Тяжелые металлы

В России выявлено 730 га почв, загрязненных тяжелыми металлами. Самыми мощными источниками загрязнения почвы тяжелыми металлами являются крупные комбинаты цветной металлургии (кадмий – Cd, свинец – Pb, цинк – Zn, марганец – Mn, хром – Cr, молибден – Mo, кобальт – Co, бериллий – Bi и др.). Большая ответственность за загрязнение тяжелыми металлами лежит на энергетике. Загрязнителями являются также машиностроение, химическое производство, производство стройматериалов и, наконец, мобильный источник загрязнений – автотранспорт (в основном свинец, который входит в состав антидетонационной присадки).

В десятках городов вблизи металлургических предприятий обнаружены тяжелые металлы в количестве равном или превышающем ПДК. По суммарному индексу почвенного покрова первое место занимает Рудная Пристань (Приморский край), где расположен завод по выплавке свинца. Здесь содержание свинца в почве составляет 300 ПДК. В Белово (Кемеровская область) его содержание составляет 50 ПДК, в Ревде (Свердловская область) – 5 ПДК. Превышение ПДК подвижных форм свинца в 40 и более раз зафиксированы в почвах Новосибирска и Томска.

В Московской области, в Горках Ленинских фиксируется превышение содержания кадмия выше фонового в 70-100 раз, в районе Серпухова – в 70 раз. В почвах Владивостока и вокруг Каспийского моря фиксируется превышение ПДК по меди в 10 раз. Вокруг Иркутского и Братского алюминиевых заводов содержание валовой формы фтора в почвах пятикилометровой зоны выше фонового уровня в 13 и 19 раз, соответственно, а максимальное – в 58 и 156 раз, соответственно. Такие примеры можно продолжать многократно. Столь высокие уровни загрязнения очень опасны и для людей и животных, и для растений. Возьмем свинец. У свинца четко выражена тенденция к накоплению в почве, так как его ионы малоподвижны даже при низких значениях pH.

Растения более устойчивы по отношению к свинцу, чем люди и животные, поэтому в регионах с высоким уровнем загрязнения необходимо тщательно следить за содержанием свинца в продуктах питания. У животных на пастбищах первые признаки отравления наблюдаются при суточной дозе около 50 мг Pb на кг сухого сена. Для людей предельно допустимая концентрация, например, при употреблении салата составляет 7,5 мг Pb на 1 кг листьев. В то же время в сене, в одном из загрязненных районов Германии, содержание Pb составляло 6700 мг на 1 кг сухого сена.

Кадмий попадает в почву в меньших количествах, чем свинец. Ионы Cd в почве более подвижны, а его соединения с гуминовыми кислотами менее устойчивы, то есть его накопление протекает значительно медленнее. Устойчивое соединение – карбонат Cd образуется только при pH > 8,0. И это к счастью, поскольку кадмий является сильным токсином.

Подвижность ионов меди еще выше, чем подвижность ионов кадмия. Это создает благоприятные условия для усвоения меди растениями. Хотя медь в следовых концентрациях считается необходимой для жизнедеятельности, у растений токсические эффекты проявляются при содержании Cu равном 20 мг на 1 кг сухого вещества. Медь оказывает токсическое действие на микроорганизмы, при этом достаточна концентрация около 0,1 мг/л.

По мнению немецких специалистов, загрязнение почв в Европе медью можно рассматривать как критическое.

Еще один пример с цинком. Это распространенный в технике металл и в почву он может поступать в больших количествах. При значениях pH более 6,0, цинк быстро накапливается в почвах, в лесных же более кислых почвах он быстро вымывается, поскольку его растворимость увеличивается.

Для растений токсический эффект создается при содержании около 200 мг на 1 кг сухого материала. Организм человека достаточно устойчив к цинку и опасность отравления сельскохозяйственными продуктами, содержащими цинк, невелика. Однако от превышения содержания цинка в почве страдают многие виды растений.

Как видно, решающую роль в накоплении и удержании тяжелых металлов в почве играет ее состав и pH, то есть кислотность почвы.

Основными последствиями воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье человек являются следующие:

1. свинец (Pb) – разрушение костных тканей, задержка синтеза протеина в крови, нарушение нервной системы и почек;

2. кадмий (Cd) – церроз печени, нарушение функций почек, протеинурия;

3. медь (Cu) – органические изменения в тканях, распад костной ткани, гепатит;

4. мышьяк (As) – раковые заболевания кожи, интоксикация, периферические невриты;

5. ртуть (Hg) – нервно-паралитические расстройства, на рушения функций желудочно-кишечного тракта, почек, изменения в хромосомах.

Как бороться с попаданием тяжелых металлов в почву:

1. совершенствование технологий;

2. фильтрация выбросов предприятий в атмосферу;

3. прекращение добычи природных ресурсов в открытых карьерах.

Дата добавления: 2015-08-13