Kilder til jordforurening. Kursusopgaver: Prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer

Jordlag i overfladen er let forurenede. Store koncentrationer af forskellige kemiske forbindelser - giftstoffer - i jorden har en skadelig effekt på jordorganismernes vitale aktivitet. I dette tilfælde går jordens evne til at rense sig selv fra patogener og andre uønskede mikroorganismer tabt, hvilket er fyldt med alvorlige konsekvenser for mennesker, flora og fauna. For eksempel kan patogener af tyfus og paratyfus i stærkt forurenede jorde vare i op til halvandet år, mens de i uforurenet jord - kun i to til tre dage.

De vigtigste jordforurenende stoffer: 1) pesticider (giftige kemikalier); 2) mineralsk gødning; 3) affald og industriaffald; 4) gas- og røgemissioner af forurenende stoffer til atmosfæren; 5) olie og olieprodukter.

Pesticider som jordforurenende stof

Mere end en million tons produceres årligt på verdensplan pesticider. Alene i Rusland bruges mere end 100 individuelle pesticider med en samlet årlig produktionsvolumen på 100 tusinde tons. De mest forurenede områder med pesticider er Krasnodar-territoriet og Rostov-regionen (i gennemsnit omkring 20 kg pr. 1 hektar). I Rusland er der omkring 1 kg pesticider pr. indbygger om året; i mange andre udviklede industrilande i verden er denne værdi betydeligt højere (Losev et al., 1993). Verdensproduktionen af ​​pesticider vokser konstant.

I øjeblikket sætter mange videnskabsmænd lighedstegn mellem pesticiders indvirkning på folkesundheden og virkningen af ​​radioaktive stoffer på mennesker. Det er pålideligt fastslået, at ved brug af pesticider, sammen med en vis stigning i udbyttet, er der en stigning i artssammensætningen af ​​skadedyr, forringelse ernæringsmæssig kvalitet og produkternes sikkerhed, naturlig frugtbarhed går tabt mv.

Ifølge videnskabsmænd ender langt de fleste pesticider, der bruges, i miljøet (vand, luft) og går uden om målarten. Pesticider forårsager dybtgående ændringer i hele økosystemet, der påvirker alle levende organismer, mens mennesker bruger dem til at ødelægge et meget begrænset antal arter af organismer. Som et resultat er et stort antal andre biologiske arter (nyttige insekter, fugle) berusede til det punkt, hvor de udryddes. Derudover forsøger folk at bruge meget flere pesticider end nødvendigt, og forværrer problemet yderligere.

Blandt pesticider er den største fare persistente klororganiske forbindelser(DDT, HCB, HCH), som kan forblive i jord i mange år og selv små koncentrationer som følge af biologisk ophobning kan blive farlige for organismers liv. Men selv i små koncentrationer undertrykker pesticider immunsystem organisme, og i højere koncentrationer har de udtalte mutagene og kræftfremkaldende egenskaber. Når de først er i den menneskelige krop, kan pesticider forårsage ikke kun den hurtige vækst af ondartede tumorer, men også påvirke kroppen genetisk, hvilket kan udgøre en alvorlig fare for fremtidige generationers sundhed. Derfor er brugen af ​​den farligste af dem, DDT, forbudt i vores land og i en række andre lande.

Vi kan således trygt konstatere, at den alm miljøskader fra brugen af ​​jordforurenende pesticider overstiger mange gange fordelene ved deres brug. Effekten af ​​pesticider er meget negativ ikke kun for mennesker, men også for al fauna og flora. Vegetation har vist sig at være meget følsom over for virkningerne af pesticider, ikke kun i deres anvendelse, men også på steder, der ligger ret fjernt fra dem, på grund af overførsel af forurenende stoffer ved vind- eller overfladevandsafstrømning.

Pesticider kan trænge ind i planter fra forurenet jord gennem rodsystemet, ophobes i biomasse og efterfølgende forurene fødekæden. Ved sprøjtning af pesticider observeres betydelig forgiftning af fugle (avifauna). Populationer af sang- og trækkende drosler, lærker og andre spurvefugle er særligt ramt. Indenlandske og udenlandske forskeres arbejde har uigendriveligt bevist, at jordforurening med pesticider ikke kun forårsager forgiftning af mennesker og en lang række dyrearter, men også fører til en betydelig forstyrrelse af reproduktive funktioner og som følge heraf til alvorlig demoøkologisk konsekvenser. MED langvarig brug pesticider er også forbundet med udviklingen af ​​resistente (resistente) racer af skadedyr og fremkomsten af ​​nye skadelige organismer, hvis naturlige fjender er blevet ødelagt.

generelle karakteristika. Det er sædvanligt at skelne mellem naturlig og menneskeskabt jordforurening. Naturlig jordforurening opstår som følge af naturlige processer i biosfæren, der sker uden menneskelig indblanding og fører til, at kemikalier trænger ind i jorden fra atmosfæren, litosfæren eller hydrosfæren, for eksempel som følge af forvitring af klipper eller nedbør i jorden. form for regn eller sne, der skyller forurenende ingredienser væk fra atmosfæren.

Den farligste for naturlige økosystemer og mennesker er menneskeskabt jordforurening, især af teknogen oprindelse. De mest almindelige forurenende stoffer er pesticider, gødning, tungmetaller og andre stoffer af industriel oprindelse.

Kilder til forurenende stoffer, der kommer ind i jorden. Der kan skelnes mellem følgende hovedtyper af kilder til jordforurening:

1) nedbør i form af regn, sne osv.;

2) udledning af fast og flydende affald af industriel og husholdningsoprindelse;

3) brug af pesticider og kunstgødning i landbrugsproduktionen.

Lad os overveje mere detaljeret de anførte typer af kilder til jordforurening. Atmosfærisk nedbør, udvaskning af gasformige forurenende stoffer fra atmosfæren, fører til en stigning i koncentrationen af ​​svovlsyre, salpetersyre og andre syrer i jorden, hvilket er ledsaget af forsuring og et fald i udbyttet. Atmosfæriske aerosoler i de flydende og faste faser, der kommer ind i jorden med nedbør, som som regel har en kompleks kemisk sammensætning, bidrager til akkumulering af tungmetaller og forskellige organiske stoffer, herunder farlige kulbrinter, i jorden. Industri- og husholdningsaffald, hvis mængder er enorme og vokser hurtigt, bidrager til ophobning i jorden af ​​tungmetaller og kulbrinter, herunder farlige giftige klor-, fluor- og fosforholdige forbindelser, der har en kræftfremkaldende effekt. Den største fare for både mennesker og naturlige økosystemer er den tredje type jordforurening, forbundet med brugen af ​​pesticider og gødning, der forårsager kemisk forurening af fødevarer, som, som nævnt ovenfor, vores krop modtager op til 70% af forurenende stoffer.

Jordforurening med pesticider og gødning. Behovet for at forsyne befolkningen med fødevarer og industri med råvarer kræver øget jordens frugtbarhed og bekæmpelse af skadedyr. Derfor bruger moderne landbrugsproduktion gødning og pesticider, som, selv når de anvendes agronomisk korrekt, kan skabe farlige niveauer af jordforurening.

Gødning er et stof eller middel, der, når det tilsættes til jorden eller vandmassen, skaber betingelser for accelereret vækst og udvikling af planter og mikroorganismer, hvilket bidrager til et øget udbytte. Der er organiske, mineralske, kemiske og andre (for eksempel bakterielle) typer gødning. Organisk gødning omfatter humus, tørv, gødning, fugleklatter og andre organiske rester, der bruges til at øge jordens frugtbarhed. Kemisk eller mineralsk gødning er en kemisk forbindelse udvundet af undergrunden eller fremstillet industrielt, der indeholder store mængder et eller flere grundlæggende plantenæringsstoffer (nitrogen, fosfor, kalium osv.), essentielle mikroelementer (kobber, mangan osv.) eller naturlige produkter som kalk, gips, aske osv., der kan forbedre de kemiske og strukturelle egenskaber ved jorden. Denne type gødning fører til høje koncentrationer af kemikalier i jorden, herunder nitritter og nitrater, der er farlige for menneskers sundhed.

Pesticider– sundhedsfarlige kemiske stoffer, der bruges til at ødelægge skadelige insekter (insekticider), ukrudt (herbicider), svampeafgrøder (fungicider) osv. I den globale produktion af pesticider udgør insekticider 45 %, herbicider – 40 %, fungicider – 15 % og andre - 10%. Gennemsnitlig sats brugen af ​​pesticider i landbruget i vores land var i slutningen af ​​80'erne 2 kg pr. 1 hektar agerjord, dvs. omkring 1,4 kg/person. Mange pesticider forbliver i jorden i lang tid og akkumuleres gennem trofiske kæder, hvilket over tid fører til overskridelse af niveauer, der er sikre for menneskers sundhed.

Jord er den vigtigste kilde til mad, der leverer 95-97% af føderessourcerne til verdens befolkning. Verdens landareal er 129 millioner kvadratkilometer, eller 86,5 % af landarealet. Agerjord og flerårige beplantninger som en del af landbrugsjorden optager omkring 10% af jorden, enge og græsgange - 25% af jorden. Jordens frugtbarhed og klimatiske forhold bestemmer muligheden for eksistensen og udviklingen af ​​økologiske systemer på Jorden. På grund af forkert udnyttelse går noget af det frugtbare land desværre tabt hvert år. I løbet af det sidste århundrede, som et resultat af accelereret erosion, er 2 milliarder hektar frugtbar jord gået tabt, hvilket er 27% af det samlede areal brugt til landbrug.

Kilder til jordforurening.

Kilder til jordforurening kan klassificeres som følger:

• Industrielle virksomheder.
• Transportere.
• Landbrug.
• Boligbygninger og offentlige forsyningsvirksomheder.

Forurenende stoffer i denne kategori af kilder er domineret af husholdningsaffald, madaffald, byggeaffald, affald fra varmeanlæg, udtjente husholdningsartikler mv. Alt dette opsamles og bringes til lossepladser. For store byer er indsamling og destruktion af husholdningsaffald på lossepladser blevet et vanskeligt problem. Simpel afbrænding af affald på bydepoter ledsages af frigivelse af giftige stoffer. Når sådanne genstande, for eksempel klorholdige polymerer, brændes, dannes der meget giftige stoffer - dioxider. På trods af dette er der i de senere år udviklet metoder til destruktion af husholdningsaffald ved forbrænding. En lovende metode anses for at være at brænde sådant affald over varme smeltede metaller.

Industrielle virksomheder.

Maskinindustrien udleder til miljøet naturligt miljø cyanider, arsenforbindelser, beryllium; produktionen af ​​plast og kunstige fibre genererer affald, der indeholder phenol, benzen og styren; under produktionen af ​​syntetisk gummi kommer affaldskatalysatorer og substandard polymerkoagler ind i jorden; Ved fremstilling af gummiprodukter frigives støvlignende ingredienser, sod, der sætter sig på jord og planter, affald af gummitekstil og gummidele til miljøet, og ved brug af dæk, slidte og defekte dæk, inderslanger og fælgtape frigives til miljøet. Opbevaring og bortskaffelse af brugte dæk er i øjeblikket stadig uløste problemer, da dette ofte forårsager alvorlige brande, som er meget svære at slukke. Genanvendelsesgraden for brugte dæk overstiger ikke 30 % af deres samlede volumen.

Transportere.

Under driften af ​​forbrændingsmotorer frigives nitrogenoxider, bly, kulbrinter, kulilte, sod og andre stoffer intensivt, aflejres på jordens overflade eller absorberes af planter. I sidstnævnte tilfælde kommer disse stoffer også ind i jorden og er involveret i kredsløbet forbundet med fødekæderne.

Landbrug.

Jordforurening i landbruget opstår på grund af indførelsen af ​​enorme mængder af mineralsk gødning og pesticider. Det er kendt, at nogle pesticider indeholder kviksølv.
Lad os se nærmere på jordforurening med tungmetaller og pesticider.

Jordforurening med tungmetaller.

Tungmetaller er ikke-jernholdige metaller, hvis densitet er større end jerns. Disse omfatter bly, kobber, zink, nikkel, cadmium, kobolt, krom og kviksølv.
Tungmetaller akkumuleres i jorden og bidrager til en gradvis ændring i dens kemiske sammensætning, hvilket forstyrrer planters og levende organismers liv
Det er konstateret, at der kommer kviksølv i jorden med nogle pesticider, husholdningsaffald og ødelagte måleinstrumenter. De samlede ukontrollerede kviksølvemissioner udgør 4-5000 tons om året. Den maksimalt tilladte koncentration af kviksølv i jorden er 2,1 mg/kg.
Blyforurening af jord og planter langs motorveje strækker sig op til 200 meter. Maksimal tilladt koncentration af bly i jord = 32 mg/kg I industriområder er blyindholdet i jord 25-27 gange højere end i landbrugsområder.
Jordforurening med kobber og zink udgør årligt henholdsvis 35 og 27 kg/km. Stigende koncentrationer af disse metaller i jorden fører til langsommere plantevækst og reducerede afgrødeudbytter.
Ophobningen af ​​cadmium i jorden udgør en stor fare for mennesker. I naturen findes cadmium i jord og vand samt i plantevæv.

Jordforurening under bortskaffelse af radioaktivt affald.

I gang nuklear reaktion på atomkraftværker omdannes kun 0,5-1,5 % af kernebrændsel til termisk energi, og resten (98,5-99,5 %) udledes fra atomreaktorer i form af affald. Dette affald er radioaktive fissionsprodukter af uran - plutonium, cæsium, strontium og andre. Hvis vi tager i betragtning, at belastningen af ​​nukleart brændsel i reaktoren er 180 tons, så er bortskaffelse og bortskaffelse af brugt nukleart brændsel et vanskeligt problem at løse.
Hvert år i verden bliver der produceret omkring 200.000 kubikmeter under produktionen af ​​elektricitet på atomkraftværker. radioaktivt affald med lav og middel aktivitet og 10.000 kubikmeter. højaktivt affald og brugt nukleart brændsel. Problemet med at transportere radioaktivt affald er især relevant for Rusland.

Udvikling af pesticider, der er sikre for fødekæden.

Den største fare ved pesticider som jordforurenende stoffer skyldes deres høje stabilitet i miljøet, hvilket bidrager til deres ophobning i fødekæderne.
For at eliminere denne ulempe er der i de senere år udviklet nye, miljøvenlige pesticider.
For eksempel nedbrydes herbicidet glyphosat fuldstændigt i jorden og danner fosforsyre, kuldioxid og vand. Nogle pesticider er tilgængelige i form af individuelle optiske isomerer, hvilket fordobler deres effektivitet.
Udviklingen af ​​et yderst effektivt og miljøvenligt pesticid koster 150 millioner dollars. Da der til dette formål syntetiseres hundredtusindvis af stoffer, og blandt dem er kun den mest acceptable valgt. Samtidig betales sådanne omkostninger til udvikling af nye pesticider af høje udbytter af landbrugsafgrøder, reduktion af jordforurening, bevarelse af sundheden for landets befolkning og stigning gennemsnitlig varighed menneskers liv. I modsætning til højt udviklede lande i verden. I Den Russiske Føderation tegner brugen af ​​pesticider sig for cirka 4 % af det globale forbrug.

Metoder til neutralisering, genbrug og bortskaffelse af fast husholdningsaffald.

Den omtrentlige sammensætning af fast affald i byer i Den Russiske Føderation inkluderer følgende komponenter (vægt%): madaffald - 33-43; papir og pap – 20-30; glas -5-7; tekstiler 3-5; plastik - 2-5; læder og gummi - 2-4; jernholdigt metal - 2-3,5; træ - 1,5-3; sten - 1-3; knogler - 0,5-2; ikke-jernholdige metaller - 0,5-0,8; andre – 1-2.

I øjeblikket er følgende metoder til neutralisering, genbrug og bortskaffelse af fast affald kendt:

• opbevaring på en losseplads;
• aerob biotermisk kompostering;
• afbrænding i særlige affaldsforbrændingsanlæg.

Valget af metode bestemmes under hensyntagen til miljømæssige, økonomiske, landskabelige, landmæssige og andre faktorer.

Selvrensning af jorden.

Jord er et trefaset system, men de fysiske og kemiske processer, der foregår i jorden, er ekstremt langsomme, og luft og vand opløst i jorden har ikke en væsentlig accelererende effekt på forløbet af disse processer. Derfor sker selvrensningen af ​​jorden, i sammenligning med selvrensningen af ​​atmosfæren og hydrosfæren, meget langsomt. I henhold til intensiteten af ​​selvrensning er disse komponenter i biosfæren arrangeret i følgende rækkefølge:
Atmosfære – hydrosfære – lithosfære.
Som følge heraf ophobes skadelige stoffer gradvist i jorden og bliver til sidst en trussel mod mennesker.
Selvrensning af jorden kan generelt kun ske, når den er forurenet med organisk affald, som er udsat for biokemisk oxidation af mikroorganismer. Samtidig ophobes tungmetaller og deres salte gradvist i jorden og kan kun synke ned i dybere lag. Men med dyb pløjning af jorden kan de igen dukke op på overfladen og komme ind i den trofiske kæde.
Den intensive udvikling af industriproduktionen fører således til en stigning i industriaffald, som sammen med husholdningsaffald i væsentlig grad påvirker jordens kemiske sammensætning, hvilket forårsager en forringelse af dens kvalitet.

Konklusion.

Jorden- en kolossal naturrigdom, der forsyner mennesker med mad, dyr med foder og industrien med råvarer. Det blev skabt gennem århundreder og årtusinder. For at bruge jorden korrekt skal du vide, hvordan den blev dannet, dens struktur, sammensætning og egenskaber. Jorden har en særlig egenskab - frugtbarhed; den tjener som grundlag for landbrug i alle lande. Når den udnyttes korrekt, mister jorden ikke kun sine egenskaber, men forbedrer dem også og bliver mere frugtbare. Jordens værdi bestemmes dog ikke kun af dens økonomiske betydning for landbrug, skovbrug og andre sektorer af den nationale økonomi; det er også bestemt af jordens uerstattelige økologiske rolle som den vigtigste bestanddel af alle terrestriske biocenoser og jordens biosfære som helhed. igennem jorddække Jorden har talrige økologiske forbindelser mellem alle organismer, der lever på jorden (inklusive mennesker) med litosfæren, hydrosfæren og atmosfæren. Af alt det ovenstående er det tydeligt, hvor stor og varieret jordens rolle og betydning er national økonomi og i det menneskelige samfunds liv generelt. Så beskyttelse af jord og deres rationelle brug er en af ​​de vigtigste opgaver for hele menneskeheden!

Jordens økosystem

Et vigtigt stadium i udviklingen af ​​biosfæren var fremkomsten af ​​en sådan del som jorddækket. Med dannelsen af ​​et tilstrækkeligt udviklet jorddække bliver biosfæren til et integreret, komplet system, hvor alle dele er tæt forbundet og afhængige af hinanden.

Jordens betydning

Jorddække er den vigtigste naturlige formation. Dens rolle i samfundslivet er bestemt af det faktum, at jorden er den vigtigste kilde til mad, der leverer 95-97% af føderessourcerne til planetens befolkning. Verdens landareal er 129 millioner km2 eller 86,5 % af landarealet. Agerjord og flerårige beplantninger som en del af landbrugsjord optager omkring 15 millioner km2 (10% af jorden), hømarker og græsgange - 37,4 millioner km2 (25% af jorden). Jordens samlede egnethed til agerbrug vurderes forskelligt af forskellige forskere: fra 25 til 32 millioner km2.

Idéer om jord som en uafhængig naturlig krop med særlige egenskaber optrådte kun i slutningen af ​​XIXårhundrede, takket være V.V. Dokuchaev, grundlæggeren af ​​moderne jordbundsvidenskab. Han skabte doktrinen om naturlige zoner, jordzoner og jorddannelsesfaktorer.

Boligbygninger og offentlige forsyningsvirksomheder

Det er forskellige madrester; affald af byggematerialer; restaffald efter reparationsarbejde osv. Alt dette føres til lossepladser, som er blevet vor tids plage. Blot afbrænding af dette affald på lossepladser fører til et dobbelt problem: For det første bliver store områder henkastet, og for det andet er jorden mættet giftige stoffer, dannet som følge af forbrænding.

Jordforurening kemikalier og dens konsekvenser

Teknogen intensivering af produktionen bidrager til forurening og affugtning, sekundær tilsaltning og jorderosion.

Stoffer, der altid er til stede i jorden, men hvis koncentration kan stige som følge af menneskelig aktivitet, omfatter metaller og pesticider. Af metallerne i jorden findes ofte overkoncentrationer af bly, kviksølv, cadmium, kobber mv. Øget indhold bly kan være forårsaget af atmosfærisk emission (absorption fra atmosfæren) på grund af bilers udstødningsgasser, som følge af tilførsel af kompostgødning, og jorden bliver død, når den indeholder 2-3 g bly pr. 1 kg jord (ca. virksomheder når blyindholdet i jorden 10-15 g/kg). Arsen findes i mange naturlige jordarter i koncentrationer på 10 ppm, men koncentrationen kan øges 50 gange ved brug af blyarsenat som frøbejdsning. Kviksølv i normal jord varierer fra 90 til 250 g/ha; på grund af dressing kan det tilsættes årligt i en mængde på omkring 5 g/ha; omtrent samme mængde kommer ned i jorden med regn. Yderligere forurening er mulig, når der tilføres gødning, kompost og regnvand til jorden.

Tusindvis af kemikalier er blevet opfundet for at dræbe skadedyr. De kaldes pesticider, og alt efter hvilken gruppe af organismer, de virker på, opdeles de i insekticider (dræbe insekter), rodenticider (dræber gnavere), fungicider (dræber svampe). Ingen af ​​disse kemikalier er dog helt selektive for de organismer, de er designet imod, og udgør en trussel mod andre organismer, herunder mennesker.

Årlig brug af pesticider i landbruget i Den Russiske Føderation i perioden fra 1980 til 1991. var på samme niveau og udgjorde cirka 150 tusind tons, og i 1992 faldt det til 100 tusind tons. Miljømæssigt er det meget mere hensigtsmæssigt at bruge naturlige eller biologiske metoder til at bekæmpe skadedyr i landbruget.

Der er fire hovedkategorier af biologiske skadedyrsbekæmpelsesmetoder:

a) ved hjælp af naturlige fjender;

b) genetiske metoder;

c) brug af sterile hanner;

d) anvendelse af naturlige kemiske forbindelser

I podzoliske jorder med højt indhold Når jern reagerer med svovl, dannes jernsulfid, som er en stærk gift. Som følge heraf ødelægges mikrofloraen (alger, bakterier) i jorden, hvilket fører til tab af frugtbarhed.

Regioner med betydelig jordforurening omfatter Moskva- og Kurgan-regionerne, regioner med moderat forurening omfatter Central Chernozem-regionen, Primorsky-territoriet og Nordkaukasus.

Jorden omkring store byer og store virksomheder inden for ikke-jernholdige og jernholdige metallurgier, kemiske og petrokemiske industrier, maskinteknik, termiske kraftværker i en afstand af flere titusinder kilometer er forurenet med tungmetaller, petroleumsprodukter, blyforbindelser, svovl og andre giftige stoffer. Det gennemsnitlige blyindhold i jorden i en fem kilometer lang zone omkring en række undersøgte byer i Den Russiske Føderation er i intervallet 0,4-80 MPC. Det gennemsnitlige manganindhold omkring jernholdige metallurgivirksomheder varierer fra 0,05-6 MPC.

For 1983-1991 Tætheden af ​​nedfald af atmosfærisk fluorid omkring Bratsk-aluminiumssmelteren steg 1,5 gange og omkring Irkutsk-værket - 4 gange. I nærheden af ​​Monchegorsk er jorden forurenet med nikkel og kobolt mere end 10 gange højere end normalt.

Jordforurening med olie på steder for dens produktion, forarbejdning, transport og distribution overstiger baggrundsniveauet titusindvis af gange. Inden for en radius af 10 km fra Vladimir i vestlig og østlig retning oversteg olieindholdet i jorden baggrundsværdien med 33 gange.

Jordene omkring Bratsk, Novokuznetsk, Krasnoyarsk er forurenet med fluor, hvor dets maksimale indhold overstiger det regionale gennemsnitsniveau med 4-10 gange.

Den intensive udvikling af industriproduktionen fører således til en stigning i industriaffald, som sammen med husholdningsaffald i væsentlig grad påvirker jordens kemiske sammensætning, hvilket forårsager en forringelse af dens kvalitet. Alvorlig jordforurening med tungmetaller, sammen med zoner med svovlforurening dannet under forbrænding af kul, fører til ændringer i sammensætningen af ​​mikroelementer og fremkomsten af ​​teknogene ørkener.

For eksempel fører mangel på jod i jorden til skjoldbruskkirtelsygdom, mangel på calcium i drikker vand og fødevarer - til ledskader, deformation og væksthæmning.

Jordforurening med pesticider og tungmetalioner fører til forurening af landbrugsafgrøder og dermed fødevarer baseret på dem.

Således, hvis kornafgrøder dyrkes med et højt naturligt selenindhold, så erstattes svovl i aminosyrer (cystein, methionin) med selen. De resulterende "selen"-aminosyrer kan føre til forgiftning af dyr og mennesker.

Mangel på molybdæn i jorden fører til akkumulering af nitrater i planter; i nærværelse af naturlige sekundære aminer begynder en sekvens af reaktioner, der kan sætte gang i udviklingen af ​​kræft hos varmblodede dyr.

Jord indeholder altid kræftfremkaldende (kemiske, fysiske, biologiske) stoffer, der forårsager tumorsygdomme i levende organismer, herunder kræft. De vigtigste kilder til regional jordforurening med kræftfremkaldende stoffer er biludstødninger, emissioner fra industrivirksomheder og olieraffineringsprodukter.

Menneskeskabt indgreb kan påvirke stigningen i koncentrationen af ​​naturlige stoffer eller introducere nye, fremmede. miljø stoffer som pesticider, tungmetalioner. Derfor skal koncentrationen af ​​disse stoffer (xenobiotika) bestemmes både i miljøgenstande (jord, vand, luft) og i fødevarer. Maksimalt tilladte standarder for tilstedeværelsen af ​​pesticidrester i fødevarer varierer i forskellige lande og afhænger af økonomiens art (fødevareimport-eksport) samt af befolkningens sædvanlige ernæringsstruktur.

Moskvas jordressourcer er udsat for forurening og affald. For at karakterisere jordforurening er der indført en total indikator for jordforurening (SPI): med SPI< 15 у.е. почва не опасна для здоровья населения; при СПЗ 16-32 у.е. - приводит к некоторому заболеванию детей. На 25% площади Москвы СПЗ >32 USD (32-128 USD). Med SDR > 128 USD voksne og børn bliver meget ofte syge, og niveauet af SDR påvirker især reproduktiv funktion Kvinder.

Introduktion

1. Generelle karakteristika for jordbundens begreb og struktur

1.1 Jordens koncept og struktur

1.2 Typer af jordforurening

2. Prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer og metoder til bekæmpelse af jordforurening

2.1 Koncept og typer af prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer

2.2 Karakteristika for prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer

2.3 Metoder til bekæmpelse af jordforurening

Konklusion

Liste over anvendte kilder

Introduktion

Forskningens relevans prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer og metoder til at kontrollere jordforurening skyldes, at Jordens jordbund er den vigtigste bestanddel af biosfæren. Det er jordskallen, der bestemmer mange af de processer, der foregår i biosfæren. Jordens vigtigste betydning er akkumulering af organisk materiale, forskellige kemiske elementer og energi. Jorddækket udfører funktionerne som en biologisk absorber, ødelægger og neutralisator af forskellige forurenende stoffer, og jorden spiller også en afgørende rolle i samfundets liv, da det er en kilde til mad, der leverer 95-97% af føderessourcerne til planetens befolkning. Hvis denne forbindelse mellem biosfæren ødelægges, vil biosfærens eksisterende funktion blive irreversibelt forstyrret. Det er ekstremt vigtigt at studere den globale biokemiske betydning af jorddækket, dets nuværende tilstand og ændringer under påvirkning af menneskeskabte aktiviteter, da effektiv beskyttelse beskyttelse af miljøet mod farlige kemikalier er umulig uden pålidelige oplysninger om graden af ​​jordforurening.

Målet med arbejdet– forskning i prioriterede stoffer – jordforurenende stoffer og metoder til bekæmpelse af jordforurening.

For at nå dette mål er det nødvendigt at løse en række opgaver:

Definer begrebet og strukturen af ​​jord;

Karakteriser typerne af jordforurening;

Undersøg begrebet og typerne af prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer;

Karakteriser prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer;

Identificer metoder til at kontrollere jordforurening.

Arbejdsstruktur: indledning, to kapitler opdelt i underafsnit, konklusion, kildeliste.

1. Generelle karakteristika for jordbegrebet og -strukturen

1.1 Jordens koncept og struktur

Jorddække er den vigtigste naturlige formation. Dens rolle i samfundslivet er bestemt af det faktum, at jorden er den vigtigste kilde til mad, der leverer 95-97% af føderessourcerne til planetens befolkning. Verdens landareal er 129 millioner km 2 eller 86,5 % af landarealet. Agerjord og flerårige beplantninger som en del af landbrugsjord optager omkring 15 millioner km 2 (10 % af jorden), hømarker og græsgange - 37,4 millioner km 2 (25 % af jorden). Jordens samlede egnethed til agerbrug vurderes forskelligt af forskellige forskere: fra 25 til 32 millioner km.

Begrebet jord som en uafhængig naturlig krop med særlige egenskaber dukkede først op i slutningen af ​​det 19. århundrede, takket være V.V. Dokuchaev, grundlæggeren af ​​moderne jordvidenskab. Han skabte doktrinen om naturlige zoner, jordzoner og jorddannelsesfaktorer.

Jord er en særlig naturlig formation, der har en række egenskaber, der er iboende i levende og livløs natur. Jord er det miljø, hvor de fleste af biosfærens elementer interagerer: vand, luft, levende organismer. Jord kan defineres som produktet af forvitring, reorganisering og dannelse af øvre lag jordskorpen under påvirkning af levende organismer, atmosfæren og metaboliske processer.

Jordbunden består af flere horisonter (lag med de samme egenskaber), som er et resultat af den komplekse vekselvirkning mellem moderbjergarter, klima, plante- og dyreorganismer (især bakterier) og terræn. Alle jorde er karakteriseret ved et fald i indholdet af organisk stof og levende organismer fra de øvre jordhorisonter til de nederste.

Al-horisonten er mørkfarvet, indeholder humus, er beriget med mineraler og er af største betydning for biogene processer.

Horisont A 2 er et eluvialt lag, normalt askefarvet, lysegråt eller gulligt-grå.

Horisont B er et eluvialt lag, normalt tæt, brunt eller brunt i farve, beriget med kolloidt spredte mineraler.

Horisont C er moderbjergarten modificeret af jorddannende processer.

Horizon B er den originale klippe.

Overfladehorisonten består af rester af vegetation, der danner grundlaget for humus, hvis overskud eller mangel bestemmer jordens frugtbarhed.

Humus - organisk stof, der er mest modstandsdygtigt over for nedbrydning og derfor fortsætter, efter at hovednedbrydningsprocessen er afsluttet. Efterhånden mineraliserer humus også til uorganisk stof. Blanding af humus med jorden giver den struktur. Laget beriget med humus kaldes agerbrug, og det underliggende lag er subarable. Humus hovedfunktioner kommer ned til en række komplekse metaboliske processer, der involverer ikke kun nitrogen, oxygen, kulstof og vand, men også forskellige mineralsalte, der er til stede i jorden. Under humushorisonten er der et undergrundslag svarende til den udvaskede del af jorden og en horisont svarende til moderbjergarten.

Jord består af tre faser: fast, flydende og gas. I fast fase mineralformationer og forskellige organiske stoffer dominerer, herunder humus eller humus, samt jordkolloider af organisk, mineralsk eller organomineral oprindelse. Flydende fase jord, eller jordopløsning, består af vand med organiske og mineralske forbindelser opløst i det, samt gasser. Gaso anden fase jord består af "jordluft", som omfatter gasser, der fylder vandfrie porer.

En vigtig bestanddel af jorden, der bidrager til ændringer i dens fysisk-kemiske egenskaber, er dens biomasse, som udover mikroorganismer (bakterier, alger, svampe, encellede organismer) også omfatter orme og leddyr.

Jorddannelse har fundet sted på Jorden siden livets fremkomst og afhænger af mange faktorer:

Det substrat, hvorpå jord er dannet. Afhænger af arten af ​​moderklipperne fysiske egenskaber jord (porøsitet, vandholdende kapacitet, løshed osv.). De bestemmer vandet og termisk regime, intensiteten af ​​blanding af stoffer, mineralogiske og kemiske sammensætninger, startindhold af næringsstoffer, jordtype.

Vegetation - grønne planter (de vigtigste skabere af primære organiske stoffer). Ved at optage kuldioxid fra atmosfæren, vand og mineraler fra jorden og bruge lysenergi skaber de organiske forbindelser, der er egnede til dyrefoder.

Ved hjælp af dyr, bakterier, fysiske og kemiske påvirkninger nedbrydes organisk stof og bliver til jordhumus. Askestoffer fylder den mineralske del af jorden. Unedbrudt plantemateriale skaber gunstige betingelser for virkningen af ​​jordfauna og mikroorganismer (stabil gasudveksling, termiske forhold, fugtighed).

Dyreorganismer, der udfører den funktion at omdanne organisk stof til jord. Saprofager (regnorme osv.), der lever af dødt organisk materiale, påvirker humusindholdet, tykkelsen af ​​denne horisont og jordens struktur. Blandt den terrestriske fauna er jorddannelsen mest intensivt påvirket af alle typer gnavere og planteædere.

Mikroorganismer (bakterier, encellede alger, vira) nedbryder komplekse organiske og mineralske stoffer til mere simple, som senere kan bruges af mikroorganismerne selv og højere planter.

Nogle grupper af mikroorganismer er involveret i omdannelsen af ​​kulhydrater og fedt, andre - nitrogenholdige forbindelser. Bakterier, der optager molekylært nitrogen fra luften, kaldes nitrogenfikserende bakterier. Takket være deres aktivitet kan atmosfærisk nitrogen bruges (i form af nitrater) af andre levende organismer. Jordens mikroorganismer deltager i ødelæggelsen af ​​giftige stofskifteprodukter fra højere planter, dyr og mikroorganismerne selv i syntesen af ​​vitaminer, der er nødvendige for planter og jorddyr.

Menneskelig økonomisk aktivitet er i øjeblikket ved at blive en dominerende faktor i ødelæggelsen af ​​jord, hvilket reducerer og øger deres frugtbarhed. Under menneskelig indflydelse ændres parametrene og faktorerne for jorddannelse - relieffer, mikroklima, reservoirer skabes, og landvinding udføres.

Jordens vigtigste egenskab er frugtbarhed. Det hænger sammen med jordkvaliteten. Følgende processer er kendetegnet ved ødelæggelse af jord og reduktion af deres frugtbarhed:

Aridisering af jord er et kompleks af processer til at reducere fugtigheden i store territorier og den resulterende reduktion i økologiske systemers biologiske produktivitet. Under indflydelse af primitivt landbrug, irrationel brug af græsgange og vilkårlig brug af teknologi på landjorden bliver jordbunden til ørken.

Jorderosion, ødelæggelse af jord under påvirkning af vind, vand, teknologi og kunstvanding. Den farligste er vanderosion - udvaskning af jord ved smeltning, regn og regnvand. Vanderosion observeres ved en stejlhed på allerede 1-2°. Vanderosion fremmes ved ødelæggelse af skove og pløjning på skråninger.

Vinderosion er karakteriseret ved vindfjernelse af de mindste dele. Vinderosion lettes af ødelæggelse af vegetation i områder med utilstrækkelig luftfugtighed, stærk vind og vedvarende græsning.

Teknisk erosion er forbundet med ødelæggelse af jord under påvirkning af transport, jordflytningsmaskiner og udstyr.

Vandingserosion udvikler sig som følge af overtrædelse af vandingsreglerne i kunstvandet landbrug. Jordens saltning er hovedsageligt forbundet med disse forstyrrelser. I øjeblikket er mindst 50% af arealet med kunstvandet jord tilsaltet, og millioner af tidligere frugtbare jorder er gået tabt. En særlig plads blandt jorde er besat af agerjord, det vil sige jord, der giver menneskelig ernæring. Ifølge videnskabsmænd og eksperter bør der dyrkes mindst 0,1 hektar jord for at brødføde én person. Væksten i antallet af mennesker på Jorden er direkte relateret til arealet af agerjord, som er støt faldende. Således er arealet af landbrugsjord i Den Russiske Føderation i løbet af de sidste 27 år faldet med 12,9 millioner hektar, hvoraf agerjord - med 2,3 millioner hektar, hømarker - med 10,6 millioner hektar. Årsagerne til dette er forstyrrelse og nedbrydning af jorddække, tildeling af jord til udvikling af byer, byer og industrivirksomheder.

Over store områder er jordens produktivitet faldende på grund af et fald i humusindholdet, hvis reserver er faldet med 25-30 % i Den Russiske Føderation i løbet af de sidste 20 år, og de årlige tab beløber sig til 81,4 millioner tons Jorden i dag kan brødføde 15 milliarder mennesker. Omhyggelig og kompetent håndtering af jord er blevet det mest presserende problem i dag.

Af ovenstående følger, at jorden omfatter mineralpartikler, detritus og mange levende organismer, dvs. jorden er et komplekst økosystem, der sikrer vækst af planter. Jord er en langsomt fornyelig ressource. Jorddannelsesprocesser sker meget langsomt med en hastighed på 0,5 til 2 cm pr. 100 år. Jordtykkelsen er lille: fra 30 cm i tundraen til 160 cm i vestlige chernozems. Et af jordens egenskaber - naturlig frugtbarhed - dannes over meget lang tid, og ødelæggelsen af ​​frugtbarheden sker på kun 5-10 år. Af ovenstående følger, at jorden er mindre mobil sammenlignet med andre abiotiske komponenter i biosfæren.

Menneskelig økonomisk aktivitet er i øjeblikket ved at blive en dominerende faktor i ødelæggelsen af ​​jord, hvilket reducerer og øger deres frugtbarhed.

1.2 Typer af jordforurening

Jordforurening forstås som en stigning i koncentrationerne af stoffer indeholdt i jorden over det maksimalt tilladte niveau, samt forekomsten i jorden af ​​enhver mængde af stoffer, der er usædvanlige for dem, og som er anerkendt som skadelige. Der er seks grader af jordforurening (0-5) baseret på et fald i deres produktivitet, mængden af ​​produceret biomasse, og efter type forurening er der fire klasser af forurenende stoffer: fysiske, kemiske, biologiske og radioaktive.

Jordforurenende stoffer er svære at klassificere; forskellige kilder opdeler dem forskelligt. Hvis vi opsummerer og fremhæver det vigtigste, ser vi følgende billede af jordforurening:

1) Affald, emissioner, lossepladser, slam. Denne gruppe omfatter blandet forurening af forskellige typer, herunder både fast og flydende stoffer, ikke for skadelige for den menneskelige krop, men de tilstopper jordoverfladen, hvilket gør det vanskeligt for planter at vokse i dette område.

2) Tungmetaller. Denne form for forurening udgør allerede en betydelig fare for mennesker og andre levende organismer, da tungmetaller ofte har høj toksicitet og evnen til at ophobes i kroppen. Det mest almindelige bilbrændstof - benzin - indeholder en meget giftig forbindelse - tetraethylbly, som indeholder tungmetallet bly, som ender i jorden. Andre tungmetaller, hvis forbindelser forurener jorden, omfatter Cd (cadmium), Cu (kobber), Cr (chrom), Ni (nikkel), Co (kobolt), Hg (kviksølv), As (arsen), Mn (mangan) .

3) Pesticider. Disse kemikalier er nu meget brugt som skadedyrsbekæmpelsesmidler til afgrøder og kan derfor være til stede i jorden i betydelige mængder. Med hensyn til deres fare for dyr og mennesker er de tæt på den tidligere gruppe. Det er af denne grund, at stoffet DDT (dichlor-diphenyl-trichlormethylmethan) blev forbudt at bruge, som ikke kun er en meget giftig forbindelse, men også har betydelig kemisk resistens, der ikke nedbrydes i ti (!) år. Spor af DDT er blevet fundet af forskere selv i Antarktis! Pesticider har en skadelig virkning på jordens mikroflora: bakterier, actinomycetes, svampe, alger.

4) Mykotoksiner. Disse forurenende stoffer er ikke menneskeskabte, fordi de frigives af nogle svampe, men i forhold til deres skadelighed for kroppen er de på niveau med de anførte jordforurenende stoffer.

5) Radioaktive stoffer. Radioaktive forbindelser skiller sig lidt ud i deres fare, primært fordi de i deres kemiske egenskaber praktisk talt ikke adskiller sig fra lignende ikke-radioaktive grundstoffer og let trænger ind i alle levende organismer og integreres i fødekæderne. Af de radioaktive isotoper kan vi som eksempel nævne en af ​​de farligste - 90Sr (strontium-90). Denne radioaktive isotop har et højt udbytte under nuklear fission (2 - 8%), en lang halveringstid (28,4 år), kemisk affinitet for calcium og derfor evnen til at blive aflejret i knoglevæv dyr og mennesker, relativt høj mobilitet i jorden. Kombinationen af ​​ovenstående kvaliteter gør det til et meget farligt radionuklid. 137Cs (cesium-137), 144Ce (cerium-144) og 36Cl (chlor-36) er også farlige radioaktive isotoper.

Selvom der er naturlige kilder kontaminering med radioaktive forbindelser, men hovedparten af ​​de mest aktive isotoper med kort halveringstid kommer ind i miljøet ad menneskeskabte midler: under produktion og test af atomvåben, fra kl. atomkraftværker, især i form af affald og ved ulykker, under produktion og brug af apparater indeholdende radioaktive isotoper mv. etc.

2. Prioriterede stoffer – Jordforurenende stoffer og metoder til bekæmpelse af jordforurening

2.1 Koncept og typer af prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer

En prioriteret komponent af jordforurening er et stof eller et biologisk agens, som først er underlagt kontrol.

Listen over prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer er angivet i metodevejledningen MU 2.1.7.730-99 nr. MU 2.1.7.730-99. Dette dokument er et regulatorisk og metodisk grundlag for implementeringen af ​​statens sanitære og epidemiologiske overvågning af sanitær tilstand jord i befolkede områder, landbrugsarealer, feriesteder og individuelle institutioner. Faren for jordforurening bestemmes af niveauet af dens mulige negative indvirkning på kontaktmedier (vand, luft), madvarer og direkte eller indirekte på mennesker, såvel som på jordens biologiske aktivitet og selvrensningsprocesser.

Resultaterne af jordbundsundersøgelser tages i betragtning, når man bestemmer og forudsiger graden af ​​deres fare for sundheden og levevilkårene for befolkningen i befolkede områder, udvikling af foranstaltninger til genvinding heraf, forebyggelse af smitsomme og ikke-smitsomme sygdomme, distriktsplanlægningsordninger, teknisk løsninger til rehabilitering og beskyttelse af vandskelområder, når der skal tages stilling til prioriteringen af ​​saneringsaktiviteter inden for rammerne af omfattende miljøprogrammer og vurdere effektiviteten af ​​rehabilitering og sanitær-økologiske foranstaltninger og løbende sanitær kontrol af genstande, der direkte eller indirekte påvirker miljøet i området. befolket område.

Brugen af ​​ensartede metodiske tilgange vil hjælpe med at opnå sammenlignelige data ved vurdering af jordforureningsniveauer.

Farevurdering af forurenet jord bosættelser defineret:

1) epidemisk betydning;

2) dens rolle som kilde til sekundær forurening af jordlaget atmosfærisk luft og i direkte kontakt med en person.

De sanitære egenskaber af jord i befolkede områder er baseret på laboratorie sanitær-kemiske, sanitære-bakteriologiske, sanitære-helmintologiske, sanitære-entomologiske indikatorer.

Prioritetsbestemmelsen af ​​forureningskomponenter udføres i overensstemmelse med listen over maksimalt tilladte koncentrationer og maksimalt tilladte koncentrationer af kemiske stoffer i jorden og deres fareklasse i overensstemmelse med GOST 17.4.1.02-83 "Naturbevarelse. Jorden" . Klassificering af kemikalier til forureningskontrol (tabel 1.)

Tabel 1. Klassificering af kemikalier til forureningsbekæmpelse

Den maksimalt tilladte koncentration (MAC) af et kemikalie i jorden er kompleks indikator indhold af kemikalier i jorden, der er uskadelige for mennesker, pga Kriterierne, der er anvendt i dens begrundelse, afspejler de mulige måder, hvorpå det forurenende stof udsættes for kontaktmedier, jordens biologiske aktivitet og selvrensningsprocesserne.

Begrundelsen for de maksimalt tilladte koncentrationer af kemikalier i jorden er baseret på 4 hovedindikatorer for skadelighed, etableret eksperimentelt:

Translokation, der karakteriserer overgangen af ​​et stof fra jord til plante,

Migrationsvand karakteriserer et stofs evne til at overføre fra jord til grundvand og vandkilder,

Migrationsluftfareindikatoren karakteriserer overgangen af ​​et stof fra jord til atmosfærisk luft,

Den generelle sanitære indikator for skadelighed karakteriserer indflydelsen af ​​et forurenende stof på jordens selvrensende evne og dens biologiske aktivitet. I dette tilfælde vurderes hver af eksponeringsvejene kvantitativt med begrundelse for det tilladte niveau af stofindhold for hver fareindikator. Det laveste begrundede indholdsniveau er begrænsende og tages som MPC.

Hovedprioritet ( obligatorisk for alle emner i Den Russiske Føderation) indikatorer er kviksølv, bly, cadmium, zink, arsen;

Yderligere (for områder med udviklet industri, for at udføre en omfattende hygiejnisk vurdering i visse territorier) er nikkel, kobber, krom, mangan, kobolt; vanadium, benz(a)pyren, fluor.

Kilder til prioriterede jordforurenende stoffer kan præsenteres i tabel 2.

Tabel 2. Mulig indtrængen af ​​metaller i biosfæren ved udtømning af pålidelige reserver af malm, kul, tørv, millioner tons

2.2 Karakteristika for prioriterede stoffer – jordforurenende stoffer

Den stigende opmærksomhed på miljøbeskyttelse har vakt særlig interesse for tungmetallers påvirkning af jorden, som primært betragtes som prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer.

Fra et historisk synspunkt opstod interessen for dette problem med studiet af jordens frugtbarhed, da grundstoffer som jern, mangan, kobber, zink, molybdæn og muligvis kobolt er meget vigtige for plantelivet og derfor for dyr og mennesker.

De er også kendt som mikroelementer, fordi de er nødvendige af planter i små mængder. Gruppen af ​​mikroelementer omfatter også metaller, hvis indhold i jorden er ret højt, for eksempel jern, som er en del af de fleste jordarter og rangerer på fjerdepladsen i jordskorpens sammensætning (5%) efter ilt (46,6%) silicium (27,7 %) og aluminium (8,1 %).

Alle sporstoffer kan have dårlig indflydelse på planter, hvis koncentrationen af ​​deres tilgængelige former overstiger visse grænser. Nogle tungmetaller, såsom kviksølv, bly og cadmium, som tilsyneladende ikke er særlig vigtige for planter og dyr, er farlige for menneskers sundhed, selv når lave koncentrationer.

Trafikdampe Køretøj, fjernelse til mark eller spildevandsrensningsanlæg, kunstvanding spildevand, affald, restprodukter og emissioner under driften af ​​miner og industrianlæg, tilførsel af fosfor og organisk gødning, brug af pesticider mv. førte til en stigning i koncentrationerne af tungmetaller i jorden.

Så længe tungmetaller er fast bundet til komponenter jord og er svært tilgængelige, vil deres negative påvirkning af jord og miljø være ubetydelig. Men hvis jordforholdene tillader tungmetaller at trænge ind i jordopløsningen, er der en direkte fare for jordforurening, og der er mulighed for, at de trænger ind i planter såvel som i kroppen af ​​mennesker og dyr, der spiser disse planter. Desuden kan tungmetaller være forurenende for planter og vandområder som følge af brugen af ​​spildevandsslam. Faren for jord- og planteforurening afhænger af: plantetypen; former for kemiske forbindelser i jorden; tilstedeværelsen af ​​elementer, der modvirker indflydelsen af ​​tungmetaller og stoffer, der danner komplekse forbindelser med dem; fra adsorptions- og desorptionsprocesser; mængden af ​​tilgængelige former for disse metaller i jorden og jordbunds- og klimatiske forhold. Som følge heraf afhænger tungmetallernes negative påvirkning i det væsentlige af deres mobilitet, dvs. opløselighed.

Tungmetaller er hovedsageligt kendetegnet ved variabel valens, lav opløselighed af deres hydroxider, høj evne til at danne komplekse forbindelser og naturligvis kationisk evne.

Faktorer, der bidrager til jordbundens tilbageholdelse af tungmetaller omfatter: udvekslingsadsorption af overfladen af ​​ler og humus, dannelsen af ​​komplekse forbindelser med humus, overfladeadsorption og okklusion (opløsende eller absorberende evner af gasser ved smeltet eller hårde metaller) hydrerede oxider af aluminium, jern, mangan osv., samt dannelsen af ​​uopløselige forbindelser, især under reduktion.

Tungmetaller i jordopløsning findes både i ionisk og bundet form, som er i en vis ligevægt (fig. 1).

På figuren er L r opløselige ligander, som er organiske syrer med lav molekylvægt, og L n er uopløselige. Reaktionen af ​​metaller (M) med humusstoffer omfatter delvist ionbytning.

Selvfølgelig kan der være andre former for metaller til stede i jorden, som ikke direkte deltager i denne ligevægt, for eksempel metaller fra krystalgitteret af primære og sekundære mineraler, samt metaller fra levende organismer og deres døde rester.

At observere ændringer i tungmetaller i jord er umuligt uden viden om de faktorer, der bestemmer deres mobilitet. Retentionsbevægelsesprocesserne, der bestemmer tungmetallernes adfærd i jorden, er ikke meget forskellige fra de processer, der bestemmer andre kationers adfærd. Selvom tungmetaller nogle gange findes i jord i lave koncentrationer, danner de stabile komplekser med organiske forbindelser og indgår lettere i specifikke adsorptionsreaktioner end alkali- og jordalkalimetaller.

Migration af tungmetaller i jord kan ske i væske og suspension ved hjælp af planterødder eller jordmikroorganismer. Migration af opløselige forbindelser sker sammen med jordopløsningen (diffusion) eller ved bevægelse af selve væsken. Udvaskningen af ​​ler og organisk stof fører til migration af alle associerede metaller. Migrationen af ​​flygtige stoffer i gasform, såsom dimethylkviksølv, er tilfældig, og denne bevægelsesmåde er ikke særlig vigtig. Migration i den faste fase og indtrængning i krystalgitteret er mere en bindende mekanisme end bevægelse.

Tungmetaller kan indføres eller adsorberes af mikroorganismer, som igen er i stand til at deltage i migrationen af ​​de tilsvarende metaller.

Regnorme og andre organismer kan lette migrationen af ​​tungmetaller gennem mekaniske eller biologiske midler ved at agitere jorden eller inkorporere metaller i deres væv.

Af alle typer migration er den vigtigste migration i flydende fase, fordi de fleste metaller kommer ind i jorden i opløselig form eller i form af en vandig suspension og stort set alle vekselvirkninger mellem tungmetaller og flydende bestanddele i jorden sker ved grænsen. af den flydende og faste fase.

Tungmetaller i jorden trænger ind i planter gennem den trofiske kæde og forbruges derefter af dyr og mennesker. Forskellige biologiske barrierer deltager i kredsløbet af tungmetaller, hvilket resulterer i selektiv bioakkumulering, der beskytter levende organismer mod overskud af disse elementer. Aktiviteten af ​​biologiske barrierer er dog begrænset, og oftest er tungmetaller koncentreret i jorden. Jordens modstand mod forurening af dem varierer afhængigt af bufferkapaciteten.

Jord med henholdsvis høj adsorptionsevne og højt indhold af ler samt organisk stof kan tilbageholde disse grundstoffer, især i de øvre horisonter. Dette er typisk for karbonatjord og jord med en neutral reaktion. I disse jorde er mængden af ​​giftige forbindelser, der kan skylles ud i grundvandet og absorberes af planter, meget mindre end i sandet sur jord. Der er dog en stor risiko for at øge koncentrationen af ​​grundstoffer til giftige niveauer, hvilket forårsager en ubalance af fysisk, kemisk og biologiske processer i jorden. Tungmetaller tilbageholdt af de organiske og kolloide dele af jorden begrænser den biologiske aktivitet væsentligt og hæmmer ytrifikationsprocesser, som har vigtig for jordens frugtbarhed.

Sandjord, som er kendetegnet ved lav absorptionsevne, holder ligesom sur jord meget svagt på tungmetaller, med undtagelse af molybdæn og selen. Derfor adsorberes de let af planter, og nogle af dem har, selv i meget små koncentrationer, toksiske virkninger.

Zinkindholdet i jorden varierer fra 10 til 800 mg/kg, selvom det oftest er 30-50 mg/kg. Akkumuleringen af ​​overskydende mængder zink påvirker de fleste jordprocesser negativt: det forårsager ændringer i jordens fysiske og fysisk-kemiske egenskaber og reducerer den biologiske aktivitet. Zink undertrykker den vitale aktivitet af mikroorganismer, som et resultat af, at processerne til dannelse af organisk materiale i jord er forstyrret. Overskydende zink i jorden gør det vanskeligt at fermentere nedbrydningen af ​​cellulose, respiration og virkningen af ​​urease.

Tungmetaller, der kommer fra jorden til planter og overføres gennem fødekæder, har en giftig effekt på planter, dyr og mennesker.

Blandt de mest giftige grundstoffer skal først og fremmest nævnes kviksølv, som udgør den største fare i form af en meget giftig forbindelse - methylkviksølv. Kviksølv kommer ind i atmosfæren, når kul afbrændes, og når vand fordamper fra forurenede vandområder. Det kan transporteres med luftmasser og aflejres på jord i visse områder. Undersøgelser har vist, at kviksølv er godt sorberet i de øverste centimeter af den humus-akkumulerende horisont af forskellige typer jord med lerholdig mekanisk sammensætning. Dens migration langs profilen og udvaskning ud over jordprofilen i sådanne jorder er ubetydelig. Men i jord med let mekanisk sammensætning, sur og humusfattig, intensiveres processerne med kviksølvmigrering. I sådanne jordarter forekommer også processen med fordampning af organiske kviksølvforbindelser, som har flygtige egenskaber.

Ved tilsætning af kviksølv til sand-, ler- og tørvejord med en mængde på 200 og 100 kg/ha, blev afgrøden på sandjord fuldstændig ødelagt, uanset omfanget af kalkning. På tørvejord er udbyttet faldet. På lerjord skete der kun et fald i udbyttet ved en lav dosis kalk.

Bly har også evnen til at blive overført gennem fødekæder og ophobes i væv fra planter, dyr og mennesker. En dosis bly svarende til 100 mg/kg tørvægt foder anses for at være dødelig for dyr.

Blystøv sætter sig på jordoverfladen, adsorberes af organiske stoffer, bevæger sig langs profilen med jordopløsninger, men føres uden for jordprofilen i små mængder.

Takket være migrationsprocesser under forhold surt miljø Teknogene blyanomalier dannes i jord med en længde på 100 m. Bly fra jord kommer ind i planter og akkumuleres i dem. I hvede- og bygkorn er mængden 5-8 gange højere end baggrundsindholdet, i toppe og kartofler - mere end 20 gange, i knolde - mere end 26 gange.

Cadmium, ligesom vanadium og zink, ophobes i humuslaget af jord. Arten af ​​dens fordeling i jordprofilen og landskabet har tilsyneladende meget til fælles med andre metaller, især med arten af ​​fordelingen af ​​bly.

Cadmium sidder dog mindre fast i jordprofilen end bly. Maksimal adsorption af cadmium er karakteristisk for neutrale og basiske jordarter med et højt humusindhold og høj absorptionsevne. Dens indhold i podzoljord kan variere fra hundrededele til 1 mg/kg, i chernozems - op til 15-30, og i røde jorder - op til 60 mg/kg.

Mange hvirvelløse jorddyr koncentrerer cadmium i deres kroppe. Cadmium optages af regnorme, skovlus og snegle 10-15 gange mere aktivt end bly og zink. Cadmium er giftigt for landbrugsplanter, og selvom høje koncentrationer af cadmium ikke har en mærkbar effekt på udbyttet af landbrugsafgrøder, påvirker dets toksicitet kvaliteten af ​​produkterne, da cadmiumindholdet i planter stiger.

Arsen kommer ind i jorden med produkterne fra kulforbrænding, med affald fra den metallurgiske industri og fra gødningsproduktionsanlæg. Arsen tilbageholdes mest fast i nyrer indeholdende aktive former jern, aluminium, calcium. Toksiciteten af ​​arsen i jord er kendt af alle. Jordforurening med arsen forårsager for eksempel regnormes død. Baggrundsindholdet af arsen i jord er hundrededele af et milligram pr. kg jord.

Fluor og dets forbindelser findes bred anvendelse inden for nuklear, olie, kemisk og andre typer industri. Det kommer i jorden med emissioner fra metallurgiske virksomheder, især aluminiumssmeltere, og også som tilsætning ved påføring af superfosfat og nogle andre insekticider.

Ved at forurene jorden forårsager fluor et fald i udbyttet ikke kun på grund af dets direkte toksiske virkning, men også ved at ændre forholdet næringsstoffer i jorden. Den største adsorption af fluor sker i jord med et veludviklet jordabsorptionskompleks. Opløselige fluorforbindelser bevæger sig langs jordprofilen med den nedadgående strøm af jordopløsninger og kan komme ind i grundvandet. Jordforurening med fluorforbindelser ødelægger jordstrukturen og reducerer jordens permeabilitet.

Zink og kobber er mindre giftige end de ovennævnte tungmetaller, men deres for store mængder i affald fra den metallurgiske industri forurener jorden og har en hæmmende effekt på væksten af ​​mikroorganismer, hvilket reducerer enzymatisk aktivitet jord, reducerer planteudbyttet.

Det skal bemærkes, at toksiciteten af ​​tungmetaller stiger, når de virker sammen på levende organismer i jorden. Den kombinerede effekt af zink og cadmium har en flere gange stærkere hæmmende effekt på mikroorganismer end ved samme koncentration af hvert grundstof for sig.

Da tungmetaller normalt findes i forskellige kombinationer både i brændstofforbrændingsprodukter og i emissioner fra den metallurgiske industri, er deres effekt på naturen omkring forureningskilder stærkere end forventet baseret på koncentrationen af ​​de enkelte grundstoffer.

Nær virksomheder bliver virksomhedernes naturlige fytocenoser mere ensartede i artssammensætning, da mange arter ikke kan modstå øgede koncentrationer af tungmetaller i jorden. Antallet af arter kan reduceres til 2-3, og nogle gange til dannelsen af ​​monocenoser.

I skovens phytocenoser er lav og mosser de første, der reagerer på forurening. Trælaget er det mest stabile. Men langvarig eller høj intensitet forårsager tør-resistente fænomener i den.

2.3 Metoder til bekæmpelse af jordforurening

Påvisning af jordforurening med tungmetaller udføres direkte metoder til jordprøvetagning i studieområderne og deres kemisk analyse for indholdet af tungmetaller. Det er også effektivt at anvende en række indirekte metoder til disse formål: visuel vurdering af fytogenesens tilstand, analyse af indikatorarters fordeling og adfærd blandt planter, hvirvelløse dyr og mikroorganismer.

For at identificere rumlige mønstre i manifestationen af ​​jordforurening bruger de komparativ geografisk metode, metoder til kortlægning af de strukturelle komponenter af biogeocenoser, herunder jordbund. Sådanne kort registrerer ikke kun niveauet af jordforurening med tungmetaller og tilsvarende ændringer i bunddækket, men gør det også muligt at forudsige ændringer i det naturlige miljøs tilstand.

Afstanden fra forureningskilden for at identificere en halo af forurening kan variere meget, og afhængigt af intensiteten af ​​forurening og styrken af ​​de fremherskende vinde, kan den variere fra hundredvis af meter til titusinder af kilometer.

I USA blev der installeret sensorer om bord på ressourcesatellitten ERTS-1 for at bestemme omfanget af skader på Weymouth-fyr af svovldioxid og jord af zink. Kilden til forureningen var et zinksmelter, der opererede med en daglig udledning af zink til atmosfæren på 6,3-9 tons. Der er registreret en zinkkoncentration på 80 tusind µg/g overfladelag jord inden for en radius af 800 m fra anlægget. Vegetationen omkring planten døde inden for en radius af 468 hektar. Vanskeligheden ved at bruge fjernmetoden ligger i integrationen af ​​materialer, behovet for at dechifrere den modtagne information fra serien kontroltest i områder med specifik forurening.

Det er ikke let at opdage giftige niveauer af tungmetaller. For jorde med forskellig mekanisk sammensætning og organisk stofindhold vil dette niveau være anderledes. I øjeblikket har ansatte i hygiejneinstitutter gjort forsøg på at bestemme de maksimalt tilladte koncentrationer af metaller i jorden. Byg, havre og kartofler anbefales som testplanter. Et toksisk niveau blev overvejet, når der var en 5-10% reduktion i udbyttet. De foreslåede maksimalt tilladte koncentrationer for kviksølv er 25 mg/kg, arsen er 12-15, og cadmium er 20 mg/kg. Der er konstateret nogle skadelige koncentrationer af en række tungmetaller i planter (g/million): bly - 10, kviksølv - 0,04, krom - 2, cadmium - 3, zink og mangan - 300, kobber - 150, kobolt - 5, molybdæn og nikkel – 3, vanadium – 2.

Beskyttelse af jord mod tungmetalforurening er baseret på at forbedre produktionen. For at producere 1 ton klor bruger en teknologi for eksempel 45 kg kviksølv, og en anden bruger 14-18 kg. I fremtiden anses det for muligt at reducere denne værdi til 0,1 kg.

Den nye strategi til beskyttelse af jord mod tungmetalforurening involverer også skabelsen af ​​lukkede teknologiske systemer, i organiseringen af ​​affaldsfri produktion.

Affald fra den kemiske og maskintekniske industri repræsenterer også værdifulde sekundære råstoffer. Affald fra ingeniørvirksomheder er således en værdifuld råvare for landbruget på grund af fosfor.

I øjeblikket er opgaven obligatorisk at kontrollere alle muligheder for genanvendelse af hver affaldstype, inden de nedgraves eller destrueres.

I tilfælde af atmosfærisk forurening af jord med tungmetaller, når de er koncentreret i store mængder, men i de allerøverste centimeter af jorden, er det muligt at fjerne dette jordlag og begrave det.

På det seneste er der blevet anbefalet en række kemikalier, som kan inaktivere tungmetaller i jorden eller reducere deres toksicitet. I Tyskland har man foreslået brugen af ​​ionbytterharpikser, der danner chelatforbindelser med tungmetaller. De bruges i syre- og saltformer eller i en blanding af begge former.

I Japan, Frankrig, Tyskland og Storbritannien patenterede et af de japanske firmaer en metode til fiksering af tungmetaller med mercapto-8-triazin. Ved brug af dette lægemiddel er cadmium, bly, kobber, kviksølv og nikkel fast fikseret i jorden i form af uopløselige og utilgængelige former for planter.

Jordkalkning reducerer surhedsgraden af ​​gødning og opløseligheden af ​​bly, cadmium, arsen og zink. Deres absorption af planter falder kraftigt. Kobolt, nikkel, kobber og mangan i et neutralt eller let alkalisk miljø påvirker heller ikke toksisk virkning på planter.

Organisk gødning, som jordens organiske stof, adsorberer og bevarer de fleste tungmetaller i en absorberet tilstand. Anvendelse af organisk gødning i høje doser, brug af grøngødning, fugleklatter og rishalmmel reducerer indholdet af cadmium og fluor i planter samt toksiciteten af ​​chrom og andre tungmetaller.

Optimering af mineralernæringen af ​​planter ved at regulere sammensætningen og doserne af gødning reducerer også den toksiske virkning af individuelle elementer. I England, i jorde forurenet med bly, arsen og kobber, blev forsinkelsen i fremkomsten af ​​frøplanter elimineret ved påføring af mineralsk nitrogengødning. Tilsætning af øgede doser af fosfor reducerede de toksiske virkninger af bly, kobber, zink og cadmium. Med en alkalisk reaktion af miljøet i oversvømmede rismarker førte anvendelsen af ​​fosforgødning til dannelsen af ​​cadmiumphosphat, uopløseligt og vanskeligt tilgængeligt for planter.

Det er dog kendt, at niveauet af toksicitet af tungmetaller ikke er det samme for forskellige typer planter. Derfor bør fjernelsen af ​​toksiciteten af ​​tungmetaller ved at optimere mineralernæring differentieres, ikke kun under hensyntagen til jordbundsforhold, men også typen og variationen af ​​planter.

Blandt naturlige planter og landbrugsafgrøder er der identificeret en række arter og sorter, der er resistente over for tungmetalforurening. Disse omfatter bomuld, rødbeder og nogle bælgfrugter. Sættet af forebyggende foranstaltninger og foranstaltninger til at eliminere jordforurening med tungmetaller gør det muligt at beskytte jord og planter mod deres toksiske virkninger.

En af hovedbetingelserne for at beskytte jorden mod forurening med biocider er skabelsen og anvendelsen af ​​mindre giftige og mindre persistente forbindelser og deres indføring i jorden og reduktion af doserne af deres påføring i jorden. Der er flere måder at reducere dosis af biocider på uden at reducere effektiviteten af ​​deres dyrkning:

· kombination af pesticidbrug med andre metoder. Integreret metode til skadedyrsbekæmpelse - agroteknisk, biologisk, kemisk mv. Samtidig er opgaven ikke at ødelægge hele udsigten helt, men for pålideligt at beskytte kulturen. Ukrainske forskere bruger et mikrobiologisk præparat i kombination med små doser af pesticider, som svækker skadedyrets krop og gør det mere modtageligt for sygdomme;

· brug af lovende former for pesticider. Brugen af ​​nye former for pesticider kan reducere forbrugsraten markant aktivt stof og minimere uønskede konsekvenser, herunder jordforurening;

· vekslende brug af giftstoffer med forskellige virkningsmekanismer. Denne metode til at indføre kemiske bekæmpelsesmidler forhindrer fremkomsten af ​​resistente former for skadedyr. Til de fleste afgrøder anbefales 2-3 lægemidler med forskelligt virkningsspektrum.

Når man behandler jord med pesticider, når kun en lille del af dem steder med giftig virkning af planter og dyr. Resten samler sig på jordoverfladen. Graden af ​​jordforurening afhænger af mange årsager og frem for alt af selve biocidets persistens. Biocidpersistens refererer til et giftstofs evne til at modstå de nedbrydningseffekter af fysiske, kemiske og biologiske processer. Hovedkriteriet for et afgiftningsmiddel er den fuldstændige nedbrydning af giftstoffet i ikke-toksiske komponenter.

Biodiagnostik af teknogen jordforurening Jordens høje følsomhed over for negative og positive påvirkninger tillader brugen af ​​biologiske indikatorer som biomonitoreringsparametre.

Biologisk aktivitet er et derivat af en kombination af abiotiske, biotiske og menneskeskabte faktorer ved jorddannelse. I jorden kombineres zoo- og mikrobiocenoser til et enkelt system med produkterne af deres vitale aktivitet - ekstracellulære og intracellulære enzymer såvel som med abiotiske komponenter i jorden.

De vigtigste bestemmelser i den foreslåede metode er som følger:

· samtidig undersøgelse af jordbundsbiologiske aktivitetsindikatorer;

· identifikation af de mest informative økologiske og biologiske indikatorer og en mulig integreret indikator for jordens økologiske tilstand;

· under hensyntagen til den rumlige og tidsmæssige variation af jordens biologiske egenskaber;

· brug af komparative geografiske og profilgenetiske tilgange til at vurdere jordbundens tilstand.

Undersøgelsen af ​​tilstanden af ​​nedbrudt jord vil være mest komplet, hvis følgende bestemmes:

Direkte indikatorer for forurening med tungmetaller og petroleumsprodukter (bruttoindhold af tungmetaller, indhold af deres mobile former, indhold af olieprodukter, tykkelse af det forurenede lag);

Indikatorer for modstandsdygtighed over for forurening fra tungmetaller og olieprodukter (kationbytterkapacitet, basemætningsgrad, humusindhold, miljøreaktion);

Biologiske indikatorer for ændringer i jordens egenskaber under påvirkning af metalforurenende stoffer og olieprodukter (aktivitet af jordenzymer, f.eks. invertase, katalase, intensiteten af ​​kuldioxidfrigivelse, cellulosenedbrydningsevne, totalt antal jordmikroorganismer, struktur af mikrobiel cenose osv. .).

Til praktiske formål er bestemmelse af hele sættet af indikatorer meget arbejdskrævende og kræver dyrt udstyr. Det er mere hensigtsmæssigt at bestemme indikatorer, der objektivt afspejler niveauet og konsekvenserne af forurening.

Generelle mønstre for ændringer i jordens egenskaber i takt med at indholdet af forurenende stoffer stiger, kan kun formuleres på basis af forsøgsmaterialer. Som et resultat af mange års forskning er de mest informative indikatorer for jordens biologiske aktivitet til biodiagnostik og biomonitorering blevet etableret. Disse omfatter først og fremmest biokemiske indikatorer, da de bedre korrelerer med forureningsniveauet og har mindre variation i rum og tid sammenlignet med mikrobiologiske. Af de undersøgte anbefales det at bruge enzymatisk aktivitet - katalaseaktivitet, som er en af ​​indikatorerne for stabiliserende jordbundsforhold. Dens ændring er forbundet med forurening og bufferkapacitet af jorden (fig. 1).

Ved mild forurening stimuleres redoxprocesser.

I de udførte undersøgelser var katalaseaktiviteten maksimal ved en Zc-koefficient for forureningskoncentration lig med 2 – 8; ved Zc = 32 eller mere manifesterede den sig praktisk talt ikke.

Med en Zc-koefficient på 2 – 8 er forureningsniveauet acceptabelt, med 8 – 32 – medium, med 32 – 64 – høj, med Zc > 64 – meget høj.

Af alle de undersøgte enzymer er katalase den mest følsomme, så dens aktivitet kan bruges som et kriterium til vurdering af genoprettelse af jordbundsfunktioner.

Det blev fundet, at den mest informative indikator for den økologiske tilstand af teknologisk forurenet jord er den integrerede indikator for biologisk tilstand (IBS). Ved beregning af IPBS tages den maksimale værdi af hver indikator i prøven som 100 %, og i forhold til den er værdien af ​​den samme indikator i andre prøver udtrykt som en procentdel, det vil sige en relativ indikator

B 1 = B / B maks. ´ 100 %,

hvor B er værdien af ​​indikatoren i stikprøven; B max – maksimal værdi af indikatoren.

Derefter bestemmes gennemsnitsværdien af ​​indikatoren

B av = (B 1 + B 2 + B 3 + ... + B n) / n,

hvor n er antallet af indikatorer.

Den integrerede indikator for biologisk aktivitet beregnes ved hjælp af formlen

IPBS = (Bavg / Bav max)´ 100 %,

Under diagnostik tages værdien af ​​hver indikator i uforurenet jord til 100 %.

Den integrerede indikator for jordens biologiske tilstand for alle niveauer af forurening er direkte afhængig af indholdet af tungmetaller i den (fig. 2).

Det er tilrådeligt at bestemme indflydelsen af ​​graden af ​​forurening på biologiske processer i jorden ved afvigelsen af ​​aktiviteten af ​​ekstracellulære biologiske processer fra kontrol i henhold til økotoksikologiske standarder:<10% - мало опасный, 25 – 50 – опасный и >50% - meget farligt niveau indflydelse.

Forskellige jordtyper med samme natur og grad af forurening udviser forskellig stabilitet. For grå skovjord er det gennemsnitlige forureningsniveau allerede meget farligt; i dette tilfælde er genoprettelse af biocenotiske funktioner vanskelig eller næsten umulig. I udvasket chernozem sker en 50 % reduktion i IPBS kun ved et højt forureningsniveau.

Resultaterne af biomonitorering af teknologisk forurenet jord kan bruges i vid udstrækning til vurdering af indvirkningen på miljøet, miljøregulering af jordforurening, prognoser miljømæssige konsekvenser nogen økonomisk aktivitet i dette område, udfører miljøvurderinger, revisioner og certificering af virksomheder.

Udover ovenstående metoder til at kontrollere jordforurening, skal det også siges om social og hygiejnisk overvågning af jord.

Jordens sanitære og epidemiologiske tilstand påvirker i væsentlig grad befolkningens sundhed og bør derfor tages i betragtning ved planlægning af bebyggelse i byområdet. Derudover kan forurenet jord have en væsentlig negativ indvirkning på kvaliteten af ​​vegetationen og dyresundheden. Jordforurening reducerer deres brugsværdi og skal derfor tages i betragtning ved salg af jord.

Ovenstående gør det nødvendigt at skabe et system til registrering af jordkvalitet gennem overvågning. I øjeblikket er der social og hygiejnisk overvågning, som er defineret som et statsligt system for observation, analyse, vurdering og prognose af sundhedstilstanden for befolkningen og det menneskelige miljø, samt bestemmelse af årsag-og-virkning-forhold mellem staten af befolkningens sundhed og påvirkningen af ​​miljøfaktorer. Det gør det dog ikke muligt at estimere faldet i den samlede værdi af jord.

Overvågning af jordens sanitære og epidemiologiske tilstand bør, i modsætning til social og hygiejnisk overvågning, ikke kun udføres for at sikre befolkningens sanitære og epidemiologiske velbefindende på nuværende tidspunkt, men også for at skabe betingelser for korrekt dannelse af investeringspolitik i retning af at forbedre kvaliteten af ​​disse jorder til fremtidige generationer.

Sanitær og epidemiologisk overvågning kan udføres på føderalt niveau, niveauet af konstituerende enheder i Den Russiske Føderation og kommunernes niveau. Men for dette er det nødvendigt at udvikle og godkende på den foreskrevne måde normative retsakter og undervisningsmaterialer. Social og hygiejnisk overvågning af jord. Ifølge direktøren for Institut for Økologi og Menneskelig Hygiejne ved Det Russiske Akademi for Medicinske Videnskaber, Yuri Rakhmanin, i Rusland udsender 1.300 virksomheder omkring 900 forskellige kemiske forbindelser til atmosfæren hver dag.

Dekretet fra Den Russiske Føderations regering om social og hygiejnisk overvågning trådte i kraft i 2000. Til dato udføres 15 typer social og hygiejnisk overvågning i Rusland, hvis formål er at indsamle information, observere og bestemme graden af ​​afhængighed af sygelighed og dødelighed af befolkningen af ​​miljøets tilstand.

I løbet af to år er der blevet opbygget databaser, som gør det muligt for specialister, herunder læger, at analysere forekomsten af ​​visse sygdomme i en bestemt region af landet. Ved hjælp af overvågning blev det således fastslået, at zink, krom, bly, nikkel og kobber har ophobet sig i jorden i Novosibirsk-regionen i koncentrationer, der overstiger de tilladte standarder. Ifølge læger er sådan forurening årsagen til sygdomme i det kardiovaskulære system, muskuloskeletale system og nyrer, som påvirker mange beboere i Novosibirsk.

Overvågningsdata gør det også muligt at gennemføre foranstaltninger til primær forebyggelse af sygdomme hos mennesker og udvikle programmer til beskyttelse af sundhed og miljø.

Konklusion

Som et resultat af undersøgelsen af ​​de vigtigste prioriterede stoffer - jordforurenende stoffer og metoder til bekæmpelse af jordforurening, kan følgende konklusioner drages.

Det er blevet fastslået, at jorddækket i sidste ende påtager sig presset fra strømmen af ​​industrielle og kommunale emissioner og affald, og opfylder den kritiske rolle som buffer og afgiftningsmiddel. Jorden ophober tungmetaller, pesticider, kulbrinter, rengøringsmidler og andre kemiske forurenende stoffer, hvorved de forhindres i at trænge ind i naturligt vand og rense den atmosfæriske luft fra dem.

Under undersøgelsen blev prioriterede stoffer identificeret - jordforurenende stoffer. Disse omfatter: arsen, cadmium, kviksølv, bly, selen, zink, fluor, benzapylen, bor, kobolt, nikkel, molybdæn, kobber, antimon, krom osv. Det vil sige, at disse stoffer tilhører kategorien tungmetaller. Kilderne til disse forurenende stoffer er forskellige, men hovedsageligt er disse resultater fra emissioner fra industrivirksomheder.

I jorden undergår mange kemiske forurenende stoffer dybtgående ændringer. Kulbrinter, pesticider, rengøringsmidler og andre forbindelser kan på den ene side mineraliseres eller omdannes til stoffer, der ikke har en giftig effekt på jord, mikroorganismer, planter, dyr og mennesker. På den anden side er de samme stoffer eller deres derivater, såvel som tungmetaller, fluor, nitrogen og svovloxider i deres oprindelige eller transformerede form, intensivt bundet af mineralske og organiske stoffer i jorden, hvilket kraftigt reducerer deres tilgængelighed for planter og følgelig det overordnede niveau af toksicitet.

Ved karakterisering af jord er det meget vanskeligt at bruge begreber, der er meget udbredt til vurdering af vand, luft, fødevarer og foder, for eksempel maksimalt tilladte koncentrationer af visse forurenende stoffer. Blandt hovedårsagerne er mangfoldigheden af ​​former for forbindelser af alle grundstoffer og stoffer i jord, som tilgængeligheden af ​​disse komponenter til planter og følgelig deres mulige toksiske virkning afhænger af.

Derfor, når man udvikler principperne og organiseringen af ​​jordkemisk overvågning, er det nødvendigt at tage højde for jordens sammensætning, alle dens komponenter med høj sorptionskapacitet, indflydelsen af ​​betingelser på mobiliteten og tilgængeligheden af ​​kemikalier til planter. Den mest betydelige indflydelse udøves af jordens surhedsgrad og alkalinitet, redoxregime, humusindhold og letopløselige salte.

Liste over anvendte kilder

1. GOST 27593-88 (ST SEV 5298-85) "Jord. Begreber og definitioner."

2. GOST 17.2.2.01-81 (ST SEV 4470-84) "Naturbevarelse. Jordbund. Nomenklatur af sanitære tilstandsindikatorer."

3. GOST 17.4.3.01-83 (ST SEV 3847-82) "Naturbevarelse. Jordbund. Generelle krav til prøveudtagning."

4. GOST 17.4.3.03-85 "Naturbevarelse. Jordbund. Generelle krav til metoder til bestemmelse af forurenende stoffer."

5. GOST 17.4.4.02-84 "Naturbevarelse. Jord. Metoder til indsamling og forberedelse af jordprøver til kemisk, bakteriologisk og helmintologisk analyse."

6. GOST 17.4.3.06-86 (ST SEV 5101-85) "Naturbevarelse. Jordbund. Generelle krav til klassificering af jord i henhold til indflydelsen af ​​kemiske forurenende stoffer på dem."

7. Retningslinjer for vurdering af faregraden for jordforurening med kemikalier N 4266-87. godkendt USSR's sundhedsministerium 03.13.87.

8. Bekendtgørelse nr. 246 af 21. august 2007 "Om foranstaltninger til organisering af social og hygiejnisk overvågning" // SPS Garant.

9. Grushko Ya.M. Skadelige organiske forbindelser i industrielle emissioner til atmosfæren. - Leningrad: "Kemi", 1991.

10. Devyatova T.A. Biodiagnostik af teknologisk jordforurening // Økologi og industri i Rusland. 2006. januar. – S. 36 – 37.

11. Dobrovolsky G.V., Nikitin E.D. Bevarelse af jord som en uerstattelig bestanddel af biosfæren. – M.: Nauka, 2001.

12. Evreinova A.V., Kolesnikov S.I. Indflydelsen af ​​tungmetalforurening af chernozemer på vækst og udvikling af planter // Materialer fra IV International Symposium "Stepper of Northern Eurasia". Orenburg. 2006.

13. Zavistyaeva T.Yu. Jordens betydning som en af ​​indikatorerne for befolkningens sundhedstilstand i systemet for social og hygiejnisk overvågning // Befolkningssundhed og levesteder – 2006 - nr. 1 (154). - s. 18–22.

14. Beskyttelse af atmosfæren mod industriel forurening. /Red. S. Calvert og G. Englund. – M.: "Metallurgy", 1991.

15. Ismailov N. M. Olieforurening og biologisk aktivitet af jord. – M.: Nauka, 1991.

16. Kolesnikov S.I., Popovich A.A., Evreinova A.V. Sammenlignende vurdering af virkningen af ​​forskellige kemiske elementer på jordens økologiske tilstand // Proceedings of the International Scientific Conference "Ecology and Biology of Soils: Problems of Diagnostics and Indication". Rostov ved Don. 2006. s. 264-268.

17. Kormilitsyn V.I. og andre. Grundlæggende om økologi - M.: INTERSTYLE, 2007.

18. Mirkin B.M., Naumova L.G. Ruslands økologi. - M.: JSC "MDS", 2006.

19. Metoder til vurdering af miljøfarer / Udg. Khoruzhey T.A. – M.: Økonomi, 1991, 220 s.

20. Monin A.S.. Shishkov Yu.A. Globale miljøproblemer. - M.: Viden, 2008.

22. Smirnova N.V., Shvedova A.V. Indflydelsen af ​​bly og cadmium på jordens fytotoksicitet // Økologi og industri i Rusland. 2005. april. – S. 32 – 35.