SAYFA SONU-- ağır metaller Geniş bir kirletici grubunu karakterize eden son zamanlarda yaygınlaştı. Çeşitli bilimsel ve uygulamalı çalışmalarda yazarlar bu kavramın anlamını farklı yorumlamaktadırlar. Bu bakımdan ağır metal olarak sınıflandırılan elementlerin miktarları büyük farklılıklar göstermektedir. Üyelik kriteri olarak çok sayıda özellik kullanılmaktadır: atom kütlesi, yoğunluk, toksisite, doğal çevredeki yaygınlık, doğal ve insan yapımı döngülere katılım derecesi. Bazı durumlarda ağır metallerin tanımı, kırılgan (örneğin bizmut) veya metaloidler (örneğin arsenik) olarak sınıflandırılan elementleri içerir.
Çevre kirliliği sorunlarına ve çevrenin izlenmesine yönelik çalışmalarda günümüzde ağır metaller periyodik tablonun 40'tan fazla metalini içerir D.I. Atom kütlesi 50 atom biriminin üzerinde olan Mendeleev: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi vb. Aynı zamanda, ağır metallerin sınıflandırılmasında aşağıdaki koşullar önemli bir rol oynamaktadır: nispeten düşük konsantrasyonlarda canlı organizmalar için yüksek toksisitelerinin yanı sıra biyolojik olarak birikme ve biyolojik olarak çoğalma yetenekleri. Bu tanımın kapsamına giren hemen hemen tüm metaller (biyolojik rolü şu anda belirsiz olan kurşun, cıva, kadmiyum ve bizmut hariç) biyolojik süreçlerde aktif olarak yer alır ve birçok enzimin parçasıdır. N. Reimers'in sınıflandırmasına göre yoğunluğu 8 g/cm3'ün üzerinde olan metaller ağır sayılmalıdır. Bu nedenle ağır metaller şunları içerir: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.
Resmi olarak tanımlanmış ağır metallerçok sayıda elemente karşılık gelir. Ancak çevrenin durumu ve kirliliğine ilişkin gözlemlerin düzenlenmesi ile ilgili pratik faaliyetlerde bulunan araştırmacılara göre, bu elementlerin bileşikleri kirletici maddelerle eşdeğer olmaktan uzaktır. Bu nedenle birçok çalışmada, işin yönü ve özelliklerine göre belirlenen öncelik kriterleri doğrultusunda ağır metal grubunun kapsamı daraltılmaktadır. Böylece, Yu.A.'nın artık klasik eserlerinde. İsrail, biyosfer rezervlerindeki arka plan istasyonlarında doğal ortamlarda belirlenecek kimyasal maddeler listesinde yer alıyor. ağır metaller adlandırılmış Pb, Hg, Cd, As.Öte yandan, Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu himayesinde çalışan ve Avrupa ülkelerindeki kirletici emisyonlara ilişkin bilgi toplayıp analiz eden Ağır Metal Emisyonları Çalışma Grubu'nun kararına göre, yalnızca Zn, As, Se ve Sb atfedildi ağır metaller. N. Reimers'in tanımına göre soy metaller ve nadir metaller sırasıyla ağır metallerden ayrı durur. yalnızca Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. Uygulamalı çalışmalarda ağır metaller çoğunlukla eklenir Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.
Metal iyonları doğal su kütlelerinin temel bileşenleridir. Çevresel koşullara (pH, redoks potansiyeli, ligandların varlığı) bağlı olarak, farklı oksidasyon durumlarında bulunurlar ve gerçekten çözünebilen, koloidal olarak dağılabilen veya mineral ve organik süspansiyonların bir parçası olabilen çeşitli inorganik ve organometalik bileşiklerin bir parçasıdırlar.
Gerçekten çözünmüş metal formları ise çok çeşitlidir ve bu, hidroliz, hidrolitik polimerizasyon (polinükleer hidrokso komplekslerinin oluşumu) ve çeşitli ligandlarla kompleks oluşturma işlemleriyle ilişkilidir. Buna göre metallerin hem katalitik özellikleri hem de sudaki mikroorganizmalar için kullanılabilirliği, bunların su ekosistemindeki varoluş biçimlerine bağlıdır.
Birçok metal, organik maddeyle oldukça güçlü kompleksler oluşturur; Bu kompleksler doğal sulardaki elementlerin göçünün en önemli biçimlerinden biridir. Çoğu organik kompleks şelat döngüsü yoluyla oluşturulur ve stabildir. Toprak asitlerinin demir, alüminyum, titanyum, uranyum, vanadyum, bakır, molibden ve diğer ağır metal tuzları ile oluşturduğu kompleksler nötr, hafif asidik ve hafif alkali ortamlarda nispeten iyi çözünür. Bu nedenle organometalik kompleksler doğal sularda çok uzun mesafelerde göç etme kabiliyetine sahiptir. Bu, diğer komplekslerin oluşumunun mümkün olmadığı düşük mineralli ve esas olarak yüzey suları için özellikle önemlidir.
Doğal sularda metal konsantrasyonunu düzenleyen faktörleri, bunların kimyasal reaktivitesini, biyoyararlanımını ve toksisitesini anlamak için yalnızca toplam içeriği değil, aynı zamanda metalin serbest ve bağlı formlarının oranını da bilmek gerekir.
Metallerin sulu ortamda metal kompleksi formuna geçişinin üç sonucu vardır:
1. Dip çökeltilerinden çözeltiye geçmesi nedeniyle toplam metal iyon konsantrasyonunda bir artış meydana gelebilir;
2. Kompleks iyonların membran geçirgenliği, hidratlanmış iyonların geçirgenliğinden önemli ölçüde farklı olabilir;
3. Kompleksleşmenin bir sonucu olarak metalin toksisitesi büyük ölçüde değişebilir.
Yani şelat formları Cu, Cd, Hg Serbest iyonlardan daha az toksiktir. Doğal sularda metal konsantrasyonunu düzenleyen faktörleri, bunların kimyasal reaktivitesini, biyoyararlanımını ve toksisitesini anlamak için yalnızca toplam içeriği değil, aynı zamanda bağlı ve serbest formların oranını da bilmek gerekir.
Ağır metallerle su kirliliğinin kaynakları elektrokaplama atölyelerinden, madencilik işletmelerinden, demir ve demir dışı metalurjiden ve makine imalat tesislerinden gelen atık sulardır. Ağır metaller gübrelerde ve pestisitlerde bulunur ve tarımsal akıntı yoluyla su kütlelerine girebilir.
Doğal sularda ağır metallerin artan konsantrasyonları genellikle asitlenme gibi diğer kirlilik türleriyle ilişkilendirilir. Asit çökelmesi, pH'ın azalmasına ve metallerin mineral ve organik maddeler üzerinde emilmiş bir durumdan serbest bir duruma geçişine katkıda bulunur.
Öncelikle ilgilenilen metaller, endüstriyel faaliyetlerde önemli miktarlarda kullanılmaları nedeniyle atmosferi en çok kirleten ve dış ortamda birikmesi sonucu biyolojik aktiviteleri ve toksik özellikleri açısından ciddi tehlike oluşturan metallerdir. . Bunlar arasında kurşun, cıva, kadmiyum, çinko, bizmut, kobalt, nikel, bakır, kalay, antimon, vanadyum, manganez, krom, molibden ve arsenik bulunur.
Ağır metallerin biyojeokimyasal özellikleri
V - yüksek, U - orta, N - düşük
Vanadyum.
Vanadyum ağırlıklı olarak dağınık halde bulunur ve demir cevheri, petrol, asfalt, bitüm, petrol şist, kömür vb.'de bulunur. Doğal suların vanadyumla kirlenmesinin ana kaynaklarından biri petrol ve rafine edilmiş ürünlerdir.
Doğal sularda çok düşük konsantrasyonlarda bulunur: nehir suyunda 0,2 - 4,5 μg/dm3, deniz suyunda - ortalama 2 μg/dm3
Suda kararlı anyonik kompleksler (V4O12)4- ve (V10O26)6- oluşturur. Vanadyumun göçünde organik maddelerle, özellikle hümik asitlerle çözünmüş kompleks bileşiklerin rolü önemlidir.
Vanadyumun yüksek konsantrasyonları insan sağlığına zararlıdır. Vanadyumun MPC'si 0,1 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike göstergesi sıhhi-toksikolojiktir), MPCv 0,001 mg/dm3'tür.
Doğal sulara giren bizmutun doğal kaynakları, bizmut içeren minerallerin liç işlemleridir. Doğal sulara giriş kaynağı aynı zamanda ilaç ve parfüm üretiminden ve bazı cam sanayi işletmelerinden kaynaklanan atık sular da olabilir.
Kirlenmemiş yüzey sularında mikrogram altı konsantrasyonlarda bulunur. En yüksek konsantrasyon yeraltı suyunda bulunmuştur ve 20 μg/dm3, deniz suyunda ise 0,02 μg/dm3'tür. MAC değeri ise 0,1 mg/dm3'tür.
Yüzey sularındaki demir bileşiklerinin ana kaynakları, kayaların kimyasal olarak ayrışması ve mekanik tahribat ve çözünme süreçleridir. Doğal sularda bulunan mineral ve organik maddelerle etkileşim sürecinde, suda çözünmüş, kolloidal ve asılı halde bulunan karmaşık bir demir bileşikleri kompleksi oluşur. Önemli miktarlarda demir, yeraltı akışından ve metalurji, metal işleme, tekstil, boya ve vernik endüstrileri ve tarımsal atıklardan kaynaklanan atık sulardan gelir.
Faz dengesi suyun kimyasal bileşimine, pH'a, Eh'ye ve bir dereceye kadar sıcaklığa bağlıdır. Rutin analizde ağırlıklı form 0,45 mikrondan büyük parçacıklar yayar. Ağırlıklı olarak demir içeren mineraller, demir oksit hidrat ve süspansiyonlarda emilen demir bileşiklerinden oluşur. Gerçekten çözünmüş ve koloidal formlar genellikle birlikte değerlendirilir. Çözünmüş demir iyonik formdaki bileşikler, bir hidrokso kompleksi formunda ve doğal suların çözünmüş inorganik ve organik maddeleri ile kompleksler ile temsil edilir. İyonik formda göç eden esas olarak Fe(II)'dir ve Fe(III) kompleks oluşturan maddelerin yokluğunda önemli miktarlarda çözünmüş halde olamaz.
Demir esas olarak Eh değeri düşük sularda bulunur.
Kimyasal ve biyokimyasal (demir bakterilerinin katılımıyla) oksidasyonun bir sonucu olarak Fe(II), hidrolize edildiğinde Fe(OH)3 formunda çöken Fe(III)'e dönüşür. Hem Fe(II) hem de Fe(III), bu tipte hidrokso kompleksleri oluşturma eğilimi ile karakterize edilir. +, 4+, +, 3+, - ve diğerleri, pH'a bağlı olarak çözelti içinde farklı konsantrasyonlarda bir arada bulunur ve genellikle demir-hidroksil sisteminin durumunu belirler. Fe(III)'ün yüzey sularındaki ana formu, başta hümik maddeler olmak üzere çözünmüş inorganik ve organik bileşikler içeren kompleks bileşiklerdir. pH = 8,0'da ana form Fe(OH)3'tür. Demirin kolloidal formu en az çalışılanıdır; demir oksit hidrat Fe(OH)3 ve organik maddelerle oluşan komplekslerden oluşur.
Karadaki yüzey sularındaki demir içeriği miligramın onda biri kadardır; bataklıkların yakınında ise birkaç miligramdır. Bataklık sularında, humik asit tuzları - humatlarla kompleksler halinde bulunan demir içeriğinde artış gözlenir. En yüksek demir konsantrasyonları (1 dm3 başına birkaç on ve yüzlerce miligrama kadar) düşük pH değerlerine sahip yeraltı suyunda gözlenir.
Biyolojik olarak aktif bir element olan demir, rezervuardaki fitoplankton gelişiminin yoğunluğunu ve mikrofloranın niteliksel bileşimini belirli bir dereceye kadar etkiler.
Demir konsantrasyonları belirgin mevsimsel dalgalanmalara tabidir. Tipik olarak, biyolojik verimliliği yüksek olan rezervuarlarda yaz ve kış durgunluğu döneminde suyun alt katmanlarındaki demir konsantrasyonunda gözle görülür bir artış olur. Su kütlelerinin sonbahar-ilkbahar karışımına (homotermi), Fe(II)'nin Fe(III)'e oksidasyonu ve ikincisinin Fe(OH)3 formunda çökelmesi eşlik eder.
Onu biriktirebilen suda yaşayan organizmaların ayrışması sonucu toprakların, polimetalik ve bakır cevherlerinin süzülmesi yoluyla doğal sulara girer. Kadmiyum bileşikleri, kurşun-çinko fabrikalarından, cevher işleme tesislerinden, bir dizi kimya işletmesinden (sülfürik asit üretimi), galvanik üretimden ve ayrıca maden sularından kaynaklanan atık sularla yüzey sularına taşınır. Çözünmüş kadmiyum bileşiklerinin konsantrasyonunda bir azalma, kadmiyum hidroksit ve karbonatın soğurulması, çökeltilmesi ve bunların suda yaşayan organizmalar tarafından tüketilmesi nedeniyle meydana gelir.
Doğal sularda çözünmüş kadmiyum formları çoğunlukla mineral ve organomineral komplekslerdir. Kadmiyumun askıdaki ana formu emilen bileşiklerdir. Kadmiyumun önemli bir kısmı suda yaşayan organizmaların hücreleri içinde göç edebilir.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında kadmiyum mikrogram altı konsantrasyonlarda bulunur; kirli ve atık sularda kadmiyum konsantrasyonu 1 dm3 başına onlarca mikrograma ulaşabilir.
Kadmiyum bileşikleri hayvanların ve insanların yaşam süreçlerinde önemli bir rol oynar. Yüksek konsantrasyonlarda, özellikle diğer toksik maddelerle kombinasyon halinde toksiktir.
İzin verilen maksimum konsantrasyon 0,001 mg/dm3'tür, izin verilen maksimum konsantrasyon 0,0005 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı işareti toksikolojiktir).
Kobalt bileşikleri, bakır pirit ve diğer cevherlerden, organizmaların ve bitkilerin ayrışması sırasında topraktan ve ayrıca metalurji, metal işleme ve kimya tesislerinden gelen atık sulardan süzme işlemlerinin bir sonucu olarak doğal sulara karışır. Bitki ve hayvan organizmalarının ayrışması sonucu topraklardan bir miktar kobalt gelir.
Doğal sulardaki kobalt bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir; aralarındaki niceliksel ilişki suyun kimyasal bileşimi, sıcaklık ve pH değerleri ile belirlenir. Çözünmüş formlar esas olarak karmaşık bileşiklerle temsil edilir. doğal suların organik maddeleri ile. İki değerlikli kobalt bileşikleri yüzey suları için en tipik olanlardır. Oksitleyici maddelerin varlığında üç değerlikli kobalt fark edilebilir konsantrasyonlarda mevcut olabilir.
Kobalt biyolojik olarak aktif elementlerden biridir ve her zaman hayvanların ve bitkilerin vücudunda bulunur. Topraktaki yetersiz kobalt içeriği, bitkilerdeki yetersiz kobalt içeriği ile ilişkilidir ve bu da hayvanlarda aneminin gelişmesine katkıda bulunur (tayga ormanı, çernozem olmayan bölge). B12 vitamininin bir parçası olarak kobalt, azotlu maddelerin tedarikini çok aktif bir şekilde etkiler, klorofil ve askorbik asit içeriğini arttırır, biyosentezi aktive eder ve bitkilerde protein nitrojen içeriğini arttırır. Ancak kobalt bileşiklerinin artan konsantrasyonları toksiktir.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında içeriği 1 dm3 başına miligramın onda biri ila binde biri arasında değişir, deniz suyundaki ortalama içerik 0,5 μg/dm3'tür. İzin verilen maksimum konsantrasyon 0,1 mg/dm3'tür, izin verilen maksimum konsantrasyon 0,01 mg/dm3'tür.
Manganez
Manganez, ferromangan cevherlerinin ve manganez içeren diğer minerallerin (piroluzit, psilomelan, braunit, manganit, siyah aşı boyası) liçi sonucu yüzey sularına karışmaktadır. Önemli miktarda manganez, suda yaşayan hayvanlar ve bitki organizmalarının, özellikle mavi-yeşillerin, diatomların ve daha yüksek su bitkilerinin ayrışmasından kaynaklanır. Mangan zenginleştirme fabrikaları, metalurji tesisleri, kimya sanayi işletmeleri ve maden sularından kaynaklanan atık sular ile mangan bileşikleri rezervuarlara taşınmaktadır.
Doğal sularda manganez iyonlarının konsantrasyonunda bir azalma, Mn(II)'nin MnO2'ye ve çöken diğer yüksek değerlikli oksitlere oksidasyonunun bir sonucu olarak meydana gelir. Oksidasyon reaksiyonunu belirleyen ana parametreler çözünmüş oksijen konsantrasyonu, pH değeri ve sıcaklıktır. Çözünmüş manganez bileşiklerinin konsantrasyonu algler tarafından kullanılması nedeniyle azalır.
Manganez bileşiklerinin yüzey sularındaki ana göç şekli, bileşimi sırasıyla sular tarafından boşaltılan kayaların bileşiminin yanı sıra ağır metallerin ve emilen manganez bileşiklerinin kolloidal hidroksitlerinin bileşimi ile belirlenen süspansiyonlardır. Organik maddeler ve manganezin inorganik ve organik ligandlarla kompleks oluşum süreçleri, manganezin çözünmüş ve koloidal formlarda göçünde büyük önem taşır. Mn(II), bikarbonatlar ve sülfatlarla çözünür kompleksler oluşturur. Manganezin klor iyonlarıyla kompleksleri nadirdir. Mn(II)'nin organik maddelerle olan kompleks bileşikleri genellikle diğer geçiş metallerine göre daha az kararlıdır. Bunlar aminler, organik asitler, amino asitler ve hümik maddeler içeren bileşikleri içerir. Yüksek konsantrasyonlardaki Mn(III) yalnızca güçlü kompleks yapıcı maddelerin varlığında çözünmüş halde olabilir; Mn(YII) doğal sularda bulunmaz.
Nehir sularında manganez içeriği genellikle 1 ila 160 μg/dm3 arasında değişir, deniz sularında ortalama içerik 2 μg/dm3, yeraltı sularında - n.102 - n.103 μg/dm3'tür.
Yüzey sularındaki manganez konsantrasyonları mevsimsel dalgalanmalara tabidir.
Manganez konsantrasyonlarındaki değişiklikleri belirleyen faktörler, yüzey ve yer altı akışı arasındaki oran, fotosentez sırasında tüketiminin yoğunluğu, fitoplanktonun, mikroorganizmaların ve daha yüksek su bitki örtüsünün ayrışmasının yanı sıra su kütlelerinin dibine çökelme süreçleridir. .
Manganezin yüksek bitkilerin ve su kütlelerindeki alglerin yaşamındaki rolü çok büyüktür. Manganez, fotosentezin yoğunluğunu artıran ve bitkiler tarafından nitrat azaltma ve nitrojen asimilasyonu süreçlerine katılan CO2'nin bitkiler tarafından kullanımını teşvik eder. Manganez, hücreyi zehirlenmeden koruyan, organizmaların büyümesini hızlandıran vb. aktif Fe(II)'nin Fe(III)'e geçişini destekler. Manganezin önemli ekolojik ve fizyolojik rolü, manganezin doğal sularda araştırılmasını ve dağılımını gerektirmektedir.
Sıhhi kullanıma yönelik rezervuarlar için izin verilen maksimum konsantrasyon (MPC) (manganez iyonu için) 0,1 mg/dm3'e ayarlanmıştır.
Aşağıda ortalama metal konsantrasyonlarının dağılım haritaları bulunmaktadır: manganez, bakır, nikel ve kurşun, 1989 - 1993 gözlem verilerine göre oluşturulmuştur. 123 şehirde. Üretimdeki azalmaya bağlı olarak askıdaki maddelerin ve buna bağlı olarak metallerin konsantrasyonları önemli ölçüde azaldığından, daha yeni verilerin kullanılmasının uygun olmadığı varsayılmaktadır.
Sağlık üzerindeki etkisi. Birçok metal tozun bir parçasıdır ve sağlık üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Manganez atmosfere demirli metalurjiden (tüm manganez emisyonlarının %60'ı), makine mühendisliği ve metal işlemeden (%23), demir dışı metalurjiden (%9) ve kaynak gibi çok sayıda küçük kaynaktan kaynaklanan emisyonlardan girmektedir.
Yüksek manganez konsantrasyonları nörotoksik etkilere, merkezi sinir sisteminde ilerleyici hasara ve zatürreye yol açar.
En yüksek manganez konsantrasyonları (0,57 - 0,66 μg/m3) büyük metalurji merkezlerinde gözlenir: Lipetsk ve Cherepovets'in yanı sıra Magadan. Yüksek Mn konsantrasyonuna (0,23 - 0,69 μg/m3) sahip şehirlerin çoğu Kola Yarımadası'nda yoğunlaşmıştır: Zapolyarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (haritaya bakınız).
1991 - 1994 için Endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan manganez emisyonları %62, ortalama konsantrasyonlar ise %48 azaldı.
Bakır en önemli eser elementlerden biridir. Bakırın fizyolojik aktivitesi esas olarak redoks enzimlerinin aktif merkezlerine dahil edilmesiyle ilişkilidir. Topraktaki yetersiz bakır içeriği protein, yağ ve vitamin sentezini olumsuz etkileyerek bitki organizmalarının kısırlığına katkıda bulunur. Bakır fotosentez sürecine dahil olur ve azotun bitkiler tarafından emilimini etkiler. Aynı zamanda aşırı bakır konsantrasyonları bitki ve hayvan organizmaları üzerinde olumsuz etkiye sahiptir.
Cu(II) bileşikleri doğal sularda en yaygın olanıdır. Cu(I) bileşiklerinden en yaygın olanları suda az çözünen Cu2O, Cu2S ve CuCl'dir. Sulu bir ortamda ligandların varlığında, hidroksit ayrışmasının dengesinin yanı sıra, metal su iyonları ile dengede olan çeşitli kompleks formların oluşumunun da dikkate alınması gerekir.
Doğal sulara giren bakırın ana kaynağı kimya ve metalurji endüstrilerinden gelen atık sular, maden suyu ve algleri yok etmek için kullanılan aldehit reaktifleridir. Bakır, bakır boruların ve su tedarik sistemlerinde kullanılan diğer yapıların korozyonundan kaynaklanabilir. Yeraltı suyunda bakır içeriği, suyun kendisini içeren kayalarla (kalkopirit, kalkosit, kovelit,bornit, malakit, azurit, krizakolla, brotantin) etkileşimi ile belirlenir.
Sıhhi su kullanımına yönelik rezervuarların suyunda izin verilen maksimum bakır konsantrasyonu 0,1 mg/dm3'tür (tehlikenin sınırlayıcı işareti genel hijyeniktir), balıkçılık rezervuarlarının suyunda ise 0,001 mg/dm3'tür.
Şehir
Norilsk
Monchegorsk
Krasnouralsk
Kolçugino
Zapolyarnıy
Bakır oksit emisyonları M (bin ton/yıl) ve yıllık ortalama konsantrasyonlar q (μg/m3) bakır.
Bakır, metalurjik üretimden kaynaklanan emisyonlarla havaya karışıyor. Katı emisyonlarda esas olarak bakır oksit olmak üzere bileşikler formunda bulunur.
Demir dışı metalurji işletmeleri, bu metalin tüm antropojenik emisyonlarının %98,7'sini oluşturur; bunların %71'i Zapolyarny ve Nikel, Monchegorsk ve Norilsk'te bulunan Norilsk Nickel endişesine ait işletmeler tarafından gerçekleştirilmekte ve bakır emisyonlarının yaklaşık %25'i taşınmaktadır. Revda ve Krasnouralsk'ta, Kolchugino ve diğerlerinde.
Yüksek bakır konsantrasyonları zehirlenmeye, anemiye ve hepatite yol açar.
Haritadan görülebileceği gibi en yüksek bakır konsantrasyonları Lipetsk ve Rudnaya Pristan şehirlerinde kaydedildi. Kola Yarımadası'nın Zapolyarny, Monchegorsk, Nikel, Olenegorsk ve Norilsk şehirlerinde de bakır konsantrasyonları arttı.
Endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan bakır emisyonları %34, ortalama konsantrasyonlar ise %42 azaldı.
Molibden
Molibden bileşikleri, molibden içeren eksojen minerallerden süzülme sonucu yüzey sularına karışır. Molibden ayrıca işleme tesislerinden ve demir dışı metalurji işletmelerinden gelen atık sularla birlikte su kütlelerine de girmektedir. Molibden bileşiklerinin konsantrasyonlarında bir azalma, az çözünen bileşiklerin çökelmesi, mineral süspansiyonları ile adsorpsiyon işlemleri ve bitki su organizmaları tarafından tüketilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar.
Yüzey sularındaki molibden esas olarak şu formdadır: MoO42-. Organomineral kompleksler şeklinde bulunması çok muhtemeldir. Kolloidal durumda bir miktar birikim olasılığı, molibdenitin oksidasyon ürünlerinin gevşek, ince dağılmış maddeler olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Nehir sularında molibden 2,1 ila 10,6 μg/dm3 arasındaki konsantrasyonlarda bulundu. Deniz suyu ortalama 10 µg/dm3 molibden içerir.
Bitki ve hayvan organizmalarının normal gelişimi için küçük miktarlarda molibden gereklidir. Molibden, ksantin oksidaz enziminin bir parçasıdır. Molibden eksikliğinde enzim yetersiz miktarlarda oluşur ve bu da vücutta olumsuz reaksiyonlara neden olur. Yüksek konsantrasyonlarda molibden zararlıdır. Aşırı molibden ile metabolizma bozulur.
Sıhhi kullanım için su kütlelerinde izin verilen maksimum molibden konsantrasyonu 0,25 mg/dm3'tür.
Arsenik, maden kaynaklarından, arsenik mineralizasyon alanlarından (arsenik pirit, realgar, orpiment) ve ayrıca polimetalik, bakır-kobalt ve tungsten kayalarının oksidasyon bölgelerinden doğal sulara girer. Arseniklerin bir kısmı topraktan ve ayrıca bitki ve hayvan organizmalarının ayrışmasından gelir. Sudaki organizmalar tarafından arsenik tüketimi, sudaki konsantrasyonundaki azalmanın nedenlerinden biridir ve bu, en açık şekilde plankton gelişimi döneminde yoğun olarak ortaya çıkar.
Önemli miktarlarda arsenik, işleme tesislerinden, boya üretim atıklarından, tabakhanelerden ve pestisit tesislerinden gelen atık suların yanı sıra pestisitlerin kullanıldığı tarım alanlarından gelen atık sulardan su kütlelerine girmektedir.
Doğal sularda arsenik bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir ve aralarındaki ilişki suyun kimyasal bileşimi ve pH değerleri ile belirlenir. Çözünmüş formda arsenik, esas olarak anyonlar halinde üç ve beş değerlikli formlarda oluşur.
Kirlenmemiş nehir sularında arsenik genellikle mikrogram konsantrasyonlarında bulunur. Maden sularında konsantrasyonu 1 dm3'te birkaç miligrama ulaşabilir, deniz sularında ortalama 3 µg/dm3, yeraltı sularında ise n.105 µg/dm3 konsantrasyonlarında bulunur. Yüksek konsantrasyonlardaki arsenik bileşikleri, hayvanların ve insanların vücudu için toksiktir: oksidatif süreçleri engeller ve organlara ve dokulara oksijen beslemesini engeller.
Arsenik için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,05 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike göstergesi sıhhi-toksikolojiktir) ve arsenik için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,05 mg/dm3'tür.
Doğal sularda nikelin varlığı, suyun geçtiği kayaların bileşiminden kaynaklanmaktadır: sülfürlü bakır-nikel cevherlerinin ve demir-nikel cevherlerinin depolandığı yerlerde bulunur. Çürümeleri sırasında topraktan, bitki ve hayvan organizmalarından suya karışır. Mavi-yeşil alglerde diğer alg türlerine göre artan nikel içeriği bulundu. Nikel bileşikleri ayrıca nikel kaplama atölyelerinden, sentetik kauçuk fabrikalarından ve nikel konsantrasyon fabrikalarından gelen atık sularla birlikte su kütlelerine de karışmaktadır. Fosil yakıtların yanmasına büyük miktarda nikel emisyonu eşlik ediyor.
Suda yaşayan organizmalar tarafından tüketilmesi ve adsorpsiyon prosesleri nedeniyle siyanür, sülfür, karbonat veya hidroksit gibi bileşiklerin (pH değerleri arttıkça) çökelmesi sonucu konsantrasyonu azalabilir.
Yüzey sularında nikel bileşikleri çözünmüş, askıda ve kolloidal hallerde bulunur; aralarındaki niceliksel oran suyun bileşimine, sıcaklığa ve pH değerlerine bağlıdır. Nikel bileşikleri için emici maddeler demir hidroksit, organik maddeler, yüksek oranda dağılmış kalsiyum karbonat ve kil olabilir. Çözünmüş formlar öncelikle karmaşık iyonlardır; çoğunlukla amino asitler, hümik ve fulvik asitler ve ayrıca güçlü bir siyanür kompleksi şeklindedir. Doğal sularda en yaygın nikel bileşikleri +2 oksidasyon durumunda bulunanlardır. Ni3+ bileşikleri genellikle alkali ortamda oluşur.
Nikel bileşikleri hematopoietik süreçlerde katalizör olarak önemli bir rol oynar. Artan içeriğinin kardiyovasküler sistem üzerinde spesifik bir etkisi vardır. Nikel kanserojen elementlerden biridir. Solunum yolu hastalıklarına neden olabilir. Serbest nikel iyonlarının (Ni2+) kompleks bileşiklerinden yaklaşık 2 kat daha toksik olduğuna inanılmaktadır.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında nikel konsantrasyonu genellikle 0,8 ila 10 μg/dm3 arasında değişir; kirli olanlarda bu miktar 1 dm3 başına birkaç on mikrograma denk gelir. Deniz suyunda ortalama nikel konsantrasyonu 2 μg/dm3, yeraltı suyunda ise n.103 μg/dm3'tür. Nikel içeren kayaları yıkayan yeraltı sularında nikel konsantrasyonu bazen 20 mg/dm3'e kadar çıkmaktadır.
Nikel atmosfere, tüm nikel emisyonlarının %97'sini oluşturan demir dışı metalurji işletmelerinden girmektedir ve bunların %89'u Zapolyarny ve Nikel, Monchegorsk ve Norilsk'te bulunan Norilsk Nickel endişesine ait işletmelerden gelmektedir.
Ortamdaki nikel içeriğinin artması endemik hastalıkların, bronş kanserinin ortaya çıkmasına neden olur. Nikel bileşikleri grup 1 kanserojenlere aittir.
Harita, Norilsk Nickel endişesinin bulunduğu yerlerde yüksek ortalama nikel konsantrasyonlarına sahip birkaç noktayı göstermektedir: Apatity, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk.
Sanayi kuruluşlarından kaynaklanan nikel emisyonları %28, ortalama konsantrasyonlar ise %35 azaldı.
M emisyonları (bin ton/yıl) ve ortalama yıllık konsantrasyonlar q (μg/m3) nikel.
Kalay içeren minerallerin (kasiterit, stannin) liç işlemlerinin yanı sıra çeşitli endüstrilerden (kumaşların boyanması, organik boyaların sentezi, kalay ilavesiyle alaşımların üretimi vb.) atık sularla birlikte doğal sulara girer. ).
Kalayın toksik etkisi azdır.
Kirlenmemiş yüzey sularında mikrogram altı konsantrasyonlarda kalay bulunur. Yeraltı suyunda konsantrasyonu 1 dm3 başına birkaç mikrograma ulaşır. İzin verilen maksimum konsantrasyon 2 mg/dm3'tür.
Cıva bileşikleri, cıva biriktiren suda yaşayan organizmaların ayrışması sırasında cıva birikintileri (zinober, metasinnabarit, canlıstonit) bölgesindeki kayaların süzülmesi sonucu yüzey sularına girebilir. Boya, böcek ilacı, ilaç ve bazı patlayıcı üreten işletmelerin atık suları ile önemli miktarlar su kütlelerine girmektedir. Kömürle çalışan termik santraller atmosfere önemli miktarda cıva bileşiği yayar ve bunlar ıslak ve kuru çökelme sonucu su kütlelerine karışır.
Çözünmüş cıva bileşiklerinin konsantrasyonunda bir azalma, bunları sudaki içeriğinden çok daha yüksek konsantrasyonlarda biriktirme kabiliyetine sahip birçok deniz ve tatlı su organizması tarafından ekstraksiyonunun yanı sıra askıdaki maddeler tarafından adsorpsiyon işlemlerinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. alt çökeltiler.
Yüzey sularında cıva bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir. Aralarındaki oran suyun kimyasal bileşimine ve pH değerlerine bağlıdır. Askıdaki cıva, emilen cıva bileşikleridir. Çözünmüş formlar ayrışmamış moleküller, karmaşık organik ve mineral bileşiklerdir. Cıva, su kütlelerinin suyunda metilcıva bileşikleri formunda bulunabilir.
Cıva bileşikleri oldukça toksiktir, insan sinir sistemini etkiler, mukoza zarında değişikliklere, gastrointestinal sistemin motor fonksiyonunda ve salgılanmasında bozulmaya, kanda değişikliklere vb. neden olur. Bakteriyel metilasyon işlemleri, metilcıva bileşiklerinin oluşumunu amaçlamaktadır. Cıva mineral tuzlarından kat kat daha zehirlidir Metilcıva bileşikleri balıklarda birikir ve insan vücuduna girebilir.
İzin verilen maksimum cıva konsantrasyonu 0,0005 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike işareti sıhhi-toksikolojiktir), izin verilen maksimum konsantrasyon 0,0001 mg/dm3'tür.
Yüzey sularına giren kurşunun doğal kaynakları, endojen (galen) ve ekzojen (anglesit, serussit vb.) minerallerin çözünme süreçleridir. Çevredeki (yüzey suları dahil) kurşun içeriğindeki önemli bir artış, kömürün yanması, tetraetil kurşunun motor yakıtında vuruntu önleyici madde olarak kullanılması ve cevherden atık su ile su kütlelerine boşaltılmasıyla ilişkilidir. işleme fabrikaları, bazı metalurji tesisleri, kimya tesisleri, madenler vb. Sudaki kurşun konsantrasyonunu azaltmada önemli faktörler, asılı maddeler tarafından adsorbe edilmesi ve onlarla birlikte dip çökeltilerine çökelmesidir. Diğer metallerin yanı sıra kurşun da suda yaşayan organizmalar tarafından çıkarılır ve biriktirilir.
Kurşun doğal sularda çözünmüş ve askıda (emilmiş) halde bulunur. Çözünmüş formda, mineral ve organomineral komplekslerin yanı sıra basit iyonlar şeklinde, çözünmeyen formda - esas olarak sülfitler, sülfatlar ve karbonatlar formunda bulunur.
Nehir sularında kurşun konsantrasyonu 1 dm3 başına onda bir ila mikrogram birimleri arasında değişir. Polimetalik cevher alanlarına bitişik su kütlelerinin suyunda bile konsantrasyonu nadiren 1 dm3 başına onlarca miligrama ulaşır. Yalnızca klorürlü termal sularda kurşun konsantrasyonu bazen 1 dm3 başına birkaç miligrama ulaşır.
Kurşunun zararlılığının sınırlayıcı göstergesi sıhhi-toksikolojiktir. Kurşun için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,03 mg/dm3'tür, kurşun için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,1 mg/dm3'tür.
Kurşun, metalurji, metal işleme, elektrik mühendisliği, petrokimya ve motorlu ulaşım işletmelerinden kaynaklanan emisyonlarda bulunur.
Kurşunun sağlık üzerindeki etkisi, kurşun içeren havanın solunması ve kurşunun yiyecek, su ve toz parçacıkları yoluyla yutulması yoluyla gerçekleşir. Kurşun vücutta, kemiklerde ve yüzey dokularında birikir. Kurşun böbrekleri, karaciğeri, sinir sistemini ve kan yapıcı organları etkiler. Yaşlılar ve çocuklar düşük dozda kurşuna bile özellikle duyarlıdır.
Kurşun emisyonları M (bin ton/yıl) ve yıllık ortalama konsantrasyonlar q (μg/m3).
Yedi yıl boyunca endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan kurşun emisyonları, üretim kesintileri ve birçok tesisin kapanması nedeniyle %60 oranında düştü. Endüstriyel emisyonlardaki keskin düşüşe araç emisyonlarındaki azalma eşlik etmiyor. Ortalama kurşun konsantrasyonları yalnızca %41 azaldı. Kurşun emisyonu azaltımları ve konsantrasyonlarındaki farklılıklar, önceki yıllarda araç emisyonlarının eksik raporlanmasıyla açıklanabilir; Şu anda araç sayısı ve trafik yoğunluğu arttı.
Tetraetil kurşun
Su taşıtlarının motor yakıtında vuruntu önleyici madde olarak kullanılmasının yanı sıra kentsel alanlardan yüzeysel akışla doğal sulara karışmaktadır.
Bu madde yüksek toksisite ile karakterize edilir ve kümülatif özelliklere sahiptir.
Yüzey sularına giren gümüşün kaynakları yeraltı suyu ve madenlerden, işleme tesislerinden ve fotoğraf işletmelerinden gelen atık sulardır. Artan gümüş içeriği bakterisidal ve yosun öldürücü preparatların kullanımıyla ilişkilidir.
Atık sularda gümüş, çözünmüş ve askıda halde, çoğunlukla halojenür tuzları halinde bulunabilir.
Kirlenmemiş yüzey sularında mikrogram altı konsantrasyonlarda gümüş bulunur. Yeraltı suyunda gümüş konsantrasyonu 1 dm3 başına birkaç ila onlarca mikrogram arasında değişirken, deniz suyunda ortalama 0,3 μg/dm3'tür.
Gümüş iyonları bakterileri yok etme özelliğine sahiptir ve küçük konsantrasyonlarda bile suyu sterilize ederler (gümüş iyonlarının bakteri öldürücü etkisinin alt sınırı 2,10-11 mol/dm3'tür). Gümüşün hayvan ve insan vücudundaki rolü yeterince araştırılmamıştır.
Gümüşün MPC'si 0,05 mg/dm3'tür.
Antimon, antimon minerallerinin (stibnit, senarmontit, valentinit, servit, stibiokanit) süzülmesi ve kauçuk, cam, boyama ve kibrit fabrikalarından gelen atık sular nedeniyle yüzey sularına karışmaktadır.
Doğal sularda antimon bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir. Yüzey sularının karakteristik redoks koşulları altında, hem üç değerlikli hem de beş değerlikli antimonun varlığı mümkündür.
Kirlenmemiş yüzey sularında antimon mikrogram altı konsantrasyonlarda bulunur, deniz suyunda konsantrasyonu 0,5 μg/dm3'e, yeraltı suyunda ise 10 μg/dm3'e ulaşır. Antimonun MPC'si 0,05 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike göstergesi sıhhi-toksikolojiktir), MPCv 0,01 mg/dm3'tür.
Üç ve altı değerlikli krom bileşikleri, kayalardan (kromit, krokoit, uvarovit vb.) süzülme sonucu yüzey sularına karışır. Bir kısmı organizmaların ve bitkilerin topraktan ayrışmasından gelir. Elektro kaplama atölyelerinden, tekstil fabrikalarının boyama atölyelerinden, tabakhanelerden ve kimya endüstrisi işletmelerinden gelen atık sularla birlikte önemli miktarlar su kütlelerine girebilir. Sudaki organizmalar tarafından tüketilmeleri ve adsorpsiyon süreçlerinin bir sonucu olarak krom iyonlarının konsantrasyonunda bir azalma gözlemlenebilir.
Yüzey sularında krom bileşikleri çözünmüş ve askıda halde bulunur; bu oranlar suyun bileşimine, çözeltinin sıcaklığına ve pH'ına bağlıdır. Askıda krom bileşikleri esas olarak emilmiş krom bileşikleridir. Emici maddeler; kil, demir hidroksit, yüksek oranda dağılmış çökelmiş kalsiyum karbonat, bitki ve hayvan organizmalarının kalıntıları olabilir. Çözünmüş formda krom, kromatlar ve dikromatlar formunda bulunabilir. Aerobik koşullar altında Cr(VI), Cr(III)'e dönüşür ve bunun tuzları nötr ve alkali ortamda hidrolize olarak hidroksit açığa çıkarır.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında krom içeriği litre başına birkaç mikrogramdan litre başına birkaç mikrograma kadar değişir; kirli su kütlelerinde litre başına birkaç onlarca ve yüzlerce mikrograma ulaşır. Deniz suyundaki ortalama konsantrasyon 0,05 µg/dm3'tür, yeraltı suyunda ise genellikle n,10 - n,102 µg/dm3 aralığındadır.
Artan miktarlardaki Cr(VI) ve Cr(III) bileşikleri kanserojen özelliklere sahiptir. Cr(VI) bileşikleri daha tehlikelidir.
Doğada oluşan kaya ve minerallerin (sfalerit, çinkosit, goslarit, smithsonit, kalamin) yok edilmesi ve çözünmesi süreçlerinin yanı sıra cevher işleme fabrikaları ve elektrokaplama atölyelerinden gelen atık sular, parşömen kağıdı üretimi sonucu doğal sulara girer. , mineral boyalar, viskon elyaf vb.
Suda esas olarak iyonik formda veya mineral ve organik kompleksleri formunda bulunur. Bazen çözünmeyen formlarda bulunur: hidroksit, karbonat, sülfür vb.
Nehir sularında çinko konsantrasyonu genellikle 3 ila 120 μg/dm3 arasında, deniz sularında ise 1,5 ila 10 μg/dm3 arasında değişir. Cevher sularında ve özellikle düşük pH değerine sahip maden sularında içerik önemli düzeyde olabiliyor.
Çinko, organizmaların büyümesini ve normal gelişimini etkileyen aktif mikro elementlerden biridir. Aynı zamanda birçok çinko bileşiği, özellikle de sülfat ve klorür toksiktir.
Zn2+ için MAC 1 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı göstergesi organoleptiktir), Zn2+ için MAC 0,01 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı göstergesi toksikolojiktir).
Ağır metaller halihazırda tehlike açısından ikinci sırada yer alıyor, pestisitlerden daha düşük ve karbondioksit ve kükürt gibi iyi bilinen kirletici maddelerin önemli ölçüde önünde yer alıyor ve tahminlere göre bunların en tehlikeli, nükleer santral atıklarından ve katı maddelerden daha tehlikeli olması gerekiyor. atık. Ağır metallerle kirlenme, bunların endüstriyel üretimde yaygın kullanımıyla, zayıf arıtma sistemleriyle birleştiğinde, ağır metallerin toprak da dahil olmak üzere çevreye girmesi, onu kirletmesi ve zehirlemesi ile ilişkilidir.
Ağır metaller, tüm ortamlarda izlenmesi zorunlu olan öncelikli kirleticilerdir. Çeşitli bilimsel ve uygulamalı çalışmalarda yazarlar “ağır metaller” kavramının anlamını farklı yorumlamaktadırlar. Bazı durumlarda ağır metallerin tanımı, kırılgan (örneğin bizmut) veya metaloidler (örneğin arsenik) olarak sınıflandırılan elementleri içerir.
Toprak, atmosfer ve su ortamı da dahil olmak üzere ağır metallerin girdiği ana ortamdır. Aynı zamanda yüzey havasının ve ondan Dünya Okyanusuna akan suların ikincil kirliliğinin kaynağı olarak da hizmet eder. Ağır metaller topraktan bitkiler tarafından emilir ve daha sonra daha organize hayvanlar için besin haline gelir.
devam
--SAYFA SONU-- 3.3. Kurşun toksisitesi
Günümüzde endüstriyel zehirlenmelerin nedenleri arasında kurşun ilk sırada yer almaktadır. Bunun nedeni ise çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasıdır. Kurşun izabe tesislerinde, pil üretiminde, lehimleme sırasında, matbaalarda, kristal cam veya seramik ürünlerin üretiminde, kurşunlu benzin, kurşun boyalar vb. üretiminde kurşun cevheri çıkaran işçiler, atmosferik kurşun kirliliğine maruz kalırlar. Bu tür endüstrilerin yanı sıra büyük otoyolların yakınındaki hava, toprak ve su, bu bölgelerde yaşayan nüfus ve her şeyden önce ağır metallerin etkilerine karşı daha duyarlı olan çocuklar için kurşuna maruz kalma tehdidi oluşturmaktadır. .
Rusya'da kurşunun çevre ve halk sağlığı üzerindeki etkisinin yasal, düzenleyici ve ekonomik düzenlenmesi, kurşun ve bileşiklerinin çevreye emisyonlarının (deşarjlar, atıklar) azaltılmasına ilişkin bir devlet politikası bulunmadığını üzülerek belirtmek gerekir. ve kurşun içeren benzin üretiminin tamamen durdurulması.
Ağır metallerin insan vücudu üzerindeki etkilerinin tehlike derecesini nüfusa açıklamaya yönelik son derece yetersiz eğitim çalışmaları nedeniyle, Rusya'da kurşunla profesyonel temas kuran birliklerin sayısı azalmıyor, ancak giderek artıyor. Rusya'da 14 sektörde kronik kurşun zehirlenmesi vakaları kaydedildi. Önde gelen endüstriler, çalışma alanının havasındaki izin verilen maksimum kurşun konsantrasyonunun (MPC) %20 veya daha fazla aşılması sonucu zehirlenmenin meydana geldiği elektrik mühendisliği endüstrisi (pil üretimi), alet yapımı, matbaacılık ve demir dışı metalurjidir. zamanlar.
Rusya'nın yarısı hâlâ kurşunlu benzin kullandığından önemli bir kurşun kaynağı otomobil egzoz dumanıdır. Ancak metalurji tesisleri, özellikle de bakır izabe tesisleri, çevre kirliliğinin ana kaynağı olmaya devam ediyor. Ve burada liderler var. Sverdlovsk bölgesi topraklarında ülkedeki en büyük kurşun emisyonu kaynaklarından 3'ü var: Krasnouralsk, Kirovograd ve Revda şehirlerinde.
Stalinist sanayileşme yıllarında inşa edilen ve 1932'den kalma ekipmanlar kullanılarak inşa edilen Krasnouralsk bakır izabe tesisinin bacaları, her yıl 34.000 nüfuslu şehre 150-170 ton kurşun fışkırtıyor ve her şeyi kurşun tozuyla kaplıyor.
Krasnouralsk toprağındaki kurşun konsantrasyonu 42,9 ila 790,8 mg/kg arasında değişmektedir ve izin verilen maksimum MPC konsantrasyonu = 130 μ/kg'dır. Komşu bir köyün su şebekesinden su örnekleri. Yeraltı su kaynağıyla beslenen Oktyabrsky, izin verilen maksimum konsantrasyonu iki kata kadar aştı.
Çevredeki kurşun kirliliği insan sağlığını etkilemektedir. Kurşuna maruz kalmak kadın ve erkek üreme sistemini bozar. Hamile ve doğurganlık çağındaki kadınlar için kandaki yüksek kurşun seviyeleri özel bir tehlike oluşturur, çünkü kurşunun etkisi altında adet fonksiyonu bozulur, kurşunun plasenta yoluyla nüfuz etmesi nedeniyle erken doğumlar, düşükler ve fetal ölüm daha sık görülür. bariyer. Yeni doğan bebeklerin ölüm oranı yüksektir.
Kurşun zehirlenmesi küçük çocuklar için son derece tehlikelidir; beyin ve sinir sisteminin gelişimini etkiler. 4 yaş ve üzeri 165 Krasnouralsk çocuğunun testleri, %75,7'sinde zihinsel gelişimde önemli bir gecikme olduğunu ve incelenen çocukların %6,8'inde zeka geriliği de dahil olmak üzere zihinsel gerilik bulunduğunu ortaya çıkardı.
Okul öncesi çağdaki çocuklar, sinir sistemleri gelişme aşamasında olduğundan kurşunun zararlı etkilerine karşı en duyarlı olanlardır. Düşük dozlarda bile kurşun zehirlenmesi entelektüel gelişimde, dikkatte ve konsantre olma yeteneğinde azalmaya, okumada gecikmeye neden olur ve çocuğun davranışında saldırganlık, hiperaktivite ve diğer sorunların gelişmesine yol açar. Bu gelişimsel anormallikler uzun süreli ve geri döndürülemez olabilir. Düşük doğum ağırlığı, bodurluk ve işitme kaybı da kurşun zehirlenmesinden kaynaklanmaktadır. Yüksek dozda zehirlenme zeka geriliğine, komaya, kasılmalara ve ölüme neden olur.
Rus uzmanlar tarafından yayınlanan bir raporda, kurşun kirliliğinin tüm ülkeyi kapsadığı ve eski Sovyetler Birliği'nde son yıllarda gün yüzüne çıkan çok sayıda çevre felaketinden biri olduğu belirtiliyor. Rusya topraklarının çoğu, ekosistemin normal işleyişi için kritik yükü aşan kurşun birikiminden kaynaklanan bir yüke maruz kalıyor. Onlarca şehirde hava ve topraktaki kurşun konsantrasyonları izin verilen maksimum konsantrasyonlara karşılık gelen değerleri aşıyor.
İzin verilen maksimum konsantrasyonu aşan en yüksek kurşun hava kirliliği seviyesi Komsomolsk-on-Amur, Tobolsk, Tyumen, Karabaş, Vladimir, Vladivostok şehirlerinde gözlendi.
Karasal ekosistemlerin bozulmasına yol açan maksimum kurşun birikimi Moskova, Vladimir, Nizhny Novgorod, Ryazan, Tula, Rostov ve Leningrad bölgelerinde gözlenmektedir.
Sabit kaynaklar, çeşitli bileşikler formunda 50 tondan fazla kurşunun su kütlelerine boşaltılmasından sorumludur. Aynı zamanda 7 akü fabrikası yılda 35 ton kurşunu kanalizasyon sistemine boşaltıyor. Rusya'daki su kütlelerine kurşun deşarjının dağılımının analizi, Leningrad, Yaroslavl, Perm, Samara, Penza ve Oryol bölgelerinin bu tür yükte lider olduğunu gösteriyor.
Ülkenin kurşun kirliliğini azaltmak için acil önlemlere ihtiyacı var, ancak şimdilik Rusya'daki ekonomik kriz çevre sorunlarının gölgesinde kalıyor. Uzun süredir devam eden bir sanayi bunalımı içinde olan Rusya, geçmişteki kirliliği temizleme araçlarından yoksun, ancak ekonomi toparlanmaya başlarsa ve fabrikalar çalışmaya dönerse kirlilik daha da kötüleşebilir.
Eski SSCB'nin en kirli 10 şehri
(Metaller belirli bir şehir için öncelik düzeyine göre azalan sırada listelenir)
4. Toprak hijyeni. Atık bertarafı.
Şehirlerde ve diğer yerleşim yerlerinde ve bunların çevresinde bulunan toprak, ekolojik dengenin korunmasında önemli rol oynayan doğal, biyolojik açıdan değerli topraktan uzun süredir farklıdır. Şehirlerdeki toprak, şehrin havası ve hidrosferiyle aynı zararlı etkilere maruz kalıyor, dolayısıyla her yerde önemli ölçüde bozulma meydana geliyor. Biyosferin ana bileşenlerinden biri (hava, su, toprak) ve biyolojik çevre faktörü olarak önemi sudan bile daha önemli olmasına rağmen toprak hijyenine yeterince önem verilmiyor, çünkü ikincisinin miktarı (öncelikle toprağın kalitesi) yeraltı suyu) toprağın durumuna göre belirlenir ve bu faktörleri birbirinden ayırmak mümkün değildir. Toprak biyolojik olarak kendi kendini temizleme yeteneğine sahiptir: toprakta, içine giren atıkların parçalanması ve mineralleşmesi meydana gelir; Sonuçta toprak, kaybedilen mineralleri kendi pahasına telafi eder.
Toprağın aşırı yüklenmesi sonucu mineralizasyon kabiliyetinin herhangi bir bileşeni kaybolursa, bu kaçınılmaz olarak kendi kendini temizleme mekanizmasının bozulmasına ve toprağın tamamen bozulmasına yol açacaktır. Tam tersine, toprağın kendi kendini temizlemesi için en uygun koşulları yaratmak, ekolojik dengenin ve insanlar dahil tüm canlı organizmaların varoluş koşullarının korunmasına yardımcı olur.
Dolayısıyla zararlı biyolojik etkileri olan atıkların nötralize edilmesi sorunu sadece bunların uzaklaştırılmasıyla sınırlı değil; toprak su, hava ve insanlar arasındaki bağlantı olduğundan daha karmaşık bir hijyenik sorundur.
4.1.
Toprağın metabolizmadaki rolü
Toprak ve insan arasındaki biyolojik ilişki esas olarak metabolizma yoluyla yürütülür. Toprak, bir bakıma, insanlar ve otçullar tarafından tüketilen ve daha sonra insanlar ve etoburlar tarafından tüketilen bitkilerin büyümesi için metabolik döngü için gerekli olan minerallerin tedarikçisidir. Böylece toprak, bitki ve hayvan dünyasının birçok temsilcisine besin sağlar.
Sonuç olarak, toprağın kalitesinin bozulması, biyolojik değerinin azalması ve kendi kendini temizleme yeteneğinin azalması, biyolojik bir zincirleme reaksiyona neden olur ve bu, zararlı etkilerin uzun sürmesi durumunda, halk arasında çeşitli sağlık bozukluklarına yol açabilir. Üstelik mineralizasyon süreçleri yavaşlarsa, maddelerin parçalanması sırasında oluşan nitratlar, nitrojen, fosfor, potasyum vb. içme amaçlı kullanılan yeraltı sularına karışabilir ve ciddi hastalıklara neden olabilir (örneğin nitratlar, özellikle bebeklerde methemoglobinemiye neden olabilir).
İyot bakımından fakir topraktan su tüketimi endemik guatr vb. neden olabilir.
4.2.
Toprak ve su ile sıvı atık (atık su) arasındaki ekolojik ilişki
İnsan, metabolik süreçleri ve yaşamı sürdürmek için gerekli suyu topraktan çıkarır. Su kalitesi toprak koşullarına bağlıdır; her zaman belirli bir toprağın biyolojik durumunu yansıtır.
Bu özellikle biyolojik değeri toprağın ve toprağın özellikleri, toprağın kendi kendini temizleme yeteneği, filtreleme kapasitesi, makroflora, mikrofauna bileşimi vb. ile önemli ölçüde belirlenen yeraltı suyu için geçerlidir.
Toprağın yüzey suları üzerindeki doğrudan etkisi daha az önemlidir; esas olarak yağışla ilişkilidir. Örneğin, şiddetli yağmurlardan sonra, yapay gübreler (azot, fosfat), pestisitler, herbisitler dahil olmak üzere çeşitli kirleticiler topraktan açık su kütlelerine (nehirler, göller) yıkanır; karst ve kırık birikinti alanlarında kirleticiler nüfuz edebilir; derinlerde bulunan yeraltı suyuna doğru çatlaklar açar.
Yetersiz atık su arıtımı aynı zamanda toprak üzerinde zararlı biyolojik etkilere neden olabilir ve sonuçta toprağın bozulmasına yol açabilir. Bu nedenle yerleşim alanlarında toprağın korunması, çevrenin bir bütün olarak korunmasının temel gereksinimlerinden biridir.
4.3.
Katı atıklarla toprak yükünün sınırları (evsel ve sokak çöpleri, endüstriyel atıklar, atık suyun çökeltilmesinden sonra kalan kuru çamur, radyoaktif maddeler vb.)
Sorun, şehirlerde artan miktarda katı atık oluşmasının bir sonucu olarak, çevrelerindeki toprağın giderek daha ciddi bir strese maruz kalması gerçeğiyle daha da artmaktadır. Toprağın özellikleri ve bileşimi giderek daha hızlı bir şekilde bozulmaktadır.
Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen 64,3 milyon ton kağıdın 49,1 milyon tonu çöpe gidiyor (bu miktarın 26 milyon tonu haneler tarafından "tedarik ediliyor" ve 23,1 milyon tonu perakende zincirleri tarafından sağlanıyor).
Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, katı atıkların uzaklaştırılması ve nihai nötralizasyonu, artan kentleşme koşullarında çok önemli, uygulanması daha zor bir hijyenik sorunu temsil etmektedir.
Kirlenmiş topraktaki katı atıkların nihai nötralizasyonu mümkün görünmektedir. Ancak kentsel toprağın kendi kendini temizleme yeteneğinin sürekli bozulması nedeniyle, toprağa gömülü atıkların nihai olarak nötralize edilmesi mümkün değildir.
Bir kişi, toprakta meydana gelen biyokimyasal süreçleri, katı atıkları nötralize etmek için nötrleştirme ve dezenfekte etme yeteneğini başarıyla kullanabilir, ancak yüzyıllardır süren insan yerleşimi ve şehirlerdeki faaliyetlerin bir sonucu olarak kentsel toprak, bu amaç için uzun zamandır uygunsuz hale gelmiştir.
Toprakta meydana gelen kendi kendini temizleme ve mineralizasyon mekanizmaları, bunlara dahil olan bakteri ve enzimlerin rolü, ayrıca maddelerin ayrışmasının ara ve son ürünleri iyi bilinmektedir. Şu anda araştırma, doğal toprağın biyolojik dengesini sağlayan faktörlerin belirlenmesinin yanı sıra, ne miktarda katı atığın (ve bileşiminin) toprağın biyolojik dengesinin bozulmasına yol açabileceği sorusunu açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır.
Dünyanın bazı büyük şehirlerinde kişi başına düşen evsel atık (çöp) miktarı
Toprağın kendi kendini temizleme yeteneği biyolojik dengenin korunması için temel hijyenik gereklilik olmasına rağmen, şehirlerdeki toprağın hijyenik durumunun aşırı yüklenme sonucu hızla bozulduğu unutulmamalıdır. Şehirlerdeki toprak artık insan yardımı olmadan görevini yerine getiremiyor. Bu durumdan çıkmanın tek yolu atıkların hijyenik gerekliliklere uygun olarak tamamen nötrleştirilmesi ve imhasıdır.
Bu nedenle, kamu hizmetlerinin inşası, toprağın kendi kendini temizleme konusundaki doğal yeteneğini korumayı amaçlamalı ve eğer bu yetenek zaten yetersiz hale gelmişse, yapay olarak restore edilmelidir.
En olumsuz olanı hem sıvı hem de katı endüstriyel atıkların toksik etkisidir. Bu tür atıkların giderek artan miktarı, başa çıkamadığı toprağa giriyor. Örneğin, süperfosfat üretim tesislerinin yakınında (3 km'lik bir yarıçap dahilinde) toprağın arsenikle kirlendiği tespit edilmiştir. Bilindiği gibi toprağa giren organoklorin bileşikleri gibi bazı pestisitler uzun süre ayrışmamaktadır.
Bazı sentetik ambalaj malzemelerinde de (polivinil klorür, polietilen vb.) durum benzerdir.
Bazı toksik bileşikler er ya da geç yeraltı sularına karışmakta, bunun sonucunda hem toprağın biyolojik dengesi bozulmakta hem de yeraltı suyunun kalitesi, artık içme suyu olarak kullanılamayacak derecede bozulmaktadır.
Evsel atıklarda (çöp) bulunan temel sentetik malzeme miktarının yüzdesi
*
Diğer ısıyla sertleşen plastik atıklarıyla birlikte.
Atık sorunu, atıkların bir kısmının, özellikle de insan ve hayvan dışkısının tarım arazilerini gübrelemek için kullanılması nedeniyle günümüzde daha da artmıştır [dışkı önemli miktarda nitrojen - %0,4-0,5, fosfor (P203) - 0,2-0 içerir. %6, potasyum (K?0) -%0,5-1,5, karbon -%5-15]. Bu şehir sorunu şehrin çevre bölgelerine de sıçradı.
4.4.
Çeşitli hastalıkların yayılmasında toprağın rolü
Toprak bulaşıcı hastalıkların yayılmasında belli bir rol oynar. Bu durum geçen yüzyılda Petterkoffer (1882) ve Fodor (1875) tarafından rapor edilmiş ve esas olarak kolera, tifo, dizanteri gibi bağırsak hastalıklarının yayılmasında toprağın rolü vurgulanmıştır. bakteri ve virüsler toprakta aylarca canlı ve öldürücü kalır. Daha sonra birçok yazar, özellikle kentsel toprakla ilgili gözlemlerini doğruladı. Örneğin, koleranın etken maddesi yeraltı suyunda 20 ila 200 gün arasında canlı ve patojenik kalır, dışkıda tifo ateşinin etken maddesi 30 ila 100 gün arasında ve paratifo ateşinin etken maddesi 30 ila 60 gün arasında kalır. (Bulaşıcı hastalıkların yayılması açısından kent toprağı, gübreyle gübrelenmiş tarla toprağına göre çok daha büyük tehlike oluşturmaktadır.)
Toprak kirliliğinin derecesini belirlemek için, bazı yazarlar su kalitesinin belirlenmesinde olduğu gibi bakteri sayısının (Escherichia coli) belirlenmesini kullanmaktadır. Diğer yazarlar, mineralizasyon sürecine katılan termofilik bakterilerin sayısının da belirlenmesinin tavsiye edilebilir olduğunu düşünmektedir.
Bulaşıcı hastalıkların toprak yoluyla yayılması, arazinin atık su ile sulanmasıyla büyük ölçüde kolaylaştırılmaktadır. Aynı zamanda toprağın mineralizasyon özellikleri de bozulur. Bu nedenle atık su ile sulama, sürekli sıkı sıhhi denetim altında ve yalnızca kentsel alan dışında yapılmalıdır.
4.5.
Başlıca kirletici türlerinin (katı ve sıvı atık) toprağın bozulmasına yol açan zararlı etkileri
4.5.1.
Topraktaki sıvı atıkların nötralizasyonu
Kanalizasyonun bulunmadığı bazı yerleşim yerlerinde gübre de dahil olmak üzere bazı atıklar toprakta nötralize ediliyor.
Bildiğiniz gibi bu en basit nötralizasyon yöntemidir. Bununla birlikte, kentsel topraklar için tipik olmayan, kendi kendini temizleme yeteneğini koruyan, biyolojik olarak eksiksiz toprakla ilgileniyorsak, buna yalnızca izin verilir. Eğer toprak artık bu niteliklere sahip değilse, onu daha fazla bozulmadan korumak için sıvı atıkların nötralizasyonuna yönelik karmaşık teknik yapılara ihtiyaç vardır.
Bazı yerlerde atıklar kompost çukurlarında nötralize ediliyor. Teknik açıdan bakıldığında bu çözüm zordur. Ayrıca sıvılar toprağa oldukça uzun mesafelerden nüfuz edebilir. Kentsel atık suyun artan miktarda toksik endüstriyel atık içermesi, toprağın mineralizasyon özelliklerini insan ve hayvan dışkısından çok daha fazla kötüleştirmesi bu görevi daha da karmaşık hale getiriyor. Bu nedenle, yalnızca kompost çukurlarına önceden çökeltilmiş atık suyun boşaltılmasına izin verilmektedir. Aksi takdirde toprağın filtrasyon kapasitesi bozulur, daha sonra toprak diğer koruyucu özelliklerini kaybeder, gözenekler giderek tıkanır vb.
Tarım alanlarını sulamak için insan dışkısının kullanılması, sıvı atıkların nötrleştirilmesinde ikinci bir yöntemi temsil etmektedir. Bu yöntem çifte hijyenik tehlike oluşturur: birincisi toprağın aşırı yüklenmesine neden olabilir; ikincisi, bu atık ciddi bir enfeksiyon kaynağı haline gelebilir. Bu nedenle dışkıların önce dezenfekte edilmesi, uygun işleme tabi tutulması ve ancak bundan sonra gübre olarak kullanılması gerekir. Burada iki karşıt görüş çatışıyor. Hijyenik gerekliliklere göre dışkılar neredeyse tamamen yok edilir ve ülke ekonomisi açısından değerli bir gübreyi temsil ederler. Taze dışkılar, önce dezenfekte edilmeden bahçeleri ve tarlaları sulamak için kullanılamaz. Hala taze dışkı kullanmanız gerekiyorsa, o zaman o kadar nötralizasyon gerektirirler ki artık gübre olarak neredeyse hiçbir değeri temsil etmezler.
Dışkı gübre olarak yalnızca özel olarak belirlenmiş alanlarda kullanılabilir - özellikle yeraltı suyunun durumu, miktarı, sinekler vb. üzerinde sürekli sıhhi ve hijyenik kontrol ile.
Hayvan dışkısının uzaklaştırılması ve toprağın nötralizasyonuna yönelik gereklilikler, prensip olarak, insan dışkısının nötralizasyonuna ilişkin gerekliliklerden farklı değildir.
Yakın zamana kadar gübre, tarımda toprağın verimliliğini artırmak için gerekli olan değerli besinlerin önemli bir kaynağını temsil ediyordu. Ancak son yıllarda kısmen tarımın makineleşmesi, kısmen de yapay gübre kullanımının artması nedeniyle gübre önemini kaybetmiştir.
Uygun tedavi ve nötralizasyon olmadığında gübre de tıpkı nötralize edilmemiş insan dışkısı gibi tehlikelidir. Bu nedenle tarlalara çıkarılmadan önce gübrenin olgunlaşmasına izin verilir, böylece bu süre zarfında gübrede gerekli biyotermal işlemler meydana gelebilir (60-70°C sıcaklıkta). Bundan sonra gübre “olgun” kabul edilir ve içerdiği patojenlerin çoğundan (bakteri, solucan yumurtası vb.) arındırılmış olur.
Gübre depolama tesislerinin, çeşitli bağırsak enfeksiyonlarının yayılmasına katkıda bulunan sinekler için ideal üreme alanları sağlayabileceği unutulmamalıdır. Sineklerin üreme için en kolay şekilde domuz gübresini, ardından at gübresini, koyun gübresini ve son olarak da inek gübresini seçtiğini belirtmek gerekir. Gübrenin tarlalara nakledilmesinden önce böcek ilacı ile işlenmesi gerekir.
devam
--SAYFA SONU--
İÇİNDEKİLER
giriiş
1. Toprak örtüsü ve kullanımı
2. Toprak erozyonu (su ve rüzgar) ve onunla mücadele yöntemleri
3. Endüstriyel toprak kirliliği
3.1 Asit yağmuru
3.2 Ağır metaller
3.3 Kurşun toksisitesi
4. Toprak hijyeni. Atık bertarafı
4.1 Toprağın metabolizmadaki rolü
4.2 Toprak ve su ile sıvı atık (atık su) arasındaki ekolojik ilişkiler
4.3 Katı atıklarla toprak yükünün sınırları (evsel ve sokak çöpleri, endüstriyel atıklar, kanalizasyon çökeltmesi sonrası kuru çamur, radyoaktif maddeler)
4.4 Çeşitli hastalıkların yayılmasında toprağın rolü
4.5 Toprak bozulmasına yol açan ana kirletici türlerinin (katı ve sıvı atıklar) zararlı etkileri
4.5.1 Topraktaki sıvı atıkların nötralizasyonu
4.5.2.1 Topraktaki katı atıkların nötralizasyonu
4.5.2.2 Çöp toplama ve uzaklaştırma
4.5.3 Nihai olarak uzaklaştırma ve zararsız hale getirme
4.6 Radyoaktif atıkların imhası
Çözüm
Kullanılan kaynakların listesi
Giriiş.
UIR'de ayrıntılı olarak tartışıldığı gibi, hem Rusya'da hem de dünya genelinde toprağın belirli bir kısmı her yıl çeşitli nedenlerle tarımsal kullanımdan çıkıyor. Binlerce hektardan fazla alan erozyondan, asit yağmurlarından, yanlış ekimden ve zehirli atıklardan zarar görüyor. Bunu önlemek için, toprak örtüsünün verimliliğini artıran ve her şeyden önce toprak örtüsü üzerindeki olumsuz etkisi olan en verimli ve ucuz ıslah önlemlerine (ıslahın tanımı için, çalışmanın ana bölümüne bakın) aşina olmanız gerekir. toprağın kendisi ve bundan nasıl kaçınılacağı.
Bu çalışmalar toprak üzerindeki zararlı etkiler hakkında fikir vermektedir ve toprak sorunları ve çevrenin korunması ile ilgili çok sayıda kitap, makale ve bilimsel dergi aracılığıyla yürütülmüştür.
Toprak kirliliği ve bozulması sorunu her zaman önemli olmuştur. Şimdi söylenenlere, zamanımızda antropojenik etkinin doğa üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğunu ve yalnızca büyüdüğünü ve toprağın bizim için ana yiyecek ve giyecek kaynaklarından biri olduğunu ekleyebiliriz. üzerinde yürüyün ve her zaman onunla yakın temas halinde olacaksınız.
1. Toprak örtüsü ve kullanımı.
Toprak örtüsü en önemli doğal oluşumdur. Toplum yaşamı açısından önemi, toprağın ana besin kaynağı olması ve gezegen nüfusunun besin kaynaklarının %97-98'ini sağlamasıyla belirlenir. Toprak örtüsü aynı zamanda üzerinde endüstriyel ve tarımsal üretimin yer aldığı, insan faaliyetinin gerçekleştiği bir yerdir.
Gıdanın toplum yaşamındaki özel rolünü vurgulayan V.I. Lenin şunları belirtti: "Ekonominin gerçek temelleri gıda fonudur."
Toprak örtüsünün en önemli özelliği, tarımsal ürünlerin verimini sağlayan toprak özelliklerinin toplamı olarak anlaşılan verimliliğidir. Doğal toprak verimliliği, topraktaki besin maddelerinin temini ve toprağın su, hava ve termal rejimleri ile düzenlenir. Toprak, kara bitkilerini su ve birçok bileşikle beslediğinden ve bitkilerin fotosentetik aktivitesinin önemli bir bileşeni olduğundan, karasal ekolojik sistemlerin verimliliğinde toprak örtüsünün rolü büyüktür. Toprağın verimliliği aynı zamanda içinde biriken güneş enerjisi miktarına da bağlıdır. Dünya'da yaşayan canlı organizmalar, bitkiler ve hayvanlar, güneş enerjisini fito veya zoomass formunda kaydeder. Karasal ekolojik sistemlerin üretkenliği, gezegenin coğrafi zarfı içindeki madde ve madde alışverişi biçimlerinin çeşitliliğini belirleyen, dünya yüzeyinin termal ve su dengesine bağlıdır.
Toprağın toplumsal üretim için önemini analiz eden K. Marx, iki kavramı tanımladı: toprak maddesi ve toprak-sermaye. Bunlardan ilki anlaşılmalıdır evrimsel gelişim sürecinde insanın iradesi ve bilinci dışında ortaya çıkan, insanın yerleşim yeri ve besin kaynağı olan toprak. İnsan toplumunun gelişme sürecinde toprağın bir üretim aracı haline geldiği andan itibaren, yeni bir nitelik olarak ortaya çıkar - sermaye, onsuz emek süreci düşünülemez, “... çünkü işçiye... üzerinde durduğu yer... ve süreci - eylemin kapsamı...". Bu nedenle dünya her türlü insan faaliyetinde evrensel bir faktördür.
Toprağın rolü ve yeri, başta sanayi ve tarım olmak üzere, maddi üretimin çeşitli alanlarında farklıdır. İmalat sanayinde, inşaatta ve ulaşımda toprak, toprağın doğal verimliliğine bakılmaksızın emek süreçlerinin gerçekleştiği yerdir. Tarımda toprağın farklı bir rolü vardır. İnsan emeğinin etkisi altında doğal doğurganlık potansiyelden ekonomik hale gelir. Toprak kaynaklarının tarımda kullanımının özgüllüğü, bunların bir emek nesnesi ve bir üretim aracı olarak iki farklı nitelikte hareket etmelerine yol açmaktadır. K. Marx şunları kaydetti: "Toprak parçalarına yalnızca yeni sermaye yatırımı yaparak... insanlar, dünya maddesinde, yani dünyanın uzayında herhangi bir artış olmaksızın arazi sermayesini artırdılar."
Tarımda toprak, sabit kalmayan doğal verimliliği nedeniyle üretken bir güç görevi görür. Arazinin akılcı kullanımıyla, ıslah önlemleri yoluyla su, hava ve termal koşulları iyileştirerek ve topraktaki besin içeriğini artırarak bu verimlilik artırılabilir. Tam tersine, toprak kaynaklarının akılcı olmayan kullanımıyla verimlilikleri azalmakta, bu da tarımsal verimin azalmasına neden olmaktadır. Bazı yerlerde, özellikle tuzlu ve aşınmış topraklarda mahsul yetiştirmek tamamen imkansız hale geliyor.
Toplumun üretici güçlerinin düşük düzeyde gelişmesiyle, tarımın kapsamlı gelişmesine karşılık gelen yeni toprakların tarıma dahil edilmesi nedeniyle gıda üretiminin genişlemesi meydana gelir. Bu, iki koşulla kolaylaştırılır: serbest arazinin mevcudiyeti ve birim alan başına uygun bir ortalama sermaye maliyeti düzeyinde çiftçilik yapma olanağı. Toprak kaynaklarının ve çiftçiliğin bu şekilde kullanılması, modern dünyadaki birçok gelişmekte olan ülkenin tipik bir örneğidir.
Bilimsel ve teknolojik devrim çağında, sanayileşmiş ve gelişmekte olan ülkelerdeki tarım sistemi arasında keskin bir ayrım vardı. Birincisi, tarımın ekili arazi alanındaki artış nedeniyle değil, toprağa yatırılan sermaye miktarındaki artış nedeniyle geliştiği bilimsel ve teknolojik devrimin kazanımlarını kullanarak tarımın yoğunlaşması ile karakterize edilir. . Çoğu sanayileşmiş kapitalist ülkede toprak kaynaklarının bilinen sınırlılığı, yüksek nüfus artışı nedeniyle dünya çapında tarım ürünlerine olan talebin artması ve daha yüksek bir tarım kültürü, bu ülkelerde tarımın 50'li yıllara taşınmasına katkıda bulunmuştur. yoğun gelişim yolunda. Sanayileşmiş kapitalist ülkelerde tarımın yoğunlaşma sürecinin hızlanması, yalnızca bilimsel ve teknolojik devrimin başarılarıyla değil, aynı zamanda esas olarak, tarımsal üretimi büyük toprak sahiplerinin elinde yoğunlaştıran ve küçükleri mahveden tarıma sermaye yatırımının karlılığıyla da ilişkilidir. çiftçiler.
Gelişmekte olan ülkelerde tarım başka şekillerde gelişti. Bu ülkelerin akut doğal kaynak sorunları arasında şunlar tespit edilebilir: toprakların bozulmasına (artan erozyon, tuzlanma, azalan doğurganlık) ve doğal bitki örtüsüne (örneğin tropik ormanlar) neden olan düşük tarım standartları, su kaynaklarının tükenmesi, Toprakların çölleşmesi özellikle Afrika kıtasında açıkça görülmektedir. Gelişmekte olan ülkelerin sosyo-ekonomik sorunlarıyla ilgili tüm bu faktörler, bu ülkelerde kronik gıda kıtlığına yol açmıştır. Böylece, 80'li yılların başında kişi başına düşen tahıl (222 kg) ve et (14 kg) miktarı açısından gelişmekte olan ülkeler, sanayileşmiş kapitalist ülkelerden birkaç kez daha gerideydi. Gelişmekte olan ülkelerdeki gıda sorununun çözülmesi, büyük sosyo-ekonomik dönüşümler olmadan düşünülemez.
Ülkemizde toprak ilişkilerinin temeli, tüm toprakların millileştirilmesi sonucu ortaya çıkan, milli (milli) toprak mülkiyetidir. Tarımsal ilişkiler, devletin mali ve kredi desteği ve gerekli sayıda makine ve gübrenin temini ile tarımın gelecekte gelişmesini sağlayacak planlar temelinde inşa edilmektedir. Tarım işçilerine işin niceliği ve niteliğine göre ücret ödenmesi, onların yaşam standartlarının sürekli olarak yükselmesini teşvik etmektedir.
Arazi fonunun bir bütün olarak kullanımı uzun vadeli devlet planları esas alınarak gerçekleştirilmektedir. Bu tür planların bir örneği, ülkenin doğusundaki (50'li yılların ortaları) bakir ve nadas arazilerinin geliştirilmesiydi; bu sayede kısa sürede 41 milyon hektardan fazla yeni alanın ekilebilir araziye dönüştürülmesi mümkün hale geldi. . Başka bir örnek, tarım standartlarının iyileştirilmesine, kapsamlı arazi ıslah faaliyetlerine ve geniş bir sosyo-ekonomik yeniden yapılanma programının uygulanmasına dayalı olarak tarımsal üretimin gelişiminin hızlandırılmasını sağlayan Gıda Programının uygulanmasına ilişkin bir dizi önlemdir. tarım alanlarından.
Bir bütün olarak dünyadaki toprak kaynakları, şu anda mevcut olandan daha fazla insana yiyecek sağlanmasını mümkün kılmaktadır ve yakın gelecekte de durum böyle olacaktır. Aynı zamanda özellikle gelişmekte olan ülkelerde nüfus artışına bağlı olarak kişi başına düşen ekilebilir alan miktarı azalmaktadır.
Tarım bölgelerinde, kuzeyden güneye doğru, kötü işlenen alanlarda doğal bir azalma ve orman-bozkır ve bozkır bölgelerinde maksimuma ulaşan ekilebilir arazi alanında bir artış söz konusudur. . RSFSR'nin Çernozem Dışı Bölgesi'nin kuzey bölgelerinde ekilebilir arazi alanı toplam alanın% 5-6'sı ise, orman-bozkır ve bozkır bölgelerinde ekilebilir arazi alanı daha fazla artar. 10 kez %60-70'e ulaşıyor. Bu bölgelerin kuzeyinde ve güneyinde tarım alanı keskin bir şekilde azalmaktadır. Kuzeyde sürdürülebilir tarımın sınırı, büyüme mevsimi boyunca 1000°'lik pozitif sıcaklıkların toplamı, güneyde ise yıllık 200-300 mm yağış miktarıyla belirlenir. Bunun istisnası, ülkenin Avrupa kısmının güneyinde ve bölgenin tarımsal gelişiminin% 20 olduğu Orta Asya'nın daha iyi nemlendirilmiş etekleri ve dağlık bölgeleridir. Rus Ovası'nın kuzeyinde orman-tundra ve tundra bölgelerinde ekilebilir arazi alanı yalnızca 75 bin hektardır (bölgenin% 0,1'inden azı).
Ülke tarımının gelişimini hızlandırmak için bir dizi büyük ölçekli önlem gereklidir:
Her doğal bölge ve onun bireysel bölgeleri için bilimsel temelli bir tarım sisteminin tanıtılması;
Çeşitli doğal alanlarda geniş bir arazi ıslah programının uygulanması;
İkincil tuzlanma ve ıslah alanlarının su basması süreçlerinin ortadan kaldırılması;
Milyonlarca hektarlık alanlarda su ve rüzgar erozyonuyla mücadeleye yönelik önlem komplekslerinin uygulanması;
Sulama, sulama ve gübreleme yoluyla çeşitli doğal bölgelerde ekili mera ağının oluşturulması;
Derin yapılandırılmış bir ufuk yaratarak ıslah edilmiş toprakları işlemek için çok çeşitli önlemlerin uygulanması;
Makine ve traktör filosu ile toprak işleme aletlerinin modernizasyonu;
Koruyucu kaplamada az çözünenler de dahil olmak üzere tüm mahsuller için tam dozda gübre uygulanması;
Tarımsal bölgelerin sosyal olarak yeniden inşasına yönelik bir dizi önlemin uygulanması (yolların, konutların, depoların, okulların, hastanelerin vb. inşaatı);
Mevcut arazi fonunun tam olarak korunması. Bu program uzun süre tasarlanabilir.
RSFSR'nin çernozem olmayan bölgesi batıda Baltık ovalarından doğuda Ural Sıradağları'na, kuzeyde Arktik Okyanusu kıyısından güneyde orman-bozkır sınırına kadar uzanır. Alanı yaklaşık 2,8 km2'dir. Kara Dünya dışındaki bölge, yüksek nüfus yoğunluğuyla karakterize edilir. Burada yaklaşık %73'ü şehirlerde olmak üzere 60 milyondan fazla insan yaşıyor (RSFSR nüfusunun yaklaşık %44'ü). Bu bölgede 32 milyon hektarı ekilebilir olmak üzere 47 milyon hektar tarım arazisi bulunmaktadır. Çernozem dışı bölge, neredeyse tüm keten lifi,% 20'ye kadar tahıl, 50'den fazla patates, yaklaşık 40 - süt ve yumurta dahil olmak üzere RSFSR'nin tarım ürünlerinin% 30'una kadarını oluşturan gelişmiş tarımla ayırt edilir. , 43 - sebzeler, %30 - et.
Çernozem Dışı Bölgenin en önemli özelliği geniş bir doğal beslenme alanının bulunmasıdır. Her hektar ekilebilir araziye karşılık 1 ila 3 hektar arasında yemlik otlak ve mera bulunmaktadır. Doğal ve iklim koşulları hemen hemen her yerde et ve süt ürünlerinde uzmanlaşmaya dayalı tarımın gelişmesini desteklemektedir. Tarımı yoğunlaştırmak için bataklık ve sulak alanlardaki tarım arazilerinin ıslah önlemleri ve kimyasallaştırılması planlanıyor.
2. Toprak erozyonu (su ve rüzgar) ve onunla mücadele yöntemleri.
Özellikle bilimsel ve teknolojik devrim çağında artan arazi kullanımının yaygınlaşması, su ve rüzgar erozyonunun yaygınlaşmasına (deflasyon) yol açmıştır. Etkileri altında, toprak agregatları toprağın en değerli üst katmanından (su veya rüzgar yoluyla) uzaklaştırılır ve bu da verimliliğinin azalmasına yol açar. Toprak kaynaklarının tükenmesine neden olan su ve rüzgar erozyonu tehlikeli bir çevre faktörüdür.
Su ve rüzgar erozyonuna maruz kalan toplam arazi alanı milyonlarca hektar olarak ölçülmektedir. Mevcut tahminlere göre arazinin %31'i su erozyonuna, %34'ü ise rüzgar erozyonuna açıktır. Bilimsel ve teknolojik devrim çağında su ve rüzgar erozyonunun artan ölçeğinin dolaylı kanıtı, nehirlerden okyanusa katı akışın artmasıdır; bu miktarın şu anda 60 milyar ton olduğu tahmin edilmektedir, ancak 30 yıl önce bu değer neredeyse 2 kattı. az.
Toplam tarımsal arazi kullanımı (meralar ve samanlıklar dahil) arazi alanının yaklaşık 1/3'üdür. Su ve rüzgar erozyonu sonucu dünya çapında yaklaşık 430 milyon hektar alan zarar gördü ve erozyonun mevcut boyutları devam ederse bu değer yüzyılın sonuna kadar iki katına çıkabilir.
Rüzgar erozyonuna en duyarlı olanlar, 3,8-6,6 m/s toprak yüzeyindeki rüzgar hızlarında uzun mesafeler boyunca hareket etmeye ve hareket etmeye başlayan 0,5-0,1 mm veya daha küçük toprak parçacıklarıdır. İnce toprak parçacıkları (<,0,1 мм) способны преодолевать расстояние в сотни (иногда тысячи километров). На основании аэрокосмических снимков выявлено, что пыльные бури в Сахаре прослеживались вплоть до Северной Америки.
0,5-0,1 mm'lik parçacıklar kategorisi tarımsal açıdan değerli olanlardan biridir, bu nedenle rüzgar erozyonu toprağın verimliliğini azaltır. Eşit derecede aktif bir süreç su erozyonudur, çünkü su ile yıkandığında yıkanmış toprak parçacıklarının boyutu artar.
Toprak kaybı toprağın türüne, fiziksel ve mekanik bileşimine, yüzey akış miktarına ve toprak yüzeyinin durumuna (tarımsal arka plan) bağlıdır. Toprak kaybı oranları farklı tarım arazileri için çok geniş sınırlar içerisinde değişmektedir. Güney çernozemler için toprak kaybı oranları (t/ha) 21,7 (eğim boyunca sonbaharda sürüm), 14,9 (eğim boyunca aynı) ile 0,2 (uzun süreli nadasa bırakılan arazi) arasında değişmektedir. Modern çağda erozyonun yoğunluğu, antropojenik kökenin doğrudan veya dolaylı sonuçlarından kaynaklanmaktadır. Bunlardan ilki, özellikle kurak veya yarı kurak bölgelerde, erozyon tehlikesi olan bölgelerde arazinin geniş şekilde sürülmesidir. Bu olgu çoğu gelişmekte olan ülke için tipiktir.
Ancak Fransa, İtalya, Almanya ve Yunanistan gibi gelişmiş ülkelerde de erozyonun şiddeti arttı. Gri orman toprakları erozyona karşı çok hassas olduğundan, RSFSR'nin Çernozem Dışı Bölgesi'nin bazı bölgeleri erozyon açısından tehlikeli kabul edilmektedir. Suyla sulanan alanlarda da erozyon meydana gelir.
Su ve rüzgar erozyonunun aynı anda meydana geldiği alanlar zor durumdadır. Ülkemizde bunlar arasında Orta Çernozem Bölgesi'nin orman-bozkır ve kısmen bozkır bölgeleri, Volga bölgesi, Trans-Urallar, Batı ve Doğu Sibirya'nın yoğun tarımsal kullanımı bulunmaktadır. Su ve rüzgar erozyonu, aşağıdaki şemalara göre değişen ıslak ve kuraklığa dayanıklı yıllar (veya mevsimler) ile yetersiz nem bölgesinde gelişir: yıkama - toprağın kuruması - üfleme, üfleme - toprağın su basması - yıkanma. Karmaşık araziye sahip alanlarda kendini farklı şekilde gösterebileceği belirtilmektedir: kuzeye bakan yamaçlarda su erozyonu hakimdir ve rüzgar etkisi etkisi olan güney yamaçlarda rüzgar erozyonu hakimdir. Su ve rüzgar erozyonunun eş zamanlı gelişimi, toprak örtüsünde özellikle büyük bozulmalara neden olabilir.
Rüzgâr erozyonu geniş tarım alanlarına sahip bozkır bölgelerinde 10-15 m/s rüzgâr hızlarında meydana gelir. (Volga bölgesi, Kuzey Kafkasya, Batı Sibirya'nın güneyi). Tarıma en büyük zarar, mahsullerin tahrip olmasına, toprak verimliliğinin azalmasına, hava kirliliğine, şeritlerin ve ıslah sistemlerinin girmesine yol açan toz fırtınalarından (ilkbahar başlarında ve yaz aylarında görülür) kaynaklanmaktadır. Toz fırtınalarının sınırı Balta - Kremenchug - Poltava - Kharkov - Balashov - Kuibyshev - Ufa - Novotroitsk hattının güneyinde uzanıyor.
Kazakistan'da geliştirilen toprak koruyucu tarım sistemi yaygın kullanım alanı buldu. Bunun temeli, toprak yüzeyinde ve hafif mekanik bileşime sahip topraklarda anızı ve bitki kalıntılarını koruyan düz kesme aletleri kullanarak saban kullanarak saplı saplı toprak işlemeden, saplı saplı olmayan ekime geçiş - şeritli toprak koruyucu ürün rotasyonlarının başlatılmasıdır yıllık mahsullerin ve çok yıllık otların yerleştirilmesi. Toprak koruyucu tarım sistemi sayesinde hem toprağın rüzgar erozyonundan korunması sağlanıyor hem de yağışların daha verimli kullanılması sağlanıyor. Düz kesimli toprak işleme ile toprak daha sığ bir derinliğe kadar donar ve yüzeydeki toprak ufuklarını nemlendirmek için bahar yüzey akışı kullanılır, bu da en kurak yıllarda kuraklığın tahıl mahsulleri üzerindeki yıkıcı etkisinin azalmasına neden olur. Toprak erozyonu, toprak verimliliğinin azalması nedeniyle hem doğrudan hasara hem de bazı değerli ekilebilir alanların daha az değerli olanlara (örneğin orman kuşakları veya çayırlar) aktarılması nedeniyle dolaylı hasara neden olabilir. Milyonlarca hektarlık ekilebilir alanın gerektirdiği, yalnızca toprağı erozyondan korumaya yönelik tarımsal ormancılık tedbirleri için, bu alanın yaklaşık %2,6'sının orman ekimi için kullanılması gerekmektedir.
Toprakları erozyondan korumak için şu anda bilimsel, organizasyonel, tarımsal ormancılık ve hidrolik mühendislik önlemleri sistemi kullanılmaktadır. Su erozyonuyla mücadelenin ana türleri, yüzeysel akışın miktarını en aza indirmek ve 1:2 oranında çok yıllık otlar ve yıllık mahsuller içeren toprak koruyucu ürün rotasyonları, yamaçların derin enine karıklanması, toprak kazma ve toprak koruyucu ekim rotasyonları yoluyla yeraltına aktarmaktır. orman plantasyonlarının tanıtılması. Su erozyonuyla mücadeleye yönelik hidrolik önlemler arasında eriyik akışının miktarını azaltmak için göletler ve rezervuarlar inşa edilmesi yer alır. Toprak erozyonunun derecesine bağlı olarak tüm tarım arazileri dokuz kategoriye ayrılmaktadır. Bunlardan ilki erozyona uğramayan arazileri, dokuzuncusu ise tarıma uygun olmayan arazileri içermektedir. Arazi kategorilerinin her biri için (dokuzuncu hariç) kendi erozyon önleyici tarım sistemi tavsiye edilmektedir.
3. Endüstriyel toprak kirliliği.
3.1. Asit yağmuru
"Asit yağmuru" terimi, pH'ı yağmur suyunun ortalama pH'ından daha düşük olan (yağmur suyu için ortalama pH 5,6'dır) her türlü meteorolojik yağış (yağmur, kar, dolu, sis, sulu kar) anlamına gelir. İnsan faaliyetleri sırasında açığa çıkan kükürt dioksit (SO2) ve nitrojen oksitler (NOx), dünya atmosferinde asit oluşturan parçacıklara dönüştürülür. Bu parçacıklar atmosferik suyla reaksiyona girerek onu yağmur suyunun pH'ını düşüren asit çözeltilerine dönüştürür. Asit yağmuru terimi ilk kez 1872 yılında İngiliz kaşif Angus Smith tarafından ortaya atıldı. Manchester'daki Viktorya dönemi kirli havası dikkatini çekti. Ve o zamanın bilim adamları asit yağmurunun varlığı teorisini reddetse de, bugün hiç kimse asit yağmurunun su kütlelerinde, ormanlarda, mahsullerde ve bitki örtüsünde yaşamın ölümünün nedenlerinden biri olduğundan şüphe duymuyor. Ayrıca asit yağmuru binaları ve kültürel anıtları, boru hatlarını tahrip eder, arabaları kullanılamaz hale getirir, toprak verimliliğini azaltır ve zehirli metallerin yer altı sularına sızmasına neden olabilir.
Sıradan yağmur suyu da hafif asidik bir çözeltidir. Bunun nedeni karbondioksit (CO2) gibi doğal atmosferik maddelerin yağmur suyuyla reaksiyona girmesidir. Bu durumda zayıf karbonik asit oluşur (CO 2 + H 2 O -> H 2 CO 3). Yağmur suyunun ideal pH'ı 5,6-5,7 iken, gerçek hayatta bir bölgedeki yağmur suyunun asitliği (pH), başka bir bölgedeki yağmur suyunun asitliğinden farklı olabilir. Bu, her şeyden önce, belirli bir bölgenin atmosferinde bulunan kükürt oksit ve nitrojen oksitler gibi gazların bileşimine bağlıdır.
1883'te İsveçli bilim adamı Svante Arrhenius iki terimi icat etti: asit ve baz. Suda çözündüğünde serbest pozitif yüklü hidrojen iyonları (H +) oluşturan asit maddelerine adını verdi. Suda çözündüğünde serbest negatif yüklü hidroksit iyonları (OH -) oluşturan baz maddeleri çağırdı. PH terimi suyun asitliğinin bir göstergesi olarak kullanılır. “PH terimi İngilizceden tercüme edildiğinde “hidrojen iyonlarının konsantrasyon derecesinin bir göstergesi” anlamına gelir.
pH değeri 0'dan 14'e kadar bir ölçekte ölçülür. Su ve sulu çözeltiler hem hidrojen iyonlarını (H +) hem de hidroksit iyonlarını (OH -) içerir. Su veya çözeltideki hidrojen iyonlarının (H +) konsantrasyonu, aynı çözeltideki hidroksit iyonlarının (OH -) konsantrasyonuna eşit olduğunda, böyle bir çözelti nötrdür. Nötr bir çözeltinin pH değeri 7'dir (0'dan 14'e kadar bir ölçekte). Bildiğiniz gibi asitler suda çözündüğünde serbest hidrojen iyonlarının (H+) konsantrasyonu artar. Daha sonra suyun asitliğini, başka bir deyişle suyun pH'ını arttırırlar. Aynı zamanda hidrojen iyonlarının (H +) konsantrasyonunun artmasıyla hidroksit iyonlarının (OH -) konsantrasyonu azalır. Verilen ölçekte pH değeri 0 ila 0 arasında değişen çözeltiler<7, называются кислыми. Когда в воду попадают щелочи, то в воде повышается концентрация гидроксид-ионов (ОН -). При этом в растворе понижается концентрация ионов водорода (Н +). Растворы, значение рН которых находится в пределах от >7 ila 14 arası alkalin olarak adlandırılır.
PH ölçeğinin bir özelliğine daha dikkat edilmelidir. PH ölçeğindeki sonraki her adım, çözeltideki hidrojen iyonlarının (H +) (ve buna bağlı olarak asitliğin) konsantrasyonunda on kat bir azalmayı ve hidroksit iyonlarının (OH -) konsantrasyonunda bir artışı gösterir. Örneğin pH değeri 5 olan bir maddenin asitliğinden on kat, pH değeri 6 olan bir maddenin asitliğinden yüz kat ve yüz bin kat daha yüksek pH değeri olan bir maddenin asitliği. pH değeri 9 olan bir maddenin asitliğinden kat kat daha yüksektir.
Asit yağmuru, su ile kükürt oksit (SO2) ve çeşitli nitrojen oksitler (NOx) gibi kirletici maddeler arasındaki reaksiyonla oluşur. Bu maddeler, metalurji işletmelerinin ve enerji santrallerinin faaliyetlerinin yanı sıra kömür ve odunun yanması sonucunda motorlu taşıtlar tarafından atmosfere salınmaktadır. Atmosfer suyuyla reaksiyona girerek sülfürik, sülfürlü, nitro ve nitrik asit çözeltilerine dönüşürler. Daha sonra kar veya yağmurla birlikte yere düşerler.
Asit yağmurlarının sonuçları ABD, Almanya, Çek Cumhuriyeti, Slovakya, Hollanda, İsviçre, Avustralya, eski Yugoslavya cumhuriyetleri ve dünyanın birçok ülkesinde görülüyor.
Asit yağmuru, su kütleleri (göller, nehirler, koylar, göletler) üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir ve asitliklerini, içlerindeki flora ve faunanın ölmesine neden olacak bir seviyeye yükseltir. Su bitkileri, pH değerleri 7 ila 9,2 arasında olan suda en iyi şekilde büyür. Asitliğin artmasıyla (pH değerleri referans noktası 7'nin soluna doğru hareket eder), su bitkileri ölmeye başlar ve diğer hayvanları yiyecek rezervuarından mahrum bırakır. PH6 asitliğinde tatlı su karidesleri ölür. Asitlik pH 5,5'e yükseldiğinde organik maddeyi ve yaprakları ayrıştıran dip bakterileri ölür ve dipte organik artıklar birikmeye başlar. Daha sonra rezervuarın besin zincirinin temelini oluşturan ve bakterilerin organik maddeleri ayrıştırması sırasında oluşan maddelerle beslenen küçük bir hayvan olan plankton ölür. Asitlik pH 4,5'e ulaştığında tüm balıklar, çoğu kurbağa ve böcek ölür.
Su kütlelerinin dibinde organik madde birikirken zehirli metaller dışarı sızmaya başlar. Artan su asitliği, çökeltilerden ve topraktan alüminyum, kadmiyum, cıva ve kurşun gibi tehlikeli metallerin daha yüksek çözünürlüğünü destekler.
Bu toksik metaller insan sağlığı açısından risk oluşturmaktadır. Yüksek düzeyde kurşun içeren su içen veya yüksek düzeyde cıva içeren balık yiyen kişiler ciddi şekilde hastalanabilir.
Asit yağmuru sudaki yaşamın ötesinde daha fazla zarar verir. Ayrıca karadaki bitki örtüsünü de yok eder. Bilim adamları, mekanizmanın henüz tam olarak anlaşılmamasına rağmen, "asit çökelmesi, ozon ve ağır metaller de dahil olmak üzere kirleticilerin karmaşık bir karışımının... bir araya gelerek ormanların bozulmasına yol açtığına inanıyorlar.
ABD'de asit yağmurlarından kaynaklanan ekonomik kayıpların bir çalışmaya göre Doğu Yakası'nda yıllık 13 milyon dolar olduğu tahmin ediliyor ve yüzyılın sonuna gelindiğinde orman kaybından kaynaklanan kayıplar 1.750 milyar dolara ulaşacak; 8.300 milyar dolar mahsul kaybı (yalnızca Ohio Nehri Havzasında) ve yalnızca Minnesota'da 40 milyon dolar tıbbi harcama. Birçok uzmana göre durumu daha iyiye doğru değiştirmenin tek yolu atmosfere verilen zararlı emisyon miktarını azaltmaktır.
3.2. Ağır metaller
Ağır metaller, tüm ortamlarda izlenmesi zorunlu olan öncelikli kirleticilerdir.
Terim ağır metaller Geniş bir kirletici grubunu karakterize eden son zamanlarda yaygınlaştı. Çeşitli bilimsel ve uygulamalı çalışmalarda yazarlar bu kavramın anlamını farklı yorumlamaktadırlar. Bu bakımdan ağır metal olarak sınıflandırılan elementlerin miktarları büyük farklılıklar göstermektedir. Üyelik kriteri olarak çok sayıda özellik kullanılmaktadır: atom kütlesi, yoğunluk, toksisite, doğal çevredeki yaygınlık, doğal ve insan yapımı döngülere katılım derecesi. Bazı durumlarda ağır metallerin tanımı, kırılgan (örneğin bizmut) veya metaloidler (örneğin arsenik) olarak sınıflandırılan elementleri içerir.
Çevre kirliliği sorunlarına ve çevrenin izlenmesine yönelik çalışmalarda günümüzde ağır metaller periyodik tablonun 40'tan fazla metalini içerir D.I. Atom kütlesi 50 atom biriminin üzerinde olan Mendeleev: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi vb. Aynı zamanda, ağır metallerin sınıflandırılmasında aşağıdaki koşullar önemli bir rol oynamaktadır: nispeten düşük konsantrasyonlarda canlı organizmalar için yüksek toksisitelerinin yanı sıra biyolojik olarak birikme ve biyolojik olarak çoğalma yetenekleri. Bu tanımın kapsamına giren hemen hemen tüm metaller (biyolojik rolü şu anda belirsiz olan kurşun, cıva, kadmiyum ve bizmut hariç) biyolojik süreçlerde aktif olarak yer alır ve birçok enzimin parçasıdır. N. Reimers'in sınıflandırmasına göre yoğunluğu 8 g/cm3'ün üzerinde olan metaller ağır sayılmalıdır. Bu nedenle ağır metaller şunları içerir: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg .
Resmi olarak tanımlanmış ağır metallerçok sayıda elemente karşılık gelir. Ancak çevrenin durumu ve kirliliğine ilişkin gözlemlerin düzenlenmesi ile ilgili pratik faaliyetlerde bulunan araştırmacılara göre, bu elementlerin bileşikleri kirletici maddelerle eşdeğer olmaktan uzaktır. Bu nedenle birçok çalışmada, işin yönü ve özelliklerine göre belirlenen öncelik kriterleri doğrultusunda ağır metal grubunun kapsamı daraltılmaktadır. Böylece, Yu.A.'nın artık klasik eserlerinde. İsrail, biyosfer rezervlerindeki arka plan istasyonlarında doğal ortamlarda belirlenecek kimyasal maddeler listesinde yer alıyor. ağır metaller adlandırılmış Pb, Hg, Cd, As.Öte yandan, Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu himayesinde çalışan ve Avrupa ülkelerindeki kirletici emisyonlara ilişkin bilgi toplayıp analiz eden Ağır Metal Emisyonları Çalışma Grubu'nun kararına göre, yalnızca Zn, As, Se ve Sb atfedildi ağır metaller. N. Reimers'in tanımına göre soy metaller ve nadir metaller sırasıyla ağır metallerden ayrı durur. yalnızca Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. Uygulamalı çalışmalarda ağır metaller çoğunlukla eklenir Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn .
Metal iyonları doğal su kütlelerinin temel bileşenleridir. Çevresel koşullara (pH, redoks potansiyeli, ligandların varlığı) bağlı olarak, farklı oksidasyon durumlarında bulunurlar ve gerçekten çözünebilen, koloidal olarak dağılabilen veya mineral ve organik süspansiyonların bir parçası olabilen çeşitli inorganik ve organometalik bileşiklerin bir parçasıdırlar.
Gerçekten çözünmüş metal formları ise çok çeşitlidir ve bu, hidroliz, hidrolitik polimerizasyon (polinükleer hidrokso komplekslerinin oluşumu) ve çeşitli ligandlarla kompleks oluşturma işlemleriyle ilişkilidir. Buna göre metallerin hem katalitik özellikleri hem de sudaki mikroorganizmalar için kullanılabilirliği, bunların su ekosistemindeki varoluş biçimlerine bağlıdır.
Birçok metal, organik maddeyle oldukça güçlü kompleksler oluşturur; Bu kompleksler doğal sulardaki elementlerin göçünün en önemli biçimlerinden biridir. Çoğu organik kompleks şelat döngüsü yoluyla oluşturulur ve stabildir. Toprak asitlerinin demir, alüminyum, titanyum, uranyum, vanadyum, bakır, molibden ve diğer ağır metal tuzları ile oluşturduğu kompleksler nötr, hafif asidik ve hafif alkali ortamlarda nispeten iyi çözünür. Bu nedenle organometalik kompleksler doğal sularda çok uzun mesafelerde göç etme kabiliyetine sahiptir. Bu, diğer komplekslerin oluşumunun mümkün olmadığı düşük mineralli ve esas olarak yüzey suları için özellikle önemlidir.
Doğal sularda metal konsantrasyonunu düzenleyen faktörleri, bunların kimyasal reaktivitesini, biyoyararlanımını ve toksisitesini anlamak için yalnızca toplam içeriği değil, aynı zamanda metalin serbest ve bağlı formlarının oranını da bilmek gerekir.
Metallerin sulu ortamda metal kompleksi formuna geçişinin üç sonucu vardır:
1. Dip çökeltilerinden çözeltiye geçmesi nedeniyle toplam metal iyon konsantrasyonunda bir artış meydana gelebilir;
2. Kompleks iyonların membran geçirgenliği, hidratlanmış iyonların geçirgenliğinden önemli ölçüde farklı olabilir;
3. Kompleksleşmenin bir sonucu olarak metalin toksisitesi büyük ölçüde değişebilir.
Yani şelat formları Cu, Cd, Hg Serbest iyonlardan daha az toksiktir. Doğal sularda metal konsantrasyonunu düzenleyen faktörleri, bunların kimyasal reaktivitesini, biyoyararlanımını ve toksisitesini anlamak için yalnızca toplam içeriği değil, aynı zamanda bağlı ve serbest formların oranını da bilmek gerekir.
Ağır metallerle su kirliliğinin kaynakları elektrokaplama atölyelerinden, madencilik işletmelerinden, demir ve demir dışı metalurjiden ve makine imalat tesislerinden gelen atık sulardır. Ağır metaller gübrelerde ve pestisitlerde bulunur ve tarımsal akıntı yoluyla su kütlelerine girebilir.
Doğal sularda ağır metallerin artan konsantrasyonları genellikle asitlenme gibi diğer kirlilik türleriyle ilişkilendirilir. Asit çökelmesi, pH'ın azalmasına ve metallerin mineral ve organik maddeler üzerinde emilmiş bir durumdan serbest bir duruma geçişine katkıda bulunur.
Öncelikle ilgilenilen metaller, endüstriyel faaliyetlerde önemli miktarlarda kullanılmaları nedeniyle atmosferi en çok kirleten ve dış ortamda birikmesi sonucu biyolojik aktiviteleri ve toksik özellikleri açısından ciddi tehlike oluşturan metallerdir. . Bunlar arasında kurşun, cıva, kadmiyum, çinko, bizmut, kobalt, nikel, bakır, kalay, antimon, vanadyum, manganez, krom, molibden ve arsenik bulunur.
Ağır metallerin biyojeokimyasal özellikleri
| Mülk |
|||||||
| Biyokimyasal aktivite |
|||||||
| Toksisite |
|||||||
| Kanserojenite |
|||||||
| Aerosol zenginleştirme |
|||||||
| Maden dağıtım formu |
|||||||
| Organik yayılma şekli |
|||||||
| Hareketlilik |
|||||||
| Biyokonsantrasyona doğru eğilim |
|||||||
| Biriktirme verimliliği |
|||||||
| Kompleksleştirme yeteneği |
|||||||
| Hidrolize eğilim |
|||||||
| Bileşiklerin çözünürlüğü |
|||||||
| Ömür |
V - yüksek, U - orta, N - düşük
Vanadyum ağırlıklı olarak dağınık halde bulunur ve demir cevheri, petrol, asfalt, bitüm, petrol şist, kömür vb.'de bulunur. Doğal suların vanadyumla kirlenmesinin ana kaynaklarından biri petrol ve rafine edilmiş ürünlerdir.
Doğal sularda çok düşük konsantrasyonlarda bulunur: nehir suyunda 0,2 - 4,5 μg/dm3, deniz suyunda - ortalama 2 μg/dm3
Suda stabil anyonik kompleksler (V 4 O 12) 4- ve (V 10 O 26) 6- oluşturur. Vanadyumun göçünde organik maddelerle, özellikle hümik asitlerle çözünmüş kompleks bileşiklerin rolü önemlidir.
Vanadyumun yüksek konsantrasyonları insan sağlığına zararlıdır. Vanadyum için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,1 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike göstergesi sıhhi-toksikolojiktir), vr için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,001 mg/dm3'tür.
Doğal sulara giren bizmutun doğal kaynakları, bizmut içeren minerallerin liç işlemleridir. Doğal sulara giriş kaynağı aynı zamanda ilaç ve parfüm üretiminden ve bazı cam sanayi işletmelerinden kaynaklanan atık sular da olabilir.
Kirlenmemiş yüzey sularında mikrogram altı konsantrasyonlarda bulunur. En yüksek konsantrasyon yeraltı suyunda bulundu ve 20 μg/dm3, deniz suyunda ise 0,02 μg/dm3 oldu. İzin verilen maksimum konsantrasyon 0,1 mg/dm3'tür
Yüzey sularındaki demir bileşiklerinin ana kaynakları, kayaların kimyasal olarak ayrışması ve mekanik tahribat ve çözünme süreçleridir. Doğal sularda bulunan mineral ve organik maddelerle etkileşim sürecinde, suda çözünmüş, kolloidal ve asılı halde bulunan karmaşık bir demir bileşikleri kompleksi oluşur. Önemli miktarlarda demir, yeraltı akışından ve metalurji, metal işleme, tekstil, boya ve vernik endüstrileri ve tarımsal atıklardan kaynaklanan atık sulardan gelir.
Faz dengesi suyun kimyasal bileşimine, pH'a, Eh'ye ve bir dereceye kadar sıcaklığa bağlıdır. Rutin analizde ağırlıklı form 0,45 mikrondan büyük parçacıklar yayar. Ağırlıklı olarak demir içeren mineraller, demir oksit hidrat ve süspansiyonlarda emilen demir bileşiklerinden oluşur. Gerçekten çözünmüş ve koloidal formlar genellikle birlikte değerlendirilir. Çözünmüş demir iyonik formdaki bileşikler, bir hidrokso kompleksi formunda ve doğal suların çözünmüş inorganik ve organik maddeleri ile kompleksler ile temsil edilir. İyonik formda göç eden esas olarak Fe(II)'dir ve Fe(III) kompleks oluşturan maddelerin yokluğunda önemli miktarlarda çözünmüş halde olamaz.
Demir esas olarak Eh değeri düşük sularda bulunur.
Kimyasal ve biyokimyasal (demir bakterilerinin katılımıyla) oksidasyonun bir sonucu olarak Fe(II), hidrolize edildiğinde Fe(OH)3 formunda çöken Fe(III)'e dönüşür. Hem Fe(II) hem de Fe(III), bu tipte hidrokso kompleksleri oluşturma eğilimi ile karakterize edilir. + , 4+ , + , 3+ , - ve diğerleri, pH'a bağlı olarak çözelti içinde farklı konsantrasyonlarda bir arada bulunur ve genellikle demir-hidroksil sisteminin durumunu belirler. Fe(III)'ün yüzey sularındaki ana formu, başta hümik maddeler olmak üzere çözünmüş inorganik ve organik bileşikler içeren kompleks bileşiklerdir. pH = 8,0'da ana form Fe(OH)3'tür. Demirin kolloidal formu en az çalışılanıdır; demir oksit Fe(OH)3'ün hidratı ve organik maddelerle komplekslerdir.
Karadaki yüzey sularındaki demir içeriği miligramın onda biri kadardır; bataklıkların yakınında ise birkaç miligramdır. Bataklık sularında, humik asit tuzları - humatlarla kompleksler halinde bulunan demir içeriğinde artış gözlenir. En yüksek demir konsantrasyonları (1 dm3 başına birkaç on ve yüzlerce miligrama kadar) düşük pH değerlerine sahip yeraltı suyunda gözlenir.
Biyolojik olarak aktif bir element olan demir, rezervuardaki fitoplankton gelişiminin yoğunluğunu ve mikrofloranın niteliksel bileşimini belirli bir dereceye kadar etkiler.
Demir konsantrasyonları belirgin mevsimsel dalgalanmalara tabidir. Tipik olarak, biyolojik verimliliği yüksek olan rezervuarlarda yaz ve kış durgunluğu döneminde suyun alt katmanlarındaki demir konsantrasyonunda gözle görülür bir artış olur. Su kütlelerinin sonbahar-ilkbahar karışımına (homotermi), Fe(II)'nin Fe(III)'e oksidasyonu ve ikincisinin Fe(OH)3 formunda çökelmesi eşlik eder.
Onu biriktirebilen suda yaşayan organizmaların ayrışması sonucu toprakların, polimetalik ve bakır cevherlerinin süzülmesi yoluyla doğal sulara girer. Kadmiyum bileşikleri, kurşun-çinko fabrikalarından, cevher işleme tesislerinden, bir dizi kimya işletmesinden (sülfürik asit üretimi), galvanik üretimden ve ayrıca maden sularından kaynaklanan atık sularla yüzey sularına taşınır. Çözünmüş kadmiyum bileşiklerinin konsantrasyonunda bir azalma, kadmiyum hidroksit ve karbonatın soğurulması, çökeltilmesi ve bunların suda yaşayan organizmalar tarafından tüketilmesi nedeniyle meydana gelir.
Doğal sularda çözünmüş kadmiyum formları çoğunlukla mineral ve organomineral komplekslerdir. Kadmiyumun askıdaki ana formu emilen bileşiklerdir. Kadmiyumun önemli bir kısmı suda yaşayan organizmaların hücreleri içinde göç edebilir.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında kadmiyum mikrogram altı konsantrasyonlarda bulunur; kirli ve atık sularda kadmiyum konsantrasyonu 1 dm3 başına onlarca mikrograma ulaşabilir.
Kadmiyum bileşikleri hayvanların ve insanların yaşam süreçlerinde önemli bir rol oynar. Yüksek konsantrasyonlarda, özellikle diğer toksik maddelerle kombinasyon halinde toksiktir.
İzin verilen maksimum konsantrasyon 0,001 mg/dm3'tür, izin verilen maksimum konsantrasyon v 0,0005 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı işareti toksikolojiktir).
Kobalt bileşikleri, bakır pirit ve diğer cevherlerden, organizmaların ve bitkilerin ayrışması sırasında topraktan ve ayrıca metalurji, metal işleme ve kimya tesislerinden gelen atık sulardan süzme işlemlerinin bir sonucu olarak doğal sulara karışır. Bitki ve hayvan organizmalarının ayrışması sonucu topraklardan bir miktar kobalt gelir.
Doğal sulardaki kobalt bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir; aralarındaki niceliksel ilişki suyun kimyasal bileşimi, sıcaklık ve pH değerleri ile belirlenir. Çözünmüş formlar esas olarak karmaşık bileşiklerle temsil edilir. doğal suların organik maddeleri ile. İki değerlikli kobalt bileşikleri yüzey suları için en tipik olanlardır. Oksitleyici maddelerin varlığında üç değerlikli kobalt fark edilebilir konsantrasyonlarda mevcut olabilir.
Kobalt biyolojik olarak aktif elementlerden biridir ve her zaman hayvanların ve bitkilerin vücudunda bulunur. Topraktaki yetersiz kobalt içeriği, bitkilerdeki yetersiz kobalt içeriği ile ilişkilidir ve bu da hayvanlarda aneminin gelişmesine katkıda bulunur (tayga ormanı, çernozem olmayan bölge). B12 vitamininin bir parçası olarak kobalt, azotlu maddelerin tedarikini çok aktif bir şekilde etkiler, klorofil ve askorbik asit içeriğini arttırır, biyosentezi aktive eder ve bitkilerde protein nitrojen içeriğini arttırır. Ancak kobalt bileşiklerinin artan konsantrasyonları toksiktir.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında içeriği 1 dm3 başına miligramın onda biri ila binde biri arasında değişir, deniz suyundaki ortalama içerik 0,5 μg/dm3'tür. İzin verilen maksimum konsantrasyon 0,1 mg/dm3'tür, v'de izin verilen maksimum konsantrasyon 0,01 mg/dm3'tür.
Manganez
Manganez, ferromangan cevherlerinin ve manganez içeren diğer minerallerin (piroluzit, psilomelan, braunit, manganit, siyah aşı boyası) liçi sonucu yüzey sularına karışmaktadır. Önemli miktarda manganez, suda yaşayan hayvanlar ve bitki organizmalarının, özellikle mavi-yeşillerin, diatomların ve daha yüksek su bitkilerinin ayrışmasından kaynaklanır. Mangan zenginleştirme fabrikaları, metalurji tesisleri, kimya sanayi işletmeleri ve maden sularından kaynaklanan atık sular ile mangan bileşikleri rezervuarlara taşınmaktadır.
Doğal sularda manganez iyonlarının konsantrasyonunda bir azalma, Mn(II)'nin MnO2'ye ve çöken diğer yüksek değerlikli oksitlere oksidasyonunun bir sonucu olarak meydana gelir. Oksidasyon reaksiyonunu belirleyen ana parametreler çözünmüş oksijen konsantrasyonu, pH değeri ve sıcaklıktır. Çözünmüş manganez bileşiklerinin konsantrasyonu algler tarafından kullanılması nedeniyle azalır.
Manganez bileşiklerinin yüzey sularındaki ana göç şekli, bileşimi sırasıyla sular tarafından boşaltılan kayaların bileşiminin yanı sıra ağır metallerin ve emilen manganez bileşiklerinin kolloidal hidroksitlerinin bileşimi ile belirlenen süspansiyonlardır. Organik maddeler ve manganezin inorganik ve organik ligandlarla kompleks oluşum süreçleri, manganezin çözünmüş ve koloidal formlarda göçünde büyük önem taşır. Mn(II), bikarbonatlar ve sülfatlarla çözünür kompleksler oluşturur. Manganezin klor iyonlarıyla kompleksleri nadirdir. Mn(II)'nin organik maddelerle olan kompleks bileşikleri genellikle diğer geçiş metallerine göre daha az kararlıdır. Bunlar aminler, organik asitler, amino asitler ve hümik maddeler içeren bileşikleri içerir. Yüksek konsantrasyonlardaki Mn(III) yalnızca güçlü kompleks yapıcı maddelerin varlığında çözünmüş halde olabilir; Mn(YII) doğal sularda bulunmaz.
Nehir sularında manganez içeriği genellikle 1 ila 160 μg/dm3 arasında değişir, deniz sularındaki ortalama içerik 2 μg/dm3, yeraltı sularında - n. 10 2 - n. 10 3 µg/dm3.
Yüzey sularındaki manganez konsantrasyonları mevsimsel dalgalanmalara tabidir.
Manganez konsantrasyonlarındaki değişiklikleri belirleyen faktörler, yüzey ve yer altı akışı arasındaki oran, fotosentez sırasında tüketiminin yoğunluğu, fitoplanktonun, mikroorganizmaların ve daha yüksek su bitki örtüsünün ayrışmasının yanı sıra su kütlelerinin dibine çökelme süreçleridir. .
Manganezin yüksek bitkilerin ve su kütlelerindeki alglerin yaşamındaki rolü çok büyüktür. Manganez, fotosentezin yoğunluğunu artıran ve bitkiler tarafından nitrat azaltma ve nitrojen asimilasyonu süreçlerine katılan CO2'nin bitkiler tarafından kullanımını teşvik eder. Manganez, hücreyi zehirlenmeden koruyan, organizmaların büyümesini hızlandıran vb. aktif Fe(II)'nin Fe(III)'e geçişini destekler. Manganezin önemli ekolojik ve fizyolojik rolü, manganezin doğal sularda araştırılmasını ve dağılımını gerektirmektedir.
Sıhhi kullanıma yönelik rezervuarlar için izin verilen maksimum konsantrasyon (MPC) (manganez iyonu için) 0,1 mg/dm3 olarak ayarlanır.
Aşağıda ortalama metal konsantrasyonlarının dağılım haritaları bulunmaktadır: manganez, bakır, nikel ve kurşun, 1989 - 1993 gözlem verilerine göre oluşturulmuştur. 123 şehirde. Üretimdeki azalmaya bağlı olarak askıdaki maddelerin ve buna bağlı olarak metallerin konsantrasyonları önemli ölçüde azaldığından, daha yeni verilerin kullanılmasının uygun olmadığı varsayılmaktadır.
Sağlık üzerindeki etkisi. Birçok metal tozun bir parçasıdır ve sağlık üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Manganez atmosfere demirli metalurjiden (tüm manganez emisyonlarının %60'ı), makine mühendisliği ve metal işlemeden (%23), demir dışı metalurjiden (%9) ve kaynak gibi çok sayıda küçük kaynaktan kaynaklanan emisyonlardan girmektedir.
Yüksek manganez konsantrasyonları nörotoksik etkilere, merkezi sinir sisteminde ilerleyici hasara ve zatürreye yol açar.
En yüksek manganez konsantrasyonları (0,57 - 0,66 μg/m3) büyük metalurji merkezlerinde gözlenir: Lipetsk ve Cherepovets'in yanı sıra Magadan. Yüksek Mn konsantrasyonuna (0,23 - 0,69 μg/m3) sahip şehirlerin çoğu Kola Yarımadası'nda yoğunlaşmıştır: Zapolyarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (haritaya bakınız).
1991 - 1994 için Endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan manganez emisyonları %62, ortalama konsantrasyonlar ise %48 azaldı.
 |
Bakır en önemli eser elementlerden biridir. Bakırın fizyolojik aktivitesi esas olarak redoks enzimlerinin aktif merkezlerine dahil edilmesiyle ilişkilidir. Topraktaki yetersiz bakır içeriği protein, yağ ve vitamin sentezini olumsuz etkileyerek bitki organizmalarının kısırlığına katkıda bulunur. Bakır fotosentez sürecine dahil olur ve azotun bitkiler tarafından emilimini etkiler. Aynı zamanda aşırı bakır konsantrasyonları bitki ve hayvan organizmaları üzerinde olumsuz etkiye sahiptir.
Cu(II) bileşikleri doğal sularda en yaygın olanıdır. Cu(I) bileşiklerinden en yaygın olanları suda az çözünen Cu 2 O, Cu 2 S ve CuCl'dir. Sulu bir ortamda ligandların varlığında, hidroksit ayrışmasının dengesinin yanı sıra, metal su iyonları ile dengede olan çeşitli kompleks formların oluşumunun da dikkate alınması gerekir.
Doğal sulara giren bakırın ana kaynağı kimya ve metalurji endüstrilerinden gelen atık sular, maden suyu ve algleri yok etmek için kullanılan aldehit reaktifleridir. Bakır, bakır boruların ve su tedarik sistemlerinde kullanılan diğer yapıların korozyonundan kaynaklanabilir. Yeraltı suyunda bakır içeriği, suyun kendisini içeren kayalarla (kalkopirit, kalkosit, kovelit,bornit, malakit, azurit, krizakolla, brotantin) etkileşimi ile belirlenir.
Sıhhi su kullanımı için rezervuarların suyunda izin verilen maksimum bakır konsantrasyonu 0,1 mg/dm3'tür (tehlikenin sınırlayıcı işareti genel sıhhidir), balıkçılık rezervuarlarının suyunda - 0,001 mg/dm3'tür.
M (bin ton/yıl) bakır oksit emisyonu ve yıllık ortalama konsantrasyonlar q (μg/m3) bakır.
Bakır, metalurjik üretimden kaynaklanan emisyonlarla havaya karışıyor. Katı emisyonlarda esas olarak bakır oksit olmak üzere bileşikler formunda bulunur.
Demir dışı metalurji işletmeleri, bu metalin tüm antropojenik emisyonlarının %98,7'sini oluşturur; bunların %71'i Zapolyarny ve Nikel, Monchegorsk ve Norilsk'te bulunan Norilsk Nickel endişesine ait işletmeler tarafından gerçekleştirilmekte ve bakır emisyonlarının yaklaşık %25'i taşınmaktadır. Revda ve Krasnouralsk'ta, Kolchugino ve diğerlerinde.
 |
Yüksek bakır konsantrasyonları zehirlenmeye, anemiye ve hepatite yol açar.
Haritadan görülebileceği gibi en yüksek bakır konsantrasyonları Lipetsk ve Rudnaya Pristan şehirlerinde kaydedildi. Kola Yarımadası'nın Zapolyarny, Monchegorsk, Nikel, Olenegorsk ve Norilsk şehirlerinde de bakır konsantrasyonları arttı.
Endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan bakır emisyonları %34, ortalama konsantrasyonlar ise %42 azaldı.
Molibden
Molibden bileşikleri, molibden içeren eksojen minerallerden süzülme sonucu yüzey sularına karışır. Molibden ayrıca işleme tesislerinden ve demir dışı metalurji işletmelerinden gelen atık sularla birlikte su kütlelerine de girmektedir. Molibden bileşiklerinin konsantrasyonlarında bir azalma, az çözünen bileşiklerin çökelmesi, mineral süspansiyonları ile adsorpsiyon işlemleri ve bitki su organizmaları tarafından tüketilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar.
Yüzey sularındaki molibden esas olarak şu formdadır: MoO4 2-. Organomineral kompleksler şeklinde bulunması çok muhtemeldir. Kolloidal durumda bir miktar birikim olasılığı, molibdenitin oksidasyon ürünlerinin gevşek, ince dağılmış maddeler olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Nehir sularında molibden 2,1 ila 10,6 μg/dm3 arasındaki konsantrasyonlarda bulundu. Deniz suyu ortalama 10 µg/dm3 molibden içerir.
Bitki ve hayvan organizmalarının normal gelişimi için küçük miktarlarda molibden gereklidir. Molibden, ksantin oksidaz enziminin bir parçasıdır. Molibden eksikliğinde enzim yetersiz miktarlarda oluşur ve bu da vücutta olumsuz reaksiyonlara neden olur. Yüksek konsantrasyonlarda molibden zararlıdır. Aşırı molibden ile metabolizma bozulur.
Sıhhi kullanım için su kütlelerinde izin verilen maksimum molibden konsantrasyonu 0,25 mg/dm3'tür.
Arsenik, maden kaynaklarından, arsenik mineralizasyon alanlarından (arsenik pirit, realgar, orpiment) ve ayrıca polimetalik, bakır-kobalt ve tungsten kayalarının oksidasyon bölgelerinden doğal sulara girer. Arseniklerin bir kısmı topraktan ve ayrıca bitki ve hayvan organizmalarının ayrışmasından gelir. Sudaki organizmalar tarafından arsenik tüketimi, sudaki konsantrasyonundaki azalmanın nedenlerinden biridir ve bu, en açık şekilde plankton gelişimi döneminde yoğun olarak ortaya çıkar.
Önemli miktarlarda arsenik, işleme tesislerinden, boya üretim atıklarından, tabakhanelerden ve pestisit tesislerinden gelen atık suların yanı sıra pestisitlerin kullanıldığı tarım alanlarından gelen atık sulardan su kütlelerine girmektedir.
Doğal sularda arsenik bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir ve aralarındaki ilişki suyun kimyasal bileşimi ve pH değerleri ile belirlenir. Çözünmüş formda arsenik, esas olarak anyonlar halinde üç ve beş değerlikli formlarda oluşur.
Kirlenmemiş nehir sularında arsenik genellikle mikrogram konsantrasyonlarında bulunur. Maden sularında konsantrasyonu 1 dm3 başına birkaç miligrama ulaşabilir, deniz sularında ortalama 3 μg/dm3 içerir, yeraltı sularında n konsantrasyonlarında bulunur. 10 5 µg/dm3. Yüksek konsantrasyonlardaki arsenik bileşikleri, hayvanların ve insanların vücudu için toksiktir: oksidatif süreçleri engeller ve organlara ve dokulara oksijen beslemesini engeller.
Arsenik için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,05 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike göstergesi sıhhi-toksikolojiktir) ve arsenik için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,05 mg/dm3'tür.
Doğal sularda nikelin varlığı, suyun geçtiği kayaların bileşiminden kaynaklanmaktadır: sülfürlü bakır-nikel cevherlerinin ve demir-nikel cevherlerinin depolandığı yerlerde bulunur. Çürümeleri sırasında topraktan, bitki ve hayvan organizmalarından suya karışır. Mavi-yeşil alglerde diğer alg türlerine göre artan nikel içeriği bulundu. Nikel bileşikleri ayrıca nikel kaplama atölyelerinden, sentetik kauçuk fabrikalarından ve nikel konsantrasyon fabrikalarından gelen atık sularla birlikte su kütlelerine de karışmaktadır. Fosil yakıtların yanmasına büyük miktarda nikel emisyonu eşlik ediyor.
Suda yaşayan organizmalar tarafından tüketilmesi ve adsorpsiyon prosesleri nedeniyle siyanür, sülfür, karbonat veya hidroksit gibi bileşiklerin (pH değerleri arttıkça) çökelmesi sonucu konsantrasyonu azalabilir.
Yüzey sularında nikel bileşikleri çözünmüş, askıda ve kolloidal hallerde bulunur; aralarındaki niceliksel oran suyun bileşimine, sıcaklığa ve pH değerlerine bağlıdır. Nikel bileşikleri için emici maddeler demir hidroksit, organik maddeler, yüksek oranda dağılmış kalsiyum karbonat ve kil olabilir. Çözünmüş formlar öncelikle karmaşık iyonlardır; çoğunlukla amino asitler, hümik ve fulvik asitler ve ayrıca güçlü bir siyanür kompleksi şeklindedir. Doğal sularda en yaygın nikel bileşikleri +2 oksidasyon durumunda bulunanlardır. Ni 3+ bileşikleri genellikle alkali bir ortamda oluşur.
Nikel bileşikleri hematopoietik süreçlerde katalizör olarak önemli bir rol oynar. Artan içeriğinin kardiyovasküler sistem üzerinde spesifik bir etkisi vardır. Nikel kanserojen elementlerden biridir. Solunum yolu hastalıklarına neden olabilir. Serbest nikel iyonlarının (Ni 2+) kompleks bileşiklerinden yaklaşık 2 kat daha toksik olduğuna inanılmaktadır.
 |
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında nikel konsantrasyonu genellikle 0,8 ila 10 μg/dm3 arasında değişir; kirlenmiş olanlarda bu miktar 1 dm3 başına birkaç on mikrograma ulaşır. Deniz suyundaki ortalama nikel konsantrasyonu 2 μg/dm3, yeraltı suyunda ise n'dir. 10 3 µg/dm3. Nikel içeren kayaları yıkayan yeraltı sularında nikel konsantrasyonu bazen 20 mg/dm3'e kadar çıkmaktadır.
Nikel atmosfere, tüm nikel emisyonlarının %97'sini oluşturan demir dışı metalurji işletmelerinden girmektedir ve bunların %89'u Zapolyarny ve Nikel, Monchegorsk ve Norilsk'te bulunan Norilsk Nickel endişesine ait işletmelerden gelmektedir.
Ortamdaki nikel içeriğinin artması endemik hastalıkların, bronş kanserinin ortaya çıkmasına neden olur. Nikel bileşikleri grup 1 kanserojenlere aittir.
Harita, Norilsk Nickel endişesinin bulunduğu yerlerde yüksek ortalama nikel konsantrasyonlarına sahip birkaç noktayı göstermektedir: Apatity, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk.
Sanayi kuruluşlarından kaynaklanan nikel emisyonları %28, ortalama konsantrasyonlar ise %35 azaldı.
M emisyonları (bin ton/yıl) ve ortalama yıllık konsantrasyonlar q (μg/m3) nikel.
Kalay içeren minerallerin (kasiterit, stannin) liç işlemlerinin yanı sıra çeşitli endüstrilerden (kumaşların boyanması, organik boyaların sentezi, kalay ilavesiyle alaşımların üretimi vb.) atık sularla birlikte doğal sulara girer. ).
Kalayın toksik etkisi azdır.
Kirlenmemiş yüzey sularında mikrogram altı konsantrasyonlarda kalay bulunur. Yeraltı suyunda konsantrasyonu 1 dm3 başına birkaç mikrograma ulaşır. İzin verilen maksimum konsantrasyon 2 mg/dm3'tür.
Cıva bileşikleri, cıva biriktiren suda yaşayan organizmaların ayrışması sırasında cıva birikintileri (zinober, metasinnabarit, canlıstonit) bölgesindeki kayaların süzülmesi sonucu yüzey sularına girebilir. Boya, böcek ilacı, ilaç ve bazı patlayıcı üreten işletmelerin atık suları ile önemli miktarlar su kütlelerine girmektedir. Kömürle çalışan termik santraller atmosfere önemli miktarda cıva bileşiği yayar ve bunlar ıslak ve kuru çökelme sonucu su kütlelerine karışır.
Çözünmüş cıva bileşiklerinin konsantrasyonunda bir azalma, bunları sudaki içeriğinden çok daha yüksek konsantrasyonlarda biriktirme kabiliyetine sahip birçok deniz ve tatlı su organizması tarafından ekstraksiyonunun yanı sıra askıdaki maddeler tarafından adsorpsiyon işlemlerinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. alt çökeltiler.
Yüzey sularında cıva bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir. Aralarındaki oran suyun kimyasal bileşimine ve pH değerlerine bağlıdır. Askıdaki cıva, emilen cıva bileşikleridir. Çözünmüş formlar ayrışmamış moleküller, karmaşık organik ve mineral bileşiklerdir. Cıva, su kütlelerinin suyunda metilcıva bileşikleri formunda bulunabilir.
Cıva bileşikleri oldukça toksiktir, insan sinir sistemini etkiler, mukoza zarında değişikliklere, gastrointestinal sistemin motor fonksiyonunda ve salgılanmasında bozulmaya, kanda değişikliklere vb. neden olur. Bakteriyel metilasyon işlemleri, metilcıva bileşiklerinin oluşumunu amaçlamaktadır. Cıva mineral tuzlarından kat kat daha zehirlidir Metilcıva bileşikleri balıklarda birikir ve insan vücuduna girebilir.
Cıvada izin verilen maksimum konsantrasyon 0,0005 mg/dm3'tür (tehlikenin sınırlayıcı işareti sıhhi-toksikolojiktir), izin verilen maksimum konsantrasyon vr 0,0001 mg/dm3'tür.
Yüzey sularına giren kurşunun doğal kaynakları, endojen (galen) ve ekzojen (anglesit, serussit vb.) minerallerin çözünme süreçleridir. Çevredeki (yüzey suları dahil) kurşun içeriğindeki önemli bir artış, kömürün yanması, tetraetil kurşunun motor yakıtında vuruntu önleyici madde olarak kullanılması ve cevherden atık su ile su kütlelerine boşaltılmasıyla ilişkilidir. işleme fabrikaları, bazı metalurji tesisleri, kimya tesisleri, madenler vb. Sudaki kurşun konsantrasyonunu azaltmada önemli faktörler, asılı maddeler tarafından adsorbe edilmesi ve onlarla birlikte dip çökeltilerine çökelmesidir. Diğer metallerin yanı sıra kurşun da suda yaşayan organizmalar tarafından çıkarılır ve biriktirilir.
Kurşun doğal sularda çözünmüş ve askıda (emilmiş) halde bulunur. Çözünmüş formda, mineral ve organomineral komplekslerin yanı sıra basit iyonlar şeklinde, çözünmeyen formda - esas olarak sülfitler, sülfatlar ve karbonatlar formunda bulunur.
Nehir sularında kurşun konsantrasyonu 1 dm3 başına onda bir ila mikrogram birimleri arasında değişir. Polimetalik cevher alanlarına bitişik su kütlelerinin suyunda bile konsantrasyonu nadiren 1 dm3 başına onlarca miligrama ulaşır. Yalnızca klorürlü termal sularda kurşun konsantrasyonu bazen 1 dm3 başına birkaç miligrama ulaşır.
Kurşunun zararlılığının sınırlayıcı göstergesi sıhhi-toksikolojiktir. Kurşun için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,03 mg/dm3'tür, kurşun için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,1 mg/dm3'tür.
Kurşun, metalurji, metal işleme, elektrik mühendisliği, petrokimya ve motorlu ulaşım işletmelerinden kaynaklanan emisyonlarda bulunur.
Kurşunun sağlık üzerindeki etkisi, kurşun içeren havanın solunması ve kurşunun yiyecek, su ve toz parçacıkları yoluyla yutulması yoluyla gerçekleşir. Kurşun vücutta, kemiklerde ve yüzey dokularında birikir. Kurşun böbrekleri, karaciğeri, sinir sistemini ve kan yapıcı organları etkiler. Yaşlılar ve çocuklar düşük dozda kurşuna bile özellikle duyarlıdır.
Kurşun emisyonları M (bin ton/yıl) ve ortalama yıllık konsantrasyonlar q (μg/m3) kurşun.
 |
Yedi yıl boyunca endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan kurşun emisyonları, üretim kesintileri ve birçok tesisin kapanması nedeniyle %60 oranında düştü. Endüstriyel emisyonlardaki keskin düşüşe araç emisyonlarındaki azalma eşlik etmiyor. Ortalama kurşun konsantrasyonları yalnızca %41 azaldı. Kurşun emisyonu azaltımları ve konsantrasyonlarındaki farklılıklar, önceki yıllarda araç emisyonlarının eksik raporlanmasıyla açıklanabilir; Şu anda araç sayısı ve trafik yoğunluğu arttı.
Tetraetil kurşun
Su taşıtlarının motor yakıtında vuruntu önleyici madde olarak kullanılmasının yanı sıra kentsel alanlardan yüzeysel akışla doğal sulara karışmaktadır.
Bu madde yüksek toksisite ile karakterize edilir ve kümülatif özelliklere sahiptir.
Yüzey sularına giren gümüşün kaynakları yeraltı suyu ve madenlerden, işleme tesislerinden ve fotoğraf işletmelerinden gelen atık sulardır. Artan gümüş içeriği bakterisidal ve yosun öldürücü preparatların kullanımıyla ilişkilidir.
Atık sularda gümüş, çözünmüş ve askıda halde, çoğunlukla halojenür tuzları halinde bulunabilir.
Kirlenmemiş yüzey sularında mikrogram altı konsantrasyonlarda gümüş bulunur. Yeraltı suyunda gümüş konsantrasyonu 1 dm3 başına birkaç ila onlarca mikrogram arasında değişir, deniz suyunda ise ortalama 0,3 μg/dm3 olur.
Gümüş iyonları bakterileri yok etme yeteneğine sahiptir ve küçük konsantrasyonlarda bile suyu sterilize ederler (gümüş iyonlarının bakteri yok edici etkisinin alt sınırı 2,10 -11 mol/dm3'tür). Gümüşün hayvan ve insan vücudundaki rolü yeterince araştırılmamıştır.
Gümüş için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,05 mg/dm3'tür.
Antimon, antimon minerallerinin (stibnit, senarmontit, valentinit, servit, stibiokanit) süzülmesi ve kauçuk, cam, boyama ve kibrit fabrikalarından gelen atık sular nedeniyle yüzey sularına karışmaktadır.
Doğal sularda antimon bileşikleri çözünmüş ve askıda haldedir. Yüzey sularının karakteristik redoks koşulları altında, hem üç değerlikli hem de beş değerlikli antimonun varlığı mümkündür.
Kirlenmemiş yüzey sularında antimon mikrogram altı konsantrasyonlarda bulunur, deniz suyunda konsantrasyonu 0,5 μg/dm3'e, yeraltı suyunda ise 10 μg/dm3'e ulaşır. Antimon için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,05 mg/dm3'tür (sınırlayıcı tehlike göstergesi sıhhi-toksikolojiktir), vr için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,01 mg/dm3'tür.
Üç ve altı değerlikli krom bileşikleri, kayalardan (kromit, krokoit, uvarovit vb.) süzülme sonucu yüzey sularına karışır. Bir kısmı organizmaların ve bitkilerin topraktan ayrışmasından gelir. Elektro kaplama atölyelerinden, tekstil fabrikalarının boyama atölyelerinden, tabakhanelerden ve kimya endüstrisi işletmelerinden gelen atık sularla birlikte önemli miktarlar su kütlelerine girebilir. Sudaki organizmalar tarafından tüketilmeleri ve adsorpsiyon süreçlerinin bir sonucu olarak krom iyonlarının konsantrasyonunda bir azalma gözlemlenebilir.
Yüzey sularında krom bileşikleri çözünmüş ve askıda halde bulunur; bu oranlar suyun bileşimine, çözeltinin sıcaklığına ve pH'ına bağlıdır. Askıda krom bileşikleri esas olarak emilmiş krom bileşikleridir. Emici maddeler; kil, demir hidroksit, yüksek oranda dağılmış çökelmiş kalsiyum karbonat, bitki ve hayvan organizmalarının kalıntıları olabilir. Çözünmüş formda krom, kromatlar ve dikromatlar formunda bulunabilir. Aerobik koşullar altında Cr(VI), Cr(III)'e dönüşür ve bunun tuzları nötr ve alkali ortamda hidrolize olarak hidroksit açığa çıkarır.
Kirlenmemiş ve az kirli nehir sularında krom içeriği litre başına birkaç mikrogramdan litre başına birkaç mikrograma kadar değişir; kirli su kütlelerinde litre başına birkaç onlarca ve yüzlerce mikrograma ulaşır. Deniz sularında ortalama konsantrasyon 0,05 μg/dm3'tür, yer altı sularında ise genellikle n aralığındadır. 10 - n. 10 2 µg/dm3.
Artan miktarlardaki Cr(VI) ve Cr(III) bileşikleri kanserojen özelliklere sahiptir. Cr(VI) bileşikleri daha tehlikelidir.
Doğada oluşan kaya ve minerallerin (sfalerit, çinkosit, goslarit, smithsonit, kalamin) yok edilmesi ve çözünmesi süreçlerinin yanı sıra cevher işleme fabrikaları ve elektrokaplama atölyelerinden gelen atık sular, parşömen kağıdı üretimi sonucu doğal sulara girer. , mineral boyalar, viskon elyaf vb.
Suda esas olarak iyonik formda veya mineral ve organik kompleksleri formunda bulunur. Bazen çözünmeyen formlarda bulunur: hidroksit, karbonat, sülfür vb.
Nehir sularında çinko konsantrasyonu genellikle 3 ila 120 μg/dm3 arasında, deniz sularında ise 1,5 ila 10 μg/dm3 arasında değişir. Cevher sularında ve özellikle düşük pH değerine sahip maden sularında içerik önemli düzeyde olabiliyor.
Çinko, organizmaların büyümesini ve normal gelişimini etkileyen aktif mikro elementlerden biridir. Aynı zamanda birçok çinko bileşiği, özellikle de sülfat ve klorür toksiktir.
Zn2+ için izin verilen maksimum konsantrasyon 1 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı göstergesi organoleptiktir), Zn2+ için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,01 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı göstergesi toksikolojiktir).
Ağır metaller halihazırda tehlike açısından ikinci sırada yer alıyor, pestisitlerden daha düşük ve karbondioksit ve kükürt gibi iyi bilinen kirletici maddelerin önemli ölçüde önünde yer alıyor ve tahminlere göre bunların en tehlikeli, nükleer santral atıklarından ve katı maddelerden daha tehlikeli olması gerekiyor. atık. Ağır metallerle kirlenme, bunların endüstriyel üretimde yaygın kullanımıyla, zayıf arıtma sistemleriyle birleştiğinde, ağır metallerin toprak da dahil olmak üzere çevreye girmesi, onu kirletmesi ve zehirlemesi ile ilişkilidir.
Ağır metaller, tüm ortamlarda izlenmesi zorunlu olan öncelikli kirleticilerdir. Çeşitli bilimsel ve uygulamalı çalışmalarda yazarlar “ağır metaller” kavramının anlamını farklı yorumlamaktadırlar. Bazı durumlarda ağır metallerin tanımı, kırılgan (örneğin bizmut) veya metaloidler (örneğin arsenik) olarak sınıflandırılan elementleri içerir.
Toprak, atmosfer ve su ortamı da dahil olmak üzere ağır metallerin girdiği ana ortamdır. Aynı zamanda yüzey havasının ve ondan Dünya Okyanusuna akan suların ikincil kirliliğinin kaynağı olarak da hizmet eder. Ağır metaller topraktan bitkiler tarafından emilir ve daha sonra daha organize hayvanlar için besin haline gelir.
3.3. Kurşun toksisitesi
Günümüzde endüstriyel zehirlenmelerin nedenleri arasında kurşun ilk sırada yer almaktadır. Bunun nedeni ise çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasıdır. Kurşun izabe tesislerinde, pil üretiminde, lehimleme sırasında, matbaalarda, kristal cam veya seramik ürünlerin üretiminde, kurşunlu benzin, kurşun boyalar vb. üretiminde kurşun cevheri çıkaran işçiler, atmosferik kurşun kirliliğine maruz kalırlar. Bu tür endüstrilerin yanı sıra büyük otoyolların yakınındaki hava, toprak ve su, bu bölgelerde yaşayan nüfus ve her şeyden önce ağır metallerin etkilerine karşı daha duyarlı olan çocuklar için kurşuna maruz kalma tehdidi oluşturmaktadır. .
Rusya'da kurşunun çevre ve halk sağlığı üzerindeki etkisinin yasal, düzenleyici ve ekonomik düzenlenmesi, kurşun ve bileşiklerinin çevreye emisyonlarının (deşarjlar, atıklar) azaltılmasına ilişkin bir devlet politikası bulunmadığını üzülerek belirtmek gerekir. ve kurşun içeren benzin üretiminin tamamen durdurulması.
Ağır metallerin insan vücudu üzerindeki etkilerinin tehlike derecesini nüfusa açıklamaya yönelik son derece yetersiz eğitim çalışmaları nedeniyle, Rusya'da kurşunla profesyonel temas kuran birliklerin sayısı azalmıyor, ancak giderek artıyor. Rusya'da 14 sektörde kronik kurşun zehirlenmesi vakaları kaydedildi. Önde gelen endüstriler, çalışma alanının havasındaki izin verilen maksimum kurşun konsantrasyonunun (MPC) %20 veya daha fazla aşılması sonucu zehirlenmenin meydana geldiği elektrik mühendisliği endüstrisi (pil üretimi), alet yapımı, matbaacılık ve demir dışı metalurjidir. zamanlar.
Rusya'nın yarısı hâlâ kurşunlu benzin kullandığından önemli bir kurşun kaynağı otomobil egzoz dumanıdır. Ancak metalurji tesisleri, özellikle de bakır izabe tesisleri, çevre kirliliğinin ana kaynağı olmaya devam ediyor. Ve burada liderler var. Sverdlovsk bölgesi topraklarında ülkedeki en büyük kurşun emisyonu kaynaklarından 3'ü var: Krasnouralsk, Kirovograd ve Revda şehirlerinde.
Stalinist sanayileşme yıllarında inşa edilen ve 1932'den kalma ekipmanlar kullanılarak inşa edilen Krasnouralsk bakır izabe tesisinin bacaları, her yıl 34.000 nüfuslu şehre 150-170 ton kurşun fışkırtıyor ve her şeyi kurşun tozuyla kaplıyor.
Krasnouralsk toprağındaki kurşun konsantrasyonu 42,9 ila 790,8 mg/kg arasında değişmektedir ve izin verilen maksimum MPC konsantrasyonu = 130 μ/kg'dır. Komşu bir köyün su şebekesinden su örnekleri. Yeraltı su kaynağıyla beslenen Oktyabrsky, izin verilen maksimum konsantrasyonu iki kata kadar aştı.
Çevredeki kurşun kirliliği insan sağlığını etkilemektedir. Kurşuna maruz kalmak kadın ve erkek üreme sistemini bozar. Hamile ve doğurganlık çağındaki kadınlar için kandaki yüksek kurşun seviyeleri özel bir tehlike oluşturur, çünkü kurşunun etkisi altında adet fonksiyonu bozulur, kurşunun plasenta yoluyla nüfuz etmesi nedeniyle erken doğumlar, düşükler ve fetal ölüm daha sık görülür. bariyer. Yeni doğan bebeklerin ölüm oranı yüksektir.
Kurşun zehirlenmesi küçük çocuklar için son derece tehlikelidir; beyin ve sinir sisteminin gelişimini etkiler. 4 yaş ve üzeri 165 Krasnouralsk çocuğunun testleri, %75,7'sinde zihinsel gelişimde önemli bir gecikme olduğunu ve incelenen çocukların %6,8'inde zeka geriliği de dahil olmak üzere zihinsel gerilik bulunduğunu ortaya çıkardı.
Okul öncesi çağdaki çocuklar, sinir sistemleri gelişme aşamasında olduğundan kurşunun zararlı etkilerine karşı en duyarlı olanlardır. Düşük dozlarda bile kurşun zehirlenmesi entelektüel gelişimde, dikkatte ve konsantre olma yeteneğinde azalmaya, okumada gecikmeye neden olur ve çocuğun davranışında saldırganlık, hiperaktivite ve diğer sorunların gelişmesine yol açar. Bu gelişimsel anormallikler uzun süreli ve geri döndürülemez olabilir. Düşük doğum ağırlığı, bodurluk ve işitme kaybı da kurşun zehirlenmesinden kaynaklanmaktadır. Yüksek dozda zehirlenme zeka geriliğine, komaya, kasılmalara ve ölüme neden olur.
Rus uzmanlar tarafından yayınlanan bir raporda, kurşun kirliliğinin tüm ülkeyi kapsadığı ve eski Sovyetler Birliği'nde son yıllarda gün yüzüne çıkan çok sayıda çevre felaketinden biri olduğu belirtiliyor. Rusya topraklarının çoğu, ekosistemin normal işleyişi için kritik yükü aşan kurşun birikiminden kaynaklanan bir yüke maruz kalıyor. Onlarca şehirde hava ve topraktaki kurşun konsantrasyonları izin verilen maksimum konsantrasyonlara karşılık gelen değerleri aşıyor.
İzin verilen maksimum konsantrasyonu aşan en yüksek kurşun hava kirliliği seviyesi Komsomolsk-on-Amur, Tobolsk, Tyumen, Karabaş, Vladimir, Vladivostok şehirlerinde gözlendi.
Karasal ekosistemlerin bozulmasına yol açan maksimum kurşun birikimi Moskova, Vladimir, Nizhny Novgorod, Ryazan, Tula, Rostov ve Leningrad bölgelerinde gözlenmektedir.
Sabit kaynaklar, çeşitli bileşikler formunda 50 tondan fazla kurşunun su kütlelerine boşaltılmasından sorumludur. Aynı zamanda 7 akü fabrikası yılda 35 ton kurşunu kanalizasyon sistemine boşaltıyor. Rusya'daki su kütlelerine kurşun deşarjının dağılımının analizi, Leningrad, Yaroslavl, Perm, Samara, Penza ve Oryol bölgelerinin bu tür yükte lider olduğunu gösteriyor.
Ülkenin kurşun kirliliğini azaltmak için acil önlemlere ihtiyacı var, ancak şimdilik Rusya'daki ekonomik kriz çevre sorunlarının gölgesinde kalıyor. Uzun süredir devam eden bir sanayi bunalımı içinde olan Rusya, geçmişteki kirliliği temizleme araçlarından yoksun, ancak ekonomi toparlanmaya başlarsa ve fabrikalar çalışmaya dönerse kirlilik daha da kötüleşebilir.
Eski SSCB'nin en kirli 10 şehri
(Metaller belirli bir şehir için öncelik düzeyine göre azalan sırada listelenir)
| 1. Rudnaya Pristan (Primorsky bölgesi) |
kurşun, çinko, bakır, manganez+vanadyum, manganez. |
| 2. Belovo (Kemerovo bölgesi) |
çinko, kurşun, bakır, nikel. |
| 3. Revda (Sverdlovsk bölgesi) |
bakır, çinko, kurşun. |
| 4. Magnitogorsk |
nikel, çinko, kurşun. |
| 5. Glubokoe (Beyaz Rusya) |
bakır, kurşun, çinko. |
| 6. Ust-Kamenogorsk (Kazakistan) |
çinko, bakır, nikel. |
| 7. Dalnegorsk (Primorsky Krayı) |
kurşun, çinko. |
| 8. Monchegorsk (Murmansk bölgesi) |
nikel. |
| 9. Alaverdi (Ermenistan) |
bakır, nikel, kurşun. |
| 10.Konstantinovka (Ukrayna) |
kurşun, cıva. |
4. Toprak hijyeni. Atık bertarafı.
Şehirlerde ve diğer yerleşim yerlerinde ve bunların çevresinde bulunan toprak, ekolojik dengenin korunmasında önemli rol oynayan doğal, biyolojik açıdan değerli topraktan uzun süredir farklıdır. Şehirlerdeki toprak, şehrin havası ve hidrosferiyle aynı zararlı etkilere maruz kalıyor, dolayısıyla her yerde önemli ölçüde bozulma meydana geliyor. Biyosferin ana bileşenlerinden biri (hava, su, toprak) ve biyolojik çevre faktörü olarak önemi sudan bile daha önemli olmasına rağmen toprak hijyenine yeterince önem verilmiyor, çünkü ikincisinin miktarı (öncelikle toprağın kalitesi) yeraltı suyu) toprağın durumuna göre belirlenir ve bu faktörleri birbirinden ayırmak mümkün değildir. Toprak biyolojik olarak kendi kendini temizleme yeteneğine sahiptir: toprakta, içine giren atıkların parçalanması ve mineralleşmesi meydana gelir; Sonuçta toprak, kaybedilen mineralleri kendi pahasına telafi eder.
Toprağın aşırı yüklenmesi sonucu mineralizasyon kabiliyetinin herhangi bir bileşeni kaybolursa, bu kaçınılmaz olarak kendi kendini temizleme mekanizmasının bozulmasına ve toprağın tamamen bozulmasına yol açacaktır. Tam tersine, toprağın kendi kendini temizlemesi için en uygun koşulları yaratmak, ekolojik dengenin ve insanlar dahil tüm canlı organizmaların varoluş koşullarının korunmasına yardımcı olur.
Dolayısıyla zararlı biyolojik etkileri olan atıkların nötralize edilmesi sorunu sadece bunların uzaklaştırılmasıyla sınırlı değil; toprak su, hava ve insanlar arasındaki bağlantı olduğundan daha karmaşık bir hijyenik sorundur.
4.1. Toprağın metabolizmadaki rolü
Toprak ve insan arasındaki biyolojik ilişki esas olarak metabolizma yoluyla yürütülür. Toprak, bir bakıma, insanlar ve otçullar tarafından tüketilen ve daha sonra insanlar ve etoburlar tarafından tüketilen bitkilerin büyümesi için metabolik döngü için gerekli olan minerallerin tedarikçisidir. Böylece toprak, bitki ve hayvan dünyasının birçok temsilcisine besin sağlar.
Sonuç olarak, toprağın kalitesinin bozulması, biyolojik değerinin azalması ve kendi kendini temizleme yeteneğinin azalması, biyolojik bir zincirleme reaksiyona neden olur ve bu, zararlı etkilerin uzun sürmesi durumunda, halk arasında çeşitli sağlık bozukluklarına yol açabilir. Üstelik mineralizasyon süreçleri yavaşlarsa, maddelerin parçalanması sırasında oluşan nitratlar, nitrojen, fosfor, potasyum vb. içme amaçlı kullanılan yeraltı sularına karışabilir ve ciddi hastalıklara neden olabilir (örneğin nitratlar, özellikle bebeklerde methemoglobinemiye neden olabilir).
İyot bakımından fakir topraktan su tüketimi endemik guatr vb. neden olabilir.
4.2. Toprak ve su ile sıvı atık (atık su) arasındaki ekolojik ilişki
İnsan, metabolik süreçleri ve yaşamı sürdürmek için gerekli suyu topraktan çıkarır. Su kalitesi toprak koşullarına bağlıdır; her zaman belirli bir toprağın biyolojik durumunu yansıtır.
Bu özellikle biyolojik değeri toprağın ve toprağın özellikleri, toprağın kendi kendini temizleme yeteneği, filtreleme kapasitesi, makroflora, mikrofauna bileşimi vb. ile önemli ölçüde belirlenen yeraltı suyu için geçerlidir.
Toprağın yüzey suları üzerindeki doğrudan etkisi daha az önemlidir; esas olarak yağışla ilişkilidir. Örneğin, şiddetli yağmurlardan sonra, yapay gübreler (azot, fosfat), pestisitler, herbisitler dahil olmak üzere çeşitli kirleticiler topraktan açık su kütlelerine (nehirler, göller) yıkanır; karst ve kırık birikinti alanlarında kirleticiler nüfuz edebilir; derinlerde bulunan yeraltı suyuna doğru çatlaklar açar.
Yetersiz atık su arıtımı aynı zamanda toprak üzerinde zararlı biyolojik etkilere neden olabilir ve sonuçta toprağın bozulmasına yol açabilir. Bu nedenle yerleşim alanlarında toprağın korunması, çevrenin bir bütün olarak korunmasının temel gereksinimlerinden biridir.
4.3. Katı atıklarla toprak yükünün sınırları (evsel ve sokak çöpleri, endüstriyel atıklar, atık suyun çökeltilmesinden sonra kalan kuru çamur, radyoaktif maddeler vb.)
Sorun, şehirlerde artan miktarda katı atık oluşmasının bir sonucu olarak, çevrelerindeki toprağın giderek daha ciddi bir strese maruz kalması gerçeğiyle daha da artmaktadır. Toprağın özellikleri ve bileşimi giderek daha hızlı bir şekilde bozulmaktadır.
Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen 64,3 milyon ton kağıdın 49,1 milyon tonu çöpe gidiyor (bu miktarın 26 milyon tonu haneler tarafından "tedarik ediliyor" ve 23,1 milyon tonu perakende zincirleri tarafından sağlanıyor).
Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, katı atıkların uzaklaştırılması ve nihai nötralizasyonu, artan kentleşme koşullarında çok önemli, uygulanması daha zor bir hijyenik sorunu temsil etmektedir.
Kirlenmiş topraktaki katı atıkların nihai nötralizasyonu mümkün görünmektedir. Ancak kentsel toprağın kendi kendini temizleme yeteneğinin sürekli bozulması nedeniyle, toprağa gömülü atıkların nihai olarak nötralize edilmesi mümkün değildir.
Bir kişi, toprakta meydana gelen biyokimyasal süreçleri, katı atıkları nötralize etmek için nötrleştirme ve dezenfekte etme yeteneğini başarıyla kullanabilir, ancak yüzyıllardır süren insan yerleşimi ve şehirlerdeki faaliyetlerin bir sonucu olarak kentsel toprak, bu amaç için uzun zamandır uygunsuz hale gelmiştir.
Toprakta meydana gelen kendi kendini temizleme ve mineralizasyon mekanizmaları, bunlara dahil olan bakteri ve enzimlerin rolü, ayrıca maddelerin ayrışmasının ara ve son ürünleri iyi bilinmektedir. Şu anda araştırma, doğal toprağın biyolojik dengesini sağlayan faktörlerin belirlenmesinin yanı sıra, ne miktarda katı atığın (ve bileşiminin) toprağın biyolojik dengesinin bozulmasına yol açabileceği sorusunu açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır.
Dünyanın bazı büyük şehirlerinde kişi başına düşen evsel atık (çöp) miktarı
Toprağın kendi kendini temizleme yeteneği biyolojik dengenin korunması için temel hijyenik gereklilik olmasına rağmen, şehirlerdeki toprağın hijyenik durumunun aşırı yüklenme sonucu hızla bozulduğu unutulmamalıdır. Şehirlerdeki toprak artık insan yardımı olmadan görevini yerine getiremiyor. Bu durumdan çıkmanın tek yolu atıkların hijyenik gerekliliklere uygun olarak tamamen nötrleştirilmesi ve imhasıdır.
Bu nedenle, kamu hizmetlerinin inşası, toprağın kendi kendini temizleme konusundaki doğal yeteneğini korumayı amaçlamalı ve eğer bu yetenek zaten yetersiz hale gelmişse, yapay olarak restore edilmelidir.
En olumsuz olanı, hem sıvı hem de katı olan endüstriyel atıkların toksik etkisidir. Bu tür atıkların giderek artan miktarı, başa çıkamadığı toprağa giriyor. Örneğin, süperfosfat üretim tesislerinin yakınında (3 km'lik bir yarıçap dahilinde) toprağın arsenikle kirlendiği tespit edilmiştir. Bilindiği gibi toprağa giren organoklorin bileşikleri gibi bazı pestisitler uzun süre ayrışmamaktadır.
Bazı sentetik ambalaj malzemelerinde de (polivinil klorür, polietilen vb.) durum benzerdir.
Bazı toksik bileşikler er ya da geç yeraltı sularına karışmakta, bunun sonucunda hem toprağın biyolojik dengesi bozulmakta hem de yeraltı suyunun kalitesi, artık içme suyu olarak kullanılamayacak derecede bozulmaktadır.
Evsel atıklarda (çöp) bulunan temel sentetik malzeme miktarının yüzdesi
* Diğer ısıyla sertleşen plastik atıklarıyla birlikte.
Atık sorunu, atıkların bir kısmının, özellikle de insan ve hayvan dışkısının tarım arazilerini gübrelemek için kullanılması nedeniyle günümüzde daha da artmıştır [dışkı önemli miktarda nitrojen -%0,4-0,5, fosfor (P203) -0,2-0 içerir. %6, potasyum (K?0) -%0,5-1,5, karbon -%5-15]. Bu şehir sorunu şehrin çevre bölgelerine de sıçradı.
4.4. Çeşitli hastalıkların yayılmasında toprağın rolü
Toprak bulaşıcı hastalıkların yayılmasında belli bir rol oynar. Bu durum geçen yüzyılda Petterkoffer (1882) ve Fodor (1875) tarafından rapor edilmiş ve esas olarak kolera, tifo, dizanteri gibi bağırsak hastalıklarının yayılmasında toprağın rolü vurgulanmıştır. Ayrıca şu gerçeğe de dikkat çekmişlerdir: bazı bakteri ve virüsler toprakta aylarca canlı ve öldürücü kalır. Daha sonra birçok yazar, özellikle kentsel toprakla ilgili gözlemlerini doğruladı. Örneğin, koleranın etken maddesi yeraltı suyunda 20 ila 200 gün arasında canlı ve patojenik kalır, dışkıda tifo ateşinin etken maddesi 30 ila 100 gün arasında ve paratifo ateşinin etken maddesi 30 ila 60 gün arasında kalır. (Bulaşıcı hastalıkların yayılması açısından kent toprağı, gübreyle gübrelenmiş tarla toprağına göre çok daha büyük tehlike oluşturmaktadır.)
Toprak kirliliğinin derecesini belirlemek için, bazı yazarlar su kalitesinin belirlenmesinde olduğu gibi bakteri sayısının (Escherichia coli) belirlenmesini kullanmaktadır. Diğer yazarlar, mineralizasyon sürecine katılan termofilik bakterilerin sayısının da belirlenmesinin tavsiye edilebilir olduğunu düşünmektedir.
Bulaşıcı hastalıkların toprak yoluyla yayılması, arazinin atık su ile sulanmasıyla büyük ölçüde kolaylaştırılmaktadır. Aynı zamanda toprağın mineralizasyon özellikleri de bozulur. Bu nedenle atık su ile sulama, sürekli sıkı sıhhi denetim altında ve yalnızca kentsel alan dışında yapılmalıdır.
4.5. Başlıca kirletici türlerinin (katı ve sıvı atık) toprağın bozulmasına yol açan zararlı etkileri
4.5.1. Topraktaki sıvı atıkların nötralizasyonu
Kanalizasyonun bulunmadığı bazı yerleşim yerlerinde gübre de dahil olmak üzere bazı atıklar toprakta nötralize ediliyor.
Bildiğiniz gibi bu en basit nötralizasyon yöntemidir. Bununla birlikte, kentsel topraklar için tipik olmayan, kendi kendini temizleme yeteneğini koruyan, biyolojik olarak eksiksiz toprakla ilgileniyorsak, buna yalnızca izin verilir. Eğer toprak artık bu niteliklere sahip değilse, onu daha fazla bozulmadan korumak için sıvı atıkların nötralizasyonuna yönelik karmaşık teknik yapılara ihtiyaç vardır.
Bazı yerlerde atıklar kompost çukurlarında nötralize ediliyor. Teknik açıdan bakıldığında bu çözüm zordur. Ayrıca sıvılar toprağa oldukça uzun mesafelerden nüfuz edebilir. Kentsel atık suyun artan miktarda toksik endüstriyel atık içermesi, toprağın mineralizasyon özelliklerini insan ve hayvan dışkısından çok daha fazla kötüleştirmesi bu görevi daha da karmaşık hale getiriyor. Bu nedenle, yalnızca kompost çukurlarına önceden çökeltilmiş atık suyun boşaltılmasına izin verilmektedir. Aksi takdirde toprağın filtrasyon kapasitesi bozulur, daha sonra toprak diğer koruyucu özelliklerini kaybeder, gözenekler giderek tıkanır vb.
Tarım alanlarını sulamak için insan dışkısının kullanılması, sıvı atıkların nötrleştirilmesinde ikinci bir yöntemi temsil etmektedir. Bu yöntem çifte hijyenik tehlike oluşturur: birincisi toprağın aşırı yüklenmesine yol açabilir; ikincisi, bu atık ciddi bir enfeksiyon kaynağı haline gelebilir. Bu nedenle dışkıların önce dezenfekte edilmesi, uygun işleme tabi tutulması ve ancak bundan sonra gübre olarak kullanılması gerekir. Burada iki karşıt görüş çatışıyor. Hijyenik gerekliliklere göre dışkılar neredeyse tamamen yok edilir ve ülke ekonomisi açısından değerli bir gübreyi temsil ederler. Taze dışkılar, önce dezenfekte edilmeden bahçeleri ve tarlaları sulamak için kullanılamaz. Hala taze dışkı kullanmanız gerekiyorsa, o zaman o kadar nötralizasyon gerektirirler ki artık gübre olarak neredeyse hiçbir değeri temsil etmezler.
Dışkı gübre olarak yalnızca özel olarak belirlenmiş alanlarda kullanılabilir - özellikle yeraltı suyu, miktar, sinekler vb. durumu üzerinde sürekli sıhhi ve hijyenik kontrollerle.
Hayvan dışkısının uzaklaştırılması ve toprağın nötralizasyonuna yönelik gereklilikler, prensip olarak, insan dışkısının nötralizasyonuna ilişkin gerekliliklerden farklı değildir.
Yakın zamana kadar gübre, tarımda toprağın verimliliğini artırmak için gerekli olan değerli besinlerin önemli bir kaynağını temsil ediyordu. Ancak son yıllarda kısmen tarımın makineleşmesi, kısmen de yapay gübre kullanımının artması nedeniyle gübre önemini kaybetmiştir.
Uygun tedavi ve nötralizasyon olmadığında gübre de tıpkı nötralize edilmemiş insan dışkısı gibi tehlikelidir. Bu nedenle tarlalara çıkarılmadan önce gübrenin olgunlaşmasına izin verilir, böylece bu süre zarfında gübrede gerekli biyotermal işlemler meydana gelebilir (60-70°C sıcaklıkta). Bundan sonra gübre “olgun” kabul edilir ve içerdiği patojenlerin çoğundan (bakteri, solucan yumurtası vb.) arındırılmış olur.
Gübre depolama tesislerinin, çeşitli bağırsak enfeksiyonlarının yayılmasına katkıda bulunan sinekler için ideal üreme alanları sağlayabileceği unutulmamalıdır. Sineklerin üreme için en kolay şekilde domuz gübresini, ardından at gübresini, koyun gübresini ve son olarak da inek gübresini seçtiğini belirtmek gerekir. Gübrenin tarlalara nakledilmesinden önce böcek ilacı ile işlenmesi gerekir.
4.5.2. Topraktaki katı atıkların nötralizasyonu.
Günümüzde katı atık miktarı her yerde endişe verici bir hızla artıyor.
Katı atıkların yerleşim yerlerine yerleştirilmesi ve bertarafı büyük önem taşıyan bir sorundur. Ancak bugün bile çoğu yerde atık bertarafının en ilkel yöntemleri kullanılıyor; neredeyse hiçbir teknik yapı kullanılmıyor, yalnızca toprağın mineralizasyon kapasitesine güveniliyor.
Katı atıkları bertaraf etmenin en etkili yollarını bulmak hayati bir konudur. Sorun, sert yüzeylere sahip kentsel alanın (yollar, sokaklar, kaldırımlar) önemli bir bölümünün düzenli depolama için kullanılamaması nedeniyle daha da karmaşık hale geliyor.
Katı atık arıtımı aşağıdakilerden oluşur: atıkların toplanması, uzaklaştırılması ve bertaraf edilmesi.
4.5.2.1. Çöp toplama ve çıkarma.
Dairelerdeki evsel atıkların, pedalla çalışan, kapaklı plastik bir çöp kutusunda toplanması tavsiye edilir. Daha sonra çöpler bahçedeki özel konteynırlara (tanklara) konulur veya önce çöp oluğuna boşaltılır. İkinci yöntem, konut sakinleri için daha uygun ve aynı zamanda daha hijyeniktir çünkü çöpleri konteynere götürülene kadar dairede bırakmaya gerek yoktur. Çöp öğütücünün dezavantajı temiz tutmanın zor olmasıdır. Özellikle başarılı olan, bir çöp oluğunun bodrum katında bulunan bir atık yakma fırını ile birleşimidir.
Evsel atıkları nötralize etmek için mutfaktaki lavaboya bağlı bir öğütme cihazının kullanılması en tavsiye edilir. Ezilmiş atıklar doğrudan kanalizasyona gider. Ancak bu yöntemin bir takım dezavantajları vardır. Örneğin ezilmiş evsel atıkların kapalı bir kanalizasyon şebekesinden uzaklaştırılması sorunu henüz çözülmedi. Atık kırma tekniğinin kendi başına bir takım dezavantajları vardır. Dolayısıyla bu yöntemin yaygınlaştığı Amerika Birleşik Devletleri'nde kanalizasyon şebekesinde sık sık tıkanıklık yaşanıyor.
Hijyen açısından bakıldığında, bu yöntem dikkati hak ediyor çünkü bir yandan mutfak atığı sonuçta içine düşeceği toprak için aşırı bir yük teşkil etmiyor, diğer yandan atıkların taşınması daha ekonomik olduğu için yöntem ekonomiktir; gereksizdir ve çöp depolama alanları altında arazi tahsisine gerek yoktur.
Büyük, çok apartmanlı konut binalarına, çöp oluğu olan ancak çöp yakma fırını olmayan büyük kurum ve işletmelere büyük kapasiteli konteynerler (500-3000 l) ile tedarik edilmesi tavsiye edilir. Konteynerler vinçli özel araçlarla çöp sahasına veya yakma tesisine teslim edilir. Konteyner kullanmanın dezavantajı içlerindeki atıkların sıkıştırılamamasıdır. Büyük konut binalarının yakınında konteynerler için özel alanların donatılması gerekmektedir.
Çöplerin düzenli olarak toplanmadığı bazı yerlerde, çöplerin toplanması ve geçici olarak depolanması için betondan kapalı “evler” inşa edilmek zorunda kalıyorlar. Bu "evler" konut binalarından en az 20 m uzakta bulunmalı ve onlara çöp kamyonları için bir erişim yolu sağlanmalıdır. Sineklerin üremesi ve etrafa koku yaymaması için “evlerin” kapıları sürekli kapalı tutulmalıdır.
Önemli görevlerden biri şehir sokaklarını temiz tutmaktır. Sokak atıklarının toplanması ve taşınması, kaldırımların özel makinelerle temizlenmesi, sokakların yıkanıp sulanması, şehrin en işlek yerlerinde (toplu taşıma duraklarında, park ve meydanlarda) yeterli sayıda çöp konteynırının bulunması, kışın karların temizlenmesi ve uygun bakım yapılması Buzlanma sırasında kaldırımların ve kaldırımların buzlanması (kum veya tuz kullanımı) bu görevin en önemli bileşenleridir.
Sokak çöpleri, tüberküloz, tetanoz, şarbon, çeşitli patojenik koklar vb. gibi patojenik mikroorganizmalar içerebilir. Son olarak, kaygan sokaklar ciddi kazalara (yaralanmalar nedeniyle) neden olabilir.
Çöp içeren konteynerler, çöplerin sıkıştırıldığı özel donanımlı çöp kamyonlarıyla taşınmaktadır. Son zamanlarda atıkların plastik veya kağıt torbalarda toplanması yaygınlaştı. Atıkların bu şekilde toplanması, kaplarda toplanmasından daha hijyeniktir, çünkü torbaların taşınması sırasında toz oluşmaz ve atıkların (yanıcı - yanıcı olmayan maddeler, sentetik malzemeler vb. olarak) ayrıştırılması mümkündür.
4.5.2.2. Katı atıkların nihai uzaklaştırılması ve nötralizasyonu.
Katı atığı bertaraf etmenin en yaygın yolu, vadileri ve taş ocaklarını (örneğin, eski tuğla fabrikalarının topraklarında) doldurmaktır. Daha sonra bu arsalara şehir parkları yerleştiriliyor, konut binaları inşa ediliyor vb.
Bu yöntemin en basit versiyonu açık şehir çöplükleridir. Bu seçenek sıhhi ve hijyenik açıdan yetersizdir (toprak ve yeraltı suyu kirlenir, çöplüklerde sinekler, fareler vb. ürer). Bu nedenle atıkların açık depolama alanlarına atılması soruna yalnızca zorunlu bir çözüm olarak görülmeli, depolama alanı şehrin yerleşim bölgesinden en az 1 km uzakta bulunmalıdır.
Geliştirilmiş bir hijyenik seçenek, ABD'de benimsenen ve daha sonra dünyanın diğer ülkelerinde yaygınlaşan bir yöntem olan "Sıhhi toprak dolgusu" olarak düşünülebilir. Teslim edilen çöpler önceden kazılmış hendeklere boşaltılır, daha sonra sıkıştırılır (sıkıştırılır) ve 70-80 cm kalınlığında bir toprak tabakasıyla kaplanır.
Ancak nihai atık bertarafı ve bertarafına yönelik bu gelişmiş seçeneğin bazı dezavantajları vardır. Öncelikle katı atık miktarı her geçen yıl artıyor, dolayısıyla atık bertarafı her yıl giderek daha büyük alanlara ihtiyaç duyuyor.
Hijyenik açıdan bakıldığında, atıkların işlenmesinde ikinci yöntem tatmin edici sayılabilir. Gerektiğinde yapılaşmış kentsel alanlarda da kullanılabilir. Yöntemin avantajı her alanda kullanılabilmesi, ayrıca vadi ve çukurların atıklarla doldurularak restore edilen arazilerin çeşitli amaçlarla kullanılabilmesidir. Dezavantajı ise oldukça geniş alanlara ihtiyaç duyulması ve atık bertarafının henüz tamamlanmamasıdır. Ayrıca tarım için ihtiyaç duyulan organik maddeler de kullanılamamaktadır.
Hijyenik açıdan bakıldığında atıkların yakılması en kabul edilebilir olanıdır ve bu nedenle dünya çapında yaygınlaşmıştır. Yanma süreci de önemli ölçüde iyileşti; Her yıl giderek daha fazla gelişmiş atık yakma tesisi inşa ediliyor.
Alçak bacalara sahip ilk atık yakma tesisleri, içine önemli miktarda toz ve külün (13 mg/m3'e kadar) düştüğü havayı yoğun bir şekilde kirletiyordu. Modern atık yakma tesisleri, yalnızca sıradan atıkların değil aynı zamanda polivinil klorür atıklarının ve diğer sentetik malzemelerin (plastikler) yakılmasına uygun özel ekipmanlarla donatılmıştır. Yeni tesislerin boruları daha uzundur ve elektrikli toz filtreleriyle donatılmıştır. Bu tür fabrikalar aynı zamanda yerleşim yerlerinin bulunduğu kentsel alanlarda da kurulabilmektedir. Bu atık bertaraf yöntemi, atık taşıma maliyetlerini azaltır ve önemli bir ekonomik etki sağlar.
Bu yöntemin dezavantajı, modern atık yakma tesislerinin inşasının önemli sermaye yatırımları gerektirmesidir. Üstelik işletme maliyetleri de oldukça yüksektir. Atık yakma tesislerinin işletilmesi yalnızca binaların yoğun olduğu (nüfusu en az 400-600 bin olan) büyük şehirlerde ekonomiktir. Bu tür şehirlerde atıkların başka yöntemlerle bertaraf edilmesi için herhangi bir koşul bulunmamaktadır ve kabul edilebilir tek yöntem atıkların yakılmasıdır.
Yerel atık yakma tesisleri, plastik ürünler üreten işletmelerde, atığın enfekte olduğu ve sahada yakılması gereken kurumlarda (hastaneler, bazı araştırma kurumları vb.) haklı görülmektedir.
4.6. Radyoaktif atıkların uzaklaştırılması.
Her türlü radyoaktif atık özel işleme ve nötralizasyona tabidir.
Barış zamanında, radyoaktif atıklar yalnızca radyoaktif maddeler üreten ve bunları işlerinde kullanan işletmelerde (işletmelerine hizmet veren nükleer reaktörler vb.) üretilmektedir. Bazı araştırma kurumlarının radyoaktif izotop laboratuvarlarında, tıbbi kurumlarda (radyoterapi bölümleri, radyoaktif izotop laboratuvarları vb.) ve radyoaktif maddelerle çalışan bazı endüstriyel ve tarımsal işletmelerde az miktarda radyoaktif atık üretilmektedir.
Radyoaktif maddeler, insan vücudu da dahil olmak üzere temas ettikleri her şeyi iyonlaştırdıkları için yok edilmeleri neredeyse imkansızdır ve kümülatif etkileri nedeniyle sıradan atıklardan çok daha tehlikelidirler.
Şu anda radyoaktif atıkların bertaraf edilmesinin iki yolu vardır: Düşük aktiviteye sahip radyoaktif maddeler tekrar tekrar seyreltilir ve çevreye salınır (örneğin, yarı ömrü kısa olan düşük seviyeli maddelerle kirlenmiş atık su, kanalizasyon şebekesine boşaltılır; gaz halindeki atıklar) radyoaktif maddeler yüksek borulardan havaya salınır, vb.). Bu yöntem, uzun yarı ömre sahip yüksek derecede aktif radyoizotop atıklarının nötralizasyonu için artık uygun değildir. Bu radyoaktif maddeler önce konsantre ediliyor, ardından özel depolama tesislerine yerleştiriliyor. Aynı zamanda radyoaktif atıkların çevreye (toprak, yüzey su kütleleri, hava vb.) sızmamasına da dikkat edilmelidir.
Radyoaktif atıklar, toprağa batırılmış özel kaplarda (konteynerler) veya derin betonarme kuyularda (şaftlar) depolanır. Toprak ve yeraltı sularının radyoaktif kirlenmeden mümkün olduğunca korunması gerektiğinden kuyu duvarlarının mutlaka sızdırmaz hale getirilmesi gerekir. Alınan tüm önlemlere rağmen toprak ve yeraltı sularının radyoaktivite açısından sürekli izlenmesi gerekmektedir.
Kanalizasyona boşaltılan radyoaktif atıkların izin verilen dozlarını açıkça tanımlayan standartlar vardır.
Çözüm
Bu çalışmada birçok toprak kirliliği türü hakkında oldukça detaylı bilgiler elde edilmiştir. Toprak ve ülkemizin kirliliğe duyarlı alanları üzerindeki olumsuz etkileri dikkate alınmaktadır. Ayrıca toprakların ıslah tedbirleri, sulama ve drenajına ilişkin veriler de elde edildi. Aşırı sulama ve yüksek yeraltı suyu seviyeleriyle birlikte ikincil toprak tuzlanması tehlikesinin bulunduğunu öğrendik.
Kirlilik türlerine gelince, Rusya'da asit yağmuru durumunun ne olduğunu, nasıl oluştuğunu (neden ve hangi reaksiyonlardan) öğrendik; hangi yerlerin erozyona maruz kalabileceği ve petrol kirliliğine maruz kalabileceği ve Rusya'nın hangi bölgelerinin bunlardan korunması gerektiği.
Tarım alanında izin verilen maksimum gübre konsantrasyonları ve bunların kötüye kullanılmasından kaynaklanan zararlar dikkate alındı. Çeşitli pestisit türleri ve bunların kullanımından sonraki zararlı etkileri hakkında veriler elde edilmiştir.
Katı, sıvı ve radyoaktif atıklarla ilgili olarak bunların bertarafına yönelik olası yöntemler sunuldu.
Ayrıca toprağın çeşitli hastalıkların yayılmasında rol oynadığı da tespit edildi. Bazı bakteriler toprakta uzun süre varlığını sürdürür.
Elde edilen bilgiler okuyucuya toprak ve yüzeyinde meydana gelen süreçler hakkında çeşitli bilgiler verir. Toprağımızı düzenli tutmak istiyorsak, en azından onu temizleyecek temel önlemleri almamız gerekiyor.
KULLANILAN KAYNAKLARIN LİSTESİ
1. Razumikhin N.V. SSCB gıda programının uygulanması ve çevrenin korunması, 1986.
2.Lenin V.I. Komple Eserler, cilt 42, s. 150.
3. Marx K., Engels F. Tamamlandı. Toplamak cit., cilt 23, s.
4. "20. yüzyıl: son 10 yıl." Moskova: JSC Yayın Grubu "İlerleme", 1992.
5. "Kimya ve Toplum". Moskova: Mir, 1995.
6. Bakács Tibor. Çevre Koruma, 1980.
7. “Ekoloji ve yaşam.” Bahar 1(9) 1999.
Herkesin, kentsel gaz kirliliğinin olmadığı, ekolojik olarak temiz bir bölgede bir yazlık ev sahibi olmak istediği bir sır değil. Çevre, araba egzoz gazlarından bile gelen ağır metalleri (arsenik, kurşun, bakır, cıva, kadmiyum, manganez ve diğerleri) içerir. Dünyanın, atmosferin ve yeraltı suyunun doğal bir temizleyicisi olduğu, yalnızca ağır metalleri değil aynı zamanda hidrokarbonlu zararlı böcek ilaçlarını da biriktirdiği anlaşılmalıdır. Bitkiler de toprağın onlara verdiği her şeyi alırlar. Toprağa yerleşen metal, sadece toprağın kendisine değil, bitkilere ve dolayısıyla insanlara da zarar verir.
Ana yolun yakınında toprağın yüzey katmanlarına nüfuz eden ve bitkilerin yapraklarına yerleşen çok sayıda kurum vardır. Böyle bir arsada kök bitkileri, meyveler, meyveler ve diğer verimli ürünler yetiştirilemez. Yoldan minimum mesafe 50 m'dir.
Ağır metallerle dolu toprak kötü topraktır; ağır metaller zehirlidir. Üzerinde asla karıncaları, yer böceklerini veya solucanları göremezsiniz, ancak büyük miktarda emici böcek olacaktır. Bitkiler genellikle mantar hastalıklarından muzdariptir, kurur ve zararlılara karşı dayanıklı değildir.
En tehlikeli olanı, asidik toprakta kolaylıkla oluşan ağır metallerin hareketli bileşikleridir. Asidik veya hafif kumlu toprakta yetişen bitkilerin, nötr veya kireçli toprakta yetişenlere göre daha fazla metal içerdiği kanıtlanmıştır. Üstelik asidik reaksiyona sahip kumlu toprak özellikle tehlikelidir; kolayca birikir ve aynı kolaylıkla yıkanarak yeraltı suyuna karışır. Aslanın payının kil olduğu bir bahçe arsası da ağır metallerin birikmesine karşı kolaylıkla hassastır ve kendi kendini temizleme uzun ve yavaş bir şekilde gerçekleşir. En güvenli ve en dayanıklı toprak, kireç ve humusla zenginleştirilmiş chernozemdir.
Toprakta ağır metaller varsa ne yapmalı? Sorunu çözmenin birkaç yolu vardır.
1. Başarısız bir arsa satılabilir.
2. Kireçleme, topraktaki ağır metal konsantrasyonunu azaltmanın iyi bir yoludur. Farklılar var. En basiti: sirkeli bir kaba bir avuç toprak atın; eğer köpük çıkarsa toprak alkalidir. Veya toprağı biraz kazın, içinde beyaz bir tabaka bulursanız asit var demektir. Soru ne kadar. Kireçlemeden sonra asitliği düzenli olarak kontrol edin; işlemi tekrarlamanız gerekebilir. Dolomit unu, yüksek fırın cürufu, turba külü, kireçtaşı içeren kireç.
Eğer toprakta zaten çok fazla ağır metal birikmişse, toprağın üst tabakasını (20-30 cm) kaldırıp yerine siyah toprak koymak faydalı olacaktır.
3. Organik gübrelerle (gübre, kompost) sürekli besleme. Toprakta humus ne kadar fazla olursa, ağır metaller de o kadar az olur ve toksisite azalır. Zayıf, verimsiz toprak bitkileri koruyamaz. Mineral gübrelerle, özellikle azotla aşırı doyurmayın. Mineral gübreler organik maddeleri hızla ayrıştırır.
4. Yüzey gevşemesi. Gevşettikten sonra turba veya kompost uyguladığınızdan emin olun. Gevşetirken bitkilerle topraktaki toksik maddeler arasında bariyer oluşturacak vermikülitin eklenmesinde fayda vardır.
5. Toprağı yıkamak sadece iyi drenaj ile. Aksi takdirde ağır metaller su ile birlikte tüm alana yayılacaktır. Toprak tabakası sebze bitkileri için 30-50 cm, meyve çalıları ve ağaçlar için 120 cm'ye kadar yıkanacak şekilde temiz su ile doldurun. Yıkama, kıştan sonra toprakta yeterli nem olduğunda ilkbaharda yapılır.
6. Toprağın üst katmanını çıkarın, genişletilmiş kil veya çakıl taşlarından iyi bir drenaj yapın ve üstünü siyah toprakla doldurun.
7. Bitkileri toprağın kolayca değiştirilebileceği kaplarda veya serada yetiştirin. Dikkat edin, bitkiyi uzun süre tek bir yerde yetiştirmeyin.
8. Bahçe arsası yola yakınsa, araba egzoz gazlarıyla çıkan toprakta kurşun bulunma olasılığı yüksektir. Bitkiler arasına bezelye ekerek kurşunu çıkarın; hasat yapmayın. Sonbaharda bezelyeleri kazın ve meyvelerle birlikte yakın. Toprak, fosfor, potasyum ve kalsiyumu derin katmandan üst katmana aktaracak güçlü, derin kök sistemine sahip bitkiler tarafından iyileştirilecektir.
9. Ağır toprakta yetişen sebze ve meyveler her zaman ısıl işleme tabi tutulmalı veya en azından akan su altında yıkanmalı, böylece atmosferdeki toz uzaklaştırılmalıdır.
10. Kirli alanlarda veya yola yakın alanlarda sürekli bir çit kurulur; zincir bağlantılı ağ, yol tozuna karşı bir bariyer oluşturmaz. Çitin arkasına yaprak döken ağaçlar diktiğinizden emin olun (). Bir seçenek olarak, atmosferik toz ve isten koruyucu rolünü üstlenecek çok katmanlı dikimler mükemmel koruma olacaktır.
Ağır metallerin toprakta bulunması ölüm cezası değildir; asıl mesele bunların zamanında tespit edilmesi ve etkisiz hale getirilmesidir.
Ağır metal içeriğinin standardizasyonu
toprakta ve bitkilerde tüm çevresel faktörlerin tam olarak dikkate alınmasının imkansızlığı nedeniyle son derece karmaşıktır. Böylece toprağın yalnızca zirai kimyasal özelliklerini değiştirmek (orta reaksiyon, humus içeriği, bazlarla doygunluk derecesi, parçacık boyutu dağılımı), bitkilerdeki ağır metal içeriğini birkaç kez azaltabilir veya artırabilir. Bazı metallerin arka plan içeriği hakkında bile çelişkili veriler mevcuttur. Araştırmacıların verdiği sonuçlar bazen 5-10 kat farklılık gösteriyor.
Birçok ölçek önerildi
ağır metallerin çevresel düzenlemesi. Bazı durumlarda sıradan antropojenik topraklarda gözlenen en yüksek metal içeriği, izin verilen maksimum konsantrasyon olarak alınır; diğerlerinde ise fitotoksisite sınırı olan içerik alınır. Çoğu durumda, üst limitten birkaç kat daha yüksek olan ağır metaller için MPC'ler önerilmiştir.
Teknolojik kirliliği karakterize etmek
ağır metaller için, kirlenmiş topraktaki elementin konsantrasyonunun arka plan konsantrasyonuna oranına eşit bir konsantrasyon katsayısı kullanılır. Birkaç ağır metalle kirlendiğinde, kirliliğin derecesi toplam konsantrasyon indeksinin (Zc) değeriyle değerlendirilir. IMGRE tarafından önerilen ağır metallerle toprak kirliliğinin ölçeği Tablo 1'de sunulmaktadır.
Tablo 1. Kimyasallarla kirlenme derecesine göre tarımsal kullanıma yönelik toprakların değerlendirilmesi şeması (SSCB Goskomhidromet, No. 02-10 51-233, 12/10/90 tarihli)
| Kirlenme derecesine göre toprak kategorisi | Zc | MPC'ye göre kirlilik | Toprakların olası kullanımları | Gerekli aktiviteler |
| Kabul edilebilir | <16,0 | Arka planı aşar ancak MPC'den yüksek değildir | Herhangi bir ürün için kullanın | Toprak kirliliği kaynaklarının etkisinin azaltılması. Bitkiler için toksik maddelerin azaltılmış kullanılabilirliği. |
| Orta derecede tehlikeli | 16,1- 32,0 | Genel sıhhi ve su göçü zararlılık göstergelerini sınırlamak için MPC'yi aşar, ancak yer değiştirme göstergesi için MPC'den düşüktür | Mahsul ürünlerinin kalite kontrolüne tabi olan tüm mahsuller için kullanın | Kategori 1'e benzer faaliyetler. Sınırlayıcı migrasyon suyu göstergesine sahip maddeler varsa, bu maddelerin yüzey ve yer altı sularındaki içeriği izlenir. |
| Son derece tehlikeli | 32,1- 128 | Sınırlayıcı translokasyon tehlike göstergesiyle MPC'yi aşar | Onlardan yiyecek ve yem elde edilmeden endüstriyel bitkiler için kullanın. Kimyasal konsantre tesislerden kaçının | Kategorilere benzer faaliyetler 1. Gıda ve yem olarak kullanılan bitkilerdeki toksik madde içeriğinin zorunlu kontrolü. Hayvan yemi için yeşil kütlenin, özellikle de yoğunlaştırıcı tesislerin kullanımının sınırlandırılması. |
| Son derece tehlikeli | > 128 | MPC'yi her bakımdan aşıyor | Tarımsal kullanımın dışında bırak | Kirlilik seviyelerinin azaltılması ve atmosferde, toprakta ve sularda toksik maddelerin tutulması. |
Resmi olarak onaylanmış MPC'ler
Tablo 2, tehlike göstergelerine göre resmi olarak onaylanmış maksimum konsantrasyon sınırlarını ve içeriklerinin izin verilen seviyelerini göstermektedir. Tıbbi hijyenistler tarafından benimsenen şemaya uygun olarak, topraktaki ağır metallerin düzenlenmesi, translokasyon (elementin bitkilere geçişi), göçmen su (suya geçiş) ve genel sıhhi (kendi kendini temizleme yeteneği üzerindeki etki) olarak bölünmüştür. topraklar ve toprak mikrobiyosenozu).
Tablo 2. Topraktaki kimyasalların izin verilen maksimum konsantrasyonları (MAC) ve zararlılık bakımından içeriklerinin izin verilen seviyeleri (01/01/1991 itibariyle. SSCB Doğayı Koruma Devlet Komitesi, 12/10/90 tarih ve 02-2333 sayılı) .
| Maddelerin adı | MPC, mg/kg toprak, arka plan dikkate alınarak | Zararlılık göstergeleri | ||
| Translokasyon | su | Genel sıhhi | ||
| Suda çözünen formlar | ||||
| flor | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 |
| Hareketli formlar | ||||
| Bakır | 3,0 | 3,5 | 72,0 | 3,0 |
| Nikel | 4,0 | 6,7 | 14,0 | 4,0 |
| Çinko | 23,0 | 23,0 | 200,0 | 37,0 |
| Kobalt | 5,0 | 25,0 | >1000 | 5,0 |
| flor | 2,8 | 2,8 | - | - |
| Krom | 6,0 | - | - | 6,0 |
| Brüt içerik | ||||
| Antimon | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 50,0 |
| Manganez | 1500,0 | 3500,0 | 1500,0 | 1500,0 |
| Vanadyum | 150,0 | 170,0 | 350,0 | 150,0 |
| Yol göstermek ** | 30,0 | 35,0 | 260,0 | 30,0 |
| Arsenik** | 2,0 | 2,0 | 15,0 | 10,0 |
| Merkür | 2,1 | 2,1 | 33,3 | 5,0 |
| Kurşun+cıva | 20+1 | 20+1 | 30+2 | 30+2 |
| Bakır* | 55 | - | - | - |
| Nikel* | 85 | - | - | - |
| Çinko* | 100 | - | - | - |
* - brüt içerik - yaklaşık değer.
** - çelişki; arsenik için ortalama arka plan içeriği 6 mg/kg'dır; kurşunun arka plan içeriği de genellikle MPC standartlarını aşmaktadır.
UEC tarafından resmi olarak onaylandı
1995 yılında 6 ağır metal ve arseniğin brüt içeriği için geliştirilen ADC'ler, çevrenin reaksiyon seviyesini ve toprağın granülometrik bileşimini hesaba kattıklarından, toprağın ağır metallerle kirlenmesinin daha eksiksiz bir tanımını elde etmeyi mümkün kılar. .
Tablo 3. Farklı fizikokimyasal özelliklere (brüt içerik, mg/kg) sahip topraklarda ağır metallerin ve arseniklerin yaklaşık izin verilen konsantrasyonları (ATC) (MPC ve APC No. 6229-91 listesine ek No. 1).
| Öğe | Toprak grubu | ODC arka planı dikkate alıyor | Agrega yerin durumu topraklarda | Tehlike sınıfları | Özellikler hareketler vücutta |
| Nikel | Kumlu ve kumlu tınlı | 20 | Katı: tuz formunda, emilmiş formda, minerallerin bir parçası olarak | 2 | Sıcakkanlı hayvanlar ve insanlar için düşük toksisite. Mutajenik etkiye sahiptir |
| <5,5 | 40 | ||||
| Nötr'e yakın (tınlı ve killi), рНKCl >5,5 | 80 | ||||
| Bakır | Kumlu ve kumlu tınlı | 33 | 2 | Hücresel geçirgenliği arttırır, glutatyon redüktazı inhibe eder, -SH, -NH2 ve COOH- gruplarıyla etkileşime girerek metabolizmayı bozar. | |
| Asidik (tınlı ve killi), pH KCl<5,5 | 66 | ||||
| Nötr'e yakın (tınlı ve killi), pH KCl>5,5 | 132 | ||||
| Çinko | Kumlu ve kumlu tınlı | 55 | Katı: minerallerin bir parçası olarak tuzlar, organo-mineral bileşikleri, emilmiş formda | 1 | Eksikliği veya fazlalığı gelişimsel sapmalara neden olur. Çinko içeren pestisitlerin uygulanmasına yönelik teknolojinin ihlali nedeniyle zehirlenme |
| Asidik (tınlı ve killi), pH KCl<5,5 | 110 | ||||
| Nötr'e yakın (tınlı ve killi), pH KCl>5,5 | 220 | ||||
| Arsenik | Kumlu ve kumlu tınlı | 2 | Katı: minerallerin bir parçası olarak tuzlar, organo-mineral bileşikleri, emilmiş formda | 1 | Zehirlidir, çeşitli enzimleri inhibe eder, metabolizmayı olumsuz etkiler. Muhtemelen kanserojen |
| Asidik (tınlı ve killi), pH KCl<5,5 | 5 | ||||
| Nötr'e yakın (tınlı ve killi), pH KCl>5,5 | 10 | ||||
| Kadmiyum | Kumlu ve kumlu tınlı | 0,5 | Katı: minerallerin bir parçası olarak tuzlar, organo-mineral bileşikleri, emilmiş formda | 1 | Oldukça toksiktir, enzimlerin sülfhidril gruplarını bloke eder, demir ve kalsiyum metabolizmasını bozar ve DNA sentezini bozar. |
| Asidik (tınlı ve killi), pH KCl<5,5 | 1,0 | ||||
| Nötr'e yakın (tınlı ve killi), pH KCl>5,5 | 2,0 | ||||
| Yol göstermek | Kumlu ve kumlu tınlı | 32 | Katı: minerallerin bir parçası olarak tuzlar, organo-mineral bileşikleri, emilmiş formda | 1 | Çok yönlü olumsuz eylem. Proteinlerin -SH gruplarını bloke eder, enzimleri inhibe eder, zehirlenmelere ve sinir sisteminde hasara neden olur. |
| Asidik (tınlı ve killi), pH KCl<5,5 | 65 | ||||
| Nötr'e yakın (tınlı ve killi), pH KCl>5,5 | 130 |
Malzemelerden, gereksinimlerin esas olarak ağır metallerin yığın formları için olduğu anlaşılmaktadır. Hareketli olanlar arasında yalnızca bakır, nikel, çinko, krom ve kobalt bulunur. Bu nedenle, halihazırda geliştirilen standartlar artık tüm gereksinimleri karşılamamaktadır.
öncelikle bitkisel ürünlerin, sızmanın ve yüzey sularının potansiyel kirlenme tehlikesini yansıtan bir kapasite faktörüdür. Toprağın genel kirlenmesini karakterize eder, ancak bitki için elementlerin kullanılabilirlik derecesini yansıtmaz. Bitkilerin toprak beslenme durumunu karakterize etmek için sadece hareketli formları kullanılır.
Hareketli formların tanımı
Çeşitli ekstraktanlar kullanılarak belirlenirler. Metalin hareketli formunun toplam miktarı, asidik bir ekstrakt (örneğin 1N HCL) kullanılarak elde edilir. Topraktaki ağır metallerin hareketli rezervlerinin en hareketli kısmı amonyum asetat tamponuna gider. Su ekstraktındaki metal konsantrasyonu, en tehlikeli ve “agresif” kısım olan topraktaki elementlerin hareketlilik derecesini gösterir.
Taşınabilir formlar için standartlar
Çeşitli gösterge niteliğinde normatif ölçekler önerilmiştir. Aşağıda ağır metallerin izin verilen maksimum hareketli formlarının ölçeklerinden birinin bir örneği bulunmaktadır.
Tablo 4. Ağır metallerin topraktaki hareketli formunun izin verilen maksimum içeriği, mg/kg ekstraktan 1N. HC1 (H. Chuljian ve diğerleri, 1988).
| Öğe | İçerik | Öğe | İçerik | Öğe | İçerik |
| Hg | 0,1 | Sb | 15 | kurşun | 60 |
| CD | 1,0 | Gibi | 15 | Zn | 60 |
| ortak | 12 | Ni | 36 | V | 80 |
| CR | 15 | Cu | 50 | Mn | 600 |
| SİTE NAVİGASYONU: | |||||||
| SSS? | toprağa | jel haline | sonuç | teknik veri | Fiyat:% s | ||
Artan miktarlardaki Cr(VI) ve Cr(III) bileşikleri kanserojen özelliklere sahiptir. Cr(VI) bileşikleri daha tehlikelidir.
Doğada oluşan kaya ve minerallerin (sfalerit, çinkosit, goslarit, smithsonit, kalamin) yok edilmesi ve çözünmesi süreçlerinin yanı sıra cevher işleme fabrikaları ve elektrokaplama atölyelerinden gelen atık sular, parşömen kağıdı üretimi sonucu doğal sulara girer. , mineral boyalar, viskon elyaf vb.
Suda esas olarak iyonik formda veya mineral ve organik kompleksleri formunda bulunur. Bazen çözünmeyen formlarda bulunur: hidroksit, karbonat, sülfür vb.
Nehir sularında çinko konsantrasyonu genellikle 3 ila 120 μg/dm3 arasında, deniz sularında ise 1,5 ila 10 μg/dm3 arasında değişir. Cevher sularında ve özellikle düşük pH değerine sahip maden sularında içerik önemli düzeyde olabiliyor.
Çinko, organizmaların büyümesini ve normal gelişimini etkileyen aktif mikro elementlerden biridir. Aynı zamanda birçok çinko bileşiği, özellikle de sülfat ve klorür toksiktir.
Zn2+ için izin verilen maksimum konsantrasyon 1 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı göstergesi organoleptiktir), Zn2+ için izin verilen maksimum konsantrasyon 0,01 mg/dm3'tür (zararın sınırlayıcı göstergesi toksikolojiktir).
Ağır metaller halihazırda tehlike açısından ikinci sırada yer alıyor, pestisitlerden daha düşük ve karbondioksit ve kükürt gibi iyi bilinen kirletici maddelerin önemli ölçüde önünde yer alıyor ve tahminlere göre bunların en tehlikeli, nükleer santral atıklarından ve katı maddelerden daha tehlikeli olması gerekiyor. atık. Ağır metallerle kirlenme, bunların endüstriyel üretimde yaygın kullanımıyla, zayıf arıtma sistemleriyle birleştiğinde, ağır metallerin toprak da dahil olmak üzere çevreye girmesi, onu kirletmesi ve zehirlemesi ile ilişkilidir.
Ağır metaller, tüm ortamlarda izlenmesi zorunlu olan öncelikli kirleticilerdir. Çeşitli bilimsel ve uygulamalı çalışmalarda yazarlar “ağır metaller” kavramının anlamını farklı yorumlamaktadırlar. Bazı durumlarda ağır metallerin tanımı, kırılgan (örneğin bizmut) veya metaloidler (örneğin arsenik) olarak sınıflandırılan elementleri içerir.
Toprak, atmosfer ve su ortamı da dahil olmak üzere ağır metallerin girdiği ana ortamdır. Aynı zamanda yüzey havasının ve ondan Dünya Okyanusuna akan suların ikincil kirliliğinin kaynağı olarak da hizmet eder. Ağır metaller topraktan bitkiler tarafından emilir ve daha sonra daha organize hayvanlar için besin haline gelir.
3.3. Kurşun toksisitesi
Günümüzde endüstriyel zehirlenmelerin nedenleri arasında kurşun ilk sırada yer almaktadır. Bunun nedeni ise çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasıdır. Kurşun izabe tesislerinde, pil üretiminde, lehimleme sırasında, matbaalarda, kristal cam veya seramik ürünlerin üretiminde, kurşunlu benzin, kurşun boyalar vb. üretiminde kurşun cevheri çıkaran işçiler, atmosferik kurşun kirliliğine maruz kalırlar. Bu tür endüstrilerin yanı sıra büyük otoyolların yakınındaki hava, toprak ve su, bu bölgelerde yaşayan nüfus ve her şeyden önce ağır metallerin etkilerine karşı daha duyarlı olan çocuklar için kurşuna maruz kalma tehdidi oluşturmaktadır. .
Rusya'da kurşunun çevre ve halk sağlığı üzerindeki etkisinin yasal, düzenleyici ve ekonomik düzenlenmesi, kurşun ve bileşiklerinin çevreye emisyonlarının (deşarjlar, atıklar) azaltılmasına ilişkin bir devlet politikası bulunmadığını üzülerek belirtmek gerekir. ve kurşun içeren benzin üretiminin tamamen durdurulması.
Ağır metallerin insan vücudu üzerindeki etkilerinin tehlike derecesini nüfusa açıklamaya yönelik son derece yetersiz eğitim çalışmaları nedeniyle, Rusya'da kurşunla profesyonel temas kuran birliklerin sayısı azalmıyor, ancak giderek artıyor. Rusya'da 14 sektörde kronik kurşun zehirlenmesi vakaları kaydedildi. Önde gelen endüstriler, çalışma alanının havasındaki izin verilen maksimum kurşun konsantrasyonunun (MPC) %20 veya daha fazla aşılması sonucu zehirlenmenin meydana geldiği elektrik mühendisliği endüstrisi (pil üretimi), alet yapımı, matbaacılık ve demir dışı metalurjidir. zamanlar.
Rusya'nın yarısı hâlâ kurşunlu benzin kullandığından önemli bir kurşun kaynağı otomobil egzoz dumanıdır. Ancak metalurji tesisleri, özellikle de bakır izabe tesisleri, çevre kirliliğinin ana kaynağı olmaya devam ediyor. Ve burada liderler var. Sverdlovsk bölgesi topraklarında ülkedeki en büyük kurşun emisyonu kaynaklarından 3'ü var: Krasnouralsk, Kirovograd ve Revda şehirlerinde.
Stalinist sanayileşme yıllarında inşa edilen ve 1932'den kalma ekipmanlar kullanılarak inşa edilen Krasnouralsk bakır izabe tesisinin bacaları, her yıl 34.000 nüfuslu şehre 150-170 ton kurşun fışkırtıyor ve her şeyi kurşun tozuyla kaplıyor.
Krasnouralsk toprağındaki kurşun konsantrasyonu 42,9 ila 790,8 mg/kg arasında değişmektedir ve izin verilen maksimum MPC konsantrasyonu = 130 μ/kg'dır. Komşu bir köyün su şebekesinden su örnekleri. Yeraltı su kaynağıyla beslenen Oktyabrsky, izin verilen maksimum konsantrasyonu iki kata kadar aştı.
Çevredeki kurşun kirliliği insan sağlığını etkilemektedir. Kurşuna maruz kalmak kadın ve erkek üreme sistemini bozar. Hamile ve doğurganlık çağındaki kadınlar için kandaki yüksek kurşun seviyeleri özel bir tehlike oluşturur, çünkü kurşunun etkisi altında adet fonksiyonu bozulur, kurşunun plasenta yoluyla nüfuz etmesi nedeniyle erken doğumlar, düşükler ve fetal ölüm daha sık görülür. bariyer. Yeni doğan bebeklerin ölüm oranı yüksektir.
Kurşun zehirlenmesi küçük çocuklar için son derece tehlikelidir; beyin ve sinir sisteminin gelişimini etkiler. 4 yaş ve üzeri 165 Krasnouralsk çocuğunun testleri, %75,7'sinde zihinsel gelişimde önemli bir gecikme olduğunu ve incelenen çocukların %6,8'inde zeka geriliği de dahil olmak üzere zihinsel gerilik bulunduğunu ortaya çıkardı.
Okul öncesi çağdaki çocuklar, sinir sistemleri gelişme aşamasında olduğundan kurşunun zararlı etkilerine karşı en duyarlı olanlardır. Düşük dozlarda bile kurşun zehirlenmesi entelektüel gelişimde, dikkatte ve konsantre olma yeteneğinde azalmaya, okumada gecikmeye neden olur ve çocuğun davranışında saldırganlık, hiperaktivite ve diğer sorunların gelişmesine yol açar. Bu gelişimsel anormallikler uzun süreli ve geri döndürülemez olabilir. Düşük doğum ağırlığı, bodurluk ve işitme kaybı da kurşun zehirlenmesinden kaynaklanmaktadır. Yüksek dozda zehirlenme zeka geriliğine, komaya, kasılmalara ve ölüme neden olur.
Rus uzmanlar tarafından yayınlanan bir raporda, kurşun kirliliğinin tüm ülkeyi kapsadığı ve eski Sovyetler Birliği'nde son yıllarda gün yüzüne çıkan çok sayıda çevre felaketinden biri olduğu belirtiliyor. Rusya topraklarının çoğu, ekosistemin normal işleyişi için kritik yükü aşan kurşun birikiminden kaynaklanan bir yüke maruz kalıyor. Onlarca şehirde hava ve topraktaki kurşun konsantrasyonları izin verilen maksimum konsantrasyonlara karşılık gelen değerleri aşıyor.
İzin verilen maksimum konsantrasyonu aşan en yüksek kurşun hava kirliliği seviyesi Komsomolsk-on-Amur, Tobolsk, Tyumen, Karabaş, Vladimir, Vladivostok şehirlerinde gözlendi.
Karasal ekosistemlerin bozulmasına yol açan maksimum kurşun birikimi Moskova, Vladimir, Nizhny Novgorod, Ryazan, Tula, Rostov ve Leningrad bölgelerinde gözlenmektedir.
Sabit kaynaklar, çeşitli bileşikler formunda 50 tondan fazla kurşunun su kütlelerine boşaltılmasından sorumludur. Aynı zamanda 7 akü fabrikası yılda 35 ton kurşunu kanalizasyon sistemine boşaltıyor. Rusya'daki su kütlelerine kurşun deşarjının dağılımının analizi, Leningrad, Yaroslavl, Perm, Samara, Penza ve Oryol bölgelerinin bu tür yükte lider olduğunu gösteriyor.
Ülkenin kurşun kirliliğini azaltmak için acil önlemlere ihtiyacı var, ancak şimdilik Rusya'daki ekonomik kriz çevre sorunlarının gölgesinde kalıyor. Uzun süredir devam eden bir sanayi bunalımı içinde olan Rusya, geçmişteki kirliliği temizleme araçlarından yoksun, ancak ekonomi toparlanmaya başlarsa ve fabrikalar çalışmaya dönerse kirlilik daha da kötüleşebilir.
Eski SSCB'nin en kirli 10 şehri
(Metaller belirli bir şehir için öncelik düzeyine göre azalan sırada listelenir)
| 1. Rudnaya Pristan (Primorie bölgesi) | kurşun, çinko, bakır, manganez+vanadyum, manganez. |
| 2. Belovo (Kemerovo bölgesi) | çinko, kurşun, bakır, nikel. |
| 3. Revda (Sverdlovsk bölgesi) | bakır, çinko, kurşun. |
| 4. Magnitogorsk | nikel, çinko, kurşun. |
| 5. Glubokoe (Beyaz Rusya) | bakır, kurşun, çinko. |
| 6. Ust-Kamenogorsk (Kazakistan) | çinko, bakır, nikel. |
| 7. Dalnegorsk (Primorsky Bölgesi) | kurşun, çinko. |
| 8. Monchegorsk (Murmansk bölgesi) | nikel. |
| 9. Alaverdi (Ermenistan) | bakır, nikel, kurşun. |
| 10.Konstantinovka (Ukrayna) | kurşun, cıva. |
4. Toprak hijyeni. Atık bertarafı.
Şehirlerde ve diğer yerleşim yerlerinde ve bunların çevresinde bulunan toprak, ekolojik dengenin korunmasında önemli rol oynayan doğal, biyolojik açıdan değerli topraktan uzun süredir farklıdır. Şehirlerdeki toprak, şehrin havası ve hidrosferiyle aynı zararlı etkilere maruz kalıyor, dolayısıyla her yerde önemli ölçüde bozulma meydana geliyor. Biyosferin ana bileşenlerinden biri (hava, su, toprak) ve biyolojik çevre faktörü olarak önemi sudan bile daha önemli olmasına rağmen toprak hijyenine yeterince önem verilmiyor, çünkü ikincisinin miktarı (öncelikle toprağın kalitesi) yeraltı suyu) toprağın durumuna göre belirlenir ve bu faktörleri birbirinden ayırmak mümkün değildir. Toprak biyolojik olarak kendi kendini temizleme yeteneğine sahiptir: toprakta, içine giren atıkların parçalanması ve mineralleşmesi meydana gelir; Sonuçta toprak, kaybedilen mineralleri kendi pahasına telafi eder.
