A talaj nehézfémekkel való szennyeződése. A talaj nehézfémekkel való szennyezésének problémái és lehetséges megoldásai

S. Donahue - A talaj nehézfémekkel való szennyeződéseA talaj a mezőgazdasági és városi környezet egyik legfontosabb alkotóeleme, és mindkét esetben a megfelelő gazdálkodás a talajminőség kulcsa. Ez a technikai megjegyzéssorozat a talajromlást okozó emberi tevékenységeket és a városi talajokat védő kezelési gyakorlatokat vizsgálja. Ez a műszaki megjegyzés a talaj nehézfémekkel való szennyezésével foglalkozik

Fémek a talajban

A szintetikus anyagok (pl. növényvédő szerek, festékek, ipari hulladékok, háztartási és ipari vizek) kitermelése, előállítása és felhasználása a városi és mezőgazdasági területek nehézfémekkel való szennyeződését okozhatja. A nehézfémek a természetben is előfordulnak, de ritkán mérgező mennyiségben. Potenciális talajszennyezés előfordulhat régi lerakókban (különösen az ipari hulladékok tárolására használtakban), régi gyümölcsösökben, ahol arzén hatóanyagot tartalmazó növényvédő szereket alkalmaztak, korábban szennyvíz- vagy kommunális iszapként használt területeken, bányalerakók környékén vagy környékén, ill. zagytározók, ipari területek, ahol vegyszereket dobhattak a földre, az ipari telephelyektől lefelé eső területeken.

A nehézfémek túlzott felhalmozódása a talajban mérgező az emberre és az állatokra. A nehézfémek felhalmozódása általában krónikus (hosszú ideig tartó expozíció), táplálékon keresztül. Akut (azonnali) nehézfémmérgezés lenyelés vagy bőrrel való érintkezés esetén következik be. A nehézfémeknek való hosszú távú expozícióhoz kapcsolódó krónikus problémák a következők:

1. Ólom - mentális zavarok.
2. Kadmium - hatással van a vesére, a májra és a gyomor-bél traktusra.
3. Arzén - bőrbetegségek, hatással van a vesére és a központi idegrendszerre.

A leggyakoribb kationos elemek a higany, kadmium, ólom, nikkel, réz, cink, króm és mangán. A leggyakoribb anionos elemek az arzén, a molibdén, a szelén és a bór.

A szennyezett talajok helyreállításának hagyományos módszerei

A talaj- és terményhelyreállítási gyakorlatok segíthetnek megakadályozni, hogy a szennyeződések bejussanak a növényekbe, és ott maradjanak a talajban. Ezek a kármentesítési módszerek nem távolítják el a nehézfém-szennyeződéseket, de segítenek rögzíteni azokat a talajba, és csökkentik a fémek negatív hatásainak valószínűségét. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a fém típusát (kation vagy anion) figyelembe kell venni:

1. A talaj pH-jának növelése 6,5-re vagy magasabbra. A kationos fémek jobban oldódnak alacsonyabb pH-értéken, így a pH-érték emelése kevésbé teszi őket elérhetővé a növények számára, így kisebb valószínűséggel épülnek be a növényi szövetekbe és jutnak be az emberi szervezetbe. A pH növelése ellentétes hatást fejt ki az anionos elemekre.
2. Lecsapolás nedves talajban. A vízelvezetés javítja a talaj levegőztetését, és lehetővé teszi a fémek oxidációját, ezáltal kevésbé oldódnak és hozzáférhetők. Ezzel ellentétes tulajdonság figyelhető meg a krómnál, amely inkább oxidált formában érhető el. A szerves anyagok aktivitása hatékonyan csökkenti a króm elérhetőségét.
3. . Foszfátok alkalmazása. A foszfátok alkalmazása csökkentheti a kationos fémek hozzáférhetőségét, de ellenkező hatást fejt ki az anionos vegyületekre, például az arzénre. A foszfátokat okosan kell használni, mivel a talaj magas foszfortartalma vízszennyezéshez vezethet.
4. A fémekkel szennyezett talajban való felhasználásra szánt növények gondos kiválasztása A növények leveleikben nagyobb mennyiségű fémet mozgatnak meg, mint a terméseikben vagy magjaikban. A láncon belüli élelmiszer-szennyeződés kockázatát a leveles zöldségek (saláta vagy spenót) jelentik. Egy másik veszély, hogy ezeket a növényeket az állatállomány fogyasztja.

Környezettisztító telepek

A kutatások kimutatták, hogy a növények hatékonyan tisztítják meg a szennyezett talajokat (Wentzel et al., 1999). A fitoremediáció egy általános kifejezés a növények nehézfémek eltávolítására vagy a talaj tisztán tartására, szennyeződésektől, például nehézfémektől, peszticidektől, oldószerektől, kőolajtól, policiklikus aromás szénhidrogénektől mentesen. Például a sztyeppei fű serkentheti a kőolajtermékek lebomlását. A vadvirágokat nemrégiben a kuvaiti olajszennyezésből származó szénhidrogének lebontására használták. A hibrid nyárfajták képesek eltávolítani az olyan kémiai vegyületeket, mint a TNT, valamint a magas nitráttartalmú és peszticideket (Brady és Weil, 1999).

Fémekkel szennyezett talajok kezelésére szolgáló üzemek

Növényeket használtak a fémek stabilizálására és eltávolítására a talajból és a vízből. Három mechanizmust alkalmaznak: fitoextrakciót, rizofiltrációt és fitostabilizálást.

Ez a cikk a rizofiltrációról és a fitostabilizációról szól, de a fitoextrakcióra összpontosít.

A rizofiltráció a gyökérzónát (rizoszférát) körülvevő oldatokban lévő szennyező anyagok adszorpciója a növényi gyökereken vagy a növényi gyökerek általi felszívódása.

A rizoszűrést a talajvíz fertőtlenítésére használják. A növényeket üvegházakban termesztik. A szennyezett vizet a növények akklimatizálására használják a környezetben. Ezeket a növényeket ezután a szennyezett talajvíz helyére ültetik, ahol a gyökerek megszűrik a vizet és a szennyező anyagokat. Amint a gyökerek telítődnek szennyezett anyagokkal, a növényeket betakarítják. Csernobilban a napraforgót ilyen módon használták radioaktív anyagok eltávolítására a talajvízből (EPA, 1998)

A fitostabilizáció az évelő növények felhasználása a talajban és a talajvízben lévő káros anyagok stabilizálására vagy rögzítésére. A fémek felszívódnak és felhalmozódnak a gyökerekben, adszorbeálódnak a gyökereken, vagy lerakódnak a rizoszférában. Ezek a növények felhasználhatók a természetes növényzet hiányos területek újranövényesítésére is, ezáltal csökkentve a víz- és szélerózió és a kimosódás kockázatát. A fitostabilizáció csökkenti a szennyeződések mobilitását, és megakadályozza a szennyezett anyagok talajvízbe vagy levegőbe való további mozgását, valamint csökkenti a táplálékláncokba való bejutását.

Fitoextrakció

A fitoextrakció a növények fémmel szennyezett talajban történő termesztésének folyamata. A gyökerek a fémeket a növények föld feletti részeire mozgatják, majd ezeket a növényeket összegyűjtik és elégetik vagy komposztálják a fémek újrahasznosítása érdekében. Több növénynövekedési ciklusra lehet szükség a szennyezés szintjének elfogadható határokon belüli csökkentésére. Ha a növényeket elégetik, a hamut hulladéklerakókba kell dobni.

A fitoextrakcióra termesztett növényeket hiperakkumulátoroknak nevezzük. Más növényekhez képest szokatlanul nagy mennyiségű fémet szívnak fel. A hiperakkumulátorok körülbelül 1000 milligramm/kg kobaltot, rezet, krómot, ólmot, nikkelt, és akár 10 000 milligramm/kg (1%) mangánt és cinket is tartalmazhatnak szárazanyagra vonatkoztatva (Baker és Brooks, 1989).

A fitoextrakció könnyebb az olyan fémek esetében, mint a nikkel, a cink és a réz, mivel a 400 hiperakkumulátoros üzem többsége ezeket a fémeket részesíti előnyben. A Thlaspi (pennycress) nemzetségbe tartozó egyes növények szövetei körülbelül 3% cinket tartalmaznak. Ezek a növények ércként használhatók magas fémkoncentrációjuk miatt (Brady és Veilya, 1999).

Az összes fém közül az ólom a leggyakoribb talajszennyező (EPA, 1993). Sajnos a növények természetes körülmények között nem halmozzák fel az ólmot. Kelátképzőt, például EDTA-t (etilén-diamin-tetraecetsavat) kell hozzáadni a talajhoz. Az EDTA lehetővé teszi a növények számára, hogy kivonják az ólmot. Az ólomkivonásra leggyakrabban használt növény az indiai mustár (Brassisa juncea). A Phytotech (egy magánkutató cég) arról számolt be, hogy indiai mustárral irtották ki az ültetvényeket New Jersey-ben, az 1–2. ipari szabványok szerint (Wantanabe, 1997).

A növények eltávolíthatják a cinket, a kadmiumot, az ólmot, a szelént és a nikkelt a talajból olyan projektekben, amelyeknek közép- és hosszú távú kilátásai vannak.

A hagyományos helyszíntisztítás költsége 10,00 és 100,00 USD köbméterenként (m3), míg a szennyezett anyagok eltávolítása 30,00 és 300 USD/m3 között lehet, ehhez képest a fitoextrakció költsége 0,05 USD/m3 (Watanabe, 1997).

Kilátások a jövőre

A fitoremediációt kis- és teljes körű alkalmazások kutatásán keresztül tanulmányozták. A fitoremediáció átkerülhet a kereskedelmi forgalomba hozatal területére (Watanabe, 1997). A fitoremediációs piac az előrejelzések szerint 2005-re eléri a 214-370 millió dollárt (Environmental Science & Technology, 1998). Jelenlegi hatékonyságát tekintve a fitoremediáció a legalkalmasabb olyan szélesebb területek helyreállítására, ahol a szennyező anyagok alacsony vagy közepes koncentrációban vannak jelen. A fitoremediáció teljes kereskedelmi forgalomba kerülése előtt további kutatásokra van szükség annak biztosítására, hogy a fitoremediációhoz használt növényi szövetek ne legyenek káros hatással a környezetre, a vadon élő állatokra vagy az emberre (EPA, 1998). Kutatásra van szükség a hatékonyabb bioakkumulátorok megtalálásához is, amelyek több biomasszát termelnek. Szükség van a fémek kereskedelemben történő kivonására a növényi biomasszából, hogy újrahasznosíthatók legyenek. A fitoremediáció lassabb, mint a nehézfémek talajból történő eltávolításának hagyományos módszerei, de sokkal olcsóbb. A talajszennyezés megelőzése sokkal olcsóbb, mint a katasztrofális következmények orvoslása.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. Baker, A.J.M. és R.R. Brooks. 1989. Fémes elemeket túlzottan felhalmozó szárazföldi növények – elterjedésük, ökológiájuk és fitokémiájuk áttekintése. Biorecovery 1:81:126.
2. Brady, N.C. és R.R. Weil. 1999. A talajok természete és tulajdonságai. 12. kiadás Prentice Hall. Upper Saddle River, NJ.
3. Környezettudomány és technológia. 1998. Fitoremediáció; előrejelzés. Környezettudomány és technológia. Vol. 32, 17. szám, 399A.
4. McGrath, S.P. 1998. Fitoextrakció talajmentesítésre. p. 261-287. In R. Brooks (szerk.) Plants that hyperaccumulate nehézfémek szerepük a fitoremediációban, mikrobiológiában, régészetben, ásványkutatásban és fitominálásban. CAB International, New York, NY.
5. Fitotech. 2000. Fitoremediációs technológia.

Az antropogén tevékenységek következtében hatalmas mennyiségű különféle kémiai elem és vegyületük kerül a környezetbe - évente személyenként akár 5 tonna szerves és ásványi hulladék is. A bevitt anyagok fele-kétharmada salakban és hamuban marad, helyi anomáliákat képezve a talajok és vizek kémiai összetételében.

A lakott területekről és ipari területekről származó vállalkozások, épületek, városi szolgáltatások, ipari, háztartási és fekáliás hulladékok nemcsak a talajt idegenítik el, hanem több tíz kilométeres körzetben megzavarják a talajökológiai rendszerek normális biogeokémiáját és biológiáját. Bizonyos mértékig minden város vagy ipari központ az emberre veszélyes nagy biogeokémiai anomáliák kialakulásának oka.

A nehézfémek forrása elsősorban az ipari kibocsátás. Ugyanakkor az erdei ökoszisztémák lényegesen jobban szenvednek, mint a mezőgazdasági talajok és a növények. Különösen mérgezőek az ólom, a kadmium, a higany, az arzén és a króm.

A nehézfémek általában felhalmozódnak a talajrétegben, különösen a felső humuszhorizontokban. A nehézfémek talajból történő eltávolításának felezési ideje (kimosódás, erózió, növények fogyasztása, defláció) a talaj típusától függ:

• cink - 70-510 év;
• kadmium - 13-POLET;
• réz - 310-1500 év;
• ólom - 740-5900 év.

A nehézfémek hatásának összetett és olykor visszafordíthatatlan következményei csak a bioszférában előforduló toxikus anyagok problémájának táj-biogeokémiai megközelítése alapján érthetők meg és láthatók előre. A következő mutatók különösen befolyásolják a szennyezettségi szintet és a toxikus-ökológiai helyzetet:

• a talajok bioproduktívsága és humusztartalma;
• a talajok és vizek sav-bázis jellege;
• redox körülmények;
• talajoldatok koncentrációja;
• talajfelvevő képesség;
• a talajok granulometrikus összetétele;
• vízrendszer típusa.

Ezeknek a tényezőknek a szerepét még nem vizsgálták kellőképpen, bár a talajtakaró a bioszférában részt vevő legtöbb technogén vegyi anyag végső befogadója. A talaj a mérgező anyagok fő felhalmozódása, nedvszívója és elpusztítója.

A fémek jelentős része antropogén tevékenységből kerül a talajba. A diszperzió az érc, gáz, olaj, szén és egyéb ásványok kitermelésének pillanatától kezdődik. Az elemek diszperziós lánca a termelő bányától, kőbányától követhető, majd a nyersanyag feldolgozó üzembe szállítása során veszteségek keletkeznek, magán a gyárban a diszperzió a feldolgozás feldolgozó vonala mentén, majd a kohászati ​​folyamatban folytatódik. feldolgozás, fémgyártás és lerakókig, ipari és háztartási hulladéklerakókig.

Az ipari vállalkozások jelentős mennyiségű kibocsátásával az elemek széles köre érkezik, és a szennyező anyagok nem mindig kapcsolódnak a vállalkozások fő termékeihez, hanem a szennyeződések részét képezhetik. Így az ólomkohó közelében az ólom és a cink mellett a kiemelt szennyező anyagok közé tartozhat a kadmium, a réz, a higany, az arzén és a szelén, az alumíniumkohászatok közelében pedig a fluor, az arzén és a berillium. A vállalkozások kibocsátásának jelentős része belép a globális körforgásba – az ólom, a cink, a réz akár 50%-a és a higany akár 90%-a is.

Egyes fémek éves termelése meghaladja a természetes migrációjukat, különösen az ólom és a vas esetében. Nyilvánvaló, hogy a technogén fémek nyomása a környezetre, így a talajra is növekszik.

A szennyező forrás közelsége befolyásolja a talajok légköri szennyezettségét. Így a szverdlovszki régió két nagyvállalata - az Uráli Alumíniumkohó és a Krasznojarszki Hőerőmű - technogén légszennyezés forrásának bizonyult, és a technogén fémek csapadékkal történő kihullásának határozott határai vannak.

A talaj légaeroszolok által okozott technogén fémekkel való szennyeződésének veszélye minden talajtípusnál és a város bármely pontján fennáll, azzal a különbséggel, hogy a technogenezis forrásához közelebb eső talajok (kohászati ​​üzem, hőerőmű, benzinkút ill. mobil közlekedés) szennyezettebb lesz.

A vállalkozások intenzív fellépése gyakran kis területre terjed ki, ami a nehézfémek, az arzénvegyületek, a fluor, a kén-oxidok, a kénsav, esetenként a sósav, a cianidok tartalmának növekedéséhez vezet a megengedett legnagyobb koncentrációt gyakran meghaladó koncentrációban (táblázat). 4.1). A gyeptakaró és az erdőültetvények pusztulnak, a talajtakaró pusztul, eróziós folyamatok alakulnak ki. A talaj nehézfémeinek akár 30-40%-a is bejuthat a talajvízbe.

A talaj azonban erőteljes geokémiai gátként is szolgál a szennyező anyagok áramlása előtt, de csak egy bizonyos határig. A számítások azt mutatják, hogy a csernozjomok 40-60 t/ha ólmot csak a 0-20 cm vastag szántórétegben, a podzolos talajokban 2-6 t/ha, a talajhorizontokban összességében 100-ig képesek szilárdan megkötni. t/ha, ugyanakkor magában a talajban akut toxikológiai helyzet alakul ki.

Még mindig egyedül A talaj jellemzője, hogy képes aktívan átalakítani a bekerülő vegyületeket. Ezekben a reakciókban ásványi és szerves komponensek vesznek részt, és lehetséges a biológiai átalakulás. Ugyanakkor a legelterjedtebb folyamatok a nehézfémek vízoldható vegyületeinek átalakulása nehezen oldódó vegyületekké (oxidok, hidroxidok, kis termelésű sók) 4.1. táblázat. Azon szennyezőforrások és kémiai elemek listája, amelyek felhalmozódása lehetséges a talajban e források hatászónájában (MU 2.1.7.730-99 „A lakott területek talajminőségének higiénikus értékelése” irányelv)

Források környezetszennyezés	A termelés típusa	Koncentrációs tényező K s
Színesfémkohászat	Színesfémek előállítása ércekből és koncentrátumokból	Pb, Zn, Cu, Ag	Sn, As, Cd, Sb, Hg, Se, Bi
	Színesfémek újrahasznosítása	Pb, Zn, Sn, Cu
	Kemény és tűzálló színesfémek gyártása
	Titán gyártás	Ag, Zn, Pb, V, Cu	Ti, Mn, Mo, Sn, V
Vaskohászat	Ötvözött acélok gyártása	Co, Mo, Bi, W, Zn
	Vasérc termelés
Gépipar és fémfeldolgozó ipar	Fémek hőkezelésével foglalkozó vállalkozások (öntödék nélkül)		Ni, Cr, Hg, Sn, Cu
	Ólom akkumulátorok gyártása
	Elektronikai és elektromos ipari készülékek gyártása
Vegyipar	Szuperfoszfát termelés		Ritkaföldfémek, Cu, Cr, As, It
	Műanyag gyártás
Ipar építőanyagok	Cementgyártás
Nyomtatás ipar	Típusöntödék, nyomdák
Települési szilárd hulladék		Pb, Cd, Sn, Cu, Ag, Sb, Zn
Szennyvíziszap		Pb, Cd, V, Ni, Sn, Cr, Cu, Zn

a PR oldhatóságának csökkentésével) a talajabszorpciós komplex (SAC) részeként: a szerves anyagok nehézfém-ionokkal komplex vegyületeket képeznek. A fémionok kölcsönhatása a talajkomponensekkel a szorpciós, csapadékoldódási, komplexképződési és egyszerű sók képződési reakcióinak típusa szerint történik. Az átalakulási folyamatok sebessége és iránya a környezet pH-értékétől, a finomszemcse-tartalomtól és a humusz mennyiségétől függ.

A talaj nehézfémekkel való szennyezettségének környezeti következményei szempontjából jelentős jelentőséggel bír a nehézfémek koncentrációja és előfordulási formái a talajoldatban. A nehézfémek mobilitása szorosan összefügg a folyadékfázis összetételével: a nehézfém-oxidok és -hidroxidok alacsony oldhatósága általában semleges vagy lúgos reakciójú talajokban figyelhető meg. Éppen ellenkezőleg, a nehézfémek mobilitása a talajoldat erős reakciója esetén a legnagyobb, így a nehézfémek toxikus hatása erősen savas tajga-erdős tájakon a semleges vagy lúgos talajokhoz képest igen jelentős lehet. Az elemek növényekre és élő szervezetekre gyakorolt ​​toxicitása közvetlenül összefügg a talajban való mobilitásukkal. A savasság mellett a toxicitást befolyásolják a talaj tulajdonságai, amelyek meghatározzák a beérkező szennyező anyagok rögzítésének erősségét; a különböző ionok együttes jelenléte jelentős hatást gyakorol.

A magasabb rendű élőlényekre, köztük az emberre a legnagyobb veszélyt a nehézfémek szervetlen vegyületeinek komplex vegyületekké történő mikrobiális átalakulásának következményei jelentik. A fémszennyezés következménye lehet a talaj trofikus láncainak megszakadása is a biogeocenózisokban. Lehetőség van teljes komplexumok, mikroorganizmus-közösségek és talajállatok megváltoztatására is. A nehézfémek gátolják a talajban zajló fontos mikrobiológiai folyamatokat - a szénvegyületek átalakulását - a talaj úgynevezett „légzését”, valamint a nitrogén megkötését.

A talaj nehézfémekkel való szennyeződésének különböző forrásai vannak:

• 1. fémfeldolgozó iparból származó hulladék;
• 2. ipari kibocsátások;
• 3. tüzelőanyag égéstermékei;
• 4. gépjárművek kipufogógázai;
• 5. a mezőgazdaság vegyszerezésének eszközei

Mind a természeti tényezők, mind a főként antropogén eredetű talajszennyezés nemcsak a talajképző folyamatok lefolyását változtatja meg, ami terméscsökkenéshez vezet, gyengíti a talaj öntisztulását a károsító szervezetektől, hanem közvetlen vagy közvetett hatása is van. hatás (növényeken, növényi vagy állati élelmiszereken keresztül). A talajból a növényekbe jutó és a táplálékláncokon keresztül továbbító nehézfémek mérgező hatást gyakorolnak a növényekre, állatokra és az emberi egészségre.

A környezetre gyakorolt ​​toxikus hatás mértéke szerint a nehézfémeket három veszélyességi osztályba sorolják: 1. As, Cd, Hg, Pb, Se, Zn, Ti;

• 2. Co, Ni, Mo, Cu, So, Cr;
• 3. Bár, V, W, Mn, Sr.

A szennyezés hatása a terméshozamra és a termékminőségre.

A túlzott nehézfémek hatására a növényi szervezetekben fellépő zavarok a terméshozam és a növényi termékek minőségének megváltozásához vezetnek (elsősorban maguknak a fémeknek a növekedése miatt. Önmagában a nehézfémekkel szennyezett talajok kármentesítésére irányuló intézkedések végrehajtása nem tudja garantálni a környezetbarát mezőgazdasági termékek magas hozamát.A nehézfémek mobilitását és a növények számára való elérhetőségét nagymértékben szabályozzák olyan talajtulajdonságok, mint a sav-bázis állapot, a redox rezsimek, a humusztartalom, a szemcseméret-eloszlás és a kapcsolódó abszorpciós képesség. áttérve a szennyezett talajok termőképességének helyreállítására irányuló konkrét intézkedések kidolgozására, meg kell határozni a nehézfém-szennyeződés veszélye szerinti osztályozási kritériumokat, fizikai és kémiai tulajdonságok összessége alapján. Magas talajszinteken nehézfémekkel való szennyeződés miatt a mezőgazdasági hozamok meredeken csökkennek.

A szennyező anyagok mérgező szintje lassan felhalmozódik a talajban, de hosszú ideig ott marad, egész régiók ökológiai helyzetét negatívan befolyásolva. A nehézfémekkel és radionuklidokkal szennyezett talajok tisztítása szinte lehetetlen. Eddig az egyetlen út ismert: az ilyen talajokat gyorsan növekvő, nagy zöldtömeget hozó növényekkel bevetni; az ilyen növények mérgező elemeket vonnak ki a talajból, majd a betakarított termést meg kell semmisíteni. De ez egy meglehetősen hosszadalmas és költséges eljárás. Csökkentheti a mérgező vegyületek mobilitását és a növényekbe való bejutását a talaj pH-értékének növelésével meszezéssel vagy nagy adag szerves anyagok, például tőzeg hozzáadásával. Jó hatású lehet a mélyszántás, amikor a szántás során a felső szennyezett talajréteget 50-70 cm mélyre süllyesztjük, és mély talajrétegeket emelünk a felszínre. Ehhez speciális többszintű ekéket használhat, de a mély rétegek továbbra is szennyezettek maradnak. Végül a nehézfémekkel (de nem radionuklidokkal) szennyezett talajokon olyan növények is termeszthetők, amelyeket nem élelmiszerként vagy takarmányként használnak fel, például virágokat. 1993 óta a fő környezeti mérgező anyagok - nehézfémek, peszticidek és radionuklidok - agroökológiai ellenőrzését végzik a Fehérorosz Köztársaság területén. Azon a területen, ahol a gazdaság található, nem mutattak ki túlsúlyt a nehézfémek MPC-jei.

A nehézfémek olyan biokémiailag aktív elemek, amelyek a szerves anyagok körforgásának részét képezik, és elsősorban az élő szervezetekre hatnak. A nehézfémek közé tartoznak az olyan elemek, mint az ólom, réz, cink, kadmium, nikkel, kobalt és számos más.

A nehézfémek talajban való migrációja elsősorban a lúgos-savas és redox körülményektől függ, amelyek meghatározzák a talajgeokémiai környezet sokféleségét. A nehézfémek talajszelvényben történő migrációjában fontos szerepet játszanak a geokémiai gátak, amelyek egyes esetekben erősítik, máskor gyengítik (a megőrzési képesség miatt) a talajok nehézfém-szennyeződésekkel szembeni ellenálló képességét. Minden geokémiai gát megtartja a kémiai elemek egy bizonyos csoportját, amelyek hasonló geokémiai tulajdonságokkal rendelkeznek.

A fő talajképző folyamatok sajátosságai és a vízháztartás típusa meghatározza a nehézfémek talajban való eloszlásának jellegét: felhalmozódás, konzerválás vagy eltávolítás. A talajszelvény különböző részein nehézfém felhalmozódást mutató talajcsoportokat azonosítottam: felszínen, felső részben, középső részben, két maximummal. Ezen túlmenően a zónában olyan talajokat azonosítottak, amelyekre jellemző a nehézfémek koncentrációja a profilon belüli kriogén konzerválás miatt. Speciális csoportot alkotnak azok a talajok, ahol kilúgozási és időszakos kilúgozási módok esetén a nehézfémek eltávolíthatók a szelvényről. A nehézfémek profilon belüli eloszlása ​​nagy jelentőséggel bír a talajszennyezettség felmérésében és a bennük lévő szennyezőanyagok felhalmozódásának intenzitásának előrejelzésében. A nehézfémek profilon belüli eloszlásának jellemzőit a talajok csoportosítása egészíti ki a biológiai körforgásban való részvételük intenzitása szerint. Összesen három fokozat van: magas, közepes és gyenge.

Sajátos a nehézfémek migrációjának geokémiai helyzete a folyók ártereinek talajában, ahol a megnövekedett víztartalom mellett a kémiai elemek és vegyületek mobilitása jelentősen megnő. A geokémiai folyamatok sajátossága itt mindenekelőtt a redox viszonyok változásának markáns szezonalitásából adódik. Ennek oka a folyók hidrológiai állapotának sajátosságai: a tavaszi árvizek időtartama, az őszi árvizek megléte vagy hiánya, valamint a kisvízi időszak jellege. Az ártéri teraszok árvizek általi elöntésének időtartama meghatározza vagy az oxidáló (rövid távú ártéri elöntés), vagy a redox (hosszú idejű árvízi rendszer) feltételek túlsúlyát.

A szántóföldek a legnagyobb területi jellegű antropogén hatásoknak vannak kitéve. A fő szennyezőforrás, amellyel a nehézfémek teljes mennyiségének akár 50%-a is a szántóföldekbe kerül, a foszforműtrágyák. A szántóföldi talajok potenciális szennyezettségének mértékének meghatározásához a talajtulajdonságok és a szennyezőanyag-tulajdonságok csatolt elemzését végeztük el: figyelembe vettük a talajok humusztartalmát, összetételét és granulometrikus összetételét, valamint a lúgos-savas viszonyokat. A különböző eredetű lerakódásokból származó foszforitok nehézfém-koncentrációjára vonatkozó adatok lehetővé tették átlagos tartalmuk kiszámítását, figyelembe véve a különböző területek szántóföldjére kijuttatott műtrágya hozzávetőleges dózisait. A talajtulajdonságok értékelése korrelál az agrogén terhelés értékeivel. A kumulatív integrált értékelés képezte az alapot a talaj lehetséges nehézfém-szennyezettségének meghatározásához.

A nehézfémekkel való szennyezettség mértékét tekintve a legveszélyesebb talajok a magas humusztartalmú, lúgos reakciójú agyagos-agyagos talajok: a sötétszürke erdőtalajok és a nagy felhalmozási képességű sötét gesztenyetalajok. A moszkvai és a brjanszki régióra a talaj nehézfémekkel való szennyeződésének fokozott kockázata is jellemző. A szikes-podzolos talajok helyzete itt nem kedvez a nehézfémek felhalmozódásának, azonban ezeken a területeken nagy a technogén terhelés, és a talajoknak nincs idejük „megtisztulni”.

A talajok nehézfém-tartalmának ökológiai és toxikológiai vizsgálata kimutatta, hogy a mezőgazdasági területek 1,7%-a I. (nagyon veszélyes), 3,8%-a II. veszélyességi osztályú (közepesen veszélyes) anyagokkal szennyezett. A megállapított szabványokat meghaladó nehézfém- és arzéntartalmú talajszennyezést észleltek a Burját Köztársaságban, a Dagesztáni Köztársaságban, a Köztársaságban, a Mordvai Köztársaságban, a Tyvai Köztársaságban, a Krasznojarszk és Primorszkij területeken, valamint Ivanovoban, Irkutszkban, Kemerovo, Kostroma, Murmansk, Novgorod, Orenburg, Szahalin, Chita régiók.

A nehézfémekkel való helyi talajszennyezés elsősorban a nagyvárosokhoz ill. A talaj nehézfém-komplexével való szennyeződés veszélyének felmérése a teljes Zc indikátor segítségével történt.

A talajszennyezés az övezetek nagysága szerint háttér-, lokális-, regionális- és globálisra oszlik, a háttérszennyezés közel áll a természetes összetételéhez. A helyi talajszennyezés egy vagy több szennyezőforrás közelében található. Regionális szennyezésről akkor beszélünk, ha a szennyező anyagokat a szennyező forrástól legfeljebb 40 km-re szállítják, globális szennyezésnek pedig akkor, ha több régió talaja szennyeződik.

A szennyezettség mértéke szerint a talajokat erősen szennyezettekre, közepesen szennyezettekre és enyhén szennyezettekre osztják.

Erősen szennyezett talajokban a szennyező anyagok mennyisége többszöröse a megengedett legnagyobb koncentrációnak. Különféle biológiai termelékenységgel rendelkeznek, és jelentős fizikai-kémiai, kémiai és biológiai jellemzőik megváltoznak, aminek következtében a termesztett növények vegyszertartalma meghaladja a normát. Mérsékelten szennyezett talajokban az MPC feleslege jelentéktelen, ami nem vezet észrevehető változáshoz a tulajdonságaiban.

Enyhén szennyezett talajokban a vegyszertartalom nem haladja meg a megengedett legnagyobb koncentrációt, de meghaladja a hátteret.

A talajszennyezés elsősorban a talajba kerülő veszélyes anyagok osztályától függ:

1. osztály - rendkívül veszélyes anyagok;

2. osztály - közepesen veszélyes anyagok;

3. osztály - alacsony kockázatú anyagok.

Az anyagok veszélyességi osztályát mutatók alapján határozzák meg.

1. táblázat – Veszélyes anyagok mutatói és osztályai

A talaj radioaktív anyagokkal való szennyezettsége elsősorban az atom- és nukleáris fegyverek légköri tesztelésének köszönhető, amelyet az egyes államok a mai napig nem állítottak le. Radioaktív csapadékkal, 90 Sr, 137 Cs és egyéb nuklidok kihullása, a növényekbe, majd az élelmiszerekbe és az emberi szervezetbe kerülve a belső besugárzás következtében radioaktív szennyeződést okoz.

A radionuklidok olyan kémiai elemek, amelyek új elemek képződésével spontán bomlásra képesek, valamint bármely kémiai elem képződött izotópjai. A spontán bomlásra képes kémiai elemeket radioaktívnak nevezzük. Az ionizáló sugárzás leggyakrabban használt szinonimája a radioaktív sugárzás.

A radioaktív sugárzás minden élő szervezet számára természetes tényező a bioszférában, és maguk az élő szervezetek is rendelkeznek bizonyos radioaktivitással. A bioszféra objektumai közül a talajok a legmagasabb természetes radioaktivitási fokúak.

A 20. században azonban az emberiség a természetesnél túlzottan magasabb radioaktivitással szembesült, és ezért biológiailag anomális. Elsőként a radioaktív elemeket (rádium, polónium) felfedező nagy tudósok, a házastársak, Marie Sklodowska-Curie és Pierre Curie szenvedtek túlzott sugárzástól. És akkor: Hirosima és Nagaszaki, atom- és atomfegyver-tesztek, sok katasztrófa, köztük Csernobil stb. Hatalmas területek voltak szennyezett hosszú élettartamú radionuklidokkal - 137 Cs és 90 Sr. A hatályos jogszabályok szerint a területek radioaktív szennyezettségi övezetté minősítésének egyik kritériuma, hogy a 137 Cs szennyezettség sűrűsége meghaladja a 37 kBq/m 2 -t. Ezt a többletet Fehéroroszország minden régiójában 46,5 ezer km 2 -ben állapították meg.

5,5 kBq/m2 feletti 90 Sr területi szennyezettséget (jogilag megállapított kritérium) 21,1 ezer km2-es területen észleltek Gomel és Mogilev régióban, amely az ország területének 10%-át tette ki. A 0,37 kBq/m 2 -nél nagyobb sűrűségű 238 239+240 Pu izotópokkal való szennyeződés (jogilag megállapított kritérium) mintegy 4,0 ezer km 2 -t, vagyis a terület kb. 2%-át fedte le, főként a Gomel régióban (Braginsky, Narovlyansky, Khoiniki, Rechitsa, Dobrush és Loevsky kerületek) és a Mogiljovi régió Cherikovsky kerülete.

A radionuklidok természetes bomlási folyamatai a csernobili katasztrófa óta eltelt 25 év során kiigazították a fehéroroszországi régiókban való eloszlás szerkezetét. Ebben az időszakban a szennyezettségi szint és a területek csökkentek. 1986-ról 2010-re a 137 Cs-vel szennyezett, 37 kBq/m2 feletti (1 Ci/km2 feletti) sűrűségű terület területe 46,5-ről 30,1 ezer km2-re (23%-ról 14,5%-ra) csökkent. Az 5,5 kBq/m2 (0,15 Ci/km2) sűrűségű 90 Sr szennyezésnél ez a szám csökkent - 21,1-ről 11,8 ezer km2-re (10%-ról 5,6%-ra) (2. táblázat).

szennyezés mesterséges földi radionuklid

2. táblázat - A Fehérorosz Köztársaság területének 137C-vel való szennyeződése a csernobili atomerőműben történt katasztrófa következtében (2012. január 1-jén)

	Mezőgazdasági terület, ezer hektár
Szennyezett 137 Cs	beleértve a szennyezési sűrűséget, kBq/m 2 (Ci/km 2)
37+185 (1.0+4.9)	185+370 (5.0+9.9)	370+555 (10.0+14.9)	555+1110 (15.0+29.9)	1110+1480 (30.0+39.9)
Brest
Vitebsk
Gomel
Grodno
Mogilevszkaja
Fehérorosz Köztársaság

A bioszféra legjelentősebb objektumai, amelyek minden élőlény biológiai funkcióját meghatározzák, a talajok.

A talajok radioaktivitása a bennük lévő radionuklid-tartalomnak köszönhető. Különbséget tesznek természetes és mesterséges radioaktivitás között.

A talajok természetes radioaktivitását természetes radioaktív izotópok okozzák, amelyek mindig változó mennyiségben vannak jelen a talajban és a talajképző kőzetekben.

A természetes radionuklidokat 3 csoportra osztják. Az első csoportba tartoznak a radioaktív elemek – olyan elemek, amelyek mindegyike radioaktív: urán (238 U, 235 U), tórium (232 Th), rádium (226 Ra) és radon (222 Rn, 220 Rn). A második csoportba a „hétköznapi” elemek izotópjai tartoznak, amelyek radioaktív tulajdonságokkal rendelkeznek: kálium (40 K), rubídium (87 Rb), kalcium (48 Ca), cirkónium (96 Zr) stb. A harmadik csoportba a radioaktív izotópok tartoznak. a légkör kozmikus sugarak hatására: trícium (3 H), berillium (7 Be, 10 Be) és szén (14 C).

A keletkezés módja és ideje szerint a radionuklidokat a következőkre osztják: elsődleges - a bolygó kialakulásával egyidejűleg keletkeznek (40 K, 48 Ca, 238 U); primer radionuklidok másodlagos bomlástermékei (összesen 45 - 232 Th, 235 U, 220 Rn, 222 Rn, 226 Ra stb.); indukált - kozmikus sugarak és másodlagos neutronok (14 C, 3 H, 24 Na) hatására jött létre. Összesen több mint 300 természetes radionuklid létezik. A természetes radioaktív izotópok bruttó tartalma elsősorban a talajképző kőzetektől függ. A savas kőzetek mállási termékein keletkező talajok több radioaktív izotópot tartalmaznak, mint a bázikus és ultrabázikus kőzeteken kialakulók; A nehéz talajok többet tartalmaznak belőlük, mint a könnyű talajok.

A természetes radioaktív elemek általában viszonylag egyenletesen oszlanak el a talajszelvényben, de egyes esetekben illuviális és gley horizontokban halmozódnak fel. A talajban és a kőzetekben főleg szorosan kötött formában vannak jelen.

A talajok mesterséges radioaktivitását az atom- és termonukleáris robbanások következtében keletkező radioaktív izotópok talajba jutása okozza, nukleáris iparból származó hulladék formájában, vagy nukleáris üzemi balesetek következtében. Az indukált sugárzás hatására izotópok keletkezhetnek a talajban. A talajok leggyakoribb mesterséges radioaktív szennyeződését a 235 U, 238 U, 239 Pu, 129 I, 131 I, 144 Ce, 140 Ba, 106 Ru, 90 Sr, 137 Cs stb. izotópok okozzák.

A radioaktív talajszennyezés környezeti következményei a következők. A biológiai körforgásba beépülve a radionuklidok a növényi és állati táplálékon keresztül bejutnak az emberi szervezetbe, és abban felhalmozódva radioaktív expozíciót okoznak. A radionuklidok, mint sok más szennyező anyag, fokozatosan koncentrálódnak a táplálékláncban.

Környezetvédelmi szempontból a legnagyobb veszélyt a 90 Sr és a 137 Cs jelenti. Ennek oka a hosszú felezési idő (28 év a 90 Sr-nél és 33 év a 137 Cs-nél), a magas sugárzási energia, valamint a biológiai körforgásba és a táplálékláncba való beépülés képessége. A stroncium kémiai tulajdonságaiban közel áll a kalciumhoz, és a csontszövet része, a cézium pedig közel áll a káliumhoz, és részt vesz az élő szervezetek számos reakciójában.

A mesterséges radionuklidok főként (80-90%) a talaj felső rétegében rögzülnek: szűz talajon - 0-10 cm-es rétegben, szántóföldön - a szántói horizonton. A legnagyobb szorpció a magas humusztartalmú, nehéz granulometrikus összetételű, montmorillonitban és hidromikázban gazdag, kimosódásmentes vízjárású talajokon figyelhető meg. Az ilyen talajokban a radionuklidok jelentéktelen mértékben képesek vándorolni. A talajban való mobilitás mértéke szerint a radionuklidok a 90 Sr > 106 Ru > 137 Ce > 129 J > 239 Pu sorozatot alkotják. A talajok radioaktív izotópoktól való természetes öntisztulási sebessége függ radioaktív bomlásuk, vertikális és horizontális migrációjuk sebességétől. A radioaktív izotóp felezési ideje az az idő, amely szükséges ahhoz, hogy atomjainak fele lebomlik.

3. táblázat - Radioaktív anyagok jellemzői

			Kerma állandó	Gamma állandó	Dózis együttható	Fél élet
					1,28-10 6 év
	Mangán
	Stroncium
	Promethium
				138,4 nap
	Plutónium					2,44 -104 év

Az élő szervezetekben lévő radioaktivitás kumulatív hatású. Embereknél az LD 50 (halálos dózis, amelyben a biológiai tárgyak halálának 50%-át okozó besugárzás) értéke 2,5-3,5 Gy.

A 0,25 Gy dózis viszonylag normálisnak tekinthető külső besugárzás esetén. A teljes emberi szervezet 0,75 Gy besugárzása vagy a pajzsmirigy 2,5 Gy radioaktív jódból történő besugárzása 131 A lakosság sugárvédelmi intézkedéseit kérem.

A talaj radioaktív szennyezettségének sajátossága, hogy a radioaktív szennyeződések mennyisége rendkívül csekély, és nem okoz változást a talaj alapvető tulajdonságaiban - pH-ban, ásványi tápelemek arányában, termékenységi szintjében.

Ezért mindenekelőtt korlátozni (normalizálni) szükséges a talajból a növényi termékekbe kerülő radioaktív anyagok koncentrációját. Mivel a radionuklidok főként nehézfémek, a talajok arányosításának, helyreállításának és radionuklid- és nehézfém-szennyeződés elleni védelmének fő problémái és módjai nagymértékben hasonlóak, és gyakran együtt is vizsgálhatók.

Így a talajok radioaktivitása a bennük lévő radionuklid-tartalomnak köszönhető. A talajok természetes radioaktivitását természetes radioaktív izotópok okozzák, amelyek mindig változó mennyiségben vannak jelen a talajban és a talajképző kőzetekben. A talajok mesterséges radioaktivitását az atom- és termonukleáris robbanások következtében keletkező radioaktív izotópok talajba jutása okozza, nukleáris iparból származó hulladék formájában, vagy nukleáris üzemi balesetek következtében.

A talajok mesterséges radioaktív szennyezését leggyakrabban a 235 U, 238 U, 239 Pu, 129 I, 131 I, 144 Ce, 140 Ba, 106 Ru, 90 Sr, 137 Cs stb. izotópok okozzák. A radioaktív szennyezés intenzitása egy adott területen két tényező határozza meg:

a) radioaktív elemek és izotópok koncentrációja a talajban;

b) maguknak az elemeknek és izotópoknak a természete, amelyet elsősorban a felezési idő határoz meg.

Környezetvédelmi szempontból a legnagyobb veszélyt a 90 Sr és a 137 Cs jelenti. Szilárdan rögzülnek a talajban, hosszú felezési idejűek (90 Sr - 28 év és 137 Cs - 33 év), és könnyen beépülnek a biológiai körforgásba, mint Ca- és K-hoz közeli elemek. A szervezetben felhalmozódva állandó belső sugárzásforrások.

A GOST szerint a mérgező kémiai elemeket higiéniai veszélyességi osztályokba sorolják. A talaj tekintetében ezek a következők:

a) I. osztály: arzén (As), berillium (Be), higany (Hg), szelén (Sn), kadmium (Cd), ólom (Pb), cink (Zn), fluor (F);

b) II. osztály: króm (Cr), kobalt (Co), bór (B), molibdén (Mn), nikkel (Ni), réz (Cu), antimon (Sb);

c) III. osztály: bárium (Ba), vanádium (V), volfrám (W), mangán (Mn), stroncium (Sr).

A nehézfémek veszélyességi szempontból már a második helyet foglalják el, a peszticidek mögött, és jelentősen megelőzik az olyan jól ismert szennyezőket, mint a szén-dioxid és a kén. A jövőben veszélyesebbé válhatnak, mint az atomerőművekből származó hulladék és a szilárd hulladék. A nehézfémszennyezés az ipari termelésben való széles körű használatukkal jár. A tökéletlen tisztítórendszerek miatt a nehézfémek bejutnak a környezetbe, így a talajba is, szennyezik és mérgezik azt. A nehézfémek speciális szennyező anyagok, amelyek ellenőrzése minden környezetben kötelező.

A talaj a fő közeg, amelybe a nehézfémek bejutnak, beleértve a légkört és a vízi környezetet is. A felszíni levegő és a belőle a Világóceánba áramló vizek másodlagos szennyezésének forrásaként is szolgál. A talajból a nehézfémeket felszívják a növények, amelyek aztán a táplálékba kerülnek.

A „nehézfémek” kifejezés, amely a szennyező anyagok széles csoportját jellemzi, az utóbbi időben jelentős népszerűségre tett szert. A különböző tudományos és alkalmazott munkákban a szerzők eltérően értelmezik e fogalom jelentését. Ebben a tekintetben a nehézfémek közé sorolt ​​elemek mennyisége nagyon változó. Számos jellemzőt használnak tagsági kritériumként: atomtömeg, sűrűség, toxicitás, elterjedtség a természetes környezetben, részvétel mértéke a természetes és az ember által létrehozott ciklusokban.

A talajszennyezés és a környezeti monitorozás problémáival foglalkozó munkákban ma a D.I. periódusos rendszerének több mint 40 eleme nehézfémnek minősül. Mengyelejev 40 atomegység feletti atomtömeggel: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi, stb. N. Reimers osztályozása szerint 8 g/cm3-nél nagyobb sűrűségű fémek. Ebben az esetben a következő feltételek játszanak fontos szerepet a nehézfémek kategorizálásában: magas toxicitásuk az élő szervezetekre viszonylag alacsony koncentrációban, valamint bioakkumulációs és biomagnifikációs képességük. Szinte az összes e meghatározás alá tartozó fém (az ólom, a higany, a kadmium és a bizmut kivételével, amelyek biológiai szerepe jelenleg nem tisztázott) aktívan részt vesz a biológiai folyamatokban, és számos enzim részét képezi.

A nehézfémek különféle formában jutnak el a talaj felszínére. Ezek oxidok és fémek különféle sói, vízben oldhatóak és gyakorlatilag oldhatatlanok (szulfidok, szulfátok, arzenitek stb.). Az ércfeldolgozó vállalkozások és a színesfémkohászati ​​vállalkozások kibocsátásában - a környezetszennyezés fő forrása, a nehézfémek - a fémek túlnyomó része (70-90%) oxid formában van. A talajfelszínre kerülve az adott területen rejlő geokémiai gátak jellegétől függően felhalmozódhatnak vagy szétoszlanak. A nehézfémek eloszlása ​​a bioszféra különböző objektumaiban és a környezetbe jutásuk forrásai (4. táblázat).

4. táblázat - A környezetbe kerülő nehézfémek forrásai

	Természetes szennyezés	Technogén szennyezés
	Vulkánkitörés, szélerózió.	Arzéntartalmú ércek és ásványok kitermelése és feldolgozása, pirometallurgia és kénsav, szuperfoszfát előállítása; olaj, tőzeg, pala elégetése.
	Kiesik a csapadék. Vulkáni tevékenység.	Ércdúsítás, kénsav előállítás, szénégetés.
		Ipari szennyvizek: kohászat, gépipar, textil-, üveg-, kerámia- és bőripar. Bórtartalmú ércek fejlődése.
	A természetben széles körben elterjedt, a földkéreg körülbelül 0,08%-át teszi ki.	Széntüzelésű erőművek, alumínium és szuperfoszfát műtrágya gyártás.
	A természetben elemi állapotában nem található meg. Króm formájában a földkéreg része.	A krómot bányászó, fogadó és feldolgozó vállalkozások kibocsátása.
	Több mint 100 kobalttartalmú ásvány ismert.	Természetes és tüzelőanyagok égetése az ipari termelési folyamatban.
	Számos ásványi anyag része.	Ércek feldolgozásának, dúsításának kohászati ​​folyamata, foszforműtrágyák, cementgyártás, hőerőművek kibocsátása.
	53 ásványi anyagot tartalmaz.	Bányaipari vállalkozások, színesfémkohászat, gépipar, fémmegmunkálás, vegyipari vállalkozások, közlekedés, hőerőművek kibocsátása.
	A világ összes rézkészletét ércekben 465 millió tonnára becsülik, a szamorodnajai ásványok közé tartozik, és a szulfidlelőhelyek oxidációs zónájában keletkezik. Vulkáni és üledékes kőzetek.	Színesfémkohászati ​​vállalkozások, szállítás, műtrágyák és növényvédő szerek, hegesztési eljárások, galvanizálás, szénhidrogén tüzelőanyagok elégetése.
	A szórt elemek csoportjába tartozik. Széles körben elterjedt minden geoszférában. 64 ásványi anyagot tartalmaz.	Magas hőmérsékletű technológiai folyamatok. Szállítási veszteségek, szénégetés. A Föld felszínének 1 km 2 -ére évente 72 kg cink esik csapadékkal, ami 3-szor több, mint az ólom és 12-szer több, mint a réz.
	Ritka nyomelemekre utal: sok ásványban izomorf szennyeződésként található meg.	Helyi szennyezés - ipari komplexumok kibocsátása, különböző fokú energiaszennyezés - hőerőművek, motorok.
	Nyomelem, szulfidércekben koncentrálva. Kis mennyiségben megtalálható natív formában.	A fém pirometallurgiai előállításának folyamata, valamint minden higanyt használó eljárás. Bármilyen szerves tüzelőanyag (olaj, szén, tőzeg, gáz, fa) elégetése, kohászati ​​gyártás, termikus eljárások nemfémes anyagokkal.
	A földkéregben található, ásványi anyagok része. Szilikát talajpor, vulkáni füst, erdőpárolgás, tengeri só aeroszolok és meteoritpor formájában kerül a környezetbe.	Magas hőmérsékletű folyamatok kibocsátása, kipufogógázok, szennyvíz, fémbányászat és -feldolgozás, szállítás, kopás és diszperzió.

A fémekkel dúsított hulladék legerősebb beszállítói a színesfémek (alumínium, timföld, réz-cink, ólomkohászat, nikkel, titán-magnézium, higany) olvasztásával, valamint a nem vasfémek feldolgozásával foglalkozó vállalkozások. vasfémek (rádiótechnika, elektrotechnika, műszergyártás, galván stb.). A kohászati ​​ipar és az ércfeldolgozó üzemek porában a Pb, Zn, Bi, Sn koncentrációja a litoszférához képest több nagyságrenddel (akár 10-12-ig) növelhető, a Cd, V, Sb koncentrációja több tízezerszer, Cd, Mo, Pb, Sn, Zn, Bi, Ag - több százszor. A színesfémkohászati ​​vállalkozások, festék- és lakkipari üzemek, valamint vasbeton szerkezetek hulladékait higannyal dúsítják. A W, Cd és Pb koncentrációja megnövekszik a gépgyártó üzemek porában (5. táblázat).

5. táblázat – A nehézfémek főbb antropogén forrásai

A fémekkel dúsított kibocsátások hatására elsősorban regionális és helyi szinten alakulnak ki tájszennyezett területek. A járművek kipufogógázaival jelentős mennyiségű Pb kerül a környezetbe, ami meghaladja a kohászati ​​vállalkozások hulladékával történő felvételét.

A világ talajai gyakran nemcsak nehéz anyagokkal, hanem más természetes és antropogén eredetű anyagokkal is gazdagodnak. A talajok fémekkel és elemekkel való „telítettségének” azonosítása E.A. Novikov az ember és a természet kölcsönhatásának következményeként magyarázta (6. táblázat).

A fehéroroszországi külvárosi talajok fő szennyezője az ólom. Megnövekedett tartalma Minszk, Gomel és Mogilev külvárosi területein figyelhető meg. A talaj MPC-szintű (32 mg/kg) és afeletti ólomszennyezését lokálisan, kis területeken, az uralkodó szelek irányában észlelték.

6. táblázat - Az ember és a természet közötti kölcsönhatás kombinációja

Amint az a táblázatból látható, a legtöbb fémet, beleértve a nehézeket is, az ember disszipálja. Az ember által szétszórt elemek pedosférában való eloszlási mintázata fontos és önálló irányt jelent a talajkutatásban. A. P. Vinogradov, R. Mitchell, D. Swain, H. Bowen, R. Brooks, V. V. Dobrovolszkij. Kutatásuk eredménye az egyes kontinensek, országok, régiók és a világ egészének talajában az átlagos elemkoncentrációk azonosítása volt (7. táblázat).

A minszki zöldséggyár egyes területein, ahol évek óta szilárd háztartási hulladékot használnak műtrágyaként, az ólomtartalom eléri a 40-57 mg/kg talajt. Ugyanezen táblákon a talaj mozgékony cink- és rézformáinak tartalma 65, illetve 15 mg/kg, a cink maximális szintje 23 mg/kg, a réz pedig 5 mg/kg.

Az autópályák mentén a talaj erősen ólommal és kisebb mértékben kadmiummal szennyezett. Az államközi (Breszt - Moszkva, Szentpétervár - Odessza), a köztársasági (Minszk - Szluck, Minszk - Logojszk) és a helyi (Zaslavl - Dzerzhinsk, Zhabinka - B. Motykaly) utak út menti sávjainak talajszennyezése a távolságtól felfelé figyelhető meg. 25-50 m-re az útfelülettől, terepviszonyoktól és erdővédő sávok meglététől függően. A talaj maximális ólomtartalmát az autópályától 5-10 m távolságra jegyezték fel. Átlagosan 2-2,3-szor magasabb a háttérértéknél, de valamivel alacsonyabb vagy közel a megengedett legnagyobb koncentrációhoz. A fehéroroszországi talajok kadmiumtartalma háttérszinten van (legfeljebb 0,5 mg/kg). A háttérnek akár 2,5-szeresét is meghaladó többletet figyeltek meg lokálisan a nagyvárosoktól legfeljebb 3-5 km-re, és eléri az 1,0-1,2 mg talajt 3 mg/kg MPC-vel a nyugat-európai országokban (a kadmium MPC-je). fehéroroszországi talajokra nem fejlesztették ki). Fehéroroszországban a különféle forrásokból ólommal szennyezett talaj jelenleg körülbelül 100 ezer hektár, kadmiummal pedig 45 ezer hektár.

7. táblázat - Az ember és a természet közötti kölcsönhatás kombinációja

Elemek	Átlagos értékek (US Soils, X. Shacklett, J. Bornson, 1984)	Átlagértékek (A világ talajai, A.P. Vinogradov, 1957)	Elemek	Átlagos értékek (US Soils, J. Borngen, 1984)	Átlagértékek (A világ talajai, A.P. Vinogradov, 1957)

Jelenleg Fehéroroszország talajainak réztartalmának agrokémiai térképezése folyik, és már megállapították, hogy a köztársaságban 260,3 ezer hektár mezőgazdasági terület rézzel szennyezett (8. táblázat).

8. táblázat – Fehéroroszország rézzel szennyezett mezőgazdasági területei (ezer hektár)

A mobil réz átlagos tartalma a szántóföldeken alacsony, 2,1 mg/kg, a javított szénás és legelő talajokban pedig 2,4 mg/kg. Általánosságban elmondható, hogy a köztársaságban a szántóterületek 34%-a, a széna- és legelőterületek 36%-a nagyon alacsony (kevesebb, mint 1,5 mg/kg) réztartalmú, és égetően szüksége van réztartalmú műtrágyák használatára. Réztöbbletű talajokon (a mezőgazdasági területek 3,3%-a) kerülni kell a réztartalmú műtrágyák bármilyen formájának használatát.