Ծանր մետաղների շարժական ձևերը հողում. Համառոտ Ծանր մետաղներ հողում

12.10.2019

ծանր մետաղների բույսերի հող

Հողերում ՀՄ-ների պարունակությունը, ինչպես հաստատվել է բազմաթիվ հետազոտողների կողմից, կախված է սկզբնական ապարների բաղադրությունից, որոնց զգալի բազմազանությունը կապված է տարածքների զարգացման բարդ երկրաբանական պատմության հետ (Կովդա, 1973): Հող առաջացնող ապարների քիմիական բաղադրությունը, որը ներկայացված է ապարների եղանակային արգասիքներով, կանխորոշված է սկզբնական ապարների քիմիական կազմով և կախված է հիպերգենային փոխակերպման պայմաններից։

Վերջին տասնամյակների ընթացքում մարդկության մարդածին գործունեությունը ինտենսիվորեն ներգրավված է բնական միջավայրում ՀՄ միգրացիայի գործընթացներում: քանակները քիմիական տարրեր, տեխնոգենեզի արդյունքում մտնելով շրջակա միջավայր, որոշ դեպքերում զգալիորեն գերազանցում են իրենց բնական ընդունման մակարդակը։ Օրինակ, բնական աղբյուրներից Pb-ի համաշխարհային արտանետումը տարեկան կազմում է 12 հազար տոննա։ եւ մարդածին արտանետումները՝ 332 հազ. (Նրիագու, 1989): Բնական միգրացիոն ցիկլերի մեջ ներգրավված մարդածին հոսքերը հանգեցնում են աղտոտիչների արագ տարածմանը քաղաքային լանդշաֆտի բնական բաղադրիչներում, որտեղ նրանց փոխազդեցությունը մարդկանց հետ անխուսափելի է: ՀՄ պարունակող աղտոտիչների ծավալները տարեկան ավելանում են և վնասում բնական միջավայրին, խաթարում առկա էկոլոգիական հավասարակշռությունը և բացասաբար են անդրադառնում մարդու առողջության վրա։

ՀՄ-ի մարդածին արտանետման հիմնական աղբյուրներն են՝ ջերմային էլեկտրակայանները, մետալուրգիական ձեռնարկությունները, բազմամետաղային հանքաքարերի արդյունահանման քարհանքերը և հանքերը, տրանսպորտը, մշակաբույսերը հիվանդություններից և վնասատուներից պաշտպանելու քիմիական միջոցները, յուղն ու տարբեր թափոնները այրելը, ապակու արտադրությունը։ , պարարտանյութեր, ցեմենտ և այլն: Ամենահզոր ՀՄ հալոները հայտնվում են գունավոր և հատկապես գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկությունների շուրջ՝ մթնոլորտային արտանետումների արդյունքում (Կովալսկի, 1974; Դոբրովոլսկի, 1983; Իսրայել, 1984; Երկրաքիմիա…, 1986; Սաետ, 1987; Պանին, 2000; Կաբալա և Սինգհ, 2001): Աղտոտիչների գործողությունը տարածվում է մթնոլորտ մտնող տարրերի աղբյուրից մինչև տասնյակ կիլոմետրեր: Այսպիսով, մետաղները մթնոլորտ ընդհանուր արտանետումների 10-ից 30%-ի չափով տարածվում են արդյունաբերական ձեռնարկությունից 10 կմ և ավելի հեռավորության վրա: Միևնույն ժամանակ, նկատվում է բույսերի համակցված աղտոտում, որը բաղկացած է տերևների մակերեսին աերոզոլների և փոշու ուղղակի նստվածքից և մթնոլորտում երկարատև աղտոտվածության ընթացքում հողում կուտակված ՀՄ-ների արմատային յուրացումից (Ilyin, Syso. , 2001):

Ստորև բերված տվյալների համաձայն՝ կարելի է դատել մարդկության մարդածին գործունեության չափը. տեխնածին կապարի ներդրումը կազմում է 94-97% (մնացածը՝ բնական աղբյուրներ), կադմիումը՝ 84-89%, պղինձը՝ 56-87%, նիկելը՝ 66-75%, սնդիկը՝ 58% և այլն։ Միևնույն ժամանակ, այս տարրերի համաշխարհային մարդածին հոսքի 26-44%-ը բաժին է ընկնում Եվրոպային, և Եվրոպական տարածքնախկին ԽՍՀՄ - Եվրոպայում բոլոր արտանետումների 28-42%-ը (Վրոնսկի, 1996 թ.): Աշխարհի տարբեր շրջաններում մթնոլորտից ՀՄ-ների տեխնածին արտանետումների մակարդակը նույնը չէ և կախված է զարգացած հանքավայրերի առկայությունից, հանքարդյունաբերության և վերամշակման և արդյունաբերության արդյունաբերության զարգացման աստիճանից, տրանսպորտից, տարածքների ուրբանիզացիայից և այլն:

Տարբեր ճյուղերի մասնաբաժնի մասնակցության ուսումնասիրությունը ՀՄ արտանետումների համաշխարհային հոսքում ցույց է տալիս. պղնձի 73%-ը և կադմիումի 55%-ը կապված են պղնձի և նիկելի արտադրության ձեռնարկություններից արտանետումների հետ. Սնդիկի արտանետումների 54%-ը գալիս է ածուխի այրումից. Նիկելի 46% - նավթամթերքների այրման համար; Կապարի 86%-ը մթնոլորտ է մտնում տրանսպորտային միջոցներից (Վրոնսկի, 1996 թ.): Գյուղատնտեսությունը նաև որոշակի քանակությամբ ՀՄ է մատակարարում շրջակա միջավայրին, որտեղ օգտագործվում են թունաքիմիկատներ և հանքային պարարտանյութեր, մասնավորապես, սուպերֆոսֆատները պարունակում են զգալի քանակությամբ քրոմ, կադմիում, կոբալտ, պղինձ, նիկել, վանադիում, ցինկ և այլն։

Քիմիական, ծանր և միջուկային արդյունաբերության խողովակներով մթնոլորտ արտանետվող տարրերը նկատելի ազդեցություն են ունենում շրջակա միջավայրի վրա։ ԿիսվելՋերմային և այլ էլեկտրակայանների մթնոլորտային աղտոտվածությունը կազմում է 27%, սեւ մետալուրգիայի ձեռնարկությունները՝ 24,3%, շինանյութերի արդյունահանման և արտադրության ձեռնարկությունները՝ 8,1% (Ալեքսեև, 1987; Իլյին, 1991): ՀՄ-ները (բացառությամբ սնդիկի) հիմնականում մթնոլորտ են ներմուծվում որպես աերոզոլներ։ Մետաղների ամբողջությունը և դրանց պարունակությունը աերոզոլներում որոշվում են արդյունաբերական և էներգետիկ գործունեության մասնագիտացմամբ: Երբ այրվում են ածուխը, նավթը և թերթաքարերը, այդ վառելիքներում պարունակվող տարրերը ծխի հետ միասին մտնում են մթնոլորտ։ Այսպիսով, ածուխը պարունակում է ցերիում, քրոմ, կապար, սնդիկ, արծաթ, անագ, տիտան, ինչպես նաև ուրան, ռադիում և այլ մետաղներ։

Շրջակա միջավայրի ամենաէական աղտոտումը պայմանավորված է հզոր ջերմային կայաններով (Maistrenko et al., 1996): Ամեն տարի միայն ածուխ այրելիս մթնոլորտ է արտանետվում 8700 անգամ ավելի շատ սնդիկ, քան կարող է ներառվել բնական կենսաերկրաքիմիական ցիկլում, 60 անգամ ավելի շատ ուրան, 40 անգամ ավելի շատ կադմիում, 10 անգամ ավելի շատ իտրիում և ցիրկոնիում և 3-4 անգամ ավելի շատ: անագ. Մթնոլորտը աղտոտող կադմիումի, սնդիկի, անագի, տիտանի և ցինկի 90%-ը մտնում է այնտեղ, երբ այրվում է ածուխը: Սա մեծապես ազդում է Բուրյաթիայի Հանրապետության վրա, որտեղ ածուխ օգտագործող էներգետիկ ընկերությունները օդի ամենամեծ աղտոտողներն են: Դրանցից (ըստ ընդհանուր արտանետումների մեջ ունեցած ներդրման) առանձնանում են Gusinoozerskaya GRES (30%) և CHPP-1 Ulan-Ude-ի (10%)։

Մթնոլորտային օդի և հողի զգալի աղտոտումը տեղի է ունենում տրանսպորտի պատճառով։ Արդյունաբերական ձեռնարկություններից փոշու և գազի արտանետումների մեջ պարունակվող ՀՄ-ների մեծ մասը, որպես կանոն, ավելի լուծվող են, քան բնական միացությունները (Bol'shakov et al., 1993): ՀՄ–ների ամենաակտիվ աղբյուրներից առանձնանում են խոշոր արդյունաբերական քաղաքները։ Մետաղները համեմատաբար արագ են կուտակվում քաղաքների հողերում և ծայրաստիճան դանդաղ հեռացվում դրանցից՝ ցինկի կիսատ կյանքը մինչև 500 տարի է, կադմիումը՝ մինչև 1100 տարի, պղինձը՝ մինչև 1500 տարի, կապարը՝ մինչև մի քանի հազար տարի։ (Maistrenko et al., 1996): Աշխարհի շատ քաղաքներում ՀՄ աղտոտման բարձր տեմպերը հանգեցրել են հողերի հիմնական ագրոէկոլոգիական ֆունկցիաների խաթարմանը (Orlov et al., 1991; Kasimov et al., 1995): Այս տարածքների մոտ սննդի համար օգտագործվող գյուղատնտեսական բույսերի աճեցումը պոտենցիալ վտանգավոր է, քանի որ մշակաբույսերը կուտակում են չափազանց մեծ քանակությամբ HMs, ինչը կարող է հանգեցնել մարդկանց և կենդանիների տարբեր հիվանդությունների:

Ըստ մի շարք հեղինակների (Իլյին և Ստեպանովա, 1979; Զիրին, 1985; Գորբատով և Զիրին, 1987 և այլն), ավելի ճիշտ է գնահատել ՀՄ-ներով հողի աղտոտվածության աստիճանը դրանց առավել կենսահասանելի շարժական ձևերի պարունակությամբ: Այնուամենայնիվ, ՀՄ-ների մեծ մասի շարժական ձևերի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիաները (MPC) դեռ չեն մշակվել: Հետևաբար, դրանց բովանդակության մակարդակի վերաբերյալ գրական տվյալները, որոնք հանգեցնում են շրջակա միջավայրի անբարենպաստ հետևանքների, կարող են համեմատության չափանիշ ծառայել:

Ստորև ներկայացված է Կարճ նկարագրությունմետաղների հատկությունները, հողերում դրանց վարքագծի առանձնահատկությունների վերաբերյալ.

Կապար (Pb): Ատոմային զանգված 207,2. Առաջնային տարրը թունավոր նյութ է: Բոլոր լուծվող կապարի միացությունները թունավոր են: Բնական պայմաններում այն գոյություն ունի հիմնականում PbS-ի տեսքով։ Clark Pb's երկրի ընդերքը 16.0 մգ/կգ (Վինոգրադով, 1957): Համեմատած այլ ՀՄ-ների, այն ամենաքիչ շարժուն է, և տարրերի շարժունակության աստիճանը զգալիորեն նվազում է, երբ հողերը կրաքարային են: Շարժական Pb-ն առկա է օրգանական նյութերով բարդույթների տեսքով (60 - 80% շարժական Pb): Բարձր pH արժեքների դեպքում կապարը քիմիապես ամրագրվում է հողում հիդրօքսիդի, ֆոսֆատի, կարբոնատի և Pb-օրգանական կոմպլեքսների տեսքով (Ցինկ և կադմիում…, 1992; Heavy…, 1997):

Հողերում կապարի բնական պարունակությունը ժառանգված է մայր ապարներից և սերտորեն կապված է դրանց հանքաբանական և քիմիական կազմի հետ (Beus et al., 1976; Kabata-Pendias, Pendias, 1989): Այս տարրի միջին կոնցենտրացիան աշխարհի հողերում հասնում է, ըստ տարբեր գնահատականների, 10-ից (Saet et al., 1990) մինչև 35 մգ/կգ (Bowen, 1979): Ռուսաստանում հողերի համար կապարի MPC-ն համապատասխանում է 30 մգ/կգ (Ուսուցողական…, 1990), Գերմանիայում՝ 100 մգ/կգ (Kloke, 1980):

Հողերում կապարի բարձր կոնցենտրացիան կարող է կապված լինել ինչպես բնական երկրաքիմիական անոմալիաների, այնպես էլ մարդածին ազդեցության հետ: Տեխնածին աղտոտվածության դեպքում տարրի ամենաբարձր կոնցենտրացիան, որպես կանոն, հանդիպում է հողի վերին շերտում։ Արդյունաբերական որոշ տարածքներում այն հասնում է 1000 մգ/կգ-ի (Դոբրովոլսկի, 1983), իսկ Արևմտյան Եվրոպայի գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկությունների շուրջ հողերի մակերեսային շերտում՝ 545 մգ/կգ (Rautse, Kyrstya, 1986)։

Ռուսաստանում հողերում կապարի պարունակությունը զգալիորեն տարբերվում է՝ կախված հողի տեսակից, արդյունաբերական ձեռնարկությունների մոտիկությունից և բնական երկրաքիմիական անոմալիաներից։ Բնակելի տարածքների հողերում, հատկապես կապար պարունակող արտադրանքի օգտագործման և արտադրության հետ կապված հողերում, այս տարրի պարունակությունը հաճախ տասնյակ կամ ավելի անգամ գերազանցում է MPC-ն (Աղյուսակ 1.4): Ըստ նախնական գնահատականների՝ երկրի տարածքի մինչև 28%-ը հողում ունի Pb պարունակություն՝ միջինը ֆոնային մակարդակից ցածր, իսկ 11%-ը կարող է դասակարգվել որպես ռիսկային գոտի։ Միևնույն ժամանակ, Ռուսաստանի Դաշնությունում կապարով հողի աղտոտման խնդիրը հիմնականում բնակելի տարածքների խնդիրն է (Snakin et al., 1998):

Կադմիում (Cd): Ատոմային զանգված 112,4. Կադմիումը քիմիական հատկություններով նման է ցինկին, բայց դրանից տարբերվում է թթվային միջավայրում ավելի մեծ շարժունակությամբ և բույսերի համար ավելի լավ հասանելիությամբ: Հողի լուծույթում մետաղը առկա է Cd2+-ի տեսքով և առաջացնում է բարդ իոններ և օրգանական քելատներ։ Մարդածին ազդեցության բացակայության դեպքում հողերում տարրի պարունակությունը որոշող հիմնական գործոնը մայր ապարներն են (Վինոգրադով, 1962; Մինեև և այլք, 1981; Դոբրովոլսկի, 1983; Իլյին, 1991; Ցինկ և կադմիում ..., 1992; Կադմիում: Էկոլոգիական ..., 1994): Կադմիումի Կլարկը լիթոսֆերայում 0.13 մգ/կգ (Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989): Հողաստեղծ ապարներում մետաղի միջին պարունակությունը կազմում է. ): Արևմտյան Սիբիրի չորրորդական հանքավայրերում կադմիումի կոնցենտրացիան տատանվում է 0,01-0,08 մգ/կգ սահմաններում։

Հողի մեջ կադմիումի շարժունակությունը կախված է շրջակա միջավայրից և ռեդոքսային ներուժից (Heavy…, 1997):

Աշխարհի հողերում կադմիումի միջին պարունակությունը 0,5 մգ/կգ է (Saet et al., 1990): Նրա կոնցենտրացիան Ռուսաստանի եվրոպական մասի հողային ծածկույթում կազմում է 0,14 մգ/կգ՝ ցախոտ-պոդզոլային հողում, 0,24 մգ/կգ՝ չեռնոզեմում (Ցինկ և կադմիում…, 1992 թ.), 0,07 մգ/կգ՝ հիմնականում: Արևմտյան Սիբիրի հողերի տեսակները (Իլյին, 1991): Կադմիումի մոտավոր թույլատրելի պարունակությունը (AEC) ավազոտ և սու ավազոտ հողՌուսաստանում այն 0,5 մգ/կգ է, Գերմանիայում կադմիումի ՍԹԿ–ն 3 մգ/կգ է (Kloke, 1980)։

Հողի աղտոտումը կադմիումով համարվում է ամենավտանգավոր բնապահպանական երևույթներից մեկը, քանի որ այն կուտակվում է նորմայից բարձր բույսերում՝ նույնիսկ հողի աննշան աղտոտման դեպքում (Kadmii…, 1994; Ovcharenko, 1998): Հողի վերին շերտում կադմիումի ամենաբարձր կոնցենտրացիաները դիտվում են հանքարդյունաբերական տարածքներում՝ մինչև 469 մգ/կգ (Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989 թ.), ցինկի ձուլարանների շուրջ նրանք հասնում են 1700 մգ/կգ-ի (Rautse, Kyrstya, 1986)։

Ցինկ (Zn). Ատոմային զանգված 65,4. Նրա կլարքը երկրակեղևում 83 մգ/կգ է։ Ցինկը կենտրոնացված է կավե հանքավայրերում և թերթաքարերում 80-ից մինչև 120 մգ/կգ (Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989 թ.), Ուրալի դելյուվիալ, լյեսանման և կարբոնատային կավային հանքավայրերում, Արևմտյան Սիբիրի կավերում՝ 60-ից մինչև 80 մգ/կգ:

Հողերում Zn-ի շարժունակության վրա ազդող կարևոր գործոններն են կավե միներալների պարունակությունը և pH արժեքը: PH-ի աճով տարրը անցնում է օրգանական բարդույթների և կապվում է հողի հետ: Ցինկի իոնները նույնպես կորցնում են իրենց շարժունակությունը՝ մտնելով մոնտմորիլլոնիտի բյուրեղային ցանցի միջփաթեթային տարածություններ։ Օրգանական նյութերի հետ Zn-ը ձևավորում է կայուն ձևեր, հետևաբար շատ դեպքերում այն կուտակվում է հողի հորիզոններում՝ հումուսի բարձր պարունակությամբ և տորֆի մեջ։

Հողերում ցինկի ավելացման պատճառ կարող են լինել ինչպես բնական երկրաքիմիական անոմալիաները, այնպես էլ տեխնածին աղտոտումը: Դրա ստացման հիմնական մարդածին աղբյուրները հիմնականում գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկություններն են։ Այս մետաղով հողի աղտոտումը որոշ տարածքներում հանգեցրել է հողի վերին շերտում դրա չափազանց բարձր կուտակմանը՝ մինչև 66400 մգ/կգ։ Այգու հողերում կուտակվում է մինչև 250 և ավելի մգ/կգ ցինկ (Kabata-Pendias, Pendias, 1989): Ավազի և ավազոտ կավային հողերի համար ցինկի AEC-ը 55 մգ/կգ է, գերմանացի գիտնականները խորհուրդ են տալիս MPC 100 մգ/կգ (Kloke, 1980):

Պղինձ (Cu). Ատոմային զանգված 63,5. Քլարկը երկրակեղևում 47 մգ/կգ (Վինոգրադով, 1962): Քիմիապես պղինձը ոչ ակտիվ մետաղ է։ Cu պարունակության արժեքի վրա ազդող հիմնարար գործոնը նրա կոնցենտրացիան հող ձևավորող ապարներում է (Goryunova et al., 2001): Վառ ապարներից տարրի ամենամեծ քանակությունը կուտակում են հիմնական ապարները՝ բազալտները (100-140 մգ/կգ) և անդեզիտները (20-30 մգ/կգ): Պղնձով պակաս հարուստ են ծածկող և լյոսանման կավերը (20-40 մգ/կգ): Դրա ամենացածր պարունակությունը նշվում է ավազաքարերում, կրաքարերում և գրանիտներում (5-15 մգ/կգ) (Կովալսկի, Անդրիյանովա, 1970; Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989): Նախկին ԽՍՀՄ տարածքի եվրոպական մասի կավերում մետաղի կոնցենտրացիան հասնում է 25 մգ/կգ-ի (Մալգին, 1978; Կովդա, 1989), լյոսանման կավերում՝ 18 մգ/կգ (Կովդա, 1989)։ Ալթայի լեռների ավազոտ և ավազոտ հողաստեղծ ապարներում կուտակվում է միջինը 31 մգ/կգ պղինձ (Մալգին, 1978), Արևմտյան Սիբիրի հարավում՝ 19 մգ/կգ (Իլյին, 1973)։

Հողերում պղինձը թույլ միգրացիոն տարր է, թեև շարժական ձևի պարունակությունը բավականին բարձր է։ Շարժական պղնձի քանակությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից՝ մայր ապարի քիմիական և հանքաբանական բաղադրությունից, հողի լուծույթի pH-ից, օրգանական նյութերի պարունակությունից և այլն (Վինոգրադով, 1957; Պեյվ, 1961; Կովալսկի և Անդրիյանովա, 1970; Ալեքսեև, 1987 և այլն): Հողի մեջ պղնձի ամենամեծ քանակությունը կապված է երկաթի, մանգանի, երկաթի և ալյումինի հիդրօքսիդների և հատկապես վերմիկուլիտ մոնտմորիլոնիտի օքսիդների հետ։ Հումիկ և ֆուլվիկ թթուները կարողանում են պղնձի հետ կայուն բարդույթներ ստեղծել։ 7-8 pH-ի դեպքում պղնձի լուծելիությունն ամենացածրն է։

Աշխարհի հողերում պղնձի միջին պարունակությունը 30 մգ/կգ է (Բոուեն, 1979)։ Արդյունաբերական աղտոտման աղբյուրների մոտ որոշ դեպքերում նկատվում է հողի աղտոտում պղնձով մինչև 3500 մգ/կգ (Kabata-Pendias, Pendias, 1989): Մետաղի միջին պարունակությունը կենտրոնական և հարավային շրջաններնախկին ԽՍՀՄ-ը 4,5-10,0 մգ/կգ է, Արևմտյան Սիբիրի հարավը՝ 30,6 մգ/կգ (Իլյին, 1973), Սիբիրը և Հեռավոր Արևելքը՝ 27,8 մգ/կգ (Makeev, 1973): Պղնձի MPC-ն Ռուսաստանում 55 մգ/կգ է (Ուսուցողական ..., 1990 թ.), APC-ն ավազոտ և ավազակավային հողերի համար՝ 33 մգ/կգ (Control ..., 1998), Գերմանիայում՝ 100 մգ/կգ (Kloke, 1980):

Նիկել (Ni). Ատոմային զանգված 58,7. Մայրցամաքային նստվածքներում այն առկա է հիմնականում սուլֆիդների և արսենիտների տեսքով, ինչպես նաև կապված է կարբոնատների, ֆոսֆատների և սիլիկատների հետ։ Երկրակեղևում գտնվող տարրի կլարքը 58 մգ/կգ է (Վինոգրադով, 1957): Ուլտրահիմնային (1400-2000 մգ/կգ) և հիմնային (200-1000 մգ/կգ) ապարները կուտակում են մետաղի ամենամեծ քանակությունը, մինչդեռ նստվածքային և թթվային ապարները պարունակում են այն շատ ավելի ցածր կոնցենտրացիաներով՝ 5-90 և 5-15 մգ/կգ, համապատասխանաբար (Reuce, Kyrstya, 1986; Kabata-Pendias and Pendias, 1989): Հողակազմ ապարների կողմից նիկելի կուտակման գործում մեծ նշանակություն ունի դրանց հատիկաչափական կազմը։ Արևմտյան Սիբիրի հողաստեղծ ապարների օրինակով երևում է, որ ավելի թեթև ապարներում դրա պարունակությունն ամենացածրն է, ծանր ապարներում՝ ամենաբարձրը. 36, ծանր կավ և կավեր - 46 (Իլյին, 2002) .

Նիկելի պարունակությունը հողերում մեծապես կախված է հող ձևավորող ապարներում այս տարրի առկայությունից (Kabata-Pendias, Pendias, 1989 թ.): Նիկելի ամենաբարձր կոնցենտրացիաները, որպես կանոն, դիտվում են կավային և կավային հողերում, հիմնային և հրաբխային ապարների վրա գոյացած և օրգանական նյութերով հարուստ հողերում։ Ni-ի բաշխումը հողի պրոֆիլում որոշվում է օրգանական նյութերի, ամորֆ օքսիդների պարունակությամբ և կավե ֆրակցիայի քանակով։

Նիկելի կոնցենտրացիայի մակարդակը հողի վերին շերտում կախված է նաև դրանց տեխնածին աղտոտվածության աստիճանից։ Զարգացած մետաղամշակման արդյունաբերություն ունեցող տարածքներում նիկելի շատ մեծ կուտակում է տեղի ունենում հողերում. Կանադայում դրա համախառն պարունակությունը հասնում է 206–26000 մգ/կգ-ի, իսկ Մեծ Բրիտանիայում շարժական ձևերի պարունակությունը հասնում է 506–600 մգ/կգ-ի։ Մեծ Բրիտանիայի, Հոլանդիայի, Գերմանիայի, կեղտաջրերի տիղմով մշակված հողերում նիկելը կուտակվում է մինչև 84–101 մգ/կգ (Կաբատա–Պենդիաս, Պենդիաս, 1989)։ Ռուսաստանում (ըստ գյուղատնտեսական հողերի 40-60%-ի հետազոտության) այս տարրով աղտոտված է հողի ծածկույթի 2,8%-ը։ Ni-ով աղտոտված հողերի տեսակարար կշիռը այլ ՀՄ-ների (Pb, Cd, Zn, Cr, Co, As և այլն) մեջ իրականում ամենակարևորն է և զիջում է միայն պղնձով աղտոտված հողերին (3.8%) (Արիստարխով և Խարիտոնովա, 2002 թ. ): Համաձայն «Բուրյացկայա» ագրոքիմիական ծառայության պետական կայանի հողի մոնիտորինգի տվյալների 1993-1997 թթ. Բուրյաթիայի Հանրապետության տարածքում նիկելի ՍԹԿ-ի ավելցուկ է գրանցվել գյուղատնտեսական նշանակության հողատարածքի հետազոտված տարածքի 1,4%-ով, որոնց թվում են Զակամենսկու հողերը (հողատարածքի 20%-ը աղտոտված է՝ 46-ը: հազար հեկտար) և Խորինսկի շրջանները (աղտոտված է հողի 11%-ը՝ 8 հազ. հա)։

Chrome (Cr): Ատոմային զանգված 52. Մեջ բնական միացություններքրոմն ունի +3 և +6 վալենտություն: Մեծ մասը Cr3+ առկա է քրոմիտ FeCr2O4 կամ սպինելների շարքի այլ միներալներում, որտեղ այն փոխարինում է Fe-ին և Al-ին, որոնց շատ մոտ է իր երկրաքիմիական հատկություններով և իոնային շառավղով։

Երկրի ընդերքում քրոմի Կլարկը `83 մգ / կգ: Նրա ամենաբարձր կոնցենտրացիաները հրային ապարների մեջ բնորոշ են ուլտրահիմնային և հիմնային (համապատասխանաբար 1600-3400 և 170-200 մգ/կգ), ավելի ցածր՝ միջին ապարների (15-50 մգ/կգ) և ամենացածրը՝ թթվային (4-25): մգ/կգ) կգ): Նստվածքային ապարներից տարրի առավելագույն պարունակությունը հայտնաբերվել է կավե նստվածքներում և թերթաքարերում (60-120 մգ/կգ), նվազագույն պարունակությունը՝ ավազաքարերում և կրաքարերում (5-40 մգ/կգ) (Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989): Տարբեր շրջանների հողաստեղծ ապարներում մետաղի պարունակությունը շատ բազմազան է։ Նախկին ԽՍՀՄ եվրոպական մասում դրա պարունակությունը առավել տարածված հողաստեղծ ապարներում, ինչպիսիք են լյոսը, լյեսանման կարբոնատը և թաղանթային կավերը միջինում կազմում է 75-95 մգ/կգ (Յակուշևսկայա, 1973): Արևմտյան Սիբիրի հողաստեղծ ապարները պարունակում են միջինը 58 մգ/կգ Cr, և դրա քանակությունը սերտորեն կապված է ապարների գրանուլոմետրիկ կազմի հետ՝ ավազոտ և ավազակավային ապարներ՝ 16 մգ/կգ, և միջին կավային և կավե ապարներ։ - մոտ 60 մգ/կգ (Ilyin, Syso, 2001):

Հողերում քրոմի մեծ մասը առկա է Cr3+ տեսքով։ Թթվային միջավայրում Cr3+ իոնը իներտ է, pH 5,5-ի դեպքում այն գրեթե ամբողջությամբ նստում է: Cr6+ իոնը չափազանց անկայուն է և հեշտությամբ մոբիլիզացվում է ինչպես թթվային, այնպես էլ ալկալային հողերում: Կավերի կողմից քրոմի կլանումը կախված է միջավայրի pH-ից. pH-ի աճի դեպքում Cr6+-ի կլանումը նվազում է, իսկ Cr3+-ը՝ ավելանում: Հողի օրգանական նյութերը խթանում են Cr6+-ի կրճատումը Cr3+:

Քրոմի բնական պարունակությունը հողերում հիմնականում կախված է նրա կոնցենտրացիայից հող ձևավորող ապարներում (Kabata-Pendias, Pendias, 1989; Krasnokutskaya et al., 1990), իսկ հողի պրոֆիլի երկայնքով բաշխումը կախված է հողի ձևավորման առանձնահատկություններից. մասնավորապես՝ գենետիկական հորիզոնների հատիկաչափական կազմի վրա։ Հողերում քրոմի միջին պարունակությունը 70 մգ/կգ է (Bowen, 1979): Տարրի ամենաբարձր պարունակությունը դիտվում է այս մետաղով հարուստ հիմնային և հրաբխային ապարների վրա առաջացած հողերում։ ԱՄՆ-ի հողերում Cr-ի միջին պարունակությունը 54 մգ/կգ է, Չինաստանը՝ 150 մգ/կգ (Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989 թ.), Ուկրաինան՝ 400 մգ/կգ (Բեսպամյատնով, Կրոտով, 1985 թ.)։ Ռուսաստանում նրա բարձր կոնցենտրացիաները հողերում բնական պայմաններում պայմանավորված են հողաստեղծ ապարների հարստացմամբ։ Կուրսկի չեռնոզեմները պարունակում են 83 մգ/կգ քրոմ, մոսկովյան շրջանի սխտորպոդզոլային հողերը՝ 100 մգ/կգ։ Ուրալի հողերը, որոնք առաջացել են սերպենտինիտների վրա, պարունակում են մինչև 10000 մգ/կգ մետաղ, իսկ Արևմտյան Սիբիրում՝ 86–115 մգ/կգ (Յակուշևսկայա, 1973; Krasnokutskaya et al., 1990; Ilyin and Syso, 2001):

Շատ զգալի է մարդածին աղբյուրների ներդրումը քրոմի մատակարարման գործում: Քրոմի մետաղը հիմնականում օգտագործվում է քրոմապատման համար՝ որպես լեգիրված պողպատների բաղադրիչ: Հողի աղտոտվածությունը Cr-ով նկատվել է ցեմենտի գործարաններից, երկաթ-քրոմ խարամի աղբավայրերից, նավթավերամշակման գործարաններից, գունավոր և գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկություններից, գյուղատնտեսության մեջ արդյունաբերական կեղտաջրերի տիղմի, հատկապես կաշեգործարանների և հանքային պարարտանյութերի արտանետումների պատճառով: Տեխնածին աղտոտված հողերում քրոմի ամենաբարձր կոնցենտրացիաները հասնում են 400 և ավելի մգ/կգ-ի (Կաբատա-Պենդիաս, Պենդիաս, 1989), ինչը հատկապես բնորոշ է մեծ քաղաքներին (Աղյուսակ 1.4): Բուրյաթիայում, 1993-1997 թվականներին Բուրյացկայայի պետական ագրոքիմիական սպասարկման կայանի կողմից իրականացված հողերի մոնիտորինգի տվյալների համաձայն, 22 հազար հեկտարը աղտոտված է քրոմով: MPC-ի 1,6-1,8 անգամ գերազանցումներ են գրանցվել Ջիդա (6,2 հազար հա), Զակամենսկի (17,0 հազար հա) և Տունկինսկի (14,0 հազար հա) շրջաններում:

Հողը երկրի մակերեսն է, որն ունի հատկություններ, որոնք բնութագրում են ինչպես կենդանի, այնպես էլ անշունչ բնություն.

Հողը ընդհանուրի ցուցիչ է։Աղտոտվածությունը հող է մտնում տեղումներ, մակերեսային թափոններ. Դրանք հողաշերտ են ներմուծվում նաև հողի ապարներով և ստորերկրյա ջրերով։

Ծանր մետաղների խումբը ներառում է բոլորը, որոնց խտությունը գերազանցում է երկաթի խտությունը։ Այս տարրերի պարադոքսն այն է, որ դրանք անհրաժեշտ են որոշակի քանակությամբ բույսերի և օրգանիզմների բնականոն գործունեությունը ապահովելու համար:

Բայց դրանց ավելցուկը կարող է հանգեցնել լուրջ հիվանդության և նույնիսկ մահվան: Սննդի ցիկլը վնասակար միացությունների ներթափանցում է մարդու օրգանիզմ և հաճախ մեծ վնաս է հասցնում առողջությանը։

Ծանր մետաղներով աղտոտման աղբյուրներն են. Կա մեթոդ, որով հաշվարկվում է մետաղի թույլատրելի պարունակությունը։ Սա հաշվի է առնում մի քանի մետաղների ընդհանուր արժեքը Zc.

թույլատրելի;
չափավոր վտանգավոր;
բարձր վտանգավոր;
չափազանց վտանգավոր.

Հողի պաշտպանությունը շատ կարևոր է. Մշտական վերահսկողությունն ու մոնիտորինգը թույլ չի տալիս աղտոտված հողերում գյուղատնտեսական մթերքներ աճեցնել և անասուններ արածեցնել։

Հողը աղտոտող ծանր մետաղներ

Ծանր մետաղների վտանգի երեք դաս կա. Համաշխարհային կազմակերպությունԱռողջապահությունը ամենավտանգավորն է համարում կապարով, սնդիկով և կադմիումով վարակվածությունը։Բայց ոչ պակաս վնասակար է այլ տարրերի բարձր կոնցենտրացիան։

Մերկուրի

Հողի աղտոտումը սնդիկով տեղի է ունենում թունաքիմիկատների, կենցաղային տարբեր թափոնների, օրինակ՝ լյումինեսցենտային լամպերի և վնասված չափիչ գործիքների տարրերի ներթափանցմամբ:

Պաշտոնական տվյալներով՝ սնդիկի տարեկան արտանետումը կազմում է ավելի քան հինգ հազար տոննա։ Սնդիկը կարող է ներթափանցել մարդու օրգանիզմ աղտոտված հողից:

Եթե դա տեղի է ունենում կանոնավոր կերպով, կարող են առաջանալ բազմաթիվ օրգանների, այդ թվում՝ նյարդային համակարգի աշխատանքի ծանր խանգարումներ։

Ոչ պատշաճ բուժման դեպքում հնարավոր է մահացու ելք:

Առաջնորդել

Կապարը շատ վտանգավոր է մարդու և բոլոր կենդանի օրգանիզմների համար։

Այն չափազանց թունավոր է։ Երբ արդյունահանվում է մեկ տոննա կապար, քսանհինգ կիլոգրամ արտանետվում է շրջակա միջավայր: Արտանետվող գազերի արտանետմամբ հող է մտնում մեծ քանակությամբ կապար։

Երթուղիների երկայնքով հողի աղտոտվածության գոտին շուրջ երկու հարյուր մետր է: Հողի մեջ կապարը կլանվում է մարդկանց և կենդանիների կողմից ուտվող բույսերի կողմից, ներառյալ անասունները, որոնց միսը նույնպես մեր ճաշացանկում է: Կապարի ավելցուկը ազդում է կենտրոնական նյարդային համակարգի, ուղեղի, լյարդի և երիկամների վրա:Այն վտանգավոր է իր քաղցկեղածին և մուտագեն ազդեցությամբ։

Կադմիում

Հսկայական վտանգմարդու մարմնի համար հողի աղտոտումն է կադմիումով: Ընդունելիս այն առաջացնում է կմախքի դեֆորմացիա, թերաճություն երեխաների մոտ և ուժեղ ցավմեջքին։

Պղինձ և ցինկ

Այս տարրերի բարձր կոնցենտրացիան հողում առաջացնում է աճի դանդաղում և բույսերի պտղաբերության վատթարացում, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է բերքատվության կտրուկ նվազմանը: Մարդկանց մոտ փոփոխություններ են տեղի ունենում ուղեղում, լյարդում և ենթաստամոքսային գեղձում:

Մոլիբդեն

Մոլիբդենի ավելցուկը հանգեցնում է հոդատապի և նյարդային համակարգի վնասմանը:

Ծանր մետաղների վտանգը կայանում է նրանում, որ դրանք վատ են արտազատվում օրգանիզմից, կուտակվում դրա մեջ։ Նրանք կարող են շատ թունավոր միացություններ առաջացնել, հեշտությամբ անցնել մի միջավայրից մյուսը, չեն քայքայվել։ Միաժամանակ դրանք առաջացնում են ծանր հիվանդություններ՝ հաճախ հանգեցնելով անդառնալի հետեւանքների։

Անտիմոնիա

Առկա է որոշ հանքաքարերում:

Այն արդյունաբերական տարբեր ոլորտներում օգտագործվող համաձուլվածքների մի մասն է:

Դրա ավելցուկը հանգեցնում է ուտելու ծանր խանգարումների։

Արսեն

Հողի աղտոտման հիմնական աղբյուրը մկնդեղով այն նյութերն են, որոնք օգտագործվում են գյուղատնտեսական բույսերի վնասատուների դեմ պայքարելու համար, ինչպիսիք են թունաքիմիկատները, միջատասպանները: Մկնդեղը կուտակային թույն է, որը քրոնիկ է առաջացնում: Դրա միացությունները հրահրում են նյարդային համակարգի, ուղեղի և մաշկի հիվանդություններ։

Մանգան

Հողի և բույսերի մեջ այս տարրի բարձր պարունակություն է նկատվում։

Եթե հավելյալ քանակությամբ մանգան մտնում է հող, ապա դրա վտանգավոր ավելցուկը արագ է ստեղծվում։ Սա ազդում է մարդու մարմնի վրա նյարդային համակարգի քայքայման տեսքով:

Ոչ պակաս վտանգավոր է այլ ծանր տարրերի ավելցուկը։

Վերոհիշյալից կարելի է եզրակացնել, որ ծանր մետաղների կուտակումը հողում ծանր հետևանքներ է ունենում մարդու առողջության և ընդհանրապես շրջակա միջավայրի համար:

Ծանր մետաղներով հողի աղտոտման դեմ պայքարի հիմնական մեթոդները

Ծանր մետաղներով հողի աղտոտման դեմ պայքարի մեթոդները կարող են լինել ֆիզիկական, քիմիական և կենսաբանական: Դրանց թվում են հետևյալ մեթոդները.

Հողի թթվայնության բարձրացումը մեծացնում է հավանականությունը, հետևաբար օրգանական նյութերի և կավի, կրաքարի ներմուծումը որոշ չափով օգնում է աղտոտվածության դեմ պայքարին:
Որոշ բույսերի, օրինակ՝ երեքնուկի, ցանելը, հնձելը և հողի մակերեսից հեռացնելը զգալիորեն նվազեցնում է ծանր մետաղների կոնցենտրացիան հողում։ Բացի այդ այս մեթոդըլիովին էկոլոգիապես մաքուր է:
Ստորգետնյա ջրերի դետոքսիկացիա, դրա մղում և մաքրում.
Ծանր մետաղների լուծվող ձևերի միգրացիայի կանխատեսում և վերացում.
Որոշ առանձնապես ծանր դեպքերում պահանջվում է հողաշերտի ամբողջական հեռացում և փոխարինում նորով։

Այս բոլոր մետաղներից ամենավտանգավորը կապարն է։ Այն կուտակվելու հատկություն ունի՝ հարվածելու մարդու մարմնին։ Սնդիկը վտանգավոր չէ, եթե այն մեկ կամ մի քանի անգամ մտնի մարդու օրգանիզմ, հատկապես վտանգավոր է միայն սնդիկի գոլորշին։ Ես կարծում եմ, որ արդյունաբերական ձեռնարկությունները պետք է օգտագործեն ավելի առաջադեմ արտադրական տեխնոլոգիաներ, որոնք այնքան էլ վնասակար չեն բոլոր կենդանի արարածների համար։ Ոչ թե մեկ մարդ պետք է մտածի, այլ զանգված, հետո լավ արդյունքի կգանք։

Շրջակա միջավայրի աղտոտումից պաշտպանելը դարձել է հասարակության հրատապ խնդիրը։ Բազմաթիվ աղտոտիչների մեջ առանձնահատուկ տեղ են զբաղեցնում ծանր մետաղները։ Դրանք պայմանականորեն ներառում են 50-ից ավելի ատոմային զանգված ունեցող քիմիական տարրեր, որոնք ունեն մետաղների հատկություններ։ Քիմիական տարրերից ամենաթունավորը համարվում են ծանր մետաղները։

Հողը հիմնական միջավայրն է, որի մեջ մտնում են ծանր մետաղները, այդ թվում՝ մթնոլորտից և ջրային միջավայր. Այն նաև ծառայում է որպես մակերևութային օդի և ջրերի երկրորդային աղտոտման աղբյուր, որոնք նրանից մտնում են Համաշխարհային օվկիանոս:

Ծանր մետաղները վտանգավոր են, քանի որ ունեն կենդանի օրգանիզմներում կուտակվելու, նյութափոխանակության ցիկլում ընդգրկվելու, բարձր թունավոր օրգանամետաղական միացություններ առաջացնելու, բնական միջավայրից մյուսը տեղափոխվելիս իրենց ձևը փոխելու հատկություն՝ առանց կենսաբանական տարրալուծման։ Ծանր մետաղները մարդու մոտ առաջացնում են լուրջ ֆիզիոլոգիական խանգարումներ, տոքսիկոզ, ալերգիա, ուռուցքաբանական հիվանդություններ և բացասաբար են անդրադառնում պտղի և գենետիկական ժառանգականության վրա։

Ծանր մետաղներից կապարը, կադմիումը և ցինկը համարվում են առաջնահերթ աղտոտիչներ, հիմնականում այն պատճառով, որ շրջակա միջավայրում դրանց տեխնածին կուտակումն ընթանում է բարձր արագությամբ: Նյութերի այս խումբն ունի բարձր մերձեցում ֆիզիոլոգիապես կարևոր օրգանական միացությունների նկատմամբ։

Հողի աղտոտումը ծանր մետաղների շարժական ձևերով ամենահրատապն է, քանի որ վերջին տարիներին շրջակա միջավայրի աղտոտվածության խնդիրը սպառնալից բնույթ է ստացել։ Ստեղծված իրավիճակում անհրաժեշտ է ոչ միայն ակտիվացնել կենսոլորտում ծանր մետաղների հիմնախնդրի բոլոր ասպեկտների հետազոտությունները, այլև պարբերաբար ամփոփել արդյունքները՝ տարբեր, հաճախ թույլ փոխկապակցված ճյուղերում ստացված արդյունքներն ըմբռնելու համար։ գիտ.

Այս ուսումնասիրության առարկան Ուլյանովսկի Ժելեզնոդորոժնի շրջանի մարդածին հողերն են (Տրանսպորտնայա փողոցի օրինակով):

Հետազոտության հիմնական նպատակն է որոշել քաղաքային հողերի ծանր մետաղներով աղտոտվածության աստիճանը:

Հետազոտության նպատակներն են՝ ընտրված հողի նմուշներում pH արժեքի որոշում. պղնձի, ցինկի, կադմիումի, կապարի շարժական ձևերի կոնցենտրացիայի որոշում; ստացված տվյալների վերլուծություն և քաղաքային հողերում ծանր մետաղների պարունակությունը նվազեցնելու վերաբերյալ առաջարկություններ։

2005 թվականին նմուշներ են վերցվել Տրանսպորտնայա փողոցի երկայնքով մայրուղու երկայնքով, իսկ 2006 թվականին՝ երկաթուղային գծերի մոտ գտնվող անձնական կենցաղային հողամասերի տարածքում (նույն փողոցի երկայնքով): Նմուշները վերցվել են 0-5 սմ և 5-10 սմ խորության վրա, ընդհանուր առմամբ վերցվել է 20 նմուշ՝ յուրաքանչյուրը 500 գ քաշով:

2005 և 2006 թվականների նմուշների հետազոտված նմուշները պատկանում են չեզոք հողին: Չեզոք հողերը լուծույթներից ծանր մետաղները կլանում են ավելի շատ, քան թթվայինները: Բայց կա ծանր մետաղների շարժունակության ավելացման և ստորերկրյա ջրեր և մոտակա ջրամբարներ դրանց ներթափանցման վտանգ, երբ. թթվային անձրեւ(հետազոտված տարածքը գտնվում է Սվիյագի գետի սելավատարում), որն անմիջապես կազդի սննդային շղթաների վրա։ Այս նմուշներում նկատվում է հումուսի ցածր պարունակություն (2-4%)։ Համապատասխանաբար, չկա օրգանամետաղական կոմպլեքսներ ստեղծելու հողի ունակություն։

Cu, Cd, Zn, Pb-ի պարունակությամբ հողերի լաբորատոր հետազոտությունների հիման վրա եզրակացություններ են արվել հետազոտվող տարածքի հողերում դրանց կոնցենտրացիաների վերաբերյալ: 2005 թվականի նմուշներում հայտնաբերվել է Cu-ի MPC-ի ավելցուկ 1-1,2 անգամ, Cd-ի 6-9 անգամ, իսկ Zn-ի և Pb-ի պարունակությունը չի գերազանցել MPC-ն։ 2006 թվականին վերցված նմուշներում կենցաղային հողամասեր Cu-ի կոնցենտրացիան չի գերազանցել MPC-ն, Cd-ի պարունակությունը ավելի քիչ է, քան ճանապարհի երկայնքով վերցված նմուշներում, բայց այնուամենայնիվ գերազանցում է MPC-ն տարբեր կետերում 0,3-ից մինչև 4,6 անգամ: Zn-ի պարունակությունն ավելանում է միայն 5-րդ կետում և կազմում է 23,3 մգ/կգ հող 0-5 սմ խորության վրա (MPC 23 մգ/կգ), իսկ 5-10 սմ խորության դեպքում՝ 24,8 մգ/կգ։

Հետազոտության արդյունքների հիման վրա արվել են հետևյալ եզրակացությունները. հողերը բնութագրվում են հողային լուծույթի չեզոք ռեակցիայով. հողի նմուշները ցածր հումուսի պարունակություն ունեն. Ուլյանովսկի Ժելեզնոդորոժնի շրջանի տարածքում նկատվում է հողի աղտոտում տարբեր ինտենսիվության ծանր մետաղներով. պարզվել է, որ որոշ նմուշներում MPC-ի զգալի ավելցուկ է նկատվել, հատկապես նկատվել է կադմիումի կոնցենտրացիայի վերաբերյալ հողի ուսումնասիրություններում. Այս տարածքում հողի էկոլոգիական և աշխարհագրական վիճակը բարելավելու համար խորհուրդ է տրվում աճեցնել ծանր մետաղների կուտակիչ բույսեր և կառավարել հենց հողի էկոլոգիական հատկությունները դրա արհեստական ձևավորման միջոցով. անհրաժեշտ է համակարգված մոնիտորինգ իրականացնել և բացահայտել հանրային առողջության համար առավել աղտոտված և վտանգավոր տարածքները։

Մատենագիտական հղում

Անտոնովա Յու.Ա., Սաֆոնովա Մ.Ա. ԾԱՆՐ ՄԵՏԱՂՆԵՐԸ ՔԱՂԱՔԱՅԻՆ ՀՈՂԵՐՈՒՄ // Հիմնարար հետազոտություն. - 2007. - No 11. - P. 43-44;
URL՝ http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3676 (մուտքի ամսաթիվ՝ 03/31/2019): Ձեր ուշադրությանն ենք ներկայացնում «Բնական պատմության ակադեմիա» հրատարակչության կողմից հրատարակված ամսագրերը.

Հողի ընդհանուր աղտոտվածությունը բնութագրում է ծանր մետաղի համախառն քանակությունը: Բույսերի համար տարրերի առկայությունը որոշվում է նրանց շարժական ձևերով: Հետևաբար, ծանր մետաղների շարժական ձևերի պարունակությունը հողում. ամենակարևոր ցուցանիշը, որը բնութագրում է սանիտարահիգիենիկ իրավիճակը և որոշում ռեկուլյատիվ դետոքսիկացիոն միջոցառումների անհրաժեշտությունը։
Կախված օգտագործվող արդյունահանող նյութից. տարբեր քանակությամբծանր մետաղի շարժական ձև, որը որոշակի պայմանով կարելի է համարել բույսերի համար մատչելի։ Ծանր մետաղների շարժական ձևերի արդյունահանման համար օգտագործվում են տարբեր քիմիական միացություններ, որոնք ունեն անհավասար արդյունահանող ուժ՝ թթուներ, աղեր, բուֆերային լուծույթներ և ջուր։ Ամենատարածված արդյունահանողներն են 1N HCl և ամոնիումի ացետատի բուֆեր pH 4.8: Ներկայումս բավականաչափ փորձնական նյութ չի կուտակվել՝ բնութագրելու բույսերում տարբեր քիմիական լուծույթներով արդյունահանվող ծանր մետաղների պարունակության կախվածությունը հողում դրանց կոնցենտրացիայից։ Այս իրավիճակի բարդությունը պայմանավորված է նաև այն հանգամանքով, որ բույսերի համար ծանր մետաղի շարժական ձևի առկայությունը մեծապես կախված է հողի հատկություններից և բույսերի առանձնահատկություններից: Միևնույն ժամանակ, հողում յուրաքանչյուր տարրի վարքագիծն ունի իրեն բնորոշ հատուկ օրինաչափություններ:
Ծանր մետաղների միացությունների փոխակերպման վրա հողի հատկությունների ազդեցությունն ուսումնասիրելու համար մոդելային փորձեր են իրականացվել կտրուկ տարբեր հատկություններով հողերի հետ (Աղյուսակ 8): Օգտագործված արդյունահանողներն էին ուժեղ թթու, 1N HNO3, չեզոք աղ Ca(NO3)2, ամոնիումի ացետատի բուֆերային լուծույթ և ջուր:

9-12 աղյուսակներում բերված վերլուծական տվյալները ցույց են տալիս, որ. որ ցինկի, կապարի և կադմիումի թթվային լուծվող միացությունների պարունակությունը, անցնելով 1n HNO3-ի էքստրակտ, մոտ է հող ներմուծված դրանց քանակին: 96% Zn, որը մտել է հողը: Այս տարրերի ամուր ամրացված միացությունների թիվը կախված էր հողի բերրիության մակարդակից։ Դրանց պարունակությունը վատ մշակված ցախոտ-պոդզոլային հողում ավելի ցածր է եղել, քան մշակված և բնորոշ չեռնոզեմում:
Cd, Pb և Zn փոխանակելի միացությունների քանակը, որոնք արդյունահանվում են Ca(NO3)2 չեզոք աղի 1-n լուծույթով, մի քանի անգամ պակաս է հող ներմուծված դրանց զանգվածից և նաև կախված է հողի բերրիության մակարդակից: Ca(NO3)2 լուծույթով արդյունահանված տարրերի ամենացածր պարունակությունը ստացվել է չեռնոզեմի վրա։ Սոդի-պոդզոլային հողի մշակության աճով նվազել է նաև ծանր մետաղների շարժունակությունը։ Դատելով աղի էքստրակտից՝ կադմիումի միացությունները ամենաշարժունակն են, իսկ ցինկի միացությունները՝ մի փոքր ավելի քիչ շարժունակ։ Չեզոք աղով արդյունահանվող կապարի միացությունները բնութագրվում էին ամենացածր շարժունակությամբ:
Ամոնիումի ացետատի բուֆերային լուծույթով 4,8 pH-ով արդյունահանվող մետաղների շարժական ձևերի պարունակությունը նույնպես որոշվել է հիմնականում հողի տեսակով, դրա բաղադրությամբ և ֆիզիկաքիմիական հատկություններով:
Ինչ վերաբերում է այս տարրերի փոխանակելի (արդյունահանվող 1 N Ca(NO3)2) ձևերին, ապա պահպանվում է օրինաչափությունը, որն արտահայտվում է թթվային հողում շարժական Cd, Pb և Zn միացությունների քանակի ավելացմամբ և շարժունակությամբ. Cd-ն և Zn-ը Pb-ից բարձր են: Այս էքստրակտով արդյունահանվող կադմիումի քանակը կազմում էր կիրառվող չափաբաժնի 90-96%-ը վատ մշակված հողի համար, 70-76%-ը՝ սոդ-պոդզոլային միջին մշակության հողի և 44-48%-ը՝ չեռնոզեմի համար: CH3COONH4 բուֆերային լուծույթ անցնող ցինկի և կապարի քանակը համապատասխանաբար հավասար է. 57-71 և 42-67% ցախոտ-պոդզոլային վատ մշակված հողի համար, 49-70 և 37-48% չափավոր մշակության հողի համար; 46-65 և 20-42% չեռնոզեմի համար: Չեռնոզեմի վրա կապարի CH3COONH4-ի արդյունահանման հզորության նվազումը կարելի է բացատրել նրա ավելի կայուն բարդույթների և կայուն հումուսային միացություններով միացությունների ձևավորմամբ:
Մոդելային փորձարկումներում օգտագործված հողերը տարբերվում էին հողի բերրիության շատ պարամետրերով, բայց ամենից շատ թթվային բնութագրերով և փոխանակելի հիմքերի քանակով: Գրականության մեջ առկա և մեր կողմից ստացված փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ հողում միջավայրի արձագանքը խիստ ազդում է տարրերի շարժունակության վրա:
Հողի լուծույթում ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի ավելացումը հանգեցրեց վատ լուծվող կապարի աղերի անցմանը ավելի լուծելի աղերի (հատկապես բնորոշ է PbCO3-ի անցումը Pb (HCO3) 2 (B.V. Nekrasov, 1974): Բացի այդ, թթվայնացումը նվազեցնում է կապար-հումուսային կոմպլեքսների կայունությունը: Հողի լուծույթի pH արժեքն ամենակարևոր պարամետրերից է, որը որոշում է հողի կողմից ծանր մետաղների իոնների կլանման չափը: Երբ pH-ն նվազում է, ծանր մետաղների մեծ մասի լուծելիությունը մեծանում է և , հետևաբար, նրանց շարժունակությունը հողի պինդ փուլ-լուծույթային համակարգում J. Esser, N. Bassam (1981), ուսումնասիրելով կադմիումի շարժունակությունը հողի աերոբ պայմաններում, պարզել են, որ pH-ի 4-6 միջակայքում կադմիումի շարժունակությունը. որոշվում է լուծույթի իոնային հզորությամբ՝ 6-ից ավելի pH-ում առաջատար արժեքձեռք է բերում մանգանի օքսիդների կլանումը: Լուծվող օրգանական միացությունները, ըստ հեղինակների, կադմիումի հետ կազմում են միայն թույլ կոմպլեքսներ և ազդում են դրա կլանման վրա միայն pH 8-ում:
Հողում առկա ծանր մետաղների միացությունների առավել շարժական և բույսերի համար հասանելի մասը նրանց պարունակությունն է հողային լուծույթում: Հողի լուծույթ մտնող մետաղական իոնների քանակը որոշում է հողի որոշակի տարրի թունավորությունը: Հավասարակշռության վիճակը պինդ փուլային լուծույթի համակարգում որոշում է սորբցիոն գործընթացները, որոնց բնույթն ու ուղղությունը կախված են հողի հատկություններից և բաղադրությունից։ Հողի հատկությունների ազդեցությունը ծանր մետաղների շարժունակության և ջրային արդյունահանման մեջ դրանց տեղափոխման վրա հաստատվում է տարբեր քանակությամբ ջրում լուծվող Zn, Pb և Cd միացությունների մասին, որոնք փոխանցվել են հողից: տարբեր մակարդակներումբերրիություն ներմուծված մետաղների նույն չափաբաժիններով (Աղյուսակ 13): Չեռնոզեմի համեմատությամբ, ավելի շատ ջրում լուծվող մետաղական միացություններ են պարունակվել ցախոտ-պոդզոլային միջավայրում մշակվող հողում: Ջրում լուծվող Zn, Pb և Cd միացությունների ամենաբարձր պարունակությունը եղել է վատ մշակված հողում: Հողի մշակումը նվազեցրեց ծանր մետաղների շարժունակությունը։ Թթվային-պոդզոլային վատ մշակված հողում Zn-ի ջրում լուծվող ձևերի պարունակությունը: Pb-ն և Cd-ն 20-35%-ով բարձր են եղել միջին մշակվող հողի համեմատ և 1,5-2,0 անգամ ավելի, քան բնորոշ չեռնոզեմում: Հողի բերրիության աճը, որն ուղեկցվում է հումուսի, ֆոսֆատների պարունակության բարձրացմամբ, ավելորդ թթվայնության չեզոքացմամբ և բուֆերային հատկությունների ավելացմամբ, հանգեցնում է ծանր մետաղների ամենաագրեսիվ ջրում լուծվող ձևի պարունակության նվազմանը:

Հողային լուծույթի համակարգում ծանր մետաղների բաշխման հարցում որոշիչ դեր են խաղում հողի պինդ փուլի վրա սորբցման-դեզորբցման գործընթացները, որոնք որոշվում են հողի հատկություններով և կախված չեն հողի ձևից։ ներմուծված միացություն. Ստացված ծանր մետաղների միացությունները հողի պինդ փուլով թերմոդինամիկորեն ավելի կայուն են, քան ներմուծված միացությունները, և դրանք որոշում են տարրերի կոնցենտրացիան հողի լուծույթում (R.I. Pervunina, 1983):
Հողը ծանր մետաղների հզոր և ակտիվ կլանող է, այն ունակ է ամուր կապելու և դրանով իսկ նվազեցնելով թունավոր նյութերի հոսքը բույսեր: Հողի հանքային և օրգանական բաղադրիչները ակտիվորեն ապաակտիվացնում են մետաղական միացությունները, սակայն դրանց գործողության քանակական արտահայտությունները կախված են հողի տեսակից (B A. Bolshakov et al., 1978, V. B. Ilyin, 1987):
Կուտակված փորձարարական նյութը ցույց է տալիս, որ. որ ծանր մետաղների ամենամեծ քանակությունը հողից արդյունահանվում է 1 ն թթվային էքստրակտով։ Միաժամանակ տվյալները մոտ են հողում տարրերի ընդհանուր պարունակությանը։ Տարրերի այս ձևը կարելի է համարել որպես ընդհանուր պահեստային քանակություն, որը կարող է շարժական շարժական ձևի մեջ տեղափոխվել: Ծանր մետաղի պարունակությունը, երբ հողից հանվում է ացետատ-ամոնիումային բուֆերով, բնութագրում է ավելի շարժական հատվածը: Նույնիսկ ավելի շարժունակ է ծանր մետաղի փոխանակման ձևը: արդյունահանվող չեզոք աղի լուծույթով: Վ.Ս. Գորբատովը և Ն.Գ. Զիրինը (1987) կարծում է, որ բույսերի համար առավել մատչելիը ծանր մետաղների փոխանակման ձևն է, որը ընտրովիորեն արդյունահանվում է աղի լուծույթներով, որոնց անիոնը բարդ մետաղների հետ բարդույթներ չի ստեղծում, իսկ կատիոնն ունի մեծ տեղաշարժի ուժ: Հենց այս հատկություններն է օժտված մեր փորձի ժամանակ օգտագործված Ca(NO3)2-ը: Առավել ագրեսիվ լուծիչները՝ թթուները, որոնք առավել հաճախ օգտագործվում են 1N HCl և 1N HNO3, հողից առաջանում են ոչ միայն բույսերի կողմից յուրացված, այլև համախառն տարրի մի մասը, որոնք ամենամոտ պահուստն են շարժական միացությունների անցման համար։
Ջրային մզվածքով արդյունահանվող ծանր մետաղների հողային լուծույթում կոնցենտրացիան բնութագրում է դրանց միացությունների ամենաակտիվ մասը։ Սա ծանր մետաղների առավել ագրեսիվ և դինամիկ մասն է, որը բնութագրում է հողում տարրերի շարժունակության աստիճանը։ ՏՄ-ի ջրում լուծվող ձևերի բարձր պարունակությունը կարող է հանգեցնել ոչ միայն բուսական մթերքների աղտոտմանը, այլև մինչև դրա մահը բերքատվության կտրուկ նվազմանը: Շատ ժամանակ բարձր պարունակությունծանր մետաղի ջրում լուծվող ձևի հողում այն դառնում է անկախ գործոն, որը որոշում է բերքի չափը և դրա աղտոտվածության աստիճանը:
Մեզ մոտ տեղեկություն է կուտակվել ՏՄ շարժական ձևի պարունակության մասին չաղտոտված հողերում, հիմնականում այն հողերում, որոնք հայտնի են որպես հետքի տարրեր՝ Mn, Zn, Cu, Mo: Co (Աղյուսակ 14): Շարժական ձևը որոշելու համար ամենից հաճախ օգտագործվում էին առանձին էքստրակտներ (ըստ Peive Ya.V.-ի և Rinkis G.Ya.-ի): Ինչպես երևում է Աղյուսակ 14-ից, առանձին շրջանների հողերը զգալիորեն տարբերվել են նույն մետաղի շարժական ձևի քանակով:

Պատճառը կարող էր լինել, ըստ Վ.Բ. Իլյին (1991), գենետիկական հատկանիշներհողերը, առաջին հերթին, հատիկաբանական և հանքաբանական բաղադրությունների առանձնահատկությունները, հումուսի պարունակության մակարդակը և շրջակա միջավայրի արձագանքը։ Այս պատճառով հողերը նույն բնական շրջանև ավելին, նույնիսկ մեկ գենետիկ տեսակ այս տարածաշրջանում:
Հանդիպված շարժական ձևի նվազագույն և առավելագույն քանակի միջև տարբերությունը կարող է լինել մաթեմատիկական կարգի շրջանակներում: Հողերում Pb, Cd, Cr, Hg և այլ առավել թունավոր տարրերի շարժական ձևի պարունակության վերաբերյալ բացարձակապես անբավարար տեղեկատվություն կա: Հողերում ՏՄ-ի շարժունակության ճիշտ գնահատումը դժվարացնում է քիմիական նյութերի օգտագործումը, որոնք մեծապես տարբերվում են իրենց լուծարման ուժով որպես արդյունահանող նյութեր: Այսպես, օրինակ, 1 N HCl-ը գութանի հորիզոնից մգ/կգ-ով դուրս է բերել շարժական ձևեր՝ Mn - 414, Zn - 7,8 Ni - 8,3, Cu - 3,5, Pb - 6,8, Co - 5,3 (Արևմտյան Սիբիրի հողեր), մինչդեռ. 2,5% CH3COOH արդյունահանված 76; 0,8; 1.2; 1.3; 0.3; 0.7 (Տոմսկի Օբի շրջանի հողեր, Իլյինի տվյալներ, 1991): Այս նյութերը ցույց են տալիս, որ հողից արդյունահանվում է 1 N HCl, բացառությամբ ցինկի, մետաղների ընդհանուր քանակի մոտ 30%-ը, իսկ 2,5%-ը CH3COOH՝ 10%-ից պակաս: Հետևաբար, 1N HCl արդյունահանող նյութը, որը լայնորեն օգտագործվում է ագրոքիմիական հետազոտությունների և հողի բնութագրման մեջ, ունի ծանր մետաղների պաշարների համար մոբիլիզացնող բարձր հզորություն:
Ծանր մետաղների շարժական միացությունների հիմնական մասը սահմանափակվում է հումուսով կամ արմատներով բնակեցված հողային հորիզոններով, որոնցում ակտիվորեն տեղի են ունենում կենսաքիմիական գործընթացներ և պարունակում են բազմաթիվ օրգանական նյութեր: Ծանր մետաղներ. որոնք օրգանական համալիրների մաս են կազմում, ունեն բարձր շարժունակություն։ Վ.Բ. Իլինը (1991) ցույց է տալիս ծանր մետաղների կուտակման հնարավորությունը իլյուվիալ և կարբոնատային հորիզոններում, որոնց մեջ ծանր մետաղներով հագեցած մանր մասնիկները գաղթում են ծածկված շերտից և տարրերի ջրում լուծվող ձևերից: Իլյուվիալ և կարբոնատային հորիզոններում նստում են մետաղ պարունակող միացությունները։ Դրան առավել նպաստում է այս հորիզոնների հողում միջավայրի pH-ի կտրուկ աճը՝ կարբոնատների առկայության պատճառով:
Հողի ստորին հորիզոններում ծանր մետաղների կուտակվելու ունակությունը լավ երևում է Սիբիրում հողի պրոֆիլների տվյալներից (Աղյուսակ 15): Հումուսային հորիզոնում նկատվում է բազմաթիվ տարրերի (Sr, Mn, Zn, Ni և այլն) ավելացված պարունակություն՝ անկախ դրանց ծագումից։ Շատ դեպքերում կարբոնատային հորիզոնում շարժական Sr-ի պարունակության աճը հստակ երևում է։ Ավելի փոքր քանակությամբ շարժական ձևերի ընդհանուր պարունակությունը բնորոշ է ավազոտ հողերի համար, և շատ ավելին ՝ կավային հողերի համար: Այսինքն՝ սերտ կապ կա տարրերի շարժական ձևերի պարունակության և հողերի հատիկաչափական կազմի միջև։ Նմանատիպ դրական կապ կարելի է նկատել ծանր մետաղների շարժական ձևերի և հումուսի պարունակության միջև:

Ծանր մետաղների շարժական ձևերի պարունակությունը ենթարկվում է ուժեղ տատանումների, ինչը կապված է հողերի փոփոխվող կենսաբանական ակտիվության և բույսերի ազդեցության հետ։ Այսպիսով, Վ.Բ.-ի կատարած հետազոտության համաձայն. Իլյին, շարժական մոլիբդենի պարունակությունը ցեխոտ-պոդզոլային հողում և հարավային չեռնոզեմում աճող սեզոնի ընթացքում փոխվել է 5 անգամ:
Վերջին տարիներին որոշ հետազոտական հաստատություններ ուսումնասիրում են հանքային, օրգանական և կրային պարարտանյութերի երկարատև օգտագործման ազդեցությունը հողում ծանր մետաղների շարժական ձևերի պարունակության վրա:
Դոլգոպրուդնայա ագրոքիմիական փորձարարական կայանում (DAOS, Մոսկվայի մարզ) ուսումնասիրություն է կատարվել հողում ծանր մետաղների, թունավոր տարրերի կուտակման և դրանց շարժունակության մասին՝ կրային սոդդիպոդզոլային ծանր կավային հողի վրա ֆոսֆատ պարարտանյութերի երկարատև օգտագործման պայմաններում։ (Yu.A. Potatueva et al., 1994 թ.): 60 տարվա ընթացքում բալաստի և խտացված պարարտանյութերի համակարգված օգտագործումը, տարբեր ձևեր 20 տարվա ընթացքում ֆոսֆատները և տարբեր հանքավայրերի ֆոսֆատային ապարները 8 տարի էական ազդեցություն չեն ունեցել հողում ծանր մետաղների և թունավոր տարրերի (TE) ընդհանուր պարունակության վրա, սակայն հանգեցրել են որոշ TM և TE շարժունակության բարձրացմանը: այն. Շարժական և ջրում լուծվող ձևերի պարունակությունը հողում աճել է մոտ 2 անգամ՝ ֆոսֆորային պարարտանյութերի բոլոր ուսումնասիրված ձևերի սիստեմատիկ կիրառմամբ, սակայն կազմելով ՍԹԿ-ի միայն 1/3-ը։ Պարզ սուպերֆոսֆատ ստացած հողում շարժական ստրոնցիումի քանակն ավելացել է 4,5 անգամ։ Քինգիսեպի հանքավայրից չմշակված ֆոսֆորիտների ներմուծումը հանգեցրեց հողում շարժական ձևերի (AAB pH 4.8) պարունակության ավելացմանը՝ կապարի 2 անգամ, նիկելի 20%-ով և քրոմի 17%-ով, որը կազմել է 1/4 և ՄՊԿ-ի 1/10-ը, համապատասխանաբար: Շարժական քրոմի պարունակության աճը 17%-ով նշվել է Չիլիսաի հանքավայրից չմշակված ֆոսֆորիտներ ստացած հողում (Աղյուսակ 16):

DAOS-ի հետ երկարաժամկետ դաշտային փորձերի փորձարարական տվյալների համեմատությունը հողում ծանր մետաղների շարժական ձևերի պարունակության սանիտարահիգիենիկ ստանդարտներով, իսկ դրանց բացակայության դեպքում գրականության մեջ առաջարկվող առաջարկությունների հետ, ցույց է տալիս, որ շարժական ձևերի պարունակությունը. այդ տարրերը հողում եղել են թույլատրելի մակարդակից ցածր: Այս փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ նույնիսկ 60 տարվա ընթացքում ֆոսֆատային պարարտանյութերի շատ երկարատև օգտագործումը չի հանգեցրել հողում MPC-ի մակարդակի գերազանցման՝ ծանր մետաղների համախառն կամ շարժական ձևերի առումով: Միևնույն ժամանակ, այս տվյալները ցույց են տալիս, որ ծանր մետաղների ռացիոնալացումը հողում միայն համախառն ձևերով բավականաչափ հիմնավորված չէ և պետք է լրացվի շարժական ձևի պարունակությամբ, որն արտացոլում է ինչպես մետաղների քիմիական հատկությունները, այնպես էլ հատկությունները: այն հողը, որի վրա աճում են բույսերը.
Երկարատև դաշտային փորձի հիման վրա, որը դրվել է ակադեմիկոս Ն.Ս. Ավդոնինը Մոսկվայի պետական համալսարանի «Չաշնիկովո» փորձարարական բազայում ուսումնասիրություն է անցկացրել հանքային, օրգանական, կրաքարային պարարտանյութերի երկարատև օգտագործման և դրանց համակցման ազդեցության մասին 41 տարվա ընթացքում հողում ծանր մետաղների շարժական ձևերի պարունակության վրա: (V.G. Mineev et al., 1994): Աղյուսակ 17-ի ուսումնասիրությունների արդյունքները ցույց են տվել, որ բույսերի աճի և զարգացման համար օպտիմալ պայմանների ստեղծումը զգալիորեն նվազեցրել է կապարի և կադմիումի շարժական ձևերի պարունակությունը հողում: Ազոտ-կալիումական պարարտանյութերի համակարգված կիրառումը, հողի լուծույթը թթվացնելը և շարժական ֆոսֆորի պարունակությունը նվազեցնելը, կրկնապատկել են կապարի և նիկելի շարժական միացությունների կոնցենտրացիան և 1,5 անգամ ավելացրել կադմիումի պարունակությունը հողում:

Բելառուսի ցեխոտ-պոդզոլային թեթև կավային հողում ՏՄ-ի համախառն և շարժական ձևերի պարունակությունը ուսումնասիրվել է քաղաքային կեղտաջրերի տիղմի երկարատև օգտագործման ժամանակ.
8 տարվա հետազոտությունների ընթացքում ցանքաշրջանառության հագեցվածությունը OCB-ով կազմել է 6,25 տ/հա (մեկ դեղաչափ) և 12,5 տ/հա (կրկնակի չափաբաժին), ինչը մոտավորապես 2-3 անգամ գերազանցում է առաջարկվող չափաբաժինները:
Ինչպես երևում է Աղյուսակ 18-ից, WWS-ի եռակի կիրառման արդյունքում TM-ի համախառն և շարժական ձևերի բովանդակության աճի հստակ օրինաչափություն կա: Ավելին, ցինկը բնութագրվում է ամենաբարձր շարժունակությամբ, որի քանակությունը շարժական ձևով աճել է 3-4 անգամ հսկիչ հողի համեմատ (N.P. Reshetsky, 1994): Միաժամանակ կադմիումի, պղնձի, կապարի և քրոմի շարժական միացությունների պարունակությունը էականորեն չի փոխվել։

Բելառուսական էջի գիտնականների հետազոտություններ - x. Ակադեմիաները ցույց տվեցին, որ երբ ներմուծվեց կեղտաջրերի տիղմը (տիղմի դաշտերից թաց տիղմ, SIP, TMF), հողում նկատելի աճ է արձանագրվել տարրերի շարժական ձևերի պարունակության մեջ, բայց առավել ուժեղ՝ կադմիումի, ցինկի և պղնձի (Աղյուսակ 19) . Կրաքարը գործնականում ոչ մի ազդեցություն չի ունեցել մետաղների շարժունակության վրա։ Ըստ հեղինակների. 1 N HNO3-ում քաղվածքի օգտագործումը մետաղների շարժունակության աստիճանը բնութագրելու համար հաջող չէ, քանի որ տարրի ընդհանուր պարունակության ավելի քան 80% -ը անցնում է դրան (A.I. Gorbyleva et al., 1994):

Հողում ՏՄ շարժունակության փոփոխության որոշակի կախվածության հաստատումը թթվայնության մակարդակի վրա իրականացվել է Ռուսաստանի Դաշնության Կենտրոնական Չեռնոզեմի լվացված չեռնոզեմների վրա միկրոդաշտային փորձարկումներով: Միաժամանակ կադմիումը, ցինկը և կապարը որոշվել են հետևյալ քաղվածքներում՝ աղաթթուներ, ազոտային, ծծմբաթթուներ, ամոնիումի ացետատի բուֆեր՝ pH 4,8 և pH 3,5, ամոնիումի նիտրատ, թորած ջուր։ Սերտ կապ է հաստատվել ցինկի ընդհանուր պարունակության և նրա շարժական ձևերի միջև, որոնք արդյունահանվում են R=0,924-0,948 թթուներով։ AAB pH 4.8 R=0.784 օգտագործելիս, AAB pH 3.5=0.721: Արդյունահանվող կապարի հիդրոքլորիդային և ազոտական թթուհամախառն պարունակության հետ պակաս սերտ փոխկապակցվածություն՝ R=0.64-0.66: Մյուս քաղվածքներն ունեին հարաբերակցության գործակիցների արժեքներ շատ ավելի ցածր: Թթվային արդյունահանվող կադմիումի միացությունների և համախառն պաշարների միջև հարաբերակցությունը շատ բարձր է եղել (R=0.98-0.99): AAB-ի արդյունահանման ժամանակ pH 4.8-R=0.92: Այլ էքստրակտների օգտագործումը տվել է արդյունքներ, որոնք ցույց են տալիս հողում ծանր մետաղների համախառն և շարժական ձևերի միջև թույլ կապը (N.P. Bogomazov, P.G. Akulov, 1994):
Երկարատև դաշտային փորձի ժամանակ (Կտավատի համառուսական գիտահետազոտական ինստիտուտ, Տվերի մարզ), պարարտանյութերի երկարատև օգտագործմամբ ցեխոտ-պոդզոլային հողի վրա, շարժական մետաղական միացությունների մասնաբաժինը դրանց պոտենցիալ հասանելի ձևերի պարունակությունից հատկապես նկատելիորեն նվազել է. Կրաքարի հետֆեկտի 3-րդ տարին 2 գ ք դոզանով (Աղյուսակ . 20): Հետազդեցության 13-րդ տարում կրաքարը նույն չափաբաժնով նվազեցրեց միայն շարժական երկաթի և ալյումինի պարունակությունը հողում: 15-րդ տարում՝ երկաթ, ալյումին և մանգան (L.I. Petrova. 1994):

Հետևաբար, հողում կապարի և պղնձի շարժական ձևերի պարունակությունը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է իրականացնել հողերի կրկնակի կրաքարացում:
Ռոստովի մարզի չեռնոզեմներում ծանր մետաղների շարժունակության ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ սովորական չեռնոզեմների մետրային շերտում 4,8 pH-ով ամոնիումի ացետատի բուֆերային էքստրակտով արդյունահանվող ցինկի քանակը տատանվել է 0,26-0,54 մգ/կգ սահմաններում։ մանգան 23,1-35,7 մգ/կգ, պղինձ 0,24-0,42 (Գ.Վ. Ագաֆոնով, 1994) Այս թվերի համեմատությունը նույն հողամասերի հողում միկրոտարրերի համախառն պաշարների հետ ցույց տվեց, որ տարբեր տարրերի շարժունակությունը զգալիորեն տարբերվում է: Կարբոնատ չեռնոզեմի վրա ցինկը 2,5-4,0 անգամ պակաս հասանելի է բույսերին, քան պղնձը և 5-8 անգամ ավելի քիչ, քան մանգանը (Աղյուսակ 21):

Այսպես, ցույց են տալիս անցկացված հետազոտության արդյունքները. որ հողում ծանր մետաղների շարժունակության խնդիրը բարդ է և բազմագործոն։ Հողում ծանր մետաղների շարժական ձևերի պարունակությունը կախված է բազմաթիվ պայմաններից։ Ծանր մետաղների այս ձևի պարունակության նվազման տանող հիմնական տեխնիկան հողի բերրիության բարձրացումն է (կրաքար, հումուսի և ֆոսֆորի պարունակության ավելացում և այլն): Միևնույն ժամանակ շարժական մետաղների համար ընդհանուր ընդունված ձևակերպում չկա: Այս բաժնում մենք առաջարկել ենք մեր պատկերացումները հողի շարժական մետաղների տարբեր ֆրակցիաների մասին.
1) շարժական ձևերի ընդհանուր պաշարը (արդյունահանված թթուներով).
2) շարժական շարժական ձև (վերականգնելի բուֆերային լուծումներով).
3) փոխանակելի (արդյունահանված չեզոք աղերով);
4) ջրում լուծվող.

ԷՋ_BREAK-- ծանր մետաղներ, որը բնութագրում է աղտոտիչների լայն խումբը, վերջերս լայն տարածում է գտել։ Տարբեր գիտական և կիրառական աշխատություններում հեղինակները տարբեր կերպ են մեկնաբանում այս հասկացության իմաստը: Այս առումով ծանր մետաղների խմբին վերագրվող տարրերի թիվը տարբերվում է լայն շրջանակում: Որպես անդամակցության չափանիշներ օգտագործվում են բազմաթիվ բնութագրեր՝ ատոմային զանգված, խտություն, թունավորություն, տարածվածություն բնական միջավայրում, բնական և տեխնածին ցիկլերում ներգրավվածության աստիճանը։ Որոշ դեպքերում, ծանր մետաղների սահմանումը ներառում է տարրեր, որոնք փխրուն են (օրինակ, բիսմուտ) կամ մետալոիդներ (օրինակ, մկնդեղ):

Շրջակա միջավայրի աղտոտվածության և շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի հիմնախնդիրներին նվիրված աշխատանքներում մինչ օրս ս.թ ծանր մետաղներներառում են պարբերական համակարգի ավելի քան 40 մետաղներ D.I. Մենդելեևը 50-ից ավելի ատոմային միավոր ունեցող ատոմային զանգվածով. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, BiՄիևնույն ժամանակ, ծանր մետաղների դասակարգման գործում կարևոր դեր են խաղում հետևյալ պայմանները. համեմատաբար ցածր կոնցենտրացիաներում նրանց բարձր թունավորությունը կենդանի օրգանիզմների համար, ինչպես նաև կենսակուտակվելու և բիոմեծացնելու ունակությունը: Գրեթե բոլոր մետաղները, որոնք պատկանում են այս սահմանմանը (բացառությամբ կապարի, սնդիկի, կադմիումի և բիսմուտի, որոնց կենսաբանական դերը ներկայումս պարզ չէ), ակտիվորեն ներգրավված են կենսաբանական գործընթացներում և շատ ֆերմենտների մաս են կազմում: Ըստ N. Reimers-ի դասակարգման՝ 8 գ/սմ3-ից ավելի խտությամբ մետաղները պետք է համարվեն ծանր։ Այսպիսով, ծանր մետաղներն են Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

Պաշտոնապես սահմանված ծանր մետաղներհամապատասխանում է մեծ թվովտարրեր. Այնուամենայնիվ, ըստ հետազոտողների, որոնք ներգրավված են պրակտիկ գործունեության հետ կապված վիճակի և շրջակա միջավայրի աղտոտվածության դիտարկումների կազմակերպման հետ, այդ տարրերի միացությունները հեռու են աղտոտիչներին համարժեք լինելուց: Ուստի շատ աշխատանքներում առկա է ծանր մետաղների խմբի շրջանակի նեղացում՝ առաջնահերթության չափանիշներին համապատասխան՝ պայմանավորված աշխատանքի ուղղվածությամբ և յուրահատկությամբ։ Այսպիսով, արդեն դասական գործերում Յու.Ա. Իսրայելը՝ քիմիական նյութերի ցանկում, որոնք պետք է որոշվեն բնական միջավայրերֆոնային կայաններում կենսոլորտային պաշարներ, գլխում ծանր մետաղներանվանված Pb, Hg, Cd, As.Մյուս կողմից, ծանր մետաղների արտանետումների աշխատանքային խմբի որոշմամբ, որը գործում է Միավորված ազգերի կազմակերպության Եվրոպայի տնտեսական հանձնաժողովի հովանու ներքո և հավաքում և վերլուծում է եվրոպական երկրներում աղտոտող նյութերի արտանետումների վերաբերյալ տեղեկատվություն, միայն. Zn, As, Se և Sbհանձնարարվել են ծանր մետաղներ. Ն. Ռայմերսի սահմանման համաձայն, ծանր մետաղներից առանձնանում են ազնիվ և հազվագյուտ մետաղները, համապատասխանաբար, մնում են. միայն Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. Կիրառական աշխատանքներում առավել հաճախ ավելացվում են ծանր մետաղներ Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.

Մետաղական իոնները բնական ջրային մարմինների անփոխարինելի բաղադրիչներն են: Կախված շրջակա միջավայրի պայմաններից (pH, ռեդոքս պոտենցիալ, լիգանդների առկայություն), դրանք գոյություն ունեն օքսիդացման տարբեր աստիճաններում և հանդիսանում են մի շարք անօրգանական և օրգանամետաղական միացությունների մաս, որոնք կարող են իսկապես լուծվել, կոլոիդային ցրվել կամ լինել հանքային և օրգանական կախույթներ.

Մետաղների իսկապես լուծված ձևերն իրենց հերթին շատ բազմազան են, ինչը կապված է հիդրոլիզի, հիդրոլիտիկ պոլիմերացման (պոլիմիջուկային հիդրոքսոմպլեքսների առաջացման) և տարբեր լիգանդների հետ կոմպլեքսավորման գործընթացների հետ։ Համապատասխանաբար, մետաղների և՛ կատալիտիկ հատկությունները, և՛ ջրային միկրոօրգանիզմների հասանելիությունը կախված են ջրային էկոհամակարգում դրանց գոյության ձևերից:

Շատ մետաղներ օրգանական նյութերի հետ կազմում են բավականին ամուր բարդույթներ. այս համալիրները բնական ջրերում տարերքի միգրացիայի կարևորագույն ձևերից են: Օրգանական համալիրների մեծ մասը ձևավորվում է քելատային ցիկլով և կայուն է: Երկաթի, ալյումինի, տիտանի, ուրանի, վանադիումի, պղնձի, մոլիբդենի և այլ ծանր մետաղների աղերով հողի թթուներից առաջացած բարդույթները համեմատաբար լավ լուծելի են չեզոք, թեթևակի թթվային և թեթևակի ալկալային միջավայրերում: Հետևաբար, օրգանոմետաղական համալիրները կարող են գաղթել բնական ջրերում շատ զգալի հեռավորությունների վրա: Սա հատկապես կարևոր է ցածր հանքային և, առաջին հերթին, մակերևութային ջրերի համար, որոնցում անհնար է այլ համալիրների ձևավորումը։

Բնական ջրերում մետաղի կոնցենտրացիան կարգավորող գործոնները, դրանց քիմիական ռեակտիվությունը, կենսամատչելիությունը և թունավորությունը կարգավորող գործոնները հասկանալու համար անհրաժեշտ է իմանալ ոչ միայն ընդհանուր պարունակությունը, այլև ազատ և կապակցված մետաղական ձևերի համամասնությունը:

Մետաղների անցումը ջրային միջավայրում մետաղական բարդ ձևի ունի երեք հետևանք.

1. Մետաղական իոնների ընդհանուր կոնցենտրացիայի ավելացում կարող է լինել՝ կապված դրա հատակային նստվածքներից լուծույթի անցնելու հետ.

2. Բարդ իոնների թաղանթային թափանցելիությունը կարող է զգալիորեն տարբերվել հիդրատացված իոնների թափանցելիությունից.

3. Մետաղի թունավորությունը կոմպլեքսավորման արդյունքում կարող է մեծապես փոխվել։

Այսպիսով, chelate ձեւերը Cu, Cd, Hgավելի քիչ թունավոր, քան ազատ իոնները: Հասկանալու համար բնական ջրերում մետաղի կոնցենտրացիան կարգավորող գործոնները, դրանց քիմիական ռեակտիվությունը, կենսամատչելիությունը և թունավորությունը, անհրաժեշտ է իմանալ ոչ միայն ընդհանուր պարունակությունը, այլև կապված և ազատ ձևերի համամասնությունը:

Ծանր մետաղներով ջրի աղտոտման աղբյուրներն են ցինկապատ խանութների, հանքարդյունաբերության, գունավոր և գունավոր մետալուրգիայի և մեքենաշինական գործարանների կեղտաջրերը: Ծանր մետաղները հայտնաբերվում են պարարտանյութերում և թունաքիմիկատներում և կարող են մտնել ջրային մարմիններ գյուղատնտեսական հողերից արտահոսքի հետ միասին:

Բնական ջրերում ծանր մետաղների կոնցենտրացիայի աճը հաճախ կապված է այլ տեսակի աղտոտման հետ, ինչպիսին է թթվայնացումը: Թթվային տեղումների տեղումները նպաստում են pH արժեքի նվազմանը և մետաղների անցմանը հանքային և օրգանական նյութերի վրա ներծծված վիճակից ազատ վիճակի։

Նախևառաջ, հետաքրքրություն են ներկայացնում այն մետաղները, որոնք արտադրական գործունեության մեջ զգալի ծավալներով օգտագործելու պատճառով ամենաշատն են աղտոտում մթնոլորտը և արտաքին միջավայրում կուտակվելու արդյունքում լուրջ վտանգ են ներկայացնում իրենց կենսաբանական ակտիվության և թունավոր հատկությունների առումով: . Դրանք ներառում են կապար, սնդիկ, կադմիում, ցինկ, բիսմութ, կոբալտ, նիկել, պղինձ, անագ, անտիմոն, վանադիում, մանգան, քրոմ, մոլիբդեն և մկնդեղ:
Ծանր մետաղների կենսաերկրաքիմիական հատկությունները

H - բարձր, Y - չափավոր, H - ցածր

Վանադիում.

Վանադիումը հիմնականում ցրված վիճակում է և հանդիպում է երկաթի հանքաքարերում, նավթում, ասֆալտում, բիտումում, նավթային թերթաքարերում, քարածուխում և այլն: Բնական ջրերի վանադիումով աղտոտման հիմնական աղբյուրներից են նավթը և դրա արտադրանքը:

Հանդիպում է բնական ջրերում շատ ցածր կոնցենտրացիաներում՝ գետի ջրում՝ 0,2 - 4,5 մկգ/դմ3, ծովի ջրում՝ միջինը 2 մկգ/դմ3։

Ջրում առաջացնում է կայուն անիոնային կոմպլեքսներ (V4O12)4- և (V10O26)6-։ Վանադիումի միգրացիայի մեջ էական է նրա լուծված բարդ միացությունների դերը օրգանական նյութերի, հատկապես հումինաթթուների հետ։

Վանադիումի բարձր կոնցենտրացիաները վնասակար են մարդու առողջության համար։ Վանադիումի MPCv-ն 0,1 մգ/դմ3 է (վնասակարության սահմանափակող ցուցանիշը սանիտարա-թունաբանական է), MPCvr-ը՝ 0,001 մգ/դմ3։

Բնական ջրեր ներթափանցող բիսմութի բնական աղբյուրները բիսմուտ պարունակող հանքանյութերի տարրալվացման գործընթացներն են։ Բնական ջրեր մուտքի աղբյուր կարող են լինել նաև դեղագործական և օծանելիքի արդյունաբերության, ապակու արդյունաբերության որոշ ձեռնարկությունների կեղտաջրերը:

Այն հայտնաբերվել է չաղտոտված մակերևութային ջրերում՝ ենթամիկրոգրամի կոնցենտրացիաներով: Ամենաբարձր կոնցենտրացիան հայտնաբերվել է ստորերկրյա ջրերում և կազմում է 20 մկգ/դմ3 ծովային ջրեր- 0,02 մկգ/դմ3, MPCv-ն 0,1 մգ/դմ3 է

Մակերեւութային ջրերում երկաթի միացությունների հիմնական աղբյուրները ապարների քիմիական եղանակային քայքայման գործընթացներն են, որոնք ուղեկցվում են դրանց մեխանիկական ոչնչացմամբ և տարրալուծմամբ։ Բնական ջրերում պարունակվող հանքային և օրգանական նյութերի հետ փոխազդեցության գործընթացում առաջանում է երկաթի միացությունների բարդ համալիր, որոնք ջրի մեջ գտնվում են լուծված, կոլոիդային և կասեցված վիճակում։ Երկաթի զգալի քանակությունը գալիս է ստորգետնյա արտահոսքի և մետալուրգիական, մետաղամշակման, տեքստիլ, ներկերի և լաքի արդյունաբերության ձեռնարկություններից և գյուղատնտեսական կեղտաջրերի հետ:

Փուլային հավասարակշռությունը կախված է քիմիական բաղադրությունըջուր, pH, Eh և որոշ չափով ջերմաստիճան: Սովորական վերլուծության մեջ կշռված ձևարտանետում են ավելի քան 0,45 մկմ չափի մասնիկներ։ Այն հիմնականում երկաթ պարունակող հանքանյութեր է, երկաթի օքսիդի հիդրատ և երկաթի միացություններ, որոնք կլանված են կախոցների վրա: Իսկապես լուծարված և կոլոիդային ձևերը սովորաբար դիտարկվում են միասին: Լուծված երկաթներկայացված է իոնային միացություններով, հիդրոքսոմպլեքսի տեսքով և բնական ջրերի լուծված անօրգանական և օրգանական նյութերով կոմպլեքսներով։ Իոնային ձևով հիմնականում Fe(II)-ը գաղթում է, իսկ Fe(III) կոմպլեքսավորող նյութերի բացակայության դեպքում լուծված վիճակում չի կարող լինել զգալի քանակությամբ։

Երկաթը հիմնականում հանդիպում է ցածր Eh արժեք ունեցող ջրերում։

Քիմիական և կենսաքիմիական (երկաթի բակտերիաների մասնակցությամբ) օքսիդացման արդյունքում Fe(II) անցնում է Fe(III) մեջ, որը հիդրոլիզի ժամանակ նստում է Fe(OH)3-ի տեսքով։ Երկուսն էլ Fe(II), և Fe(III) հակված են ձևավորել նման հիդրոքսոմպլեքսներ +, 4+, +, 3+, - և ուրիշներ, որոնք գոյակցում են լուծույթում տարբեր կոնցենտրացիաներում՝ կախված pH-ից և ընդհանուր առմամբ որոշում են երկաթ-հիդրօքսիլ համակարգի վիճակը։ Մակերեւութային ջրերում Fe(III)-ի առաջացման հիմնական ձևը նրա բարդ միացություններն են՝ լուծված անօրգանական և օրգանական միացություններով, հիմնականում հումուսային նյութերով: pH = 8.0 դեպքում հիմնական ձևը Fe(OH)3 է:Երկաթի կոլոիդային ձևը ամենաքիչն է ուսումնասիրված, այն երկաթի օքսիդի հիդրատ Fe(OH)3 է և օրգանական նյութերի հետ կոմպլեքսներ:

Ցամաքի մակերեսային ջրերում երկաթի պարունակությունը տասներորդական միլիգրամի է, ճահիճների մոտ՝ մի քանի միլիգրամ։ Երկաթի ավելացված պարունակությունը նկատվում է ճահճային ջրերում, որոնցում այն հանդիպում է հումինաթթուների՝ հումաթների աղերի հետ բարդույթների տեսքով։ Երկաթի ամենաբարձր կոնցենտրացիաները (մինչև մի քանի տասնյակ և հարյուրավոր միլիգրամ 1 դմ3-ում) դիտվում են ցածր pH արժեքներով ստորերկրյա ջրերում։

Լինելով կենսաբանորեն ակտիվ տարր՝ երկաթը որոշ չափով ազդում է ֆիտոպլանկտոնների զարգացման ինտենսիվության և ջրամբարի միկրոֆլորայի որակական կազմի վրա։

Երկաթի կոնցենտրացիաները ենթակա են ընդգծված սեզոնային տատանումների: Սովորաբար կենսաբանական բարձր արտադրողականություն ունեցող ջրամբարներում ամառային և ձմեռային լճացման շրջանում նկատելի է երկաթի կոնցենտրացիայի ավելացում ջրի ստորին շերտերում։ Ջրային զանգվածների աշուն-գարուն խառնումը (հոմոթերմիա) ուղեկցվում է Fe(II)-ի Fe(III) օքսիդացումով և վերջինիս տեղումներով Fe(OH)3-ի տեսքով։

Բնական ջրեր է մտնում հողերի, բազմամետաղային և պղնձի հանքաքարերի տարրալվացման ժամանակ՝ այն կուտակելու ընդունակ ջրային օրգանիզմների քայքայման արդյունքում։ Կադմիումի միացությունները մակերևութային ջրեր են տեղափոխվում կապար-ցինկի, հանքաքարի գործարանների, մի շարք քիմիական ձեռնարկությունների (ծծմբաթթվի արտադրություն), գալվանական արտադրության, ինչպես նաև հանքի ջրերի կեղտաջրերով։ Լուծված կադմիումի միացությունների կոնցենտրացիայի նվազումը տեղի է ունենում կադմիումի հիդրօքսիդի և կարբոնատի կադմիումի հիդրօքսիդի և կարբոնատի կլանման գործընթացների և ջրային օրգանիզմների կողմից դրանց սպառման գործընթացների պատճառով։

Բնական ջրերում կադմիումի լուծված ձևերը հիմնականում հանքային և օրգանո-հանքային համալիրներ են։ Կադմիումի հիմնական կասեցված ձևը նրա կլանված միացություններն են: Կադմիումի զգալի մասը կարող է գաղթել ջրային օրգանիզմների բջիջների ներսում։

Գետերի չաղտոտված և թեթևակի աղտոտված ջրերում կադմիումը պարունակվում է ենթամիկրոգրամի կոնցենտրացիաներում, աղտոտված և կեղտաջրերում կադմիումի կոնցենտրացիան կարող է հասնել տասնյակ միկրոգրամի 1 դմ3-ի համար:

Կադմիումի միացությունները կարևոր դեր են խաղում կենդանիների և մարդկանց կյանքում։ Այն թունավոր է բարձր կոնցենտրացիաներում, հատկապես այլ թունավոր նյութերի հետ համատեղ։

MPCv-ն 0,001 մգ/դմ3 է, MPCvr-ը՝ 0,0005 մգ/դմ3 (վնասակարության սահմանափակող նշանը թունաբանական է):

Կոբալտի միացությունները բնական ջրեր են մտնում պղնձի պիրիտից և այլ հանքաքարերից, օրգանիզմների և բույսերի տարրալուծման ժամանակ հողերից, ինչպես նաև մետալուրգիական, մետաղամշակման և քիմիական գործարանների կեղտաջրերից դրանց տարրալվացման արդյունքում: Որոշ քանակությամբ կոբալտ առաջանում է հողից՝ բույսերի և կենդանական օրգանիզմների քայքայման արդյունքում։

Բնական ջրերում կոբալտի միացությունները գտնվում են լուծարված և կասեցված վիճակում, որոնց միջև քանակական հարաբերակցությունը որոշվում է ջրի քիմիական բաղադրությամբ, ջերմաստիճանով և pH արժեքներով։ Լուծված ձևերը ներկայացված են հիմնականում բարդ միացություններով, ներառյալ. բնական ջրերում օրգանական նյութերով: Մակերեւութային ջրերին առավել բնորոշ են երկվալենտ կոբալտի միացությունները։ Օքսիդացնող նյութերի առկայության դեպքում եռավալենտ կոբալտը կարող է գոյություն ունենալ զգալի կոնցենտրացիաներում:

Կոբալտը կենսաբանորեն ակտիվ տարրերից է և միշտ հանդիպում է կենդանիների և բույսերի օրգանիզմում։ Բույսերում կոբալտի անբավարար պարունակությունը կապված է հողերում դրա անբավարար պարունակության հետ, ինչը նպաստում է կենդանիների սակավարյունության զարգացմանը (տայգա-անտառային ոչ չեռնոզեմ գոտի)։ Որպես վիտամին B12-ի մի մաս, կոբալտը շատ ակտիվ ազդեցություն ունի ազոտային նյութերի ընդունման վրա, քլորոֆիլի և ասկորբինաթթվի պարունակության բարձրացում, ակտիվացնում է կենսասինթեզը և մեծացնում է բույսերի սպիտակուցի ազոտի պարունակությունը: Այնուամենայնիվ, կոբալտի միացությունների բարձր կոնցենտրացիաները թունավոր են:

Չաղտոտված և փոքր-ինչ աղտոտված գետերի ջրերում դրա պարունակությունը տատանվում է տասներորդից մինչև հազարերորդական միլիգրամի 1 դմ3-ի համար, ծովի ջրի միջին պարունակությունը 0,5 մկգ/դմ3 է։ MPCv-ն 0,1 մգ/դմ3 է, MPCv-ը՝ 0,01 մգ/դմ3:

Մանգան

Մանգանը մակերևութային ջրեր է մտնում ֆերոմանգանի հանքաքարերի և մանգան պարունակող այլ օգտակար հանածոների (պիրոլուզիտ, պսիլոմելան, բրոունիտ, մանգանիտ, սև օխրա) տարրալվացման արդյունքում։ Մանգանի զգալի քանակություն առաջանում է ջրային կենդանիների և բույսերի օրգանիզմների, հատկապես կապտականաչ, դիատոմների և ավելի բարձր տարրալուծման արդյունքում: ջրային բույսեր. Մանգանի միացությունները թափվում են ջրամբարներ մանգանի հարստացման գործարանների, մետալուրգիական գործարանների, քիմիական արդյունաբերության ձեռնարկությունների և հանքերի ջրերի կեղտաջրերով:

Բնական ջրերում մանգանի իոնների կոնցենտրացիայի նվազումը տեղի է ունենում Mn(II)-ի MnO2-ի և նստվածք ստացող այլ բարձրարժեք օքսիդների օքսիդացման արդյունքում: Օքսիդացման ռեակցիան որոշող հիմնական պարամետրերն են լուծված թթվածնի կոնցենտրացիան, pH արժեքը և ջերմաստիճանը։ Մանգանի լուծված միացությունների կոնցենտրացիան նվազում է ջրիմուռների կողմից դրանց օգտագործման պատճառով։

Մակերևութային ջրերում մանգանի միացությունների միգրացիայի հիմնական ձևը կախոցներն են, որոնց բաղադրությունն իր հերթին որոշվում է ջրերով ցամաքած ապարների, ինչպես նաև ծանր մետաղների կոլոիդային հիդրօքսիդների և սորբացված մանգանի միացությունների բաղադրությամբ: Լուծված և կոլոիդային ձևերով մանգանի միգրացիայի մեջ էական նշանակություն ունեն օրգանական նյութերը և անօրգանական և օրգանական լիգանդների հետ մանգանի բարդ ձևավորման գործընթացները։ Mn(II) բիկարբոնատների և սուլֆատների հետ առաջանում է լուծելի բարդույթներ։ Մանգանի բարդույթները քլորիդ իոնով հազվադեպ են հանդիպում։ Օրգանական նյութերի հետ Mn(II) բարդ միացությունները սովորաբար ավելի քիչ կայուն են, քան մյուս անցումային մետաղների հետ: Դրանք ներառում են միացություններ ամիններով, օրգանական թթուներով, ամինաթթուներով և հումիկ նյութերով: Mn(III) բարձր կոնցենտրացիաներում կարող է լինել լուծարված վիճակում միայն ուժեղ կոմպլեքսավորող նյութերի առկայության դեպքում, Mn(YII) բնական ջրերում չի հանդիպում:

Գետերի ջրերում մանգանի պարունակությունը սովորաբար տատանվում է 1-ից 160 մկգ/դմ3, ծովային ջրերում միջին պարունակությունը 2 մկգ/դմ3 է, ստորգետնյա ջրերում՝ n.102 - n.103 մկգ/դմ3:

Մակերեւութային ջրերում մանգանի կոնցենտրացիան ենթակա է սեզոնային տատանումների։

Մանգանի կոնցենտրացիաների փոփոխությունները որոշող գործոններն են մակերեսային և ստորգետնյա արտահոսքի հարաբերակցությունը, ֆոտոսինթեզի ընթացքում դրա սպառման ինտենսիվությունը, ֆիտոպլանկտոնի, միկրոօրգանիզմների և ավելի բարձր ջրային բուսականության տարրալուծումը, ինչպես նաև դրա նստեցման գործընթացները դեպի հատակ: ջրային մարմիններ.

Մանգանի դերը բարձր բույսերի և ջրիմուռների կյանքում շատ մեծ է ջրային մարմիններում։ Մանգանը նպաստում է բույսերի կողմից CO2-ի օգտագործմանը, ինչը մեծացնում է ֆոտոսինթեզի ինտենսիվությունը, մասնակցում է բույսերի կողմից նիտրատների նվազեցման և ազոտի յուրացման գործընթացներին։ Մանգանը նպաստում է ակտիվ Fe(II)-ի Fe(III) անցմանը, որը պաշտպանում է բջիջը թունավորումից, արագացնում է օրգանիզմների աճը և այլն։ Մանգանի էկոլոգիական և ֆիզիոլոգիական կարևոր դերը պահանջում է բնական ջրերում մանգանի ուսումնասիրություն և բաշխում:

Սանիտարական օգտագործման ջրային մարմինների համար MPCv-ն (ըստ մանգանի իոնի) սահմանվում է հավասար 0,1 մգ/դմ3:

Ստորև բերված են մետաղների՝ մանգանի, պղնձի, նիկելի և կապարի միջին կոնցենտրացիաների բաշխման քարտեզները, որոնք կառուցվել են 1989 - 1993 թվականների դիտորդական տվյալների համաձայն: 123 քաղաքներում։ Ենթադրվում է, որ ավելի նոր տվյալների օգտագործումը տեղին չէ, քանի որ արտադրության կրճատման պատճառով զգալիորեն նվազել են կասեցված պինդ նյութերի և, համապատասխանաբար, մետաղների կոնցենտրացիաները:

Ազդեցությունը առողջության վրա.Շատ մետաղներ փոշու բաղադրիչ են և զգալի ազդեցություն ունեն առողջության վրա:

Մանգանը մթնոլորտ է մտնում գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկություններից (բոլոր մանգանի արտանետումների 60%-ը), մեքենաշինության և մետաղագործության (23%), գունավոր մետալուրգիայից (9%), բազմաթիվ փոքր աղբյուրներից, օրինակ՝ եռակցումից:

Մանգանի բարձր կոնցենտրացիաները հանգեցնում են նեյրոտոքսիկ ազդեցության, կենտրոնական նյարդային համակարգի առաջադեմ վնասման, թոքաբորբի առաջացման:
Մանգանի ամենաբարձր կոնցենտրացիաները (0,57 - 0,66 մկգ/մ3) դիտվում են մետալուրգիայի խոշոր կենտրոններում՝ Լիպեցկում և Չերեպովեցում, ինչպես նաև Մագադանում։ Mn-ի բարձր կոնցենտրացիաներով (0,23 - 0,69 մկգ/մ3) քաղաքների մեծ մասը կենտրոնացած է Կոլա թերակղզում. Զապոլյարնի, Կանդալակշա, Մոնչեգորսկ, Օլենեգորսկ (տես քարտեզը):

1991 - 1994 թվականների համար Արդյունաբերական աղբյուրներից մանգանի արտանետումները նվազել են 62%-ով, միջին կոնցենտրացիաները՝ 48%-ով։

Պղինձը ամենակարեւոր հետքի տարրերից մեկն է: Պղնձի ֆիզիոլոգիական ակտիվությունը կապված է հիմնականում ռեդոքս ֆերմենտների ակտիվ կենտրոնների կազմի մեջ ընդգրկվելու հետ։ Հողերում պղնձի անբավարար պարունակությունը բացասաբար է անդրադառնում սպիտակուցների, ճարպերի և վիտամինների սինթեզի վրա և նպաստում բույսերի օրգանիզմների անպտղությանը: Պղինձը մասնակցում է ֆոտոսինթեզի գործընթացին և ազդում է բույսերի կողմից ազոտի կլանման վրա։ Միևնույն ժամանակ, պղնձի չափազանց մեծ կոնցենտրացիաները բացասաբար են անդրադառնում բուսական և կենդանական օրգանիզմների վրա։

Բնական ջրերում առավել տարածված են Cu(II) միացությունները։ Cu(I) միացություններից առավել տարածված են Cu2O, Cu2S և CuCl, որոնք քիչ են լուծվում ջրում։ Ջրային միջավայրում լիգանդների առկայության դեպքում, հիդրօքսիդի տարանջատման հավասարակշռության հետ մեկտեղ, անհրաժեշտ է հաշվի առնել տարբեր բարդ ձևերի ձևավորումը, որոնք հավասարակշռության մեջ են մետաղական ջրային իոնների հետ:

Բնական ջրեր ներթափանցող պղնձի հիմնական աղբյուրը քիմիական և մետալուրգիական արդյունաբերության կեղտաջրերն են, հանքերի ջրերը և ալդեհիդային ռեակտիվները, որոնք օգտագործվում են ջրիմուռները ոչնչացնելու համար: Պղինձը կարող է առաջանալ պղնձե խողովակների և ջրային համակարգերում օգտագործվող այլ կառույցների կոռոզիայի հետևանքով: Ստորերկրյա ջրերում պղնձի պարունակությունը պայմանավորված է ջրի փոխազդեցությամբ այն պարունակող ապարների հետ (խալկոպիրիտ, խալկոցիտ, կովելիտ, բորնիտ, մալաքիտ, ազուրիտ, քրիզակոլա, բրոտանտին):

Սանիտարական և կենցաղային ջրօգտագործման ջրամբարների ջրում պղնձի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան 0,1 մգ/դմ3 է (վնասակարության սահմանափակող նշանը ընդհանուր սանիտարական է), ձկնաբուծական ջրամբարների ջրում՝ 0,001 մգ/դմ3։

Քաղաք

Նորիլսկ

Մոնչեգորսկ

Կրասնուրալսկ

Կոլչուգինո

Զապոլյարնի

Պղնձի օքսիդի արտանետումները М (հազար տոննա/տարի) և պղնձի միջին տարեկան կոնցենտրացիաները q (մկգ/մ3):

Պղինձը օդ է մտնում մետաղագործական արդյունաբերության արտանետումներով: Մասնիկների արտանետումներում այն պարունակվում է հիմնականում միացությունների, հիմնականում պղնձի օքսիդի տեսքով։

Գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկություններին բաժին է ընկնում այս մետաղի մարդածին արտանետումների 98,7%-ը, որից 71%-ն իրականացվում է Զապոլյարնիում և Նիկելում, Մոնչեգորսկում և Նորիլսկում տեղակայված Norilsk Nickel կոնցեռնի ձեռնարկությունների կողմից, իսկ պղնձի արտանետումների մոտ 25%-ը իրականացվում է: դուրս է Ռևդայում, Կրասնուրալսկում, Կոլչուգինոյում և այլն։

Պղնձի բարձր կոնցենտրացիաները հանգեցնում են թունավորման, անեմիայի և հեպատիտի:

Ինչպես երևում է քարտեզից, պղնձի ամենաբարձր կոնցենտրացիաները նշվում են Լիպեցկ և Ռուդնայա Պրիստան քաղաքներում։ Պղնձի կոնցենտրացիան ավելացել է նաև Կոլա թերակղզու քաղաքներում, Զապոլյարնիում, Մոնչեգորսկում, Նիկելում, Օլենգորսկում, ինչպես նաև Նորիլսկում։

Արդյունաբերական աղբյուրներից պղնձի արտանետումները նվազել են 34%-ով, միջին կոնցենտրացիաները՝ 42%-ով։

Մոլիբդեն

Մոլիբդենի միացությունները մակերևութային ջրեր են մտնում մոլիբդեն պարունակող էկզոգեն միներալներից դրանց տարրալվացման արդյունքում։ Մոլիբդենը ջրային մարմիններ է մտնում նաև վերամշակող գործարանների և գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկությունների կեղտաջրերի հետ: Մոլիբդենի միացությունների կոնցենտրացիաների նվազումը տեղի է ունենում քիչ լուծվող միացությունների տեղումների, հանքային կախույթների կողմից կլանման և բույսերի ջրային օրգանիզմների կողմից սպառման գործընթացների արդյունքում։

Մակերեւութային ջրերում մոլիբդենը հիմնականում ձևով է MoO42-. Մեծ է հավանականությունը, որ այն գոյություն ունի օրգանական հանքային համալիրների տեսքով։ Կոլոիդային վիճակում որոշակի կուտակման հնարավորությունը բխում է նրանից, որ մոլիբդենիտի օքսիդացման արգասիքները չամրացված նուրբ ցրված նյութեր են։

Գետերի ջրերում մոլիբդենը հանդիպում է 2,1-ից 10,6 մկգ/դմ3 կոնցենտրացիաներում: Ծովի ջուրը պարունակում է միջինը 10 մկգ/դմ3 մոլիբդեն։

Փոքր քանակությամբ մոլիբդենն անհրաժեշտ է բուսական և կենդանական օրգանիզմների բնականոն զարգացման համար։ Մոլիբդենը xanthine oxidase ֆերմենտի մի մասն է: Մոլիբդենի դեֆիցիտի դեպքում ֆերմենտը ձևավորվում է անբավարար քանակությամբ, ինչը օրգանիզմում բացասական ռեակցիաներ է առաջացնում։ Բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում մոլիբդենը վնասակար է։ Մոլիբդենի ավելցուկով նյութափոխանակությունը խանգարվում է։

Սանիտարական օգտագործման ջրային մարմիններում մոլիբդենի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան 0,25 մգ/դմ3 է:

Մկնդեղը բնական ջրեր է մտնում հանքային աղբյուրներից, մկնդեղի հանքայնացման տարածքներից (մկնդեղի պիրիտներ, ռեալգար, օրպիմենտ), ինչպես նաև բազմամետաղային, պղինձ-կոբալտային և վոլֆրամի տիպերի ապարների օքսիդացման գոտիներից։ Որոշակի քանակությամբ մկնդեղ առաջանում է հողից, ինչպես նաև բույսերի և կենդանական օրգանիզմների քայքայման արդյունքում։ Ջրային օրգանիզմների կողմից մկնդեղի օգտագործումը ջրում դրա կոնցենտրացիայի նվազման պատճառներից մեկն է, որն առավել ցայտուն դրսևորվում է պլանկտոնի ինտենսիվ զարգացման շրջանում։

Զգալի քանակությամբ մկնդեղ մտնում է ջրային մարմիններ՝ վերամշակող գործարանների կեղտաջրերով, ներկանյութերի, կաշեգործարանների և թունաքիմիկատների գործարանների, ինչպես նաև գյուղատնտեսական հողերից, որտեղ օգտագործվում են թունաքիմիկատներ:

Բնական ջրերում մկնդեղի միացությունները գտնվում են լուծարված և կասեցված վիճակում, որոնց միջև հարաբերակցությունը որոշվում է ջրի քիմիական բաղադրությամբ և pH արժեքներով։ Լուծված ձևով մկնդեղի առաջանում է եռավալենտ և հնգավալենտ ձևերով, հիմնականում որպես անիոններ։

Չաղտոտված գետերի ջրերում մկնդեղը սովորաբար հանդիպում է միկրոգրամների կոնցենտրացիաներում: AT հանքային ջրերդրա կոնցենտրացիան կարող է հասնել մի քանի միլիգրամի 1 դմ3-ում, ծովային ջրերում այն պարունակում է միջինը 3 մկգ/դմ3, ստորգետնյա ջրերում՝ n.105 մկգ/դմ3 կոնցենտրացիաներով: Բարձր կոնցենտրացիաներում մկնդեղի միացությունները թունավոր են կենդանիների և մարդկանց օրգանիզմի համար. դրանք արգելակում են օքսիդատիվ գործընթացները, արգելակում են թթվածնի մատակարարումը օրգաններին և հյուսվածքներին:

MPCv մկնդեղի համար 0,05 մգ/դմ3 է (վնասակարության սահմանափակող ցուցանիշը սանիտարա-թունաբանական է), իսկ MPCv՝ 0,05 մգ/դմ3։

Բնական ջրերում նիկելի առկայությունը պայմանավորված է ապարների բաղադրությամբ, որոնցով անցնում է ջուրը. այն հանդիպում է սուլֆիդային պղինձ-նիկելի հանքաքարերի և երկաթ-նիկելի հանքաքարերի հանքավայրերում: Ջուր է մտնում հողերից և բույսերի ու կենդանական օրգանիզմներից՝ դրանց քայքայման ժամանակ։ Կապույտ-կանաչ ջրիմուռներում հայտնաբերվել է նիկելի ավելացված պարունակություն՝ համեմատած այլ տեսակի ջրիմուռների հետ: Նիկելի միացությունները ջրային մարմիններ են մտնում նաև նիկելապատման խանութներից, սինթետիկ կաուչուկի գործարաններից և նիկելի հարստացման գործարաններից կեղտաջրերով: Հսկայական նիկելի արտանետումները ուղեկցում են հանածո վառելիքի այրմանը:

Դրա կոնցենտրացիան կարող է նվազել ցիանիդների, սուլֆիդների, կարբոնատների կամ հիդրօքսիդների (pH-ի աճող արժեքներով) միացությունների տեղումների արդյունքում՝ ջրային օրգանիզմների կողմից դրա սպառման և կլանման գործընթացների պատճառով:

Մակերեւութային ջրերում նիկելի միացությունները գտնվում են լուծարված, կասեցված և կոլոիդային վիճակում, որոնց միջև քանակական հարաբերակցությունը կախված է ջրի բաղադրությունից, ջերմաստիճանից և pH արժեքներից։ Նիկելի միացությունների սորբենտներ կարող են լինել երկաթի հիդրօքսիդը, օրգանական նյութերը, բարձր ցրված կալցիումի կարբոնատը, կավերը։ Լուծված ձևերը հիմնականում բարդ իոններ են, առավել հաճախ ամինաթթուներով, հումիկ և ֆուլվիկ թթուներով, ինչպես նաև ուժեղ ցիանիդային համալիրի տեսքով։ Նիկելի միացությունները առավել տարածված են բնական ջրերում, որոնցում այն գտնվում է +2 օքսիդացման վիճակում։ Ni3+ միացությունները սովորաբար առաջանում են ալկալային միջավայրում։

Նիկելի միացությունները կարևոր դեր են խաղում արյունաստեղծ գործընթացներում՝ լինելով կատալիզատորներ։ Դրա ավելացված պարունակությունը հատուկ ազդեցություն ունի սրտանոթային համակարգի վրա։ Նիկելը քաղցկեղածին տարրերից է։ Այն կարող է առաջացնել շնչառական հիվանդություններ։ Ենթադրվում է, որ ազատ նիկելի իոնները (Ni2+) մոտ 2 անգամ ավելի թունավոր են, քան դրա բարդ միացությունները:

Չաղտոտված և փոքր-ինչ աղտոտված գետերի ջրերում նիկելի կոնցենտրացիան սովորաբար տատանվում է 0,8-ից մինչև 10 մկգ/դմ3; աղտոտված վիճակում այն կազմում է մի քանի տասնյակ միկրոգրամ 1 դմ3-ի համար։ Նիկելի միջին կոնցենտրացիան ծովի ջրում 2 μg/dm3 է, ստորերկրյա ջրերում՝ n.103 μg/dm3: Նիկել պարունակող ապարների լվացման ստորգետնյա ջրերում նիկելի կոնցենտրացիան երբեմն աճում է մինչև 20 մգ/դմ3:

Նիկելը մթնոլորտ է մտնում գունավոր մետալուրգիայի ձեռնարկություններից, որոնք կազմում են նիկելի բոլոր արտանետումների 97%-ը, որոնցից 89%-ը գալիս է Զապոլյարնիում և Նիկելում, Մոնչեգորսկում և Նորիլսկում գտնվող Norilsk Nickel կոնցեռնի ձեռնարկություններից:

Շրջակա միջավայրում նիկելի ավելացված պարունակությունը հանգեցնում է էնդեմիկ հիվանդությունների՝ բրոնխի քաղցկեղի առաջացման։ Նիկելի միացությունները պատկանում են քաղցկեղածինների 1-ին խմբին։
Քարտեզը ցույց է տալիս նիկելի բարձր միջին կոնցենտրացիաներով մի քանի կետեր Նորիլսկի նիկելային կոնցեռնի վայրերում՝ Ապատիտի, Կանդալակշա, Մոնչեգորսկ, Օլենեգորսկ:

Արդյունաբերական ձեռնարկություններից նիկելի արտանետումները նվազել են 28%-ով, միջին կոնցենտրացիաները՝ 35%-ով։

Արտանետումները М (հազար տոննա/տարի) և նիկելի միջին տարեկան կոնցենտրացիաները q (մկգ/մ3):

Բնական ջրեր է մտնում անագ պարունակող օգտակար հանածոների (կազիտիտ, ստանին) տարրալվացման, ինչպես նաև արդյունաբերության տարբեր ճյուղերի կեղտաջրերի (գործվածքների ներկում, օրգանական ներկերի սինթեզ, համաձուլվածքների արտադրություն անագի ավելացումով և այլն) արդյունքում։

Անագի թունավոր ազդեցությունը փոքր է։

Անագը հայտնաբերվել է չաղտոտված մակերևութային ջրերում՝ ենթամիկրոգրամային կոնցենտրացիաներով: Ստորերկրյա ջրերում դրա կոնցենտրացիան հասնում է մի քանի միկրոգրամի 1 դմ3-ում։ MPCv-ն 2 մգ/դմ3 է:

Սնդիկի միացությունները կարող են ներթափանցել մակերևութային ջրեր՝ սնդիկի հանքավայրերի տարածքում ժայռերի տարրալվացման արդյունքում (կիննաբար, մետասիննաբարիտ, լիվինգստոն), սնդիկ կուտակող ջրային օրգանիզմների տարրալուծման գործընթացում: Ջրային մարմիններ զգալի քանակությամբ կեղտաջրեր են մտնում ներկանյութեր, թունաքիմիկատներ, դեղագործական և որոշ պայթուցիկ նյութեր արտադրող ձեռնարկություններից: Ածխով աշխատող ջերմաէլեկտրակայանները մթնոլորտ են արտանետում զգալի քանակությամբ սնդիկի միացություններ, որոնք խոնավ և չոր արտանետումների արդյունքում մտնում են ջրային մարմիններ։

Լուծված սնդիկի միացությունների կոնցենտրացիայի նվազումը տեղի է ունենում բազմաթիվ ծովային և քաղցրահամ ջրերի օրգանիզմների կողմից դրանց արդյունահանման արդյունքում, որոնք ունակ են այն կուտակելու ջրի մեջ դրա պարունակությունից շատ անգամ ավելի բարձր կոնցենտրացիաներում, ինչպես նաև կասեցված պինդ նյութերի և կլանման գործընթացների արդյունքում: ստորին նստվածքներ.

Մակերեւութային ջրերում սնդիկի միացությունները գտնվում են լուծված և կասեցված վիճակում։ Նրանց միջև հարաբերակցությունը կախված է ջրի քիմիական կազմից և pH արժեքներից: Կախովի սնդիկը սորբացված սնդիկի միացություններ է: Լուծված ձևերը չտարանջատված մոլեկուլներ են, բարդ օրգանական և հանքային միացություններ։ Ջրային մարմինների ջրում սնդիկը կարող է լինել մեթիլսնդիկի միացությունների տեսքով։

Սնդիկի միացությունները խիստ թունավոր են, դրանք ազդում են մարդու նյարդային համակարգի վրա, առաջացնում են լորձաթաղանթի փոփոխություններ, շարժիչի ֆունկցիայի և սեկրեցիայի խանգարում։ ստամոքս - աղիքային տրակտի, արյան փոփոխություններ և այլն: Բակտերիալ մեթիլացման գործընթացներն ուղղված են մեթիլսնդիկի միացությունների առաջացմանը, որոնք շատ անգամ ավելի թունավոր են, քան սնդիկի հանքային աղերը։ Մեթիլսնդիկի միացությունները կուտակվում են ձկների մեջ և կարող են մտնել մարդու օրգանիզմ։

Սնդիկի MPCv-ն 0,0005 մգ/դմ3 է (վնասակարության սահմանափակող նշանը սանիտարա-թունաբանական է), MPCv՝ 0,0001 մգ/դմ3։

Մակերևութային ջրեր կապարի մուտքի բնական աղբյուրներն են էնդոգեն (գալենա) և էկզոգեն (անգլեզիտ, ցերուսիտ և այլն) միներալների տարրալուծման գործընթացները։ Շրջակա միջավայրում (ներառյալ մակերևութային ջրերում) կապարի պարունակության զգալի աճը կապված է ածխի այրման, տետրաէթիլ կապարի օգտագործման հետ՝ որպես շարժիչային վառելիքի հակաթակիչ նյութ, հանքաքարի վերամշակման գործարաններից կեղտաջրերով ջրային մարմիններ հանելու հետ։ , որոշ մետալուրգիական գործարաններ, քիմիական արդյունաբերություններ, հանքեր և այլն։ Ջրում կապարի կոնցենտրացիայի նվազեցման կարևոր գործոններն են դրա կլանումը կախովի պինդ նյութերի միջոցով և դրանց հետ նստվածքը հատակային նստվածքների մեջ: Ի թիվս այլ մետաղների, կապարն արդյունահանվում և կուտակվում է հիդրոբիոնտներով։

Բնական ջրերում կապարը հանդիպում է լուծարված և կասեցված (սորբացված) վիճակում։ Լուծված ձևով այն հանդիպում է հանքային և օրգանական համալիրների, ինչպես նաև պարզ իոնների, չլուծվող ձևով` հիմնականում սուլֆիդների, սուլֆատների և կարբոնատների տեսքով:

Գետերի ջրերում կապարի կոնցենտրացիան տատանվում է տասներորդից մինչև միկրոգրամի միավոր 1 դմ3-ի համար: Նույնիսկ բազմամետաղային հանքաքարերի տարածքներին հարող ջրային մարմինների ջրերում դրա կոնցենտրացիան հազվադեպ է հասնում տասնյակ միլիգրամի 1 դմ3-ում: Միայն քլորիդային ջերմային ջրերում կապարի կոնցենտրացիան երբեմն հասնում է մի քանի միլիգրամի 1 դմ3-ում։

Կապարի վնասակարության սահմանափակող ցուցանիշը սանիտարատոքսիկոլոգիական է։ Կապարի MPCv-ն 0,03 մգ/դմ3 է, MPCv-ը՝ 0,1 մգ/դմ3:

Կապարը պարունակում է մետալուրգիայի, մետաղամշակման, էլեկտրատեխնիկայի, նավթաքիմիայի և ավտոմոբիլային տրանսպորտի ձեռնարկությունների արտանետումները։

Կապարի ազդեցությունը առողջության վրա տեղի է ունենում կապար պարունակող օդի ներշնչման և սննդի, ջրի և փոշու մասնիկներով կապարի ընդունման միջոցով: Կապարը կուտակվում է մարմնում՝ ոսկորներում և մակերեսային հյուսվածքներում։ Կապարն ազդում է երիկամների, լյարդի, նյարդային համակարգի և արյունաստեղծ օրգանների վրա։ Տարեցներն ու երեխաները հատկապես զգայուն են կապարի նույնիսկ ցածր չափաբաժինների նկատմամբ:

Արտանետումներ M (հազար տոննա/տարի) և կապարի q (մկգ/մ3) միջին տարեկան կոնցենտրացիաներ:

Յոթ տարվա ընթացքում արդյունաբերական աղբյուրներից կապարի արտանետումները նվազել են 60%-ով՝ արտադրության կրճատման և բազմաթիվ ձեռնարկությունների փակման պատճառով։ Արդյունաբերական արտանետումների կտրուկ անկումը չի ուղեկցվում ավտոմեքենաների արտանետումների նվազմամբ։ Կապարի միջին կոնցենտրացիաները նվազել են ընդամենը 41%-ով։ Նվազեցման արագությունների և կապարի կոնցենտրացիաների տարբերությունը կարելի է բացատրել նախորդ տարիներին մեքենաների արտանետումների թերագնահատմամբ. Ներկայումս մեքենաների քանակն ու շարժման ինտենսիվությունը ավելացել է։

Տետրաէթիլ կապար

Այն մտնում է բնական ջրեր՝ ջրային տրանսպորտային միջոցների շարժիչային վառելիքում որպես հակաթակիչ նյութ օգտագործելու, ինչպես նաև քաղաքային բնակավայրերից մակերևութային արտահոսքի պատճառով:

Այս նյութը բնութագրվում է բարձր թունավորությամբ, ունի կուտակային հատկություններ։

Մակերեւութային ջրեր ներթափանցող արծաթի աղբյուրներն են ստորերկրյա և հանքավայրերի, վերամշակող գործարանների և լուսանկարչական ձեռնարկությունների կեղտաջրերը: Արծաթի ավելացված պարունակությունը կապված է մանրէասպան և ալգիցիդային պատրաստուկների օգտագործման հետ։

Կեղտաջրերում արծաթը կարող է առկա լինել լուծված և կասեցված տեսքով, հիմնականում հալոգենային աղերի տեսքով:

Մակերեւութային չաղտոտված ջրերում արծաթը հայտնաբերվում է ենթամիկրոգրամի կոնցենտրացիաներում: Ստորերկրյա ջրերում արծաթի կոնցենտրացիան տատանվում է մի քանիից մինչև տասնյակ միկրոգրամ 1 դմ3-ի դիմաց, ծովի ջրում՝ միջինը 0,3 մկգ/դմ3:

Արծաթի իոնները ունակ են ոչնչացնել բակտերիաները և մանրէազերծել ջուրը նույնիսկ փոքր կոնցենտրացիաներում (արծաթի իոնների մանրէասպան գործողության ստորին սահմանը 2,10-11 մոլ/դմ3 է): Արծաթի դերը կենդանիների և մարդկանց օրգանիզմում բավականաչափ ուսումնասիրված չէ։

Արծաթի MPCv-ն 0,05 մգ/դմ3 է:

Անտիմոնը մակերևութային ջրեր է ներթափանցում անտիմոնային միներալների (ստիբնիտ, սենարմոնտիտ, վալենտինիտ, սերվիգիտ, ստիբիոկանիտ) տարրալվացման և կաուչուկի, ապակու, ներկման և լուցկի ձեռնարկությունների կեղտաջրերի միջոցով:

Բնական ջրերում անտիմոնային միացությունները գտնվում են լուծված և կասեցված վիճակում։ Մակերեւութային ջրերին բնորոշ ռեդոքս պայմաններում կարող է գոյություն ունենալ և՛ եռավալենտ, և՛ հնգավալենտ անտիմոն:

Մակերեւութային չաղտոտված ջրերում անտիմոնը հանդիպում է ենթամիկրոգրամի կոնցենտրացիաներում, ծովի ջրում նրա կոնցենտրացիան հասնում է 0,5 մկգ/դմ3, ստորերկրյա ջրերում՝ 10 մկգ/դմ3։ Անտիմոնի MPCv-ն 0,05 մգ/դմ3 է (վնասակարության սահմանափակող ցուցանիշը սանիտարա-թունաբանական է), MPCv՝ 0,01 մգ/դմ3։

Եռավալենտ քրոմի միացությունները մակերևութային ջրեր են մտնում ապարներից (քրոմիտ, կոկոյտ, ուվարովիտ և այլն) տարրալվացման արդյունքում։ Որոշ քանակություններ առաջանում են օրգանիզմների և բույսերի տարրալուծումից, հողերից։ Զգալի քանակություններ կարող են ներթափանցել ջրային մարմիններ՝ կեղտաջրերով՝ էլեկտրոլատման խանութներից, տեքստիլ ձեռնարկությունների ներկման խանութներից, կաշեգործարաններից և քիմիական արդյունաբերությունից: Ջրային օրգանիզմների կողմից դրանց սպառման և կլանման գործընթացների արդյունքում նկատվում է քրոմի իոնների կոնցենտրացիայի նվազում։

Մակերեւութային ջրերում քրոմի միացությունները գտնվում են լուծված և կասեցված վիճակում, որոնց միջև հարաբերակցությունը կախված է ջրի բաղադրությունից, ջերմաստիճանից, լուծույթի pH-ից։ Կախովի քրոմի միացությունները հիմնականում սորբացված քրոմի միացություններ են: Սորբենտները կարող են լինել կավերը, երկաթի հիդրօքսիդը, բարձր ցրված նստվածքային կալցիումի կարբոնատը, բուսական և կենդանական մնացորդները: Լուծված վիճակում քրոմը կարող է լինել քրոմատների և երկքրոմատների տեսքով։ Աերոբիկ պայմաններում Cr(VI)-ը վերածվում է Cr(III-ի), որի աղերը չեզոք և ալկալային միջավայրերում հիդրոլիզվում են հիդրօքսիդի արտազատմամբ։

Չաղտոտված և թեթևակի աղտոտված գետերի ջրերում քրոմի պարունակությունը տատանվում է մի լիտրի մի քանի տասներորդից մինչև մի քանի միկրոգրամ մեկ լիտրում, աղտոտված ջրային մարմիններում այն հասնում է մի քանի տասնյակ և հարյուրավոր միկրոգրամի մեկ լիտրի համար: Միջին կոնցենտրացիան ծովային ջրերում 0.05 մկգ/դմ3 է, ստորերկրյա ջրերում՝ սովորաբար ն.10 - ն.102 մկգ/դմ3:

Cr(VI) և Cr(III) միացությունները մեծ քանակությամբ ունեն քաղցկեղածին հատկություններ: Առավել վտանգավոր են Cr(VI) միացությունները։

Բնական ջրեր է մտնում ապարների և օգտակար հանածոների (սֆալերիտ, ցինցիտ, գոսլարիտ, սմիթսոնիտ, կալամին) ոչնչացման և տարրալուծման բնական գործընթացների արդյունքում, ինչպես նաև հանքաքարի վերամշակման գործարանների և էլեկտրածածկման արտադրամասերի կեղտաջրերով, մագաղաթյա թղթի, հանքային ներկերի արտադրությամբ։ , viscose մանրաթել և այլն

Ջրի մեջ այն հիմնականում գոյություն ունի իոնային կամ իր հանքային և օրգանական բարդույթների տեսքով։ Երբեմն այն առաջանում է չլուծվող ձևերով՝ հիդրօքսիդի, կարբոնատի, սուլֆիդի և այլնի տեսքով։

Գետերի ջրերում ցինկի կոնցենտրացիան սովորաբար տատանվում է 3-ից 120 մկգ/դմ3, ծովային ջրերում՝ 1,5-ից 10 մկգ/դմ3: Հանքաքարի և հատկապես ցածր pH արժեքներով հանքավայրերի ջրերում պարունակությունը կարող է նշանակալի լինել:

Ցինկը ակտիվ միկրոէլեմենտներից է, որն ազդում է օրգանիզմների աճի և բնականոն զարգացման վրա։ Միևնույն ժամանակ, ցինկի շատ միացություններ թունավոր են, առաջին հերթին դրա սուլֆատը և քլորիդը:

MPCv Zn2+-ը 1 մգ/դմ3 է (վնասակարության սահմանափակող ցուցիչ՝ օրգանոլեպտիկ), MPCvr Zn2+՝ 0,01 մգ/դմ3 (վնասակարության սահմանափակող նշան՝ թունաբանական)։

Ծանր մետաղները վտանգի առումով արդեն երկրորդ տեղում են՝ զիջելով թունաքիմիկատներին և շատ առաջ են այնպիսի հայտնի աղտոտիչներից, ինչպիսիք են ածխաթթու գազը և ծծումբը, սակայն կանխատեսմամբ դրանք պետք է դառնան ամենավտանգավորը, ավելի վտանգավորը, քան ատոմակայանի թափոններն ու պինդները։ թափոններ. Ծանր մետաղներով աղտոտվածությունը կապված է դրանց լայն կիրառման հետ արդյունաբերական արտադրությունզուգորդված մաքրման թույլ համակարգերով, որի արդյունքում ծանր մետաղները ներթափանցում են շրջակա միջավայր, այդ թվում՝ հողը՝ աղտոտելով և թունավորելով այն։

Ծանր մետաղները առաջնահերթ աղտոտիչներից են, որոնց մոնիտորինգը պարտադիր է բոլոր միջավայրերում։ Տարբեր գիտական և կիրառական աշխատություններում հեղինակները տարբեր կերպ են մեկնաբանում «ծանր մետաղներ» հասկացության իմաստը։ Որոշ դեպքերում, ծանր մետաղների սահմանումը ներառում է տարրեր, որոնք փխրուն են (օրինակ, բիսմուտ) կամ մետալոիդներ (օրինակ, մկնդեղ):

Հողը հիմնական միջավայրն է, որտեղ մտնում են ծանր մետաղները, ներառյալ մթնոլորտից և ջրային միջավայրից: Այն նաև ծառայում է որպես մակերևութային օդի և ջրերի երկրորդային աղտոտման աղբյուր, որոնք նրանից մտնում են Համաշխարհային օվկիանոս: Ծանր մետաղները հողից յուրացվում են բույսերի կողմից, որոնք հետո մտնում են ավելի բարձր կազմակերպված կենդանիների կեր։
շարունակություն
--PAGE_BREAK-- 3.3. կապարի թունավորում
Ներկայում արդյունաբերական թունավորման պատճառների շարքում կապարն առաջին տեղն է զբաղեցնում։ Դա պայմանավորված է տարբեր ոլորտներում դրա լայն կիրառմամբ: Կապարի հանքաքարի աշխատողները կապարի ազդեցության են ենթարկվում կապարի ձուլարաններում, մարտկոցների արտադրության մեջ, զոդման ժամանակ, տպարաններում, բյուրեղապակու կամ կերամիկական արտադրանքի, կապարով բենզինի, կապարի ներկերի և այլնի արտադրության մեջ: Մթնոլորտային օդի, հողի և այլնի աղտոտումը կապարով ջուրը նման արդյունաբերության շրջակայքում, ինչպես նաև մոտ խոշոր մայրուղիներկապարի ազդեցության վտանգ է ներկայացնում այս տարածքներում ապրող բնակչության և հատկապես երեխաների համար, ովքեր ավելի զգայուն են ծանր մետաղների ազդեցության նկատմամբ:
Ցավով պետք է նշել, որ Ռուսաստանում չկա պետական քաղաքականություն շրջակա միջավայրի և հանրային առողջության վրա կապարի ազդեցության իրավական, կարգավորող և տնտեսական կարգավորման, շրջակա միջավայր կապարի և դրա միացությունների արտանետումների (արտանետումների, թափոնների) նվազեցման վերաբերյալ։ , և կապար պարունակող բենզինի արտադրությունն ամբողջությամբ դադարեցնելու վերաբերյալ։

Բնակչությանը մարդու մարմնին ծանր մետաղների ազդեցության վտանգի աստիճանը բացատրելու ծայրահեղ անբավարար կրթական աշխատանքի պատճառով Ռուսաստանում կապարի հետ մասնագիտական շփում ունեցող կոնտինգենտների թիվը չի նվազում, այլ աստիճանաբար ավելանում է։ Ռուսաստանում կապարով խրոնիկական թունավորման դեպքեր են գրանցվել արդյունաբերության 14 ճյուղերում։ Առաջատար ճյուղերն են էլեկտրաարդյունաբերությունը (մարտկոցների արտադրություն), գործիքավորումը, տպագրությունը և գունավոր մետալուրգիան, որտեղ թունավորումը պայմանավորված է աշխատանքային տարածքի օդում կապարի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիայի (MAC) ավելցուկով 20 կամ ավելի շատ անգամ:

Կապարի զգալի աղբյուրը ավտոմեքենաների արտանետումն է, քանի որ Ռուսաստանի կեսը դեռ օգտագործում է կապարի բենզին: Այնուամենայնիվ, մետալուրգիական գործարանները, մասնավորապես՝ պղնձաձուլական գործարանները, շարունակում են մնալ շրջակա միջավայրի աղտոտման հիմնական աղբյուրը։ Եվ այստեղ կան առաջնորդներ: Սվերդլովսկի մարզի տարածքում կան կապարի արտանետումների 3 ամենամեծ աղբյուրները երկրում՝ Կրասնուրալսկ, Կիրովոգրադ և Ռևդա քաղաքներում։

Կրասնուրալսկի պղնձաձուլական գործարանի ծխնելույզները, որոնք կառուցվել են դեռևս ստալինյան արդյունաբերականացման տարիներին և 1932 թվականի սարքավորումների օգտագործմամբ, տարեկան 150-170 տոննա կապար են թափում 34000 բնակիչ ունեցող քաղաք՝ ամեն ինչ ծածկելով կապարի փոշով:

Կրասնուրալսկի հողում կապարի կոնցենտրացիան տատանվում է 42,9-ից մինչև 790,8 մգ/կգ, առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան MPC = 130 մկմ/կգ: Ջրի նմուշներ հարեւան գյուղի ջրամատակարարման մեջ. Օկտյաբրսկին, որը սնվում է ստորգետնյա ջրի աղբյուրից, գրանցել է MPC-ի ավելցուկ մինչև երկու անգամ:

Կապարի աղտոտումը ազդում է մարդու առողջության վրա։ Կապարի ազդեցությունը խաթարում է կանանց և տղամարդկանց վերարտադրողական համակարգերը: Հղի և վերարտադրողական տարիքի կանանց համար արյան մեջ կապարի բարձր մակարդակը հատուկ վտանգ է ներկայացնում, քանի որ կապարը խաթարում է դաշտանային ֆունկցիան, ավելի հաճախ լինում են վաղաժամ ծնունդներ, վիժումներ և պտղի մահ՝ պլասենցային պատնեշի միջով կապարի ներթափանցման պատճառով: Նորածիններն ունեն մահացության բարձր ցուցանիշ։

Կապարով թունավորումը չափազանց վտանգավոր է փոքր երեխաների համար՝ այն ազդում է ուղեղի և նյարդային համակարգի զարգացման վրա։ Կրասնուրալսկի 4 տարեկանից 165 երեխաների թեստավորումը ցույց է տվել զգալի մտավոր հետամնացություն 75,7%-ի մոտ, իսկ հետազոտված երեխաների 6,8%-ի մոտ հայտնաբերվել է մտավոր հետամնացություն, ներառյալ մտավոր հետամնացություն:

Երեխաներ նախադպրոցական տարիքառավել ենթակա են կապարի վնասակար ազդեցությանը, քանի որ նրանց նյարդային համակարգը ձևավորման փուլում է: Նույնիսկ ցածր չափաբաժիններով, կապարի թունավորումը նվազում է ինտելեկտուալ զարգացում, ուշադրությունն ու կենտրոնանալու ունակությունը, կարդալուց հետ մնալը հանգեցնում է երեխայի վարքագծի ագրեսիվության, հիպերակտիվության և այլ խնդիրների զարգացմանը։ Զարգացման այս աննորմալությունները կարող են լինել երկարաժամկետ և անդառնալի: Կապարով թունավորման հետևանք են նաև ծնելիության ցածր քաշը, թերաճը, լսողության կորուստը: Թունավորման բարձր չափաբաժինները հանգեցնում են մտավոր հետամնացության, կոմայի, ցնցումների և մահվան:

Ռուս մասնագետների հրապարակած սպիտակ թուղթը հայտնում է, որ կապարով աղտոտվածությունն ընդգրկում է ամբողջ երկիրը և նախկին Խորհրդային Միության բազմաթիվ բնապահպանական աղետներից մեկն է, որոնք ի հայտ են եկել վերջին տարիներին: Ռուսաստանի տարածքի մեծ մասը կրում է կապարի նստվածքից բեռ, որը գերազանցում է էկոհամակարգի բնականոն գործունեության համար կրիտիկական արժեքը: Տասնյակ քաղաքներում օդում և հողում կապարի կոնցենտրացիաների ավելցուկ կա MPC-ին համապատասխանող արժեքներից բարձր:

Կապարով օդի աղտոտվածության ամենաբարձր մակարդակը՝ գերազանցելով MPC-ը, դիտվել է Կոմսոմոլսկ-Ամուր, Տոբոլսկ, Տյումեն, Կարաբաշ, Վլադիմիր, Վլադիվոստոկ քաղաքներում։

Կապարի նստվածքների առավելագույն բեռները, որոնք հանգեցնում են ցամաքային էկոհամակարգերի դեգրադացիայի, դիտվում են Մոսկվայի, Վլադիմիրի, Նիժնի Նովգորոդի, Ռյազանի, Տուլայի, Ռոստովի և Լենինգրադի մարզերում:

Ստացիոնար աղբյուրները պատասխանատու են տարբեր միացությունների տեսքով ավելի քան 50 տոննա կապարի ջրային մարմիններ արտանետելու համար։ Միաժամանակ մարտկոցների 7 գործարան կոյուղու միջոցով տարեկան 35 տոննա կապար է թափում։ Ռուսաստանի տարածքում ջրային մարմիններում կապարի արտանետումների բաշխման վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ Լենինգրադի, Յարոսլավլի, Պերմի, Սամարայի, Պենզայի և Օրյոլի շրջանները առաջատար են այս տեսակի բեռով:

Երկրին անհրաժեշտ են հրատապ միջոցներ կապարով աղտոտվածությունը նվազեցնելու համար, սակայն մինչ այժմ Ռուսաստանում տնտեսական ճգնաժամը ստվերում է էկոլոգիական խնդիրներ. Երկարատև արդյունաբերական դեպրեսիայի պայմաններում Ռուսաստանը միջոցներ չունի անցյալի աղտոտվածությունը մաքրելու համար, բայց եթե տնտեսությունը սկսի վերականգնվել և գործարանները վերադառնան աշխատանքի, աղտոտվածությունը կարող է միայն ավելի վատանալ:
Նախկին ԽՍՀՄ 10 ամենաաղտոտված քաղաքները

(Մետաղները նշված են տվյալ քաղաքի համար առաջնահերթության մակարդակի նվազման կարգով)

4. Հողի հիգիենա. Թափոնների հեռացում.
Քաղաքների և այլ բնակավայրերի և դրանց շրջակայքի հողը վաղուց տարբերվում է բնական, կենսաբանական արժեքավոր հողից, որը կարևոր դեր է խաղում էկոլոգիական հավասարակշռության պահպանման գործում։ Քաղաքներում հողը ենթակա է նույն վնասակար ազդեցության, ինչ քաղաքային օդը և հիդրոսֆերան, ուստի դրա զգալի դեգրադացիան տեղի է ունենում ամենուր: Հողի հիգիենային բավարար ուշադրություն չի դարձվում, թեև դրա կարևորությունը որպես կենսոլորտի հիմնական բաղադրիչներից մեկը (օդ, ջուր, հող) և կենսաբանական բնապահպանական գործոն ավելի էական է, քան ջուրը, քանի որ վերջինիս քանակը (առաջին հերթին՝ որակը. ստորերկրյա ջրեր) որոշվում է հողի վիճակով, և անհնար է առանձնացնել այդ գործոնները միմյանցից: Հողն ունի կենսաբանական ինքնամաքրման հատկություն. հողում տեղի է ունենում դրա մեջ ընկած թափոնների պառակտում և դրանց հանքայնացում; ի վերջո, հողը փոխհատուցում է կորցրած օգտակար հանածոները նրանց հաշվին։

Եթե հողի գերծանրաբեռնվածության արդյունքում կորչի դրա հանքայնացման կարողության որևէ բաղադրիչ, դա անխուսափելիորեն կհանգեցնի ինքնամաքրման մեխանիզմի խախտման և հողի ամբողջական դեգրադացման: Եվ, ընդհակառակը, հողի ինքնամաքրման օպտիմալ պայմանների ստեղծումը նպաստում է էկոլոգիական հավասարակշռության պահպանմանը և բոլոր կենդանի օրգանիզմների, այդ թվում՝ մարդու գոյության պայմաններին։

Ուստի վնասակար կենսաբանական ազդեցություն ունեցող թափոնների չեզոքացման խնդիրը չի սահմանափակվում դրանց արտահանման խնդրով. դա ավելի բարդ հիգիենիկ խնդիր է, քանի որ հողը կապող օղակ է ջրի, օդի և մարդու միջև:
4.1.
Հողի դերը նյութափոխանակության մեջ

Հողի և մարդու կենսաբանական կապն իրականացվում է հիմնականում նյութափոխանակության միջոցով։ Հողը, ասես, հանքանյութերի մատակարար է, որն անհրաժեշտ է նյութափոխանակության ցիկլի, մարդկանց և խոտակերների կողմից սպառվող բույսերի աճի համար, որոնք հերթով ուտում են մարդիկ և մսակերները: Այսպիսով, հողը սնունդ է ապահովում բուսական և կենդանական աշխարհի բազմաթիվ ներկայացուցիչների համար։

Հետևաբար, հողի որակի վատթարացումը, նրա կենսաբանական արժեքի նվազումը, ինքնամաքրվելու կարողությունը առաջացնում է կենսաբանական շղթայական ռեակցիա, որը երկարատև վնասակար հետևանքների դեպքում կարող է հանգեցնել բնակչության առողջության մի շարք խանգարումների։ Ավելին, եթե հանքայնացման գործընթացները դանդաղում են, նիտրատները, ազոտը, ֆոսֆորը, կալիումը և այլն, որոնք ձևավորվում են նյութերի քայքայման ժամանակ, կարող են մտնել խմելու նպատակով օգտագործվող ստորերկրյա ջրեր և առաջացնել լուրջ հիվանդություններ (օրինակ՝ նիտրատները կարող են առաջացնել մետեմոգլոբինեմիա՝ հիմնականում նորածինների մոտ): .

Յոդով աղքատ հողից ջրի օգտագործումը կարող է առաջացնել էնդեմիկ խոպոպ և այլն։
4.2.
Հողի և ջրի և հեղուկ թափոնների (կեղտաջրերի) էկոլոգիական հարաբերությունները

Մարդը հողից հանում է ջուրը, որն անհրաժեշտ է նյութափոխանակության գործընթացները և ինքնին կյանքը պահպանելու համար: Ջրի որակը կախված է հողի վիճակից. այն միշտ արտացոլում է տվյալ հողի կենսաբանական վիճակը:

Խոսքը մասնավորապես վերաբերում է ստորերկրյա ջրերին, որոնց կենսաբանական արժեքը էապես որոշվում է հողի և հողի հատկություններով, վերջիններիս ինքնամաքրվելու կարողությամբ, ֆիլտրման կարողությամբ, մակրոֆլորայի, միկրոֆաունայի կազմով և այլն:

Հողի անմիջական ազդեցությունը մակերևութային ջրերի վրա արդեն ավելի քիչ էական է, այն կապված է հիմնականում տեղումների հետ։ Օրինակ՝ հորդառատ անձրևներից հետո տարբեր աղտոտիչներ հողից դուրս են մղվում բաց ջրային մարմիններ (գետեր, լճեր), այդ թվում՝ արհեստական պարարտանյութեր (ազոտ, ֆոսֆատ), թունաքիմիկատներ, թունաքիմիկատներ, կարստային, ճեղքված հանքավայրերում աղտոտիչները կարող են ներթափանցել ճեղքեր դեպի խորը Ստորերկրյա ջրեր.

Կեղտաջրերի ոչ պատշաճ մաքրումը կարող է նաև վնասակար կենսաբանական ազդեցություններ առաջացնել հողի վրա և ի վերջո հանգեցնել հողի դեգրադացիայի: Ուստի, բնակավայրերում հողի պահպանությունը ընդհանրապես շրջակա միջավայրի պահպանության հիմնական պահանջներից է։
4.3.
Հողի ծանրաբեռնվածության սահմանները կոշտ թափոնների համար (կենցաղային և փողոցային թափոններ, արդյունաբերական թափոններ, կեղտաջրերի նստվածքից առաջացած չոր տիղմ), ռադիոակտիվ նյութերև այլն)

Խնդիրն ավելի է սրվում նրանով, որ քաղաքներում ավելի ու ավելի շատ կոշտ թափոնների առաջացման արդյունքում դրանց շրջակայքի հողը ենթարկվում է աճող ճնշման։ Հողի հատկությունները և կազմը վատթարանում են ավելի արագ տեմպերով:

ԱՄՆ-ում արտադրված 64,3 մլն տոննա թղթից 49,1 մլն տոննան հայտնվում է թափոնների մեջ (այդ քանակից 26 մլն տոննան մատակարարում է տնային տնտեսությունը, 23,1 մլն տոննան՝ առևտրային ցանցը)։

Վերոնշյալի հետ կապված՝ պինդ թափոնների հեռացումը և վերջնական հեռացումը շատ նշանակալի, ավելի դժվար իրագործելի հիգիենիկ խնդիր է ուրբանիզացիայի աճի համատեքստում:

Պինդ թափոնների վերջնական հեռացումը աղտոտված հողում հնարավոր է: Այնուամենայնիվ, քաղաքային հողի ինքնամաքրման անընդհատ վատթարացող հզորության պատճառով հողի մեջ թաղված թափոնների վերջնական հեռացումն անհնար է:

Մարդը կարող է հաջողությամբ օգտագործել կոշտ թափոնների հեռացման համար կենսաքիմիական գործընթացներՀողում առաջացող, դրա չեզոքացնող և ախտահանող հատկությունը, սակայն քաղաքային հողը քաղաքներում մարդկային դարավոր բնակության և գործունեության արդյունքում վաղուց դարձել է ոչ պիտանի այդ նպատակով:

Հայտնի են հողում տեղի ունեցող ինքնամաքրման, հանքայնացման մեխանիզմները, դրանցում ներգրավված բակտերիաների և ֆերմենտների դերը, ինչպես նաև նյութերի տարրալուծման միջանկյալ և վերջնական արտադրանքները։ Ներկայումս հետազոտությունը ուղղված է բնական հողի կենսաբանական հավասարակշռությունն ապահովող գործոնների բացահայտմանը, ինչպես նաև այն հարցին, թե որքան պինդ թափոններ (և ինչ բաղադրություն) կարող են հանգեցնել հողի կենսաբանական հավասարակշռության խախտման:
Աշխարհի որոշ խոշոր քաղաքների մեկ բնակչի հաշվով կենցաղային աղբի (աղբի) քանակը

Հարկ է նշել, որ քաղաքներում հողի հիգիենիկ վիճակը դրա գերծանրաբեռնվածության արդյունքում արագորեն վատանում է, թեև հողի ինքնամաքրման կարողությունը կենսաբանական հավասարակշռության պահպանման հիմնական հիգիենիկ պահանջն է։ Քաղաքներում հողն այլևս չի կարողանում հաղթահարել իր խնդիրը առանց մարդու օգնության։ Այս իրավիճակից միակ ելքը թափոնների ամբողջական վնասազերծումն ու ոչնչացումն է՝ հիգիենիկ պահանջներին համապատասխան։

Ուստի կոմունալ տնտեսությունների կառուցումը պետք է ուղղված լինի հողի ինքնամաքրման բնական կարողության պահպանմանը, իսկ եթե այդ ունակությունն արդեն անբավարար է դարձել, ապա այն պետք է արհեստականորեն վերականգնվի։

Ամենաանբարենպաստը արդյունաբերական թափոնների թունավոր ազդեցությունն է՝ ինչպես հեղուկ, այնպես էլ պինդ: Այդպիսի թափոնների աճող քանակությունը մտնում է հող, որը նա չի կարողանում հաղթահարել։ Այսպես, օրինակ, սուպերֆոսֆատ արտադրող գործարանների շրջակայքում (3 կմ շառավղով) հայտնաբերվել է հողի աղտոտվածություն մկնդեղի հետ։ Ինչպես հայտնի է, որոշ թունաքիմիկատներ, օրինակ՝ քլորօրգանական միացություններ, որոնք մտել են հող, երկար ժամանակ չեն քայքայվում։

Իրավիճակը նման է որոշ սինթետիկ փաթեթավորման նյութերի (պոլիվինիլքլորիդ, պոլիէթիլեն և այլն):

Որոշ թունավոր միացություններ վաղ թե ուշ մտնում են ստորերկրյա ջրեր, ինչի հետևանքով ոչ միայն խախտվում է հողի կենսաբանական հավասարակշռությունը, այլև ստորերկրյա ջրերի որակն այնքան է վատանում, որ այն այլևս չի կարող օգտագործվել որպես խմելու ջուր։
Կենցաղային աղբում (աղբ) պարունակվող հիմնական սինթետիկ նյութերի քանակի տոկոսը.

*
Այլ պլաստիկների թափոնների հետ միասին, որոնք կարծրանում են ջերմության ազդեցության տակ:
Թափոնների խնդիրն այսօր մեծացել է նաև այն պատճառով, որ թափոնների մի մասը՝ հիմնականում մարդկանց և կենդանիների կղանքը, օգտագործվում է գյուղատնտեսական հողերը պարարտացնելու համար [կղանքը պարունակում է զգալի քանակությամբ ազոտ՝ 0,4-0,5%, ֆոսֆոր (P203)-0,2-0 ,6։ %, կալիում (K? 0) -0,5-1,5%, ածխածին-5-15%]: Քաղաքի այս խնդիրը տարածվել է քաղաքի թաղամասերում։
4.4.
Հողի դերը տարբեր հիվանդությունների տարածման գործում

Բաշխման մեջ դեր է խաղում հողը վարակիչ հիվանդություններ. Այս մասին դեռ անցյալ դարում հայտնել են Պետերկոֆերը (1882) և Ֆոդորը (1875), ովքեր հիմնականում կարևորել են հողի դերը աղիքային հիվանդությունների տարածման գործում՝ խոլերա, տիֆ, դիզենտերիա և այլն։ Նրանք նաև ուշադրություն են հրավիրել այն փաստի վրա, որ որոշ բակտերիաները և վիրուսները հողում մնում են կենսունակ և վիրուսային ամիսներով: Հետագայում մի շարք հեղինակներ հաստատեցին իրենց դիտարկումները, հատկապես քաղաքային հողի հետ կապված: Օրինակ՝ խոլերայի հարուցիչը ստորերկրյա ջրերում մնում է կենսունակ և ախտածին 20-ից 200 օր, որովայնային տիֆի հարուցիչը կղանքում՝ 30-ից 100 օր, պարատիֆի հարուցիչը՝ 30-ից 60 օր: (Վարակիչ հիվանդությունների տարածման առումով քաղաքային հողը զգալի է մեծ վտանգքան գոմաղբով պարարտացված դաշտերի հողը։)

Հողի աղտոտվածության աստիճանը որոշելու համար մի շարք հեղինակներ օգտագործում են բակտերիաների քանակի որոշումը (E. coli), ինչպես ջրի որակը որոշելիս։ Այլ հեղինակներ նպատակահարմար են համարում որոշել, ի լրումն, հանքայնացման գործընթացում ներգրավված ջերմասեր բակտերիաների քանակը։

Հողի միջոցով վարակիչ հիվանդությունների տարածմանը մեծապես նպաստում է հողը կոյուղաջրերով ջրելը։ Միաժամանակ վատանում են նաև հողի հանքայնացման հատկությունները։ Ուստի կեղտաջրերով ջրելը պետք է իրականացվի մշտական խիստ սանիտարական հսկողության ներքո և միայն քաղաքային տարածքից դուրս:

4.5.
Աղտոտիչների հիմնական տեսակների (պինդ և հեղուկ թափոններ) վնասակար ազդեցությունը, որը հանգեցնում է հողի քայքայմանը

4.5.1.
Հեղուկ թափոնների չեզոքացում հողում

Մի շարք բնակավայրերում, որոնք չունեն կոյուղու համակարգեր, որոշ թափոններ, այդ թվում՝ գոմաղբը, չեզոքացվում են հողում։

Ինչպես գիտեք, սա չեզոքացնելու ամենահեշտ միջոցն է։ Սակայն դա թույլատրելի է միայն այն դեպքում, եթե գործ ունենք կենսաբանորեն արժեքավոր հողի հետ, որը պահպանել է ինքնամաքրվելու ունակությունը, ինչը բնորոշ չէ քաղաքային հողերին։ Եթե հողն այլևս չունի այդ հատկությունները, ապա այն հետագա քայքայումից պաշտպանելու համար անհրաժեշտ է հեղուկ թափոնների չեզոքացման համալիր տեխնիկական միջոցներ:

Մի շարք վայրերում թափոնները վնասազերծվում են կոմպոստահանքերում։ Տեխնիկապես այս լուծումը բարդ խնդիր է։ Բացի այդ, հեղուկները ունակ են թափանցել հողը բավականին երկար հեռավորությունների վրա: Խնդիրն ավելի է բարդանում նրանով, որ քաղաքային կեղտաջրերը պարունակում են թունավոր արդյունաբերական թափոնների աճող քանակություն, որը վատացնում է հողի հանքայնացման հատկությունները նույնիսկ ավելի մեծ չափով, քան մարդու և կենդանիների կղանքը: Հետևաբար, թույլատրվում է կոմպոստահանքերի մեջ արտահոսել միայն կեղտաջրերը, որոնք նախկինում նստվածքի են ենթարկվել: Հակառակ դեպքում խախտվում է հողի ֆիլտրման հնարավորությունը, ապա հողը կորցնում է իր մյուս պաշտպանիչ հատկությունները, ծակոտիներն աստիճանաբար խցանվում են և այլն։

Գյուղատնտեսական դաշտերը ոռոգելու համար մարդու կղանքի օգտագործումը հեղուկ թափոնների չեզոքացման երկրորդ միջոցն է։ Այս մեթոդը կրկնակի հիգիենիկ վտանգ է ներկայացնում՝ նախ այն կարող է հանգեցնել հողի գերբեռնվածության, երկրորդ՝ այդ թափոնները կարող են դառնալ վարակի լուրջ աղբյուր։ Ուստի կղանքը նախ պետք է ախտահանել և համապատասխան մշակման ենթարկել, հետո միայն օգտագործել որպես պարարտանյութ։ Այստեղ երկու հակադիր տեսակետ կա. Ըստ հիգիենիկ պահանջների՝ կղանքը ենթակա է գրեթե լիակատար ոչնչացման, իսկ ժողովրդական տնտեսության տեսանկյունից արժեքավոր պարարտանյութ է։ Թարմ կղանքը չի կարելի օգտագործել այգիները և դաշտերը ջրելու համար՝ առանց դրանք նախապես ախտահանելու: Եթե դուք դեռ պետք է օգտագործեք թարմ կղանք, ապա դրանք պահանջում են չեզոքացման այնպիսի աստիճան, որ դրանք գրեթե ոչ մի արժեք չունեն որպես պարարտանյութ:

Կղանքը որպես պարարտանյութ կարող է օգտագործվել միայն հատուկ նշանակված տարածքներում՝ մշտական սանիտարահիգիենիկ հսկողությամբ, հատկապես ստորերկրյա ջրերի վիճակի, ճանճերի քանակի և այլնի համար:

Կենդանիների կղանքը հողում հեռացնելու և հեռացնելու պահանջները սկզբունքորեն չեն տարբերվում մարդու կղանքների հեռացման պահանջներից:

Մինչև վերջերս գոմաղբը գյուղատնտեսության համար արժեքավոր սննդանյութերի կարևոր աղբյուր էր՝ հողի բերրիությունը բարելավելու համար: Սակայն վերջին տարիներին գոմաղբը մասամբ կորցրել է իր նշանակությունը մեքենայացման պատճառով։ Գյուղատնտեսություն, մասամբ պայմանավորված արհեստական պարարտանյութերի աճող կիրառմամբ։

Համապատասխան բուժման և հեռացման բացակայության դեպքում վտանգավոր է նաև գոմաղբը, ինչպես նաև չմշակված մարդու կղանքը: Հետևաբար, մինչև դաշտեր տանելը գոմաղբը թույլատրվում է հասունանալ, որպեսզի այդ ընթացքում (60-70 ° C ջերմաստիճանում) դրանում տեղի ունենան անհրաժեշտ կենսաջերմային գործընթացներ։ Դրանից հետո գոմաղբը համարվում է «հասուն» և ազատվում դրանում պարունակվող հարուցիչների մեծ մասից (բակտերիաներ, որդերի ձու և այլն)։

Պետք է հիշել, որ գոմաղբի պահեստները կարող են ապահովել ճանճերի բուծման իդեալական պայմաններ, որոնք նպաստում են տարբեր տեսակների տարածմանը: աղիքային վարակներ. Հարկ է նշել, որ վերարտադրության համար ճանճերը ամենից հեշտությամբ ընտրում են խոզի, ապա ձիու, ոչխարի և, վերջապես, ոչ պակաս կարևոր, կովի գոմաղբը: Գոմաղբը դաշտեր արտահանելուց առաջ այն պետք է մշակվի միջատասպան նյութերով։
շարունակություն
--PAGE_BREAK--

Ծանր մետաղների շարժական ձևերը հողում. Համառոտ Ծանր մետաղներ հողում

Հողը աղտոտող ծանր մետաղներ

Մերկուրի

Առաջնորդել

Կադմիում

Պղինձ և ցինկ

Մոլիբդեն

Անտիմոնիա

Արսեն

Մանգան

Ծանր մետաղներով հողի աղտոտման դեմ պայքարի հիմնական մեթոդները

Մատենագիտական հղում

Հաղորդել տպագրական սխալի մասին

Տեքստը, որը պետք է ուղարկվի մեր խմբագիրներին.

Ձեր մեկնաբանությունը (ըստ ցանկության):

Հողը աղտոտող ծանր մետաղներ

Մերկուրի

Առաջնորդել

Կադմիում

Պղինձ և ցինկ

Մոլիբդեն

Անտիմոնիա

Արսեն

Մանգան

Ծանր մետաղներով հողի աղտոտման դեմ պայքարի հիմնական մեթոդները

Մատենագիտական ​​հղում

Հաղորդել տպագրական սխալի մասին

Տեքստը, որը պետք է ուղարկվի մեր խմբագիրներին.

Ձեր մեկնաբանությունը (ըստ ցանկության):

Մատենագիտական հղում