AGENSI PERSEKUTUAN INSTITUSI PENDIDIKAN NEGERI PENDIDIKAN
PENDIDIKAN PROFESIONAL TINGGI "UNIVERSITI NEGERI VORONEZH"
PENCEMARAN TANAH DENGAN LOGAM BERAT. KAEDAH KAWALAN DAN PENGAWALAN TANAH YANG TERCINTA
Manual pendidikan dan metodologi untuk universiti
Disusun oleh: H.A. Juvelikyan, D.I. Shcheglov, N.S. Gorbunova
Pusat Penerbitan dan Percetakan Universiti Negeri Voronezh
Diluluskan oleh majlis saintifik dan metodologi Fakulti Biologi dan Sains Tanah pada 4 Julai 2009, protokol No. 10
Pengulas Dr. Biol. sains, prof. L.A. Yablonskikh
Manual pendidikan telah disediakan di Jabatan Sains Tanah dan Pengurusan sumber tanah Fakulti Biologi dan Tanah, Universiti Negeri Voronezh.
Untuk kepakaran 020701 – Sains tanah
Maklumat am tentang pencemaran................................................ ..................... .............................. | |
Konsep anomali buatan manusia ............................................... ...................... ....................... | |
Pencemaran tanah dengan logam berat................................................. ....... ............... | |
Penghijrahan logam berat dalam profil tanah............................................ .......... | |
Konsep pemantauan alam sekitar tanah................................................ ................ | |
Penunjuk keadaan tanah yang ditentukan semasa pemantauannya...................................... | |
Penyeragaman alam sekitar kualiti tanah tercemar.................................... | |
Keperluan am untuk pengelasan tanah yang terdedah kepada pencemaran...... | |
Kesusasteraan................................................. ................................................... ...... ........ |
MAKLUMAT AM TENTANG PENCEMARAN
Bahan pencemar– ini adalah bahan asal antropogenik yang memasuki persekitaran dalam kuantiti yang melebihi tahap semula jadi pengambilannya. Pencemaran tanah– sejenis degradasi antropogenik di mana kandungan bahan kimia dalam tanah tertakluk kepada kesan antropogenik melebihi tahap latar belakang serantau semula jadi. Melebihi kandungan bahan kimia tertentu dalam persekitaran manusia (berbanding dengan peringkat semula jadi) kerana penerimaan mereka daripada sumber antropogenik menimbulkan bahaya alam sekitar.
Penggunaan bahan kimia oleh manusia dalam aktiviti ekonomi dan penglibatan mereka dalam kitaran transformasi antropogenik dalam persekitaran sentiasa berkembang. Ciri-ciri pengekstrakan dan keamatan penggunaan unsur kimia ialah teknofilisiti - nisbah pengekstrakan tahunan atau pengeluaran unsur dalam tan kepada clarke dalam litosfera (A.I. Perelman, 1999). Teknologi tinggi adalah ciri unsur yang paling aktif digunakan oleh manusia, terutamanya yang tahap semula jadi dalam litosfera rendah. Tahap teknofil yang tinggi adalah ciri logam seperti Bi, Hg, Sb, Pb, Cu, Se, Ag, As, Mo, Sn, Cr, Zn, permintaan yang pelbagai jenis pengeluaran adalah besar. Apabila kandungan unsur-unsur ini dalam batuan rendah (10-2-10-6%), pengekstrakan mereka adalah ketara. Ini membawa kepada pengekstrakan dari kedalaman bumi kuantiti besar bijih yang mengandungi unsur-unsur ini, dan kepada penyebaran global seterusnya dalam alam sekitar.
Sebagai tambahan kepada teknofil, ciri-ciri kuantitatif teknogenesis lain telah dicadangkan. Oleh itu, nisbah teknofilisiti unsur kepada biofilisitinya (biofilisiti ialah kepekatan clarke unsur kimia dalam bahan hidup) M.A. Glazovskaya bernama aktiviti merosakkan unsur-unsur teknologi. Aktiviti merosakkan unsur-unsur teknologi mencirikan tahap bahaya unsur-unsur untuk organisma hidup. Satu lagi ciri kuantitatif penglibatan antropogenik unsur kimia dalam kitaran global mereka di planet ini ialah faktor mobilisasi atau faktor pengayaan teknogenik, yang dikira sebagai nisbah aliran teknogenik unsur kimia kepada aliran semula jadinya. Tahap faktor pengayaan teknogenik, serta teknofilisiti unsur, bukan sahaja penunjuk mobilisasi mereka dari litosfera ke persekitaran semula jadi daratan, tetapi juga mencerminkan tahap pelepasan unsur kimia dengan sisa industri ke alam sekitar. .
KONSEP ANOMALI TEKNOGENIK
Anomali geokimia- bahagian kerak bumi (atau permukaan bumi), dicirikan oleh peningkatan kepekatan mana-mana unsur kimia atau sebatiannya dengan ketara berbanding dengan nilai latar belakang dan terletak secara semula jadi berbanding pengumpulan mineral. Pengenalpastian anomali buatan manusia adalah salah satu tugas ekologi dan geokimia yang paling penting dalam menilai keadaan persekitaran. Anomali terbentuk dalam komponen landskap hasil daripada bekalan pelbagai bahan daripada sumber teknogenik dan mewakili isipadu tertentu di mana nilai kepekatan anomali unsur lebih besar daripada nilai latar belakang. Mengikut kelaziman A.I. Perelman dan N.S. Kasimov (1999) membezakan anomali buatan manusia berikut:
1) global – meliputi seluruh dunia (contohnya, meningkat
2) serantau - terbentuk di bahagian tertentu di benua, zon semula jadi dan wilayah akibat penggunaan racun perosak, baja mineral, pengasidan pemendakan atmosfera dengan pelepasan sebatian sulfur, dsb.;
3) tempatan - terbentuk di atmosfera, tanah, perairan, tumbuhan di sekitar sumber teknogenik tempatan: kilang, lombong, dll.
Mengikut persekitaran pembentukan, anomali buatan manusia dibahagikan:
1) kepada litokimia (dalam tanah, batu);
2) hidrogeokimia (dalam perairan);
3) geokimia atmosfera (dalam atmosfera, salji);
4) biokimia (dalam organisma).
Mengikut tempoh sumber pencemaran, mereka dibahagikan:
– untuk jangka pendek (pelepasan kecemasan, dll.);
– jangka sederhana (dengan pemberhentian kesan, contohnya, pemberhentian pembangunan deposit mineral);
– pegun jangka panjang (anomali kilang, bandar, landskap pertanian, contohnya KMA, Norilsk Nickel).
Apabila menilai anomali buatan manusia, kawasan latar belakang dipilih jauh daripada sumber bahan pencemar buatan manusia, biasanya lebih daripada 30–50 km. Salah satu kriteria untuk anomali ialah pekali kepekatan teknogenik atau anomali Kc, iaitu nisbah kandungan unsur dalam objek anomali yang dipertimbangkan kepada kandungan latar belakangnya dalam komponen landskap.
Untuk menilai kesan jumlah bahan pencemar yang memasuki badan, piawaian pencemaran kebersihan juga digunakan - pra-
kepekatan yang dibenarkan secara berasingan. Ini ialah kandungan maksimum bahan berbahaya dalam objek atau produk semula jadi (air, udara, tanah, makanan), yang tidak menjejaskan kesihatan manusia atau organisma lain.
Bahan pencemar dibahagikan kepada kelas mengikut bahayanya (GOST
17.4.1.0283): Kelas I (sangat berbahaya) – As, Cd, Hg, Se, Pb, F, benzo(a)pirena, Zn; Kelas II (sederhana berbahaya) – B, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr; kelas III(sedikit berbahaya) – Ba, V, W, Mn, Sr, acetophenone.
PENCEMARAN TANAH DENGAN LOGAM BERAT
Logam berat (HM) sudah pun menduduki tempat kedua dari segi bahaya, di belakang racun perosak dan jauh mendahului bahan pencemar yang terkenal seperti karbon dioksida dan sulfur. Pada masa hadapan, mereka mungkin menjadi lebih berbahaya daripada sisa loji tenaga nuklear dan sisa pepejal. Pencemaran dengan logam berat dikaitkan dengan mereka penggunaan yang meluas dalam pengeluaran perindustrian. Disebabkan oleh sistem penulenan yang tidak sempurna, logam berat memasuki alam sekitar, termasuk tanah, mencemarkan dan meracuninya. HM adalah bahan pencemar khusus, pemantauan yang wajib dalam semua persekitaran.
Tanah adalah persekitaran utama di mana logam berat masuk, termasuk dari atmosfera dan persekitaran akuatik. Ia juga berfungsi sebagai sumber pencemaran sekunder udara permukaan dan air yang mengalir daripadanya ke Lautan Dunia. Dari tanah, HM diserap oleh tumbuhan, yang kemudiannya berakhir dalam makanan.
Istilah "logam berat," yang mencirikan kumpulan pencemar yang luas, baru-baru ini mendapat populariti yang ketara. Dalam pelbagai karya saintifik dan gunaan, pengarang mentafsir makna konsep ini secara berbeza. Dalam hal ini, jumlah unsur yang diklasifikasikan sebagai logam berat berbeza-beza secara meluas. Banyak ciri digunakan sebagai kriteria keahlian: jisim atom, ketumpatan, ketoksikan, kelaziman dalam persekitaran semula jadi, tahap penglibatan dalam kitaran semula jadi dan buatan manusia.
Dalam karya yang dikhaskan untuk masalah pencemaran alam sekitar persekitaran semula jadi Dan pemantauan alam sekitar, hari ini lebih daripada 40 unsur dikelaskan sebagai logam berat jadual berkala DI. Mendeleev dengan jisim atom melebihi 40 unit atom: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi, dll. Mengikut klasifikasi N. Reimers (1990),
Logam dengan ketumpatan lebih daripada 8 g/cm3 harus dianggap berat. Pada masa yang sama, peranan penting dalam pengkategorian logam berat dimainkan oleh syarat berikut: ketoksikan tinggi mereka kepada organisma hidup dalam kepekatan yang agak rendah, serta keupayaan untuk bioakumulasi dan biomagnify. Hampir semua logam berada di bawah definisi ini
(kecuali plumbum, merkuri, kadmium dan bismut, yang peranan biologinya adalah pada masa ini tidak jelas), mengambil bahagian secara aktif dalam proses biologi, adalah sebahagian daripada banyak enzim.
Pembekal sisa yang paling berkuasa yang diperkaya dengan logam ialah perusahaan untuk peleburan logam bukan ferus (aluminium, alumina, tembaga-zink, peleburan plumbum, nikel, titanium-magnesium, merkuri, dll.), serta untuk pemprosesan. daripada logam bukan ferus (kejuruteraan radio, kejuruteraan elektrik, pembuatan instrumen, galvanik, dll.).
Dalam habuk industri metalurgi dan loji pemprosesan bijih, kepekatan Pb, Zn, Bi, Sn boleh ditingkatkan dengan beberapa urutan magnitud (sehingga 10–12) berbanding dengan litosfera, kepekatan Cd, V, Sb - berpuluh ribu kali, Cd, Mo, Pb, Sn, Zn, Bi, Ag - beratus kali. Sisa daripada perusahaan metalurgi bukan ferus, loji industri cat dan varnis serta struktur konkrit bertetulang diperkaya dengan merkuri. Kepekatan W, Cd, dan Pb meningkat dalam habuk loji pembinaan mesin (Jadual 1).
Di bawah pengaruh pelepasan logam yang diperkaya, kawasan pencemaran landskap terbentuk terutamanya di peringkat serantau dan tempatan. Kesan perusahaan tenaga terhadap pencemaran alam sekitar bukan disebabkan oleh kepekatan logam dalam sisa, tetapi kepada kuantiti yang besar. Jisim sisa, cth. pusat perindustrian, melebihi jumlah keseluruhannya yang datang daripada semua sumber pencemaran lain. Sebilangan besar Pb dilepaskan ke alam sekitar dengan gas ekzos kenderaan, yang melebihi pengambilannya dengan sisa daripada perusahaan metalurgi.
Tanah ladang dicemari oleh unsur-unsur seperti Hg, As, Pb, Cu, Sn, Bi, yang memasuki tanah sebagai sebahagian daripada racun perosak, biosid, perangsang pertumbuhan tumbuhan, dan pembentuk struktur. Baja bukan tradisional, diperbuat daripada pelbagai bahan buangan, selalunya mengandungi pelbagai bahan pencemar dalam kepekatan tinggi. Antara baja mineral tradisional, baja fosforus mengandungi kekotoran Mn, Zn, Ni, Cr, Pb, Cu, Cd (Gaponyuk, 1985).
Pengagihan logam yang dilepaskan ke atmosfera daripada sumber teknogenik dalam landskap ditentukan oleh jarak dari sumber pencemaran, keadaan iklim (kekuatan dan arah angin), rupa bumi, faktor teknologi (keadaan sisa, kaedah sisa memasuki alam sekitar , ketinggian paip perusahaan).
Penyerakan logam berat bergantung pada ketinggian sumber pelepasan ke atmosfera. Mengikut pengiraan oleh M.E. Berland (1975), dengan cerobong yang tinggi, kepekatan pelepasan yang ketara tercipta di lapisan permukaan atmosfera pada jarak 10–40 ketinggian cerobong. Terdapat 6 zon di sekitar sumber pencemaran tersebut (Jadual 2). Kawasan pengaruh perusahaan perindustrian individu di wilayah bersebelahan boleh mencapai 1000 km2.
jadual 2
Zon pencemaran tanah di sekitar titik punca pencemaran
Jarak dari | Kandungan berlebihan |
|||
sumber untuk | Nisbah TM berhubung dengan |
|||
kotoran dalam km | ke latar belakang |
|||
Zon keselamatan perusahaan | ||||
Zon pencemaran tanah dan saiznya berkait rapat dengan vektor angin semasa. Relief, tumbuh-tumbuhan, dan bangunan bandar boleh mengubah arah dan kelajuan pergerakan lapisan permukaan udara. Sama seperti zon pencemaran tanah, zon pencemaran tumbuh-tumbuhan juga boleh dikenal pasti.
MIGRASI LOGAM BERAT DALAM PROFIL TANAH
Pengumpulan bahagian utama bahan pencemar diperhatikan terutamanya di ufuk tanah terkumpul humus, di mana ia diikat oleh aluminosilikat, mineral bukan silikat, dan bahan organik akibat pelbagai tindak balas interaksi. Komposisi dan kuantiti unsur yang tertahan dalam tanah bergantung kepada kandungan dan komposisi humus, keadaan asid-bes dan redoks, kapasiti penyerapan, dan keamatan penyerapan biologi. Sesetengah logam berat dikekalkan dengan kuat oleh komponen ini dan bukan sahaja tidak mengambil bahagian dalam penghijrahan sepanjang profil tanah, tetapi juga tidak menimbulkan bahaya.
untuk organisma hidup. Akibat negatif alam sekitar pencemaran tanah dikaitkan dengan sebatian logam mudah alih.
DALAM dalam profil tanah, aliran teknogenik bahan menghadapi beberapa halangan geokimia tanah. Ini termasuk karbonat, gipsum, dan ufuk iluvial (illuvial-iron-humus). Beberapa unsur yang sangat toksik boleh berubah menjadi sebatian yang sukar diakses oleh tumbuhan, mudah alih dalam persekitaran geokimia tanah tertentu, boleh berhijrah dalam lajur tanah, mewakili potensi bahaya kepada biota. Mobiliti unsur sebahagian besarnya bergantung kepada keadaan asid-bes dan redoks dalam tanah. Dalam tanah neutral, sebatian Zn, V, As, dan Se adalah mudah alih dan boleh dilarutkan semasa pembasahan tanah bermusim.
Pengumpulan sebatian mudah alih unsur-unsur yang sangat berbahaya untuk organisma bergantung pada rejim air dan udara tanah: pengumpulan terendah diperhatikan dalam tanah telap rejim larut lesap, ia meningkat dalam tanah dengan rejim tidak larut lesap dan maksimum dalam tanah dengan rejim eksudat. Pada kepekatan penyejatan dan tindak balas alkali Se, As, V boleh terkumpul di dalam tanah dalam bentuk yang mudah dicapai, dan dalam persekitaran yang mengurangkan, Hg boleh terkumpul dalam bentuk sebatian metilasi.
Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa di bawah keadaan rejim larut lesap, potensi mobiliti logam direalisasikan, dan ia boleh dibawa ke luar profil tanah, menjadi sumber pencemaran sekunder. air bawah tanah.
DALAM Dalam tanah berasid dengan dominasi keadaan pengoksidaan (tanah podzolik, bersaliran baik), logam berat seperti Cd dan Hg mudah membentuk bentuk mudah alih. Sebaliknya, Pb, As, dan Se membentuk sebatian mudah alih rendah yang boleh terkumpul dalam humus dan ufuk iluvium dan menjejaskan keadaan biota tanah secara negatif. Jika S terdapat dalam bahan pencemar, dalam keadaan mengurangkan persekitaran hidrogen sulfida sekunder tercipta dan banyak logam membentuk sulfida tidak larut atau larut sedikit.
DALAM Dalam tanah paya, Mo, V, As, dan Se terdapat dalam bentuk sedentari. Sebahagian besar unsur dalam tanah paya berasid terdapat dalam bentuk yang agak mudah alih dan berbahaya untuk benda hidup; ini ialah sebatian Pb, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Cd dan Hg. Dalam tanah yang sedikit berasid dan neutral dengan pengudaraan yang baik, sebatian Pb yang mudah larut terbentuk, terutamanya semasa pengapuran. Dalam tanah neutral, sebatian Zn, V, As, Se adalah mudah alih, dan Cd dan Hg boleh dikekalkan dalam ufuk humus dan iluvium. Apabila kealkalian meningkat, risiko pencemaran tanah oleh unsur tersenarai meningkat.
KONSEP PEMANTAUAN EKOLOGI TANAH
Pemantauan alam sekitar tanah – sistem un- had biasa
terhad dalam kawalan ruang dan masa tanah, yang memberikan maklumat tentang keadaannya untuk menilai masa lalu, masa kini dan meramalkan perubahan pada masa hadapan. Pemantauan tanah bertujuan untuk mengesan perubahan antropogenik dalam tanah yang akhirnya boleh membahayakan kesihatan manusia. Peranan khas pemantauan tanah adalah disebabkan oleh fakta bahawa semua perubahan dalam komposisi dan sifat tanah dicerminkan dalam prestasi fungsi ekologi tanah, dan, akibatnya, pada keadaan biosfera.
Adalah sangat penting bahawa dalam tanah, tidak seperti udara atmosfera dan air permukaan, akibat alam sekitar kesan antropogenik biasanya muncul kemudian, tetapi ia lebih stabil dan bertahan lebih lama. Terdapat keperluan untuk menilai akibat jangka panjang kesan ini, sebagai contoh, kemungkinan menggerakkan bahan pencemar dalam tanah, akibatnya tanah boleh bertukar dari "depot" bahan pencemar kepada sumber sekundernya.
Jenis pemantauan alam sekitar tanah
Pengenalpastian jenis pemantauan alam sekitar tanah adalah berdasarkan perbezaan dalam gabungan penunjuk tanah bermaklumat yang sepadan dengan tugas masing-masing. Berdasarkan perbezaan dalam mekanisme dan skala degradasi tanah, dua kumpulan jenis pemantauan dibezakan:
cincin: kumpulan pertama - pemantauan global, yang kedua - tempatan dan serantau.
Pemantauan tanah global - komponen pemantauan global biosfera. Ia dijalankan untuk menilai kesan ke atas keadaan tanah akibat alam sekitar pengangkutan jarak jauh pencemar atmosfera berkaitan dengan bahaya pencemaran planet biosfera dan proses yang menyertainya. peringkat global. Hasil pemantauan global atau biosfera mencirikan perubahan global dalam keadaan organisma hidup di planet ini di bawah pengaruh aktiviti manusia.
Tujuan pemantauan tempatan dan wilayah adalah untuk mengenal pasti kesan kemerosotan tanah ke atas ekosistem tempatan dan peringkat wilayah dan secara langsung mengenai keadaan hidup manusia dalam bidang pengurusan alam sekitar.
Pemantauan tempatan juga dipanggil sanitari-kebersihan atau kesan. Ia bertujuan untuk mengawal tahap pencemar dalam persekitaran yang dikeluarkan oleh perusahaan tertentu.
Salah satu yang paling berkuasa dan paling meluas pencemaran kimia ialah pencemaran logam berat. Logam berat termasuk lebih daripada 40 unsur kimia jadual berkala D.I. Mendeleev, jisim atom yang melebihi 50 unit atom.
Kumpulan unsur ini terlibat secara aktif dalam proses biologi, menjadi sebahagian daripada banyak enzim. Kumpulan "logam berat" sebahagian besarnya bertepatan dengan konsep "elemen mikro". Oleh itu plumbum, zink, kadmium, merkuri, molibdenum, kromium, mangan, nikel, timah, kobalt, titanium, tembaga, vanadium adalah logam berat.
Sumber logam berat dibahagikan kepada semula jadi (cuaca batu dan mineral, proses hakisan, aktiviti gunung berapi) dan teknogenik (perlombongan dan pemprosesan mineral, pembakaran bahan api, lalu lintas, aktiviti pertanian). Sebahagian daripada pelepasan buatan manusia yang memasuki persekitaran semula jadi dalam bentuk aerosol halus diangkut pada jarak yang ketara dan menyebabkan pencemaran global.
Bahagian lain memasuki takungan tanpa longkang, di mana logam berat terkumpul dan menjadi sumber pencemaran sekunder, i.e. pendidikan pencemaran berbahaya semasa proses fizikal dan kimia yang berlaku secara langsung dalam persekitaran (contohnya, pembentukan gas fosgen beracun daripada bahan bukan toksik). Logam berat terkumpul di dalam tanah, terutamanya di bahagian atas ufuk humus, dan perlahan-lahan dikeluarkan dengan larut lesap, penggunaan oleh tumbuhan, hakisan dan deflasi - meniup keluar dari tanah.
Tempoh separuh penyingkiran atau penyingkiran separuh daripada kepekatan awal adalah masa yang lama: untuk zink - dari 70 hingga 510 tahun, untuk kadmium - dari 13 hingga 110 tahun, untuk tembaga - dari 310 hingga 1500 tahun dan untuk plumbum - dari 740 hingga 5900 tahun. Di bahagian humus tanah, transformasi utama sebatian yang terdapat di dalamnya berlaku.
Logam berat mempunyai berkebolehan tinggi kepada pelbagai tindak balas kimia, fizikokimia dan biologi. Ramai daripada mereka mempunyai valensi berubah-ubah dan mengambil bahagian dalam proses redoks. Logam berat dan sebatiannya, seperti yang lain sebatian kimia, mampu bergerak dan mengagihkan semula dalam persekitaran hidup, i.e. berhijrah.
Penghijrahan sebatian logam berat berlaku sebahagian besarnya dalam bentuk komponen organomineral. Bahagian sebatian organik, yang mengikat logam, diwakili oleh produk aktiviti mikrobiologi. Merkuri dicirikan oleh keupayaan untuk terkumpul dalam unit " rantai makanan" (ini telah dibincangkan sebelum ini). Mikroorganisma tanah boleh menghasilkan populasi tahan merkuri yang menukar merkuri logam menjadi bahan toksik kepada organisma yang lebih tinggi. Sesetengah alga, kulat dan bakteria mampu mengumpul merkuri dalam sel.
Merkuri, plumbum, kadmium termasuk dalam senarai umum pencemar alam sekitar yang paling penting, yang dipersetujui oleh negara anggota PBB. Mari kita lihat lebih dekat bahan-bahan ini.
Logam berat- sekumpulan unsur kimia dengan sifat logam (termasuk semilogam) dan berat atau ketumpatan atom yang ketara. Kira-kira empat puluh diketahui definisi yang berbeza istilah logam berat, dan adalah mustahil untuk menunjukkan salah satu daripadanya sebagai yang paling diterima. Sehubungan itu, senarai logam berat mengikut definisi yang berbeza akan merangkumi elemen yang berbeza. Kriteria yang digunakan mungkin berat atom melebihi 50, dalam hal ini semua logam yang bermula dengan vanadium termasuk dalam senarai, tanpa mengira ketumpatan. Satu lagi kriteria yang biasa digunakan ialah ketumpatan lebih kurang sama dengan atau ketumpatan tinggi besi (8 g/cm3), maka senarai itu termasuk unsur-unsur seperti plumbum, merkuri, kuprum, kadmium, kobalt, dan, sebagai contoh, timah yang lebih ringan jatuh daripada senarai. Terdapat klasifikasi berdasarkan nilai lain ketumpatan ambang atau berat atom. Sesetengah klasifikasi membuat pengecualian untuk mulia dan logam yang jarang ditemui, tanpa mengklasifikasikannya sebagai berat, ada yang mengecualikan logam bukan ferus (besi, mangan).
Penggal logam berat paling kerap dianggap bukan dari bahan kimia, tetapi dari sudut perubatan dan persekitaran dan, oleh itu, apabila dimasukkan dalam kategori ini, bukan sahaja sifat kimia dan fizikal unsur diambil kira, tetapi juga sifatnya. aktiviti biologi dan ketoksikan, serta jumlah penggunaan dalam aktiviti ekonomi.
Selain plumbum, merkuri telah dikaji paling lengkap berbanding dengan unsur mikro lain.
Merkuri sangat teruk diedarkan di kerak bumi(-0.1 x 10-4%), bagaimanapun, ia adalah mudah untuk pengekstrakan, kerana ia tertumpu dalam sisa sulfida, contohnya, dalam bentuk cinnabar (HgS). Dalam bentuk ini, merkuri agak tidak berbahaya, tetapi proses atmosfera, gunung berapi dan aktiviti manusia telah membawa kepada pengumpulan kira-kira 50 juta tan logam ini di lautan dunia. Penyingkiran semula jadi merkuri ke dalam lautan akibat hakisan adalah 5000 tan/tahun, dan 5000 tan/tahun lagi merkuri dilakukan hasil daripada aktiviti manusia.
Pada mulanya, merkuri memasuki lautan dalam bentuk Hg2+, kemudian ia berinteraksi dengan bahan organik dan, dengan bantuan organisma anaerobik, bertukar menjadi bahan toksik metilmerkuri (CH3Hg)+ dan dimetilmerkuri (CH3-Hg-CH3 tidak hadir). hanya dalam hidrosfera, tetapi juga dalam atmosfera, kerana ia mempunyai relatif tekanan tinggi wap Kandungan semula jadi merkuri ialah ~0.003-0.009 μg/m3.
Merkuri dicirikan oleh masa tinggal yang singkat di dalam air dan cepat masuk ke dalam sedimen dalam bentuk sebatian dengan bahan organik yang terdapat di dalamnya. Oleh kerana merkuri diserap oleh sedimen, ia perlahan-lahan boleh dilepaskan dan dilarutkan dalam air, mewujudkan sumber pencemaran kronik yang bertahan lama selepas sumber pencemaran asal telah hilang.
Pengeluaran merkuri global kini berjumlah lebih daripada 10,000 tan setahun, kebanyakan daripada Jumlah ini digunakan dalam pengeluaran klorin. Merkuri memasuki udara daripada pembakaran bahan api fosil. Analisis ais dari Greenland Ice Dome telah menunjukkan bahawa sejak 800 AD. sehingga tahun 1950-an, kandungan merkuri kekal malar, tetapi sejak tahun 50-an. abad ini, jumlah merkuri telah meningkat dua kali ganda. Rajah 1 menunjukkan laluan penghijrahan kitaran merkuri. Merkuri dan sebatiannya berbahaya kepada kehidupan. Methylmercury amat berbahaya untuk haiwan dan manusia, kerana ia cepat meresap dari darah ke dalam tisu otak, memusnahkan cerebellum dan korteks serebrum. Gejala klinikal lesi seperti itu - kebas, kehilangan orientasi dalam ruang, kehilangan penglihatan. Gejala keracunan merkuri tidak muncul serta-merta. Satu lagi akibat yang tidak menyenangkan daripada keracunan metilmerkuri ialah penembusan merkuri ke dalam plasenta dan pengumpulannya dalam janin, tanpa ibu mengalami sebarang kesakitan. Methylmercury mempunyai kesan teratogenik pada manusia. Merkuri tergolong dalam kelas bahaya I.
Logam merkuri berbahaya jika tertelan atau wapnya terhidu. Dalam kes ini, seseorang mengalami rasa logam di dalam mulut, loya, muntah, kekejangan perut, gigi menjadi hitam dan mula runtuh. Merkuri yang tertumpah bertaburan ke dalam titisan dan, jika ini berlaku, merkuri mesti dikumpulkan dengan teliti.
Sebatian merkuri bukan organik boleh dikatakan tidak meruap, jadi bahayanya apabila merkuri masuk ke dalam badan melalui mulut dan kulit. Garam merkuri menghakis kulit dan membran mukus badan. Pengambilan garam merkuri ke dalam badan menyebabkan keradangan faring, kesukaran menelan, kebas, muntah, dan sakit perut.
Pada orang dewasa, pengambilan kira-kira 350 mg merkuri boleh menyebabkan kematian.
Pencemaran merkuri boleh dikurangkan dengan mengharamkan pengeluaran dan penggunaan produk tertentu. Tidak dinafikan bahawa akan sentiasa ada pencemaran merkuri masalah akut. Tetapi dengan pengenalan kawalan ketat terhadap sisa industri yang mengandungi merkuri, serta produk makanan anda boleh mengurangkan risiko keracunan merkuri.
Setiap tahun, kira-kira 180 ribu tan plumbum berhijrah ke seluruh dunia hasil daripada proses atmosfera. Semasa perlombongan dan pemprosesan bijih plumbum, lebih daripada 20% plumbum hilang. Walaupun pada peringkat ini, pembebasan plumbum ke dalam persekitaran adalah sama dengan jumlah yang memasuki alam sekitar akibat kesan proses atmosfera ke atas batuan igneus.
Sumber pencemaran plumbum yang paling serius dalam habitat organisma ialah ekzos enjin kereta. Agen antiknock tetramethyl - atau tetraethyl swinep - telah ditambah kepada kebanyakan petrol sejak 1923 dalam jumlah kira-kira 80 mg/l. Apabila kereta dipandu, dari 25 hingga 75% plumbum ini dilepaskan ke atmosfera, bergantung pada keadaan pemanduan. Sebahagian besarnya mengendap di atas tanah, tetapi sebahagian yang ketara kekal di udara.
Debu plumbum bukan sahaja menutupi tepi lebuh raya dan tanah di dalam dan sekitar bandar perindustrian, ia juga ditemui di ais Greenland Utara, dan pada tahun 1756 kandungan plumbum dalam ais ialah 20 µg/t, pada tahun 1860 ia sudah 50 µg /t, dan pada tahun 1965 - 210 µg/t.
Sumber aktif pencemaran plumbum termasuk loji janakuasa dan dapur pembakaran arang rumah.
Sumber pencemaran plumbum di rumah mungkin termasuk tembikar berlapis; plumbum yang terkandung dalam pigmen pewarna.
Plumbum bukan elemen penting. Ia toksik dan tergolong dalam kelas bahaya I. Sebatian tak organiknya mengganggu metabolisme dan merupakan perencat enzim (seperti kebanyakan logam berat). Salah satu akibat tindakan yang paling berbahaya sebatian tak organik Plumbum dianggap mampu menggantikan kalsium dalam tulang dan menjadi sumber keracunan yang berterusan untuk jangka masa panjang. Separuh hayat biologi plumbum dalam tulang adalah kira-kira 10 tahun. Jumlah plumbum yang terkumpul dalam tulang meningkat dengan usia, dan pada usia 30-40 tahun pada orang yang pekerjaannya tidak dikaitkan dengan pencemaran plumbum, ia adalah 80-200 mg.
Sebatian plumbum organik dianggap lebih toksik daripada sebatian plumbum bukan organik.
Kadmium, zink dan tembaga adalah logam yang paling penting apabila mengkaji masalah pencemaran, kerana ia tersebar luas di dunia dan mempunyai sifat toksik. Kadmium dan zink (serta plumbum dan merkuri) ditemui terutamanya dalam sedimen sulfida. Hasil daripada proses atmosfera, unsur-unsur ini mudah memasuki lautan.
Kira-kira 1 juta kg kadmium memasuki atmosfera setiap tahun hasil daripada aktiviti loji peleburannya, yang menyumbang kira-kira 45% daripada jumlah pencemaran dengan unsur ini. 52% bahan cemar berasal daripada pembakaran atau kitar semula produk yang mengandungi kadmium. Kadmium mempunyai kemeruapan yang agak tinggi, jadi ia mudah menembusi atmosfera. Sumber pencemaran udara dengan zink adalah sama seperti yang mempunyai kadmium.
Kadmium memasuki perairan semula jadi akibat penggunaannya dalam proses dan peralatan galvanik. Sumber pencemaran zink yang paling serius dalam air ialah pelebur zink dan loji penyaduran elektrik.
Baja adalah sumber potensi pencemaran kadmium. Dalam kes ini, kadmium dimasukkan ke dalam tumbuhan yang dimakan oleh manusia sebagai makanan, dan pada penghujung rantai itu masuk ke dalam tubuh manusia. Kadmium dan zink mudah memasuki air laut dan lautan melalui rangkaian permukaan dan air bawah tanah.
Kadmium dan zink terkumpul dalam organ haiwan tertentu (terutamanya hati dan buah pinggang).
Zink adalah paling tidak toksik daripada semua logam berat di atas. Walau bagaimanapun, semua unsur menjadi toksik jika didapati secara berlebihan; zink tidak terkecuali. Kesan fisiologi zink adalah tindakannya sebagai pengaktif enzim. DALAM kuantiti yang besar ia menyebabkan muntah, dos ini adalah lebih kurang 150 mg untuk orang dewasa.
Kadmium jauh lebih toksik daripada zink. Ia dan sebatiannya tergolong dalam kelas bahaya I. Ia menembusi tubuh manusia dalam tempoh yang lama. Penyedutan udara selama 8 jam pada kepekatan kadmium 5 mg/m3 boleh menyebabkan kematian.
Dengan keracunan kadmium kronik, protein muncul dalam air kencing dan tekanan darah meningkat.
Apabila mengkaji kehadiran kadmium dalam produk makanan, ia mendedahkan bahawa perkumuhan badan manusia jarang mengandungi kadmium sebanyak yang diserap. Pada masa ini tiada konsensus mengenai kandungan selamat kadmium yang boleh diterima dalam makanan.
Salah satu cara yang berkesan untuk menghalang kemasukan kadmium dan zink dalam bentuk pencemaran adalah dengan memperkenalkan kawalan ke atas kandungan logam ini dalam pelepasan daripada pelebur dan perusahaan industri lain.
Sebagai tambahan kepada logam yang dibincangkan sebelum ini (merkuri, plumbum, kadmium, zink), terdapat unsur toksik lain yang kemasukannya ke dalam habitat organisma akibat aktiviti manusia menjadi kebimbangan serius.
Antimoni hadir bersama-sama dengan arsenik dalam bijih yang mengandungi logam sulfida. Pengeluaran antimoni dunia adalah kira-kira 70 tan setahun. Antimoni ialah komponen aloi, digunakan dalam pengeluaran mancis, dan dalam bentuk tulen digunakan dalam semikonduktor.
Kesan toksik antimoni adalah serupa dengan arsenik. Sejumlah besar antimoni menyebabkan muntah; dengan keracunan antimoni kronik, gangguan saluran pencernaan berlaku, disertai dengan muntah dan penurunan suhu. Arsenik berlaku secara semula jadi dalam bentuk sulfat. Kandungannya dalam pekat plumbum-zink adalah kira-kira 1%. Oleh kerana ketidaktentuannya, ia mudah memasuki atmosfera.
Sumber pencemaran terkuat dengan logam ini ialah racun rumpai ( bahan kimia untuk mengawal rumpai), racun kulat (bahan untuk memerangi penyakit tumbuhan kulat) dan racun serangga (bahan untuk memerangi serangga berbahaya).
Menurut sifat toksiknya, arsenik adalah racun terkumpul. Berdasarkan tahap ketoksikan, perbezaan harus dibuat antara unsur arsenik dan sebatiannya. Arsenik unsur agak toksik, tetapi mempunyai sifat teratogenik. Kesan berbahaya pada bahan keturunan (mutagenisiti) dipertikaikan.
Sebatian arsenik perlahan-lahan diserap melalui kulit dan cepat diserap melalui paru-paru dan saluran gastrousus. Dos maut untuk manusia - 0.15-0.3 g Keracunan kronik menyebabkan penyakit saraf, kelemahan, kebas anggota badan, gatal-gatal, kegelapan kulit, atrofi sumsum tulang, perubahan hati. Sebatian arsenik adalah karsinogenik kepada manusia. Arsenik dan sebatiannya tergolong dalam kelas bahaya II.
Kobalt tidak digunakan secara meluas. Sebagai contoh, ia digunakan dalam industri keluli dan dalam pengeluaran polimer. Apabila ditelan dalam kuantiti yang banyak, kobalt memberi kesan negatif kepada kandungan hemoglobin dalam darah manusia dan boleh menyebabkan penyakit darah. Kobalt dipercayai menyebabkan penyakit Graves. Unsur ini berbahaya untuk kehidupan organisma kerana ia sangat tinggi kereaktifan dan tergolong dalam kelas bahaya I.
Kuprum ditemui dalam sedimen sulfida bersama plumbum, kadamium dan zink. Ia hadir dalam kuantiti yang kecil dalam pekat zink dan boleh dipindahkan ke jarak jauh dengan udara dan air. Kandungan kuprum yang tidak normal terdapat pada tumbuhan dengan udara dan air. Paras kuprum yang tidak normal terdapat dalam tumbuhan dan tanah lebih daripada 8 km dari peleburan. Garam kuprum tergolong dalam kelas bahaya II. Sifat toksik kuprum telah dikaji lebih kurang daripada sifat yang sama unsur lain. Penyerapan sejumlah besar kuprum oleh manusia membawa kepada penyakit Wilson, dengan lebihan kuprum disimpan dalam tisu otak, kulit, hati, dan pankreas.
Kandungan semula jadi mangan dalam tumbuhan, haiwan dan tanah adalah sangat tinggi. Bidang utama pengeluaran mangan ialah pengeluaran keluli aloi, aloi, bateri elektrik dan sumber arus kimia yang lain. Kehadiran mangan di udara melebihi norma (purata MPC harian mangan di atmosfera - udara kawasan berpenduduk - ialah 0.01 mg/m3) mempunyai kesan berbahaya pada tubuh manusia, yang dinyatakan dalam progresif pemusnahan sistem saraf pusat. Mangan tergolong dalam kelas bahaya II.
Ion logam adalah komponen penting badan semula jadi air. Bergantung kepada keadaan persekitaran (pH, potensi redoks, kehadiran ligan), ia wujud dalam darjah yang berbeza pengoksidaan dan merupakan sebahagian daripada pelbagai sebatian tak organik dan organologam, yang boleh benar-benar terlarut, tersebar koloid, atau sebahagian daripada ampaian mineral dan organik. Bentuk logam yang benar-benar terlarut, pada gilirannya, sangat pelbagai, yang dikaitkan dengan proses hidrolisis, pempolimeran hidrolitik (pembentukan kompleks hidrokso polinuklear) dan kompleks dengan pelbagai ligan. Sehubungan itu, kedua-dua sifat pemangkin logam dan ketersediaannya untuk mikroorganisma akuatik bergantung kepada bentuk kewujudannya dalam ekosistem akuatik. Banyak logam membentuk kompleks yang agak kuat dengan bahan organik; kompleks ini merupakan salah satu bentuk penghijrahan unsur yang paling penting ke dalam perairan semula jadi. Kebanyakan kompleks organik terbentuk melalui kitaran kelat dan stabil. Kompleks yang dibentuk oleh asid tanah dengan garam besi, aluminium, titanium, uranium, vanadium, kuprum, molibdenum dan logam berat lain agak larut dengan baik dalam persekitaran neutral, berasid sedikit dan sedikit alkali. Oleh itu, kompleks organologam mampu berhijrah di perairan semula jadi dalam jarak yang sangat jauh. Ini amat penting untuk perairan bermineral rendah dan terutamanya air permukaan, di mana pembentukan kompleks lain adalah mustahil.
Logam berat dan garamnya adalah bahan pencemar industri yang meluas. Mereka memasuki badan air dari sumber semula jadi(batu, lapisan permukaan tanah dan air bawah tanah), dengan air sisa daripada banyak perusahaan perindustrian dan kerpasan atmosfera, yang tercemar oleh pelepasan asap.
Logam berat sebagai unsur mikro sentiasa ditemui dalam takungan semula jadi dan organ organisma akuatik (lihat jadual). Bergantung pada keadaan geokimia, turun naik yang luas dalam tahap mereka diperhatikan.
Sumber semula jadi plumbum yang memasuki perairan permukaan ialah proses pembubaran mineral endogen (galena) dan eksogen (sudut, cerussite, dll.). Peningkatan ketara dalam kandungan plumbum dalam alam sekitar (termasuk di perairan permukaan) dikaitkan dengan pembakaran arang batu, penggunaan plumbum tetraetil sebagai agen anti-ketukan dalam bahan api motor, dan penyingkiran loji pemprosesan bijih dan beberapa metalurgi. tumbuhan ke dalam badan air dengan air sisa. pengeluaran kimia, lombong, dsb.
Kehadiran nikel di perairan semula jadi adalah disebabkan oleh komposisi batuan yang dilalui air: ia ditemui di tempat di mana bijih tembaga-nikel sulfida dan bijih besi-nikel dimendapkan. Ia memasuki air dari tanah dan dari organisma tumbuhan dan haiwan semasa pereputannya. Peningkatan kandungan nikel berbanding jenis alga lain didapati dalam alga biru-hijau. Sebatian nikel juga memasuki badan air dengan air sisa dari kedai dan kilang penyaduran nikel. getah sintetik, kilang kepekatan nikel. Pelepasan nikel yang besar mengiringi pembakaran bahan api fosil. Kepekatannya mungkin berkurangan akibat daripada pemendakan sebatian seperti sianida, sulfida, karbonat atau hidroksida (dengan peningkatan nilai pH), disebabkan penggunaannya oleh organisma akuatik dan proses penjerapan. Di perairan permukaan, sebatian nikel berada dalam keadaan terlarut, terampai dan koloid, nisbah kuantitatif antaranya bergantung pada komposisi air, suhu dan nilai pH. Sorben untuk sebatian nikel boleh menjadi hidroksida besi, bahan organik, kalsium karbonat yang sangat tersebar, dan tanah liat.
Sebatian kobalt memasuki perairan semula jadi akibat daripada proses larut lesap daripada pirit tembaga dan bijih lain, daripada tanah semasa penguraian organisma dan tumbuhan, serta dengan air sisa daripada loji metalurgi, kerja logam dan kimia. Beberapa jumlah kobalt datang dari tanah akibat penguraian organisma tumbuhan dan haiwan. Sebatian kobalt dalam perairan semula jadi berada dalam keadaan terlarut dan terampai, hubungan kuantitatif antaranya ditentukan komposisi kimia air, suhu dan nilai pH.
Pada masa ini, terdapat dua kumpulan utama kaedah analisis untuk penentuan logam berat: kaedah elektrokimia dan spektrometri. Baru-baru ini, dengan perkembangan mikroelektronik, kaedah elektrokimia telah menerima perkembangan baru, sedangkan sebelum ini ia secara beransur-ansur digantikan dengan kaedah spektrometri. Antara kaedah spektrometri untuk penentuan logam berat, tempat pertama diduduki oleh spektrometri penyerapan atom dengan pengatoman sampel yang berbeza: spektrometri penyerapan atom nyalaan (FAAS) dan spektrometri penyerapan atom dengan pengatoman elektroterma dalam sel grafit (GF AAS). Kaedah utama untuk menentukan beberapa unsur secara serentak ialah spektrometri pelepasan atom plasma (ICP-AES) berganding induktif dan spektrometri jisim plasma berganding induktif (ICP-MS). Dengan pengecualian ICP-MS, kaedah spektrometri lain mempunyai had pengesanan yang terlalu tinggi untuk penentuan logam berat dalam air.
Penentuan kandungan logam berat dalam sampel dijalankan dengan memindahkan sampel ke dalam larutan - melalui pelarutan kimia dalam pelarut yang sesuai (air, larutan akueus asid, kurang kerap alkali) atau gabungan dengan fluks yang sesuai daripada alkali, oksida, garam, diikuti dengan larut lesap dengan air. Selepas ini, sebatian logam yang dikehendaki ditukar menjadi mendakan dengan menambahkan larutan reagen yang sesuai - garam atau alkali, mendakan diasingkan, dikeringkan atau dikalsinkan kepada berat tetap, dan kandungan logam berat ditentukan dengan menimbang. pada baki analisis dan mengira semula kandungan awal dalam sampel. Apabila digunakan secara profesional, kaedah itu memberikan yang paling banyak nilai yang tepat kandungan logam berat, tetapi memerlukan banyak masa.
Untuk menentukan kandungan logam berat kaedah elektrokimia sampel juga mesti dipindahkan ke dalam larutan akueus. Selepas ini, kandungan logam berat ditentukan oleh pelbagai kaedah elektrokimia - polarografik (voltammetrik), potensiometrik, coulometrik, konduktometri dan lain-lain, serta gabungan beberapa kaedah ini dengan pentitratan. Asas untuk menentukan kandungan logam berat menggunakan kaedah ini ialah analisis ciri voltan semasa, potensi elektrod selektif ion, cas integral yang diperlukan untuk pemendapan logam yang dikehendaki pada elektrod sel elektrokimia (katod). , kekonduksian elektrik larutan, dsb., serta kawalan elektrokimia bagi tindak balas peneutralan dan lain-lain dalam larutan. Menggunakan kaedah ini, adalah mungkin untuk menentukan logam berat sehingga 10-9 mol/l.
Tanah merupakan medium utama masuknya logam berat termasuk dari atmosfera dan persekitaran akuatik. Ia juga berfungsi sebagai sumber pencemaran sekunder udara permukaan dan air yang mengalir daripadanya ke Lautan Dunia. Dari tanah, logam berat diserap oleh tumbuhan, yang kemudiannya menjadi makanan untuk haiwan yang lebih teratur.
Tempoh kediaman komponen pencemar di dalam tanah adalah jauh lebih tinggi daripada bahagian lain biosfera, yang membawa kepada perubahan dalam komposisi dan sifat tanah sebagai sistem dinamik dan akhirnya menyebabkan ketidakseimbangan dalam proses ekologi.
Di bawah keadaan semula jadi biasa, semua proses yang berlaku dalam tanah adalah seimbang. Perubahan dalam komposisi dan sifat tanah boleh disebabkan oleh fenomena semula jadi, tetapi selalunya manusia dipersalahkan kerana mengganggu keadaan keseimbangan tanah:
- pengangkutan bahan pencemar di atmosfera dalam bentuk aerosol dan habuk (logam berat, fluorin, arsenik, oksida sulfur, nitrogen, dll.)
- pencemaran pertanian (baja, racun perosak)
- pencemaran yang tidak wajar - pembuangan pengeluaran berskala besar dan pelepasan daripada kompleks bahan api dan tenaga
- pencemaran oleh minyak dan produk petroleum
- sampah tumbuhan. Unsur toksik dalam mana-mana keadaan diserap oleh daun atau dimendapkan pada permukaan daun. Kemudian, apabila daun jatuh, sebatian ini memasuki tanah.
Penentuan logam berat terutamanya dijalankan di tanah yang terletak di zon bencana alam sekitar, di tanah pertanian bersebelahan dengan bahan cemar tanah dengan logam berat, dan di ladang yang bertujuan untuk penanaman hasil organik.
Dalam sampel tanah, bentuk logam berat "mudah alih" atau jumlah kandungannya ditentukan. Sebagai peraturan, apabila perlu untuk mengawal pencemaran teknologi tanah dengan logam berat, adalah kebiasaan untuk menentukan kandungan kasarnya. Walau bagaimanapun, kandungan kasar tidak boleh selalu mencirikan tahap bahaya pencemaran tanah, kerana tanah mampu mengikat sebatian logam, mengubahnya menjadi sebatian yang tidak boleh diakses oleh tumbuhan. Adalah lebih tepat untuk bercakap tentang peranan borang "mudah alih" dan "boleh diakses" untuk tumbuhan. Adalah dinasihatkan untuk menentukan kandungan bentuk logam mudah alih dalam kes jumlah jumlah yang tinggi di dalam tanah, dan juga apabila perlu untuk mencirikan penghijrahan bahan pencemar logam dari tanah ke tumbuhan.
Jika tanah tercemar dengan logam berat dan radionuklid, hampir mustahil untuk membersihkannya. Terkenal buat masa ini satu-satunya cara: menyemai tanah sedemikian dengan tanaman yang berkembang pesat yang menghasilkan fitomas yang besar. Tanaman sedemikian yang mengeluarkan logam berat mesti dimusnahkan selepas masak. Ia mengambil masa beberapa dekad untuk memulihkan tanah yang tercemar.
Logam berat yang sangat toksik termasuk plumbum, merkuri, nikel, tembaga, kadmium, zink, timah, mangan, kromium, arsenik, aluminium dan besi. Bahan-bahan ini digunakan secara meluas dalam pengeluaran, akibatnya ia terkumpul dalam kuantiti yang banyak di alam sekitar dan mudah memasuki tubuh manusia baik dengan makanan dan air, dan dengan menghirup udara.
Apabila kandungan logam berat dalam badan melebihi kepekatan maksimum yang dibenarkan, kesan negatifnya terhadap manusia bermula. Sebagai tambahan kepada akibat langsung dalam bentuk keracunan, terdapat juga yang tidak langsung - ion logam berat menyumbat saluran buah pinggang dan hati, dengan itu mengurangkan keupayaan organ ini untuk menapis. Akibatnya, toksin dan bahan buangan sel terkumpul di dalam badan, yang membawa kepada kemerosotan umum dalam kesihatan manusia.
Keseluruhan bahaya pendedahan kepada logam berat terletak pada hakikat bahawa ia kekal di dalam tubuh manusia selama-lamanya. Mereka hanya boleh dikeluarkan dengan mengambil protein yang terkandung dalam susu dan cendawan porcini, serta pektin, yang boleh didapati dalam marmalade dan buah-buahan dan jeli beri. Adalah sangat penting bahawa semua produk diperoleh di kawasan mesra alam dan tidak mengandungi bahan berbahaya.
AGENSI PERSEKUTUAN PENGANGKUTAN LAUT DAN SUNGAI
INSTITUSI PENDIDIKAN BAJET PERSEKUTUAN
PENDIDIKAN PROFESIONAL TINGGI
UNIVERSITI NEGERI LAUT
dinamakan sempena Laksamana G.I. Nevelsky
Jabatan Perlindungan Alam Sekitar
ABSTRAK
dalam disiplin "proses fiziko-kimia"
Akibat pencemaran tanah dengan logam berat dan radionuklid.
Disemak oleh guru:
Firsova L.Yu.
Diisi oleh pelajar gr. ___
Khodanova S.V.
Vladivostok 2012
KANDUNGAN
pengenalan
1 Logam berat dalam tanah
Kesimpulan
Senarai sumber yang digunakan
PENGENALAN
Tanah bukan sekadar medium lengai di permukaan tempat aktiviti manusia berlaku, tetapi sistem pembangunan yang dinamik yang merangkumi banyak komponen organik dan bukan organik, yang mempunyai rangkaian rongga dan liang, dan ini, seterusnya, mengandungi gas dan cecair . Taburan spatial komponen ini menentukan jenis tanah utama di dunia.
Di samping itu, tanah mengandungi sejumlah besar organisma hidup, mereka dipanggil biota: dari bakteria dan kulat kepada cacing dan tikus. Tanah terbentuk di atas batuan induk di bawah pengaruh gabungan iklim, tumbuh-tumbuhan, organisma tanah dan masa. Oleh itu, perubahan dalam mana-mana faktor ini boleh membawa kepada perubahan dalam tanah. Pembentukan tanah adalah proses yang panjang: pembentukan lapisan tanah 30 cm mengambil masa dari 1000 hingga 10,000 tahun. Akibatnya, kadar pembentukan tanah adalah sangat rendah sehingga tanah boleh dianggap sebagai sumber yang tidak boleh diperbaharui.
Tutupan tanah Bumi ialah komponen penting biosfera Bumi. Ia adalah cangkerang tanah yang menentukan banyak proses yang berlaku dalam biosfera. Kepentingan tanah yang paling penting ialah pengumpulan bahan organik, pelbagai unsur kimia, dan tenaga. Penutup tanah berfungsi sebagai penyerap biologi, pemusnah dan peneutral pelbagai bahan pencemar. Jika pautan biosfera ini dimusnahkan, maka fungsi biosfera yang sedia ada akan terganggu secara tidak dapat dipulihkan. Itulah sebabnya adalah sangat penting untuk mengkaji kepentingan biokimia global penutup tanah, ia keadaan sekarang dan perubahan akibat aktiviti antropogenik.
1 Logam berat dalam tanah
- Sumber logam berat dalam tanah
Terdapat banyak unsur surih di kalangan HM yang penting secara biologi untuk organisma hidup. Mereka adalah komponen biomangkin dan bioregulator yang diperlukan dan sangat diperlukan bagi proses fisiologi yang paling penting. Walau bagaimanapun, kandungan berlebihan logam berat dalam pelbagai objek biosfera mempunyai kesan yang menyedihkan dan juga toksik pada organisma hidup.
Sumber logam berat yang masuk ke dalam tanah terbahagi kepada semula jadi (pelapukan batuan dan mineral, proses hakisan, aktiviti gunung berapi) dan teknogenik (perlombongan dan pemprosesan mineral, pembakaran bahan api, pengaruh kenderaan, pertanian, dll.) Tanah pertanian, sebagai tambahan kepada pencemaran melalui atmosfera, HM juga tercemar secara khusus, semasa penggunaan racun perosak, baja mineral dan organik, pengapuran, penggunaan Air kumbahan. Baru-baru ini, saintis telah memberi perhatian khusus kepada tanah bandar. Yang terakhir ini mengalami proses teknogenik yang ketara, sebahagian daripadanya ialah pencemaran HM.
HM mencapai permukaan tanah dalam pelbagai bentuk. Ini adalah oksida dan pelbagai garam logam, kedua-duanya larut dan praktikal tidak larut dalam air (sulfida, sulfat, arsenit, dll.). Dalam pelepasan perusahaan pemprosesan bijih dan perusahaan metalurgi bukan ferus - sumber utama pencemaran alam sekitar dengan logam berat - sebahagian besar logam (70-90%) adalah dalam bentuk oksida.
Sebaik sahaja di permukaan tanah, HM boleh sama ada terkumpul atau hilang, bergantung pada sifat halangan geokimia yang wujud di kawasan tertentu.
Kebanyakan HM yang tiba di permukaan tanah adalah tetap di ufuk humus atas. HM diserap pada permukaan zarah tanah, mengikat bahan organik tanah, khususnya dalam bentuk sebatian organik unsur, terkumpul dalam hidroksida besi, membentuk sebahagian daripada kekisi kristal mineral tanah liat, menghasilkan mineral mereka sendiri hasil daripada isomorfik. penggantian, dan berada dalam keadaan larut dalam kelembapan tanah dan keadaan gas dalam udara tanah adalah sebahagian biota tanah.
Tahap mobiliti logam berat bergantung kepada keadaan geokimia dan tahap kesan teknogenik. Taburan saiz zarah yang berat dan kandungan bahan organik yang tinggi membawa kepada pengikatan HM di dalam tanah. Peningkatan nilai pH meningkatkan penyerapan logam pembentuk kation (tembaga, zink, nikel, merkuri, plumbum, dll.) dan meningkatkan mobiliti logam pembentuk anion (molibdenum, kromium, vanadium, dll.). Peningkatan keadaan oksidatif meningkatkan keupayaan penghijrahan logam. Akibatnya, mengikut keupayaan mereka untuk mengikat sebahagian besar HM, tanah membentuk siri berikut: tanah kelabu > chernozem > tanah soddy-podzolic.
- Pencemaran tanah dengan logam berat
Kedua, terkumpul dalam kuantiti yang banyak di dalam tanah, HM mampu mengubah banyak sifatnya. Pertama sekali, perubahan mempengaruhi sifat biologi tanah: jumlah bilangan mikroorganisma berkurangan, komposisi spesies (kepelbagaian) menyempit, struktur komuniti mikrob berubah, keamatan proses mikrobiologi asas dan aktiviti enzim tanah berkurangan, dsb. . Pencemaran teruk dengan logam berat membawa kepada perubahan dalam ciri-ciri tanah yang lebih konservatif, seperti status humus, struktur, pH, dan lain-lain. Hasilnya adalah separa, dan dalam beberapa kes, kehilangan sepenuhnya kesuburan tanah.
- Anomali semula jadi dan buatan manusia
Tanah, tidak seperti komponen persekitaran semula jadi yang lain, bukan sahaja terkumpul secara geokimia komponen pencemaran, tetapi juga bertindak sebagai penampan semula jadi yang mengawal pemindahan unsur kimia dan sebatian ke dalam atmosfera, hidrosfera dan bahan hidup.
Pelbagai tumbuhan, haiwan dan manusia memerlukan komposisi tanah dan air tertentu untuk kehidupan mereka. Di tempat anomali geokimia, penghantaran penyelewengan yang lebih teruk daripada norma dalam komposisi mineral berlaku di seluruh rantai makanan. Akibat gangguan dalam pemakanan mineral, perubahan dalam komposisi spesies komuniti phyto, zoo dan mikrob, penyakit bentuk tumbuhan liar, penurunan kuantiti dan kualiti tanaman tumbuhan pertanian dan produk ternakan, peningkatan morbiditi. dalam kalangan penduduk dan penurunan dalam jangka hayat diperhatikan.
Kesan toksik HM pada sistem biologi terutamanya disebabkan oleh fakta bahawa mereka mudah mengikat kumpulan sulfhidril protein (termasuk enzim), menyekat sintesisnya dan, dengan itu, mengganggu metabolisme dalam badan.
Organisma hidup telah membangunkan pelbagai mekanisme penentangan terhadap HM: daripada pengurangan ion HM kepada sebatian kurang toksik kepada pengaktifan sistem pengangkutan ion yang secara berkesan dan khusus mengeluarkan ion toksik daripada sel ke persekitaran luaran.
Akibat yang paling ketara daripada kesan logam berat pada organisma hidup, dimanifestasikan dalam biogeocenotic dan tahap biosfera penyusunan bahan hidup adalah untuk menyekat proses pengoksidaan bahan organik. Ini membawa kepada penurunan dalam kadar mineralisasi dan pengumpulannya dalam ekosistem. Pada masa yang sama, peningkatan kepekatan bahan organik menyebabkan ia mengikat HM, yang melegakan sementara beban pada ekosistem. Penurunan kadar penguraian bahan organik disebabkan oleh penurunan bilangan organisma, biojisim mereka dan keamatan aktiviti penting dianggap sebagai tindak balas pasif ekosistem terhadap pencemaran HM. Rintangan aktif organisma terhadap beban antropogenik menunjukkan dirinya hanya semasa pengumpulan seumur hidup logam dalam badan dan rangka. Spesies yang paling tahan bertanggungjawab untuk proses ini.
Rintangan organisma hidup, terutamanya tumbuhan, terhadap kepekatan tinggi logam berat dan keupayaan mereka untuk mengumpul kepekatan tinggi logam boleh menimbulkan bahaya besar kepada kesihatan manusia, kerana ia membenarkan penembusan bahan pencemar ke dalam rantai makanan.
- Penyeragaman kandungan logam berat dalam pembersihan tanah dan tanah
Terdapat dua pendekatan utama untuk isu pemulihan tanah yang tercemar dengan logam berat. Yang pertama adalah bertujuan untuk membersihkan tanah HM. Pembersihan boleh dilakukan dengan larut lesap, dengan mengekstrak HM dari tanah dengan bantuan tumbuhan, dengan mengeluarkan lapisan atas tanah yang tercemar, dsb. Pendekatan kedua adalah berdasarkan penetapan HM di dalam tanah, mengubahnya menjadi bentuk yang tidak larut dalam air dan tidak boleh diakses oleh organisma hidup. Untuk mencapai matlamat ini, adalah dicadangkan untuk menambah bahan organik, baja mineral fosforus, resin pertukaran ion, zeolit semulajadi, arang batu perang, pengapuran tanah, dan lain-lain ke tanah. Walau bagaimanapun, sebarang kaedah penetapan HM dalam tanah mempunyai tempoh sahnya sendiri. Cepat atau lambat, sebahagian daripada HM akan mula memasuki larutan tanah, dan dari sana ke dalam organisma hidup.
- Radionuklid dalam tanah. Pencemaran nuklear
Tanah mengandungi hampir semua unsur kimia yang diketahui di alam, termasuk radionuklid.
Radionuklid ialah unsur kimia yang mampu mereput secara spontan dengan pembentukan unsur-unsur baru, serta membentuk isotop bagi sebarang unsur kimia. Akibat daripada pereputan nuklear ialah sinaran pengionan dalam bentuk aliran zarah alfa (aliran nukleus helium, proton) dan zarah beta (aliran elektron), neutron, sinaran gamma dan sinar-X. Fenomena ini dipanggil radioaktiviti. Unsur kimia yang mampu mereput secara spontan dipanggil radioaktif. Sinonim yang paling biasa digunakan untuk sinaran mengion ialah sinaran radioaktif.
Sinaran pengion adalah aliran zarah bercas atau neutral dan quanta elektromagnet, interaksinya dengan medium membawa kepada pengionan dan pengujaan atom dan molekulnya. Sinaran mengion mempunyai sifat elektromagnet (sinar gamma dan x-ray) dan korpuskular (sinar alfa, sinaran beta, sinaran neutron).
Sinaran gamma ialah sinaran elektromagnet yang disebabkan oleh sinar gamma (rasuk diskret atau quanta dipanggil foton) jika, selepas pereputan alfa atau beta, nukleus kekal dalam keadaan teruja. Sinar gama dalam udara boleh menempuh jarak yang agak jauh. Foton sinar gamma dengan tenaga yang tinggi boleh melalui badan manusia. Sinaran gamma yang sengit boleh merosakkan bukan sahaja kulit, tetapi juga organ dalaman. Bahan padat dan berat, besi dan plumbum melindungi daripada sinaran ini. Sinaran gamma boleh dicipta secara buatan dalam pemecut zarah yang dijangkiti (mikrotron), contohnya, sinaran gamma bremsstrahlung daripada elektron pemecut pantas apabila ia mengenai sasaran.
Sinaran X-ray adalah serupa dengan sinaran gamma. Sinar-X kosmik diserap oleh atmosfera. X-ray dihasilkan secara buatan dan jatuh di bahagian bawah spektrum tenaga sinaran elektromagnet.
Sinaran radioaktif adalah faktor semula jadi dalam biosfera untuk semua organisma hidup, dan organisma hidup sendiri mempunyai radioaktiviti tertentu. Antara objek biosfera, tanah mempunyai tahap radioaktiviti semula jadi yang paling tinggi. Di bawah keadaan ini, alam semula jadi makmur selama berjuta-juta tahun, kecuali dalam kes luar biasa disebabkan oleh anomali geokimia yang berkaitan dengan deposit batu radioaktif, contohnya, bijih uranium.
Walau bagaimanapun, pada abad ke-20, manusia berhadapan dengan radioaktiviti yang jauh lebih tinggi daripada semula jadi, dan oleh itu secara biologi tidak normal. Yang pertama mengalami dos radiasi yang berlebihan ialah saintis hebat yang menemui unsur radioaktif (radium, polonium), pasangan Marie Sklodowska-Curie dan Pierre Curie. Dan kemudian: Hiroshima dan Nagasaki, ujian senjata atom dan nuklear, banyak bencana, termasuk Chernobyl, dll.
Objek biosfera yang paling penting, yang menentukan fungsi biologi semua makhluk hidup, adalah tanah.
Keradioaktifan tanah adalah disebabkan oleh kandungan radionuklid di dalamnya. Perbezaan dibuat antara radioaktiviti semula jadi dan buatan.
Radioaktiviti semulajadi tanah disebabkan oleh isotop radioaktif semulajadi, yang sentiasa terdapat dalam kuantiti yang berbeza-beza dalam tanah dan batuan pembentuk tanah. Radionuklid semula jadi terbahagi kepada 3 kumpulan.
Kumpulan pertama termasuk unsur radioaktif - unsur yang kesemua isotopnya adalah radioaktif: uranium (238
dan lain-lain.................
Tanah ialah permukaan bumi yang mempunyai sifat-sifat yang mencirikan kedua-dua makhluk hidup dan alam yang tidak bernyawa.
Tanah adalah penunjuk umum. Pencemaran memasuki tanah dengan pemendakan dan sisa permukaan. Mereka juga dimasukkan ke dalam lapisan tanah oleh batuan tanah dan air bawah tanah.
Kumpulan logam berat termasuk semua yang mempunyai ketumpatan melebihi besi. Paradoks unsur-unsur ini ialah dalam kuantiti tertentu ia diperlukan untuk memastikan fungsi normal tumbuhan dan organisma.
Tetapi lebihan mereka boleh membawa kepada penyakit yang serius dan juga kematian. Kitaran makanan menyebabkan sebatian berbahaya memasuki tubuh manusia dan sering menyebabkan kemudaratan yang besar kepada kesihatan.
Sumber pencemaran logam berat ialah: Terdapat kaedah di mana kandungan logam yang dibenarkan dikira. Ini mengambil kira jumlah nilai beberapa logam Zc.
- boleh diterima;
- sederhana berbahaya;
- sangat berbahaya;
- amat berbahaya.
Pemuliharaan tanah adalah sangat penting. Kawalan dan pemantauan berterusan tidak membenarkan penanaman hasil pertanian dan meragut ternakan di tanah yang tercemar.
Logam berat mencemarkan tanah
Terdapat tiga kelas bahaya logam berat. Pertubuhan Kesihatan Sedunia menganggap pencemaran yang paling berbahaya ialah plumbum, merkuri dan kadmium. Tetapi kepekatan tinggi unsur-unsur lain tidak kurang berbahaya.
Merkuri
Pencemaran tanah dengan merkuri berlaku apabila racun perosak, pelbagai buangan isi rumah, contohnya, lampu pendarfluor, unsur alat pengukur yang rosak.
Menurut data rasmi, pelepasan tahunan merkuri adalah lebih daripada lima ribu tan. Merkuri boleh memasuki tubuh manusia dari tanah yang tercemar.
Jika ini berlaku secara kerap, anda mungkin mengalami gangguan teruk fungsi banyak organ, termasuk sistem saraf.
Sekiranya tidak dirawat dengan betul, kematian boleh berlaku.
memimpin
Plumbum sangat berbahaya untuk manusia dan semua organisma hidup.
Ia amat toksik. Apabila satu tan plumbum dilombong, dua puluh lima kilogram memasuki alam sekitar. Sejumlah besar plumbum memasuki tanah dengan pembebasan gas ekzos. 
Kawasan pencemaran tanah di sepanjang laluan adalah lebih dua ratus meter di sekelilingnya. Apabila berada di dalam tanah, plumbum diserap oleh tumbuhan yang dimakan oleh manusia dan haiwan termasuk haiwan ternakan yang dagingnya juga terdapat dalam menu kami. Plumbum yang berlebihan menjejaskan sistem saraf pusat, otak, hati dan buah pinggang. Ia berbahaya kerana kesan karsinogenik dan mutageniknya.
Kadmium
Bahaya besar kepada tubuh manusia ialah pencemaran tanah dengan kadmium. Apabila ditelan, ia menyebabkan ubah bentuk rangka, pertumbuhan terbantut pada kanak-kanak, dan sakit belakang yang teruk.
Kuprum dan zink
Kepekatan tinggi unsur-unsur ini di dalam tanah menyebabkan pertumbuhan tumbuhan menjadi perlahan dan berbuah merosot, yang akhirnya membawa kepada penurunan hasil yang mendadak. Seseorang mengalami perubahan pada otak, hati dan pankreas.
Molibdenum
Molibdenum yang berlebihan menyebabkan gout dan kerosakan pada sistem saraf.
Bahaya logam berat ialah ianya kurang dikeluarkan dari badan dan terkumpul di dalamnya. Mereka boleh membentuk sebatian yang sangat toksik, mudah berpindah dari satu persekitaran ke persekitaran yang lain, dan tidak terurai. Pada masa yang sama, mereka menyebabkan penyakit yang teruk, sering membawa kepada akibat yang tidak dapat dipulihkan.Antimoni
Hadir dalam beberapa bijih.
Ia adalah sebahagian daripada aloi yang digunakan dalam pelbagai bidang perindustrian.
Lebihannya menyebabkan gangguan makan yang teruk.
Arsenik
Sumber utama pencemaran tanah dengan arsenik adalah bahan yang digunakan untuk mengawal perosak tumbuhan pertanian, contohnya, racun herba dan racun serangga. Arsenik adalah racun terkumpul yang menyebabkan kronik. Sebatiannya menimbulkan penyakit sistem saraf, otak, dan kulit.
Mangan
Diperhatikan dalam tanah dan tumbuhan kandungan yang tinggi unsur ini. 
Apabila mangan tambahan memasuki tanah, ia dengan cepat mencipta lebihan berbahaya. Ini memberi kesan kepada tubuh manusia dalam bentuk pemusnahan sistem saraf.
Elemen berat lain yang berlebihan tidak kurang berbahaya.
Daripada perkara di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa pengumpulan logam berat di dalam tanah memerlukan akibat yang serius untuk kesihatan manusia dan alam sekitar secara keseluruhan.
Kaedah asas memerangi pencemaran tanah dengan logam berat
Kaedah untuk memerangi pencemaran tanah dengan logam berat boleh secara fizikal, kimia dan biologi. Antaranya ialah kaedah berikut:
- Peningkatan keasidan tanah meningkatkan kemungkinan Oleh itu, penambahan bahan organik dan tanah liat dan pengapuran sedikit sebanyak membantu dalam memerangi pencemaran.
- Menyemai, memotong dan mengeluarkan tumbuhan tertentu, seperti semanggi, dari permukaan tanah dengan ketara mengurangkan kepekatan logam berat di dalam tanah. Selain itu kaedah ini adalah mesra alam sepenuhnya.
- Detoksifikasi air bawah tanah, pengepaman dan penulenannya.
- Ramalan dan penghapusan penghijrahan bentuk larut logam berat.
- Dalam sesetengah kes yang teruk, ia adalah perlu pengeluaran sepenuhnya lapisan tanah dan menggantikannya dengan yang baru.
Yang paling berbahaya dari semua logam yang disenaraikan ialah plumbum. Ia mempunyai keupayaan untuk mengumpul dan menyerang tubuh manusia. Merkuri tidak berbahaya jika ia memasuki tubuh manusia sekali atau beberapa kali; hanya wap merkuri yang berbahaya. Saya percaya bahawa perusahaan perindustrian harus menggunakan teknologi pengeluaran yang lebih maju yang tidak begitu merosakkan semua hidupan. Bukan hanya seorang, tetapi orang ramai harus berfikir, maka kita akan mendapat keputusan yang baik.
Pencemaran tanah dengan logam berat mempunyai sumber yang berbeza:
- 1. sisa daripada industri kerja logam;
- 2. pelepasan industri;
- 3. produk pembakaran bahan api;
- 4. gas ekzos kereta;
- 5. cara pengkimiaan pertanian
Pencemaran tanah akibat daripada faktor semulajadi, dan terutamanya sumber antropogenik bukan sahaja mengubah perjalanan proses pembentukan tanah, yang membawa kepada penurunan hasil, melemahkan pembersihan diri tanah daripada organisma berbahaya, tetapi juga mempunyai langsung atau tidak langsung (melalui tumbuhan, tumbuhan atau makanan haiwan). ) kesan. Logam berat, yang datang dari tanah ke dalam tumbuhan dan dihantar melalui rantai makanan, mempunyai kesan toksik pada tumbuhan, haiwan dan kesihatan manusia.
Logam berat mengikut darjah kesan toksik terhadap alam sekitar dibahagikan kepada tiga kelas bahaya: 1. As, Cd, Hg, Pb, Se, Zn, Ti;
- 2. Co, Ni, Mo, Cu, So, Cr;
- 3. Bar, V, W, Mn, Sr.
Kesan pencemaran terhadap hasil tanaman dan kualiti produk.
Pelanggaran yang berlaku di organisma tumbuhan di bawah pengaruh logam berat yang berlebihan, membawa kepada perubahan dalam hasil dan kualiti produk tanaman (terutamanya disebabkan oleh peningkatan kandungan logam itu sendiri. Menjalankan langkah-langkah untuk memulihkan tanah yang tercemar dengan logam berat dengan sendirinya tidak dapat menjamin hasil yang tinggi produk pertanian selamat alam sekitar Mobiliti logam berat dan ketersediaannya kepada tumbuhan sebahagian besarnya dikawal oleh sifat tanah seperti keadaan asid-bes, rejim redoks, kandungan humus, taburan saiz zarah dan kapasiti penyerapan yang berkaitan Oleh itu, sebelum meneruskan pembangunan langkah-langkah khusus untuk memulihkan kesuburan tanah yang tercemar, adalah perlu menentukan kriteria untuk klasifikasi mereka mengikut bahaya pencemaran logam berat, berdasarkan satu set sifat fizikal dan kimia Pada tahap pencemaran tanah yang tinggi, yang hasil tanaman pertanian menurun secara mendadak.
Dalam tanah, paras toksik bahan pencemar terkumpul perlahan-lahan, tetapi kekal di dalam tanah untuk masa yang lama, memberi kesan negatif keadaan persekitaran seluruh wilayah. Tanah tercemar logam berat dan hampir mustahil untuk membersihkannya dengan radionuklid. Setakat ini, satu-satunya cara yang diketahui: untuk menyemai tanah sedemikian dengan tanaman yang berkembang pesat yang menghasilkan jisim hijau yang besar; tanaman sedemikian mengeluarkan unsur toksik dari tanah, dan kemudian tanaman yang dituai mesti dimusnahkan. Tetapi ini adalah prosedur yang agak panjang dan mahal. Anda boleh mengurangkan mobiliti sebatian toksik dan kemasukannya ke dalam tumbuhan dengan meningkatkan pH tanah dengan mengapur atau menambah dos besar bahan organik, seperti gambut. Pembajakan dalam boleh memberi kesan yang baik, apabila lapisan atas tanah yang tercemar diturunkan ke kedalaman 50-70 cm semasa membajak, dan lapisan tanah yang dalam dinaikkan ke permukaan. Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan bajak berbilang peringkat khas, tetapi lapisan dalam masih tercemar. Akhirnya, pada tanah yang tercemar dengan logam berat (tetapi bukan radionuklid), tanaman yang tidak digunakan sebagai makanan atau makanan, seperti bunga, boleh ditanam. Sejak tahun 1993, pemantauan agroekologi terhadap toksik alam sekitar utama - logam berat, racun perosak dan radionuklid - telah dijalankan di wilayah Republik Belarus. Di kawasan di mana ladang itu terletak, tiada lebihan MPC untuk logam berat dikesan.