Как выводить тяжелые металлы из почвы

Тяжелые металлы — наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

Почва – это поверхность земли, имеющая свойства, которые характеризуют как живую, так и неживую природу.

Почва является индикатором общей техногенной обстановки. Загрязнения поступают в почву с атмосферными осадками, поверхностными отходами. Также они вносятся в почвенный слой почвенными породами и подземными водами.

К группе тяжелых металлов относятся все цветные металлы с плотностью, превышающей плотность железа. Парадокс этих элементов состоит в том, что в определенных количествах они необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности растений и организмов.

Источники загрязнения тяжелыми металлами — это промышленные предприятия. Существует методика, по которой рассчитывается допустимая норма содержания металлов. При этом учитывается суммарная величина нескольких металлов Zc.

Выделяют 4 категории загрязнения земель металлами, которые учитываются в сельском хозяйстве:

допустимая;
умеренно опасная;
высоко-опасная;
чрезвычайно опасная.

Очень важна охрана почв. Постоянный контроль и мониторинг не позволяет выращивать сельскохозяйственную продукцию и вести выпас скота на загрязненных землях.

Тяжелые металлы, загрязняющие почву

Существует три класса опасности тяжелых металлов. Всемирная организация здравоохранения самыми опасными считает заражение свинцом, ртутью и кадмием. Но не менее вредна и высокая концентрация остальных элементов.

Ртуть

Загрязнение почвы ртутью происходит с попаданием в нее пестицидов, различных бытовых отходов, например люминесцентных ламп, элементов испорченных измерительных приборов.

По официальным данным годовой выброс ртути составляет более пяти тысяч тонн. Ртуть может поступать в организм человека из загрязненной почвы.

Если это происходит регулярно, могут возникнуть тяжелые расстройства работы многих органов, в том числе страдает и нервная система.

При ненадлежащем лечении отравления ртутью возможен летальный исход.

Свинец

Очень опасным для человека и всех живых организмов является свинец.

Он чрезвычайно токсичен. При добыче одной тонны свинца двадцать пять килограммов попадает в окружающую среду. Большое количество свинца поступает в почву с выделением выхлопных газов.

Зона загрязнения почвы вдоль трасс составляет свыше двухсот метров вокруг. Попадая в почву, свинец поглощается растениями, которые употребляют в пищу человек и животные, в том числе и скот, мясо которого также присутствует в нашем меню. От избытка свинца поражается центральная нервная система, головной мозг, печень и почки. Он опасен своим канцерогенным и мутагенным действием.

Кадмий

Огромной опасностью для организма человека является загрязнение почвы кадмием. Попадая в пищу, он вызывает деформацию скелета, остановку роста у детей и сильные боли в спине.

Медь и цинк

Высокая концентрация в почве этих элементов становится причиной того, что замедляется рост и ухудшается плодоношение растений, что приводит в конечном итоге к резкому уменьшению урожайности. У человека происходят изменения в мозге, печени и поджелудочной железе.

Молибден

Избыток молибдена вызывает подагру и поражения нервной системы.

Опасность тяжелых металлов заключается в том, что они плохо выводятся из организма, накапливаются в нем. Они могут образовывать очень токсичные соединения, легко переходят из одной среды в другую, не разлагаются. При этом они вызывают тяжелейшие заболевания, приводящие часто к необратимым последствиям.

Сурьма

Присутствует в некоторых рудах.

Входит в состав сплавов, используемых в различных производственных сферах.

Ее избыток вызывает тяжелые пищевые расстройства.

Мышьяк

Основным источником загрязнения почвы мышьяком являются вещества, с помощью которых борются с вредителями сельскохозяйственных растений, например гербициды, инсектициды. Мышьяк – это накапливающийся яд, вызывающий хронические отравления. Его соединения провоцируют заболевания нервной системы, мозга, кожных покровов.

Марганец

В почве и растениях наблюдается высокое содержание этого элемента.

При попадании в почву дополнительного количества марганца быстро создается его опасный избыток. На организме человека это сказывается в виде разрушения нервной системы.

Не менее опасен переизбыток и остальных тяжелых элементов.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что накопление тяжелых металлов в почве влечет за собой тяжелые последствия для состояния здоровья человека и окружающей среды в целом.

Основные методы борьбы с загрязнением почв тяжелыми металлами

Методы борьбы с загрязнением почвы тяжелыми металлами могут быть физическими, химическими и биологическими. Среди них можно выделить следующие способы:

Увеличение кислотности почвы повышает возможность загрязнения ее тяжелыми металлами. Поэтому внесение органических веществ и глины, известкование помогают в какой-то мере в борьбе с загрязнением.
Посев, скашивание и удаление с поверхности почвы некоторых растений, например клевера, существенно снижает концентрацию тяжелых металлов в почве. К тому же данный способ является совершенно экологичным.
Проведение детоксикации подземных вод, ее откачивание и очистка.
Прогнозирование и устранение миграции растворимой формы тяжелых металлов.
В некоторых особо тяжелых случаях требуется полное снятие почвенного слоя и замена его новым.

Читайте также: Наиболее распространенный тип почв в беларуси

Тяжелые металлы — наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

Почва – это поверхность земли, имеющая свойства, которые характеризуют как живую, так и неживую природу.

Тяжелые металлы, загрязняющие почву Ртуть
Свинец
Кадмий
Медь и цинк
Молибден

Мышьяк

допустимая;
умеренно опасная;
высоко-опасная;
чрезвычайно опасная.

Тяжелые металлы, загрязняющие почву

Ртуть

При ненадлежащем лечении отравления ртутью возможен летальный исход.

Свинец

Очень опасным для человека и всех живых организмов является свинец.

Кадмий

Медь и цинк

Молибден

Избыток молибдена вызывает подагру и поражения нервной системы.

Опасность тяжелых металлов заключается в том, что они плохо выводятся из организма, накапливаются в нем. Они могут образовывать очень токсичные соединения, легко переходят из одной среды в другую, не разлагаются. При этом они вызывают тяжелейшие заболевания, приводящие часто к необратимым последствиям.

Основные источники загрязнения

Выделяют антропогенные факторы и естественные источники. Первые возникают в результате хозяйственной деятельности людей, вторые – следствие естественных природных явлений.

Читайте также: Типы деградации почв россии

Промышленные отходы и выбросы

Металлургия, машиностроение, целлюлозно-бумажная промышленность производят вредные выбросы: мышьяк, цианистый калий, тяжелые металлы, катализаторы в огромном количестве вместе со стоками попадают в почву.

Предприятие теплоэнергетики

Для выработки тепла и энергии ТЭС используют уголь, газ, нефть – это не самые экологически чистые источники. При сжигании этих продуктов образуется шлак, оксид серы, сажа, летучая зола, газообразные продукты неполного сгорания. Все это загрязняет атмосферу. При сжигании каменного угля образуется зола, в которой содержатся тяжелые металлы. Золошлаковые отвалы отравляют почву, насыщая почву вредными составляющими.

Выхлопные газы транспортных средств

Двигатель внутреннего сгорания, применяемый в автомобилях, выделяет углеводороды и оксид азота. С выхлопными газами в атмосферу также попадают тяжелые металлы, например, свинец, один автомобиль за год вырабатывает около килограмма свинца. Все эти опасные соединения оседает вдоль дорог, накапливаясь в почве. Это не позволяет использовать эти земли для выращивание сельскохозяйственных культур.

Бытовые отходы

Ежедневно на городские свалки вывозятся тонны мусора и бытовых отходов. Неправильная утилизация батареек, ртутьсодержащих ламп, старых градусников ведет к тому, что в почву попадают тяжелые металлы. Они не разлагаются, а накапливаются в земле, создавая повышенный радиационный фон.

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Для получения высокого урожая фермеры применяют прикормки и удобрения. Они ускоряют рост плодов, но истощают почвенный слой, так как все эти прикормки и удобрения по природе – искусственные и содержат концентраты стимуляторов роста. Повышение их концентрации в почве ведет к образованию нитратов, нитритов и других вредных веществ.

Сточные воды, используемые для полива полей

Все сточные и канализационные воды проходят очистку, но это не гарантирует получения чистой воды, безвредной для окружающей среды. Уровень содержания отходов промышленного производства в ней по-прежнему высокий. Нередко воду из водоемов, в которые попадают канализационные сточные воды используют для полива полей. Это ведет к повышению содержания вредных химических соединений в почвенном слое.

Утечки нефти

Добыча и перевозка нефти сопряжена с большим риском. Ежегодно миллионы тонн этого природного ресурса попадает в воду и почву. Нефть токсична, испаряясь с поверхности почвы она попадает в атмосферу.

Захоронение радиоактивных отходов

В процессе ядерной реакции часть топлива превращается в энергию. Оставшиеся радиоактивные отходы (плутоний, цезий, стронций) необходимо утилизировать. Захоронение таких отходов происходит в гидросферу и литосферу планеты.

Кислотные дожди

Токсичные соединения, сажа, оксиды серы, опасные летучие соединения от производственных объектов попадают в атмосферные слои. Здесь они вступают в химическую реакцию с углекислотой, водой и солнечной радиацией образуя молекулы кислоты. В верхних слоях атмосферы из мельчайших капель воды и кислоты образуются облака, в виде осадков они выпадают на землю.

Естественные источники

Выветривание гор, извержение вулканов, выходящие из берегов реки – все это естественные процессы, в результате которых также происходит загрязнение почвенного слоя земли. Но природа самостоятельно способна исправлять негативные последствия, которые были получены экосистемой от извержений и ветра.

Прочие причины

Военные действия и испытания оружия – тоже источник загрязнения почвы. Современные боевые снаряды отличает повышенное содержание отравляющих веществ. Главная задача такого снаряда – массовое уничтожение врага на больших территориях. От применения такого снаряда гибнет все живое в радиусе действия, начинается деградация почвенного слоя.

Сурьма

Присутствует в некоторых рудах.
Входит в состав сплавов, используемых в различных производственных сферах.

Ее избыток вызывает тяжелые пищевые расстройства.

Мышьяк

Марганец

В почве и растениях наблюдается высокое содержание этого элемента.

Не менее опасен переизбыток и остальных тяжелых элементов.

Читайте также: Дерновые почвы генезис дерновых почв

Из чего состоит грунт?

Структура любой почвы представлена четырьмя следующими компонентами:

вода;
воздушные массы;
горная порода;
шар гумуса (перегноя).

Основной частью грунта является горная порода, в процентном соотношении она составляет до 50% всей массы той или иной почвы.

По особенностям внутренней структуры почвоведы выделяют несколько основных видов грунтов: песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые и другие. В зависимости от географического (широтного) расположения они бывают: черноземные (самые плодородные), дерново-подзолистые, лучные, серые лесные, красноземы и прочие.

Основные методы борьбы с загрязнением почв тяжелыми металлами

Увеличение кислотности почвы повышает возможность загрязнения ее тяжелыми металлами. Поэтому внесение органических веществ и глины, известкование помогают в какой-то мере в борьбе с загрязнением.
Посев, скашивание и удаление с поверхности почвы некоторых растений, например клевера, существенно снижает концентрацию тяжелых металлов в почве. К тому же данный способ является совершенно экологичным.
Проведение детоксикации подземных вод, ее откачивание и очистка.
Прогнозирование и устранение миграции растворимой формы тяжелых металлов.
В некоторых особо тяжелых случаях требуется полное снятие почвенного слоя и замена его новым.

Какие причины загрязнения грунта?

На насущный вопрос, с чем связано загрязнение почвы тяжелыми металлами, экологи отвечают: существует несколько основных причин. Наиболее сильно на загрязнение и деградацию почвы, ухудшение ее качества влияет:
1. Развитие промышленной деятельности человечества. Несмотря на то, что прогрессирование промышленной сферы позволило сделать человечеству большой прорыв в развитии, это сфера была и остается опасной для экологии и здоровья планеты. Связано это с тем, что массовая добыча полезных ископаемых, горных пород, создание шахт и рудников способствуют тому, что на поверхности почвы остается большое количество промышленных отходов, которые не распадаются и не перерабатываются на протяжении многих лет. Происходит загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами. Грунт становится непригодным для дальнейшего использования. 2. Развитие сельскохозяйственной сферы. В процессе развития сферы сельского хозяйства все большее количество удобрений и способов обработки взращиваемых культур перестали иметь натуральную основу и стали химическими. Использование химически активных веществ упрощает и улучшает процесс производства продуктов сельского хозяйства, увеличивает урожай. Однако, эти же химикаты становятся опасными и вредоносными для грунта и человечества. Как влияет загрязнение почвы на здоровье человека? Чужеродные вещества не разлагаются и не расщепляются в грунте, просачиваются в воду, отравляя и постепенно снижая плодородность и здоровье почвы. Химические вещества в сельском хозяйстве также отравляют растения, вызывают загрязнение и истощение почвы, становятся серьезной угрозой для атмосферы планеты. 3. Отходы и их утилизация. Несмотря на то, что промышленная сфера деятельности человека наносит ежегодно огромный удар по экологии и чистоте грунта своими отходами, сам человек загрязняет планету не меньше. В настоящее время главными показателями загрязнения почв химическими веществами являются естественные человеческие отходы жизнедеятельности, которые скапливаются в виде огромных куч биологического мусора. В отходах человека содержится большое количество токсичных веществ, которые негативным образом влияют на здоровье и функционирование грунта. 4. Нефтяные аварии. В процессе производства и транспортировки нефтяных продуктов немалое их количество может быть пролито или рассыпано на почву. Примеров этого явления за время производства нефти более чем достаточно. Нефть просачивается в грунт и попадает в грунтовые воды, которые пропитывают почву и провоцируют загрязнение почвы нефтепродуктами, делают ее непригодной для использования в дальнейшем, а воду — опасной для здоровья человека. 5. Кислотные дожди и их последствия. Кислотные дожди являются результатом промышленной деятельности человека. Испарение большого количества химических веществ в атмосферу приводит к их скапливанию и проникновению обратно в грунт в качестве дождя. Химические дожди могут значительным образом нанести урон растениям и грунту, поменять их биологическую структуру и сделать непригодными для дальнейшего использования или употребления в пищу.

Свежие записи
- Как избавиться от мошек в цветах комнатных растений
- Что добавить в воду чтобы цветы дольше стояли
- Какие цветы сочетаются друг с другом на клумбе
- Жмых от кофе как удобрение для комнатных цветов
- Белый липкий налет на комнатных цветах как избавиться
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности