta podijeljena su u devet kategorija. Prvi od njih uključuje zemljišta koja nisu podložni eroziji, deveti - neprikladna zemljišta za poljoprivredu. Za svaku od kategorija zemljišta (osim devete) preporuča se vlastiti sustav protuerozije.

3. Industrijsko onečišćenje tla.

3.1. kisela kiša

Pojam "kisela kiša" odnosi se na sve vrste meteoroloških oborina - kišu, snijeg, tuču, maglu, susnježicu - čiji je pH manji od prosječnog pH kišnice (prosječni pH za kišnicu je 5,6). Sumporov dioksid (SO 2) i dušikovi oksidi (NO x) koji se oslobađaju tijekom ljudske aktivnosti pretvaraju se u Zemljinoj atmosferi u čestice koje stvaraju kiseline. Te čestice reagiraju s atmosferskom vodom, pretvarajući je u kisele otopine, koje snižavaju pH kišnice. Pojam "kisela kiša" prvi je uveo engleski istraživač Angus Smith 1872. godine. Pozornost mu je privukao viktorijanski smog u Manchesteru. I iako su tadašnji znanstvenici odbacili teoriju o postojanju kiselih kiša, danas nitko ne sumnja da je kisela kiša jedan od razloga smrti života u akumulacijama, šumama, usjevima i vegetaciji. Osim toga, kisele kiše uništavaju zgrade i kulturne spomenike, cjevovode, automobile čine neupotrebljivim, smanjuju plodnost tla i mogu dovesti do prodiranja otrovnih metala u vodonosnike.

Normalna kišnica također je slabo kisela otopina. To je zbog činjenice da prirodne tvari u atmosferi, poput ugljičnog dioksida (CO 2 ), reagiraju s kišnicom. Time nastaje slaba ugljična kiselina (CO 2 + H 2 O -> H 2 CO 3). Dok je idealni pH kišnice 5,6-5,7, u stvarnom životu kiselost (pH) kišnice u jednom području može se razlikovati od kiselosti kišnice u drugom području. To prvenstveno ovisi o sastavu plinova sadržanih u atmosferi određenog područja, kao što su sumporov oksid i dušikovi oksidi.

Godine 1883. švedski znanstvenik Svante Arrhenius skovao je dva pojma - kiselina i baza. Kiselinama je nazvao tvari koje, otopljene u vodi, tvore slobodne pozitivno nabijene vodikove ione (H+). Bazama je nazvao tvari koje, otopljene u vodi, tvore slobodne negativno nabijene hidroksidne ione (OH -). Pojam pH se koristi kao mjera kiselosti vode. "Pojam pH znači, u prijevodu s engleskog," pokazatelj stupnja koncentracije vodikovih iona.

pH vrijednost se mjeri na skali od 0 do 14. I vodikovi ioni (H +) i hidroksidni ioni (OH -) prisutni su u vodi i vodenim otopinama. Kada je koncentracija vodikovih iona (H +) u vodi ili otopini jednaka koncentraciji hidroksidnih iona (OH -) u istoj otopini, tada je takva otopina neutralna. pH vrijednost neutralne otopine je 7 (na ljestvici od 0 do 14). Kao što već znate, kada se kiseline otapaju u vodi, povećava se koncentracija slobodnih vodikovih iona (H +). Tada povećavaju kiselost vode ili, drugim riječima, pH vode. Istodobno, s povećanjem koncentracije vodikovih iona (H +), koncentracija hidroksidnih iona (OH -) opada. One otopine čija je pH vrijednost na danoj skali u rasponu od 0 do<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 do 14 nazivaju se alkalnim.

Treba napomenuti još jednu značajku pH ljestvice. Svaki sljedeći korak na pH ljestvici pokazuje deseterostruko smanjenje koncentracije vodikovih iona (H +) (i, sukladno tome, kiselosti) u otopini i povećanje koncentracije hidroksidnih iona (OH -). Na primjer, kiselost tvari pH vrijednosti 4 deset je puta veća od kiselosti tvari pH vrijednosti 5, sto puta veća od kiselosti tvari pH vrijednosti 6, a jedan sto tisuća puta veća od kiselosti tvari s pH vrijednošću 9.

Kisele kiše nastaju reakcijom između vode i zagađivača kao što su sumporov oksid (SO 2 ) i različiti dušikovi oksidi (NO x). Ove tvari se emitiraju u atmosferu cestovnim prijevozom, kao rezultat rada metalurških poduzeća i elektrana, kao i izgaranjem ugljena i drva. Reagirajući s atmosferskom vodom, pretvaraju se u otopine kiselina - sumporne, sumporne, dušične i dušične. Zatim, zajedno sa snijegom ili kišom, padaju na tlo.

Posljedice kiselih kiša uočavaju se u SAD-u, Njemačkoj, Češkoj, Slovačkoj, Nizozemskoj, Švicarskoj, Australiji, republikama bivše Jugoslavije i u mnogim drugim zemljama svijeta.

Kisele kiše negativno utječu na vodna tijela - jezera, rijeke, uvale, ribnjake - povećavajući njihovu kiselost do te razine da flora i fauna u njima umiru. Vodene biljke najbolje rastu u vodi s pH vrijednostima između 7 i 9,2. S povećanjem kiselosti (vrijednosti pH pomiču se lijevo od referentne točke 7), vodene biljke počinju umirati, uskraćujući drugim životinjama rezervoar hrane. Pri pH 6 slatkovodni škampi uginu. Kada kiselost poraste na pH 5,5, bakterije dna koje razgrađuju organsku tvar i lišće umiru, a na dnu se počinju nakupljati organski ostaci. Tada umire plankton - sićušna životinja koja čini osnovu hranidbenog lanca rezervoara i hrani se tvarima koje nastaju tijekom razgradnje organske tvari bakterijama. Kada kiselost dosegne pH 4,5, sve ribe, većina žaba i insekata umiru.

Kako se organska tvar nakuplja na dnu vodenih tijela, otrovni metali počinju ispirati iz njih. Povećana kiselost vode pridonosi većoj topljivosti opasnih metala kao što su aluminij, kadmij, živa i olovo iz donjih sedimenata i tla.

Ovi otrovni metali predstavljaju opasnost za ljudsko zdravlje. Ljudi koji piju vodu bogatu olovom ili jedu ribu bogatu živom mogu se ozbiljno razboljeti.

Kisele kiše štete više od vodenog života. Također uništava vegetaciju na kopnu. Znanstvenici vjeruju da iako mehanizam još nije u potpunosti shvaćen do danas, "složena mješavina zagađivača uključujući kisele kiše, ozon i teške metale... u kombinaciji dovodi do propadanja šuma.

Ekonomski gubici od kiselih kiša u SAD-u prema jednoj studiji procjenjuju se na 13 milijuna dolara godišnje na istočnoj obali, a do kraja stoljeća gubici će doseći 1,750 milijardi dolara od krčenja šuma; 8,300 milijardi dolara gubitka usjeva (samo u slivu rijeke Ohio) i 40 milijuna dolara samo u Minnesoti u medicinskim troškovima. Jedini način da se situacija promijeni na bolje, prema mišljenju mnogih stručnjaka, jest smanjenje količine štetnih emisija u atmosferu.

3.2. Teški metali

Teški metali su među prioritetnim onečišćujućim tvarima čiji je nadzor obavezan u svim sredinama.

Termin teški metali, koji karakterizira široku skupinu onečišćujućih tvari, u posljednje je vrijeme postao široko rasprostranjen. U raznim znanstvenim i primijenjenim radovima autori na različite načine tumače značenje ovog pojma. U tom smislu, broj elemenata koji se pripisuju skupini teških metala varira u širokom rasponu. Kao kriteriji za članstvo koriste se brojne karakteristike: atomska masa, gustoća, toksičnost, rasprostranjenost u prirodnom okolišu, stupanj uključenosti u prirodne i tehnogene cikluse. U nekim slučajevima, definicija teških metala uključuje elemente koji su krhki (na primjer, bizmut) ili metaloidi (na primjer, arsen).

U radovima posvećenim problemima onečišćenja okoliša i monitoringu okoliša, do danas, do teški metali uključuje više od 40 metala periodični sustav DI. Mendeljejev s atomskom masom većom od 50 atomskih jedinica: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi itd. Istodobno, sljedeći uvjeti imaju važnu ulogu u kategorizaciji teških metala: njihova visoka toksičnost za žive organizme u relativno niskim koncentracijama, kao i njihova sposobnost bioakumulacije i biomagnifikacije. Gotovo svi metali koji potpadaju pod ovu definiciju (osim olova, žive, kadmija i bizmuta, biološka ulogašto trenutno nije jasno), aktivno su uključeni u biološke procese, dio su mnogih enzima. Prema klasifikaciji N. Reimersa, teške metale treba uzeti u obzir s gustoćom većom od 8 g / cm 3. Dakle, teški metali su Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg .

Formalno definirano teški metali odgovara velikom broju elemenata. Međutim, prema istraživačima uključenim u praktične aktivnosti vezane uz organizaciju promatranja stanja i onečišćenja okoliša, spojevi ovih elemenata daleko su od ekvivalenta onečišćujućim tvarima. Stoga u mnogim radovima dolazi do sužavanja opsega skupine teških metala, sukladno kriterijima prioriteta, zbog smjera i specifičnosti rada. Dakle, u već klasičnim djelima Yu.A. Izrael na popisu kemikalija koje treba odrediti prirodnim okruženjima na pozadinskim stanicama u rezervatima biosfere, u odjeljku teški metali imenovani Pb, Hg, Cd, As. S druge strane, prema odluci Radne skupine za emisije teških metala, koja djeluje pod pokroviteljstvom Gospodarske komisije Ujedinjenih naroda za Europu i prikuplja i analizira podatke o emisijama onečišćujućih tvari u europskim zemljama, samo Zn, As, Se i Sb bili dodijeljeni teški metali. Prema definiciji N. Reimersa, plemeniti i rijetki metali izdvajaju se od teških metala, odnosno ostaju samo Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. U primijenjenom radu najčešće se dodaju teški metali Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn .

Metalni ioni su nezamjenjivi sastojci prirodnih vodnih tijela. Ovisno o uvjetima okoline (pH, redoks potencijal, prisutnost liganada), postoje u različitim stupnjevima oksidacije i dio su niza anorganskih i organometalnih spojeva, koji mogu biti istinski otopljeni, koloidno dispergirani ili biti dio mineralne i organske suspenzije.

Istinski otopljeni oblici metala su pak vrlo raznoliki, što je povezano s procesima hidrolize, hidrolitičke polimerizacije (formiranje polinuklearnih hidrokso kompleksa) i kompleksiranja s različitim ligandima. Sukladno tome, i katalitička svojstva metala i dostupnost za vodene mikroorganizme ovise o oblicima njihovog postojanja u vodenom ekosustavu.

Mnogi metali tvore prilično jake komplekse s organskom tvari; ovi kompleksi su jedan od najvažnijih oblika migracije elemenata u prirodnim vodama. Većina organskih kompleksa nastaje ciklusom kelata i stabilna je. Kompleksi koje tvore kiseline tla sa solima željeza, aluminija, titana, urana, vanadija, bakra, molibdena i drugih teških metala relativno su dobro topljivi u neutralnim, slabo kiselim i slabo alkalnim medijima. Stoga su organometalni kompleksi sposobni migrirati u prirodnim vodama na vrlo značajnim udaljenostima. To je osobito važno za niskomineralizirane i prije svega površinske vode u kojima je nemoguće stvaranje drugih kompleksa.

Za razumijevanje čimbenika koji reguliraju koncentraciju metala u prirodnim vodama, njihovu kemijsku reaktivnost, bioraspoloživost i toksičnost, potrebno je poznavati ne samo ukupan sadržaj, već i udio slobodnih i vezanih oblika metala.

Prijelaz metala u vodenom mediju u oblik metalnog kompleksa ima tri posljedice:

1. Može doći do povećanja ukupne koncentracije metalnih iona zbog njegovog prijelaza u otopinu iz sedimenata dna;

2. Permeabilnost membrane kompleksnih iona može se značajno razlikovati od propusnosti hidratiziranih iona;

3. Toksičnost metala kao rezultat kompleksiranja može se jako promijeniti.

Dakle, kelirani oblici Cu, Cd, Hg manje otrovan od slobodnih iona. Za razumijevanje čimbenika koji reguliraju koncentraciju metala u prirodnim vodama, njihovu kemijsku reaktivnost, bioraspoloživost i toksičnost, potrebno je poznavati ne samo ukupni sadržaj, već i udio vezanih i slobodnih oblika.

Izvori onečišćenja vode teškim metalima su otpadne vode iz cinčanica, rudarstva, crne i obojene metalurgije te strojogradnje. Teški metali se nalaze u gnojivima i pesticidima i mogu ući u vodena tijela zajedno s otjecanjem s poljoprivrednog zemljišta.

Povećanje koncentracije teških metala u prirodnim vodama često je povezano s drugim vrstama onečišćenja, poput zakiseljavanja. Taloženje kiselih precipitacija pridonosi smanjenju pH vrijednosti i prijelazu metala iz stanja adsorbiranog na mineralnim i organskim tvarima u slobodno stanje.

Prije svega, zanimljivi su oni metali koji u najvećoj mjeri zagađuju atmosferu zbog svoje upotrebe u značajnim količinama u proizvodnim aktivnostima i kao rezultat akumulacije u vanjsko okruženje predstavljaju ozbiljnu opasnost u smislu svoje biološke aktivnosti i toksičnih svojstava. To uključuje olovo, živu, kadmij, cink, bizmut, kobalt, nikal, bakar, kositar, antimon, vanadij, mangan, krom, molibden i arsen.

Biogeokemijska svojstva teških metala

Vlasništvo

Biokemijska aktivnost

Toksičnost

Karcinogenost

Obogaćivanje aerosolom

Oblik distribucije minerala

Organski oblik distribucije

Mobilnost

Trend prema biokoncentraciji

Učinkovitost akumulacije

Sposobnost kompleksiranja

sklon hidrolizi

Topljivost spojeva

Doživotno

H - visoka, Y - umjerena, H - niska

Vanadij je pretežno u disperziranom stanju i nalazi se u željezne rude, nafta, asfalt, bitumen, uljni škriljevac, ugljen itd. Jedan od glavnih izvora onečišćenja prirodnih voda vanadijem je nafta i proizvodi njezine prerade.

Javlja se u prirodnim vodama u vrlo niskim koncentracijama: u riječnoj vodi 0,2 - 4,5 μg / dm 3, u morskoj vodi - u prosjeku 2 μg / dm 3

U vodi stvara stabilne anionske komplekse (V 4 O 12) 4- i (V 10 O 26) 6-. U migraciji vanadija bitna je uloga njegovih otopljenih kompleksnih spojeva s organskim tvarima, posebice s huminskim kiselinama.

Povišene koncentracije vanadija štetne su za ljudsko zdravlje. MPC u vanadiju je 0,1 mg / dm 3 (granični pokazatelj opasnosti - sanitarno-toksikološki), MPC vr - 0,001 mg / dm 3.

Prirodni izvori bizmuta koji ulazi u prirodne vode su procesi ispiranja minerala koji sadrže bizmut. Izvor ulaska u prirodne vode mogu biti i otpadne vode iz farmaceutske i parfemske industrije, nekih poduzeća staklarske industrije.

Nalazi se u nezagađenim površinskim vodama u submikrogramskim koncentracijama. Najveća koncentracija pronađena je u podzemnim vodama i iznosi 20 µg/dm3, in morske vode- 0,02 μg / dm 3. MPC u iznosi 0,1 mg/dm3

Glavni izvori željeznih spojeva u površinskim vodama su procesi kemijskog trošenja stijena, praćeni njihovim mehaničkim uništavanjem i otapanjem. U procesu interakcije s mineralnim i organskim tvarima sadržanim u prirodnim vodama nastaje složeni kompleks željeznih spojeva koji se nalaze u vodi u otopljenom, koloidnom i suspendiranom stanju. Značajne količine željeza dolaze s podzemnim otjecanjem i otpadnim vodama iz poduzeća metalurške, metaloprerađivačke, tekstilne industrije, industrije boja i lakova te s poljoprivrednim otpadnim vodama.

Fazne ravnoteže ovise o kemijski sastav voda, pH, Eh i, donekle, temperatura. U rutinskoj analizi ponderirani oblik emitiraju čestice veće od 0,45 mikrona. To su pretežno minerali koji sadrže željezo, hidrat željeznog oksida i spojevi željeza adsorbirani na suspenzijama. Istinski otopljeni i koloidni oblik obično se razmatraju zajedno. Otopljeno željezo predstavljaju spojevi u ionskom obliku, u obliku hidroksokopleksa i kompleksa s otopljenim anorganskim i organskim tvarima prirodnih voda. U ionskom obliku uglavnom migrira Fe(II), a Fe(III) u odsutnosti kompleksnih tvari ne može biti u značajnoj količini u otopljenom stanju.

Željezo se uglavnom nalazi u vodama s niskim vrijednostima Eh.

Kao rezultat kemijske i biokemijske (uz sudjelovanje željeznih bakterija) oksidacije, Fe(II) prelazi u Fe(III), koji se hidrolizom taloži u obliku Fe(OH) 3 . I Fe(II) i Fe(III) teže stvaranju hidrokso kompleksa ovog tipa + , 4+ , + , 3+ , - i drugi koji koegzistiraju u otopini u različitim koncentracijama ovisno o pH i općenito određuju stanje željezo-hidroksilnog sustava. Glavni oblik pojave Fe(III) u površinskim vodama su njegovi složeni spojevi s otopljenim anorganskim i organskim spojevima, uglavnom humusnim tvarima. Pri pH = 8,0 glavni oblik je Fe(OH) 3. Koloidni oblik željeza je najmanje proučavan, to je željezov oksid hidrat Fe(OH) 3 i kompleksi s organskim tvarima.

Sadržaj željeza u površinskim vodama kopna je desetinke miligrama, u blizini močvara - nekoliko miligrama. Povećani sadržajželjezo se opaža u močvarnim vodama, u kojima se nalazi u obliku kompleksa sa solima huminskih kiselina – humatima. Najveće koncentracije željeza (do nekoliko desetaka i stotina miligrama po 1 dm 3) zapažaju se u podzemnim vodama s niskim pH vrijednostima.

Kao biološki aktivan element, željezo u određenoj mjeri utječe na intenzitet razvoja fitoplanktona i kvalitativni sastav mikroflore u akumulaciji.

Koncentracije željeza podložne su izrazitim sezonskim fluktuacijama. Obično, u akumulacijama s visokom biološkom produktivnošću, tijekom razdoblja ljetne i zimske stagnacije, primjetno je povećanje koncentracije željeza u donjim slojevima vode. Jesensko-proljetno miješanje vodenih masa (homotermija) praćeno je oksidacijom Fe(II) u Fe(III) i taloženjem potonjeg u obliku Fe(OH) 3 .

U prirodne vode ulazi tijekom ispiranja tla, polimetalnih i bakrenih ruda, kao posljedica razgradnje vodenih organizama koji su je sposobni akumulirati. Spojevi kadmija se u površinske vode unose otpadnim vodama iz olovno-cinkanih tvornica, prerađivača rude, niza kemijskih poduzeća (proizvodnja sumporne kiseline), galvanske proizvodnje, a također i s vodama rudnika. Do smanjenja koncentracije otopljenih spojeva kadmija dolazi zbog procesa sorpcije, taloženja kadmijevog hidroksida i karbonata i njihove potrošnje u vodenim organizmima.

Otopljeni oblici kadmija u prirodnim vodama su uglavnom mineralni i organo-mineralni kompleksi. Glavni suspendirani oblik kadmija su njegovi adsorbirani spojevi. Značajan dio kadmija može migrirati unutar stanica vodenih organizama.

U riječnim nekotaminiranim i slabo onečišćenim vodama kadmij je sadržan u submikrogramskim koncentracijama, a u zagađenim i otpadnim vodama koncentracija kadmija može doseći desetke mikrograma po 1 dm3.

Spojevi kadmija igraju važnu ulogu u životu životinja i ljudi. Toksičan je u visokim koncentracijama, osobito u kombinaciji s drugim otrovnim tvarima.

MPC u iznosi 0,001 mg / dm 3, MPC BP - 0,0005 mg / dm 3 (granični znak štetnosti - toksikološki).

Spojevi kobalta ulaze u prirodne vode kao rezultat njihovog ispiranja iz bakrenog pirita i drugih ruda, iz tla tijekom razgradnje organizama i biljaka, kao i s otpadnim vodama metalurških, metaloprerađivačkih i kemijskih postrojenja. Neke količine kobalta dolaze iz tla kao rezultat razgradnje biljnih i životinjskih organizama.

Spojevi kobalta u prirodnim vodama su u otopljenom i suspendiranom stanju, čiji je kvantitativni omjer određen kemijskim sastavom vode, temperaturom i pH vrijednostima. Otopljeni oblici predstavljeni su uglavnom složenim spojevima, uklj. s organskom tvari u prirodnim vodama. Dvovalentni spojevi kobalta najkarakterističniji su za površinske vode. U prisutnosti oksidacijskih sredstava, trovalentni kobalt može postojati u značajnim koncentracijama.

Kobalt je jedan od biološki aktivnih elemenata i uvijek se nalazi u tijelu životinja i biljaka. Nedovoljan sadržaj kobalta u biljkama povezan je s njegovim nedovoljnim sadržajem u tlima, što pridonosi razvoju anemije kod životinja (taiga-šumska nečernozemska zona). Kao dio vitamina B 12, kobalt vrlo aktivno djeluje na unos dušičnih tvari, povećanje sadržaja klorofila i askorbinska kiselina, aktivira biosintezu i povećava sadržaj proteinskog dušika u biljkama. Međutim, povišene koncentracije spojeva kobalta su otrovne.

U nezagađenim i slabo onečišćenim riječnim vodama njegov se sadržaj kreće od desetinki do tisućinki miligrama po 1 dm 3 , prosječni sadržaj u morskoj vodi je 0,5 μg/dm 3 . MPC in je 0,1 mg/dm 3 , MPC vr je 0,01 mg/dm 3 .

Mangan

Mangan ulazi u površinske vode kao rezultat ispiranja feromanganskih ruda i drugih minerala koji sadrže mangan (pirolusit, psilomelan, braunit, manganit, crni oker). Značajne količine mangana nastaju razgradnjom vodenih životinja i biljnih organizama, posebno plavo-zelenih, dijatomeja i viših vodene biljke. Spojevi mangana se ispuštaju u rezervoare s otpadnim vodama iz postrojenja za preradu mangana, metalurških postrojenja, poduzeća kemijske industrije i rudničkih voda.

Smanjenje koncentracije iona mangana u prirodnim vodama nastaje kao posljedica oksidacije Mn(II) u MnO 2 i drugih visokovalentnih oksida koji se talože. Glavni parametri koji određuju reakciju oksidacije su koncentracija otopljenog kisika, pH vrijednost i temperatura. Koncentracija otopljenih spojeva mangana opada zbog njihovog korištenja algama.

Glavni oblik migracije spojeva mangana u površinskim vodama su suspenzije, čiji sastav određuje sastav stijena koje dreniraju vode, kao i koloidni hidroksidi teških metala i sorbirani spojevi mangana. Od bitne važnosti u migraciji mangana u otopljenom i koloidnom obliku su organske tvari i procesi složenog stvaranja mangana s anorganskim i organskim ligandima. Mn(II) tvori topive komplekse s bikarbonatima i sulfatima. Kompleksi mangana s kloridnim ionom su rijetki. Složeni spojevi Mn(II) s organskim tvarima obično su manje stabilni nego s drugim prijelaznim metalima. To uključuje spojeve s aminima, organskim kiselinama, aminokiselinama i huminskim tvarima. Mn(III) u visokim koncentracijama može biti u otopljenom stanju samo u prisutnosti jakih kompleksnih agenasa; Mn(YII) se ne pojavljuje u prirodnim vodama.

U riječnim vodama sadržaj mangana se obično kreće od 1 do 160 µg/dm 3 , prosječni sadržaj u morskim vodama je 2 µg/dm 3 , au podzemnim vodama - n . 102-n. 10 3 mcg/dm 3.

Koncentracija mangana u površinskim vodama podložna je sezonskim fluktuacijama.

Čimbenici koji određuju promjene u koncentracijama mangana su omjer površinskog i podzemnog otjecanja, intenzitet njegove potrošnje tijekom fotosinteze, razgradnja fitoplanktona, mikroorganizama i više vodene vegetacije, kao i procesi njegovog taloženja na dnu vodnih tijela.

Uloga mangana u životu viših biljaka i algi u vodnim tijelima je vrlo velika. Mangan pridonosi iskorištavanju CO 2 od strane biljaka, čime se povećava intenzitet fotosinteze, sudjeluje u procesima obnavljanja nitrata i asimilacije dušika od strane biljaka. Mangan potiče prijelaz aktivnog Fe(II) u Fe(III), koji štiti stanicu od trovanja, ubrzava rast organizama itd. Važna ekološka i fiziološka uloga mangana zahtijeva proučavanje i distribuciju mangana u prirodnim vodama.

Za rezervoare za sanitarnu upotrebu postavljena je MPC (za ione mangana), jednaka 0,1 mg/dm 3 .

U nastavku se nalaze karte raspodjele prosječnih koncentracija metala: mangana, bakra, nikla i olova, izgrađene prema podacima promatranja za 1989. - 1993. godinu. u 123 grada. Korištenje kasnijih podataka smatra se neprikladnim, jer su zbog smanjenja proizvodnje značajno smanjene koncentracije suspendiranih krutina, a time i metala.

Utjecaj na zdravlje. Mnogi metali su sastavni dio prašine i imaju značajan utjecaj na zdravlje.

Mangan ulazi u atmosferu iz emisija iz poduzeća crne metalurgije (60% svih emisija mangana), strojarstva i obrade metala (23%), obojene metalurgije (9%), brojnih malih izvora, na primjer, iz zavarivanja.

Visoke koncentracije mangana dovode do pojave neurotoksičnih učinaka, progresivnog oštećenja središnjeg živčanog sustava, upale pluća.
Najveće koncentracije mangana (0,57 - 0,66 µg/m3) uočene su u velikim metalurškim centrima: u Lipecku i Čerepovcu, kao iu Magadanu. Većina gradova s ​​visokim koncentracijama Mn (0,23 - 0,69 μg / m 3) koncentrirana je na poluotoku Kola: Zapolarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (vidi kartu).

Za 1991-1994 emisije mangana iz industrijskih izvora smanjen za 62%, prosječne koncentracije - za 48%.

Bakar je jedan od najvažnijih elemenata u tragovima. Fiziološka aktivnost bakra povezana je uglavnom s njegovim uključivanjem u sastav aktivnih centara redoks enzima. Nedovoljan sadržaj bakra u tlima negativno utječe na sintezu bjelančevina, masti i vitamina te pridonosi neplodnosti biljnih organizama. Bakar je uključen u proces fotosinteze i utječe na apsorpciju dušika od strane biljaka. Istodobno, prekomjerne koncentracije bakra nepovoljno utječu na biljne i životinjske organizme.

Cu(II) spojevi su najčešći u prirodnim vodama. Od spojeva Cu(I) najčešći su Cu 2 O, Cu 2 S i CuCl, slabo topljivi u vodi. U prisutnosti liganada u vodenom mediju, uz ravnotežu disocijacije hidroksida, potrebno je voditi računa o stvaranju različitih složene forme u ravnoteži s metalnim aqua ionima.

Glavni izvor ulaska bakra u prirodne vode su otpadne vode iz kemijske i metalurške industrije, vode iz rudnika i aldehidni reagensi koji se koriste za uništavanje algi. Bakar može nastati kao posljedica korozije bakrenih cijevi i drugih struktura koje se koriste u sustavima vode. U podzemnim vodama sadržaj bakra je posljedica interakcije vode sa stijenama koje ga sadrže (halkopirit, halkocit, kovelit, bornit, malahit, azurit, krizakola, brotantin).

Najveća dopuštena koncentracija bakra u vodi akumulacija za korištenje sanitarnih i kućanskih voda je 0,1 mg/dm 3 (granični znak štetnosti je opća sanitarna), u vodi ribljih akumulacija - 0,001 mg/dm 3.

Emisije M (tisuću tona/godišnje) bakrenog oksida i prosječne godišnje koncentracije q (μg/m 3) bakra.

Bakar ulazi u zrak s emisijama iz metalurške industrije. U emisijama čestica sadržan je uglavnom u obliku spojeva, uglavnom bakrenog oksida.

Poduzeća obojene metalurgije čine 98,7% svih antropogenih emisija ovog metala, od čega 71% provode poduzeća koncerna Norilsk Nickel smještena u Zapolarny i Nikel, Monchegorsk i Norilsk, a prenosi se oko 25% emisija bakra vani u Revdi, Krasnouralsku, Kolchuginu i drugima.

Visoke koncentracije bakra dovode do intoksikacije, anemije i hepatitisa.

Kao što se može vidjeti iz karte, najveće koncentracije bakra zabilježene su u gradovima Lipetsk i Rudnaya Pristan. Koncentracije bakra također su povećane u gradovima poluotoka Kola, u Zapoljarnom, Mončegorsku, Nikelu, Olenegorsku, a također i u Norilsku.

Emisije bakra iz industrijskih izvora smanjene su za 34%, prosječne koncentracije - za 42%.

Molibden

Spojevi molibdena ulaze u površinske vode kao rezultat njihovog ispiranja iz egzogenih minerala koji sadrže molibden. Molibden također ulazi u vodna tijela s otpadnim vodama iz postrojenja za preradu i poduzeća obojene metalurgije. Smanjenje koncentracije molibdenskih spojeva nastaje kao posljedica taloženja teško topljivih spojeva, procesa adsorpcije mineralnim suspenzijama i potrošnje biljnih vodenih organizama.

Molibden se u površinskim vodama uglavnom nalazi u obliku MoO 4 2-. Velika je vjerojatnost da postoji u obliku organomineralnih kompleksa. Mogućnost određenog nakupljanja u koloidnom stanju proizlazi iz činjenice da su produkti oksidacije molibdenita rahle, fino dispergirane tvari.

U riječnim vodama molibden se nalazi u koncentracijama od 2,1 do 10,6 μg/dm 3 . Morska voda sadrži u prosjeku 10 μg / dm 3 molibdena.

U malim količinama molibden je neophodan za normalan razvoj biljnih i životinjskih organizama. Molibden je dio enzima ksantin oksidaze. S nedostatkom molibdena, enzim se stvara u nedovoljnim količinama, što uzrokuje negativne reakcije u tijelu. U visokim koncentracijama molibden je štetan. Uz višak molibdena, metabolizam je poremećen.

Najveća dopuštena koncentracija molibdena u rezervoarima za sanitarne potrebe je 0,25 mg/dm 3 .

Arsen ulazi u prirodne vode iz mineralnih izvora, područja mineralizacije arsena (arsenski pirit, realgar, orpiment), kao i iz zona oksidacije stijena polimetalnih, bakreno-kobaltnih i volframovih tipova. Određena količina arsena dolazi iz tla, kao i razgradnjom biljnih i životinjskih organizama. Potrošnja arsena od strane vodenih organizama jedan je od razloga smanjenja njegove koncentracije u vodi, što se najjasnije očituje u razdoblju intenzivnog razvoja planktona.

Ulaze značajne količine arsena vodena tijela s otpadnim vodama iz prerađivačkih postrojenja, otpadom iz proizvodnje boja, kožara i tvornica pesticida, kao i s poljoprivrednih površina na kojima se primjenjuju pesticidi.

U prirodnim vodama spojevi arsena su u otopljenom i suspendiranom stanju, čiji je omjer određen kemijskim sastavom vode i pH vrijednostima. U otopljenom obliku, arsen se javlja u tro- i petovalentnim oblicima, uglavnom kao anioni.

U nezagađenim riječnim vodama arsen se obično nalazi u mikrogramskim koncentracijama. U mineralnim vodama njegova koncentracija može doseći nekoliko miligrama po 1 dm 3, u morskim vodama sadrži prosječno 3 μg / dm 3, u podzemnim vodama se javlja u koncentracijama n. 10 5 µg/dm 3 . Spojevi arsena u visokim koncentracijama otrovni su za tijelo životinja i ljudi: inhibiraju oksidativne procese, inhibiraju opskrbu kisikom organa i tkiva.

MPC za arsen je 0,05 mg/dm 3 (granični pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksikološki), a MPC za arsen 0,05 mg/dm 3 .

Prisutnost nikla u prirodnim vodama posljedica je sastava stijena kroz koje voda prolazi: nalazi se na mjestima naslaga sulfidnih ruda bakra-nikla i željezo-nikl ruda. U vodu ulazi iz tla te iz biljnih i životinjskih organizama tijekom njihovog propadanja. U modrozelenim algama utvrđen je povećan sadržaj nikla u odnosu na druge vrste algi. Spojevi nikla također ulaze u vodena tijela s otpadnim vodama iz radionica za niklanje, tvornica sintetičkog kaučuka i postrojenja za obogaćivanje nikla. Ogromne emisije nikla prate izgaranje fosilnih goriva.

Njegova koncentracija može se smanjiti kao rezultat taloženja spojeva kao što su cijanidi, sulfidi, karbonati ili hidroksidi (s povećanjem pH vrijednosti), zbog njegove potrošnje u vodenim organizmima i procesa adsorpcije.

U površinskim vodama spojevi nikla su u otopljenom, suspendiranom i koloidnom stanju, a kvantitativni omjer između njih ovisi o sastavu vode, temperaturi i pH vrijednostima. Sorbenti spojeva nikla mogu biti željezni hidroksid, organske tvari, visoko dispergirani kalcijev karbonat, gline. Otopljeni oblici su uglavnom složeni ioni, najčešće s aminokiselinama, huminskim i fulvičnim kiselinama, a također u obliku jakog kompleksa cijanida. Spojevi nikla su najčešći u prirodnim vodama, u kojima je u oksidacijskom stanju +2. Ni 3+ spojevi obično nastaju u alkalnom okruženju.

Spojevi nikla igraju važnu ulogu u hematopoetskim procesima, budući da su katalizatori. Njegov povećani sadržaj ima specifičan učinak na kardiovaskularni sustav. Nikal je jedan od kancerogenih elemenata. Može uzrokovati respiratorne bolesti. Vjeruje se da su slobodni ioni nikla (Ni 2+) oko 2 puta toksičniji od njegovih složenih spojeva.

U nezagađenim i slabo onečišćenim riječnim vodama koncentracija nikla obično se kreće od 0,8 do 10 μg/dm 3 ; u onečišćenim iznosi nekoliko desetaka mikrograma po 1 dm 3 . Prosječna koncentracija nikla u morskoj vodi je 2 µg/dm3, u podzemnoj vodi - n. 10 3 µg/dm 3 . U podzemnim vodama koje ispiraju stijene koje sadrže nikal koncentracija nikla ponekad raste i do 20 mg/dm 3 .

Nikl ulazi u atmosferu iz poduzeća obojene metalurgije, koja čine 97% svih emisija nikla, od čega 89% dolazi iz poduzeća koncerna Norilsk Nickel smještenih u Zapolarny i Nikel, Monchegorsk i Norilsk.

Povećan sadržaj nikla u okolišu dovodi do pojave endemičnih bolesti, raka bronha. Spojevi nikla pripadaju 1. skupini kancerogena.

Karta prikazuje nekoliko točaka s visokim prosječnim koncentracijama nikla na lokacijama koncerna Norilsk Nickel: Apatity, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk.

Emisije nikla iz industrijskih poduzeća smanjene su za 28%, prosječne koncentracije - za 35%.

Emisije M (tisuću tona/godišnje) i prosječne godišnje koncentracije q (µg/m3) nikla.

U prirodne vode ulazi kao rezultat ispiranja minerala koji sadrže kositar (kasiterit, stanin), kao i s otpadnim vodama iz raznih industrija (bojenje tkanina, sinteza organskih bojila, proizvodnja legura s dodatkom kositra i dr.).

Toksični učinak kositra je mali.

Kosit se nalazi u nezagađenim površinskim vodama u submikrogramskim koncentracijama. U podzemnim vodama njegova koncentracija doseže nekoliko mikrograma po 1 dm3. MPC u iznosi 2 mg/dm3.

Spojevi žive mogu dospjeti u površinske vode kao rezultat ispiranja stijena u području ležišta žive (cinobar, metacinabarit, živi kamen), u procesu razgradnje vodenih organizama koji akumuliraju živu. Značajne količine ulaze u vodna tijela s otpadnim vodama iz poduzeća koja proizvode boje, pesticide, lijekove i neke eksplozive. Termoelektrane elektrane na ugljen ispuštaju značajne količine živinih spojeva u atmosferu, koji, kao posljedica vlažnih i suhih padavina, ulaze u vodena tijela.

Smanjenje koncentracije otopljenih živinih spojeva nastaje kao posljedica njihove ekstrakcije od strane mnogih morskih i slatkovodnih organizama, koji ga imaju sposobnost akumulacije u koncentracijama višestruko većim od sadržaja u vodi, kao i adsorpcijskim procesima suspendiranih krutina i donji sedimenti.

U površinskim vodama spojevi žive su u otopljenom i suspendiranom stanju. Omjer između njih ovisi o kemijskom sastavu vode i pH vrijednostima. Suspendirana živa su sorbirani živini spojevi. Otopljeni oblici su nedisocirane molekule, složeni organski i mineralni spojevi. U vodi vodnih tijela, živa može biti u obliku spojeva metil žive.

Spojevi žive su vrlo toksični, utječu na ljudski živčani sustav, uzrokuju promjene na sluznici, poremećenu motoričku funkciju i lučenje gastrointestinalnog trakta, promjene u krvi i sl. Procesi metilacije bakterija usmjereni su na stvaranje spojeva metil žive, koji višestruko su otrovnije od mineralnih soli žive. Spojevi metil žive nakupljaju se u ribama i mogu ući u ljudsko tijelo.

MPC u živi je 0,0005 mg/dm 3 (granični znak štetnosti - sanitarno-toksikološki), MPC vr 0,0001 mg/dm 3 .

Prirodni izvori olova u površinskim vodama su procesi otapanja endogenih (galena) i egzogenih (angezit, cerusit i dr.) minerala. Značajno povećanje sadržaja olova u okolišu (uključujući površinske vode) povezano je s izgaranjem ugljena, upotrebom tetraetil olova kao antidetonacijskog sredstva u motornom gorivu, s uklanjanjem u vodna tijela s otpadnim vodama iz postrojenja za preradu rude. , neki metalurški pogoni, kemijska industrija, rudnici itd. Značajni čimbenici snižavanja koncentracije olova u vodi su njegova adsorpcija suspendiranim krutinama i taloženje s njima u sedimente dna. Između ostalih metala, olovo ekstrahiraju i akumuliraju hidrobioti.

Olovo se nalazi u prirodnim vodama u otopljenom i suspendiranom (sorbiranom) stanju. U otopljenom obliku javlja se u obliku mineralnih i organomineralnih kompleksa, kao i jednostavnih iona, u netopivom obliku - uglavnom u obliku sulfida, sulfata i karbonata.

U riječnim vodama koncentracija olova kreće se od desetina do jedinica mikrograma po 1 dm3. Čak iu vodi vodnih tijela uz područja polimetalnih ruda, njegova koncentracija rijetko doseže desetke miligrama po 1 dm3. Samo u kloridnim termalnim vodama koncentracija olova ponekad doseže i nekoliko miligrama po 1 dm3.

Ograničavajući pokazatelj štetnosti olova je sanitarno-toksikološki. MPC za olovo je 0,03 mg/dm 3 , MPC za BP je 0,1 mg/dm 3 .

Olovo je sadržano u emisijama metalurških, metaloprerađivačkih, elektrotehničkih, petrokemijskih i autotransportnih poduzeća.

Utjecaj olova na zdravlje događa se udisanjem zraka koji sadrži olovo, te unosom olova s ​​hranom, vodom i česticama prašine. Olovo se nakuplja u tijelu, u kostima i površinskim tkivima. Olovo utječe na bubrege, jetru, živčani sustav i krvotvorne organe. Starije osobe i djeca posebno su osjetljivi čak i na male doze olova.

Emisije M (tisuću tona/godišnje) i prosječne godišnje koncentracije q (µg/m3) olova.

U sedam godina emisije olova iz industrijskih izvora smanjile su se za 60% zbog smanjenja proizvodnje i zatvaranja mnogih poduzeća. Oštar pad industrijskih emisija nije popraćen smanjenjem emisija vozila. Prosječne koncentracije olova smanjile su se za samo 41%. Razlika u stopama smanjenja i koncentracijama olova može se objasniti podcjenjivanjem emisija vozila u prethodnim godinama; Trenutno je povećan broj automobila i intenzitet njihovog kretanja.

Tetraetil olovo

U prirodne vode ulazi zbog korištenja vode kao antidetonatora u motornom gorivu. Vozilo, kao i s površinskim otjecanjem iz urbanih sredina.

Ovu tvar karakterizira visoka toksičnost, ima kumulativna svojstva.

Izvori srebra koji ulazi u površinske vode su podzemne i otpadne vode iz rudnika, prerađivačkih postrojenja i fotografskih poduzeća. Povećani sadržaj srebra povezan je s upotrebom baktericidnih i algicidnih pripravaka.

U otpadnim vodama srebro može biti prisutno u otopljenom i suspendiranom obliku, uglavnom u obliku halogenih soli.

U nezagađenim površinskim vodama srebro se nalazi u submikrogramskim koncentracijama. U podzemnim vodama koncentracija srebra varira od jedinica do desetaka mikrograma po 1 dm 3 , u morskoj vodi - u prosjeku 0,3 μg/dm 3 .

Srebrni ioni su sposobni uništiti bakterije i sterilizirati vodu već u maloj koncentraciji (donja granica baktericidnog djelovanja iona srebra je 2,10 -11 mol / dm 3). Uloga srebra u tijelu životinja i ljudi nije dovoljno proučavana.

MPC u srebru je 0,05 mg/dm 3 .

Antimon ulazi u površinske vode ispiranjem minerala antimona (stibnit, senarmontit, valentinit, servingit, stibiokanit) i otpadnim vodama poduzeća za proizvodnju gume, stakla, bojenja i šibica.

U prirodnim vodama spojevi antimona su u otopljenom i suspendiranom stanju. U redoks uvjetima karakterističnim za površinske vode, može postojati i trovalentni i petovalentni antimon.

U nezagađenim površinskim vodama antimon se nalazi u submikrogramskim koncentracijama, u morskoj vodi njegova koncentracija doseže 0,5 µg/dm 3 , u podzemnim vodama - 10 µg/dm 3 . MPC u antimonu je 0,05 mg/dm 3 (granični pokazatelj opasnosti - sanitarno-toksikološki), MPC vr - 0,01 mg/dm 3 .

Tri- i heksavalentni spojevi kroma ulaze u površinske vode kao rezultat ispiranja iz stijena (kromit, krokoit, uvarovit itd.). Neke količine nastaju razgradnjom organizama i biljaka, iz tla. Značajne količine mogu ući u vodna tijela s otpadnim vodama iz galvanskih radionica, bojadnica tekstilnih poduzeća, kožara i kemijske industrije. Smanjenje koncentracije iona kroma može se uočiti kao posljedica njihove potrošnje vodenim organizmima i procesa adsorpcije.

U površinskim vodama spojevi kroma su u otopljenom i suspendiranom stanju, a njihov omjer ovisi o sastavu vode, temperaturi i pH otopine. Suspendirani spojevi kroma su uglavnom sorbirani spojevi kroma. Sorbenti mogu biti gline, željezni hidroksid, visoko dispergirani taložni kalcijev karbonat, biljni i životinjski ostaci. U otopljenom obliku, krom može biti u obliku kromata i bikromata. U aerobnim uvjetima, Cr(VI) se pretvara u Cr(III), čije se soli u neutralnom i alkalnom mediju hidroliziraju s oslobađanjem hidroksida.

U nezagađenim i slabo onečišćenim riječnim vodama sadržaj kroma kreće se od nekoliko desetina mikrograma po litri do nekoliko mikrograma po litri, u onečišćenim vodnim tijelima doseže nekoliko desetaka i stotina mikrograma po litri. Prosječna koncentracija u morskim vodama je 0,05 μg/dm 3 , u podzemnim vodama obično je unutar n. 10-n. 10 2 µg/dm 3 .

Spojevi Cr(VI) i Cr(III) u povećanim količinama imaju kancerogena svojstva. Cr(VI) spojevi su opasniji.

U prirodne vode ulazi kao rezultat prirodnih procesa razaranja i otapanja stijena i minerala (sfalerit, cincit, goslarit, smithsonit, kalamin), kao i s otpadnim vodama iz postrojenja za preradu rude i galvanskih radionica, proizvodnje pergamentnog papira, mineralnih boja , viskozna vlakna i drugi

U vodi postoji uglavnom u ionskom obliku ili u obliku svojih mineralnih i organskih kompleksa. Ponekad se javlja u netopivim oblicima: u obliku hidroksida, karbonata, sulfida itd.

U riječnim vodama koncentracija cinka obično se kreće od 3 do 120 µg/dm 3 , u morskim vodama - od 1,5 do 10 µg/dm 3 . Sadržaj u rudi, a posebno u rudničkim vodama s niskim pH vrijednostima može biti značajan.

Cink je jedan od aktivnih elemenata u tragovima koji utječu na rast i normalan razvoj organizama. Istodobno, mnogi spojevi cinka su toksični, prvenstveno njegovi sulfati i kloridi.

MPC u Zn 2+ je 1 mg/dm 3 (granični pokazatelj štetnosti – organoleptički), MPC vr Zn 2+ – 0,01 mg/dm 3 (granični znak štetnosti – toksikološki).

Teški metali su već na drugom mjestu po opasnosti, popuštajući pesticidima i daleko ispred poznatih zagađivača kao što su ugljični dioksid i sumpor, no u prognozi bi trebali postati najopasniji, opasniji od otpada iz nuklearnih elektrana i krutih tvari. gubljenje. Onečišćenje teškim metalima povezano je s njihovom raširenom primjenom u industrijskoj proizvodnji, uz slabe sustave čišćenja, zbog čega teški metali ulaze u okoliš, uključujući tlo, onečišćujući ga i trujući.

Teški metali su među prioritetnim onečišćujućim tvarima čiji je nadzor obavezan u svim sredinama. U raznim znanstvenim i primijenjenim radovima autori na različite načine tumače značenje pojma "teški metali". U nekim slučajevima, definicija teških metala uključuje elemente koji su krhki (na primjer, bizmut) ili metaloidi (na primjer, arsen).

Tlo je glavni medij u koji teški metali ulaze, uključujući iz atmosfere i vodenog okoliša. Također služi i kao izvor sekundarnog onečišćenja površinskog zraka i voda koje iz njega ulaze u Svjetski ocean. Teške metale iz tla asimiliraju biljke, koje potom ulaze u hranu više organiziranih životinja.

3.3. intoksikacija olovom

Trenutno olovo zauzima prvo mjesto među uzrocima industrijskog trovanja. To je zbog njegove široke primjene u raznim industrijama. Olovni radnici izloženi su iskopavanju olova, topljenju olova, proizvodnji baterija, lemljenju, tiskanju, kristalnom staklu ili keramičkih proizvoda, olovni benzin, olovna boja, itd. Onečišćenje olovom atmosferski zrak, tlo i voda u blizini takvih industrija, kao i u blizini velikih autocesta, stvara prijetnju izloženosti olovu stanovništvu koje živi u tim područjima, a prije svega djeci, koja su osjetljivija na djelovanje teških metala.

Sa žaljenjem treba napomenuti da u Rusiji ne postoji državna politika o pravnoj, regulatornoj i ekonomskoj regulaciji utjecaja olova na okoliš i javno zdravlje, o smanjenju emisija (ispuštanja, otpada) olova i njegovih spojeva u okoliš. , te o potpunom prestanku proizvodnje benzina koji sadrži olovo.

Zbog izrazito nezadovoljavajućeg obrazovnog rada na objašnjavanju stanovništvu stupnja opasnosti od izlaganja teškim metalima za ljudski organizam, u Rusiji se broj kontingenata s profesionalnim kontaktom s olovom ne smanjuje, već se postupno povećava. Slučajevi kronične intoksikacije olovom zabilježeni su u 14 industrija u Rusiji. Vodeće industrije su elektroindustrija (proizvodnja baterija), instrumentacija, tisak i obojena metalurgija, kod njih je opijenost uzrokovana viškom od 20 ili više puta najveće dopuštene koncentracije (MPC) olova u zraku radnog prostora.

Značajan izvor olova su automobilski ispušni plinovi, budući da polovica Rusije još uvijek koristi olovni benzin. Međutim, metalurške tvornice, posebice talionice bakra, ostaju glavni izvor onečišćenja okoliša. I ovdje ima vođa. Na području regije Sverdlovsk postoje 3 najveća izvora emisije olova u zemlji: u gradovima Krasnouralsk, Kirovograd i Revda.

Dimnjaci talionice bakra u Krasnouralsku, izgrađene još u godinama staljinističke industrijalizacije i korištenjem opreme iz 1932. godine, godišnje izbacuju 150-170 tona olova u grad s 34.000 stanovnika, pokrivajući sve olovnom prašinom.

Koncentracija olova u tlu Krasnouralska varira od 42,9 do 790,8 mg/kg s maksimalno dopuštenom koncentracijom MPC = 130 mikrona/kg. Uzorci vode u vodoopskrbi susjednog sela. Oktyabrsky, hranjen iz podzemnog izvora vode, zabilježio je višak MPC-a do dva puta.

Zagađenje olovom ima utjecaj na zdravlje ljudi. Izloženost olovu remeti ženski i muški reproduktivni sustav. Za žene u trudnoći i reproduktivnoj dobi posebnu opasnost predstavlja povišena razina olova u krvi, jer olovo remeti menstrualni rad, češće dolazi do prijevremenih poroda, pobačaja i smrti ploda zbog prodiranja olova kroz placentnu barijeru. Novorođenčad ima visoku stopu smrtnosti.

Trovanje olovom iznimno je opasno za malu djecu – utječe na razvoj mozga i živčanog sustava. Testiranjem 165 djece iz Krasnouralska u dobi od 4 godine utvrđena je značajna mentalna retardacija u 75,7%, a 6,8% ispitane djece ima mentalnu retardaciju, uključujući mentalnu retardaciju.

Djeca predškolske dobi najosjetljiviji na štetno djelovanje olova, jer njihova živčani sustav je u procesu formiranja. Već pri malim dozama trovanje olovom uzrokuje smanjenje intelektualnog razvoja, pažnje i sposobnosti koncentracije, zaostajanje u čitanju, dovodi do razvoja agresivnosti, hiperaktivnosti i drugih problema u ponašanju djeteta. Ove razvojne abnormalnosti mogu biti dugotrajne i nepovratne. Niska porođajna težina, zaostajanje u razvoju i gubitak sluha također su posljedica trovanja olovom. Visoke doze opijenosti dovode do mentalne retardacije, kome, konvulzija i smrti.

Bijela knjiga koju su objavili ruski stručnjaci izvještava da zagađenje olovom pokriva cijelu zemlju i da je jedna od mnogih ekoloških katastrofa u bivšem Sovjetskom Savezu koje su izašle na vidjelo posljednjih godina. Većina teritorija Rusije doživljava opterećenje zbog ispadanja olova koje premašuje kritičnu vrijednost za normalno funkcioniranje ekosustava. U desecima gradova postoji višak koncentracija olova u zraku i tlu iznad vrijednosti koje odgovaraju MPC-u.

Najviša razina onečišćenja zraka olovom, koja premašuje MPC, zabilježena je u gradovima Komsomolsk na Amuru, Tobolsk, Tjumenj, Karabash, Vladimir, Vladivostok.

Maksimalna opterećenja Ispadi olova koji dovode do degradacije kopnenih ekosustava opaženi su u regijama Moskve, Vladimira, Nižnjeg Novgoroda, Rjazanja, Tule, Rostova i Lenjingrada.

Stacionarni izvori odgovorni su za ispuštanje više od 50 tona olova u obliku različitih spojeva u vodena tijela. Istodobno, 7 tvornica baterija godišnje kroz kanalizacijski sustav ispusti 35 tona olova. Analiza distribucije ispuštanja olova u vodena tijela na teritoriju Rusije pokazuje da su regije Lenjingrad, Yaroslavl, Perm, Samara, Penza i Oryol lideri u ovoj vrsti opterećenja.

Zemlja treba hitne mjere za smanjenje onečišćenja olovom, ali zasad ekonomska kriza Rusija je zasjenjena ekološkim problemima. U dugotrajnoj industrijskoj depresiji, Rusiji nedostaju sredstva za čišćenje prošlog zagađenja, ali ako se gospodarstvo počne oporavljati i tvornice se vrate na posao, zagađenje bi se moglo samo pogoršati.

10 najzagađenijih gradova bivšeg SSSR-a

(Metali su navedeni silaznim redoslijedom prema razini prioriteta za određeni grad)

1. Pristanište Rudnaya

(Primor. Teritorija)

olovo, cink, bakar, mangan + vanadij, mangan.

2. Belovo (regija Kemerovo)

cink, olovo, bakar, nikal.

3. Revda (regija Sverdlovsk)

bakar, cink, olovo.

4. Magnitogorsk

nikal, cink, olovo.

5. Duboko (Bjelorusija)

bakar, olovo, cink.

6. Ust-Kamenogorsk (Kazahstan)

cink, bakar, nikal.

7. Dalnegorsk

(Primorski kraj)

olovo, cink.

8. Mončegorsk (regija Murmansk)

nikla.

9. Alaverdi (Armenija)

bakar, nikal, olovo.

10. Konstantinovka (Ukrajina)

olovo, živa.

4. Higijena tla. Odlaganje smeća.

Tlo u gradovima i drugo naselja i njihova okolina odavno se razlikuju od prirodnog, biološki vrijednog tla, koje ima važnu ulogu u održavanju ekološke ravnoteže. Tlo u gradovima podliježe istim štetnim utjecajima kao i gradski zrak i hidrosfera, pa se posvuda događa njegova značajna degradacija. Higijeni tla se ne pridaje dovoljna pažnja, iako je njezin značaj kao jedne od glavnih sastavnica biosfere (zrak, voda, tlo) i biološkog čimbenika okoliša čak značajniji od vode, budući da je količina potonje (prije svega kvaliteta podzemne vode) određena je stanjem tla, te je te čimbenike nemoguće odvojiti jedan od drugog. Tlo ima sposobnost biološkog samopročišćavanja: u tlu dolazi do cijepanja otpada koji je u njega pao i do njihove mineralizacije; u konačnici tlo nadoknađuje izgubljene minerale na njihov račun.

Ako se kao posljedica preopterećenja tla izgubi bilo koja od komponenti njegovog mineralizacijskog kapaciteta, to će neminovno dovesti do kršenja mehanizma samopročišćavanja i potpune degradacije tla. I, naprotiv, stvaranje optimalnih uvjeta za samopročišćavanje tla doprinosi očuvanju ekološke ravnoteže i uvjeta za postojanje svih živih organizama, uključujući i čovjeka.

Dakle, problem neutralizacije otpada koji ima štetan biološki učinak nije ograničen samo na pitanje njihova izvoza; to je složeniji higijenski problem, budući da je tlo poveznica između vode, zraka i čovjeka.

4.1. Uloga tla u metabolizmu

Biološki odnos između tla i čovjeka odvija se uglavnom putem metabolizma. Tlo je, takoreći, opskrbljivač minerala potrebnih za metabolički ciklus, za rast biljaka koje konzumiraju ljudi i biljojedi, a jedu ih ljudi i mesožderi. Dakle, tlo daje hranu mnogim predstavnicima biljnog i životinjskog svijeta.

Posljedično, pogoršanje kakvoće tla, smanjenje njegove biološke vrijednosti, njegove sposobnosti samočišćenja uzrokuje biološku lančanu reakciju, koja u slučaju produljenog štetnog djelovanja može dovesti do raznih zdravstvenih poremećaja stanovništva. Štoviše, ako se procesi mineralizacije uspore, nitrati, dušik, fosfor, kalij itd., nastali tijekom raspadanja tvari, mogu ući u podzemnu vodu koja se koristi za piće i uzrokovati ozbiljne bolesti (npr. nitrati mogu uzrokovati methemoglobinemiju, prvenstveno u dojenčadi) .

Potrošnja vode iz tla siromašnog jodom može uzrokovati endemsku gušu itd.

4.2. Ekološki odnos između tla i vode i tekućeg otpada (otpadne vode)

Osoba izvlači iz tla vodu potrebnu za održavanje metaboličkih procesa i samog života. Kvaliteta vode ovisi o stanju tla; uvijek odražava biološko stanje danog tla.

To se posebno odnosi na podzemne vode, čija je biološka vrijednost u osnovi određena svojstvima tla i tla, sposobnošću potonjeg da se samopročišćava, filtracijskim kapacitetom, sastavom makroflore, mikrofaune itd.

Izravan utjecaj tla na površinske vode već je manje značajan, povezan je uglavnom s oborinama. Na primjer, nakon obilnih kiša razni zagađivači se ispiru iz tla u otvorena vodena tijela (rijeke, jezera), uključujući umjetna gnojiva (dušik, fosfat), pesticide, herbicide; u područjima krša, pukotinskih naslaga, zagađivači mogu prodrijeti kroz pukotine u duboke Podzemne vode.

Neadekvatno pročišćavanje otpadnih voda također može uzrokovati štetne biološke učinke na tlo i na kraju dovesti do degradacije tla. Stoga je zaštita tla u naseljima jedan od glavnih zahtjeva za zaštitu okoliša općenito.

4.3. Granice opterećenja tla za čvrsti otpad (kućanski i ulični otpad, industrijski otpad, suhi mulj od sedimentacije kanalizacije, radioaktivne tvari, itd.)

Problem se pogoršava činjenicom da je, kao rezultat stvaranja sve većeg broja krutog otpada u gradovima, tlo u njihovoj blizini podvrgnuto sve većem pritisku. Svojstva i sastav tla pogoršavaju se sve brže.

Od 64,3 milijuna tona papira proizvedenih u SAD-u, 49,1 milijuna tona završi u otpadu (od toga 26 milijuna tona opskrbljuje kućanstvo, a 23,1 milijun tona distribucijska mreža).

U vezi s navedenim, odvoz i konačno zbrinjavanje krutog otpada vrlo je značajan, teže provediv higijenski problem u kontekstu sve veće urbanizacije.

Moguće je konačno odlaganje krutog otpada u kontaminirano tlo. Međutim, zbog stalno pogoršane sposobnosti samočišćenja gradskog tla, konačno je odlaganje otpada zakopanog u zemlju nemoguće.

Čovjek bi mogao uspješno koristiti biokemijske procese koji se odvijaju u tlu, njegovu neutralizirajuću i dezinfekcijsku sposobnost za neutralizaciju krutog otpada, ali urbano tlo, kao rezultat stoljetnog ljudskog stanovanja i djelovanja u gradovima, odavno je postalo neprikladno za tu svrhu.

Poznati su mehanizmi samopročišćavanja, mineralizacije tla, uloga u njima uključenih bakterija i enzima, kao i međuprodukti i konačni produkti razgradnje tvari. Trenutno su istraživanja usmjerena na prepoznavanje čimbenika koji osiguravaju biološku ravnotežu prirodnog tla, kao i na pojašnjenje pitanja koliko krutog otpada (i kakvog sastava) može dovesti do narušavanja biološke ravnoteže tla.

Količina kućnog otpada (smeća) po stanovniku nekih velikih gradova svijeta

Treba napomenuti da se higijensko stanje tla u gradovima uslijed njegovog preopterećenja ubrzano pogoršava, iako je sposobnost tla da se samopročišćava glavni higijenski zahtjev za održavanje biološke ravnoteže. Tlo u gradovima više se ne može nositi sa svojim zadatkom bez pomoći čovjeka. Jedini izlaz iz ove situacije je potpuna neutralizacija i uništavanje otpada u skladu s higijenskim zahtjevima.

Stoga bi izgradnja javnih komunalnih objekata trebala biti usmjerena na očuvanje prirodne sposobnosti tla da se samopročišćava, a ako je ta sposobnost već postala nezadovoljavajuća, onda se mora umjetno obnoviti.

Najnepovoljniji je toksični učinak industrijskog otpada – i tekućeg i krutog. Sve veća količina takvog otpada ulazi u tlo, s čime se ono ne može nositi. Tako je, primjerice, u blizini pogona za proizvodnju superfosfata (u radijusu od 3 km) pronađena kontaminacija tla arsenom. Kao što je poznato, neki pesticidi, kao što su organoklorni spojevi koji su ušli u tlo, dugo se ne razgrađuju.

Slična je situacija i s nekim sintetičkim ambalažnim materijalima (polivinilklorid, polietilen i sl.).

Neki otrovni spojevi prije ili kasnije dospiju u podzemne vode, zbog čega se ne narušava samo biološka ravnoteža tla, već se i kvaliteta podzemne vode pogoršava do te mjere da se više ne može koristiti kao voda za piće.

Postotak količine osnovnih sintetičkih materijala sadržanih u kućnom otpadu (smeću)

* Zajedno s otpadom druge plastike koja se stvrdne pod djelovanjem topline.

Problem otpada danas se povećao i zato što se dio otpada, uglavnom ljudski i životinjski izmet, koristi za gnojidbu poljoprivrednog zemljišta [izmet sadrži značajnu količinu dušika -0,4-0,5%, fosfora (P203) -0,2-0,6 %, kalij (K? 0) -0,5-1,5%, ugljik -5-15%]. Ovaj problem grada proširio se i na gradske četvrti.

4.4. Uloga tla u širenju raznih bolesti

Tlo igra ulogu u distribuciji zarazne bolesti. O tome su još u prošlom stoljeću izvijestili Petterkoffer (1882) i Fodor (1875), koji su uglavnom isticali ulogu tla u širenju crijevnih bolesti: kolere, tifusa, dizenterije itd. Također su skrenuli pozornost na činjenicu da neki bakterije i virusi ostaju održivi i virulentni u tlu mjesecima. Nakon toga, brojni su autori potvrdili svoja zapažanja, posebno u odnosu na gradsko tlo. Na primjer, uzročnik kolere ostaje održiv i patogen u podzemnim vodama od 20 do 200 dana, uzročnik trbušnog tifusa u izmetu - od 30 do 100 dana, uzročnik paratifusa - od 30 do 60 dana. (U pogledu širenja zaraznih bolesti, gradsko tlo je mnogo opasnije od poljskog tla pognojenog stajnjakom.)

Za određivanje stupnja onečišćenja tla, brojni autori koriste određivanje broja bakterija (E. coli), kao i pri određivanju kakvoće vode. Drugi autori smatraju da je svrsishodno odrediti i broj termofilnih bakterija uključenih u proces mineralizacije.

Širenje zaraznih bolesti kroz tlo uvelike je olakšano zalijevanjem zemljišta kanalizacijom. Istodobno se pogoršavaju i mineralizacijska svojstva tla. Stoga zalijevanje otpadnim vodama treba provoditi pod stalnim strogim sanitarnim nadzorom i to samo izvan urbanog područja.

4.5. Štetno djelovanje glavnih vrsta zagađivača (čvrsti i tekući otpad) koji dovodi do degradacije tla

4.5.1. Neutralizacija tekućeg otpada u tlu

U nizu naselja koja nemaju kanalizacijski sustav, dio otpada, uključujući i stajski gnoj, neutralizira se u tlu.

Kao što znate, ovo je najlakši način za neutralizaciju. No, dopušteno je samo ako je riječ o biološki vrijednom tlu koje je zadržalo sposobnost samopročišćavanja, što nije tipično za urbana tla. Ako tlo više ne posjeduje te kvalitete, tada su za zaštitu od daljnje degradacije potrebni složeni tehnički objekti za neutralizaciju tekućeg otpada.

Na brojnim mjestima otpad se neutralizira u kompostnim jamama. Tehnički, ovo rješenje je težak zadatak. Osim toga, tekućine mogu prodrijeti u tlo na prilično velikim udaljenostima. Zadatak je dodatno kompliciran činjenicom da gradska otpadna voda sadrži sve veću količinu otrovnog industrijskog otpada koji u još većoj mjeri degradira mineralizacijska svojstva tla nego ljudski i životinjski izmet. Stoga je u kompostne jame dopušteno odvoditi samo otpadnu vodu koja je prethodno bila taložena. Inače se poremeti filtracijski kapacitet tla, tada tlo gubi svoja druga zaštitna svojstva, pore se postupno začepljuju itd.

Korištenje ljudskog izmeta za navodnjavanje poljoprivrednih polja drugi je način neutralizacije tekućeg otpada. Ova metoda predstavlja dvostruku higijensku opasnost: prvo, može dovesti do preopterećenja tla; drugo, ovaj otpad može postati ozbiljan izvor zaraze. Stoga se izmet prvo mora dezinficirati i podvrgnuti odgovarajućoj obradi, a tek onda koristiti kao gnojivo. Ovdje postoje dvije suprotne točke gledišta. Prema higijenskim zahtjevima, fekalije su podložne gotovo potpunom uništenju, a sa stajališta nacionalnog gospodarstva predstavljaju vrijedno gnojivo. Svježi izmet se ne može koristiti za zalijevanje vrtova i polja bez prethodnog dezinfekcije. Ako i dalje morate koristiti svježi izmet, tada zahtijevaju takav stupanj neutralizacije da gotovo nemaju nikakvu vrijednost kao gnojivo.

Izmet se može koristiti kao gnojivo samo u posebno određenim prostorima - uz stalnu sanitarno-higijensku kontrolu, posebno za stanje podzemnih voda, broj muha itd.

Zahtjevi za zbrinjavanje i zbrinjavanje životinjskog izmeta u tlu se načelno ne razlikuju od zahtjeva za zbrinjavanje ljudskog izmeta.

Donedavno je gnoj bio značajan izvor vrijednih hranjivih tvari za poljoprivredu za poboljšanje plodnosti tla. Međutim, posljednjih godina gnoj je izgubio na važnosti dijelom zbog mehanizacije poljoprivrede, dijelom zbog sve većeg široka primjena umjetna gnojiva.

U nedostatku odgovarajućeg tretmana i zbrinjavanja opasan je i gnoj, kao i neobrađeni ljudski izmet. Stoga se gnoj prije iznošenja na polja pusti da sazrije kako bi se za to vrijeme u njemu (na temperaturi od 60-70°C) odvijali potrebni biotermalni procesi. Nakon toga, gnoj se smatra "zrelim" i oslobođen većine patogena koji se u njemu nalaze (bakterije, jajašca crva itd.).

Mora se imati na umu da skladišta gnoja mogu predstavljati idealna mjesta za uzgoj muha koje pridonose širenju raznih crijevnih infekcija. Valja napomenuti da muhe za reprodukciju najspremnije biraju svinjski gnoj, zatim konjski, ovčji i, ne manje važno, kravlji. Prije izvoza stajskog gnoja na polja potrebno ga je tretirati insekticidnim sredstvima.

4.5.2. Neutralizacija krutog otpada u tlu.

Danas se količina čvrstog otpada posvuda povećava alarmantnom brzinom.

Odlaganje i odlaganje krutog otpada u naseljima je problem od kapitalne važnosti. Međutim, i danas se na većini mjesta koriste najprimitivnije metode uništavanja smeća, gotovo nikakve, tehničkih objekata, ali oslanjajući se samo na mineralizacijski kapacitet tla.

Pronalaženje najučinkovitijih načina zbrinjavanja krutog otpada ključno je pitanje. Problem je kompliciran činjenicom da se značajan dio urbanog područja s tvrdom podlogom (ceste, ulice, nogostupi) ne može koristiti za odlaganje otpada.

Obrada krutog otpada sastoji se od: prikupljanja, odvoza smeća i njegove neutralizacije.

4.5.2.1. Sakupljanje i odlaganje smeća.

Najprikladnije je skupljati kućno smeće u stanovima u plastičnu kantu za pedale s poklopcem. Zatim se smeće odlaže u posebne kontejnere (cisterne) u dvorištu ili se prethodno odlaže u kantu za smeće. Potonja metoda je prikladnija za stanovnike, a također i higijenskija, jer nema potrebe ostavljati smeće u stanu prije nego što se iznese u kontejner. Nedostatak otvora za smeće je što ga je teško održavati čistim. Posebno je uspješna kombinacija žlijeba za otpad sa spalionicom otpada koja se nalazi u podrumu.

Za zbrinjavanje kućnog otpada najpoželjnije je koristiti uređaj za mljevenje spojen na sudoper (sudoper) u kuhinji. Zdrobljeni otpad ide izravno u kanalizaciju. Međutim, ova metoda ima niz nedostataka. Primjerice, još uvijek nije riješen problem uklanjanja usitnjenog kućnog otpada iz zatvorene kanalizacijske mreže. Sama tehnika drobljenja otpada ima niz nedostataka. Stoga u Sjedinjenim Državama, gdje se ova metoda široko koristi, često dolazi do zagušenja u kanalizacijskoj mreži.

S higijenskog stajališta, ova metoda zaslužuje pažnju, jer s jedne strane kuhinjski otpad ne predstavlja preopterećenje tla u koje na kraju dospijeva, s druge strane, metoda je ekonomična jer se transport otpada postaje suvišan i ne treba ga zbrinjavati. zemljište pod odlagalištima.

Velike, višestambene stambene zgrade, velike ustanove i poduzeća koja imaju otvor za smeće, ali nemaju spalionicu otpada, preporučljivo je nabaviti kontejnere velikog kapaciteta (500-3000 l). Kontejneri se dopremaju posebnim vozilima s dizalicom na odlagalište otpada ili u spalionicu. Nedostatak korištenja kontejnera je što se krhotine u njima ne mogu zbijati. Blizu velikog stambene zgrade potrebno je opremiti posebne platforme za kontejnere.

Na nekim mjestima gdje se smeće ne odvozi redovito, prisiljeni su graditi zatvorene "kuće" od betona za prikupljanje i privremeno skladištenje smeća. Te "kućice" trebale bi biti smještene najmanje 20 m od stambenih zgrada, te im treba osigurati pristupni put za kamione smeća. Vrata "kućica" moraju biti cijelo vrijeme zatvorena kako ne bi postale leglo muha i ne bi širile miris oko sebe.

Jedan od važnih zadataka je održavanje gradskih ulica čistima. Prikupljanje i odvoz uličnog smeća, čišćenje pločnika specijalnim vozilima, pranje i zalijevanje ulica, dovoljan broj kanti za otpatke u najprometnijim dijelovima grada (na stajalištima javnog prijevoza, u parkovima i trgovima), čišćenje snijega zimi i odgovarajuće održavanje kolnici i nogostupi tijekom razdoblja Glazure (upotreba pijeska ili soli) su najvažnije komponente ovog zadatka.

Ulična smeća može sadržavati patogene, uključujući tuberkulozu, tetanus, antraks, razne patogene koke itd. Konačno, skliske ulice mogu uzrokovati ozbiljne nesreće (zbog ozljeda).

Kontejneri sa smećem odvoze se na posebno opremljenim kamionima za odvoz smeća u kojima se smeće zbija. U posljednje vrijeme sve je rašireno skupljanje smeća u plastične ili papirnate vrećice. Ovakav način prikupljanja smeća je higijenskiji od skupljanja u kontejnere, budući da se prilikom transporta vreća ne stvara prašina, a moguće je razvrstavanje otpada (u gorive - negorive tvari, sintetičke materijale i sl.).

4.5.2.2. Konačno uklanjanje i odlaganje krutog otpada.

Najčešći način zbrinjavanja krutog otpada je punjenje jaruga i kamenoloma njime (primjerice, na području bivših tvornica opeke). Naknadno se na tim parcelama uređuju gradski parkovi, grade stambene zgrade itd.

Najjednostavniju verziju ove metode predstavljaju otvorena gradska odlagališta. Ova opcija je sanitarno-higijenski nezadovoljavajuća (zagađene su tlo i podzemne vode, muhe, štakori se razmnožavaju na odlagalištima itd.). Stoga bi postavljanje otpada na otvorena odlagališta trebalo smatrati samo prisilnim rješenjem problema, odlagalište bi se trebalo nalaziti na udaljenosti od najmanje 1 km od izgrađenog dijela grada.

Takozvana "sanitarna deponija" usvojena u SAD-u, metoda koja je kasnije postala raširena u drugim zemljama svijeta, može se smatrati poboljšanom higijenskom opcijom. Isporučeno smeće se odlaže u unaprijed iskopane jarke, zatim se zbija (nabija) i prekriva slojem zemlje debljine 70-80 cm.

Međutim, ova poboljšana verzija konačnog zbrinjavanja i zbrinjavanja otpada ima određene nedostatke. Prije svega, svake godine se povećava količina krutog otpada, tako da se svake godine traži sve više površina za odlaganje smeća.

Sa higijenskog stajališta posljednji put postupanje s otpadom može se smatrati zadovoljavajućim. Po potrebi se može koristiti i u izgrađenom urbanom području. Prednost metode je što se može primijeniti na bilo kojem području, osim toga, zbog punjenja jaruga i jama otpadom, obnovljene zemljišne čestice mogu se koristiti u različite svrhe. Nedostatak mu je potreba za prilično velikim površinama, a zbrinjavanje otpada još je nedovršeno. Osim toga, nemoguće je koristiti organske tvari potrebne za poljoprivredu.

Spaljivanje otpada je higijenski najprihvatljivije, pa se raširilo u cijelom svijetu. Proces izgaranja također se značajno poboljšao; svake godine se grade sve naprednije spalionice otpada.

Prve spalionice otpada sa svojim niskim dimnjacima jako su onečišćavale zrak u koji je padala značajna količina prašine i pepela (do 13 mg/m 3 ). Opremljene su moderne spalionice otpada posebna oprema pogodan za spaljivanje ne samo običnog otpada, već i PVC otpada i drugih sintetičkih materijala (plastike). Dimnjaci novih postrojenja su viši i opremljeni električnim filterima za prašinu. Takva postrojenja mogu biti smještena i u izgrađenom urbanom području. Ovakav način zbrinjavanja otpada smanjuje troškove prijevoza otpada i daje značajan ekonomski učinak.

Nedostatak ove metode je što je izgradnja modernih spalionica otpada povezana sa značajnim kapitalnim ulaganjima. Osim toga, operativni troškovi su također prilično visoki. Djelatnost spalionica otpada ekonomična je samo u velikim gradovima s gustim zgradama (s najmanje 400-600 tisuća stanovnika). U takvim gradovima ne postoje uvjeti za odlaganje otpada na druge načine, a jedini prihvatljiv način je spaljivanje otpada.

Lokalne spalionice otpada opravdane su u tvornicama plastike, u ustanovama u kojima je otpad kontaminiran i mora se spaljivati ​​na licu mjesta (bolnice, neke istraživačke ustanove itd.).

4.6. Uklanjanje radioaktivnog otpada.

Svaka vrsta radioaktivnog otpada podliježe posebnoj obradi i neutralizaciji.

U vrijeme mira radioaktivni otpad nastaje samo u poduzećima koja proizvode radioaktivne tvari i koriste ih u svom radu (nuklearni reaktori, poduzeća koja ih opslužuju, itd.). Mala količina radioaktivnog otpada nastaje u radioaktivnim izotopskim laboratorijima nekih istraživačkih institucija, u medicinske ustanove(odjeli za radioterapiju, laboratoriji radioaktivnih izotopa itd.), kao i u nekim industrijskim i poljoprivrednim poduzećima koja rade s radioaktivnim tvarima.

Budući da radioaktivne tvari ioniziraju sve s čim dođu, pa tako i ljudski organizam, praktički ih je nemoguće eliminirati, a zbog svog kumulativnog učinka puno su opasnije od običnog otpada.

Trenutno postoje dva načina zbrinjavanja radioaktivnog otpada: radioaktivne tvari niske aktivnosti se više puta razrjeđuju i ispuštaju u okoliš (na primjer, otpadne vode onečišćene niskoaktivnim tvarima s kratak period poluživot, spušten u kanalizacijsku mrežu; kroz se oslobađaju plinovite radioaktivne tvari visoke cijevi u zrak itd.). Ova metoda više nije prikladna za neutralizaciju visokoaktivnog radioizotopa s dugim poluživotom. Ove radioaktivne tvari se prvo koncentriraju, a zatim stavljaju u posebna skladišta. Pritom se mora paziti da radioaktivni otpad ne iscuri u okoliš (tlo, površinske vode, zrak i sl.).

Radioaktivni otpad skladišti se u posebnim spremnicima (kontejnerima) potopljenim u zemlju ili u dubokim armiranobetonskim bunarima (rudnicima). Budući da tlo i podzemne vode moraju biti zaštićene što je više moguće od radioaktivne kontaminacije, zidovi bunara moraju biti apsolutno nepropusni. Unatoč svim poduzetim mjerama opreza, potrebno je stalno provoditi radioaktivni monitoring tla i podzemnih voda.

Postoje propisi koji jasno definiraju dopuštene doze radioaktivnog otpada koji se ispušta u kanalizaciju.

Zaključak

U ovom radu dobivene su prilično detaljne informacije o mnogim vrstama onečišćenja tla. Smatrao ih negativni utjecaji na tlu, kao i područja naše zemlje koja su podložna onečišćenju. Dobiveni su i podaci o melioracijskim mjerama, navodnjavanju i odvodnji tla. Doznali smo da uz pretjerano navodnjavanje i visoku razinu podzemnih voda postoji opasnost od sekundarnog zaslanjivanja tla.

Što se tiče vrsta onečišćenja, saznali smo kako su kisele kiše u Rusiji, te kako nastaju (od čega i kojim reakcijama); koja se mjesta mogu erodirati i podmazati i koja područja Rusije treba zaštititi od njih.

Iz područja poljoprivrede razmatrane su najveće dopuštene koncentracije gnojiva, kao i šteta od njihove zlouporabe. Dobiveni su podaci o raznim vrstama pesticida i štetnosti nakon njihove uporabe.

S obzirom na kruti, tekući i radioaktivni otpad, prikazani su mogući načini njihovog zbrinjavanja.

Također je utvrđeno da tlo igra ulogu u širenju raznih bolesti. Neke bakterije dugo ostaju u tlu.

Dobiveni podaci čitatelju daju različite informacije o tlu i o procesima koji se odvijaju na njegovoj površini. Želimo li svoje tlo održavati u redu, moramo slijediti barem elementarne mjere za njegovo čišćenje.

POPIS KORIŠTENIH IZVORA

1. Razumikhin N.V. Provedba prehrambenog programa SSSR-a i zaštita okoliša, 1986.

2. Lenjin V.I. Cjelokupna djela, vol. 42, str. 150.

3. Marx K., Engels F. Full. kol. cit., vol. 23, str.191.

4. "XX stoljeće: posljednjih 10 godina". Moskva: Izdavačka grupa A / O "Progres", 1992.

5. "Kemija i društvo". Moskva: Mir, 1995.

6. Bakach Tibor. Zaštita okoliša, 1980.

7. "Ekologija i život". Proljeće 1(9) 1999.

Nije tajna da svi žele imati dachu u ekološki čistom području, gdje nema urbanog zagađenja. Okoliš sadrži teške metale (arsen, olovo, bakar, živu, kadmij, mangan i druge), koji čak dolaze iz ispušnih plinova automobila. Istodobno, treba shvatiti da je zemlja prirodni pročišćivač atmosfere i podzemnih voda, akumulira ne samo teške metale, već i štetne pesticide s ugljikovodicima. Biljke pak uzimaju sve što im tlo daje. Metal, taloženje u tlu, šteti ne samo samom tlu, već i biljkama, a kao rezultat toga i ljudima.

U blizini glavne ceste ima dosta čađe koja prodire u površinske slojeve tla i taloži se na lišću biljaka. Na takvom se mjestu ne mogu uzgajati korjenasti usjevi, voće, bobičasto voće i drugi plodni usjevi. Minimalna udaljenost od ceste je 50 m.

Tlo ispunjeno teškim metalima je loše tlo, teški metali su otrovni. Na njemu nikada nećete vidjeti mrave, mljevene bube i gliste, ali će biti velika nakupina insekata sisača. Biljke često pate od gljivičnih bolesti, suhe su i nestabilne su na štetnike.

Najopasniji su pokretni spojevi teških metala, koji se lako dobivaju u kiselom tlu. Dokazano je da biljke uzgojene u kiselom ili laganom pjeskovitom tlu sadrže više metala nego u neutralnom ili vapnenačkom tlu. Štoviše, pješčano tlo s kiselom reakcijom posebno je opasno, lako se akumulira i jednako se lako ispire, pada u podzemne vode. Okućnica, na kojoj je lavovski udio glina, također je lako sklona nakupljanju teških metala, dok samočišćenje traje dugo i sporo. Najsigurnije i najstabilnije tlo je crnica obogaćena vapnom i humusom.

Što učiniti ako u tlu ima teških metala? Postoji nekoliko načina za rješavanje problema.

1. Neuspješno mjesto može se prodati.

2. Vapnenje je dobar način za smanjenje koncentracije teških metala u tlu. Postoje različiti. Najjednostavnije: bacite šaku zemlje u posudu s octom, ako se pojavi pjena, tada je tlo alkalno. Ili iskopajte malo zemlje, ako nađete bijeli sloj u njemu, tada je prisutna kiselost. Pitanje je koliko. Nakon vapna, redovito provjeravajte kiselost, možda će biti potrebno ponoviti postupak. Vapneno dolomitnim brašnom, troskom visoke peći, tresetnim pepelom, vapnencem.

Ako se u tlu već nakupilo puno teških metala, tada će biti korisno ukloniti gornji sloj zemlje (20-30 cm) i zamijeniti ga crnom zemljom.

3. Stalna gnojidba organskim gnojivima (stajski gnoj, kompost). Što je više humusa u tlu, to sadrži manje teških metala, a smanjuje se i toksičnost. Siromašna, neplodna zemlja nije u stanju zaštititi biljke. Nemojte prezasititi mineralnim gnojivima, posebno dušikom. Mineralna gnojiva brzo razgrađuju organsku tvar.

4. Površinsko labavljenje. Nakon labavljenja, obavezno izvedite, s tresetom ili kompostom. Prilikom labavljenja korisno je dodati vermikulit, koji će postati prepreka između biljaka i otrovnih tvari u tlu.

5. Pranje zemlje samo s dobrom drenažom. Inače će se s vodom teški metali proširiti po cijelom području. Prelijeva se čistom vodom tako da se ispere sloj zemlje od 30-50 cm za povrće i do 120 cm za grmlje voća i drveće. Ispiranje se provodi u proljeće, kada ima dovoljno vlage u tlu nakon zime.

6. Uklonite gornji sloj zemlje, napravite dobru drenažu od ekspandirane gline ili šljunka, a odozgo prekrijte crnom zemljom.

7. Biljke treba uzgajati u posudama ili stakleniku gdje se tlo može lako zamijeniti. Promatrajte, nemojte dugo uzgajati biljku na jednom mjestu.

8. Ako je okućnica u blizini ceste, onda postoji velika vjerojatnost da u tlu ima olova koje izlazi s ispušnim plinovima automobila. Ekstrahirajte olovo sadnjom graška između biljaka, ne berite. Iskopajte grašak u jesen i spalite ga zajedno s plodovima. Biljke sa snažnim dubokim korijenskim sustavom poboljšat će tlo, koje će prenijeti fosfor, kalij i kalcij iz dubokog sloja u gornji sloj.

9. Povrće i voće uzgojeno na teškom tlu uvijek treba biti podvrgnuto toplinska obrada ili barem oprati pod mlazom vode, uklanjajući tako atmosfersku prašinu.

10. U zagađenim područjima ili dionici uz cestu postavlja se čvrsta ograda, mreža lančića neće postati prepreka protiv cestovne prašine. Obavezno posadite listopadno drveće () iza ograde. Kao opcija, višeslojne sadnje, koje će igrati ulogu branitelja od atmosferske prašine i čađe, postat će izvrsna zaštita.

Prisutnost teških metala u tlu nije rečenica, glavna stvar je pravodobno ih identificirati i neutralizirati.