Η μόλυνση του εδάφους με μόλυβδο είναι μέγιστη. Τα βαρέα μέταλλα είναι τα πιο επικίνδυνα στοιχεία που μπορούν να μολύνουν το έδαφος
Η ρύπανση του εδάφους με βαρέα μέταλλα έχει διαφορετικές πηγές:
1. Απόβλητα από τη βιομηχανία μεταλλουργίας.
2. Βιομηχανικές εκπομπές.
3. Προϊόντα καύσης καυσίμων.
4. καυσαέρια αυτοκινήτων.
5. μέσα χημικοποίησης της γεωργίας.
Οι μεταλλουργικές επιχειρήσεις εκπέμπουν ετησίως περισσότερους από 150 χιλιάδες τόνους χαλκού, 120 χιλιάδες τόνους ψευδάργυρου, περίπου 90 χιλιάδες τόνους μολύβδου, 12 χιλιάδες τόνους νικέλιο, 1,5 χιλιάδες τόνους μολυβδαίνιο, περίπου 800 τόνους κοβαλτίου και περίπου 30 τόνους υδραργύρου. επιφάνεια της γης. Για 1 γραμμάριο blister χαλκού, τα απόβλητα από τη βιομηχανία τήξης χαλκού περιέχουν 2,09 τόνους σκόνης, η οποία περιέχει έως και 15% χαλκό, 60% οξείδιο σιδήρου και 4% αρσενικό, υδράργυρο, ψευδάργυρο και μόλυβδο το καθένα. Τα απόβλητα από τη μηχανική και τη χημική βιομηχανία περιέχουν έως και 1.000 mg/kg μολύβδου, έως 3.000 mg/kg χαλκού, έως 10.000 mg/kg χρωμίου και σιδήρου, έως 100 g/kg φωσφόρου και έως 10 g/kg μαγγανίου και νικελίου. Στη Σιλεσία, χωματερές με περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο από 2 έως 12% και μόλυβδο από 0,5 έως 3% συσσωρεύονται γύρω από τις εγκαταστάσεις ψευδαργύρου και τα μεταλλεύματα με περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο 1,8% εκμεταλλεύονται στις ΗΠΑ.
Με τα καυσαέρια, περισσότεροι από 250 χιλιάδες τόνοι μολύβδου ετησίως εισέρχονται στην επιφάνεια του εδάφους. είναι ο κύριος ρύπος του εδάφους με μόλυβδο.
Τα βαρέα μέταλλα εισέρχονται στο έδαφος μαζί με λιπάσματα, στα οποία περιλαμβάνονται ως πρόσμειξη, καθώς και με βιοκτόνα.
Ο L. G. Bondarev (1976) υπολόγισε την πιθανή εισροή βαρέων μετάλλων στην επιφάνεια της κάλυψης του εδάφους ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων ανθρώπινης παραγωγής με την πλήρη εξάντληση των αποθεμάτων μεταλλεύματος, στην καύση των υφιστάμενων αποθεμάτων άνθρακα και τύρφης, και συγκρίνοντάς τα με πιθανές αποθέματα μετάλλων που έχουν συσσωρευτεί στη χουμόσφαιρα μέχρι σήμερα. Η εικόνα που προκύπτει μας επιτρέπει να πάρουμε μια ιδέα για τις αλλαγές που μπορεί να προκαλέσει ένα άτομο μέσα σε 500-1000 χρόνια, για τις οποίες θα υπάρχουν αρκετά εξερευνημένα ορυκτά.
Πιθανή είσοδος μετάλλων στη βιόσφαιρα σε περίπτωση εξάντλησης αξιόπιστων αποθεμάτων μεταλλευμάτων, άνθρακα, τύρφης, εκατομμυρίων τόνων
|
Ολική τεχνολογική απελευθέρωση μετάλλων |
Περιέχεται στη χιουμορόσφαιρα |
Η αναλογία τεχνολογικών εκπομπών προς περιεχόμενο στην ανθρώπινη σφαίρα |
|
Η αναλογία αυτών των τιμών καθιστά δυνατή την πρόβλεψη της κλίμακας των επιπτώσεων της ανθρώπινης δραστηριότητας στο περιβάλλον, κυρίως στην κάλυψη του εδάφους.
Η τεχνολογική είσοδος μετάλλων στο έδαφος, η στερέωσή τους σε χούμους ορίζοντες στο προφίλ του εδάφους στο σύνολό τους δεν μπορεί να είναι ομοιόμορφη. Η ανομοιομορφία και η αντίθεσή του σχετίζονται κυρίως με την πυκνότητα του πληθυσμού. Εάν αυτή η σχέση θεωρηθεί αναλογική, τότε το 37,3% όλων των μετάλλων θα διασκορπιστεί μόνο στο 2% της κατοικημένης γης.
Η κατανομή των βαρέων μετάλλων στην επιφάνεια του εδάφους καθορίζεται από πολλούς παράγοντες. Εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των πηγών ρύπανσης, τα μετεωρολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής, τους γεωχημικούς παράγοντες και τις συνθήκες του τοπίου γενικότερα.
Η πηγή της ρύπανσης καθορίζει γενικά την ποιότητα και την ποσότητα του προϊόντος που απορρίπτεται. Σε αυτή την περίπτωση, ο βαθμός διασποράς του εξαρτάται από το ύψος της εκτίναξης. Η ζώνη μέγιστης ρύπανσης εκτείνεται σε απόσταση ίση με 10-40 φορές το ύψος του σωλήνα σε υψηλή και θερμή εκφόρτιση, 5-20 φορές το ύψος του σωλήνα σε χαμηλή βιομηχανική εκκένωση. Η διάρκεια της εκπομπής των σωματιδίων στην ατμόσφαιρα εξαρτάται από τη μάζα και τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες. Όσο πιο βαριά είναι τα σωματίδια, τόσο πιο γρήγορα καθιζάνουν.
Η άνιση τεχνολογική κατανομή των μετάλλων επιδεινώνεται από την ετερογένεια του γεωχημικού περιβάλλοντος στα φυσικά τοπία. Από αυτή την άποψη, προκειμένου να προβλεφθεί η πιθανή ρύπανση από τεχνολογικά προϊόντα και να αποφευχθούν ανεπιθύμητες συνέπειες της ανθρώπινης δραστηριότητας, είναι απαραίτητο να κατανοηθούν οι νόμοι της γεωχημείας, οι νόμοι της μετανάστευσης χημικών στοιχείων σε διάφορα φυσικά τοπία ή γεωχημικές ρυθμίσεις.
Τα χημικά στοιχεία και οι ενώσεις τους που εισέρχονται στο έδαφος υφίστανται μια σειρά μετασχηματισμών, διασκορπίζονται ή συσσωρεύονται ανάλογα με τη φύση των γεωχημικών φραγμών που είναι εγγενείς στη δεδομένη περιοχή. Η έννοια των γεωχημικών φραγμών διατυπώθηκε από τον A.I. Perelman (1961) ως τμήματα της ζώνης υπεργένεσης, όπου οι αλλαγές στις συνθήκες μετανάστευσης οδηγούν στη συσσώρευση χημικών στοιχείων. Η ταξινόμηση των φραγμών βασίζεται στους τύπους μετανάστευσης των στοιχείων. Σε αυτή τη βάση, ο A.I. Perelman διακρίνει τέσσερις τύπους και διάφορες κατηγορίες γεωχημικών φραγμών:
1. εμπόδια - για όλα τα στοιχεία που ανακατανέμονται βιογεωχημικά και ταξινομούνται από ζωντανούς οργανισμούς (οξυγόνο, άνθρακας, υδρογόνο, ασβέστιο, κάλιο, άζωτο, πυρίτιο, μαγγάνιο κ.λπ.).
2. Φυσικά και χημικά εμπόδια:
1) οξειδωτικό - σίδηρος ή σίδηρος-μαγγάνιο (σίδηρος, μαγγάνιο), μαγγάνιο (μαγγάνιο), θείο (θείο).
2) αναγωγικό - σουλφίδιο (σίδηρος, ψευδάργυρος, νικέλιο, χαλκός, κοβάλτιο, μόλυβδος, αρσενικό, κ.λπ.), gley (βανάδιο, χαλκός, ασήμι, σελήνιο).
3) θειικό (βάριο, ασβέστιο, στρόντιο).
4) αλκαλικό (σίδηρος, ασβέστιο, μαγνήσιο, χαλκός, στρόντιο, νικέλιο κ.λπ.)
5) όξινο (οξείδιο του πυριτίου).
6) εξάτμιση (ασβέστιο, νάτριο, μαγνήσιο, θείο, φθόριο κ.λπ.)
7) προσρόφηση (ασβέστιο, κάλιο, μαγνήσιο, φώσφορος, θείο, μόλυβδος κ.λπ.)
8) θερμοδυναμική (ασβέστιο, θείο).
3. Μηχανικά εμπόδια (σίδηρος, τιτάνιο, χρώμιο, νικέλιο, κ.λπ.);
4. τεχνογενή εμπόδια.
Τα γεωχημικά εμπόδια δεν υπάρχουν μεμονωμένα, αλλά σε συνδυασμό μεταξύ τους, σχηματίζοντας πολύπλοκα συμπλέγματα. Ρυθμίζουν τη στοιχειακή σύνθεση των ροών των ουσιών και η λειτουργία των οικοσυστημάτων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από αυτά.
Τα προϊόντα της τεχνογένεσης, ανάλογα με τη φύση τους και το τοπίο στο οποίο εμπίπτουν, μπορούν είτε να υποστούν επεξεργασία με φυσικές διαδικασίες και να μην προκαλέσουν σημαντικές αλλαγές στη φύση είτε να διατηρηθούν και να συσσωρευτούν, έχοντας επιζήμια επίδραση σε όλα τα έμβια όντα.
Και οι δύο διαδικασίες καθορίζονται από διάφορους παράγοντες, η ανάλυση των οποίων καθιστά δυνατή την κρίση του επιπέδου βιοχημικής σταθερότητας του τοπίου και την πρόβλεψη της φύσης των αλλαγών τους στη φύση υπό την επίδραση της τεχνογένεσης. Τα αυτόνομα τοπία αναπτύσσουν διαδικασίες αυτοκαθαρισμού από την τεχνογενή ρύπανση, καθώς τα προϊόντα της τεχνογένεσης διασπείρονται από τα επιφανειακά και τα υπεδάφια νερά. Σε συσσωρευτικά τοπία συσσωρεύονται και συντηρούνται προϊόντα τεχνογένεσης.
|
Βιομηχανικά απόβλητα, kg/l |
Έδαφος, mg/kg |
Φυτά, mg/kg |
Πόσιμο νερό, mg/l |
Αέρας, mg / m 3 |
MPC στο ανθρώπινο αίμα, mg/l |
|
* Κοντά σε αυτοκινητόδρομους ανάλογα με τον όγκο της κυκλοφορίας και την απόσταση από τον αυτοκινητόδρομο
Η αυξανόμενη προσοχή στην προστασία του περιβάλλοντος έχει προκαλέσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις επιπτώσεις των βαρέων μετάλλων στο έδαφος.
Από ιστορικής άποψης, το ενδιαφέρον για αυτό το πρόβλημα προέκυψε με τη μελέτη της γονιμότητας του εδάφους, καθώς στοιχεία όπως ο σίδηρος, το μαγγάνιο, ο χαλκός, ο ψευδάργυρος, το μολυβδαίνιο και πιθανώς το κοβάλτιο είναι πολύ σημαντικά για τη ζωή των φυτών και, ως εκ τούτου, για τα ζώα και τον άνθρωπο.
Είναι γνωστά και ως ιχνοστοιχεία γιατί τα χρειάζονται τα φυτά σε μικρές ποσότητες. Η ομάδα των ιχνοστοιχείων περιλαμβάνει επίσης μέταλλα, η περιεκτικότητα των οποίων στο έδαφος είναι αρκετά υψηλή, για παράδειγμα, ο σίδηρος, ο οποίος αποτελεί μέρος των περισσότερων εδαφών και κατέχει την τέταρτη θέση στη σύνθεση του φλοιού της γης (5%) μετά το οξυγόνο (46,6%) ), πυρίτιο (27,7%) και αλουμίνιο (8,1%).
Όλα τα ιχνοστοιχεία μπορεί να έχουν αρνητική επίδραση στα φυτά εάν η συγκέντρωση των διαθέσιμων μορφών τους υπερβαίνει ορισμένα όρια. Ορισμένα βαρέα μέταλλα, όπως ο υδράργυρος, ο μόλυβδος και το κάδμιο, που δεν φαίνεται να είναι πολύ σημαντικά για τα φυτά και τα ζώα, είναι επικίνδυνα για την ανθρώπινη υγεία ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις.
Καυσαέρια από οχήματα, απομάκρυνση στο χωράφι ή εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, άρδευση με λύματα, απόβλητα, υπολείμματα και εκπομπές από τη λειτουργία ορυχείων και βιομηχανικών χώρων, εφαρμογή φωσφόρου και οργανικών λιπασμάτων, χρήση φυτοφαρμάκων κ.λπ. οδήγησε σε αύξηση της συγκέντρωσης βαρέων μετάλλων στο έδαφος.
Εφόσον τα βαρέα μέταλλα είναι σταθερά συνδεδεμένα με τα συστατικά μέρη του εδάφους και είναι δύσκολο να προσπελαστούν, οι αρνητικές επιπτώσεις τους στο έδαφος και στο περιβάλλον θα είναι αμελητέες. Ωστόσο, εάν οι εδαφικές συνθήκες επιτρέπουν στα βαρέα μέταλλα να περάσουν στο εδαφικό διάλυμα, υπάρχει άμεσος κίνδυνος μόλυνσης του εδάφους, υπάρχει πιθανότητα διείσδυσής τους στα φυτά, καθώς και στο ανθρώπινο σώμα και στα ζώα που καταναλώνουν αυτά τα φυτά. Επιπλέον, τα βαρέα μέταλλα μπορεί να είναι ρύποι των φυτών και των υδάτινων σωμάτων ως αποτέλεσμα της χρήσης ιλύος καθαρισμού λυμάτων. Ο κίνδυνος μόλυνσης των εδαφών και των φυτών εξαρτάται από: τον τύπο των φυτών. μορφές χημικών ενώσεων στο έδαφος. η παρουσία στοιχείων που εξουδετερώνουν την επίδραση βαρέων μετάλλων και ουσιών που σχηματίζουν σύνθετες ενώσεις μαζί τους. από διεργασίες προσρόφησης και εκρόφησης· την ποσότητα των διαθέσιμων μορφών αυτών των μετάλλων στο έδαφος και στο έδαφος και στις κλιματολογικές συνθήκες. Επομένως, η αρνητική επίδραση των βαρέων μετάλλων εξαρτάται ουσιαστικά από την κινητικότητά τους, δηλ. διαλυτότητα.
Τα βαρέα μέταλλα χαρακτηρίζονται κυρίως από μεταβλητό σθένος, χαμηλή διαλυτότητα των υδροξειδίων τους, υψηλή ικανότητα σχηματισμού σύνθετων ενώσεων και, φυσικά, κατιονική ικανότητα.
Οι παράγοντες που συμβάλλουν στην κατακράτηση των βαρέων μετάλλων από το έδαφος περιλαμβάνουν: ανταλλαγή προσρόφησης της επιφάνειας αργίλου και χούμου, σχηματισμός σύνθετων ενώσεων με χούμο, επιφανειακή προσρόφηση και απόφραξη (διάλυση ή απορρόφηση της ικανότητας αερίων από τηγμένα ή στερεά μέταλλα) ενυδατωμένα οξείδια αλουμινίου, σιδήρου, μαγγανίου κ.λπ., καθώς και ο σχηματισμός αδιάλυτων ενώσεων, ιδιαίτερα κατά την αναγωγή.
Τα βαρέα μέταλλα στο εδαφικό διάλυμα εμφανίζονται τόσο σε ιοντικές όσο και σε δεσμευμένες μορφές, οι οποίες βρίσκονται σε μια ορισμένη ισορροπία (Εικ. 1).
Στο σχήμα, το Lp είναι διαλυτοί συνδέτες, οι οποίοι είναι οργανικά οξέα με χαμηλό μοριακό βάρος, και το Ln είναι αδιάλυτο. Η αντίδραση των μετάλλων (Μ) με χουμικές ουσίες περιλαμβάνει επίσης εν μέρει ανταλλαγή ιόντων.
Φυσικά, άλλες μορφές μετάλλων μπορεί να υπάρχουν στο έδαφος που δεν συμμετέχουν άμεσα σε αυτήν την ισορροπία, για παράδειγμα, μέταλλα από το κρυσταλλικό πλέγμα πρωτογενών και δευτερογενών ορυκτών, καθώς και μέταλλα από ζωντανούς οργανισμούς και τα νεκρά υπολείμματά τους.
Η παρατήρηση των αλλαγών στα βαρέα μέταλλα στο έδαφος είναι αδύνατη χωρίς γνώση των παραγόντων που καθορίζουν την κινητικότητά τους. Οι διαδικασίες κίνησης κατακράτησης που καθορίζουν τη συμπεριφορά των βαρέων μετάλλων στο έδαφος διαφέρουν ελάχιστα από τις διαδικασίες που καθορίζουν τη συμπεριφορά άλλων κατιόντων. Αν και μερικές φορές τα βαρέα μέταλλα βρίσκονται στα εδάφη σε χαμηλές συγκεντρώσεις, σχηματίζουν σταθερά σύμπλοκα με οργανικές ενώσεις και εισέρχονται σε συγκεκριμένες αντιδράσεις προσρόφησης πιο εύκολα από τα μέταλλα των αλκαλίων και των αλκαλικών γαιών.
Η μετανάστευση των βαρέων μετάλλων στα εδάφη μπορεί να συμβεί με υγρό και εναιώρημα με τη βοήθεια ριζών φυτών ή μικροοργανισμών του εδάφους. Η μετανάστευση των διαλυτών ενώσεων συμβαίνει μαζί με το εδαφικό διάλυμα (διάχυση) ή με τη μετακίνηση του ίδιου του υγρού. Η έκπλυση από άργιλο και οργανική ύλη οδηγεί στη μετανάστευση όλων των μετάλλων που σχετίζονται με αυτά. Η μετανάστευση πτητικών ουσιών σε αέρια μορφή, όπως ο διμεθυλυδράργυρος, είναι τυχαία και αυτός ο τρόπος κίνησης δεν έχει ιδιαίτερη σημασία. Η μετανάστευση στη στερεά φάση και η διείσδυση στο κρυσταλλικό πλέγμα είναι περισσότερο ένας μηχανισμός σύνδεσης παρά μια κίνηση.
Τα βαρέα μέταλλα μπορούν να εισαχθούν ή να προσροφηθούν από μικροοργανισμούς, οι οποίοι με τη σειρά τους είναι σε θέση να συμμετέχουν στη μετανάστευση των αντίστοιχων μετάλλων.
Οι γαιοσκώληκες και άλλοι οργανισμοί μπορούν να διευκολύνουν τη μετανάστευση των βαρέων μετάλλων μηχανικά ή βιολογικά αναμιγνύοντας το έδαφος ή ενσωματώνοντας τα μέταλλα στους ιστούς τους.
Από όλους τους τύπους μετανάστευσης, το πιο σημαντικό είναι η μετανάστευση στην υγρή φάση, επειδή τα περισσότερα μέταλλα εισέρχονται στο έδαφος σε διαλυτή μορφή ή με τη μορφή υδατικού εναιωρήματος, και σχεδόν όλες οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ βαρέων μετάλλων και υγρών συστατικών του εδάφους συμβαίνουν σε τη διεπιφάνεια της υγρής και στερεάς φάσης.
Τα βαρέα μέταλλα στο έδαφος μέσω της τροφικής αλυσίδας εισέρχονται στα φυτά και στη συνέχεια καταναλώνονται από ζώα και ανθρώπους. Διάφοροι βιολογικοί φραγμοί εμπλέκονται στον κύκλο των βαρέων μετάλλων, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται επιλεκτική βιοσυσσώρευση, η οποία προστατεύει τους ζωντανούς οργανισμούς από την περίσσεια αυτών των στοιχείων. Ωστόσο, η δραστηριότητα των βιολογικών φραγμών είναι περιορισμένη και τις περισσότερες φορές τα βαρέα μέταλλα συγκεντρώνονται στο έδαφος. Η αντοχή των εδαφών στη ρύπανση από αυτά είναι διαφορετική ανάλογα με τη ρυθμιστική ικανότητα.
Εδάφη με υψηλή προσροφητική ικανότητα αντίστοιχα και υψηλή περιεκτικότητα σε άργιλο, καθώς και οργανική ουσία, μπορούν να διατηρήσουν αυτά τα στοιχεία, ιδιαίτερα στους ανώτερους ορίζοντες. Αυτό είναι χαρακτηριστικό για ανθρακικά εδάφη και εδάφη με ουδέτερη αντίδραση. Σε αυτά τα εδάφη, η ποσότητα των τοξικών ενώσεων που μπορούν να ξεπλυθούν στα υπόγεια ύδατα και να απορροφηθούν από τα φυτά είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στα αμμώδη όξινα εδάφη. Ωστόσο, υπάρχει μεγάλος κίνδυνος αύξησης της συγκέντρωσης των στοιχείων σε τοξικά, γεγονός που προκαλεί ανισορροπία φυσικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών στο έδαφος. Τα βαρέα μέταλλα, που κατακρατούνται από τα οργανικά και κολλοειδή μέρη του εδάφους, περιορίζουν σημαντικά τη βιολογική δραστηριότητα, αναστέλλουν τις διαδικασίες υττροποίησης, οι οποίες είναι σημαντικές για τη γονιμότητα του εδάφους.
Τα αμμώδη εδάφη, τα οποία χαρακτηρίζονται από χαμηλή ικανότητα απορρόφησης, καθώς και τα όξινα εδάφη, συγκρατούν πολύ ασθενώς τα βαρέα μέταλλα, με εξαίρεση το μολυβδαίνιο και το σελήνιο. Ως εκ τούτου, απορροφώνται εύκολα από τα φυτά, και μερικά από αυτά ακόμη και σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις έχουν τοξική δράση.
Η περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο στο έδαφος κυμαίνεται από 10 έως 800 mg/kg, αν και τις περισσότερες φορές είναι 30-50 mg/kg. Η συσσώρευση υπερβολικών ποσοτήτων ψευδαργύρου επηρεάζει αρνητικά τις περισσότερες διεργασίες του εδάφους: προκαλεί αλλαγή στις φυσικές και φυσικοχημικές ιδιότητες του εδάφους και μειώνει τη βιολογική δραστηριότητα. Ο ψευδάργυρος αναστέλλει τη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών, με αποτέλεσμα να διαταράσσονται οι διαδικασίες σχηματισμού οργανικής ουσίας στα εδάφη. Η περίσσεια ψευδαργύρου στο εδαφικό κάλυμμα εμποδίζει τη ζύμωση της αποσύνθεσης της κυτταρίνης, την αναπνοή και τη δράση της ουρεάσης.
Τα βαρέα μέταλλα, που προέρχονται από το έδαφος στα φυτά, μεταδίδονται μέσω τροφικών αλυσίδων, έχουν τοξική επίδραση στα φυτά, στα ζώα και στον άνθρωπο.
Μεταξύ των πιο τοξικών στοιχείων, πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αναφερθεί ο υδράργυρος, ο οποίος αποτελεί τον μεγαλύτερο κίνδυνο με τη μορφή μιας εξαιρετικά τοξικής ένωσης - του μεθυλυδράργυρου. Ο υδράργυρος εισέρχεται στην ατμόσφαιρα όταν καίγεται άνθρακας και όταν το νερό εξατμίζεται από μολυσμένα υδατικά συστήματα. Με τις αέριες μάζες, μπορεί να μεταφερθεί και να αποτεθεί σε εδάφη σε ορισμένες περιοχές. Μελέτες έχουν δείξει ότι ο υδράργυρος απορροφάται καλά στα ανώτερα εκατοστά του χουμο-συσσωρευτικού ορίζοντα διαφορετικών τύπων εδαφών αργιλώδους μηχανικής σύστασης. Η μετακίνησή του κατά μήκος του προφίλ και η έκπλυση του προφίλ του εδάφους σε τέτοια εδάφη είναι ασήμαντη. Ωστόσο, σε εδάφη ελαφριάς μηχανικής σύστασης, όξινα και εξαντλημένα σε χούμο, οι διαδικασίες μετανάστευσης υδραργύρου εντείνονται. Σε τέτοια εδάφη εκδηλώνεται και η διαδικασία εξάτμισης οργανικών ενώσεων υδραργύρου, που έχουν ιδιότητες πτητικότητας.
Όταν εφαρμόστηκε υδράργυρος σε αμμώδη, αργιλώδη και τύρφη εδάφη σε αναλογία 200 και 100 kg/ha, η καλλιέργεια σε αμμώδες έδαφος πέθανε εντελώς, ανεξάρτητα από το επίπεδο ασβεστοποίησης. Στο τυρφικό έδαφος, η απόδοση μειώθηκε. Σε αργιλώδες έδαφος, παρατηρήθηκε μείωση της απόδοσης μόνο σε χαμηλή δόση ασβέστη.
Ο μόλυβδος έχει επίσης την ικανότητα να μεταδίδεται μέσω των τροφικών αλυσίδων, συσσωρευόμενος στους ιστούς των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων. Μια δόση μολύβδου ίση με 100 mg/kg ξηρού βάρους ζωοτροφής θεωρείται θανατηφόρα για τα ζώα.
Η σκόνη μολύβδου κατακάθεται στην επιφάνεια του εδάφους, απορροφάται από οργανικές ουσίες, κινείται κατά μήκος του προφίλ με εδαφικά διαλύματα, αλλά μεταφέρεται από το προφίλ του εδάφους σε μικρές ποσότητες.
Λόγω των διαδικασιών μετανάστευσης σε όξινες συνθήκες, σχηματίζονται τεχνογενείς ανωμαλίες μολύβδου σε εδάφη μήκους 100 μ. Ο μόλυβδος από τα εδάφη εισέρχεται στα φυτά και συσσωρεύεται σε αυτά. Στους κόκκους του σιταριού και του κριθαριού, η ποσότητα του είναι 5-8 φορές υψηλότερη από την περιεκτικότητα του υποβάθρου, στις κορυφές, τις πατάτες - περισσότερες από 20 φορές, στους κονδύλους - περισσότερο από 26 φορές.
Το κάδμιο, όπως το βανάδιο και ο ψευδάργυρος, συσσωρεύονται στο χούμο στρώμα των εδαφών. Η φύση της κατανομής του στο προφίλ του εδάφους και στο τοπίο έχει προφανώς πολλά κοινά με άλλα μέταλλα, ιδιαίτερα με τη φύση της κατανομής του μολύβδου.
Ωστόσο, το κάδμιο είναι λιγότερο σταθερά στερεωμένο στο προφίλ του εδάφους από τον μόλυβδο. Η μέγιστη απορρόφηση καδμίου είναι χαρακτηριστική των ουδέτερων και αλκαλικών εδαφών με υψηλή περιεκτικότητα σε χούμο και υψηλή ικανότητα απορρόφησης. Η περιεκτικότητά του στα ποδζολικά εδάφη μπορεί να κυμαίνεται από εκατοστά έως 1 mg/kg, στα chernozems - έως 15-30, και στα ερυθρά εδάφη - έως και 60 mg/kg.
Πολλά ασπόνδυλα του εδάφους συγκεντρώνουν κάδμιο στο σώμα τους. Το κάδμιο απορροφάται από τους γαιοσκώληκες, τις ψείρες του ξύλου και τα σαλιγκάρια 10-15 φορές πιο ενεργά από τον μόλυβδο και τον ψευδάργυρο. Το κάδμιο είναι τοξικό για τα γεωργικά φυτά και ακόμη κι αν οι υψηλές συγκεντρώσεις καδμίου δεν έχουν αξιοσημείωτη επίδραση στις αποδόσεις των καλλιεργειών, η τοξικότητά του επηρεάζει την αλλαγή στην ποιότητα του προϊόντος, καθώς η περιεκτικότητα σε κάδμιο αυξάνεται στα φυτά.
Το αρσενικό εισέρχεται στο έδαφος με προϊόντα καύσης άνθρακα, με απόβλητα από τη μεταλλουργική βιομηχανία και από εργοστάσια λιπασμάτων. Το αρσενικό συγκρατείται πιο έντονα σε εδάφη που περιέχουν ενεργές μορφές σιδήρου, αλουμινίου και ασβεστίου. Η τοξικότητα του αρσενικού στα εδάφη είναι γνωστή. Η μόλυνση του εδάφους με αρσενικό προκαλεί, για παράδειγμα, το θάνατο γαιοσκωλήκων. Η περιεκτικότητα υποβάθρου σε αρσενικό στα εδάφη είναι εκατοστά του χιλιοστόγραμμα ανά κιλό εδάφους.
Το φθόριο και οι ενώσεις του χρησιμοποιούνται ευρέως σε πυρηνικές, πετρελαϊκές, χημικές και άλλες βιομηχανίες. Εισέρχεται στο έδαφος με εκπομπές από μεταλλουργικές επιχειρήσεις, ειδικότερα, εργοστάσια αλουμινίου, αλλά και ως ακαθαρσίες όταν εφαρμόζονται υπερφωσφορικά και κάποια άλλα εντομοκτόνα.
Μολύνοντας το έδαφος, το φθόριο προκαλεί μείωση της απόδοσης όχι μόνο λόγω των άμεσων τοξικών επιδράσεων, αλλά και αλλάζοντας την αναλογία των θρεπτικών ουσιών στο έδαφος. Η μεγαλύτερη προσρόφηση φθορίου συμβαίνει σε εδάφη με καλά ανεπτυγμένο εδαφοαπορροφητικό σύμπλεγμα. Οι διαλυτές ενώσεις φθορίου κινούνται κατά μήκος του προφίλ του εδάφους με το καθοδικό ρεύμα των εδαφικών διαλυμάτων και μπορούν να εισέλθουν στα υπόγεια ύδατα. Η μόλυνση του εδάφους με φθοριούχες ενώσεις καταστρέφει τη δομή του εδάφους και μειώνει τη διαπερατότητα του εδάφους στο νερό.
Ο ψευδάργυρος και ο χαλκός είναι λιγότερο τοξικοί από τα ονομαζόμενα βαρέα μέταλλα, αλλά η περίσσεια τους στα απόβλητα της μεταλλουργικής βιομηχανίας μολύνει το έδαφος και έχει καταθλιπτική επίδραση στην ανάπτυξη μικροοργανισμών, μειώνει την ενζυματική δραστηριότητα των εδαφών και μειώνει την απόδοση των φυτών.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η τοξικότητα των βαρέων μετάλλων αυξάνεται με τη συνδυασμένη επίδρασή τους στους ζωντανούς οργανισμούς στο έδαφος. Η συνδυασμένη δράση ψευδαργύρου και καδμίου έχει αρκετές φορές ισχυρότερη ανασταλτική δράση στους μικροοργανισμούς από ό,τι με την ίδια συγκέντρωση κάθε στοιχείου ξεχωριστά.
Δεδομένου ότι τα βαρέα μέταλλα βρίσκονται συνήθως σε διάφορους συνδυασμούς τόσο σε προϊόντα καύσης καυσίμων όσο και σε εκπομπές από τη μεταλλουργική βιομηχανία, η επίδρασή τους στο περιβάλλον γύρω από τις πηγές ρύπανσης είναι ισχυρότερη από την αναμενόμενη με βάση τη συγκέντρωση μεμονωμένων στοιχείων.
Κοντά στις επιχειρήσεις, οι φυσικές φυτοκενώσεις των επιχειρήσεων γίνονται πιο ομοιόμορφες στη σύνθεση των ειδών, καθώς πολλά είδη δεν μπορούν να αντέξουν την αύξηση της συγκέντρωσης βαρέων μετάλλων στο έδαφος. Ο αριθμός των ειδών μπορεί να μειωθεί σε 2-3, και μερικές φορές στο σχηματισμό μονοκαινόζων.
Στις φυτοκαινώσεις των δασών, οι λειχήνες και τα βρύα είναι τα πρώτα που αντιδρούν στη ρύπανση. Το στρώμα δέντρου είναι το πιο σταθερό. Ωστόσο, η παρατεταμένη ή υψηλής έντασης έκθεση προκαλεί σε αυτό φαινόμενα ανθεκτικά στην ξηρασία.
Το έδαφος είναι η επιφάνεια της γης, η οποία έχει ιδιότητες που χαρακτηρίζουν τόσο τη ζωντανή όσο και την άψυχη φύση.
Το έδαφος είναι δείκτης του συνόλου.Η ρύπανση εισέρχεται στο έδαφος με ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις, επιφανειακά απόβλητα. Εισάγονται επίσης στο στρώμα του εδάφους από εδαφικά πετρώματα και υπόγεια ύδατα.
Η ομάδα των βαρέων μετάλλων περιλαμβάνει όλα με πυκνότητα μεγαλύτερη από την πυκνότητα του σιδήρου. Το παράδοξο αυτών των στοιχείων είναι ότι είναι απαραίτητα σε ορισμένες ποσότητες για τη διασφάλιση της κανονικής λειτουργίας των φυτών και των οργανισμών.
Αλλά η περίσσευσή τους μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή ασθένεια, ακόμη και θάνατο. Ο τροφικός κύκλος προκαλεί την είσοδο επιβλαβών ενώσεων στον ανθρώπινο οργανισμό και συχνά προκαλεί μεγάλη βλάβη στην υγεία.
Πηγές ρύπανσης από βαρέα μέταλλα είναι. Υπάρχει μια μέθοδος με την οποία υπολογίζεται η επιτρεπόμενη περιεκτικότητα σε μέταλλο. Αυτό λαμβάνει υπόψη τη συνολική αξία πολλών μετάλλων Zc.
- αποδεκτός;
- μετρίως επικίνδυνο?
- υψηλά επικίνδυνο?
- εξαιρετικά επικίνδυνο.
Η προστασία του εδάφους είναι πολύ σημαντική. Ο συνεχής έλεγχος και παρακολούθηση δεν επιτρέπει την καλλιέργεια γεωργικών προϊόντων και τη βοσκή ζώων σε μολυσμένα εδάφη.
Βαρέα μέταλλα που ρυπαίνουν το έδαφος
Υπάρχουν τρεις κατηγορίες κινδύνου βαρέων μετάλλων. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας θεωρεί ότι ο μόλυβδος, ο υδράργυρος και το κάδμιο είναι τα πιο επικίνδυνα.Αλλά όχι λιγότερο επιβλαβής είναι η υψηλή συγκέντρωση άλλων στοιχείων.
Ερμής
Η ρύπανση του εδάφους με υδράργυρο συμβαίνει με την είσοδο φυτοφαρμάκων, διαφόρων οικιακών απορριμμάτων, όπως λαμπτήρων φθορισμού, και στοιχείων κατεστραμμένων οργάνων μέτρησης σε αυτό.
Σύμφωνα με επίσημα στοιχεία, η ετήσια απελευθέρωση υδραργύρου είναι πάνω από πέντε χιλιάδες τόνους. Ο υδράργυρος μπορεί να εισέλθει στο ανθρώπινο σώμα από μολυσμένο έδαφος.
Εάν αυτό συμβαίνει τακτικά, μπορεί να εμφανιστούν σοβαρές διαταραχές της εργασίας πολλών οργάνων, συμπεριλαμβανομένου του νευρικού συστήματος.
Με ακατάλληλη θεραπεία, είναι δυνατή μια θανατηφόρα έκβαση.
Οδηγω
Ο μόλυβδος είναι πολύ επικίνδυνος για τον άνθρωπο και όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
Είναι εξαιρετικά τοξικό. Όταν εξορύσσεται ένας τόνος μολύβδου, απελευθερώνονται είκοσι πέντε κιλά στο περιβάλλον. Μεγάλη ποσότητα μολύβδου εισέρχεται στο έδαφος με την απελευθέρωση καυσαερίων. 
Η ζώνη ρύπανσης του εδάφους κατά μήκος των διαδρομών είναι πάνω από διακόσια μέτρα γύρω. Μόλις μπει στο έδαφος, ο μόλυβδος απορροφάται από φυτά που τρώγονται από ανθρώπους και ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ζώων, των οποίων το κρέας είναι επίσης στο μενού μας. Η περίσσεια μολύβδου επηρεάζει το κεντρικό νευρικό σύστημα, τον εγκέφαλο, το ήπαρ και τα νεφρά.Είναι επικίνδυνο για τις καρκινογόνες και μεταλλαξιογόνες επιδράσεις του.
Κάδμιο
Η μόλυνση του εδάφους με κάδμιο αποτελεί τεράστιο κίνδυνο για τον ανθρώπινο οργανισμό. Κατά την κατάποση προκαλεί σκελετικές παραμορφώσεις, καθυστερημένη ανάπτυξη στα παιδιά και έντονο πόνο στην πλάτη.
Χαλκός και ψευδάργυρος
Η υψηλή συγκέντρωση αυτών των στοιχείων στο έδαφος προκαλεί επιβράδυνση της ανάπτυξης και επιδείνωση της καρποφορίας των φυτών, γεγονός που οδηγεί τελικά σε απότομη μείωση της απόδοσης. Στον άνθρωπο, οι αλλαγές συμβαίνουν στον εγκέφαλο, το ήπαρ και το πάγκρεας.
Μολυβδαίνιο
Η περίσσεια μολυβδαινίου προκαλεί ουρική αρθρίτιδα και βλάβες στο νευρικό σύστημα.
Ο κίνδυνος των βαρέων μετάλλων έγκειται στο γεγονός ότι απεκκρίνονται ελάχιστα από το σώμα, συσσωρεύονται σε αυτό. Μπορούν να σχηματίσουν πολύ τοξικές ενώσεις, περνούν εύκολα από το ένα περιβάλλον στο άλλο, δεν αποσυντίθενται. Ταυτόχρονα προκαλούν σοβαρές ασθένειες, που συχνά οδηγούν σε μη αναστρέψιμες συνέπειες.Αντιμόνιο
Παρόντες σε ορισμένα μεταλλεύματα.
Είναι μέρος των κραμάτων που χρησιμοποιούνται σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς.
Η περίσσευσή του προκαλεί σοβαρές διατροφικές διαταραχές.
Αρσενικό
Η κύρια πηγή μόλυνσης του εδάφους με αρσενικό είναι ουσίες που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των παρασίτων των γεωργικών φυτών, όπως ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα. Το αρσενικό είναι ένα συσσωρευτικό δηλητήριο που προκαλεί χρόνια. Οι ενώσεις του προκαλούν ασθένειες του νευρικού συστήματος, του εγκεφάλου και του δέρματος.
Μαγγάνιο
Στο έδαφος και στα φυτά παρατηρείται υψηλή περιεκτικότητα σε αυτό το στοιχείο. 
Εάν μια επιπλέον ποσότητα μαγγανίου εισέλθει στο έδαφος, δημιουργείται γρήγορα μια επικίνδυνη περίσσευσή του. Αυτό επηρεάζει το ανθρώπινο σώμα με τη μορφή καταστροφής του νευρικού συστήματος.
Η περίσσεια άλλων βαρέων στοιχείων δεν είναι λιγότερο επικίνδυνη.
Από τα προηγούμενα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η συσσώρευση βαρέων μετάλλων στο έδαφος συνεπάγεται σοβαρές συνέπειες για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον συνολικά.
Οι κύριες μέθοδοι καταπολέμησης της ρύπανσης του εδάφους με βαρέα μέταλλα
Οι μέθοδοι αντιμετώπισης της μόλυνσης του εδάφους με βαρέα μέταλλα μπορεί να είναι φυσικές, χημικές και βιολογικές. Μεταξύ αυτών είναι οι ακόλουθες μέθοδοι:
- Η αύξηση της οξύτητας του εδάφους αυξάνει την πιθανότητα.Επομένως, η εισαγωγή οργανικής ύλης και αργίλου, ασβέστη βοηθούν σε κάποιο βαθμό στην καταπολέμηση της ρύπανσης.
- Η σπορά, το κούρεμα και η απομάκρυνση κάποιων φυτών, όπως το τριφύλλι, από την επιφάνεια του εδάφους μειώνει σημαντικά τη συγκέντρωση βαρέων μετάλλων στο έδαφος. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος είναι απολύτως φιλική προς το περιβάλλον.
- Αποτοξίνωση υπόγειων υδάτων, άντληση και καθαρισμός τους.
- Πρόβλεψη και εξάλειψη της μετανάστευσης διαλυτής μορφής βαρέων μετάλλων.
- Σε ορισμένες ιδιαίτερα σοβαρές περιπτώσεις απαιτείται πλήρης αφαίρεση του στρώματος εδάφους και αντικατάστασή του με νέο.
Το πιο επικίνδυνο από όλα αυτά τα μέταλλα είναι ο μόλυβδος. Έχει την ιδιότητα να συσσωρεύεται για να χτυπά το ανθρώπινο σώμα. Ο υδράργυρος δεν είναι επικίνδυνος εάν εισέλθει στο ανθρώπινο σώμα μία ή πολλές φορές, μόνο οι ατμοί υδραργύρου είναι ιδιαίτερα επικίνδυνοι. Πιστεύω ότι οι βιομηχανικές επιχειρήσεις πρέπει να χρησιμοποιούν πιο προηγμένες τεχνολογίες παραγωγής που δεν είναι τόσο επιζήμιες για όλα τα έμβια όντα. Δεν πρέπει να σκεφτεί ένας άνθρωπος, αλλά μια μάζα, τότε θα φτάσουμε σε ένα καλό αποτέλεσμα.
ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΡΑΤΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ
Ανώτατη ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ "ΚΡΑΤΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΒΟΡΟΝΕΖ"
ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΟΥΣ ΜΕ ΒΑΡΕΑ ΜΕΤΑΛΛΑ. ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΜΟΛΥΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ
Εκπαιδευτικό και μεθοδικό εγχειρίδιο για τα πανεπιστήμια
Συντάκτης: Χ.Α. Dzhuvelikyan, D.I. Shcheglov, N.S. Γκορμπούνοβα
Εκδοτικό και Εκτυπωτικό Κέντρο του Κρατικού Πανεπιστημίου Voronezh
Εγκρίθηκε από το Επιστημονικό και Μεθοδολογικό Συμβούλιο της Σχολής Βιολογίας και Εδάφους στις 4 Ιουλίου 2009, Αρ. Πρωτοκόλλου 10
Κριτής Dr. of Biol. επιστημών, καθ. ΛΑ. Γιαμπλόνσκι
Το εκπαιδευτικό βοήθημα προετοιμάστηκε στο Τμήμα Επιστήμης του Εδάφους και Διαχείρισης Γης της Σχολής Βιολογίας και Εδάφους του Κρατικού Πανεπιστημίου Voronezh.
Για ειδικότητα 020701 - Εδαφολογία
Γενικές πληροφορίες για τη ρύπανση ...................................................... ................................................................ . | |
Η έννοια των τεχνολογικών ανωμαλιών ...................................... .......................................... | |
Ρύπανση του εδάφους με βαρέα μέταλλα .............................................. ................................. | |
Μετανάστευση βαρέων μετάλλων στο προφίλ του εδάφους .......................................... ................ | |
Η έννοια της περιβαλλοντικής παρακολούθησης του εδάφους ............................................ .............. | |
Δείκτες της κατάστασης των εδαφών, που προσδιορίζονται κατά τον έλεγχό τους .............................. | |
Οικολογική ρύθμιση της ποιότητας των μολυσμένων εδαφών .......................................... | |
Γενικές απαιτήσεις για την ταξινόμηση των εδαφών που υπόκεινται σε ρύπανση...... | |
Βιβλιογραφία................................................. ................................................ . ....... |
ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ
Ρύποι
- πρόκειται για ουσίες ανθρωπογενούς προέλευσης που εισέρχονται στο περιβάλλον σε ποσότητες που υπερβαίνουν το φυσικό επίπεδο πρόσληψής τους. Εδαφική μόλυνση- ένας τύπος ανθρωπογενούς υποβάθμισης, στον οποίο η περιεκτικότητα σε χημικές ουσίες σε εδάφη που υπόκεινται σε ανθρωπογενείς επιπτώσεις υπερβαίνει το φυσικό επίπεδο της περιοχής. Η υπέρβαση της περιεκτικότητας ορισμένων χημικών ουσιών στο ανθρώπινο περιβάλλον (σε σύγκριση με τα φυσικά επίπεδα) λόγω της πρόσληψής τους από ανθρωπογενείς πηγές αποτελεί περιβαλλοντικό κίνδυνο.Η ανθρώπινη χρήση χημικών σε οικονομικές δραστηριότητες και η εμπλοκή τους στον κύκλο των ανθρωπογενών μετασχηματισμών στο περιβάλλον αυξάνεται συνεχώς. Χαρακτηριστικό της έντασης της εκχύλισης και της χρήσης χημικών στοιχείων είναι η δυνατότητα κατασκευής - η αναλογία της ετήσιας εξαγωγής ή παραγωγής ενός στοιχείου σε τόνους προς το clarke του στη λιθόσφαιρα (A.I. Perelman, 1999). Η υψηλή τεχνοφιλία είναι χαρακτηριστική για τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται πιο ενεργά από τον άνθρωπο, ειδικά για εκείνα των οποίων το φυσικό επίπεδο στη λιθόσφαιρα είναι χαμηλό. Τα υψηλά επίπεδα τεχνοφιλίας είναι τυπικά για μέταλλα όπως Bi, Hg, Sb, Pb, Cu, Se, Ag, As, Mo, Sn, Cr, Zn, η ανάγκη για τα οποία είναι μεγάλη για διάφορους τύπους βιομηχανιών. Με χαμηλή περιεκτικότητα σε αυτά τα στοιχεία στα πετρώματα (10–2–10–6%), η εξόρυξή τους είναι σημαντική. Αυτό οδηγεί στην εξόρυξη κολοσσιαίων ποσοτήτων μεταλλευμάτων που περιέχουν αυτά τα στοιχεία από τα έγκατα της γης και στην επακόλουθη παγκόσμια διασπορά τους στο περιβάλλον.
Εκτός από την τεχνοφιλία, έχουν προταθεί και άλλα ποσοτικά χαρακτηριστικά της τεχνογένεσης. Έτσι, η αναλογία της τεχνοφιλικότητας ενός στοιχείου προς τη βιοφιλικότητά του (βιοφιλικότητα - δηλώνει τη συγκέντρωση χημικών στοιχείων στη ζωντανή ύλη) Μ.Α. Ονόματι Glazovskaya καταστροφική δραστηριότητα των στοιχείων της τεχνογένεσης. Η καταστροφική δραστηριότητα των στοιχείων της τεχνογένεσης χαρακτηρίζει τον βαθμό επικινδυνότητας των στοιχείων για τους ζωντανούς οργανισμούς. Ένα άλλο ποσοτικό χαρακτηριστικό της ανθρωπογενούς συμμετοχής των χημικών στοιχείων στους παγκόσμιους κύκλους τους στον πλανήτη είναι παράγοντας κινητοποίησηςή παράγοντας τεχνογενούς εμπλουτισμού, που υπολογίζεται ως ο λόγος της τεχνογενούς ροής ενός χημικού στοιχείου προς τη φυσική του ροή. Το επίπεδο του συντελεστή τεχνογενούς εμπλουτισμού, καθώς και η τεχνοφιλικότητα των στοιχείων, δεν είναι μόνο ένας δείκτης της κινητοποίησής τους από τη λιθόσφαιρα στα επίγεια φυσικά περιβάλλοντα, αλλά και μια αντανάκλαση του επιπέδου των εκπομπών χημικών στοιχείων με βιομηχανικά απόβλητα στο περιβάλλον .
Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΩΝ ΑΝΘΡΩΠΗΤΩΝ ΑΝΩΜΑΛΙΩΝ
Γεωχημική ανωμαλία- ένα τμήμα του φλοιού της γης (ή της επιφάνειας της γης), το οποίο χαρακτηρίζεται από σημαντικά αυξημένες συγκεντρώσεις οποιωνδήποτε χημικών στοιχείων ή των ενώσεων τους σε σύγκριση με τις τιμές υποβάθρου και εντοπίζεται τακτικά σε σχέση με τις συσσωρεύσεις ορυκτών. Ο εντοπισμός τεχνολογικών ανωμαλιών είναι ένα από τα πιο σημαντικά οικολογικά και γεωχημικά καθήκοντα για την αξιολόγηση της κατάστασης του περιβάλλοντος. Οι ανωμαλίες σχηματίζονται στα συστατικά του τοπίου ως αποτέλεσμα της εισροής διαφόρων ουσιών από τεχνογενείς πηγές και αντιπροσωπεύουν έναν ορισμένο όγκο εντός του οποίου οι τιμές των ανώμαλων συγκεντρώσεων στοιχείων είναι μεγαλύτερες από τις τιμές υποβάθρου. Σύμφωνα με τον επιπολασμό του Α.Ι. Perelman και N.S. Ο Kasimov (1999) προσδιορίζει τις ακόλουθες ανθρωπογενείς ανωμαλίες:
1) παγκόσμια - καλύπτοντας ολόκληρη την υδρόγειο (για παράδειγμα, αυξήθηκε
2) περιφερειακό - σχηματίζεται σε ορισμένα μέρη των ηπείρων, φυσικών ζωνών και περιοχών ως αποτέλεσμα της χρήσης φυτοφαρμάκων, ορυκτών λιπασμάτων, οξίνισης των βροχοπτώσεων με εκπομπές θειούχων ενώσεων κ.λπ.
3) τοπικά - σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα, τα εδάφη, τα νερά, τα φυτά γύρω από τοπικές ανθρωπογενείς πηγές: εργοστάσια, ορυχεία κ.λπ.
Σύμφωνα με το περιβάλλον σχηματισμού, οι ανθρωπογενείς ανωμαλίες χωρίζονται σε:
1) σε λιθοχημικά (σε εδάφη, πετρώματα).
2) υδρογεωχημική (στα νερά);
3) ατμογεωχημική (στην ατμόσφαιρα, χιόνι).
4) βιοχημική (σε οργανισμούς).
Ανάλογα με τη διάρκεια της πηγής ρύπανσης χωρίζονται σε:
– για βραχυπρόθεσμη (τυχαία έκλυση, κ.λπ.)?
– μεσοπρόθεσμα (με την παύση των επιπτώσεων, για παράδειγμα, τη διακοπή της ανάπτυξης κοιτασμάτων ορυκτών).
– μακροχρόνια σταθερή (ανωμαλίες εργοστασίων, πόλεων, αγροτικών τοπίων, για παράδειγμα, KMA, Norilsk Nickel).
Κατά την αξιολόγηση των τεχνολογικών ανωμαλιών, οι περιοχές υποβάθρου επιλέγονται μακριά από τεχνολογικές πηγές ρύπων, κατά κανόνα, σε απόσταση μεγαλύτερη από 30-50 km. Ένα από τα ανώμαλα κριτήρια είναι ο συντελεστής τεχνογενούς συγκέντρωσης ή ανωμαλίας Kc, ο οποίος είναι ο λόγος του περιεχομένου ενός στοιχείου στο θεωρούμενο ανώμαλο αντικείμενο προς το περιεχόμενο του φόντου του σε στοιχεία τοπίου.
Για την αξιολόγηση του αντίκτυπου της ποσότητας των ρύπων που εισέρχονται στο σώμα, χρησιμοποιούνται επίσης πρότυπα υγιεινής ρύπανσης - προ-
συγκεκριμένες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις. Αυτή είναι η μέγιστη περιεκτικότητα μιας επιβλαβούς ουσίας σε ένα φυσικό αντικείμενο ή προϊόν (νερό, αέρας, έδαφος, τρόφιμα), που δεν επηρεάζει την ανθρώπινη υγεία ή άλλους οργανισμούς.
Οι ρύποι χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα με τον κίνδυνο (GOST
17.4.1.0283): Κατηγορία I (άκρως επικίνδυνο) - As, Cd, Hg, Se, Pb, F, βενζο(a)πυρένιο, Zn; Κλάση II (μέτρια επικίνδυνη) - B, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr; Κατηγορία III (χαμηλής επικινδυνότητας) - Ba, V, W, Mn, Sr, ακετοφαινόνη.
ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΟΥΣ ΜΕ ΒΑΡΕΑ ΜΕΤΑΛΛΑ
Τα βαρέα μέταλλα (HM) κατατάσσονται ήδη στη δεύτερη θέση ως προς την επικινδυνότητα, πίσω από τα φυτοφάρμακα και πολύ μπροστά από γνωστούς ρύπους όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το θείο. Στο μέλλον, μπορεί να γίνουν πιο επικίνδυνα από τα απόβλητα των πυρηνικών σταθμών και τα στερεά απόβλητα. Η μόλυνση με HM συνδέεται με την ευρεία χρήση τους στη βιομηχανική παραγωγή. Λόγω ατελών συστημάτων καθαρισμού, τα HM εισέρχονται στο περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένου του εδάφους, μολύνοντας και δηλητηριάζοντας το. Τα HM είναι ειδικοί ρύποι, η παρακολούθηση των οποίων είναι υποχρεωτική σε όλα τα περιβάλλοντα.
Το έδαφος είναι το κύριο μέσο στο οποίο εισέρχονται τα HM, μεταξύ άλλων από την ατμόσφαιρα και το υδάτινο περιβάλλον. Χρησιμεύει επίσης ως πηγή δευτερογενούς ρύπανσης του επιφανειακού αέρα και των υδάτων που εισέρχονται από αυτόν στον Παγκόσμιο Ωκεανό. Τα HM απορροφώνται από το έδαφος από τα φυτά, τα οποία στη συνέχεια εισέρχονται στην τροφή.
Ο όρος «βαρέα μέταλλα», που χαρακτηρίζει μια ευρεία ομάδα ρύπων, χρησιμοποιείται πρόσφατα ευρέως. Σε διάφορες επιστημονικές και εφαρμοσμένες εργασίες, οι συγγραφείς ερμηνεύουν την έννοια αυτής της έννοιας με διαφορετικούς τρόπους. Από αυτή την άποψη, ο αριθμός των στοιχείων που αποδίδονται στην ομάδα των βαρέων μετάλλων ποικίλλει σε ένα ευρύ φάσμα. Ως κριτήρια συμμετοχής χρησιμοποιούνται πολυάριθμα χαρακτηριστικά: ατομική μάζα, πυκνότητα, τοξικότητα, επικράτηση στο φυσικό περιβάλλον, βαθμός συμμετοχής σε φυσικούς και τεχνολογικούς κύκλους.
Σε εργασίες αφιερωμένες στα προβλήματα της περιβαλλοντικής ρύπανσης και της παρακολούθησης του περιβάλλοντος, σήμερα περισσότερα από 40 στοιχεία του D.I. Mendeleev με ατομική μάζα μεγαλύτερη από 40 ατομικές μονάδες: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi, κ.λπ. Σύμφωνα με την ταξινόμηση του N. Reimers (1990),
Τα βαρέα μέταλλα θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη με πυκνότητα μεγαλύτερη από 8 g / cm3. Ταυτόχρονα, οι ακόλουθες συνθήκες παίζουν σημαντικό ρόλο στην κατηγοριοποίηση των βαρέων μετάλλων: η υψηλή τοξικότητά τους στους ζωντανούς οργανισμούς σε σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις, καθώς και η ικανότητά τους να βιοσυσσωρεύονται και να βιομεγεθύνονται. Σχεδόν όλα τα μέταλλα εμπίπτουν σε αυτόν τον ορισμό
ο σίδηρος (με εξαίρεση τον μόλυβδο, τον υδράργυρο, το κάδμιο και το βισμούθιο, ο βιολογικός ρόλος των οποίων δεν είναι ξεκάθαρος αυτή τη στιγμή), συμμετέχουν ενεργά σε βιολογικές διεργασίες και αποτελούν μέρος πολλών ενζύμων.
Οι πιο ισχυροί προμηθευτές αποβλήτων εμπλουτισμένων σε μέταλλα είναι οι επιχειρήσεις τήξης μη σιδηρούχων μετάλλων (αλουμίνιο, αλουμίνα, χαλκό-ψευδάργυρος, τήξη μολύβδου, νικέλιο, τιτάνιο-μαγνήσιο, υδράργυρος κ.λπ.), καθώς και η επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων ( ραδιομηχανική, ηλεκτρολογία, οργανοποιία, γαλβανική, κ.λπ.).
Στη σκόνη των μεταλλουργικών βιομηχανιών, των εργοστασίων επεξεργασίας μεταλλεύματος, η συγκέντρωση Pb, Zn, Bi, Sn μπορεί να αυξηθεί σε σύγκριση με τη λιθόσφαιρα κατά αρκετές τάξεις μεγέθους (έως 10–12), η συγκέντρωση Cd, V, Sb - δεκάδες χιλιάδες φορές, Cd, Mo, Pb, Sn, Zn, Bi, Ag - εκατοντάδες φορές. Τα απόβλητα από επιχειρήσεις μη σιδηρούχων μεταλλουργίας, εργοστάσια χρωμάτων και βερνικιών και κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα εμπλουτίζονται με υδράργυρο. Οι συγκεντρώσεις του W, του Cd και του Pb αυξάνονται στη σκόνη από τα εργοστάσια κατασκευής μηχανών (Πίνακας 1).
Υπό την επίδραση των εκπομπών εμπλουτισμένων με μέταλλα, σχηματίζονται περιοχές ρύπανσης του τοπίου κυρίως σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο. Η επίδραση των ενεργειακών επιχειρήσεων στη ρύπανση του περιβάλλοντος δεν οφείλεται στη συγκέντρωση μετάλλων στα απόβλητα, αλλά στην τεράστια ποσότητα τους. Η μάζα των απορριμμάτων, για παράδειγμα, στα βιομηχανικά κέντρα, υπερβαίνει τη συνολική τους ποσότητα που προέρχεται από όλες τις άλλες πηγές ρύπανσης. Σημαντική ποσότητα Pb απελευθερώνεται στο περιβάλλον με τα καυσαέρια των αυτοκινήτων, η οποία υπερβαίνει την πρόσληψη με απόβλητα από μεταλλουργικές επιχειρήσεις.
Τα αρόσιμα εδάφη μολύνονται με στοιχεία όπως Hg, As, Pb, Cu, Sn, Bi, τα οποία εισέρχονται στο έδαφος ως μέρος φυτοφαρμάκων, βιοκτόνων, διεγερτικών ανάπτυξης φυτών, διαμορφωτών δομής. Τα μη παραδοσιακά λιπάσματα που παράγονται από διάφορα απόβλητα συχνά περιέχουν ένα ευρύ φάσμα μολυσματικών ουσιών σε υψηλές συγκεντρώσεις. Από τα παραδοσιακά ορυκτά λιπάσματα, τα φωσφορικά λιπάσματα περιέχουν προσμίξεις Mn, Zn, Ni, Cr, Pb, Cu, Cd (Gaponyuk, 1985).
Η κατανομή στο τοπίο των μετάλλων που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα από τεχνολογικές πηγές καθορίζεται από την απόσταση από την πηγή ρύπανσης, τις κλιματικές συνθήκες (δύναμη και κατεύθυνση των ανέμων), το έδαφος και τους τεχνολογικούς παράγοντες (κατάσταση αποβλήτων, μέθοδος εισόδου αποβλήτων το περιβάλλον, το ύψος των σωλήνων των επιχειρήσεων).
Η διάχυση HM εξαρτάται από το ύψος της πηγής εκπομπών στην ατμόσφαιρα. Σύμφωνα με μένα. Ο Berlyand (1975), με υψηλές καμινάδες, δημιουργείται σημαντική συγκέντρωση εκπομπών στο επιφανειακό στρώμα της ατμόσφαιρας σε απόσταση 10–40 υψών καμινάδας. Γύρω από τέτοιες πηγές ρύπανσης διακρίνονται έξι ζώνες (Πίνακας 2). Η περιοχή επιρροής των μεμονωμένων βιομηχανικών επιχειρήσεων στην παρακείμενη περιοχή μπορεί να φτάσει τα 1000 km2.
πίνακας 2
Ζώνες ρύπανσης του εδάφους γύρω από σημειακές πηγές ρύπανσης
Απόσταση από | Υπερβολικό περιεχόμενο |
|||
πηγή για | TM σε σχέση με |
|||
ρύπανση σε χλμ | στο βάθος |
|||
Ζώνη ασφαλείας της επιχείρησης | ||||
Οι ζώνες ρύπανσης του εδάφους και το μέγεθός τους συνδέονται στενά με τους φορείς των ανέμων που επικρατούν. Το ανάγλυφο, η βλάστηση, τα αστικά κτίρια μπορούν να αλλάξουν την κατεύθυνση και την ταχύτητα κίνησης του επιφανειακού στρώματος του αέρα. Ομοίως με τις ζώνες ρύπανσης του εδάφους, μπορούν επίσης να διακριθούν ζώνες ρύπανσης φυτικής κάλυψης.
ΜΕΤΑΝΑΣΤΕΥΣΗ ΒΑΡΕΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΣΤΟ ΠΡΟΦΙΛ ΕΔΑΦΟΥΣ
Η συσσώρευση του κύριου μέρους των ρύπων παρατηρείται κυρίως στον χουμο-συσσωρευτικό εδαφικό ορίζοντα, όπου δεσμεύονται από αργιλοπυριτικά, μη πυριτικά ορυκτά, οργανικές ουσίες λόγω διαφόρων αντιδράσεων αλληλεπίδρασης. Η σύνθεση και η ποσότητα των στοιχείων που διατηρούνται στο έδαφος εξαρτώνται από την περιεκτικότητα και τη σύνθεση του χούμου, τις συνθήκες οξέος-βάσης και οξειδοαναγωγής, την ικανότητα ρόφησης και την ένταση της βιολογικής απορρόφησης. Μερικά από τα βαρέα μέταλλα συγκρατούνται σταθερά από αυτά τα συστατικά και όχι μόνο δεν συμμετέχουν στη μετανάστευση κατά μήκος του προφίλ του εδάφους, αλλά και δεν αποτελούν κίνδυνο.
για ζωντανούς οργανισμούς. Οι αρνητικές περιβαλλοντικές συνέπειες της ρύπανσης του εδάφους συνδέονται με κινητές μεταλλικές ενώσεις.
ΣΤΟ εντός του προφίλ του εδάφους, η τεχνογενής ροή των ουσιών συναντά έναν αριθμό απόεδαφο-γεωχημικά εμπόδια. Αυτά περιλαμβάνουν ανθρακικό, γύψο, παραθαλάσσιους ορίζοντες (λουβιά-σιδηρούχο-χούμο). Ορισμένα από τα εξαιρετικά τοξικά στοιχεία μπορούν να μετατραπούν σε ενώσεις στις οποίες είναι δύσκολο να έχουν πρόσβαση τα φυτά, ενώ άλλα στοιχεία που είναι κινητά σε ένα δεδομένο γεωχημικό περιβάλλον του εδάφους μπορούν να μεταναστεύσουν στο στρώμα του εδάφους, αντιπροσωπεύοντας πιθανό κίνδυνο για τους ζωντανούς οργανισμούς. Η κινητικότητα των στοιχείων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις οξεοβασικές και οξειδοαναγωγικές συνθήκες στα εδάφη. Σε ουδέτερα εδάφη, οι ενώσεις Zn, V, As, Se είναι κινητές, οι οποίες μπορούν να εκπλυθούν κατά την εποχιακή διαβροχή των εδαφών.
Η συσσώρευση κινητών ενώσεων στοιχείων που είναι ιδιαίτερα επικίνδυνα για τους οργανισμούς εξαρτάται από το καθεστώς νερού και αέρα των εδαφών: η μικρότερη συσσώρευσή τους παρατηρείται σε διαπερατά εδάφη του καθεστώτος έκπλυσης, αυξάνεται σε εδάφη με καθεστώς μη έκπλυσης και είναι μέγιστη σε εδάφη με καθεστώς διάχυσης. Με εξατμιστική συγκέντρωση και αλκαλική αντίδραση, τα Se, As, V μπορούν να συσσωρευτούν στο έδαφος σε εύκολα προσβάσιμη μορφή και υπό συνθήκες αναγωγικού περιβάλλοντος, Hg με τη μορφή μεθυλιωμένων ενώσεων.
Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι υπό τις συνθήκες του καθεστώτος έκπλυσης, πραγματοποιείται η πιθανή κινητικότητα των μετάλλων και μπορούν να πραγματοποιηθούν από το προφίλ του εδάφους, αποτελώντας πηγές δευτερογενούς ρύπανσης των υπόγειων υδάτων.
ΣΤΟ σε όξινα εδάφη με κυριαρχία οξειδωτικών συνθηκών (ποζολικά εδάφη, καλά στραγγιζόμενα), τα βαρέα μέταλλα όπως το Cd και το Hg σχηματίζουν εύκολα κινητές μορφές. Αντίθετα, το Pb, το As, το Se σχηματίζουν ενώσεις χαμηλής κινητικότητας που μπορούν να συσσωρευτούν στο χούμο και στους παραθαλάσσιους ορίζοντες και να επηρεάσουν αρνητικά την κατάσταση του βιολογικού οργανισμού του εδάφους. Εάν υπάρχει S στη σύνθεση των ρύπων, δημιουργείται ένα δευτερεύον περιβάλλον υδρόθειου υπό αναγωγικές συνθήκες και πολλά μέταλλα σχηματίζουν αδιάλυτα ή ελαφρώς διαλυτά σουλφίδια.
ΣΤΟ Σε υδάτινα εδάφη, τα Mo, V, As και Se υπάρχουν σε ανενεργές μορφές. Ένα σημαντικό μέρος των στοιχείων σε όξινα υγρά εδάφη υπάρχει σε σχετικά κινητές και επικίνδυνες μορφές για τη ζωντανή ύλη. τέτοιες είναι οι ενώσεις του Pb, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Cd και Hg. Σε ελαφρώς όξινα και ουδέτερα εδάφη με καλό αερισμό, σχηματίζονται δυσδιάλυτες ενώσεις Pb, ιδιαίτερα κατά την ασβέστωση. Σε ουδέτερα εδάφη, οι ενώσεις Zn, V, As, Se είναι κινητές, ενώ το Cd και το Hg μπορούν να διατηρηθούν στο χούμο και στους παραθαλάσσιους ορίζοντες. Καθώς αυξάνεται η αλκαλικότητα, αυξάνεται ο κίνδυνος μόλυνσης του εδάφους με αυτά τα στοιχεία.
Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΕΔΑΦΟΥΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ
Περιβαλλοντική παρακολούθηση του εδάφους – σύστημα τακτικού μη περιορισμού
περιορισμένος χωροχρονικός έλεγχος των εδαφών, ο οποίος παρέχει πληροφορίες για την κατάστασή τους, προκειμένου να αξιολογήσει το παρελθόν, το παρόν και να προβλέψει τις αλλαγές στο μέλλον. Η παρακολούθηση του εδάφους στοχεύει στον εντοπισμό ανθρωπογενών αλλαγών στα εδάφη που μπορεί τελικά να βλάψουν την ανθρώπινη υγεία. Ο ιδιαίτερος ρόλος της παρακολούθησης του εδάφους οφείλεται στο γεγονός ότι όλες οι αλλαγές στη σύνθεση και τις ιδιότητες των εδαφών αντανακλώνται στην εκπλήρωση από τα εδάφη των οικολογικών τους λειτουργιών και, κατά συνέπεια, στην κατάσταση της βιόσφαιρας.
Μεγάλη σημασία έχει το γεγονός ότι στο έδαφος, σε αντίθεση με τον αέρα της ατμόσφαιρας και τα επιφανειακά ύδατα, οι περιβαλλοντικές συνέπειες των ανθρωπογενών επιπτώσεων συνήθως εκδηλώνονται αργότερα, αλλά είναι πιο σταθερές και διαρκούν περισσότερο. Υπάρχει ανάγκη αξιολόγησης των μακροπρόθεσμων συνεπειών αυτού του αντίκτυπου, για παράδειγμα, η πιθανότητα κινητοποίησης ρύπων στα εδάφη, ως αποτέλεσμα της οποίας το έδαφος μπορεί να μετατραπεί από μια «αποθήκη» ρύπων στη δευτερεύουσα πηγή τους.
Τύποι περιβαλλοντικής παρακολούθησης του εδάφους
Ο προσδιορισμός των τύπων περιβαλλοντικής παρακολούθησης του εδάφους βασίζεται σε διαφορές στον συνδυασμό ενημερωτικών δεικτών εδάφους που αντιστοιχούν στα καθήκοντα καθενός από αυτούς. Με βάση τις διαφορές στους μηχανισμούς και τις κλίμακες εκδήλωσης της υποβάθμισης του εδάφους, δύο ομάδες τύπων παρακολούθησης
δαχτυλίδι: η πρώτη ομάδα -παγκόσμια παρακολούθηση, η δεύτερη - τοπική και περιφερειακή.
Η παγκόσμια παρακολούθηση του εδάφους αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της παγκόσμιας παρακολούθησης της βιόσφαιρας. Διενεργείται για να εκτιμηθεί ο αντίκτυπος στην κατάσταση του εδάφους των περιβαλλοντικών συνεπειών της ατμοσφαιρικής μεταφοράς ρύπων σε μεγάλη απόσταση σε σχέση με τον κίνδυνο πλανητικής ρύπανσης της βιόσφαιρας και τις παγκόσμιες διεργασίες που τη συνοδεύουν. Τα αποτελέσματα της παγκόσμιας ή βιοσφαιρικής παρακολούθησης χαρακτηρίζουν παγκόσμιες αλλαγές στην κατάσταση των ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη υπό την επίδραση της ανθρώπινης δραστηριότητας.
Σκοπός της τοπικής και περιφερειακής παρακολούθησης είναι ο εντοπισμός των επιπτώσεων της υποβάθμισης του εδάφους στα οικοσυστήματα σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο και άμεσα στις συνθήκες διαβίωσης του ανθρώπου στον τομέα της διαχείρισης της φύσης.
Τοπική παρακολούθησηονομάζεται επίσης υγειονομική-υγιεινή ή αντίκτυπο. Αποσκοπεί στον έλεγχο του επιπέδου περιεκτικότητας στο περιβάλλον εκείνων των ρύπων που εκπέμπονται από ένα συγκεκριμένο
Η ρύπανση του εδάφους με βαρέα μέταλλα έχει διαφορετικές πηγές:
1. Απόβλητα από τη βιομηχανία μεταλλουργίας.
2. Βιομηχανικές εκπομπές.
3. Προϊόντα καύσης καυσίμων.
4. καυσαέρια αυτοκινήτων.
5. μέσα χημικοποίησης της γεωργίας.
Οι μεταλλουργικές επιχειρήσεις εκπέμπουν ετησίως περισσότερους από 150 χιλιάδες τόνους χαλκού, 120 χιλιάδες τόνους ψευδάργυρου, περίπου 90 χιλιάδες τόνους μολύβδου, 12 χιλιάδες τόνους νικέλιο, 1,5 χιλιάδες τόνους μολυβδαίνιο, περίπου 800 τόνους κοβαλτίου και περίπου 30 τόνους υδραργύρου. επιφάνεια της γης. Για 1 γραμμάριο blister χαλκού, τα απόβλητα από τη βιομηχανία τήξης χαλκού περιέχουν 2,09 τόνους σκόνης, η οποία περιέχει έως και 15% χαλκό, 60% οξείδιο σιδήρου και 4% αρσενικό, υδράργυρο, ψευδάργυρο και μόλυβδο το καθένα. Τα απόβλητα από τη μηχανική και τη χημική βιομηχανία περιέχουν έως και 1 g/kg μολύβδου, έως 3 g/kg χαλκού, έως 10 g/kg χρωμίου και σιδήρου, έως 100 g/kg φωσφόρου και έως 10 g /kg μαγγανίου και νικελίου. Στη Σιλεσία, χωματερές με περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο από 2 έως 12% και μόλυβδο από 0,5 έως 3% συσσωρεύονται γύρω από τις εγκαταστάσεις ψευδαργύρου και τα μεταλλεύματα με περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο 1,8% εκμεταλλεύονται στις ΗΠΑ.
Με τα καυσαέρια, περισσότεροι από 250 χιλιάδες τόνοι μολύβδου ετησίως εισέρχονται στην επιφάνεια του εδάφους. είναι ο κύριος ρύπος του εδάφους με μόλυβδο. Τα βαρέα μέταλλα εισέρχονται στο έδαφος μαζί με λιπάσματα, στα οποία περιλαμβάνονται ως πρόσμειξη.
Αν και μερικές φορές τα βαρέα μέταλλα βρίσκονται σε εδάφη σε χαμηλές συγκεντρώσεις, σχηματίζουν σταθερά σύμπλοκα με οργανικές ενώσεις και εισέρχονται σε ειδικές αντιδράσεις προσρόφησης πιο εύκολα από τα μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών. τα είδη δεν μπορούν να αντέξουν την αύξηση της συγκέντρωσης βαρέων μετάλλων στο έδαφος. Ο αριθμός των ειδών μπορεί να μειωθεί σε 2-3, και μερικές φορές στο σχηματισμό μονοκηνόζων.Στις δασικές φυτοκενώσεις, οι λειχήνες και τα βρύα είναι τα πρώτα που αντιδρούν στη ρύπανση. Το στρώμα δέντρου είναι το πιο σταθερό. Ωστόσο, η μακροχρόνια ή υψηλής έντασης έκθεση προκαλεί σε αυτό φαινόμενα ανθεκτικά στην ξηρασία Η αποκατάσταση της διαταραγμένης εδαφικής κάλυψης απαιτεί μεγάλο χρόνο και μεγάλες επενδύσεις.
Ιδιαίτερα δύσκολο έργο είναι η αποκατάσταση της φυτικής κάλυψης σε χωματερές και απορρίμματα εργασιών όπου εξορύσσονταν μεταλλεύματα: τέτοια απορρίμματα είναι συνήθως φτωχά σε θρεπτικά συστατικά, πλούσια σε τοξικά μέταλλα και κατακρατούν ελάχιστα νερό. Ένα σοβαρό πρόβλημα για το περιβάλλον είναι η αιολική διάβρωση των χωματερών ορυχείων.
Διαλογή της περιεκτικότητας του εδάφους σε βαρέα μέταλλαΗ ταξινόμηση της περιεκτικότητας σε βαρέα μέταλλα στο έδαφος και τα φυτά είναι εξαιρετικά δύσκολη λόγω της αδυναμίας να ληφθούν πλήρως υπόψη όλοι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες. Έτσι, η αλλαγή μόνο των αγροχημικών ιδιοτήτων του εδάφους (αντίδραση του περιβάλλοντος, περιεκτικότητα σε χούμο, βαθμός κορεσμού με βάσεις, κοκκομετρική σύνθεση) μπορεί να μειώσει ή να αυξήσει την περιεκτικότητα των φυτών σε βαρέα μέταλλα αρκετές φορές. Υπάρχουν αντικρουόμενα δεδομένα ακόμη και για το περιεχόμενο υποβάθρου ορισμένων μετάλλων. Τα αποτελέσματα που δίνουν οι ερευνητές μερικές φορές διαφέρουν κατά 5-10 φορές.
Έχουν προταθεί πολυάριθμες κλίμακες περιβαλλοντικής ρύθμισης των βαρέων μετάλλων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η υψηλότερη περιεκτικότητα σε μέταλλα που παρατηρείται σε συνηθισμένα ανθρωπογενή εδάφη λαμβάνεται ως η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση, σε άλλες - η περιεκτικότητα που είναι το όριο όσον αφορά τη φυτοτοξικότητα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, έχουν προταθεί MPC για βαρέα μέταλλα, τα οποία υπερβαίνουν τις πραγματικές επιτρεπόμενες τιμές των συγκεντρώσεων μετάλλων κατά πολλές φορές.
Για τον χαρακτηρισμό της τεχνογενούς ρύπανσης με βαρέα μέταλλα, χρησιμοποιείται ένας συντελεστής συγκέντρωσης που είναι ίσος με την αναλογία της συγκέντρωσης ενός στοιχείου σε μολυσμένο έδαφος προς τη συγκέντρωση του υποβάθρου.
Ο Πίνακας 1 δείχνει τα επίσημα εγκεκριμένα MPC και τα επιτρεπόμενα επίπεδα του περιεχομένου τους από άποψη επιβλαβούς. Σύμφωνα με το σύστημα που υιοθετήθηκε από ιατρούς υγιεινής, η ρύθμιση των βαρέων μετάλλων στο έδαφος χωρίζεται σε μετατόπιση (μετάβαση στοιχείου σε φυτά), μεταναστευτικό νερό (μετάβαση σε νερό) και γενική υγιεινή (επιρροή στην ικανότητα αυτοκαθαρισμού του εδάφη και μικροβιοκένωση του εδάφους).
ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΚΟ ΠΡΑΚΤΟΡΕΙΟ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΙ ΠΟΤΑΜΙΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ
ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΚΟΥ ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ
ΑΝΩΤΕΡΗ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
ΝΑΥΤΙΚΟ ΚΡΑΤΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ
πήρε το όνομα του ναυάρχου G.I. Nevelskoy
Τμήμα Προστασίας Περιβάλλοντος
ΕΚΘΕΣΗ ΙΔΕΩΝ
στον κλάδο "Φυσικές και χημικές διεργασίες"
Συνέπειες της ρύπανσης του εδάφους με βαρέα μέταλλα και ραδιονουκλεΐδια.
Έλεγχος από τον δάσκαλο:
Firsova L.Yu.
Ερμηνεύει ο μαθητής γρ. ___
Khodanova S.V.
Βλαδιβοστόκ 2012
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ
Εισαγωγή
1 Βαρέα μέταλλα στα εδάφη
συμπέρασμα
Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Το έδαφος δεν είναι απλώς ένα αδρανές περιβάλλον στην επιφάνεια του οποίου πραγματοποιείται η ανθρώπινη δραστηριότητα, αλλά ένα δυναμικό, αναπτυσσόμενο σύστημα που περιλαμβάνει πολλά οργανικά και ανόργανα συστατικά, τα οποία έχουν ένα δίκτυο κοιλοτήτων και πόρων και με τη σειρά τους περιέχουν αέρια και υγρά. Η χωρική κατανομή αυτών των συστατικών καθορίζει τους κύριους τύπους εδαφών στον πλανήτη.
Επιπλέον, τα εδάφη περιέχουν έναν τεράστιο αριθμό ζωντανών οργανισμών, ονομάζονται ζωντανοί οργανισμοί: από βακτήρια και μύκητες μέχρι σκουλήκια και τρωκτικά. Το έδαφος σχηματίζεται σε βράχους μητρικούς βράχους υπό τη συνδυασμένη επίδραση του κλίματος, της βλάστησης, των οργανισμών του εδάφους και του χρόνου. Επομένως, μια αλλαγή σε οποιονδήποτε από αυτούς τους παράγοντες μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στο έδαφος. Ο σχηματισμός του εδάφους είναι μια μακρά διαδικασία: χρειάζονται 1.000 έως 10.000 χρόνια για να σχηματιστεί ένα στρώμα εδάφους 30 cm. Κατά συνέπεια, τα ποσοστά σχηματισμού εδάφους είναι τόσο χαμηλά που το έδαφος μπορεί να θεωρηθεί ως μη ανανεώσιμος πόρος.
Η εδαφολογική κάλυψη της Γης είναι το πιο σημαντικό συστατικό της βιόσφαιρας της Γης. Είναι το κέλυφος του εδάφους που καθορίζει πολλές διεργασίες που συμβαίνουν στη βιόσφαιρα. Η σημαντικότερη σημασία των εδαφών είναι η συσσώρευση οργανικής ύλης, διαφόρων χημικών στοιχείων, καθώς και ενέργειας. Το κάλυμμα του εδάφους λειτουργεί ως βιολογικός απορροφητής, καταστροφέας και εξουδετερωτής διαφόρων ρύπων. Εάν αυτός ο σύνδεσμος της βιόσφαιρας καταστραφεί, τότε η υπάρχουσα λειτουργία της βιόσφαιρας θα διαταραχθεί αμετάκλητα. Γι' αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό να μελετηθεί η παγκόσμια βιοχημική σημασία της εδαφικής κάλυψης, η τρέχουσα κατάστασή της και οι αλλαγές υπό την επίδραση της ανθρωπογενούς δραστηριότητας.
1 Βαρέα μέταλλα στα εδάφη
- Πηγές βαρέων μετάλλων στο έδαφος
Υπάρχουν πολλά ιχνοστοιχεία μεταξύ των HM που είναι βιολογικά σημαντικά για τους ζωντανούς οργανισμούς. Είναι απαραίτητα και αναντικατάστατα συστατικά βιοκαταλυτών και βιορυθμιστών των σημαντικότερων φυσιολογικών διεργασιών. Ωστόσο, η υπερβολική περιεκτικότητα σε HMs σε διάφορα αντικείμενα της βιόσφαιρας έχει καταθλιπτική έως και τοξική επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς.
Οι πηγές εισόδου HM στο έδαφος χωρίζονται σε φυσικές (καιρικές συνθήκες πετρωμάτων και ορυκτών, διεργασίες διάβρωσης, ηφαιστειακή δραστηριότητα) και τεχνογενείς (εξόρυξη και επεξεργασία ορυκτών, καύση καυσίμων, επιπτώσεις οχημάτων, γεωργία κ.λπ.) Γεωργικές εκτάσεις, Εκτός από τη ρύπανση μέσω της ατμόσφαιρας, τα HM μολύνονται επίσης ειδικά όταν χρησιμοποιούνται φυτοφάρμακα, ορυκτά και οργανικά λιπάσματα, ασβεστοποίηση και χρήση λυμάτων. Πρόσφατα, οι επιστήμονες έδωσαν ιδιαίτερη προσοχή στα αστικά εδάφη. Οι τελευταίοι βιώνουν μια σημαντική τεχνολογική διαδικασία, αναπόσπαστο μέρος της οποίας είναι η μόλυνση από ΗΜ.
Τα HM φτάνουν στην επιφάνεια του εδάφους με διάφορες μορφές. Πρόκειται για οξείδια και διάφορα άλατα μετάλλων, τόσο διαλυτά όσο και πρακτικά αδιάλυτα στο νερό (σουλφίδια, θειικά άλατα, αρσενίτες κ.λπ.). Στη σύνθεση των εκπομπών από τις επιχειρήσεις επεξεργασίας μεταλλευμάτων και τις επιχειρήσεις μη σιδηρούχου μεταλλουργίας - η κύρια πηγή περιβαλλοντικής ρύπανσης HM - ο κύριος όγκος των μετάλλων (70-90%) έχει τη μορφή οξειδίων.
Φτάνοντας στην επιφάνεια του εδάφους, τα HM μπορούν είτε να συσσωρευτούν είτε να διαλυθούν, ανάλογα με τη φύση των γεωχημικών φραγμών που είναι εγγενείς στη δεδομένη περιοχή.
Τα περισσότερα από τα HM που έχουν εισέλθει στην επιφάνεια του εδάφους είναι στερεωμένα στους ανώτερους χουμώδεις ορίζοντες. Τα HM απορροφώνται στην επιφάνεια των σωματιδίων του εδάφους, συνδέονται με την οργανική ύλη του εδάφους, ιδίως με τη μορφή στοιχειωδών οργανικών ενώσεων, συσσωρεύονται σε υδροξείδια του σιδήρου, αποτελούν μέρος των κρυσταλλικών δικτύων των ορυκτών αργίλου, δίνουν τα δικά τους ορυκτά ως αποτέλεσμα της ισομορφικής υποκατάστασης, και βρίσκονται σε διαλυτή κατάσταση στην υγρασία του εδάφους και σε αέρια κατάσταση στον αέρα του εδάφους, αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του βιολογικού οργανισμού του εδάφους.
Ο βαθμός κινητικότητας HM εξαρτάται από το γεωχημικό περιβάλλον και το επίπεδο της τεχνολογικής επίδρασης. Η βαριά κατανομή μεγέθους σωματιδίων και η υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ύλη οδηγούν στη δέσμευση των HM από το έδαφος. Η αύξηση των τιμών του pH ενισχύει την προσρόφηση των μετάλλων που σχηματίζουν κατιόντα (χαλκός, ψευδάργυρος, νικέλιο, υδράργυρος, μόλυβδος κ.λπ.) και αυξάνει την κινητικότητα των μετάλλων που σχηματίζουν ανιόντα (μολυβδαίνιο, χρώμιο, βανάδιο κ.λπ.). Η ενίσχυση των οξειδωτικών συνθηκών αυξάνει την ικανότητα μετανάστευσης των μετάλλων. Ως αποτέλεσμα, σύμφωνα με την ικανότητα δέσμευσης των περισσότερων ΗΜ, τα εδάφη σχηματίζουν την ακόλουθη σειρά: γκρίζο έδαφος > τσερνόζεμ > χώμα αλμυρό-ποζολικό.
- Ρύπανση του εδάφους με βαρέα μέταλλα
Δεύτερον, με τη συσσώρευση στο έδαφος σε μεγάλες ποσότητες, τα HMs μπορούν να αλλάξουν πολλές από τις ιδιότητές του. Πρώτα απ 'όλα, οι αλλαγές επηρεάζουν τις βιολογικές ιδιότητες του εδάφους: ο συνολικός αριθμός των μικροοργανισμών μειώνεται, η σύσταση των ειδών τους (ποικιλότητα) περιορίζεται, η δομή των μικροβιακών κοινοτήτων αλλάζει, η ένταση των κύριων μικροβιολογικών διεργασιών και η δραστηριότητα των ενζύμων του εδάφους μειώνεται. , και τα λοιπά. Η βαριά μόλυνση με HMs οδηγεί επίσης σε αλλαγές σε πιο συντηρητικά χαρακτηριστικά του εδάφους, όπως η κατάσταση του χούμου, η δομή, το pH του μέσου κ.λπ. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μερική, και σε ορισμένες περιπτώσεις, πλήρη απώλεια της γονιμότητας του εδάφους.
- Φυσικές και ανθρωπογενείς ανωμαλίες
Το έδαφος, σε αντίθεση με άλλα συστατικά του φυσικού περιβάλλοντος, όχι μόνο συσσωρεύει γεωχημικά συστατικά ρύπανσης, αλλά λειτουργεί και ως φυσικό ρυθμιστικό διάλυμα που ελέγχει τη μεταφορά χημικών στοιχείων και ενώσεων στην ατμόσφαιρα, την υδρόσφαιρα και τη ζωντανή ύλη.
Διάφορα φυτά, ζώα και άνθρωποι απαιτούν μια ορισμένη σύνθεση εδάφους και νερού για τη ζωή. Σε σημεία γεωχημικών ανωμαλιών, η μετάδοση αποκλίσεων από τον κανόνα της σύνθεσης των ορυκτών εμφανίζεται, επιδεινωμένη, σε όλη την τροφική αλυσίδα. Ως αποτέλεσμα των παραβιάσεων της ορυκτής διατροφής, των αλλαγών στη σύνθεση των ειδών των φυτο-, ζωολογικών και μικροβιακών κοινοτήτων, της ασθένειας των μορφών άγριας ανάπτυξης των φυτών, της μείωσης της ποσότητας και της ποιότητας των καλλιεργειών γεωργικών φυτών και κτηνοτροφικών προϊόντων, παρατηρείται αύξηση της επίπτωσης του πληθυσμού και μείωση του προσδόκιμου ζωής.
Η τοξική επίδραση των HMs στα βιολογικά συστήματα οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι συνδέονται εύκολα με σουλφυδρυλικές ομάδες πρωτεϊνών (συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων), αναστέλλοντας τη σύνθεσή τους και, ως εκ τούτου, διαταράσσουν το μεταβολισμό στο σώμα.
Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αναπτύξει διάφορους μηχανισμούς αντίστασης στην ΗΜ: από τη μείωση των ιόντων ΗΜ σε λιγότερο τοξικές ενώσεις έως την ενεργοποίηση συστημάτων μεταφοράς ιόντων που απομακρύνουν αποτελεσματικά και ειδικά τα τοξικά ιόντα από το κύτταρο στο εξωτερικό περιβάλλον.
Η πιο σημαντική συνέπεια της επίδρασης της ΗΜ στους ζωντανούς οργανισμούς, η οποία εκδηλώνεται στα βιογεωκαινοτικά και βιοσφαιρικά επίπεδα της οργάνωσης της ζωντανής ύλης, είναι να εμποδίζει τις διαδικασίες οξείδωσης της οργανικής ύλης. Αυτό οδηγεί σε μείωση του ρυθμού ανοργανοποίησης και συσσώρευσής του στα οικοσυστήματα. Ταυτόχρονα, η αύξηση της συγκέντρωσης της οργανικής ύλης προκαλεί τη δέσμευση των ΗΜ, η οποία απομακρύνει προσωρινά το φορτίο από το οικοσύστημα. Η μείωση του ρυθμού αποσύνθεσης της οργανικής ύλης λόγω της μείωσης του αριθμού των οργανισμών, της βιομάζας τους και της έντασης της ζωτικής δραστηριότητας θεωρείται παθητική αντίδραση των οικοσυστημάτων στη ρύπανση HM. Η ενεργή αντίθεση των οργανισμών σε ανθρωπογενή φορτία εκδηλώνεται μόνο κατά τη διάρκεια της ζωής της συσσώρευσης μετάλλων σε σώματα και σκελετούς. Τα πιο ανθεκτικά είδη είναι υπεύθυνα για αυτή τη διαδικασία.
Η αντοχή των ζωντανών οργανισμών, κυρίως των φυτών, σε υψηλές συγκεντρώσεις HMs και η ικανότητά τους να συσσωρεύουν υψηλές συγκεντρώσεις μετάλλων μπορεί να θέσει σε μεγάλο κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία, καθώς επιτρέπουν τη διείσδυση ρύπων στις τροφικές αλυσίδες.
- Διαλογή της περιεκτικότητας του εδάφους σε βαρέα μέταλλα και καθαρισμός των εδαφών
Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις στο θέμα της υγιεινής των εδαφών που έχουν μολυνθεί με HMs. Το πρώτο στοχεύει στον καθαρισμό του εδάφους από τα HM. Ο καθαρισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί με πλύσιμο, με εκχύλιση HM από το έδαφος με τη βοήθεια φυτών, με αφαίρεση του επάνω μολυσμένου στρώματος εδάφους κ.λπ. Η δεύτερη προσέγγιση βασίζεται στη στερέωση των ΗΜ στο έδαφος, τη μετατροπή τους σε μορφές αδιάλυτες στο νερό και απρόσιτες για τους ζωντανούς οργανισμούς. Για το σκοπό αυτό προτείνεται η εισαγωγή στο έδαφος οργανικής ύλης, ορυκτών φωσφορικών λιπασμάτων, ιοντοανταλλακτικής ρητίνης, φυσικών ζεόλιθων, καφέ άνθρακα, ασβεστοποίησης του εδάφους κ.λπ. Ωστόσο, οποιαδήποτε μέθοδος στερέωσης HM στο έδαφος έχει τη δική της περίοδο ισχύος. Αργά ή γρήγορα, μέρος του HM θα αρχίσει πάλι να εισέρχεται στο εδαφικό διάλυμα και από εκεί σε ζωντανούς οργανισμούς.
- Ραδιονουκλεΐδια στα εδάφη. Πυρηνική ρύπανση
Τα εδάφη περιέχουν σχεδόν όλα τα γνωστά στη φύση χημικά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των ραδιονουκλεϊδίων.
Τα ραδιονουκλίδια είναι χημικά στοιχεία ικανά για αυθόρμητη διάσπαση με το σχηματισμό νέων στοιχείων, καθώς και τα σχηματισμένα ισότοπα οποιωνδήποτε χημικών στοιχείων. Η συνέπεια της πυρηνικής διάσπασης είναι η ιονίζουσα ακτινοβολία με τη μορφή ενός ρεύματος σωματιδίων άλφα (ένα ρεύμα πυρήνων ηλίου, πρωτονίων) και σωματιδίων βήτα (ένα ρεύμα ηλεκτρονίων), νετρονίων, ακτινοβολίας γάμμα και ακτίνων Χ. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ραδιενέργεια. Τα χημικά στοιχεία που είναι ικανά για αυθόρμητη διάσπαση ονομάζονται ραδιενεργά. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο συνώνυμο της ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι η ραδιενεργή ακτινοβολία.
Η ιονίζουσα ακτινοβολία είναι ένα ρεύμα φορτισμένων ή ουδέτερων σωματιδίων και ηλεκτρομαγνητικών κβάντων, η αλληλεπίδραση των οποίων με το μέσο οδηγεί σε ιονισμό και διέγερση των ατόμων και των μορίων του. Οι ιονίζουσες ακτινοβολίες έχουν ηλεκτρομαγνητική (ακτινοβολία γάμμα και ακτίνες Χ) και σωματιδιακή (ακτινοβολία άλφα, ακτινοβολία βήτα, ακτινοβολία νετρονίων).
Η ακτινοβολία γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προκαλείται από ακτίνες γάμμα (διακεκριμένες δέσμες ή κβάντα, που ονομάζονται φωτόνια), εάν μετά την αποσύνθεση άλφα ή βήτα ο πυρήνας παραμένει σε διεγερμένη κατάσταση. Οι ακτίνες γάμμα στον αέρα μπορούν να ταξιδέψουν σημαντικές αποστάσεις. Ένα φωτόνιο ακτίνων γάμμα υψηλής ενέργειας μπορεί να περάσει από το ανθρώπινο σώμα. Η έντονη ακτινοβολία γάμμα μπορεί να βλάψει όχι μόνο το δέρμα, αλλά και τα εσωτερικά όργανα. Προστατέψτε από αυτή την ακτινοβολία πυκνά και βαριά υλικά, σίδηρο, μόλυβδο. Η ακτινοβολία γάμμα μπορεί να δημιουργηθεί τεχνητά σε επιταχυντές μολυσμένων σωματιδίων (μικρότρον), για παράδειγμα, με πέτρες ηλεκτρονίων ταχέων επιταχυντών όταν χτυπούν έναν στόχο.
Οι ακτίνες Χ είναι παρόμοιες με τις ακτίνες γάμμα. Οι κοσμικές ακτίνες Χ απορροφώνται από την ατμόσφαιρα. Οι ακτίνες Χ λαμβάνονται τεχνητά, πέφτουν στο κάτω μέρος του ενεργειακού φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Η ραδιενεργή ακτινοβολία είναι ένας φυσικός παράγοντας στη βιόσφαιρα για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και οι ίδιοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν μια ορισμένη ραδιενέργεια. Τα εδάφη έχουν τον υψηλότερο φυσικό βαθμό ραδιενέργειας μεταξύ των αντικειμένων της βιόσφαιρας. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, η φύση ευημερούσε για πολλά εκατομμύρια χρόνια, εκτός από εξαιρετικές περιπτώσεις με γεωχημικές ανωμαλίες που σχετίζονται με απόθεση ραδιενεργών πετρωμάτων, για παράδειγμα, μεταλλεύματα ουρανίου.
Ωστόσο, τον 20ο αιώνα, η ανθρωπότητα βρέθηκε αντιμέτωπη με ραδιενέργεια πέρα από τα όρια της φυσικής, και επομένως βιολογικά μη φυσιολογικής. Τα πρώτα θύματα υπερβολικών δόσεων ακτινοβολίας ήταν οι μεγάλοι επιστήμονες που ανακάλυψαν ραδιενεργά στοιχεία (ράδιο, πολώνιο) οι σύζυγοι Μαρία Σκλοντόφσκα-Κιουρί και Πιερ Κιουρί. Και μετά: Χιροσίμα και Ναγκασάκι, δοκιμές ατομικών και πυρηνικών όπλων, πολλές καταστροφές, συμπεριλαμβανομένου του Τσερνομπίλ κ.λπ.
Τα πιο σημαντικά αντικείμενα της βιόσφαιρας, τα οποία καθορίζουν τις βιολογικές λειτουργίες όλων των έμβιων όντων, είναι τα εδάφη.
Η ραδιενέργεια των εδαφών οφείλεται στην περιεκτικότητα σε ραδιονουκλεΐδια σε αυτά. Υπάρχουν φυσική και τεχνητή ραδιενέργεια.
Η φυσική ραδιενέργεια των εδαφών προκαλείται από φυσικά ραδιενεργά ισότοπα, τα οποία υπάρχουν πάντα σε ποικίλες ποσότητες στα εδάφη και στα πετρώματα που σχηματίζουν το έδαφος. Τα φυσικά ραδιονουκλίδια χωρίζονται σε 3 ομάδες.
Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει ραδιενεργά στοιχεία - στοιχεία, των οποίων όλα τα ισότοπα είναι ραδιενεργά: ουράνιο (238
και τα λοιπά.................
