Co powoduje zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi: konsekwencje i 6 metod walki

Metale ciężkie są uważane za powszechne zanieczyszczenia, których zawartość w glebie musi być kontrolowana. Co powoduje zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi? Spalanie paliw kopalnych jest jedną z głównych przyczyn przedostawania się tych substancji do gruntu. Możliwe są również inne sposoby. Jednocześnie metale o wyraźnych właściwościach toksycznych - rtęć, kadm, ołów - stanowią największe zagrożenie.

Jakie metale zanieczyszczają glebę

Istnieje kilka kategorii zagrożeń związanych z metalami ciężkimi. Według Światowej Organizacji Zdrowia do najbardziej niebezpiecznych substancji należą rtęć, kadm i ołów. Koncentracja innych pierwiastków jest nie mniej niebezpieczna.

Kluczowe zagrożenie związane z metalami ciężkimi polega na tym, że prawie nie są one wydalane z organizmu i gromadzą się w nim. To powoduje powstawanie toksyn. Łatwo przechodzą z jednego medium do drugiego bez rozkładu. W takim przypadku substancje powodują poważne patologie i często powodują nieodwracalne konsekwencje.

Merkury

Uszkodzenie gleby przez rtęć może być związane z przenikaniem do niej pestycydów i wszelkiego rodzaju odpadów domowych. Mogą to być lampy fluorescencyjne i części zepsutych przyrządów pomiarowych.

Według oficjalnych informacji roczne uwalnianie rtęci przekracza 5000 ton. Metal ten jest w stanie przedostać się do organizmu człowieka z zanieczyszczonej gleby. Jeśli jest to obserwowane systematycznie, istnieje ryzyko rozwoju złożonych uszkodzeń narządów wewnętrznych, w tym układu nerwowego. Jeśli naruszysz zasady leczenia zatrucia rtęcią, istnieje ryzyko śmierci.

Prowadzenie

Ołów stanowi wielkie zagrożenie dla ludzi. Jest uważany za bardzo toksyczny metal. Przy wydobyciu 1 tony ołowiu do środowiska trafia 25 kilogramów substancji. Duża objętość elementu penetruje glebę wraz ze spalinami.

Pola zanieczyszczenia gleby wzdłuż tras przekraczają 200 metrów. Po uwolnieniu do gleby ołów jest wchłaniany przez rośliny uprawne, których owoce są spożywane przez ludzi i zwierzęta. Nadmierna ilość ołowiu w organizmie powoduje uszkodzenie układu nerwowego, wątroby, nerek i mózgu. Substancja jest mutagenna i rakotwórcza.

Kadm

Skażenie gleby kadmem stanowi ogromne zagrożenie dla ludzi. Kiedy dostanie się do gleby, powoduje skrzywienie szkieletu i zatrzymanie wzrostu u dzieci. Ponadto metal ten jest uważany za przyczynę silnego bólu pleców.

Miedź i cynk

Wzmożone stężenie tych substancji w glebie powoduje spowolnienie wzrostu i pogorszenie owocowania roślin. Powoduje to nagły spadek parametrów plonu. Ludzie mają nieprawidłowe procesy w wątrobie, mózgu, trzustce.

Molibden

Zwiększona ilość molibdenu w strukturze gleby wywołuje u ludzi niebezpieczne zaburzenia. Ta substancja może powodować rozwój dny moczanowej. Często powoduje również różne choroby układu nerwowego.

Antymon

Ta substancja znajduje się w niektórych rodzajach rud. Występuje w składzie stopów, które znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu. Nadmiar antymonu wywołuje złożone zaburzenia trawienia.

Arszenik

Głównym źródłem zanieczyszczenia gleby arsenem są substancje stosowane do zwalczania szkodników roślin rolniczych.Mogą to być herbicydy lub insektycydy. Arsen ma tendencję do gromadzenia się i prowadzi do chronicznego zatrucia. Jego związki powodują uszkodzenia skóry, układu nerwowego i mózgu.

Mangan

Gleba i rośliny zawierają dużo tego pierwiastka. W przypadku wniknięcia do gleby dodatkowej ilości manganu powstaje jego nadmiar. Wpływa to negatywnie na pracę ludzkiego organizmu, powodując zniszczenie układu nerwowego.

Nadmiar innych metali ciężkich jest również bardzo niebezpieczny. Tak więc nagromadzenie tych substancji w glebie prowadzi do poważnych konsekwencji dla ludzi i środowiska.

Jak poradzić sobie z problemem

Zanim spróbujesz rozwiązać problem, ważne jest zdiagnozowanie stopnia zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. W tym celu stosuje się różne metody. Każdy z nich ma swoją specyfikę i różni się skutecznością w zależności od regionu.Dlatego poziom szkodliwych substancji jest oceniany w zależności od potencjalnych źródeł zanieczyszczeń.

Istnieją następujące rodzaje badań:

1. Bioindykacja. W tym przypadku określa się stan gleby, co odzwierciedlają wskaźniki biologiczne. Należą do nich stan roślin na terenie, aktywność mikroorganizmów glebowych, reakcje mchów i porostów na procesy zachodzące w strukturze ziemi.
2. Określenie stopnia zanieczyszczenia pokrywy śnieżnej. Na terenach przemysłowych mikroelementy przenikają do gleby z pyłem technogenicznym. Osadza się, a następnie wnika w warstwy gleby. Oceniając pokrywę śnieżną zimą, można określić przybliżoną ilość metali, które przedostają się do gleby w określonym przedziale czasu.
3. Ocena podatności magnetycznej gleby. Jest to szybka metoda, która pozwala określić ilość tlenków żelaza obecnych w glebie. Pierwiastki te są głównymi nośnikami zanieczyszczeń po uwolnieniu do atmosfery.

W obszarach, gdzie gleba jest najbardziej skażona metalami ciężkimi, konieczne jest przeprowadzenie liczenia mikroorganizmów. Ten parametr wyświetla parametry aktywności gleby oraz jakość procesów rozkładu i wchłaniania pierwiastków.

Aby zapobiec negatywnym skutkom zanieczyszczenia gleby substancjami toksycznymi, prowadzone są różne działania. Pierwszym kierunkiem jest zmniejszenie stężenia metali, które dostają się do gleby podczas produkcji wraz z odpadami.

Drugim sposobem rozwiązania problemów jest przywrócenie gleby, która została już naruszona. Aby to zrobić, zastosuj metody, które pomagają zmniejszyć objętość metali i je zneutralizować.

W celu wyeliminowania zanieczyszczenia gleby dopuszcza się stosowanie metod fizycznych, biologicznych i chemicznych. Najbardziej efektywne wskazówki to:

1. Wzrost kwasowości gleby zwiększa ryzyko zanieczyszczenia metalami ciężkimi. Dlatego zastosowanie materii organicznej, wapna i gliny pomaga w pewnym stopniu rozwiązać problem.
2. Sianie, koszenie i usuwanie niektórych roślin z powierzchni ziemi pomaga znacznie zmniejszyć stężenie szkodliwych metali w strukturze gleby. Ponadto ta metoda jest przyjazna dla środowiska.
3. Detoksykacja wód gruntowych również daje dobre wyniki. W tym celu są wypompowywane i czyszczone.
4. Ważne jest przewidzenie i wyeliminowanie migracji rozpuszczalnej formy metali ciężkich.
5. W trudnych przypadkach trzeba całkowicie usunąć warstwę gleby i zastąpić ją nową.

Wapnowanie

Wprowadzanie wapna do gleby jest uważane za skuteczną metodę. Wpływa na właściwości chemiczne, biologiczne i fizyczne gleby. W połączeniu z wapnem pierwiastki śladowe tworzą trudno rozpuszczalne pierwiastki. Stopniowo rozpuszczają się dzięki absorpcji chemicznej.

Rośliny sadzone w glebie nasączonej wapnem zawierają minimalną ilość metali. Substancja ta prowadzi do zmniejszenia ruchliwości cząstek metali ciężkich. Jednocześnie wzrasta ich rozpuszczalność.

Glinianie

Zabieg ten ma korzystny wpływ na strukturę gleby, wpływając na mobilność metali ciężkich. Przy stosowaniu gliny, która zawiera dodatki mineralne, zwiększa się pojemność wymiany kationów gleby. Glina absorbuje metale silniej niż składniki organiczne. Stopień oddziaływania zależy od charakterystyki zanieczyszczeń.

Płukanie gleby

Przy dużej zawartości substancji toksycznych warto zastosować metodę mycia gleby. W tym celu stosuje się odczynniki. Ta metoda ma wiele wad. Obejmują one ryzyko przedostania się metali ciężkich do wód gruntowych i usunięcia cennych substancji ze struktury gleby.

Jako odczynnik stosuje się rozpuszczalne sole żelaza, które charakteryzują się niskim stopniem toksyczności dla upraw. Po umyciu wymagane jest wykonanie wapnowania podłoża oraz dodanie minerałów i materii organicznej.

Sorbenty naturalne i sztuczne

Ta metoda polega na wprowadzeniu zeolitów. Są to naturalne pierwiastki sorbentowe, które zwiększają ilość wchłanianych pierwiastków śladowych. Do bioremediacji wykorzystuje się grzyby metaboliczne. Dopuszczalne jest również używanie robaków i owadów. Skuteczność tej procedury zależy od ogólnego stanu gleby, jej stopnia zanieczyszczenia i składu.

Biologicznie aktywne odpady i węgiel aktywny są wykorzystywane jako syntetyczne sorbenty. Żywice jonowymienne są również bardzo wydajne.

Nawozy mineralne

Składniki preparatów mineralnych wpływają na mobilność metali. Ale ta metoda nie zawsze jest korzystna, a jeśli zostanie użyta niewłaściwie, może wyrządzić wielką szkodę. Efektem ubocznym top dressingu jest podwyższenie parametrów kwasowości, co negatywnie wpływa na mobilność substancji toksycznych.

Do detoksykacji używa się leków zawierających fluor. Ta metoda może być stosowana w przypadku silnego zanieczyszczenia. Przy niewielkiej zawartości szkodliwych pierwiastków stosowanie takich związków tylko pogorszy ogólny stan gleby.

Nawozy organiczne

Gleba nasycona materią organiczną jest mniej wrażliwa na wpływ czynników negatywnych. Substancje organiczne powodują wzrost płodności i wzrost liczby użytecznych elementów, których rośliny potrzebują do normalnego rozwoju.

Konsekwencje akumulacji metali ciężkich

Nadmierna ilość szkodliwych metali w ziemi prowadzi do negatywnych skutków. Szczególnie niebezpieczne są patologie pojawiające się w przypadku wnikania substancji do organizmu. Duża liczba wielu pierwiastków ma działanie neurotoksyczne. Zatrucie może prowadzić do ostrych i przewlekłych patologii oraz powodować komplikacje zagrażające życiu.

Negatywne konsekwencje zanieczyszczenia gleby obejmują:

• naruszenie rozwoju kulturalnego;
• zmniejszenie ogólnej żyzności gleby;
• śmierć użytecznych roślin;
• spadek jakości wody;
• zmniejszenie ilości składników odżywczych w strukturze gleby;
• negatywny wpływ na faunę;
• wpływ na właściwości mikrobiologiczne.

Zanieczyszczenie gleby metalami powoduje naruszenie cyklu substancji w przyrodzie. Ma to negatywny wpływ na wszystkie składniki biosfery.

Przenikanie metali ciężkich do gleby jest uważane za efekt uboczny działalności człowieka. Aby zminimalizować negatywny wpływ tych substancji, konieczne jest dokładne określenie składu gleby i, w razie potrzeby, jej oczyszczenie.

Zalecane