Sunkieji metalai laikomi įprastais teršalais, kurių kiekis dirvožemyje turi būti kontroliuojamas. Kas lemia dirvožemio užteršimą sunkiaisiais metalais? Pagrindinės priežastys, dėl kurių šios medžiagos patenka į žemę, yra iškastinio kuro deginimas. Galimi ir kiti būdai. Tuo pačiu metu didžiausią pavojų kelia metalai, turintys ryškių toksinių savybių - gyvsidabris, kadmis, švinas.
Kokie metalai teršia dirvožemį?
Yra keletas sunkiųjų metalų pavojų kategorijų. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, pavojingiausios medžiagos yra gyvsidabris, kadmis ir švinas. Ne mažiau pavojinga ir kitų elementų koncentracija.
Pagrindinė sunkiųjų metalų grėsmė slypi tame, kad juos sunku pašalinti iš organizmo ir jame kauptis. Tai sukelia toksinų susidarymą. Jie lengvai pereina iš vienos aplinkos į kitą, nesuirdami. Šiuo atveju medžiagos sukelia sunkias patologijas ir dažnai sukelia negrįžtamus padarinius.
Merkurijus
Dirvožemio užteršimas gyvsidabriu gali būti siejamas su pesticidų ir visų rūšių buitinių atliekų patekimu į jį. Tai gali būti fluorescencinės lempos ir sulūžusių matavimo priemonių dalys.
Remiantis oficialia informacija, metinis gyvsidabrio išmetimas viršija 5000 tonų. Šis metalas į žmogaus organizmą gali patekti iš užteršto dirvožemio. Jei tai stebima sistemingai, kyla sudėtingų vidaus organų, įskaitant nervų sistemą, pažeidimų rizika. Pažeidus apsinuodijimo gyvsidabriu gydymo taisykles, gresia mirtis.
Vadovauti
Švinas kelia didelį pavojų žmonėms. Jis laikomas labai toksišku metalu. Išgavus 1 toną švino, į aplinką patenka 25 kilogramai medžiagos. Didelis kiekis elemento prasiskverbia į dirvą su išmetamosiomis dujomis.
kadmis
Dirvožemio užterštumas kadmiu kelia didelį pavojų žmonėms. Patekęs į dirvą, jis išprovokuoja vaikų skeleto kreivumą ir augimo sustojimą. Be to, šis metalas laikomas stipraus nugaros skausmo priežastimi.
Varis ir cinkas
Padidėjusi šių medžiagų koncentracija dirvožemyje išprovokuoja lėtesnį augalų augimą ir pablogina derėjimą. Dėl to staigiai sumažėja derliaus parametrai. Žmonės patiria nenormalius procesus kepenyse, smegenyse ir kasoje.
Molibdenas
Padidėjęs molibdeno kiekis dirvos struktūroje sukelia pavojingus sutrikimus žmonėms. Ši medžiaga gali sukelti podagros vystymąsi. Taip pat dažnai sukelia įvairias nervų sistemos ligas.
Stibis
Ši medžiaga randama tam tikrų rūšių rūdose. Jo yra lydiniuose, kurie naudojami įvairiose pramonės srityse. Per didelis stibio kiekis išprovokuoja sudėtingus virškinimo sutrikimus.
Arsenas
Pagrindiniai dirvožemio užterštumo arsenu šaltiniai yra medžiagos, naudojamos naikinti žemės ūkio augalų kenkėjus. Tai gali būti herbicidai arba insekticidinės medžiagos. Arsenas linkęs kauptis ir sukelia lėtinį apsinuodijimą. Jo junginiai pažeidžia odą, nervų sistemą ir smegenis.
Manganas
Dirvožemyje ir augaluose yra daug šio elemento. Jei į dirvą prasiskverbia papildomai mangano, susidaro perteklinis mangano kiekis. Tai neigiamai veikia žmogaus kūno funkcionavimą, sukelia nervų sistemos sunaikinimą.
Kitų sunkiųjų metalų perteklius taip pat labai pavojingas.Taigi šių medžiagų kaupimasis dirvožemyje sukelia rimtų pasekmių žmonėms ir aplinkai.
Kaip susidoroti su problema
Prieš bandant išspręsti problemą, svarbu diagnozuoti dirvožemio užterštumo sunkiaisiais metalais mastą. Tam naudojami įvairūs metodai. Kiekvienas iš jų turi savo specifiką ir skiriasi efektyvumu, priklausomai nuo regiono. Todėl kenksmingų medžiagų lygis vertinamas priklausomai nuo galimų taršos šaltinių.
Yra šie tyrimų tipai:
- Bioindikacija. Šiuo atveju nustatoma dirvožemio būklė, kurią atspindi biologiniai rodikliai. Tai apima augalų būklę teritorijoje, dirvožemio mikroorganizmų aktyvumą, samanų ir kerpių reakcijas į žemės struktūroje vykstančius procesus.
- Sniego dangos užterštumo laipsnio nustatymas. Pramoninėse zonose mikroelementai prasiskverbia į dirvą su technogeninėmis dulkėmis. Jis nusėda ir vėliau patenka į žemės sluoksnius. Įvertinus sniego dangą žiemą, galima nustatyti apytikslį metalų kiekį, kuris per tam tikrą laiko tarpą patenka į dirvą.
- Dirvožemio magnetinio jautrumo įvertinimas. Tai greitasis metodas, leidžiantis nustatyti dirvožemyje esančių geležies oksidų tūrį. Šie elementai yra pagrindiniai teršalų nešėjai, kai išmetami teršalai patenka į atmosferą.
Teritorijose, kur dirvožemis yra labiausiai užterštas sunkiaisiais metalais, būtina skaičiuoti mikroorganizmų skaičių. Šis parametras rodo dirvožemio aktyvumo parametrus ir elementų irimo bei absorbcijos procesų kokybę.
Antras būdas pašalinti problemas – atkurti jau neigiamai paveiktą dirvą. Tam naudojami metodai, padedantys sumažinti metalų tūrį ir juos neutralizuoti.
Norint pašalinti dirvožemio užterštumą, leidžiama naudoti fizinius, biologinius ir cheminius metodus. Veiksmingiausios sritys yra šios:
- Didėjant dirvožemio rūgštingumui, didėja užteršimo sunkiaisiais metalais rizika. Todėl organinių medžiagų, kalkių ir molio naudojimas tam tikru mastu padeda išspręsti problemą.
- Tam tikrų augalų sėjimas, šienavimas ir pašalinimas iš dirvos paviršiaus padeda ženkliai sumažinti kenksmingų metalų koncentraciją dirvos struktūroje. Be to, šis metodas yra nekenksmingas aplinkai.
- Gerų rezultatų duoda ir požeminio vandens detoksikacija. Norėdami tai padaryti, jie išpumpuojami ir valomi.
- Svarbu numatyti ir pašalinti sunkiųjų metalų tirpios formos migraciją.
- Sunkiais atvejais turite visiškai pašalinti dirvožemio sluoksnį ir pakeisti jį nauju.
Kalkinimas
Kalkių įpylimas į dirvą laikomas veiksmingu metodu. Tai turi įtakos cheminėms, biologinėms ir fizinėms dirvožemio savybėms. Kartu su kalkėmis mikroelementai sudaro blogai tirpius elementus. Jie palaipsniui ištirpsta dėl cheminės absorbcijos.
Augaluose, kurie sodinami į kalkėmis apdorotą dirvą, metalų yra mažiausiai. Dėl šios medžiagos sumažėja sunkiųjų metalų dalelių mobilumas. Tuo pačiu padidėja jų tirpumas.
Molio klojimas
Ši procedūra turi teigiamą poveikį dirvožemio struktūrai, paveikdama sunkiųjų metalų mobilumą.Naudojant molį, kuriame yra mineralinių priedų, padidėja dirvožemio katijonų mainų pajėgumas. Molis stipriau sugeria metalus nei organiniai komponentai. Poveikio laipsnį lemia teršiančių elementų charakteristikos.
Dirvožemio plovimas
Jei toksinių medžiagų kiekis yra didelis, verta naudoti dirvožemio plovimo metodą. Tam naudojami reagentai. Šis metodas turi nemažai trūkumų. Tai apima sunkiųjų metalų patekimo į gruntinius vandenis riziką ir vertingų medžiagų pašalinimą iš dirvožemio struktūros.
Naudojamas reagentas yra tirpios geležies druskos, kurioms būdingas mažas toksiškumo laipsnis pasėliams. Po plovimo būtina pakalkinti pagrindą ir pridėti mineralinių medžiagų bei organinių medžiagų.
Natūralūs ir dirbtiniai sorbentai
Šis metodas apima ceolitų pridėjimą. Tai natūralūs sorbentiniai elementai, didinantys įsisavinamų mikroelementų kiekį. Metaboliniai grybai naudojami bioremediacijai. Taip pat priimtina naudoti kirminus ir vabzdžius. Šios procedūros efektyvumą lemia bendra dirvožemio būklė, jo užterštumo laipsnis ir sudėtis.
Biologiškai aktyvios atliekos ir aktyvuota anglis naudojamos kaip sintetiniai sorbentai. Jonų mainų dervos taip pat yra labai veiksmingos.
Mineralinės trąšos
Mineralinių preparatų sudedamosios dalys veikia metalų judrumą. Tačiau šis metodas ne visada yra naudingas, o netinkamai naudojamas gali padaryti didelę žalą. Šalutinis tręšimo poveikis laikomas rūgštingumo parametrų padidėjimu, kuris neigiamai veikia toksinių medžiagų judrumą.
Detoksikacijai naudojami vaistai, kurių sudėtyje yra fluoro.Šis metodas gali būti naudojamas esant dideliam užteršimui. Esant mažam kenksmingų elementų kiekiui, tokių kompozicijų naudojimas tik pablogins bendrą dirvožemio būklę.
Organinės trąšos
Organinėmis medžiagomis prisotintas dirvožemis yra mažiau jautrus neigiamų veiksnių įtakai. Organinės medžiagos padidina vaisingumą ir naudingų elementų, reikalingų normaliam augalų vystymuisi, kiekį.
Sunkiųjų metalų kaupimosi pasekmės
Per didelis kenksmingų metalų kiekis dirvožemyje sukelia neigiamą poveikį. Ypač pavojingos yra patologijos, atsirandančios medžiagoms patekus į organizmą. Didelis daugelio elementų kiekis turi neurotoksinį poveikį. Apsinuodijimas gali sukelti ūmias ir lėtines patologijas bei sukelti gyvybei pavojingų komplikacijų.
Neigiamos dirvožemio taršos pasekmės yra šios:
- kultūros raidos sutrikimas;
- bendro dirvožemio derlingumo sumažėjimas;
- naudingų augalų mirtis;
- vandens kokybės pablogėjimas;
- maistinių medžiagų kiekio sumažinimas dirvožemio struktūroje;
- neigiamas poveikis faunai;
- įtakos mikrobiologinėms savybėms.
Dirvožemio užterštumas metalais provokuoja medžiagų ciklo gamtoje sutrikimą. Tai neigiamai veikia visus biosferos komponentus.
