Реферат: Влияние почв на загрязнение токсическими веществами
<span Arial",«sans-serif»; text-transform:uppercase">Министерство образования украины
<span Arial",«sans-serif»; text-transform:uppercase">
<span Arial",«sans-serif»">ПГАСиА
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Кафедра экологии и химии
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»; text-transform:uppercase">Курсовая работа на тему:
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">«Влияниепочв на загрязнение токсическими веществами»
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Выполнила: ст. гр. 579 Зозуля О. А.
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Принял: доктор с/х наук Крамарев С. М.
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Днепропетровск 2000
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA"><span Arial",«sans-serif»">ПЛАН
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Введение
<span Arial",«sans-serif»">2
<span Arial",«sans-serif»">Характеристика почвенно-климатических условий Днепропетровской области
<span Arial",«sans-serif»">5
<span Arial",«sans-serif»">Краткая характеристика почвы на территории Днепропетровской области
<span Arial",«sans-serif»">7
<span Arial",«sans-serif»">Загрязнение почвы тяжелыми металлами
<span Arial",«sans-serif»;mso-no-proof:yes"><span Arial",«sans-serif»">9
<span Arial",«sans-serif»">Загрязнение почвы пестицидами
<span Arial",«sans-serif»;mso-no-proof:yes"><span Arial",«sans-serif»">20
<span Arial",«sans-serif»">Рекультивация и контроль за загрязнением почв тяжелыми металлами и пестицидами
<span Arial",«sans-serif»;mso-no-proof:yes"><span Arial",«sans-serif»">23
<span Arial",«sans-serif»">Вывод
<span Arial",«sans-serif»;mso-no-proof:yes"><span Arial",«sans-serif»">27
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA"><span Arial",«sans-serif»">ВВЕДЕНИЕ
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»"> Интенсификациясельского хозяйства, переход к индустриальным методам производства, созданиекрупных агропромышленных и животноводческих комплексов, широкий размахмелиоративного строительства и химизации сельскохозяйственных угодий в целяхустойчивого наращивания продовольственного фонда страны требуют особенновнимательного и бережного отношения к почве, как к средству производства иусловий существования. Охрана почв, их рациональное использование имеютпервостепенное значение для экономического и социального развития страны.Значение современного состояния почвенных ресурсов, их рациональноеиспользование, бережное отношение к ним послужат приумножению их плодородия.
<span Arial",«sans-serif»">Во второй половинедвадцатого века объемы и темпы техногенного загрязнения окружающей средынастолько возросли, что потребовалось принятие специальных международныхпрограмм по охране природы. В 1972 году была разработана программа ООН поокружающей среде, включающая проблемы мониторинга природной среды в целяхраннего предупреждения о наступающих естественных или антропогенных изменениях,которые могут причинить вред здоровью или благополучию людей.
<span Arial",«sans-serif»">В СНГ созданаобщегосударственная система наблюдений и контроля за состоянием и уровнемзагрязнения природной среды.
<span Arial",«sans-serif»">Если в области контроля иохраны атмосферного воздуха и природных вод имеются определенные достижения, втом числе создана сеть специальных лабораторий, разработаны методы анализа иПДК для довольно большого числа веществ и элементов, то в области мониторинга иохраны почв успехи пока незначительны. Между тем именно почвенный покров вконечном итоге принимает на себя давление потока промышленных и коммунальныхвыбросов и отходов, выполняя важнейшую роль буфера и детоксиканта. Почвааккумулирует тяжелые металлы, пестициды, углеводороды, детергенты и другиехимические загрязняющие вещества, предупреждая тем самым их поступление вприродные воды и очищая от них атмосферный воздух. В почве многие химическиезагрязняющие вещества претерпевают глубокие изменения. Углеводороды, пестициды,детергенты и другие соединения, с одной стороны, могут быть минерализованы илитрансформированы в вещества, не оказывающие токсического воздействия на почву,микроорганизмы, растения, животных и человека.
<span Arial",«sans-serif»">С другой стороны, эти жевещества или их производные, а также тяжелые металлы, фтор, оксиды азота и серыв первоначальном или преобразованном виде интенсивно связываются минеральными иорганическими веществами почвы, что резко снижает их доступность растениям исоответственно общий уровень токсичности.
<span Arial",«sans-serif»">Наибольшей буфернойемкостью и способностью снижать негативное влияние загрязняющих веществ нарастительные и животные организмы обладают почвы с высоким содержанием гумуса,с тяжелым гранулометрическим составом, высокой емкостью поглощения, обогащенныеизвестковыми материалами (карбонатами). К таким почвам относятся наиболееплодородные черноземы, некоторые рендзины, пойменные земли. Это придает почваместественную устойчивость к воздействию химических загрязняющих веществ ипозволяет получать высокие и качественно полноценные урожаи важнейшихсельскохозяйственных культур даже в промышленно развитых регионах.
<span Arial",«sans-serif»">К сожалению, природнаясопротивляемость почв, их естественная буферность не беспредельны. Согласноподсветам Б. Г. Розанова и других ученых по разным причинам в мире былопотеряно около двух миллиардов гектаров сельскохозяйственных почв. Потериземель, вызванные только ирригацией, за последние триста лет составили околоста млн. га, и примерно такая же площадь сейчас занята почвами с пониженнойпродуктивностью, вследствие засоления. Очень велики потери гумуса, от которогозависят практически все важнейшие свойства почв и их устойчивость к неблагоприятнымситуациям. По видимому, за период земледельческой культуры почвенный покровутратил до 15% исходного запаса органических веществ. Причем эти негативныеявления особенно быстро протекают в последние десятилетия. Так, скорость потерьгумуса за последние пятьдесят лет примерно в два с половиной раза превышалатаковую на протяжении последних трехсот лет, а среднеисторическую скоростьпотерь гумуса – примерно в двадцать четыре раза.
<span Arial",«sans-serif»">Особенно сильноетехногенное давление испытывают почвы в районах расположения крупныхпромышленных предприятий, больших городов, транспортных артерий. Нередким сталообразование техногенных пустынь на территориях, непосредственно примыкающих кпромышленным зонам различных предприятий, особенно химической иметаллургической промышленности. Вближайшей к предприятию зоне содержание тяжелых металлов часто значительнопревышает ПДК; вследствие суммарного воздействия кислотных дождей и выпаденийтяжелых металлов гибнет растительность, поверхность почвы обнажается;незащищенная растительным покровом почва подвергается усиленной эрозии идефляции, почвенный покров разрушается практически необратимо, и еговосстановление требует уже очень крупных материальных и трудовых затрат.
<span Arial",«sans-serif»">При характеристике почвочень трудно использовать широко применяемые при оценке воды, воздуха,продуктов питания и кормов понятия, например, ПДК тех или иных загрязняющихвеществ. В числе главных причин – многообразие форм соединений любых элементови веществ в почвах, от которых зависит доступность этих компонентов растениями, следовательно, их возможный токсический эффект. Поэтому при разработкепринципов и организации почвенно-химического мониторинга приходится учитыватьсостав почвы, все ее составляющие, обладающие высокой сорбционной способностью,влияние условий на подвижность и доступность химических веществ растениям.Наиболее значительное влияние оказывает кислотность и щелочность почв,окислительно-восстановительный режим, содержание гумуса, легкорастворимые соли.
<span Arial",«sans-serif»">Сопротивляемость почвхимическому загрязнению также зависит от водного режима, водопроницаемости,преобладания нисходящих или восходящих токов влаги и т.п. Эти показатели нарядус уровнем сорбционной способности почв, отражаются на защитных функциях почвыпо отношению к гидросфере и атмосфере, влияют на прогрессирующие накопления впочвах химических загрязняющих веществ.
<span Arial",«sans-serif»">Рассматривая проблемызагрязнения, мониторинга и охраны почв, следует остановится на негативныхпоследствиях применения органических и минеральных удобрений, различныхмелиорирующих средств. Простейший случай негативных последствий такого родасвязан с уровнем содержания в удобрениях и мелиорантах тяжелых металлов,вторидов, других загрязняющих химических веществ. Специальными исследованиямибыло показано, что в некоторых регионах опасность загрязнения почв, вод,растений вследствие химизации земледелия может быть более высокой, чемзагрязнения за счет выбросов промышленных предприятий.
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA"><span Arial",«sans-serif»;text-transform: uppercase">Характеристика почвенно-климатических условий Днепропетровскойобласти
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Климатическаяхарактеристика
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Климат Днепропетровскойобласти характеризуется жарким летом и относительно холодной зимой.
<span Arial",«sans-serif»">Среднемесячная температурасамого теплого месяца июля на юге области (Никополь) – 22,6
°<span Arial",«sans-serif»">С, а на северо-востоке (Павлоград) –21,8°<span Arial",«sans-serif»">С;среднемесячная температура самого холодного месяца января в этих же пунктахсоответственно – -5°<span Arial",«sans-serif»">С и –6,1°<span Arial",«sans-serif»">С.<span Arial",«sans-serif»">Среднегодовое количествоосадков по области составляет 400-480 мм, около 2/3 из них выпадает в теплыйпериод года.
<span Arial",«sans-serif»">Устойчивый снежный покровобразуется ежегодно, исключение составляет крайний юг области, где он бывает в50% зимой.
<span Arial",«sans-serif»">Летом преобладаютюго-восточные сухие ветры, которые часто приносят значительный вред сельскомухозяйству.
<span Arial",«sans-serif»">Для более четкогопредставления о климатических ресурсах Днепропетровской области, ее территорияусловно разделена на агроклиматические районы.
<span Arial",«sans-serif»">В основу районированияположены термические ресурсы (суммы средних суточных температур) периода стемпературой выше десяти градусов и в качестве характеристики степениувлажнения территории – гидротермический коэффициент за этот же период.
<span Arial",«sans-serif»">Исходя из этого, взависимости от полученных величин гидротермических коэффициентов на территорииобласти выделено три агроклиматических района:
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial"><span Times New Roman""> I.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">северный недостаточно влажный;<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial"><span Times New Roman""> II.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">центральный умеренный засушливый;<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial"><span Times New Roman""> III.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">южный засушливый.<span Arial",«sans-serif»">По термическим условиямсеверный район можно назвать теплым, а центральный и южный – очень теплыми.
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial"><span Times New Roman""> I.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">К северному недостаточно влажномутеплому району относятся: Котовский, Михайловский, Магдалиновский, Межевской,Перещепинский, Петропавловский, Царичанский, Петриковский и Юрьевскийадминистративные районы.<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial"><span Times New Roman""> II.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">Центральный умеренно засушливый оченьтеплый район включает в себя: Васильковский, Верхнеднепровский,Днепропетровский, Криничанский, Новомосковский, Покровский, Пятихатский,Павлоградский, Синельниковский, Солонянский административные районы.<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:Arial"><span Times New Roman""> III.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">В южный засушливый очень теплый районвходят: Апостоловский, Криворожский, Никопольский, Новопокровский, Софиевский,Широковский, Стоминский административный районы.<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA"><span Arial",«sans-serif»;text-transform: uppercase">Краткая характеристика почвы на территории Днепропетровской области
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Простираясь всего лишь надвести километров с севера на юг и на двести семьдесят километров с востока назапад Днепропетровская область имеет такое разнообразие экологических условий,которое привело к формированию на ее территории двухсот семидесяти семипочвенных разновидностей, отличающихся по составу, физическим и биологическимсвойствам, а, следовательно, и требующих индивидуальных подходов к их освоениюи использованию в сельском хозяйстве.
<span Arial",«sans-serif»">Установлено, чтовосемьдесят процентов общей площади Днепропетровской области занимаютчерноземные почвы разных подтипов (обыкновенные и южные). На черноземыполнопрофильные, залегающие на плоскоравнинных пространствах, приходится около48,3% от общей земельной площади, в том числе на обыкновенные черноземы – около42,3%, южные – 5,7%, солонцеватые – около 0,3%.
<span Arial",«sans-serif»">На остальной территорииобласти (15,1%) распространены лугово-черноземные, черноземно-луговые,лугово-болотные, болотные, а также дерновые почвы, солончаки и солонцы. Подводой и болотами области находится свыше ста семидесяти тысяч гектаров, подгородами и дорогами более ста восьмидесяти тысяч гектаров, нарушено – свышетридцати трех тысяч гектаров. На эродированные почвы, располагающиеся насклонах различной крутизны и протяженности, различных форм и экспозицийприходится 36,6%, в том числе на слабо эродированные – 9,3%.
<span Arial",«sans-serif»">В земельном фондесельскохозяйственные угодья составляют 87,8%, в том числе под пашней 75,3% (илиболее 2000 тыс. га).
<span Arial",«sans-serif»">Естественные (незатронутыехозяйственной деятельностью человека) территории в настоящее время составляютне более 3% всей площади области. Из них 2,6% (или 152,4 тыс. га) приходятся налеса, которые располагаются, главным образом, на севере области – в балках(байрачные), в поймах рек (пойменные) и на песчаных террасах (аренные). Около1% из них приходится на лесные полезащитные полосы.
<span Arial",«sans-serif»">Наиболее загрязненнымиявляются почвы Криворожья, спектр загрязнения которых включает элементы:кальций – в 6, никель – в 5, железо, цинк, фтор – в 3, магний, кадмий, свинец –в 2 раза выше фона. Сильно загрязненными являются почвы Орджоникидзе – Никополь– Марганецкого тест-полигона, причем основной «вклад» вносят марганец – всреднем в 14 раз и фтор – в 5 раз выше фонового значения. Концентрация никеля,цинка и свинца в среднем в 2 раза превышает фон. Для Днепропетровской –Днепродзержинской агломерации характерен избыток цинка – в 4,3, свинца,кальция, натрия и фтора – в 2, никеля и меди – в 1,5, хрома и марганца – в 1,4раза в среднем больше фона. В спектре загрязнения почв Западного Донбассапреобладают никель – в 4 раза, фтор, натрий – 2 раза выше фоновых концентраций.Почвы сельских районов имеют примерно одинаковый уровень и спектр загрязнения,основными компонентами которого являются цинк и фтор – в 2-3 раза, натрий – в 2раза превышают фоновые значения.
<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA"><span Arial",«sans-serif»">ЗАГРЯЗНЕНИЕПОЧВЫ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Загрязнение почв тяжелымиметаллами имеет разные источники:
<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">1.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">отходыметаллообрабатывающей промышленности;<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">2.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">промышленныевыбросы;<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">3.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">продуктысгорания топлива;<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">4.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">автомобильныевыхлопы отработанных газов;<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">5.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">средствахимизации сельского хозяйства.<span Arial",«sans-serif»">Металлургическиепредприятия ежегодно выбрасывают на поверхность земли более 150 тыс. тонн меди,120 тыс. тонн цинка, около 90 тыс. тонн свинца, 12 тыс. тонн никеля, 1,5 тыс.тонн молибдена, около 800 тонн кобальта и около 30 тонн ртути. На 1 граммчерновой меди отходы медеплавильной промышленности содержат 2,09 тонн пыли, всоставе которой содержится до 15% меди, 60% окиси железа и по 4% мышьяка,ртути, цинка и свинца. Отходы машиностроительных и химических производствсодержат до 1 тыс. мг/кг свинца, до 3 тыс. мг/кг меди, до 10 тыс. мг/кг хрома ижелеза, до 100 г/кг фосфора и до 10 г/кг марганца и никеля. В Силезии вокругцинковых заводов громоздятся отвалы с содержанием цинка от 2 до 12% и свинца от0,5 до 3%, а в США эксплуатируют руды с содержанием цинка 1,8%.
<span Arial",«sans-serif»">С выхлопными газами наповерхность почв попадает более 250 тыс. тонн свинца в год; это главныйзагрязнитель почв свинцом.
<span Arial",«sans-serif»">Тяжелые металлы попадают впочву вместе с удобрениями, в состав которых они входят как примесь, а также ис биоцидами.
<span Arial",«sans-serif»">Л. Г. Бондарев (1976)подсчитал возможные поступления тяжелых металлов на поверхность почвенногопокрова в результате производственной деятельности человека при полномисчерпании рудных запасов, в сжигании имеющихся запасов угля и торфа исравнение их с возможными запасами металлами, аккумулированных в гумосфере кнастоящему времени. Полученная картина позволяет составить представление о техизменениях, которые человек в состоянии вызвать в течение 500-1000 лет, накоторые хватит разведанных полезных ископаемых.
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Возможноепоступление металлов в биосферу при исчерпании достоверных запасов руд, угля,торфа, млн. тонн
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Элемент
<span Arial",«sans-serif»">Суммарный техногенный выброс металлов
<span Arial",«sans-serif»">Содержится в гумосфере
<span Arial",«sans-serif»">Отношение техногенного выброса к содержанию в гумосфере
<span Arial",«sans-serif»">Свинец
<span Arial",«sans-serif»">207,5
<span Arial",«sans-serif»">24,0
<span Arial",«sans-serif»">8,6
<span Arial",«sans-serif»">Мышьяк
<span Arial",«sans-serif»">739,0
<span Arial",«sans-serif»">12,0
<span Arial",«sans-serif»">61,6
<span Arial",«sans-serif»">Кадмий
<span Arial",«sans-serif»">7,4
<span Arial",«sans-serif»">1,2
<span Arial",«sans-serif»">6,2
<span Arial",«sans-serif»">Уран
<span Arial",«sans-serif»">590,4
<span Arial",«sans-serif»">2,4
<span Arial",«sans-serif»">246,0
<span Arial",«sans-serif»">Ртуть
<span Arial",«sans-serif»">0,55
<span Arial",«sans-serif»">0,024
<span Arial",«sans-serif»">27,1
<span Arial",«sans-serif»">Олово
<span Arial",«sans-serif»">295,7
<span Arial",«sans-serif»">19,0
<span Arial",«sans-serif»">15,6
<span Arial",«sans-serif»">Серебро
<span Arial",«sans-serif»">3,0
<span Arial",«sans-serif»">0,24
<span Arial",«sans-serif»">12,5
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Отношение этих величинпозволяет прогнозировать масштаб влияния деятельности человека на окружающуюсреду, прежде всего на почвенный покров.
<span Arial",«sans-serif»">Техногенное поступлениеметаллов в почву, закрепление их в гумусовых горизонтах в почвенном профиле вцелом не может быть равномерным. Неравномерность его и контрастность преждевсего связана с плотностью населения. Если считать эту связь пропорциональной,то 37,3% всех металлов будет рассеяно всего лишь в 2% обитаемой суши.
<span Arial",«sans-serif»">Распределение тяжелыхметаллов по поверхности почвы определяется многими факторами. Оно зависит от особенностейисточников загрязнения, метеорологических особенностей региона, геохимическихфакторов и ландшафтной обстановке в целом.
<span Arial",«sans-serif»">Источник загрязнения вцелом определяет качество и количество выбрасываемого продукта. При этомстепень его рассеивания зависит от высоты выброса. Зона максимальногозагрязнения распространяется на расстояние, равное 10-40-кратной высоте трубыпри высоком и горячем выбросе, 5-20-кратной высоте трубы при низкомпромышленном выбросе. Длительность нахождения частиц выброса в атмосферезависит от их массы и физико-химических свойств. Чем тяжелее частицы, тембыстрее они оседают.
<span Arial",«sans-serif»">Неравномерностьтехногенного распространения металлов усугубляется неоднородностьюгеохимической обстановке а природных ландшафтах. В связи с этим, для прогнозированиявозможного загрязнения продуктами техногенеза и предотвращения нежелательныхпоследствий деятельности человека необходимо понимание законов геохимии,законов миграции химических элементов в различных природных ландшафтах илигеохимической обстановке.
<span Arial",«sans-serif»">Химические элементы и ихсоединения попадая в почву претерпевают ряд превращений, рассеиваются илинакапливаются в зависимости от характера геохимических барьеров, свойственныхданной территории. Понятие о геохимических барьерах было сформулировано А. И.Перельманом (1961) как участках зоны гипергенеза, на которых изменение условиймиграции приводит к накоплению химических элементов. В основу классификациибарьеров положены виды миграции элементов. На этом основании А. И. Перельманвыделяет четыре типа и несколько классов геохимических барьеров:
<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">1.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">барьеры– для всех элементов, которые биогеохимические перераспределяются и сортируютсяживыми организмами (кислород, углерод, водород, кальций, калий, азот, кремний,марганец и т.д.);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">2.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">физико-химическиебарьеры:<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">1)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">окислительные– железные или железно-марганцевые (железо, марганец), марганцевые (марганец),серный (сера);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">2)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">восстановительные– сульфидный (железо, цинк, никель,медь, кобальт, свинец, мышьяк и др.), глеевый (ванадий, медь, серебро, селен);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">3)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">сульфатный(барий, кальций, стронций);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">4)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">щелочной(железо, кальций, магний, медь, стронций, никель и др.);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">5)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">кислый(оксид кремния);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">6)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">испарительный(кальций, натрий, магний, сера, фтор и т.д.);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">7)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">адсорбционный(кальций, калий, магний, фосфор, сера, свинец и др.);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">8)<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">термодинамический(кальций, сера).<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">3.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">механическиебарьеры (железо, титан, хром, никель и др.);<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">4.<span Times New Roman"">
<span Arial",«sans-serif»">техногенныебарьеры.<span Arial",«sans-serif»">Геохимические барьерысуществуют не изолированно, а в сочетании друг с другом, образуя сложныекомплексы. Они регулируют элементный состав потоков веществ, от них в большеймере зависит функционирование экосистем.
<span Arial",«sans-serif»">Продукты техногенеза взависимости от их природы и той ландшафтной обстановки, в которую они попадают,могут либо перерабатываться природными процессами, и не вызывать существенныхизменений в природе, либо сохраняться и накапливаться, губительно влияя на всеживое.
<span Arial",«sans-serif»">И тот и другой процессопределяются рядом факторов, анализ которых позволяет судить об уровнебиохимической устойчивости ландшафта и прогнозировать характер их изменений вприроде под влиянием техногенеза. В автономных ландшафтах развиваются процессысамоочищения от техногенного загрязнения, так как продукты техногенеза рассеиваются поверхностными ивнутрипочвенными водами. В аккумулятивных ландшафтах накапливаются иконсервируются продукты техногенеза.
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Содержаниетяжелых металлов в компонентах биосферы
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Элемент
<span Arial",«sans-serif»">Промышленные стоки, кг/л
<span Arial",«sans-serif»">Почва, мг/кг
<span Arial",«sans-serif»">Растения, мг/кг
<span Arial",«sans-serif»">Вода питьевая, мг/л
<span Arial",«sans-serif»">Воздух, мг/м3
<span Arial",«sans-serif»">ПДК в крови человека, мг/л
<span Arial",«sans-serif»">Ртуть
<span Arial",«sans-serif»">0,01
<span Arial",«sans-serif»">0,1
<span Arial",«sans-serif»">0,0001-100*
<span Arial",«sans-serif»">0,005
<span Arial",«sans-serif»">0,01
<span Arial",«sans-serif»">0,02
<span Arial",«sans-serif»">Свинец
<span Arial",«sans-serif»">0,7
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">0,1-2
<span Arial",«sans-serif»">10-7600
<span Arial",«sans-serif»">10
<span Arial",«sans-serif»">10-1000*
<span Arial",«sans-serif»">0,05
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">0,01
<span Arial",«sans-serif»">0,3*
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">0,6
<span Arial",«sans-serif»">Кадмий
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">0,06
<span Arial",«sans-serif»">0,06
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»"> * У автострад в зависимости от интенсивностидвижения и расстояния до автострады
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">Всевозрастающее внимание кохране окружающей среды вызвал особый интерес к вопросам воздействия на почвутяжелых металлов.
<span Arial",«sans-serif»">С исторической точкизрения интерес к этой проблеме появился с исследованием плодородия почв,поскольку такие элементы, как железо, марганец, медь, цинк, молибден и,возможно, кобальт, очень важны для жизни растений и, следовательно, дляживотных и человека.
<span Arial",«sans-serif»">Они известны и подназванием микроэлементов, потому, что необходимы растениям в малых количествах.К группе микроэлементов относятся также металлы, содержание которых в почведовольно высокое, например, железо, которое входит в состав большинства почв изанимает четвертое место в составе земной коры (5%) после кислорода (46,6%),кремния (27,7%) и алюминия (8,1%).
<span Arial",«sans-serif»">Все микроэлементы могутоказывать отрицательное влияние на растения, если концентрация их доступныхформ превышает определенные пределы. Некоторые тяжелые металлы, например,ртуть, свинец и кадмий, которые, по всей видимости, не очень важны для растенийи животных, опасны для здоровья человека даже при низких концентрациях.
<span Arial",«sans-serif»">Выхлопные газытранспортных средств, вывоз в поле или станции очистки сточных вод, орошениесточными водами, отходы, остатки и выбросы при эксплуатации шахт и промышленныхплощадок, внесение фосфорных и органических удобрений, применение пестицидов ит.д. привели к увеличению концентраций тяжелых металлов в почве.
<span Arial",«sans-serif»">До тех пор, пока тяжелыеметаллы прочно связаны с составными частями почвы и труднодоступны, ихотрицательное влияние на почву и окружающую среду будет незначительным. Однако,если почвенные условия позволяют перейти тяжелым металлам в почвенный раствор,появляется прямая опасность загрязнения почв, возникает вероятностьпроникновения их в растения, а также в организм человека и животных,потребляющие эти растения. Кроме того, тяжелые металлы могут бытьзагрязнителями растений и водоемов врезультате использования сточных ила вод. Опасность загрязнения почв и растенийзависит: от вида растений; форм химических соединений в почве; присутствияэлементов противодействующих влиянию тяжелых металлов и веществ, образующих сними комплексные соединения; от процессов адсорбции и десорбции; количествадоступных форм этих металлов в почве ипочвенно-климатических условий. Следовательно, отрицательное влияние тяжелыхметаллов зависит, по существу, от их подвижности, т.е. растворимости.
<span Arial",«sans-serif»">Тяжелые металлы в основномхарактеризуются переменной валентностью, низкой растворимостью их гидроокисей,высокой способностью образовывать комплексные соединения и, естественно,катионной способностью.
<span Arial",«sans-serif»">К факторам, способствующимудержанию тяжелых металлов почвой относятся: обменная адсорбция поверхностиглин и гумуса, формирование комплексных соединений с гумусом, адсорбцияповерхностна и окклюзирование (растворяющие или поглощающие способности газоврасплавленными или твердыми металлами) гидратированными окислами алюминия, железа,марганца и т.д., а также формирование нерастворимых соединений, особенно привосстановлении.
<span Arial",«sans-serif»">Тяжелые металлы впочвенном растворе встречаются как в ионной так и в связанной формах, которыенаходятся в определенном равновесии (рис. 1).
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»"><img src="/cache/referats/4451/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
<span Arial",«sans-serif»">Рис. 1
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»">На рисунке Лр –растворимые лиганды, какими являются органические кислоты с малым молекулярнымвесом, а Лн – нерастворимые. Реакция металлов (М) с гумусовымивеществами включает частично и ионный обмен.
<span Arial",«sans-serif»">Конечно, в почве могутприсутствовать и другие формы металлов, которые не участвуют непосредственно вэтом равновесии, например, металлы из кристаллической решетки первичных ивторичных минералов, а также металлы из живых организмов и их отмершихостатков.
<span Arial",«sans-serif»">Наблюдение за изменениемтяжелых металлов в почве невозможно без знания факторов, определяющих ихподвижность. Процессы передвижения удержания, обуславливающие поведение тяжелых металлов в почве, мало чемотличаются от процессов, определяющих поведение других катионов. Хотя тяжелыеметаллы иногда обнаруживаются в почвах в низких концентрациях, они формируютустойчивые комплексы с органическими соединениями и вступают в специфическиереакции адсорбции легче, чем щелочные и щелочноземельные металлы.
<span Arial",«sans-serif»">Миграция тяжелых металловв почвах может происходить с жидкостью и суспензией при помощи корней растенийили почвенных микроорганизмов. Миграции растворимых соединений происходитвместе с почвенным раствором (диффузия) или путем перемещения самой жидкости.Вымывание глин и органического вещества приводит к миграции всех связанных сними металлов. Миграция летучих веществ в газообразной форме, например,диметила ртути, носит случайный характер, и этот способ перемещения не имеетособого значения. Миграция в твердой фазе и проникновение в кристаллическуюрешетку являются больше механизмом связывания, чем перемещения.
<span Arial",«sans-serif»">Тяжелые металлы могут бытьвнесены или адсорбированы микроорганизмами, которые в свою очередь, способныучаствовать в миграции соответствующих металлов.
<span Arial",«sans-serif»">Дождевые черви и другиеорганизмы могут содействовать миграции тяжелых металлов механическим илибиологическим путями, перемешивая почву или включая металлы в свои ткани.
<span Arial",«sans-serif»">Из всех видов миграциисамая важная – миграция в жидкой фазе, потому что большинство металлов попадаетв почву в растворимом виде или в виде водной суспензии и фактически всевзаимодействия между тяжелыми металлами и жидкими составными частями почвыпроисходит на границе жидкой и твердой фаз.
<span Arial",«sans-serif»">Тяжелые металлы в почвечерез трофическую цепь поступают в растения, а затем потребляются животными ичеловеком. В круговороте тяжелых металлов участвуют различные биологическиебарьеры, вследствие чего происходит выборочное бионакопление, защищающее живыеорганизмы от избытка этих элементов. Все же деятельность биологических барьеровограничена, и чаще всего тяжелые металлы концентрируются в почве. Устойчивостьпочв к загрязнению ими различна в зависимости от буферности.
<span Arial",«sans-serif»">Почвы с высокойадсорбционной способностью соответственно и высоким содержанием глин, а такжеорганического вещества могут удерживать эти элементы, особенно в верхнихгоризонтах. Это хара