Ndotja e tokës me metale të rënda

Metalet e rënda (HM) përfshijnë rreth 40 metale me masat atomike mbi 50 dhe një dendësi më shumë se 5 g/cm 3, megjithëse beriliumi i lehtë përfshihet gjithashtu në kategorinë HM. Të dyja karakteristikat janë mjaft arbitrare dhe listat e TM për to nuk përkojnë.

Në bazë të toksicitetit dhe shpërndarjes në mjedis, mund të dallohen një grup prioritar i HM-ve: Pb, Hg, Cd, As, Bi, Sn, V, Sb. Disa vlerë më të ulët kanë: Cr, Cu, Zn, Mn, Ni, Co, Mo.

Të gjitha HM-të janë toksike në një shkallë ose në një tjetër, megjithëse disa prej tyre (Fe, Cu, Co, Zn, Mn) janë pjesë e biomolekulave dhe vitaminave.

Metalet e rënda me origjinë antropogjene hyjnë në tokë nga ajri në formën e reshjeve të ngurta ose të lëngshme. Pyjet me sipërfaqen e tyre të zhvilluar kontaktuese ruajnë veçanërisht intensivisht metalet e rënda.

Në përgjithësi, rreziku i ndotjes me metale të rënda nga ajri ekziston njëlloj për çdo tokë. Metalet e rënda ndikojnë negativisht në proceset e tokës, pjellorinë e tokës dhe cilësinë e produkteve bujqësore. Rimëkëmbja produktivitetit biologjik tokat e kontaminuara me metale të rënda janë një nga më probleme komplekse mbrojtja e biocenozave.

Karakteristikë e rëndësishme metalet janë rezistente ndaj ndotjes. Vetë elementi nuk mund të shkatërrohet duke lëvizur nga një përbërës në tjetrin ose duke lëvizur midis fazave të lëngëta dhe të ngurta. Janë të mundshme tranzicionet redoks të metaleve me valencë të ndryshueshme.

Përqendrimet e HM-ve të rrezikshme për bimët varen nga lloji gjenetik i tokës. Treguesit kryesorë që ndikojnë në akumulimin e metaleve të rënda në tokë janë vetitë acido-bazike Dhe përmbajtja e humusit.

Është pothuajse e pamundur të merret parasysh i gjithë diversiteti i tokës dhe i kushteve gjeokimike kur vendosen MPC për metalet e rënda. Aktualisht, për një sërë metalesh të rënda, janë krijuar MAC për përmbajtjen e tyre në tokë, të cilat përdoren si MAC (Shtojca 3).

Kur tejkalohen vlerat e lejuara të përmbajtjes së HM në tokë, këta elementë grumbullohen në bimë në sasi që tejkalojnë përqendrimet e tyre maksimale të lejuara në ushqim dhe produkte ushqimore.

Në tokat e kontaminuara, thellësia e depërtimit të HM zakonisht nuk kalon 20 cm, megjithatë, me kontaminim të rëndë, HM mund të depërtojë në një thellësi deri në 1.5 m. Ndër të gjitha metalet e rënda, zinku dhe mërkuri kanë aftësinë më të madhe migruese dhe shpërndahen në mënyrë të barabartë në shtresën e tokës në një thellësi prej 0...20 cm, ndërsa plumbi grumbullohet vetëm në shtresën sipërfaqësore (0...2.5 cm). Kadmiumi zë një pozicion të ndërmjetëm midis këtyre metaleve.

U plumbi shprehet qarte tendenca e grumbullimit ne toke, sepse jonet e tij janë joaktive edhe në vlera të ulëta të pH. Për lloje të ndryshme Në tokë, shkalla e shpëlarjes së plumbit varion nga 4 g deri në 30 g/ha në vit. Në të njëjtën kohë, sasia e plumbit të futur mund të jetë 40...530 g/ha në vit në zona të ndryshme. Goditja në ndotje kimike Në tokë, plumbi relativisht lehtë formon hidroksid në një mjedis neutral ose alkalik. Nëse toka përmban fosfate të tretshme, atëherë hidroksidi i plumbit shndërrohet në fosfate pak të tretshme.

Ndotja e konsiderueshme e tokës me plumb mund të gjendet përgjatë autostradave kryesore, pranë ndërmarrjeve të metalurgjisë me ngjyra dhe pranë impianteve të djegies së mbetjeve ku nuk ka trajtim të gazit të mbeturinave. Zëvendësimi i vazhdueshëm gradual i karburantit motorik që përmban plumb tetraetil me karburant pa plumb po jep rezultate pozitive: hyrja e plumbit në tokë është ulur ndjeshëm dhe në të ardhmen ky burim ndotjeje do të eliminohet në masë të madhe.

Rreziku që plumbi të hyjë në trupin e një fëmije me grimca dheu është një nga faktorët përcaktues kur vlerësohet rreziku i ndotjes së tokës. vendbanimet. Përqendrimet në sfond të plumbit në tokë tipe te ndryshme luhaten brenda 10...70 mg/kg. Sipas studiuesve amerikanë, përmbajtja e plumbit në tokat urbane nuk duhet të kalojë 100 mg/kg - kjo do të mbrojë trupin e fëmijës nga marrja e tepërt e plumbit përmes duarve dhe lodrave të kontaminuara. Në kushte reale, përmbajtja e plumbit në tokë e tejkalon ndjeshëm këtë nivel. Në shumicën e qyteteve, përmbajtja e plumbit në tokë varion ndërmjet 30...150 mg/kg, me një vlerë mesatare prej rreth 100 mg/kg. Përmbajtja më e lartë e plumbit - nga 100 në 1000 mg / kg - gjendet në tokën e qyteteve ku ndodhen ndërmarrjet metalurgjike dhe bateritë (Alchevsk, Zaporozhye, Dneprodzerzhinsk, Dnepropetrovsk, Donetsk, Mariupol, Krivoy Rog).

Bimët janë më tolerante ndaj plumbit sesa njerëzit dhe kafshët, kështu që nivelet e plumbit në ushqimet dhe foragjeret me bazë bimore duhet të monitorohen me kujdes.

Tek kafshët në kullota, shenjat e para të helmimit nga plumbi vërehen në një dozë ditore prej rreth 50 mg/kg sanë të thatë (në tokat e ndotura shumë me plumb, sana që rezulton mund të përmbajë 6,5 g plumb/kg sanë të thatë!) . Për njerëzit, kur konsumojnë marule, MPC është 7.5 mg plumb për 1 kg gjethe.

Ndryshe nga plumbi kadmium hyn në tokë në sasi shumë më të vogla: rreth 3...35 g/ha në vit. Kadmiumi futet në tokë nga ajri (rreth 3 g/ha në vit) ose me plehra që përmbajnë fosfor (35...260 g/t). Në disa raste, burimi i ndotjes mund të jenë ndërmarrjet e lidhura me përpunimin e kadmiumit. Në tokat acide me vlerë pH<6 ионы кадмия весьма подвижны и накопления металла не наблюдается. При значениях рН>6 kadmiumi depozitohet së bashku me hidroksidet e hekurit, manganit dhe aluminit dhe ndodh humbja e protoneve nga grupet OH. Një proces i tillë bëhet i kthyeshëm kur pH zvogëlohet, dhe kadmiumi, si dhe metalet e tjera të rënda, mund të shpërndahen në mënyrë të pakthyeshme ngadalë në rrjetën kristalore të oksideve dhe argjilave.

Përbërjet e kadmiumit me acide humike janë shumë më pak të qëndrueshme se komponimet e ngjashme të plumbit. Prandaj, akumulimi i kadmiumit në humus ndodh në një masë shumë më të vogël se akumulimi i plumbit.

Një përbërës specifik i kadmiumit në tokë është sulfuri i kadmiumit, i cili formohet nga sulfatet në kushte të favorshme reduktimi. Karbonati i kadmiumit formohet vetëm në vlerat e pH>8, kështu që parakushtet për zbatimin e tij janë jashtëzakonisht të parëndësishme.

NË Kohët e fundit vëmendje e madhe filloi t'i kushtonte vëmendje faktit që një përqendrim i shtuar i kadmiumit gjendet në llumrat biologjike, i cili futet në tokë për ta përmirësuar atë. Rreth 90% e kadmiumit të pranishëm në Ujërat e zeza ah, kthehet në llum biologjik: 30% gjatë sedimentimit fillestar dhe 60...70% gjatë përpunimit të mëtejshëm të tij.

Është pothuajse e pamundur të largohet kadmiumi nga llumi. Megjithatë, kontrolli më i kujdesshëm i përmbajtjes së kadmiumit në ujërat e zeza mund të zvogëlojë përmbajtjen e tij në llum në nën 10 mg/kg lëndë të thatë. Prandaj, praktika e përdorimit të llumit objektet e trajtimit si pleh ndryshon shumë në vende të ndryshme.

Parametrat kryesorë që përcaktojnë përmbajtjen e kadmiumit në tretësirat e tokës ose thithjen e tij nga mineralet dhe përbërësit organikë të tokës janë pH dhe lloji i tokës, si dhe prania e elementëve të tjerë, si kalciumi.

Në tretësirat e tokës, përqendrimi i kadmiumit mund të jetë 0,1...1 µg/l. Në shtresat e sipërme të tokës, deri në 25 cm thellësi, në varësi të përqendrimit dhe llojit të tokës, elementi mund të ruhet për 25...50 vjet, e në disa raste edhe 200...800 vjet.

Bimët thithin nga minerale tokat nuk janë vetëm elemente jetike për to, por edhe ato, efekti fiziologjik i të cilave është ose i panjohur ose indiferent ndaj bimës. Përmbajtja e kadmiumit në një bimë përcaktohet plotësisht nga fizike dhe vetitë morfologjike- gjenotipi i tij.

Koeficienti i transferimit të metaleve të rënda nga toka në bimë është dhënë më poshtë:

Pb 0,01…0,1 Ni 0,1…1,0 Zn 1…10

Cr 0,01…0,1 Cu 0,1…1,0 Cd 1…10

Kadmiumi është i prirur për biokoncentrim aktiv, gjë që çon në mjaft një kohë të shkurtër për akumulimin e tij në përqëndrime të tepërta të disponueshme bio. Prandaj, kadmiumi, në krahasim me HM-të e tjerë, është toksikanti më i fuqishëm i tokës (Cd > Ni > Cu > Zn).

Ndërmjet lloje të caktuara bimët ka dallime të konsiderueshme. Nëse spinaqi (300 ppm), marule (42 ppm), majdanoz (31 ppm), si dhe selino, lakërishtë, panxhar dhe qiqra mund të klasifikohen si bimë të "pasuruara" me kadmium, atëherë bishtajoret, domatet, frutat me gurë dhe pome. përmbajnë relativisht pak kadmium (10...20 ppb). Të gjitha përqendrimet janë në lidhje me peshën e bimës (ose frutit) të freskët. Ndër kulturat e drithërave, kokrrat e grurit janë më të kontaminuara me kadmium sesa kokrrat e thekrës (50 dhe 25 ppb), megjithatë, 80...90% e kadmiumit të marrë nga rrënjët mbetet në rrënjë dhe kashtë.

Marrja e kadmiumit nga bimët nga toka (transferimi i tokës/bimës) varet jo vetëm nga speciet bimore, por edhe nga përmbajtja e kadmiumit në tokë. Në një përqendrim të lartë të kadmiumit në tokë (më shumë se 40 mg/kg), thithja e tij nga rrënjët vjen e para; në përmbajtje më të ulët, përthithja më e madhe ndodh nga ajri përmes lastarëve të rinj. Kohëzgjatja e rritjes ndikon edhe në pasurimin e kadmiumit: sa më i shkurtër të jetë sezoni i rritjes, aq më pak kalohet nga toka në bimë. Kjo është arsyeja që akumulimi i kadmiumit në bimë nga plehrat është më i vogël se hollimi i tij për shkak të përshpejtimit të rritjes së bimëve të shkaktuar nga veprimi i të njëjtëve plehra.

Nëse arrihet një përqendrim i lartë i kadmiumit në bimë, kjo mund të çojë në shqetësime në rritjen normale të bimëve. Rendimenti i fasuleve dhe karotave, për shembull, zvogëlohet me 50% nëse përmbajtja e kadmiumit në substrat është 250 ppm. Gjethet e karotës vyshken në një përqendrim kadmiumi prej 50 mg/kg substrate. Në fasulet në këtë përqendrim shfaqen njolla të ndryshkura (të përcaktuara fort) në gjethe. Te tërshëra, kloroza (përmbajtje e ulët e klorofilit) mund të vërehet në skajet e gjetheve.

Në krahasim me bimët, shumë lloje kërpudhash grumbullojnë sasi të mëdha kadmiumi. Kërpudhat me një përmbajtje të lartë të kadmiumit përfshijnë disa lloje kampionësh, në veçanti kampionët e deleve, ndërsa kampionët e livadheve dhe të kultivuar përmbajnë relativisht pak kadmium. Gjatë hulumtimit pjesë të ndryshme kërpudhave, u zbulua se pllakat në to përmbajnë më shumë kadmium sesa vetë kapaku, dhe sasia më e vogël e kadmiumit është në kërcellin e kërpudhave. Siç tregojnë eksperimentet në rritjen e kampionëve, një rritje dy deri në trefish e përmbajtjes së kadmiumit në kërpudha zbulohet nëse përqendrimi i tij në substrat rritet 10 herë.

Krimbat e tokës kanë aftësinë për të grumbulluar shpejt kadmium nga toka, si rezultat i së cilës ato rezultuan të përshtatshme për bioindikacion të mbetjeve të kadmiumit në tokë.

Lëvizshmëria e joneve bakri edhe më e lartë se lëvizshmëria e joneve të kadmiumit. Kjo krijon më shumë kushte të favorshme për thithjen e bakrit nga bimët. Për shkak të lëvizshmërisë së tij të lartë, bakri lahet më lehtë nga toka sesa plumbi. Tretshmëria e përbërjeve të bakrit në tokë rritet ndjeshëm në vlerat e pH< 5. Хотя медь в следовых концентрациях считается необходимой для жизнедеятельности, у растений токсические эффекты проявляются при содержании 20 мг на кг сухого вещества.

Efekti algicid i bakrit është i njohur. Bakri gjithashtu ka një efekt toksik mbi mikroorganizmat një përqendrim prej rreth 0.1 mg/l është i mjaftueshëm. Lëvizshmëria e joneve të bakrit në shtresën e humusit është më e ulët se në shtresën minerale themelore.

Elementet relativisht të lëvizshëm në tokë përfshijnë zinku. Zinku është një nga metalet e zakonshme në teknologji dhe në jetën e përditshme, ndaj aplikimi i tij vjetor në tokë është mjaft i madh: është 100...2700 g për hektar. Toka pranë ndërmarrjeve që përpunojnë xehe që përmbajnë zink është veçanërisht e kontaminuar.

Tretshmëria e zinkut në tokë fillon të rritet në vlerat e pH<6. При более высоких значениях рН и в присутствии фосфатов усвояемость цинка растениями значительно понижается. Для сохранения цинка в почве важнейшую роль играют процессы адсорбции и десорбции, определяемые значением рН, в глинах и различных оксидах. В лесных гумусовых почвах цинк не накапливается; например, он быстро вымывается благодаря постоянному естественному поддержанию кислой среды.

Për bimët krijohet një efekt toksik në një përmbajtje prej rreth 200 mg zink për kg material të thatë. Trupi i njeriut është mjaft rezistent ndaj zinkut dhe rreziku i helmimit gjatë përdorimit të produkteve bujqësore që përmbajnë zink është i ulët. Megjithatë, ndotja e tokës me zink është një problem serioz mjedisor, pasi prek shumë specie bimore. Në vlerat e pH>6, zinku grumbullohet në tokë në sasi të mëdha për shkak të ndërveprimit me argjilat.

Lidhje të ndryshme gjëndër luajnë një rol të rëndësishëm në proceset e tokës për shkak të aftësisë së një elementi për të ndryshuar gjendjen e tij të oksidimit me formimin e komponimeve me tretshmëri, oksidim dhe lëvizshmëri të ndryshme. Hekuri është shumë shkallë të lartë i përfshirë në aktivitete antropogjene, karakterizohet nga një teknofilitet kaq i lartë sa që shpesh flasin për "ironizimin" modern të biosferës. Më shumë se 10 miliardë tonë hekur janë aktualisht të përfshirë në teknosferë, 60% e të cilit është e shpërndarë në hapësirë.

Ajrimi i horizonteve të restauruara të tokës, deponive të ndryshme, grumbullimeve të mbeturinave çon në reaksione oksidimi; në këtë rast, sulfidet e hekurit të pranishme në materiale të tilla shndërrohen në sulfate hekuri me formimin e njëkohshëm të acidit sulfurik:

4FeS 2 + 6H 2 O + 15O 2 = 4FeSO 4 (OH) + 4H 2 SO 4

Në mjedise të tilla, vlerat e pH mund të bien në 2.5...3.0. Acid sulfurik shkatërron karbonatet për të formuar sulfate gipsi, magnezi dhe natriumi. Ndryshimet periodike në kushtet mjedisore redoks çojnë në dekarbonizimin e tokës, zhvillimin e mëtejshëm mjedis acidik i qëndrueshëm me pH 4...2,5, dhe komponimet e hekurit dhe mangani grumbullohen në horizontet sipërfaqësore.

Hidroksidet dhe oksidet e hekurit dhe manganit, kur formojnë sedimente, kapin dhe lidhin lehtësisht nikelin, kobaltin, bakrin, kromin, vanadiumin dhe arsenikun.

Burimet kryesore të ndotjes së tokës nikelit – ndërmarrjet e metalurgjisë, inxhinierisë mekanike, industrisë kimike, djegies qymyri dhe naftë në termocentrale dhe kaldaja. Ndotja antropogjene nikeli vërehet në një distancë deri në 80...100 km ose më shumë nga burimi i shkarkimit.

Lëvizshmëria e nikelit në tokë varet nga përqendrimi i lëndës organike (acidet humike), pH dhe potenciali i mjedisit. Migrimi i nikelit vesh natyrë komplekse. Nga njëra anë, nikeli vjen nga toka në formën e një zgjidhjeje toke në bimë dhe ujërat sipërfaqësore, nga ana tjetër, sasia e tij në tokë plotësohet për shkak të shkatërrimit të mineraleve të tokës, vdekjes së bimëve dhe mikroorganizmave, si dhe për shkak të futjes së tij në tokë me reshje dhe pluhur, me plehra minerale.

Burimi kryesor i ndotjes së tokës kromi – djegia e karburantit dhe mbetjeve nga prodhimi galvanik, si dhe deponitë e skorjeve nga prodhimi i çeliqeve ferrokrom dhe kromi; disa plehra fosforike përmbajnë krom deri në 10 2 ... 10 4 mg/kg.

Meqenëse Cr +3 është inerte në një mjedis acid (duke precipituar pothuajse plotësisht në pH 5.5), përbërjet e tij në tokë janë shumë të qëndrueshme. Në të kundërt, Cr+6 është jashtëzakonisht i paqëndrueshëm dhe mobilizohet lehtësisht në tokat acidike dhe alkaline. Një rënie në lëvizshmërinë e kromit në tokë mund të çojë në mungesën e tij në bimë. Kromi është pjesë e klorofilit, i cili jep gjethet e bimëve ngjyrë jeshile, dhe siguron thithjen e dioksidit të karbonit nga ajri nga bimët.

Është vërtetuar se gëlqerimi, si dhe përdorimi i substancave organike dhe përbërjeve të fosforit, redukton ndjeshëm toksicitetin e kromateve në tokat e kontaminuara. Kur tokat kontaminohen me krom gjashtëvalent, acidifikimi dhe më pas përdorimi i agjentëve reduktues (për shembull, squfuri) përdoren për ta reduktuar atë në Cr +3, e ndjekur nga gëlqerimi për të precipituar përbërjet Cr +3.

Përqendrimi i lartë i kromit në tokën urbane (9...85 mg/kg) shoqërohet me përmbajtjen e tij të lartë në shi dhe në ujërat sipërfaqësore.

Akumulimi ose kullimi i elementeve toksike që kanë hyrë në tokë varet kryesisht nga përmbajtja e humusit, i cili lidh dhe ruan një sërë metalesh toksike, por kryesisht bakri, zinku, mangani, stroncium, selen, kobalt, nikel (sasia e këtyre elementet në humus qindra deri në mijëra herë më shumë se në përbërësin mineral të dherave).

Proceset natyrore(rrezatimi diellor, klima, moti, migrimi, zbërthimi, shpëlarja) kontribuojnë në vetëpastrimin e dherave, karakteristika kryesore e të cilit është kohëzgjatja e tij. Kohëzgjatja e vetëpastrimitështë koha gjatë së cilës ndodh një ulje prej 96%. fraksioni masiv ndotës nga vlera fillestare ose në vlerën e saj të sfondit. Vetëpastrimi i dherave, si dhe restaurimi i tyre kërkon shumë kohë, e cila varet nga natyra e ndotjes dhe kushtet natyrore. Procesi i vetëpastrimit të dherave zgjat nga disa ditë deri në disa vjet dhe procesi i restaurimit të tokave të trazuara zgjat qindra vjet.

Aftësia e tokave për t'u vetëpastruar nga metalet e rënda është e ulët. Nga goxha të pasur çështje organike Në tokat pyjore të butë, rrjedhjet sipërfaqësore heqin vetëm rreth 5% të plumbit atmosferik dhe rreth 30% të zinkut dhe bakrit. Pjesa tjetër e HM-ve të rënë mbahen pothuajse plotësisht në shtresën sipërfaqësore të tokës, pasi migrimi poshtë profilit të tokës ndodh jashtëzakonisht ngadalë: me një shpejtësi prej 0,1...0,4 cm/vit. Prandaj, gjysma e jetës së plumbit, në varësi të llojit të tokës, mund të variojë nga 150 deri në 400 vjet, ndërsa për zinkun dhe kadmiumin - 100...200 vjet.

Tokat bujqësore pastrohen disi më shpejt nga sasitë e tepërta të disa HM për shkak të migrimit më intensiv për shkak të rrjedhjeve sipërfaqësore dhe brenda tokës, si dhe për shkak të faktit se një pjesë e konsiderueshme e mikroelementeve kalon përmes sistemit rrënjor në biomasë të gjelbër dhe mbartet me kultura.

Duhet theksuar se ndotja e tokës me disa substanca toksike pengon ndjeshëm procesin e vetëpastrimit të dherave nga bakteret koliforme. Kështu, me një përmbajtje 3,4-benzpireni prej 100 μg/kg tokë, numri i këtyre baktereve në tokë është 2,5 herë më i lartë se në kontrollin dhe në një përqendrim më shumë se 100 μg/kg dhe deri në 100. mg/kg, ka dukshëm më shumë prej tyre.

Studimet e dherave në zonën e qendrave metalurgjike të kryera nga Instituti i Shkencës së Tokës dhe Agrokimisë tregojnë se brenda një rrezeje prej 10 km përmbajtja e plumbit është 10 herë më e lartë se vlera e sfondit. Teprica më e madhe u vu re në qytetet Dnepropetrovsk, Zaporozhye dhe Mariupol. Përmbajtja e kadmiumit 10...100 herë më e lartë se niveli i sfondit u vu re në Donetsk, Zaporozhye, Kharkov, Lisichansk; krom - rreth Donetsk, Zaporozhye, Krivoy Rog, Nikopol; hekur, nikel - rreth Krivoy Rog; mangan - në rajonin e Nikopolit. Në përgjithësi, sipas të njëjtit institut, rreth 20% e territorit të Ukrainës është i kontaminuar me metale të rënda.

Gjatë vlerësimit të shkallës së ndotjes me metale të rënda, përdoren të dhëna për përqendrimet maksimale të lejueshme dhe përmbajtjen e tyre të sfondit në tokat e zonave kryesore klimatike të Ukrainës. Nëse në tokë zbulohen nivele të larta të disa metaleve, ndotja vlerësohet në bazë të metalit, përmbajtja e të cilit tejkalon standardin në masën më të madhe.

Toka është sipërfaqja e tokës që ka veti që karakterizojnë si të gjallët ashtu edhe natyrë e pajetë.

Toka është një tregues i përgjithshëm. Ndotja hyn në tokë me reshje dhe mbetje sipërfaqësore. Ato gjithashtu përfshihen në shtresa e tokës shkëmbinjtë e tokës dhe ujërat nëntokësore.

Grupi i metaleve të rënda përfshin çdo gjë me një dendësi më të madhe se hekuri. Paradoksi i këtyre elementeve është se në sasi të caktuara ato janë të nevojshme për të siguruar funksionimin normal të bimëve dhe organizmave.

Por teprica e tyre mund të çojë në sëmundje të rënda dhe madje edhe në vdekje. Cikli ushqimor shkakton komponimet e dëmshme hyjnë në trupin e njeriut dhe shpesh shkaktojnë dëme të mëdha për shëndetin.

Burimet e ndotjes nga metalet e rënda janë: Ekziston një metodë me të cilën llogaritet përmbajtja e lejuar e metalit. Në këtë rast, merret parasysh vlera totale e disa metaleve Zc.

e pranueshme;
mesatarisht i rrezikshëm;
shumë i rrezikshëm;
jashtëzakonisht të rrezikshme.

Ruajtja e tokës është shumë e rëndësishme. Kontroll i vazhdueshëm dhe monitorimi parandalon kultivimin e produkteve bujqësore dhe kullotjen e bagëtive në tokat e kontaminuara.

Metalet e rënda ndotin tokën

Ekzistojnë tre klasa të rrezikut të metaleve të rënda. Organizata Botërore e Shëndetësisë i konsideron ndotjet më të rrezikshme si plumbi, merkuri dhe kadmiumi. Por përqendrimet e larta të elementëve të tjerë nuk janë më pak të dëmshëm.

Mërkuri

Ndotja e tokës me merkur ndodh përmes depërtimit të pesticideve, mbeturinave të ndryshme shtëpiake, si llambat fluoreshente dhe elementeve të instrumenteve matëse të dëmtuara.

Sipas të dhënave zyrtare, emetimi vjetor i merkurit është më shumë se pesë mijë tonë. Mërkuri mund të hyjë në trupin e njeriut nga toka e kontaminuar.

Nëse kjo ndodh rregullisht, mund të ndodhë mosfunksionim i rëndë i shumë organeve, përfshirë sistemin nervor.

Nëse nuk trajtohet siç duhet, mund të ndodhë vdekja.

Plumbi

Plumbi është shumë i rrezikshëm për njerëzit dhe të gjithë organizmat e gjallë.

Është jashtëzakonisht toksik. Kur nxirret një ton plumb, njëzet e pesë kilogramë hyjnë në mjedis. Nje numer i madh i plumbi hyn në tokë me lëshimin e gazrave të shkarkimit.

Zona e ndotjes së tokës përgjatë rrugëve është mbi dyqind metra përreth. Pasi në tokë, plumbi absorbohet nga bimët që hahen nga njerëzit dhe kafshët, duke përfshirë edhe bagëtinë, mishi i të cilave është gjithashtu i pranishëm në menunë tonë. Plumbi i tepërt ndikon në sistemin nervor qendror, trurin, mëlçinë dhe veshkat.Është i rrezikshëm për shkak të efekteve kancerogjene dhe mutagjene.

Kadmium

Ndotja e tokës me kadmium është një rrezik i madh për trupin e njeriut. Kur gëlltitet, shkakton deformim skeletor, vonesë të rritjes tek fëmijët dhe dhimbje të forta në shpinë.

Bakri dhe zinku

Një përqendrim i lartë i këtyre elementeve në tokë shkakton ngadalësimin e rritjes së bimëve dhe përkeqësimin e frutave, gjë që përfundimisht çon në një rënie të mprehtë të rendimentit. Një person përjeton ndryshime në tru, mëlçi dhe pankreas.

Molibden

Molibdeni i tepërt shkakton përdhes dhe lezione sistemi nervor.

Rreziku i metaleve të rënda është se ato ekskretohen dobët nga trupi dhe grumbullohen në të. Ato mund të formojnë komponime shumë toksike, kalojnë lehtësisht nga një mjedis në tjetrin dhe nuk dekompozohen. Në të njëjtën kohë, ato shkaktojnë sëmundje të rënda, që shpesh çojnë në pasoja të pakthyeshme.

Antimoni

E pranishme në disa xehe.

Është pjesë e lidhjeve të përdorura në fusha të ndryshme industriale.

Teprica e tij shkakton çrregullime të rënda të të ngrënit.

Arseniku

Burimi kryesor i ndotjes së tokës me arsenik janë substancat që përdoren për të kontrolluar dëmtuesit e bimëve bujqësore, për shembull, herbicidet dhe insekticidet. Arseniku është një helm akumulues që shkakton kronike. Përbërjet e tij provokojnë sëmundje të sistemit nervor, trurit dhe lëkurës.

Mangani

Një përmbajtje e lartë e këtij elementi vërehet në tokë dhe bimë.

Nëse futet në tokë sasi shtesë mangani shpejt krijon një tepricë të rrezikshme. Kjo ndikon në trupin e njeriut në formën e shkatërrimit të sistemit nervor.

Një tepricë e të tjerëve nuk është më pak e rrezikshme. elemente të rënda.

Nga sa më sipër mund të konkludojmë se akumulimi i metaleve të rënda në tokë përfshin pasoja të rënda për shëndetin e njeriut dhe mjedisi përgjithësisht.

Metodat themelore të luftimit të ndotjes së tokës me metale të rënda

Metodat për luftimin e ndotjes së tokës me metale të rënda mund të jenë fizike, kimike dhe biologjike. Midis tyre janë metodat e mëposhtme:

Rritja e aciditetit të tokës rrit mundësinë, prandaj shtimi i lëndës organike dhe argjilës dhe gëlqeres ndihmojnë deri diku në luftën kundër ndotjes.
Mbjellja, kositja dhe heqja e disa bimëve, si tërfili, nga sipërfaqja e tokës redukton ndjeshëm përqendrimin e metaleve të rënda në tokë. Përveç kësaj, kjo metodë është plotësisht miqësore me mjedisin.
Kryerja e detoksifikimit të ujërave nëntokësore, pompimi dhe pastrimi i tyre.
Parashikimi dhe eliminimi i migrimit të formës së tretshme të metaleve të rënda.
Në disa raste veçanërisht të rënda është e nevojshme tërheqje e plotë shtresa e tokës dhe zëvendësimi i saj me një të re.

Më i rrezikshmi nga të gjitha metalet e listuara është plumbi. Ka aftësinë të grumbullohet dhe të sulmojë trupin e njeriut. Mërkuri nuk është i rrezikshëm nëse hyn në trupin e njeriut një ose disa herë vetëm avulli i merkurit është veçanërisht i rrezikshëm. Unë besoj se ndërmarrjet industriale duhet të përdorin teknologji më të avancuara të prodhimit që nuk janë aq shkatërruese për të gjitha gjallesat. Jo vetëm një person, por masat duhet të mendojnë, atëherë do të arrijmë në një rezultat të mirë.

Metalet e rënda që hyjnë në mjedis si rezultat i aktiviteteve të prodhimit njerëzor (industri, transport etj.) janë ndër ndotësit më të rrezikshëm të biosferës. Elementë të tillë si merkuri, plumbi, kadmiumi dhe bakri klasifikohen si "grup kritik i substancave - tregues të stresit mjedisor". Vlerësohet se çdo vit vetëm ndërmarrjet metalurgjike lëshojnë më shumë se 150 mijë tonë bakër në sipërfaqen e Tokës; 120 - zink, rreth 90 - plumb, 12 - nikel dhe rreth 30 ton merkur. Këto metale priren të fiksohen në pjesë të veçanta të ciklit biologjik, të grumbullohen në biomasën e mikroorganizmave dhe bimëve dhe të hyjnë në trupin e kafshëve dhe njerëzve përmes zinxhirëve trofikë, duke ndikuar negativisht në funksionet e tyre jetësore. Nga ana tjetër, metalet e rënda kanë një efekt të caktuar në situatën mjedisore, duke shtypur zhvillimin dhe aktivitetin biologjik të shumë organizmave.

Rëndësia e problemit të ndikimit të metaleve të rënda në mikroorganizmat e tokës përcaktohet nga fakti se ai është i përqendruar në tokë shumica të gjitha proceset e mineralizimit të mbetjeve organike, duke siguruar bashkimin e biologjike dhe cikli gjeologjik. Toka është një nyje ekologjike e lidhjeve të biosferës, në të cilën ndërveprimi i lëndës së gjallë dhe jo të gjallë ndodh më intensivisht. Toka mbyll proceset e metabolizmit ndërmjet kores së tokës, hidrosfera, atmosfera, organizmat që banojnë në tokë, ndër të cilët një vend të rëndësishëm zënë mikroorganizmat e tokës.
Nga të dhënat e vëzhgimeve afatgjata të Roshydromet, dihet se sipas indeksit total të ndotjes së tokës me metale të rënda, të llogaritur për territoret brenda një zone prej pesë kilometrash, 2.2% e vendbanimeve ruse i përkasin kategorisë "jashtëzakonisht të rrezikshme". ndotje”, 10,1% - “ndotje e rrezikshme”, 6,7% - “ndotje mesatarisht e rrezikshme”. Më shumë se 64 milionë qytetarë të Federatës Ruse jetojnë në zona me ndotje të tepërt të ajrit.
Pas recesionit ekonomik të viteve '90, në 10 vitet e fundit në Rusi ka pasur përsëri një rritje të nivelit të emetimeve të ndotësve nga industria dhe transporti. Shkalla e riciklimit të mbetjeve industriale dhe shtëpiake është disa herë më e ulët se shkalla e formimit në objektet e depozitimit të llumit; Më shumë se 82 miliardë ton mbetje prodhimi dhe konsumi janë grumbulluar në landfille dhe vendgrumbullime. Mesatare përdorimi dhe asgjësimi i mbetjeve në industri është rreth 43.3%, i ngurtë mbeturinat shtëpiake pothuajse plotësisht i nënshtrohen varrimit të drejtpërdrejtë.
Sipërfaqja e tokave të trazuara në Rusi aktualisht arrin në më shumë se 1 milion hektarë. Nga kjo, bujqësia zë 10%. metalurgjia me ngjyra- 10, industria e qymyrit - 9, industria e naftës - 9, industria e gazit - 7, industria e torfe - 5, metalurgjia e zezë - 4%. Me 51 mijë hektarë tokë të restauruar, e njëjta sasi çdo vit kalon në kategorinë e të dëmtuarve.
Një situatë jashtëzakonisht e pafavorshme krijohet edhe në lidhje me akumulimin e substancave të dëmshme në tokat urbane dhe territoret industriale, duke qenë se aktualisht vendi në tërësi ka të regjistruara më shumë se 100 mijë industri dhe objekte të rrezikshme (nga të cilat rreth 3 mijë janë kimike), gjë që paracakton nivele shumë të larta rreziqesh. ndotje teknogjene dhe ngjarjet emergjente me lëshime në shkallë të gjerë të materialeve shumë toksike.
Tokat e punueshme janë të kontaminuara me elementë të tillë si merkuri, arseniku, plumbi, bor, bakri, kallaji, bismuti, të cilët hyjnë në tokë si pjesë e pesticideve, biocideve, stimuluesve të rritjes së bimëve dhe formuesve të strukturës. Plehrat jo-tradicionale, të prodhuara nga mbetje të ndryshme, shpesh përmbajnë një gamë të gjerë të ndotësve në përqendrime të larta.
Përdorimi i plehrave minerale në bujqësia ka për qëllim rritjen e përmbajtjes së lëndëve ushqyese të bimëve në tokë dhe rritjen e rendimenteve të bimëve. Megjithatë, së bashku me substancën aktive të lëndëve ushqyese kryesore, shumë lëndë ushqyese të ndryshme hyjnë në tokë me plehra. substancave kimike, duke përfshirë metalet e rënda. Kjo e fundit është për shkak të pranisë së papastërtive toksike në lëndën e parë, teknologjive të papërsosura për prodhimin dhe përdorimin e plehrave. Kështu, përmbajtja e kadmiumit në plehrat minerale varet nga lloji i lëndës së parë nga e cila prodhohen plehrat: në apatite Gadishulli Kola përmbajnë një sasi të parëndësishme të tij (0,4-0,6 mg/kg), në fosforitet algjeriane - deri në 6, dhe në ato marokene - më shumë se 30 mg/kg. Prania e plumbit dhe arsenikut në apatitet Kola është përkatësisht 5-12 dhe 4-15 herë më e ulët se në fosforitet e Algjerisë dhe Marokut.
A.Yu. Aydiev etj. jep të dhënat e mëposhtme për përmbajtjen e metaleve të rënda në plehrat minerale (mg/kg): azoti - Pb - 2-27; Zn - 1-42; Cu - 1-15; Cd - 0,3-1,3; Ni - 0,9; fosfor - 2-27, përkatësisht; 23; 10-17; 2.6; 6.5; potas - 196, përkatësisht; 182; 186; 0.6; 19.3 dhe Hg - 0.7 mg/kg, pra plehrat mund të jenë burim ndotjeje të sistemit tokë-bimë. Për shembull, me futjen e plehrave minerale për një monokulturë të grurit dimëror në çernozemin tipik në një dozë prej N45P60K60, toka merr çdo vit Pb - 35133 mg/ha, Zn - 29496, Cu - 29982, Cd - 1195, Ni - mg/ha. Për një periudhë të gjatë kohore, sasia e tyre mund të arrijë vlera të konsiderueshme.
Shpërndarja e metaleve dhe metaloideve që hyjnë në atmosferë nga burimet teknogjene në peizazh varet nga distanca nga burimi i ndotjes. kushtet klimatike(forca dhe drejtimi i erërave), nga terreni, nga faktorët teknologjikë (gjendja e mbetjeve, mënyra e hyrjes së mbetjeve në mjedis, lartësia e tubacioneve të ndërmarrjes).
Ndotja e tokës ndodh kur komponimet teknogjene të metaleve dhe metaloideve hyjnë në mjedis në cilindo gjendje fazore. Në përgjithësi, ndotja me aerosol mbizotëron në planet. Në këtë rast, grimcat më të mëdha të aerosolit (> 2 mikron) bien në afërsi të burimit të ndotjes (brenda disa kilometrave), duke formuar një zonë me përqendrimin maksimal të ndotësve. Ndotja mund të gjurmohet në një distancë prej dhjetëra kilometrash. Madhësia dhe forma e zonës së ndotjes përcaktohet nga ndikimi i faktorëve të mësipërm.
Akumulimi i pjesës kryesore të ndotësve vërehet kryesisht në horizontin e tokës humus-akumulues. Ata lidhen me aluminosilikat, minerale jo silikate dhe substanca organike për shkak të reagime të ndryshme ndërveprimet. Disa prej tyre mbahen fort nga këta përbërës dhe jo vetëm që nuk marrin pjesë në migrim përgjatë profilit të tokës, por gjithashtu nuk paraqesin rrezik për organizmat e gjallë. Negativ pasojat mjedisore ndotja e tokës shoqërohet me komponime të lëvizshme të metaleve dhe metaloideve. Formimi i tyre në tokë është për shkak të përqendrimit të këtyre elementeve në sipërfaqen e fazave të ngurta të tokës për shkak të reaksioneve të absorbimit-desorbimit, precipitimit-shpërbërjes, shkëmbimit të joneve dhe formimit të përbërjeve komplekse. Të gjitha këto komponime janë në ekuilibër me tretësirën e tokës dhe së bashku përfaqësojnë një sistem të përbërjeve të lëvizshme të tokës të elementeve të ndryshëm kimikë. Sasia e elementeve të absorbuar dhe forca e mbajtjes së tyre nga toka varet nga vetitë e elementeve dhe nga vetitë kimike të tokës. Ndikimi i këtyre vetive në sjelljen e metaleve dhe metaloideve ka veçori të përgjithshme dhe specifike. Përqendrimi i elementeve të përthithur përcaktohet nga prania e mineraleve të imta të argjilës dhe lëndës organike. Një rritje e aciditetit shoqërohet me një rritje të tretshmërisë së përbërjeve metalike, por një kufizim në tretshmërinë e përbërjeve metaloid. Efekti i përbërjeve jo silikate të hekurit dhe aluminit në përthithjen e ndotësve varet nga kushtet acido-bazike në tokë.
Në kushte shpëlarjeje realizohet lëvizshmëria e mundshme e metaleve dhe metaloideve dhe ato mund të barten përtej profilit të tokës, duke u bërë burime të ndotjes dytësore të ujërave nëntokësore.
Përbërjet e metaleve të rënda që janë pjesë e grimcave më të imëta (mikron dhe nënmikron) aerosolet mund të hyjnë në shtresat e sipërme të atmosferës dhe të transferohen në distanca të gjata, e matur në mijëra kilometra, d.m.th. marrin pjesë në transportin global të substancave.
Sipas qendrës së sintezës meteorologjike Vostok, ndotja e territorit rus me plumb dhe kadmium në vendet e tjera është më shumë se 10 herë më e lartë se ndotja e këtyre vendeve me ndotës nga burimet ruse, e cila është për shkak të mbizotërimit të masës ajrore perëndimore-lindore. transferimi. Depozitimi i plumbit në territorin evropian të Rusisë (ETP) shkon çdo vit në: nga burimet në Ukrainë - rreth 1100 ton, Polonia dhe Bjellorusia - 180-190, Gjermania - më shumë se 130 ton depozitimi i kadmiumit në ETP nga burimet në Ukrainë çdo vit ton, Polonia - pothuajse 9, Bjellorusia - 7, Gjermania - më shumë se 5 ton.
Rritja e ndotjes së mjedisit me metale të rënda (TM) përbën një kërcënim për biokomplekset natyrore dhe agrocenozat. TM-të që grumbullohen në tokë nxirren prej saj nga bimët dhe hyjnë në trupin e kafshëve përmes zinxhirëve trofikë në përqendrime në rritje. Bimët grumbullojnë TM jo vetëm nga toka, por edhe nga ajri. Në varësi të llojit të bimës dhe situatën ekologjike ato dominohen nga ndikimi i ndotjes së tokës ose ajrit. Prandaj, përqendrimi i TM në bimë mund të kalojë ose të jetë më i ulët se përmbajtja e tyre në tokë. Perimet me gjethe thithin veçanërisht shumë plumb nga ajri (deri në 95%).
Në zonat buzë rrugëve, mjetet motorike ndotin ndjeshëm tokën me metale të rënda, veçanërisht me plumb. Kur përqendrimi i tij në tokë është 50 mg/kg, afërsisht një e dhjeta e kësaj sasie grumbullohet nga bimët barishtore. Bimët gjithashtu thithin në mënyrë aktive zinkun, sasia e të cilit në to mund të jetë disa herë më e lartë se përmbajtja e tij në tokë.
Metalet e rënda ndikojnë ndjeshëm në numrin e përbërjen e specieve dhe aktiviteti jetësor i mikrobiotës së tokës. Ato pengojnë proceset e mineralizimit dhe sintezës substancave të ndryshme në tokë, shtypin frymëmarrjen e mikroorganizmave të tokës, shkaktojnë një efekt mikrobostatik dhe mund të veprojnë si një faktor mutagjen.
Shumica e metaleve të rënda në përqëndrime të ngritura frenojnë aktivitetin e enzimave në tokë: amilaza, dehidrogjenaza, ureaza, invertaza, katalaza. Bazuar në këtë, janë propozuar indekse të ngjashëm me treguesin e njohur LD50, në të cilin përqendrimi i një ndotësi që zvogëlon aktivitetin e caktuar fiziologjik me 50 ose 25% konsiderohet efektiv, për shembull, një ulje në çlirimin e CO2 nga toka. - EkD50, frenimi i aktivitetit të dehidrogjenazës - EC50, shtypja e aktivitetit të invertazës me 25%, ulje e aktivitetit të reduktimit të hekurit ferri - EC50.
S.V. Levin et al. si tregues të niveleve të ndryshme të ndotjes së tokës me metale të rënda në kushte reale Sugjerohet si më poshtë. Nivel i ulët ndotja duhet të përcaktohet duke tejkaluar përqendrimet në sfond të metaleve të rënda duke përdorur metoda të pranuara analiza kimike. Niveli mesatar i ndotjes dëshmohet më qartë nga mungesa e rishpërndarjes së anëtarëve të komunitetit mikrobial të tokës së filluar me futjen shtesë të një doze ndotësi të barabartë me dyfishin e përqendrimit që korrespondon me madhësinë e zonës së homeostazës së tokës së pandotur. Si shenja treguese shtesë, është e përshtatshme të përdoret një ulje e aktivitetit të fiksimit të azotit në tokë dhe ndryshueshmëria e këtij procesi, një reduktim i pasurisë së specieve dhe diversitetit të kompleksit të mikroorganizmave të tokës dhe një rritje në përqindjen e toksinës. -formimi i formave, mikroorganizmave epifitikë dhe të pigmentuar. Për indikacion nivel të lartë ndotja, është më e këshillueshme të merret parasysh reagimi ndaj ndotjes së bimëve më të larta. Shenjat shtesë mund të jenë zbulimi në tokë me një densitet të lartë popullsie të formave të mikroorganizmave rezistente ndaj një ndotësi të veçantë në sfond. rënie të përgjithshme aktiviteti mikrobiologjik i tokave.
Në Rusi në tërësi, përqendrimi mesatar i të gjitha TM-ve të përcaktuara në tokë nuk kalon 0.5 MAC. Megjithatë, koeficienti i variacionit për elemente individualeështë në intervalin 69-93%, dhe për kadmiumin kalon 100%. Përmbajtja mesatare e plumbit në tokat ranore dhe ranore është 6,75 mg/kg. Sasia e bakrit, zinkut, kadmiumit është në intervalin 0.5-1.0 ODC. Çdo vit, çdo metër katror i sipërfaqes së tokës thith rreth 6 kg lëndë kimike (plumb, kadmium, arsenik, bakër, zink, etj.). Sipas shkallës së rrezikshmërisë, TM-të ndahen në tre klasa, nga të cilat e para klasifikohet si substanca shumë të rrezikshme. Ai përfshin Pb, Zn, Cu, As, Se, F, Hg. E dyta e moderuar klasë e rrezikshme përfaqësojnë B, Co, Ni, Mo, Cu, Cr, dhe e treta (me rrezik të ulët) - Ba, V, W, Mn, Sr. Informacioni rreth përqendrimeve të rrezikshme të TM jepet nga analiza e formave të tyre të lëvizshme (Tabela 4.11).

Për sanimin e tokave të kontaminuara me metale të rënda, ato përdorin menyra te ndryshme, një prej të cilëve është përdorimi i zeolitit natyror ose amelioantëve sorbent me pjesëmarrjen e tij. Zeolitet kanë selektivitet të lartë ndaj shumë metaleve të rënda. Është zbuluar efektiviteti i këtyre mineraleve dhe shkëmbinjve që përmbajnë zeolite për lidhjen e metaleve të rënda në tokë dhe reduktimin e hyrjes së tyre në bimë. Si rregull, tokat përmbajnë zeolite në sasi të vogla, megjithatë, në shumë vende të botës, depozitat e zeolitit natyror janë të përhapura dhe përdorimi i tyre për detoksifikimin e tokës mund të jetë ekonomikisht i lirë dhe efektiv për mjedisin për shkak të përmirësimit të vetive agrokimike të tokës. .
Përdorimi i 35 dhe 50 g/kg dheu heulandit nga depozitimi Pegassky (fraksion 0,3 mm) në çernozemet e kontaminuara pranë një shkritoreje zinku për kulturat bimore reduktoi përmbajtjen e formave të lëvizshme të zinkut dhe plumbit, por në të njëjtën kohë azotit dhe Ushqimi pjesërisht fosfor-kalium i bimëve u përkeqësua, gjë që uli produktivitetin e tyre.
Sipas V.S. Belousova, shtimi i 10-20 t/ha shkëmbinjsh me përmbajtje zeoliti nga depozitimi Khadyzhenskoye (Territori i Krasnodarit), që përmban 27-35% zeolite (stalbite, heulandite), në tokë të kontaminuar me metale të rënda (10-100 herë më e lartë se sfond), kontribuoi në një ulje të akumulimit të TM në bimë: bakër dhe zink deri në 5-14 herë, plumb dhe kadmium - deri në 2-4 herë. Ai zbuloi gjithashtu se mungesa e një korrelacioni të dukshëm midis vetive adsorbuese të CSP dhe efektit të inaktivizimit të metaleve, e shprehur, për shembull, në ritme relativisht më të ulëta të reduktimit të përmbajtjes së plumbit në kulturat testuese, pavarësisht nga përthithja shumë e lartë e CSP në adsorbim. eksperimentet, është mjaft e pritshme dhe është pasojë e dallimeve të specieve bimore në aftësinë për të grumbulluar metale të rënda.
Në eksperimentet e vegjetacionit në tokat me njomë (rajoni i Moskës), të kontaminuara artificialisht me plumb në sasinë 640 mg Pb/kg, që korrespondon me 10 herë përqendrimin maksimal të lejuar për tokat acide, përdorimi i zeolitit nga depozitimi Sokirnitskoye dhe i modifikuar. zeoliti “clino-phos” që përmbante si përbërës aktivë, jonet e amonit, kaliumit, magnezit dhe fosforit në doza prej 0,5% të masës së tokës pati efekte të ndryshme në karakteristikat agrokimike të tokave, rritjen dhe zhvillimin e bimëve. Zeoliti i modifikuar uli aciditetin e tokës, rriti ndjeshëm përmbajtjen e azotit dhe fosforit në dispozicion të bimëve, rriti aktivitetin e amonifikimit dhe intensitetin e proceseve mikrobiologjike dhe siguroi vegjetacion normal të bimëve të maruleve, ndërsa aplikimi i zeolitit të pangopur nuk ishte. efektive.
Zeoliti i pangopur dhe zeoliti i modifikuar "klinofos" gjithashtu nuk treguan vetitë e tyre të absorbimit ndaj plumbit pas 30 dhe 90 ditësh të kompostimit të tokës. Ndoshta 90 ditë nuk janë të mjaftueshme për të përfunduar procesin e thithjes së plumbit nga zeolitet, siç dëshmojnë të dhënat e V.G. Mineeva etj. për shfaqjen e efektit të sorbimit të zeolitit vetëm në vitin e dytë pas aplikimit të tyre.
Kur zeoliti, i grimcuar në një shkallë të lartë dispersioni, u shtua në tokat e gështenjës së rajonit Semipalatinsk Irtysh, përmbajtja relative e fraksionit aktiv mineral me veti të larta të shkëmbimit të joneve në të u rrit, si rezultat i së cilës kapaciteti i përgjithshëm absorbues e shtresës së punueshme është rritur. U vu re një lidhje midis dozës së aplikuar të zeolitit dhe sasisë së plumbit të përthithur - doza maksimale çoi në përthithjen më të madhe të plumbit. Ndikimi i zeolitit në procesin e përthithjes varej ndjeshëm nga bluarja e tij. Kështu, adsorbimi i joneve të plumbit gjatë shtimit të zeolitit të bluarjes 2 mm në tokë ranore u rrit mesatarisht me 3.0; 6.0 dhe 8.0%; në tokë me shkumë të mesme - me 5.0; 8.0 dhe 11.0%; në argjilore të mesme solonetike - me 2.0; 4.0 dhe 8.0% respektivisht. Kur përdorni zeolite me bluarje 0,2 mm, rritja e sasisë së plumbit të përthithur ishte: në tokën me rërë mesatarisht 17, 19 dhe 21%, në tokën me shkrifë mesatare - 21, 23 dhe 26%, në tokën solonetzike dhe të mesme të shkrifët - 21, 23 dhe 25%, respektivisht.
JAM. Abduazhitova në tokat me gështenjë të rajonit Semipalatinsk Irtysh gjithashtu mori rezultate pozitive të ndikimit të zeolitit natyror në stabilitetin ekologjik të tokave dhe aftësinë e tyre absorbuese në lidhje me plumbin, duke ulur fitotoksicitetin e tij.
Sipas M.S. Panin dhe T.I. Gulkina, gjatë studimit të ndikimit të agrokimikateve të ndryshme në thithjen e joneve të bakrit nga tokat në këtë rajon, u konstatua se aplikimi i plehrave organike dhe zeolitit kontribuoi në rritjen e kapacitetit thithës të dherave.
Në tokë të lehtë argjilore karbonate të kontaminuar me Pb, një produkt i djegies së karburantit të automobilave me plumb, 47% e këtij elementi u gjet në fraksionin e rërës. Kur kripërat Pb(II) hyjnë në tokë argjilore të pandotur dhe në tokë të rëndë ranore, vetëm 5-12% Pb shfaqet në këtë fraksion. Shtimi i zeolitit (klinoptilolitit) redukton përmbajtjen e Pb në faza e lëngshme tokat, të cilat duhet të çojnë në një ulje të disponueshmërisë së tij për bimët. Megjithatë, zeoliti nuk lejon që metali të transferohet nga fraksioni i pluhurit dhe argjilës në fraksionin e rërës në mënyrë që të parandalojë largimin e tij nga era në atmosferë me pluhur.
Zeolitet natyrale përdoren në teknologjitë miqësore me mjedisin për bonifikimin e tokave solonetzike, duke reduktuar përmbajtjen e stronciumit të tretshëm në ujë në tokë me 15-75% kur shtohet me fosfogips, si dhe zvogëlojnë përqendrimet e metaleve të rënda. Kur rritet elbi, misri dhe shtimi i një përzierje fosfogipsi dhe klinoptioliti dukuri negative të shkaktuara nga fosfogipsi u eliminuan, gjë që pati një efekt pozitiv në rritjen, zhvillimin dhe produktivitetin e të korrave.
Në një eksperiment në rritje në tokat e kontaminuara me një bimë testuese elbi, u studiua efekti i zeolitit në puferimin e fosfatit në sfondin e shtimit të 5, 10 dhe 20 mg P/100 g tokë në tokë. Kontrolli tregoi një intensitet të lartë të përthithjes së P dhe kapacitet të ulët buferik të fosfatit (PBC(p)) në një dozë të ulët të plehut P. Zeolitet NH dhe Ca reduktuan PBC (p), dhe intensiteti i H2PO4 nuk ndryshoi deri në fund të sezonit të rritjes së bimëve. Ndikimi i përmirësuesve u rrit me rritjen e përmbajtjes së P në tokë, si rezultat i së cilës vlera e potencialit PBC(p) u rrit dyfish, gjë që ndikoi pozitivisht në pjellorinë e tokës. Ameliorantët e zeolitit harmonizojnë plehërimin e bimëve me mineralin P, ndërsa aktivizohen barrierat e tyre natyrore në të ashtuquajturat. Zn-aklimatizimi; si rezultat, akumulimi i substancave toksike në impiantet e testimit u ul.
Kultivimi i kulturave të frutave dhe manaferrave kërkon trajtim të rregullt me barna mbrojtëse që përmbajnë metale të rënda. Duke marrë parasysh që këto kultura rriten në një vend për një kohë të gjatë (dhjetëra vjet), metalet e rënda tentojnë të grumbullohen në tokat e kopshteve, të cilat ndikojnë negativisht në cilësinë e produkteve të manaferrës. Studimet afatgjata kanë vërtetuar se, për shembull, në tokën pyjore gri nën fushat e manaferrave, përmbajtja bruto e TM tejkaloi përqendrimin e sfondit rajonal me 2 herë për Pb dhe Ni, 3 herë për Zn, 6 herë për Cu.
Përdorimi i shkëmbinjve me përmbajtje zeoliti nga depozitimi Khotynets për të reduktuar ndotjen e rrush pa fara të zeza, mjedrat dhe manaferrat është një masë efektive mjedisore dhe ekonomike.
Në veprën e L.I. Leontyeva identifikoi tiparin e mëposhtëm, i cili, për mendimin tonë, është shumë domethënës. Autori zbuloi se reduktimi maksimal i përmbajtjes së formave të lëvizshme të P dhe Ni në tokën gri pyjore sigurohet nga futja e shkëmbinjve me përmbajtje zeoliti në një dozë prej 8 dhe 16 t/ha, dhe Zn dhe Cu - 24 t/ ha, pra vërehet një raport i diferencuar i elementit me sasinë e sorbentit.
Krijimi i përbërjeve të plehrave dhe dherave nga mbetjet industriale kërkon kontroll të veçantë, në veçanti standardizimi i përmbajtjes së metaleve të rënda. Prandaj, përdorimi i zeolitit këtu konsiderohet një teknikë efektive. Për shembull, kur studiojmë karakteristikat e rritjes dhe zhvillimit të asterit në tokat e krijuara në bazë të një shtrese humusi të chernozemit të podzolizuar sipas skemës: kontroll, tokë + 100 g/m skorje; tokë + 100 g/m2 skorje + 100 g/m2 zeolit; tokë + 100 g/m2 zeolit; tokë + 200 g/m2 zeolit; tokë + llum ujërash 100 g/m2 + zeolit 200 g/m2 tokë + sediment 100 g/m2, u konstatua se dheu më i mirë për rritjen e asters ishte dheu me llum të ujërave të zeza dhe zeolit.
Duke vlerësuar efektin e mëvonshëm të krijimit të dherave nga zeolitet, llumrat e ujërave të zeza dhe skorjet e skorjeve, u përcaktua efekti i tyre në përqendrimin e plumbit, kadmiumit, kromit, zinkut dhe bakrit. Nëse në kontroll sasia e plumbit të lëvizshëm ishte 13,7% e përmbajtjes totale në tokë, atëherë me shtimin e skorjeve ajo u rrit në 15,1%. Përdorimi i lëndës organike nga llumi i ujërave të zeza uli përmbajtjen e plumbit të lëvizshëm në 12.2%. Efekti më i madh Zeoliti e fiksoi plumbin në forma sedentare, duke ulur përqendrimin e formave të lëvizshme të Pb në 8.3%. Me veprimin e kombinuar të llumit të ujërave të zeza dhe zeolitit gjatë përdorimit të skorjeve, sasia e plumbit të lëvizshëm u ul me 4,2%. Për fiksimin e kadmiumit veprim pozitiv sigurohet si nga zeoliti ashtu edhe nga llumi i ujërave të zeza. Në uljen e lëvizshmërisë së bakrit dhe zinkut në tokë, zeoliti dhe kombinimi i tij me substancat organike të llumit të ujërave të zeza u shfaqën në një masë më të madhe. Lënda organike në llumrat e ujërave të zeza kontribuoi në rritjen e lëvizshmërisë së nikelit dhe manganit.
Futja e llumit të ujërave të zeza nga stacioni i ajrimit të Lyubertsy në tokat ranore me baltë-podzolike çoi në ndotjen e tyre me TM. Koeficientët e akumulimit të TM në tokat e kontaminuara me OCB nga komponimet e lëvizshme ishin 3-10 herë më të larta se sa nga përmbajtja bruto në krahasim me tokat e pandotura, gjë që tregoi aktivitet i lartë prezantuar me sedimentet TM dhe disponueshmërinë e tyre për bimët. Rënia maksimale e lëvizshmërisë së TM (me 20-25% nga niveli fillestar) u vu re gjatë shtimit të përzierjes së plehut torfe, e cila është për shkak të formimit të komplekseve të forta TM me lëndë organike. Mineral hekuri, më pak efektiv si një përmirësues, shkaktoi një ulje të përmbajtjes së komponimeve metalike të lëvizshme me 5-10%. Për sa i përket veprimit të tij si përmirësues, zeoliti renditet pozicioni i ndërmjetëm. Përmirësuesit e përdorur në eksperimente reduktuan lëvizshmërinë e Cd, Zn, Cu dhe Cr me një mesatare prej 10-20%. Kështu, përdorimi i përmirësuesve ishte efektiv kur përmbajtja e TM në tokë ishte afër përqendrimit maksimal të lejuar ose i tejkalonte përqendrimet e lejuara me jo më shumë se 10-20%. Futja e përmirësuesve në tokat e kontaminuara reduktoi hyrjen e tyre në bimë me 15-20%.
Tokat aluviale të ndotura të Transbaikalisë Perëndimore, për sa i përket nivelit të ofrimit të formave të lëvizshme të mikroelementeve të përcaktuara në ekstraktin e acetatit të amonit, janë të larta në mangan, të moderuara në zink dhe bakër, shumë të larta në kobalt. Ato nuk kërkojnë përdorimin e mikrofertilizuesve, ndaj aplikimi i llumit të ujërave të zeza mund të çojë në ndotjen e tokës me elementë toksikë dhe kërkon një vlerësim mjedisor dhe gjeokimik.
L.L. Ubugunov etj. U studiua ndikimi i llumit të ujërave të zeza (SWS), shtufeve me përmbajtje mordenite të depozitimit Myxop-Talinskoe (MT) dhe plehrave minerale në përmbajtjen e formave të lëvizshme të metaleve të rënda në tokat aluviale. tokat me terren. Studimet janë kryer sipas skemës së mëposhtme: 1) kontrolli; 2) N60P60K60 - sfond; 3) OCB - 15 t/ha; 4) MT - 15 t/ha; 5) sfond + WWS - 15 t/ha; 6) sfond+MT 15 t/ha; 7) OCB 7,5 t/ha+MT 7,5 t/ha; 8) OCB Jut/ha+MT 5 t/ha; 9) sfond + WWS 7,5 t/ha; 10) sfond + WWS 10 t/ha + MT 5 t/ha. Plehrat minerale aplikoheshin çdo vit, WWS, MT dhe përzierjet e tyre - një herë në 3 vjet.
Për të vlerësuar intensitetin e akumulimit të TM në tokë, janë përdorur tregues gjeokimikë: koeficienti i përqendrimit - Kc dhe treguesi i ndotjes totale - Zc, të përcaktuar me formulat:

ku C është përqendrimi i elementit në versionin eksperimental, Cf është përqendrimi i elementit në kontroll;

Zc = ΣKc - (n-1),

ku n është numri i elementeve me Kc ≥ 1.0.
Rezultatet e përftuara zbuluan ndikimin e paqartë të plehrave minerale, WWS, shtufave që përmbajnë mordenit dhe përzierjeve të tyre në përmbajtjen e mikroelementeve të lëvizshëm në shtresën e tokës 0-20 cm, megjithëse duhet theksuar se në të gjitha variantet e eksperimentit sasia e tyre ka nuk e kalojnë nivelin e MPC (Tabela 4.12).
Përdorimi i pothuajse të gjitha llojeve të plehrave, me përjashtim të MT dhe MT+NPK, çoi në një rritje të përmbajtjes së manganit. Kur OCB u aplikua në tokë së bashku me plehra minerale, Kc arriti vlerën maksimale (1.24). Akumulimi i zinkut në tokë u shfaq më i dukshëm: Kc me shtimin e OCB arriti vlerat 1,85-2,27; plehrat minerale dhe përzierjet e WW+MT -1,13-1,27; me përdorimin e zeolitit u ul në vlerë minimale- 1.00-1.07. Nuk kishte akumulim të bakrit dhe kadmiumit në tokë përmbajtja e tyre në të gjitha variantet eksperimentale ishte përgjithësisht në ose pak më e ulët se niveli i kontrollit. Vetëm një rritje e lehtë në përmbajtjen e Cu (Kc - 1.05-1.11) u vu re në variantin me përdorimin e OCB, si në formën e tij të pastër (versioni 3), ashtu edhe në sfondin e NPK (versioni 5) dhe Cd (Kc - 1.13 ) kur shtohen plehra minerale në tokë (var. 2) dhe OCB në sfondin e tyre (var. 5). Përmbajtja e kobaltit u rrit pak kur përdoren të gjitha llojet e plehrave (maksimumi - versioni 2, Kc -1.30), me përjashtim të opsioneve që përdorin zeolite. Përqendrimi maksimal i nikelit (Kc - 1.13-1.22) dhe plumbit (Kc - 1.33) u vu re kur OCB dhe OCB u shtuan në tokë në sfondin e NPK (var. 3, 5), ndërsa OCB u përdor së bashku me zeolitë (varg. 7, 8) reduktuar këtë tregues(Kc - 1,04 - 1,08).

Sipas vlerës së ndotjes totale me metale të rënda të shtresës së tokës 0-20 cm (Tabela 4.12), llojet e plehrave janë renditur në seritë e renditura në vijim (vlera Zc në kllapa): OCB+NPK (3.52) → WWS (2,68) - NPK (1,84) → 10SV+MT+NPK (1,66-1,64) → OCB+MT, var. 8 (1.52) → OSV+MT var. 7 (1.40) → MT+NPK (1.12). Niveli i ndotjes totale të tokës me metale të rënda gjatë aplikimit të plehrave në tokë ishte përgjithësisht i parëndësishëm në krahasim me kontrollin (Zc<10), тем не менее тенденция накопления TM при использовании осадков сточных вод четко обозначилась, как и эффективное действие морденитсодержащих туфов в снижении содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве, а также в повышении качества клубней картофеля.
L.V. Kiriycheva dhe I.V. Glazunova formuloi kërkesat themelore të mëposhtme për përbërjen përbërëse të përmirësuesve sorbent të krijuar: aftësia e lartë absorbuese e përbërjes, prania e njëkohshme e përbërësve organikë dhe minerale në përbërje, neutraliteti fiziologjik (pH 6,0-7,5), aftësia e përbërjes për të absorboni format e lëvizshme të TM, duke i kthyer ato në forma të palëvizshme, rritja e kapacitetit hidroakumulues të përbërjes, prania e një agjenti formues të strukturës në të, liofiliteti dhe vetitë koaguluese, sipërfaqja e lartë specifike, disponueshmëria e lëndëve të para dhe kostoja e tyre e ulët, përdorimi (riciklimi) i mbetjeve të lëndës së parë në përbërjen e sorbentit, aftësia e prodhimit të sorbentit, padëmshmëria dhe neutraliteti mjedisor.
Nga 20 përbërjet e sorbentëve me origjinë natyrore, autorët identifikuan atë më efektivin, që përmban 65% sapropel, 25% zeolit dhe 10% alumin. Ky sorbent-meliorant u patentua dhe mori emrin "Sorbex" (patenta RF nr. 2049107 "Përbërja për rikuperimin e tokës").
Mekanizmi i veprimit të përmirësuesit sorbent kur aplikohet në tokë është shumë kompleks dhe përfshin procese të natyrave të ndryshme fiziko-kimike: kimisorbimi (përthithja me formimin e komponimeve pak të tretshme TM); përthithja mekanike (përthithja vëllimore e molekulave të mëdha) dhe proceset e shkëmbimit të joneve (zëvendësimi i joneve TM me jone jo toksike në kompleksin thithës të tokës (SAC). Kapaciteti i lartë absorbues i "Sorbex" është për shkak të vlerës së rregulluar të kapacitetit të shkëmbimit të kationit, hollësisë së strukturës (sipërfaqe e madhe specifike, deri në 160 m2), si dhe efektit stabilizues në vlerën e pH, në varësi të natyra e ndotjes dhe reagimi i mjedisit për të parandaluar desorbimin e ndotësve më të rrezikshëm.
Në prani të lagështisë së tokës në sorbent, ndodh shpërbërja e pjesshme dhe hidroliza e sulfatit të aluminit dhe substancave humike që përbëjnë lëndën organike të sapropelit. Disociimi elektrolitik: A12(SO4)3⇔2A13++3SO4в2-; A13++H2O = AlOH2+ = OH; (R* -COO)2 Ca ⇔ R - COO-+R - COOCa+ (R - radikal alifatik i substancave humike); R - COO+H2O ⇔ R - COOH+OH0. Kationet e përftuara si rezultat i hidrolizës janë sorbentë të formave anionike të ndotësve, për shembull arseniku (V), duke formuar kripëra të patretshme ose komponime organo-minerale të qëndrueshme: Al3+ - AsO4в3- = AlAsO4; 3R-COOCa++AsO4in3- = (R-COOCa)3 AsO4.
Format më të zakonshme kationike karakteristike të TM formojnë komplekse të forta kelate me grupe polifenolike të substancave humike ose thithen nga anionet e formuara gjatë shpërbërjes së karboksilit, hidroksilet fenolike - grupe funksionale të substancave humike sapropel në përputhje me reaksionet e paraqitura: 2R - COO + Pb2+. = (R - COO) 2 Pb; 2Аr - O+ Сu2+ = (Аr - O)2Сu (Ar radikal aromatik i substancave humike). Meqenëse lënda organike e sapropelit është e patretshme në ujë, TM-të kalojnë në forma të palëvizshme në formën e komplekseve organominerale të qëndrueshme. Anionet sulfate precipitojnë katione, kryesisht barium ose plumb: 2Pb2+ + 3SO4в2- = Pb3(SO4)2.
Të gjitha kationet TM dy dhe trivalente thithen në kompleksin anionik të substancave humike në sapropel dhe sulfat-jo imobilizon jonet e plumbit dhe bariumit. Me kontaminimin polivalent me TM, ka konkurrencë midis kationeve dhe kationeve me një potencial elektrodë më të lartë thithen më së miri, sipas serisë elektrokimike të tensioneve metalike, prandaj thithja e kationeve të kadmiumit do të pengohet nga prania e nikelit, bakrit, plumbit dhe kobaltit. jonet në tretësirë.
Kapaciteti mekanik i absorbimit të Sorbex sigurohet nga shpërndarja e tij e imët dhe sipërfaqja e konsiderueshme specifike. Ndotësit me molekula të mëdha, si pesticidet, produktet e mbeturinave të naftës, etj., mbahen mekanikisht në kurthe thithëse.
Rezultati më i mirë u arrit kur u shtua sorbent në tokë, gjë që bëri të mundur uljen e konsumit të TM nga bimët e tërshërës nga toka: Ni - 7,5 herë; Cu - 1,5; Zn - në 1,9; P - në 2.4; Fe - në 4.4; Mn - 5 herë.
Për të vlerësuar efektin e "Sorbex" në hyrjen e TM në produktet bimore në varësi të ndotjes totale të tokës A.V. Ilyinsky kreu eksperimente me bimësi dhe në terren. Në një eksperiment me vegjetacion, sipas skemës u studiua efekti i “Sorbex” në përmbajtjen e fitomasës së tërshërës në nivele të ndryshme kontaminimi të çernozemit të podzolizuar me Zn, Cu, Pb dhe Cd (Tabela 4.13).

Toka u kontaminua duke shtuar kripëra kimikisht të pastra të tretshme në ujë dhe u përzie tërësisht, më pas u ekspozua për 7 ditë. Llogaritja e dozave të kripërave TM u krye duke marrë parasysh përqendrimet e sfondit. Në eksperiment u përdorën enë vegjetacioni me sipërfaqe 364 cm2 me masë dheu në çdo enë prej 7 kg.
Toka kishte treguesit e mëposhtëm agrokimikë pHKCl = 5,1, humus - 5,7% (sipas Tyurin), fosfor - 23,5 mg/100 g dhe kalium 19,2 mg/100 g (sipas Kirsanov). Përmbajtja e sfondit të formave të lëvizshme (1M HNO3) të Zn, Cu, Pb, Cd - 4.37; 3.34; 3.0; përkatësisht 0.15 mg/kg. Kohëzgjatja e eksperimentit ishte 2.5 muaj.
Për të ruajtur lagështinë optimale prej 0,8 HB, lotimi kryhej periodikisht me ujë të pastër.
Rendimenti i fitomasës së tërshërës (Fig. 4.10) në variantet pa shtimin e Sorbex zvogëlohet me më shumë se 2 herë në rast të ndotjes jashtëzakonisht të rrezikshme. Përdorimi i "Sorbex" në një normë prej 3.3 kg/m kontribuoi në një rritje të fitomasës, në krahasim me kontrollin, me 2 ose më shumë herë (Figura 4.10), si dhe një reduktim të ndjeshëm të konsumit të Cu, Zn, Pb nga bimët. Në të njëjtën kohë, ka pasur një rritje të lehtë të përmbajtjes së Cd në fitomasën e tërshërës (Tabela 4.14), e cila korrespondon me premisat teorike për mekanizmin e thithjes.

Kështu, futja e përmirësuesve sorbent në tokën e kontaminuar lejon jo vetëm uljen e hyrjes së metaleve të rënda në bimë, përmirësimin e vetive agrokimike të çernozemeve të degraduara, por edhe rritjen e produktivitetit të kulturave bujqësore. 1

Mbrojtja e mjedisit nga ndotja është kthyer në një detyrë urgjente për shoqërinë. Ndër ndotësit e shumtë, një vend të veçantë zënë metalet e rënda. Këto përfshijnë në mënyrë konvencionale elemente kimike me masë atomike mbi 50, të cilat kanë vetitë e metaleve. Besohet se ndër elementët kimikë, metalet e rënda janë më toksikët.

Toka është mjedisi kryesor në të cilin hyjnë metalet e rënda, duke përfshirë atmosferën dhe mjedisin ujor. Ai gjithashtu shërben si një burim i ndotjes dytësore të ajrit sipërfaqësor dhe ujërave që rrjedhin prej tij në Oqeanin Botëror.

Metalet e rënda janë të rrezikshme sepse kanë aftësinë të grumbullohen në organizmat e gjallë, të hyjnë në ciklin metabolik, të formojnë komponime organometalike shumë toksike dhe të ndryshojnë format e tyre të shfaqjes kur lëvizin nga një mjedis natyror në tjetrin, pa iu nënshtruar dekompozimit biologjik. Metalet e rënda shkaktojnë çrregullime të rënda fiziologjike te njerëzit, toksikozë, alergji, kancer dhe ndikojnë negativisht në embrionin dhe trashëgiminë gjenetike.

Ndër metalet e rënda, plumbi, kadmiumi dhe zinku konsiderohen si ndotës prioritare, kryesisht për shkak se akumulimi i tyre teknogjen në mjedis ndodh me shpejtësi të lartë. Ky grup substancash ka një afinitet të lartë për komponimet organike fiziologjikisht të rëndësishme.

Ndotja e tokës me forma të lëvizshme të metaleve të rënda është më urgjente, pasi vitet e fundit problemi i ndotjes së mjedisit është bërë kërcënues. Në situatën aktuale, është e nevojshme jo vetëm të forcohen kërkimet mbi të gjitha aspektet e problemit të metaleve të rënda në biosferë, por edhe të merren periodikisht rezultatet e marra në degë të ndryshme, shpesh të ndërlidhura dobët, të shkencës.

Objekti i këtij studimi janë tokat antropogjene të rrethit Zheleznodorozhny të Ulyanovsk (duke përdorur shembullin e rrugës Transportnaya).

Qëllimi kryesor i studimit është përcaktimi i shkallës së kontaminimit të tokave urbane me metale të rënda.

Objektivat e studimit janë: përcaktimi i vlerës së pH në mostrat e përzgjedhura të tokës; përcaktimi i përqendrimit të formave të lëvizshme të bakrit, zinkut, kadmiumit, plumbit; duke analizuar të dhënat e marra dhe duke propozuar rekomandime për reduktimin e përmbajtjes së metaleve të rënda në tokat urbane.

Në vitin 2005, mostrat u morën përgjatë autostradës në rrugën Transportnaya, dhe në 2006 në territorin e parcelave personale (përgjatë së njëjtës rrugë), të vendosura pranë shinave hekurudhore. Kampionet janë marrë në një thellësi 0-5 cm dhe 5-10 cm Janë marrë gjithsej 20 mostra me peshë 500 g.

Mostrat e studiuara të viteve 2005 dhe 2006 i përkasin tokës neutrale. Tokat neutrale thithin metale të rënda nga tretësirat në një masë më të madhe sesa tokat acide. Por ekziston rreziku i rritjes së lëvizshmërisë së metaleve të rënda dhe depërtimit të tyre në ujërat nëntokësore dhe në një rezervuar aty pranë gjatë shiut acid (zona e anketuar ndodhet në fushën e përmbytjes së lumit Sviyaga), gjë që do të ndikojë menjëherë në zinxhirët ushqimorë. Këto mostra përmbajnë përmbajtje të ulët humusi (2-4%). Prandaj, toka nuk ka aftësi për të formuar komplekse organo-metalike.

Bazuar në studimet laboratorike të dherave për përmbajtjen e Cu, Cd, Zn, Pb, u nxorën përfundime për përqendrimet e tyre në tokat e zonës së studimit. Në mostrat e vitit 2005, u zbulua se kufiri maksimal i përqendrimit për Cu ishte 1-1,2 herë, Cd ishte 6-9 herë më i lartë dhe përmbajtja e Zn dhe Pb nuk e kalonte kufirin maksimal të përqendrimit. Në mostrat e vitit 2006 të marra nga parcelat shtëpiake, përqendrimi i Cu nuk e kalonte MPC-në, përmbajtja e Cd është më e vogël se në kampionet e marra përgjatë rrugës, por gjithsesi tejkalon MPC-në në pika të ndryshme nga 0.3 në 4.6 herë. Përmbajtja e Zn rritet vetëm në pikën e 5-të dhe është 23,3 mg/kg tokë në thellësinë 0-5 cm (MPC 23 mg/kg), dhe 24,8 mg/kg në thellësinë 5-10 cm.

Bazuar në rezultatet e studimit, u nxorën përfundimet e mëposhtme: tokat karakterizohen nga një reagim neutral i tretësirës së tokës; mostrat e tokës përmbajnë përmbajtje të ulët humusi; në territorin e rrethit Zheleznodorozhny të Ulyanovsk, vërehet ndotja e tokës me metale të rënda me intensitet të ndryshëm; Është vërtetuar se në disa mostra ka një tepricë të konsiderueshme të MPC, kjo vërehet veçanërisht në studimet e tokës për përqendrimin e kadmiumit; për të përmirësuar gjendjen ekologjike dhe gjeografike të tokës në një zonë të caktuar, rekomandohet rritja e bimëve akumuluese të metaleve të rënda dhe administrimi i vetive mjedisore të vetë tokës nëpërmjet projektimit të saj artificial; Është e nevojshme të kryhet monitorim sistematik dhe të identifikohen zonat më të kontaminuara dhe më të rrezikshme për shëndetin publik.

Lidhje bibliografike

Antonova Yu.A., Safonova M.A. METALET E RËNDA NË TOKAT URBANE // Kërkime Fundamentale. – 2007. – Nr.11. – F. 43-44;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3676 (data e hyrjes: 03/31/2019). Ne sjellim në vëmendjen tuaj revistat e botuara nga shtëpia botuese "Akademia e Shkencave të Natyrës"

PËRMBAJTJA

Prezantimi

1. Mbulesa e tokës dhe përdorimi i saj

2. Erozioni i tokës (uji dhe era) dhe metodat e luftimit të tij

3. Ndotja industriale e tokës

3.1 Shiu acid

3.2 Metalet e rënda

3.3 Toksiciteti i plumbit

4. Higjiena e tokës. Largimi i mbeturinave

4.1 Roli i tokës në metabolizëm

4.2 Marrëdhëniet ekologjike midis tokës dhe ujit dhe mbetjeve të lëngshme (ujërat e zeza)

4.3 Kufijtë e ngarkesës së tokës me mbetje të ngurta (plehra shtëpiake dhe rrugë, mbetje industriale, llum të thatë pas sedimentimit të ujërave të zeza, substanca radioaktive)

4.4 Roli i tokës në përhapjen e sëmundjeve të ndryshme

4.5 Efektet e dëmshme të llojeve kryesore të ndotësve (mbeturinat e ngurta dhe të lëngshme) që çojnë në degradimin e tokës

4.5.1 Neutralizimi i mbetjeve të lëngshme në tokë

4.5.2.1 Neutralizimi i mbetjeve të ngurta në tokë

4.5.2.2 Mbledhja dhe heqja e mbeturinave

4.5.3 Heqja përfundimtare dhe marrja e padëmshme

4.6 Asgjesimi i mbetjeve radioaktive

konkluzioni

Lista e burimeve të përdorura

Prezantimi.

Një pjesë e caktuar e tokës, si në Rusi ashtu edhe në mbarë botën, largohet nga përdorimi bujqësor çdo vit për arsye të ndryshme, të diskutuara në detaje në UIR. Mijëra ose më shumë hektarë tokë vuajnë nga erozioni, shiu acid, kultivimi i papërshtatshëm dhe mbetjet toksike. Për të shmangur këtë, duhet të njiheni me masat më produktive dhe më të lira të bonifikimit (Për përcaktimin e bonifikimit, shihni pjesën kryesore të punës) që rrisin pjellorinë e mbulesës së tokës dhe mbi të gjitha me ndikimin negativ në vetë toka dhe si ta shmangni atë.

Këto studime ofrojnë njohuri mbi efektet e dëmshme në tokë dhe janë kryer përmes një numri librash, artikujsh dhe revistash shkencore që kanë të bëjnë me çështjet e tokës dhe mbrojtjen e mjedisit.

Problemi i ndotjes dhe degradimit të tokës ka qenë gjithmonë i rëndësishëm. Tani mund t'i shtojmë asaj që u tha se në kohën tonë ndikimi antropogjen ka një ndikim të fortë në natyrë dhe është vetëm në rritje, dhe toka është një nga burimet kryesore të ushqimit dhe veshjeve për ne, për të mos përmendur faktin që ne ecni mbi të dhe do të jeni gjithmonë në kontakt të ngushtë me të.

1. Mbulesa e tokës dhe përdorimi i saj.

Mbulesa e tokës është formacioni më i rëndësishëm natyror. Rëndësia e saj për jetën e shoqërisë përcaktohet nga fakti se toka është burimi kryesor i ushqimit, duke siguruar 97-98% të burimeve ushqimore të popullsisë së planetit. Në të njëjtën kohë, mbulesa e tokës është një vend i veprimtarisë njerëzore në të cilin ndodhet prodhimi industrial dhe bujqësor.

Duke theksuar rolin e veçantë të ushqimit në jetën e shoqërisë, V.I. Lenini theksoi: "Themelet e vërteta të ekonomisë janë fondi ushqimor".

Vetia më e rëndësishme e mbulesës së tokës është pjelloria e saj, e cila kuptohet si tërësia e vetive të tokës që sigurojnë rendimentin e kulturave bujqësore. Pjelloria natyrore e tokës rregullohet nga furnizimi me lëndë ushqyese në tokë dhe regjimet e saj ujore, ajrore dhe termike. Roli i mbulesës së tokës në produktivitetin e sistemeve ekologjike tokësore është i madh, pasi toka ushqen bimët tokësore me ujë dhe shumë përbërës dhe është një komponent thelbësor i aktivitetit fotosintetik të bimëve. Pjelloria e tokës varet edhe nga sasia e energjisë diellore të akumuluar në të. Organizmat e gjallë, bimët dhe kafshët që banojnë në Tokë regjistrojnë energjinë diellore në formën e fito- ose zoomasë. Produktiviteti i sistemeve ekologjike tokësore varet nga ekuilibri termik dhe ujor i sipërfaqes së tokës, i cili përcakton shumëllojshmërinë e formave të shkëmbimit të materies dhe materies brenda mbështjellësit gjeografik të planetit.

Duke analizuar rëndësinë e tokës për prodhimin shoqëror, K. Marksi identifikoi dy koncepte: tokë-materie dhe tokë-kapital. E para nga këto duhet kuptuar toka që u ngrit në procesin e zhvillimit të saj evolucionar pa vullnetin dhe vetëdijen e njerëzve dhe është vendi i vendbanimit njerëzor dhe burimi i ushqimit të tij. Që nga momenti kur toka, në procesin e zhvillimit të shoqërisë njerëzore, bëhet mjet prodhimi, ajo shfaqet në një cilësi të re - kapital, pa të cilin procesi i punës është i paimagjinueshëm, “... sepse i jep punëtorit... një vend në të cilin ai qëndron... , dhe procesi i tij - fushëveprimi i veprimit...”. Është për këtë arsye që toka është një faktor universal në çdo veprimtari njerëzore.

Roli dhe vendi i tokës janë të ndryshëm në sfera të ndryshme të prodhimit material, kryesisht në industri dhe bujqësi. Në industrinë e prodhimit, ndërtimit dhe transportit, toka është vendi ku zhvillohen proceset e punës, pavarësisht nga pjelloria natyrore e tokës. Toka luan një rol të ndryshëm në bujqësi. Nën ndikimin e punës njerëzore, fertiliteti natyror kthehet nga potencial në ekonomik. Specifikimi i përdorimit të burimeve të tokës në bujqësi çon në faktin se ato veprojnë në dy cilësi të ndryshme, si subjekt pune dhe si mjet prodhimi. K. Marks vuri në dukje: "Me investimin e ri të kapitalit në parcela toke... njerëzit e rritën kapitalin e tokës pa ndonjë rritje në çështjen e tokës, d.m.th., hapësirën e tokës".

Toka në bujqësi vepron si një forcë prodhuese për shkak të pjellorisë së saj natyrore, e cila nuk mbetet konstante. Me përdorimin racional të tokës, një pjellori e tillë mund të rritet duke përmirësuar kushtet e saj ujore, ajrit dhe termike nëpërmjet masave të bonifikimit dhe rritjes së përmbajtjes së lëndëve ushqyese në tokë. Përkundrazi, me përdorimin joracional të burimeve të tokës, pjelloria e tyre zvogëlohet, duke rezultuar në uljen e rendimenteve bujqësore. Në disa vende, kultivimi i të korrave bëhet plotësisht i pamundur, veçanërisht në tokat e kripura dhe të gërryera.

Në një nivel të ulët të zhvillimit të forcave prodhuese të shoqërisë, zgjerimi i prodhimit të ushqimit ndodh për shkak të përfshirjes së tokave të reja në bujqësi, që korrespondon me zhvillimin e gjerë të bujqësisë. Kjo lehtësohet nga dy kushte: disponueshmëria e tokës së lirë dhe mundësia e bujqësisë në një nivel mesatar të përballueshëm të kostove kapitale për njësi sipërfaqe. Ky përdorim i burimeve të tokës dhe bujqësisë është tipik për shumë vende në zhvillim në botën moderne.

Gjatë epokës së revolucionit shkencor dhe teknologjik, ekzistonte një dallim i mprehtë midis sistemit bujqësor në vendet e industrializuara dhe ato në zhvillim. Të parët karakterizohen nga intensifikimi i bujqësisë duke përdorur arritjet e revolucionit shkencor dhe teknologjik, në të cilin bujqësia zhvillohet jo për shkak të rritjes së sipërfaqes së tokës së kultivuar, por për shkak të rritjes së sasisë së kapitalit të investuar në tokë. . Kufizimi i njohur i burimeve të tokës për shumicën e vendeve kapitaliste të industrializuara, rritja e kërkesës për produkte bujqësore në të gjithë botën për shkak të ritmeve të larta të rritjes së popullsisë dhe një kulturë më e lartë e bujqësisë kontribuan në transferimin e bujqësisë në këto vende në Vitet 50 në rrugën e zhvillimit intensiv. Përshpejtimi i procesit të intensifikimit të bujqësisë në vendet e industrializuara kapitaliste shoqërohet jo vetëm me arritjet e revolucionit shkencor dhe teknologjik, por kryesisht me përfitimin e investimit të kapitalit në bujqësi, i cili përqendroi prodhimin bujqësor në duart e pronarëve të mëdhenj dhe shkatërroi të voglat. fermerët.

Bujqësia u zhvillua në mënyra të tjera në vendet në zhvillim. Ndër problemet akute të burimeve natyrore të këtyre vendeve, mund të identifikohen: standardet e ulëta bujqësore, të cilat shkaktuan degradim të tokës (rritje e erozionit, kripëzim, ulje e pjellorisë) dhe vegjetacionit natyror (për shembull, pyjet tropikale), varfërimi i burimeve ujore, shkretëtirëzimi e tokës, veçanërisht e manifestuar në kontinentin afrikan. Të gjithë këta faktorë, të lidhur me problemet socio-ekonomike të vendeve në zhvillim, kanë çuar në mungesë kronike ushqimore në këto vende. Kështu, në fillim të viteve '80, për sa i përket furnizimit për person me drithë (222 kg) dhe mish (14 kg), vendet në zhvillim ishin disa herë inferiore ndaj vendeve kapitaliste të industrializuara, përkatësisht. Zgjidhja e problemit të ushqimit në vendet në zhvillim është e paimagjinueshme pa transformime të mëdha socio-ekonomike.

Në vendin tonë, baza e marrëdhënieve tokësore është pronësia kombëtare (kombëtare) e tokës, e cila lindi si rezultat i shtetëzimit të të gjithë tokës. Marrëdhëniet agrare ndërtohen mbi bazën e planeve sipas të cilave bujqësia duhet të zhvillohet në të ardhmen, me ndihmën financiare dhe kreditore të shtetit dhe furnizimin me numrin e nevojshëm të makinerive dhe plehrave. Pagesa e punëtorëve të bujqësisë sipas sasisë dhe cilësisë së punës stimulon një rritje të vazhdueshme të standardeve të tyre të jetesës.

Përdorimi i fondit të tokës në tërësi kryhet në bazë të planeve shtetërore afatgjata. Një shembull i planeve të tilla ishte zhvillimi i tokave të virgjëra dhe djerrë në lindje të vendit (mesi i viteve 50), falë të cilave u bë e mundur futja e më shumë se 41 milion hektarëve sipërfaqe të reja në tokë të punueshme në një periudhë të shkurtër kohore. . Një shembull tjetër është një grup masash në lidhje me zbatimin e Programit të Ushqimit, i cili parashikon përshpejtimin e zhvillimit të prodhimit bujqësor bazuar në përmirësimin e standardeve bujqësore, aktivitete të gjera të bonifikimit të tokës, si dhe zbatimin e një programi të gjerë të rindërtimit socio-ekonomik. të zonave bujqësore.

Burimet tokësore të botës në tërësi bëjnë të mundur sigurimin e ushqimit për më shumë njerëz sesa është aktualisht në dispozicion dhe do të jetë rasti në të ardhmen e afërt. Në të njëjtën kohë, për shkak të rritjes së popullsisë, veçanërisht në vendet në zhvillim, sasia e tokës së punueshme për frymë është në rënie.