Химическое и биологическое загрязнение почв на месте свалок. Справка. Чем опасны для почв выбросы химических предприятий


В чем опасность загрязнения почв?

Как происходит загрязнение окружающей среды?

Различные виды деятельности человека ведут к выбросу различных загрязняющих экологию веществ, ухудшая условия жизни на планете. Что такое загрязняющие вещества? Это такие соединения и компоненты, которые не возникают в природных условиях естественным путем, либо возникают в гораздо меньших количествах, чем в результате действий человека.

Окружающую среду можно разделить на четыре категории:

1)      Водные ресурсы (гидросфера).

2)      Воздушные ресурсы (атмосфера).

3)      Земельные ресурсы (геосфера).

4)      Животные и растения (биосфера).

Загрязнение атмосферы, воды и почвы происходит параллельно, а животные и растения неизбежно вовлекаются в эти процессы, потому что не могут избежать взаимодействия с окружающей средой.

Загрязнение

Источниками загрязнения окружающей среды являются:

  • выбросы химических соединений предприятиями добывающей и перерабатывающей промышленности (в основном это нефть и нефтепродукты, а также тяжелые металлы).
  • сброс в атмосферу или водоемы вредных промышленных отходов и сточных вод.
  • различные виды мусора, канализационные, бытовые и другие отходы, характерные для жизнедеятельности человека.
  • неоправданно интенсивное применение удобрений в сельском хозяйстве.
  • химические средства борьбы с сорными растениями, насекомыми-вредителями и другими видами сельскохозяйственных вредителей.
  • испарения и вредоносные выхлопы, источником которых является различная техника.
  • радиоактивные элементы, поступающие в окружающую среду посредством атомных электростанций и различных аварий.
  • биологические загрязняющие элементы из животноводческих комплексов и частных хозяйств.
  • химические отходы, появляющиеся в результате сжигания угля и других видов топлива на электростанциях и других предприятиях.

Загрязнение2

Взаимосвязь загрязнения воздуха, почвы, воды.

По сути, любое загрязнение окружающей среды сводится в конечном счете к загрязнению почвы. Загрязнение атмосферы и почвы взаимосвязаны между собой также тесно, как и загрязнение воды и почвы.

Попадая в атмосферу, загрязняющие элементы выпадают вместе с атмосферными осадками и проникают в грунт. Таким образом происходит перемещение вредных химических соединений из атмосферы в геосферу.

Загрязненные водоемы контактируют с почвой и вносят в нее содержащиеся в воде вредные элементы. Когда гибнут животные и растения, в клетках которых содержатся загрязняющие элементы, они тоже попадают в почву.

Именно поэтому при загрязнении окружающей среды почва страдает больше всего.

Таким образом, почва является накопительной средой для множества вредных отходов. По этой причине борьба с загрязнением почвы имеет важнейшее значение среди всех экологических мер.

Виды загрязнения почвы во многом совпадают с засорением других природных ресурсов. Стоит отметить, что биологическое загрязнение почв не так пагубно воздействует на грунт и человека, как химическое загрязнение. Биологические элементы загрязнения находятся в почве не очень длительное время, и часть из них постепенно обеззараживается.

В чем опасность загрязнения почв?

Прежде всего, загрязненная почва может утратить свои плодородные качества.

Загрязнение и истощение почвы приводит также к тому, что растения накапливают в себе вредные элементы, а затем эти элементы попадают в организм человека напрямую или посредством животных продуктов, снабжаемых загрязненными растениями.

Загрязнение3

Загрязнение грунта сопряжено также с ухудшением качества воды, потому что вредные химические и биологические компоненты могут попадать в питьевую воду и становиться источником заболеваний для человека и животных.

Почва и окружающая среда.

Помимо химических и биологических факторов, к загрязняющему воздействию можно также отнести любое из вредоносных искусственных воздействий на природу: тепловое воздействие, электромагнитные излучения, различные вибрации, звуки, энергетическое и световое влияние, излучения и прочее.

Следует учитывать, что всевозможные виды негативного воздействия могут влиять не только на саму почву, но и на обитающие в ней организмы. А это оказывает колоссальное влияние на состояние почвы, ее плодородные качества и способность преобразовывать органические и минеральные частицы.

Кроме антропогенных факторов воздействия на почву, существуют еще и природные катаклизмы, которые разрушают почвенную структуру, провоцируют возникновение оврагов и снижают занятые почвой участки. Такое воздействие может оказывать смерч, наводнение, пыльная буря, оползень или снежная лавина, землетрясение и извержение вулкана.

ecology-of.ru

Химическое загрязнение почвы. Источники заражения. Мероприятия по охране почвы :: BusinessMan.ru

Взаимодействие почв с окружающей средой на основе химического контакта происходит неизбежно. Другое дело, что не всегда такие контакты способствуют улучшению агротехнических качеств и параметров плодородного слоя. В зависимости от характера загрязнения почва сама по себе может стать экологически опасным ресурсом даже без учета ее способностей к питанию сельскохозяйственных культур. При этом химическое загрязнение почвы может иметь разные предпосылки и последствия. Чтобы разобраться в этих и других аспектах химического поражения земли, стоит подробнее ознакомиться с источниками подобных загрязнений.

Какие бывают источники химического загрязнения?

Химическое загрязнение почвенного покрова – это изменение его состава, которое возникает под косвенным или прямым воздействием различных факторов. В большинстве своем негативные предпосылки к химическому изменению характеристик почвы все же предполагает человеческая деятельность. Среди главных факторов такого рода можно выделить работу промышленных предприятий, сельскохозяйственную деятельность и коммунальное обслуживание. Это основные причины загрязнения почвы, которые делают ее непригодной для эксплуатации с целью выращивания культурных растений. Но, разумеется, этими источниками загрязнение не ограничивается. Например, промышленность косвенно способствует выпадению кислотных дождей, а парниковый эффект становится результатом деятельности животноводческих ферм. Довольно серьезное воздействие в плане химического поражения оказывают и свалки с опасными отходами.

Влияние на почву промышленности и теплоэнергетики

В той или иной степени загрязнение почвы происходит при любой деятельности человека в хозяйственных отраслях. Главным же источником химического поражения является промышленность. В частности отходы металлургических комбинатов и специализированных химических предприятий вырабатывают активные вещества, пагубно влияющие на состояние почвенного покрова. Отчасти по этой причине выбросы промышленных предприятий в последние годы регулируются все жестче. Так, на многих фабриках и заводах наблюдается постепенный перевод производств на безотходные технологии полного цикла.

Немалый вклад в загрязнение вносят и предприятия, которые занимаются простым органическим синтезом. В первую очередь они опасны технологическими продуктами, остающимися после прохождения технологического цикла. Большую часть таких материалов представляют углеводородсодержащие отходы. Кроме того, химическое загрязнение почвы обеспечивают и вещества с высокомолекулярными соединениями, которые остаются в виде растворителей, катализаторов, стабилизаторов и других добавок, используемых в производстве стройматериалов.

Свалки с отходами и их воздействие на почву

Сами по себе предприятия не вредят почве. Загрязнения происходят в результате разноса отработанных продуктов по близлежащей территории. Существуют специальные полигоны, а также свалки, на которых концентрируется и, в некоторых случаях, утилизируется опасный продукт. В таких зонах почва страдает больше всего, поскольку степень химического воздействия измеряется уже в показателях повышенной токсичности и радиоактивности. Собственно, подобные территории изначально рассчитываются под цели захоронения отходов. При этом источники химического загрязнения почвы в данном случае не ограничиваются одной лишь промышленностью. На свалки также свозят бытовые отходы. Например, технические масла, химическую продукцию, остатки стройматериалов, стеклоочистители и растворители, батарейки с аккумуляторами и другие продукты, которые на многие годы делают почвы непригодными для эксплуатации. По крайней мере, это относится к использованию земли в сельскохозяйственных нуждах.

Кислотные дожди

Отдельной группой отходов промышленных предприятий стоит отметить выбросы в атмосферу. В частности оксиды углерода и азота, диоксиды серы и органические летучие соединения формируют условия для последующего выпадения кислотных дождей. Скопление в атмосфере химических соединений приводит к появлению реакций, которые, конечно, мало общего имеют с классическим пониманием дождей, но полностью подходят под определение осадков. Например, кислотные дожди могут проявляться в виде снега, облака, тумана и даже пыли. Главная опасность заключается в последствиях, обусловленных выпадением химически опасных веществ в таких осадках.

Повышенное содержание щелочи в водах, которые переносят кислотный конденсат, не только сокращает эффективность плодородного слоя почвы, но и способствует развитию эрозийных процессов. И это не говоря о том, что прямой контакт выращиваемых растений с кислотными почвами делает их опасными с точки зрения последующего потребления.

Сельское хозяйство как источник загрязнения

Загрязнения в процессе ведения сельскохозяйственной деятельности также распространены. Обычно негативные химические воздействия такого рода происходят в результате неправильного внесения удобрений. Так, нерациональное использование пестицидов при обработке растений осложняет дальнейшее выведение этого вещества из почвы. Однако наибольший вред плодородному покрову наносят хлорорганические компоненты и полихлорпинен, остатки которого задерживаются в земле на 10-15 лет.

Традиционные минеральные элементы удобрений также обеспечивают химическое загрязнение почвы, повышая ее токсичность. Использование медьсодержащих инсектофунгицидов ухудшает плодородные качества земли. Ситуация осложняется, если на такие почвы параллельно воздействуют и пролегающие поблизости автомагистрали, которые также приносят на поля тяжелые металлы.

Коммунальное обслуживание как фактор загрязнения

Помимо специализированных свалок и полигонов с захоронением отходов есть и городские места скопления мусора, канализации и другие объекты коммунальной инфраструктуры, которые также могут воздействовать на состояние почвы. Это могут быть остатки пищевых продуктов, стройматериалы, а также химически активные вещества, используемые в бытовых нуждах. Данный фактор не всегда обуславливает прямое химическое загрязнение почвы, но может воздействовать косвенным образом, не говоря о том, что конечным пунктом вывоза подобных отходов будут те же свалки и полигоны с опасными токсическими отходами.

Естественные процессы химического загрязнения

Выветривание почвы нельзя отнести к непосредственно химическому изменению характеристик почвенного покрова, но в некоторых случаях оно становится причиной эрозии. Это в определенной мере заболевание почвы, при котором наблюдается недостаток влаги в ее структуре. Подобные проблемы возникают именно по причине естественного природного воздействия – ветер переносит частицы грунта, попутно испаряя влагу. Положение усугубляется, если к эрозии добавляются и сельскохозяйственные причины загрязнения почвы в виде перенасыщения солевыми удобрениями. Единственным правильным решением с точки зрения фермера в таких случаях будет регулярное выполнение культивационных работ, а также сбалансированное орошение покрова.

Последствия загрязнений

Ситуации с химическим поражением почвенных слоев различны, как и последствия таких процессов. Наиболее тяжелым является положение с почвами на полигонах захоронения отходов, период восстановления которых может достигать 50-100 лет. Воздействие промышленности и сельского хозяйства также способно обусловить химическое загрязнение почвы, последствия которого обернутся невозможностью целевого использования плодородного покрова. Помогают в этом случае дополнительные меры по восстановлению характеристик земли, но перед этим специалисты производят оценку загрязненности.

Оценки уровня химических загрязнений

Анализ загрязнений применяется с целью нормирования характеристик почвы с поправкой на эксплуатационные требования. Среди показателей, используемых для оценки химического поражения почв, в качестве главного можно выделить коэффициент концентрации вредных веществ. При этом используются разные методики определения фитотоксичности. Например, химическое загрязнение среды, с которой взаимодействует почва, может быть оценено по характеристикам выращиваемых в данной местности растений. Для этого набор базовых и нормальных свойств почвы сравнивается с характеристиками исследуемого грунта. Таким образом выявляются отклонения в составе почвы, после чего специалисты определяют перечень мер для стимуляции восстановления покрова.

Мероприятия по охране почвы от загрязнений

Природоохранные нормативы предусматривают специальные положения, которые регулируют правила эксплуатации земель, предназначенных для сельскохозяйственного использования, высаживания лесных массивов, организации рекреационных и заповедных зон. Экологические и санитарно-гигиенические правила использования таких объектов строго ограничивают деятельность промышленных предприятий и жестко регулируют работу агротехнических организаций в границах своего района. Общие мероприятия по охране почвы ориентируются и на сегмент транспортного обслуживания, который в немалой степени влияет на состояние атмосферы. В целях восстановления почвенных покровов используются гидротехнические операции с поливом или ограничением грунтовых вод, культивация земель, а также средства борьбы с эрозийными процессами.

Заключение

В отличие от других сред экосистемы земля обладает довольно сильными механизмами самоочищения от проникающих в ее структуру загрязнений. Как показывают эксперименты, постоянное загрязнение почвы химическими веществами в виде углеводородов может быть даже полезным. Несмотря на вредоносность подобных элементов, они ускоряют процессы детоксикации, что способствует восстановлению экологического состояния земли.

В немалой степени эффективность внутренней борьбы почвы с негативными факторами токсичности обеспечивают и растения. Например, некоторые виды сельскохозяйственных культур аккумулируют трудноусваиваемые элементы.

businessman.ru

Химическое и биологическое загрязнение почв на месте свалок. Справка

Места хранения и уничтожения отходов, свалки являются источниками загрязнения почв и почвенных вод такими суперэкотоксикантами, как диоксины, боевые отравляющие вещества и продукты их уничтожения, полихлорированные бифенилы и другие галогенсодержащие органические соединения.

Загрязнителем принято считать любой (природный и антропогенный) физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного своего наличия – предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

Загрязнение почвенного покрова происходит практически при всех видах хозяйственной деятельности человека. Основными источниками загрязнения почв в России являются промышленные отходы производства черных и цветных металлов, а также отходы химической промышленности и ее продукция (органические химические соединения,  продукты неорганической химии, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и др.).

Места хранения и уничтожения отходов (бытовых, фармацевтических и промышленных) и отравляющих веществ (места захоронения химического оружия и отходов их производств), свалки являются источниками загрязнения почв и почвенных вод такими суперэкотоксикантами, как диоксины, боевые отравляющие вещества и продукты их уничтожения, полихлорированные бифенилы и другие галогенсодержащие органические соединения.

Химическое загрязнение почв и грунтов – накопление химических веществ в почвах и грунтах в результате хозяйственной и иной деятельности в количествах, ухудшающих качество почв и грунтов и представляющих потенциальную опасность для здоровья населения и объектов окружающей природной среды.

При максимальном проявлении процесса химического загрязнения почва теряет способность к продуктивности, биологическому самоочищению, происходит потеря экологических функций и гибель экосистемы.

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.

Биологическое загрязнение почв и грунтов – накопление в почвах и грунтах возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, а также насекомых и клещей, переносчиков возбудителей болезней человека, животных и растений в количествах, представляющих потенциальную опасность для здоровья населения и объектов окружающей природной среды.

Под биологическими загрязнениями подразумеваются бактерии, продукты гниения, плесень, вирусы, шерсть животных, пылевые клещи, тараканы, пыльца.

Некоторые биологические загрязнения вызывают аллергические реакции, включая аллергический ринит, некоторые типы астмы. Инфекционные болезни, типа гриппа, кори, и ветряной оспы передаются через воздух. Бактерии, плесень выделяют вызывающие болезнь токсины. Признаки негативных реакций организма на окружающие загрязнители является чихание, слезоточивость глаз, кашель, одышка, головокружение, проблемы с пищеварением, аллергия.

В настоящее время в Московской области имеется более 1,5 тысяч несанкционированных свалок, подлежащих ликвидации. Наиболее крупные долговременные несанкционированные свалки в большинстве районов образуются, как правило, в отработанных карьерах и оврагах, где вперемежку сброшены испорченные пищевые продукты, флаконы с остатками средств бытовой химии, строительный мусор и другие отбросы. Они оказывают пагубное влияние на экологию области.

Эти полигоны вследствие проходящих там процессов разложения органических веществ становятся источником биогаза и вносят свой вклад в процесс глобального потепления. Кроме того, в местах свалок происходит заражение почвы солями тяжелых металлов, смазочных масел и нефтепродуктов. В почву, а, следовательно, в подземные воды, просачиваются ПАВ, остатки чистящих средств и электролиты из использованных батареек. Полигоны становятся местом размножения грызунов, которые, в свою очередь, являются потенциальным источником многих опасных инфекций.

К числу наиболее опасных веществ, которые могут попасть в бытовой мусор, относятся продукты бытовой химии: краска, различного рода растворители и стеклоочистители, технические масла, щелочные и литиевые батарейки и аккумуляторы, а также пестициды. Неправильное обращение с этими отходами может нанести серьезный ущерб окружающей среде и здоровью человека.

Некоторые бытовые отходы могут стать причиной ранения рабочих, занимающимся уборкой мусора – это осколки стекла и керамики, бытовой строительный мусор и т.п.

В зависимости от степени негативного воздействия на окружающую природную среду и здоровье человека и в соответствии с "Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды" (утверждены приказом Министерства природных ресурсов РФ №511 от 15 июня 2001 г.) отходы делятся на 5 классов опасности:

I класс – чрезвычайно опасные – это отходы, содержащие ртуть и ее соединения, в том числе сулему, хромовокислый и цианистый калий, соединения сурьмы, в том числе треххлорную сурьму, бенз(а)пирен и т.п.;

II класс – высоко опасные – отходы, содержащие хлористую медь, сульфат меди, щавеливокислую медь, трехокисную сурьму, соединения свинца;

III класс – умеренно опасные – отходы, содержащие оксиды свинца, хлорид никеля, четыреххлористый углерод;

IV класс – малоопасные – отходы, содержащие сульфат магния, фосфаты, соединения цинка, отходы обогащения полезных ископаемых флотационным способом с применением аминов;

V класс – практически неопасные.

Классы опасности устанавливаются согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) – он был утвержден приказами МПР России от 2 декабря 2002 г. и от 30 июля 2003 г.), – а также расчетным или экспериментальным методом по "Критериям отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды".

ria.ru

Загрязнение почвы химическими веществами и его последствия — Мегаобучалка

Почвенная экосистема

Важным этапом в развитии биосферы явилось возникновение такой ее части, как почвенный покров. С образованием достаточно развитого почвенного покрова биосфера - становится целостной завершенной системой, все части которой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга[1].

Значение почвы

Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км2 или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 15 млн. км2 (10% суши), сенокосы и пастбища— 37,4 млн. км2 (25% суши). Общая пахотнопригодность земель оценивается различными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2.

Представления о почве, как о самостоятельном природном теле с особыми свойствами появились лишь в конце XIX в., благодаря В. В. Докучаеву, — основоположнику современного почвоведения. Он создал учение о зонах природы, почвенных зонах, факторах почвообразования[1].

 

Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия

В этой категории источников загрязнения почвы преобладает обычный бытовой мусор, выбрасываемый из домов и учреждений.

Это различные остатки пищевых продуктов; обломки стройматериалов; отходы, оставшиеся после проведения ремонтных работ и т. д. Всё это вывозится на свалки, которые стали бичом нашего времени. Простое сжигание этих отходов на свалках приводит к двойной проблеме: во-первых, происходит засорение огромных территорий, а во-вторых, почва пропитывается ядовитыми веществами, образующимися в результате горения[4].

Загрязнение почвы химическими веществами и его последствия

 

Техногенная интенсификация производства способствует загрязнению и дегумификации, вторичному засолению, эрозии почвы.

К веществам, всегда имеющимся в почве, но концентрация которых может возрастать в результате деятельности человека, относятся металлы, пестициды. Из металлов в почве часто обнаруживают избыточные концентрации свинца, ртути, кадмия, меди и др. Повышенное содержание свинца может быть вызвано атмосферной эмиссией (поглощение из атмосферы) за счет выхлопных газов автомобилей, в результате внесения компостных удобрений и почва становится мёртвой при содержании в ней 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10-15 г/кг). Мышьяк содержится во многих естественных почвах в концентрации 10 млн.-1, однако его концентрация может увеличиться в 50 раз за счет применения для протравы семян арсената свинца. Ртуть в обычных почвах содержится в количестве от 90 до 250 г/га; за счет протравливания она может ежегодно добавляться в количестве около 5 г/га; примерно такое же количество попадает в почву с дождем. Дополнительные загрязнения возможны при внесении в почву удобрений, компостов и с дождевой водой[2].

Для уничтожения вредителей изобретены тысячи химикатов. Их называют пестицидами, а в зависимости от группы организмов, на которые они действуют, их делят на инсектициды (убивают насекомых), родентициды (уничтожают грызунов), фунгициды (уничтожают грибы). Однако ни один из этих химикатов не обладает абсолютной избирательностью в отношении организмов, против которых он разработан, и представляет угрозу также для других, организмов, в том числе и для людей[5].

Ежегодное применение пестицидов в сельском хозяйстве в РФ в период с 1980 по 1991 гг. находилось на одном уровне и составляло примерно 150 тыс. т, а в 1992 г. снизилось до 100 тыс. т. Экологически значительно целесообразнее для борьбы с сельскохозяйственными вредителями использовать природные или биологические методы[5].

Существуют четыре основных категорий биологических методов борьбы с вредителями:

а) с помощью естественных врагов;

б) генетические методы;

в) использование стерильных самцов;

г) с помощью природных химических соединений

В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия[3].

К регионам со значительным загрязнением почвы следует отнести Московскую и Курганскую области, к регионам со средним загрязнением — Центрально - Чернозёмный район, Приморский край, Северный Кавказ.

Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и чёрной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг ряда обследованных городов РФ находится в пределах 0,4-80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий чёрной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК[6].

За 1983-1991 гг. плотность атмосферных выпаданий фторидов вокруг Братского алюминиевого завода увеличилась в 1,5 раза, а вокруг Иркутского — в 4 раза. Вблизи Мончегорска почвы загрязнены никелем и кобальтом более чем в 10 раз выше нормы[5].

Загрязнение почв нефтью в местах её добычи, переработки, транспортировки и распределения превышает фоновое в десятки раз. В радиусе 10 км от Владимира в западном и восточном направлениях - содержание нефти в почве превышало фоновое значение в 33 раза[1].

Фтором загрязнены почвы вокруг Братска, Новокузнецка, Красноярска, где максимальное его содержание превышает региональный средний уровень в 4-10 раз.

Таким образом, интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь[3].

Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера.

Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания — к поражению суставов, их деформации, задержке роста[2].

 

Загрязнение почвы пестицидами, ионами тяжелых металлов приводит к загрязнению сельскохозяйственных культур и соответственно пищевых продуктов на их основе.

Так, если зерновые культуры выращивают с высоким естественным содержанием селена, то сера в аминокислотах (цистеин, метионин) замещается селеном. Образовавшиеся "селеновые" аминокислоты могут привести к отравлению животных и человека.

Недостаток молибдена в почве приводит к накоплению в растениях нитратов; в присутствии природных вторичных аминов начинается последовательность реакций, которые могут инициировать у теплокровных животных развитие раковых заболеваний.

В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т. ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки.

Антропогенное вмешательство может влиять на повышение концентрации природных веществ или вносить новые, посторонние для окружающей среды вещества, такие, как пестициды, ионы тяжелых металлов. Поэтому концентрация этих веществ (ксенобиотиков) должна определяться как в объектах окружающей среды (почве, воде, воздухе), так и в пищевых продуктах. Предельно допустимые нормы на присутствие остатков пестицидов в продуктах питания различны в разных странах и зависят от характера экономики (импорта-экспорта продовольствия), а также от привычной структуры питания населения[7].

Земельные ресурсы Москвы подвержены загрязнению и захламлению. Для характеристики загрязнения почвы введен суммарный показатель загрязнения почвы (СПЗ): при СПЗ < 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 у.е. (32—128 у.е.). При СПЗ > 128 у.е. очень часто болеют взрослые и дети, и особенно сильно уровень СПЗ отражается на репродуктивной функции женщин[8].

 

megaobuchalka.ru

Загрязнение почвы отходами предприятий

Покрой почвы – самое важное природное образование. Её роль в снабжение человека и всех живых существ на планете определяется тем, что она является источником продовольствия, обеспечивая ресурсами 95% населения земного шара.

Главное свойство почвы, её плодородность. Она обеспечивает урожаем сельскохозяйственных культур, население всех стран. Естественно, такой источник полезных и плодовитых минеральных ресурсов может иссякнуть, так как запас питательных веществ ограничен, а загрязнение почвы отходами жизнедеятельности человека нарушает работу обмена веществ и убивает все живое в земле.

Основные источники загрязнения

Бытовые отходы.

В результате работы предприятий, а также человеческой деятельности, утилизирующие компании ежедневно вывозят с жилых и рабочих районов сотни тонн мусора на свалки, среди которого есть много веществ, загрязняющих почву, а именно:

  • строительный мусор;
  • остатки отопительных систем;
  • пришедшие в негодность предметы бытового обихода;
  • мусор общественных учреждений, клиник, столовых, отелей, магазинов и прочих место скопления людей.

Строительный мусор

И самый опасный вид отходов, канализационные фекалии, с которыми в почву могут попасть бактерии гельминтов или их яйца, которые впоследствии с пищей, выращенной на этой земле, могут привести к эпидемии заболеваний.

Отходы теплоэнергетики.

Предприятия теплоэнергетической промышленности, сжигают ежегодно сотни тон каменного угля, сажа которого попадает в атмосферу, а с ней и частицы оксидов серы. В результате такие выбросы со временем оседают на поверхности грунта и загрязняют верхний его шар.

Сельскохозяйственные отходы.

Как правило, при выращивании каких-либо культур, используют множество ядохимикатов, удобрений и прочих химических продуктов, для борьбы с вредителями, а также ускорения процесса созревания продукта. Но кроме положительного эффекта, использование таких препаратов даёт разрушение естественной экосистемы, а также убивает множество полезных организмов, позволяющих регенерироваться земле.

Продукты питания, полученные с использованием пестицидов и других видов удобрения, наносят вред человеческому организму. Технология их попадания в человеческий организм — это своеобразная цепочка действий. Пестициды из почвы попадают в воду, где они заражают планктон, после чего переходят в организм рыбы, которую человек съедает. Ещё есть способ с растениями, где цепочка и результат те же.

Отходы транспорта.

Выхлопные газы

Работающий двигатель внутреннего сгорания, с выхлопными газами выделяет множество вредных веществ , для воздуха и окружающей среды, в их число входит:

  • оксид азота;
  • свинец;
  • углеводород;

и множество других веществ, которые оседают на поверхности воды и земли. Лишь очень малая их часть поглощена и переработана деревьями и зелёными насаждениями.

Отходы предприятий.

Твёрдые и жидкие отходы промышленных предприятий содержат в себе множество химических веществ, способных пагубно воздействовать на живые организмы, своими токсическими свойствами.

Металлургическая промышленность выделяет со своими отходами множество солей принадлежащих цветным, тяжёлым металлам.

Отходы машиностроительной промышленности снабжают окружающую среду такими элементами, как:

  • цианид;
  • бериллий;
  • мышьяк;

и прочие элементы, заражающие все живые организмы и делающие растения непригодными для употребления в пищу, что, в свою очередь, приводит к исчезновению многих популяций травоядных насекомых и даже животных.

Производство пластмассовых изделий, загрязняет почву такими химическими элементами, как:

  • бензол;
  • фенол.

Выбросы предприятий

Работа с такими веществами снабжает землю ещё множеством вредных элементов химического происхождения, это могут быть:

  • сульфит натрия;
  • сернистый газ;
  • щелочная кислота;
  • раствор серы;
  • гидросульфит;
  • тиокарбанилид;
  • гидроортфосфат;
  • фторид кальция;
  • хлорит бария;
  • карбонат;
  • хлорит цинка.

Эти и многие другие вещества получают в результате работы над производством пластмассовых изделий, многие из них попадают в атмосферу, а затем опускаются на землю, заражая собой все живое, в том числе поверхностный слой почвы, делая её неплодородной на десятки лет.

Даже производство целлюлозно-бумажных изделий даёт такие отходы, как:

  • фенол;
  • метанол;
  • кубовые остатки;
  • скипидар.

Результат воздействия вредных веществ на почву

Если собрать отходы всех предприятий и учесть их воздействие на почву, то получится, что регенерация минералов и полезных веществ в земле, для выращивания культур практически невозможна. Дело в том, что предприятия разных направлений, такие как металлургические и машиностроительные, находятся всегда в разных районах города, очень редко строят промышленные предприятия всех направлений на одном участке. Такое расположение организаций, загрязняющих почву, позволяет минимизировать разнообразие вредных веществ, попадающих в почву на одной территории. Поэтому почва может ежегодно давать урожай.

Стоить посмотреть, запрещённый фильм во многих странах мира — загрязнение планеты мусором

ecology-of.ru

Загрязнение почв. Процессы химического загрязнения почв.

На территории городов почвы подвергаются загрязнению, которое можно подразделить на механическое, химическое и биологическое.

Механическое загрязнение заключается в засорении почв крупнообломочным материалом в виде строительного мусора, битого стекла, керамики и других относительно инертных отходов. Это оказывает неблагоприятное влияние на механические свойства почв.

Химическое загрязнение почв связано с проникновением в них веществ, изменяющих естественную концентрацию химических элементов до уровня, превышающего норму, следствием чего является изменение физико-хими- ческих свойств почв. Этот вид их загрязнения является наиболее распространенным, долговременным и опасным.

Биологическое загрязнение связано с привнесением в почвенную среду и размножением в ней опасных для человека организмов. Бактериологические, гельминтологические и энтомологические показатели состояния почв городских территорий определяют уровень их эпидемиологической опасности. Эти виды загрязнения подлежат контролю прежде всего на территории селитебных и рекреационных зон.

Рассмотрим более детально процессы химического загрязнения почв.

На урбанизированных территориях загрязнение почв обычно происходит в результате выбросов промышленных предприятий, транспорта, предприятий теплоэнергетики, утечек из канализации и отстойников, воздействия промышленных и бытовых отходов, а также в определенной мере за счет использования удобрений и пестицидов.

Выбросы промышленных предприятий являются источником загрязнения почв городских территорий тяжелыми металлами, канцерогенными веществами, соединениями азота и серы. Однако данных, позволяющих оценить корреляционные связи между содержанием химических элементов в выбросах, их концентрацией в атмосферном воздухе, в выпадениях на поверхность земли и степенью загрязнения почв, недостаточно. Поэтому оценить зависимость распределения химических элементов в выбросах и выпадениях из воздушных потоков можно лишь приближенно.

График на рис. 2.2 отражает количественную связь между концентрацией свинца в составе выброса предприятия цветной металлургии, в пыли, осажденной снегом из атмосферного воздуха, и в почве.

Зависимость между содержанием свинца в атмосферном возд

Рис. 2.2. Зависимость между содержанием свинца в атмосферном воздухе (х, мг/м3), в снежном покрове (у,, мг/м3) и в почве (у2, мг/м3) (по Саету, 1990)

Иловые осадки станций биологической очистки сточных вод и компост из городских бытовых отходов содержат большое количество органических и питательных для растений минеральных веществ, поэтому их используют как удобрение. Однако они, как правило, содержат многие металлы в концентрациях, которые являются токсичными (табл. 2.1).

При внесении в почвы иловых осадков и компоста в дозах, определяемых по их удобрительной ценности, можно прогнозировать увеличение содержания токсичных элементов в почвах в несколько раз.

Внесение отходов с повышенным содержанием токсичных элементов как удобрений приводит к концентрации металлов в растениях. На рис. 2.3 показан уровень накопления химических элементов в салате при выращивании его на участках с использованием компоста из городских бытовых отходов.

Более предпочтительным является использование удобрений, полученных на основе городских отходов, для повышения плодородия почв городских зеленых насаждений.

Поступление загрязняющих химических веществ из почвы в организм человека связано с процессом их миграции по биологическим цепям: почва — растение — человек, почва — растение — животное — человек; почва вода — человек; почва — атмосферный воздух — человек.

Таблица 2.1. Содержание химических элементов в иловых осадках городских сточных вод очистных сооружений (по Саету, 1990)

Элемент

Иловые осадки

Иловые осадки

 

в промышленных городах

в малопромышленных города

 

Средняя концент

Коэффициент

Средняя концен

Коэффициен

 

рация, мг/кг

концентрации

трация, мг/кг

концентраци!

Ртуть

1,29-1,7

129-177

0,75

75

Кадмий

33,64-60

112-165

3,25

11

Серебро

13,42-36,23

134-362

13,03

130

Хром

792,14-1260,39

17-27

423,78

9

Молибден

28,2-29,9

28-29

14,79

15

Цинк

258,6-1818,0

5-35

117,3

2,3

Медь

503,5-518,3

18-19

220-240

8-83

Вольфрам

22,7-25,9

23-26

22,8

23

Олово

45,29-58,26

9-12

30,98

6

Никель

91,2-210,5

5-11

391

2

Свинец

191,57-235,8

7-9

201,3

6

Стронций

145,2-184,1

5,2-6,6

42,4

1,5

Кобальт

2,1-15,0

0,3-2,2

4,8

0,7

Бор

44,0-76,3

1,2-2,0

43,0

1,2

Фтор

450,0

2

Барий

147,4-302,6

0,6-1,3

227,9

0,9

Висмут

2,5

8

Суммарный показа

 

 

 

1

тель загрязнения

 

 

 

 

(без учета серебра)

370-610

190

 Избыточное накопление химических элементов в салате

Рис. 2.3. Избыточное накопление химических элементов в салате, выращенном на участках с компостом (в процентах относительно контрольного участка)

Для почв сельскохозяйственного использования оценку уровня загрязнения вредными веществами ведут на базе предельно допустимых концентраций, причем приоритетным является транслокационный показатель вредности, учитывающий поступление в организм человека вредных веществ из почвы через растения.

Для городских условий загрязненные почвы рассматривают прежде всего как источник вторичного загрязнения атмосферного воздуха. На основе сопряженных геохимических и гигиенических исследований установлена возможность использования уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагополучного состояния атмосферы и оценки степени опасности загрязнения территории для здоровья населения. Базой для оценки уровня загрязнения почв в этом случае является значение фоновой концентрации рассматриваемого вещества в почвах региона. Обычно такие подходы используют при анализе загрязнения территории тяжелыми металлами и другими токсичными элементами.

Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

portaleco.ru

Загрязнение почв.

В результате хозяйственной деятельности человека наибольшему загрязнению подвергается самый верхний слой литосферы. Различают загрязнение почвы и подпочвы.

Загрязнение подпочвы представляет собой поступление в толщу коренных пород антропогенных загрязнителей. Обычно оно идет в ходе вертикального водного стока. С точки зрения загрязнения подпочвы особенно опасно закачивать и захоранивать промышленные отходы в глубинах земли.

Загрязнение почвы - привнесение и возникновение в почвах новых, обычно нехарактерных для нее физических, химических или биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов. Загрязнение почвы меняет ход почвообразовательного процесса, нередко его тормозит, резко снижает урожаи, вызывает накопление загрязнителей в растениях, из которых эти загрязнения прямо или косвенно (по трофическим цепям) попадают в организм человека. Загрязнение почвы приводит к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и других нежелательных организмов, что создает опасность микробиологического загрязнения и возникновение заболеваний. Например, в незагрязненных почвах возбудители дизентерии, тифа сохраняются в течение 2 - 3 суток, а при ослаблении самоочищения почв в результате их загрязнения эти возбудители болезней сохраняются несколько месяцев.

В основном загрязнение почвы может осуществляться четырьмя путями. Это осаждение и попадание в почву пылевых и газовых аэрозолей из выбросов предприятий. Распространение и концентрация вредных веществ в почве будет зависеть от рельефа местности, розы ветров, дисперсности ингредиентов, плотности вещества, высоты выбросов и т.д.

Второй путь загрязнения почвы - это спуск сточных вод в открытые водоемы, воды которых используется для полива полей.

Третий путь загрязнения почвы - прямое использование сточных вод предприятий для орошения полей.

Четвертый путь загрязнений - это вывоз отбросов и отходов за пределы населенных пунктов и городов на неправильно подготовленные кладбища, могильники, свалки, полигоны. Вредные вещества, накопившиеся в поверхностном слое почвы, могут служить источником вторичного загрязнения воздуха, воды открытых водоемов и почвы.

Основными источниками загрязнения почв являются следующие:

1. Жилые дома и бытовые предприятия. Они загрязняют почву бытовым мусором, отходами отопительных систем, пищевыми отходами, строительным мусором, мусором, образующимся в учреждениях, больницах, столовых и т.д.

2. Промышленные предприятия. Загрязнители, поступающие в почву от промышленных предприятий, весьма разнообразны и определяются профилем предприятий. Например, металлургические заводы загрязняют почву солями тяжелых и цветных металлов, машиностроительные - отходами металлов, пластмасс, шлаками, осадками, тяжелыми металлами, цианидами.

3. Теплоэнергетика. Объекты теплоэнергетики вносят в почву массу шлаков, сажи, золы, оксидов серы, которые, выделяясь с дымовыми газами, в конечном счете оказываются в почве.

4. Сельское хозяйство. Сельскохозяйственные предприятия загрязняют почву ядохимикатами, избыточными количествами удобрений. Большинство ядохимикатов представляют собой либо соединения тяжелых металлов, либо синтетические органические соединения. Ядохимикаты или пестициды - это вещества, используемые для защиты растений, сельхозпродуктов, древесины, хлопка, кожи, для уничтожения паразитов животных и переносчиков заболеваний. Все ядохимикаты - токсичные вещества, многие из них устойчивы и длительное время сохраняются в почве.

5. Транспорт. При работе двигателей автотранспорта на почву оседают свинец, углеводороды, сажа, оксиды азота. Например, один грузовой автомобиль выделяет 2 -3кг свинца в год.

Значительный вред почвам наносят загрязнения тяжелыми металлами. Особую опасность представляют такие металлы, как ртуть, кадмий, никель, свинец, мышьяк, цинк. Одним из самых опасных токсичных веществ (канцерогенов), попадающих в почву с отходами промышленного производства, является ртуть. Изучение миграции соединений ртути показывает, что верхние слои нормально развитых почв обладают очень высокой сорбционной способностью и вымывание ртути из них незначительно. Другим канцерогеном, губительно влияющим на все живые организмы (в том числе и почвенные), является свинец. Существуют естественные и антропогенные источники поступления свинца в почву.

Естественные источники - это в основном продукты выветривания горных пород. Мощность антропогенного поступления свинца составляет 2,0 104 т/год. К числу наиболее важных антропогенных источников поступления свинца в воздух, а из него в почву относятся следующие: сгорание этилированного бензина и других видов топлива, ядохимикаты различного назначения.

С постоянным расширением ассортимента и увеличением количества используемых средств химизации сельскохозяйственного производства возрастает опасность глобального загрязнения атмосферы. Пестициды - биологически активные вещества оказывают многообразное, часто отрицательное влияние на окружающую среду. Одним из наиболее важных свойств, обуславливающих миграцию пестицидов, является их сравнительно низкая растворимость. Одним из показателей поведения пестицидов в почве и в других природных системах является скорость и характер изменения их концентрации во времени. Уменьшение содержания препаратов в почве и растениях со временем выражается периодом полураспада вещества. Значение этого показателя определяется временем, необходимым для того, чтобы пестицид потерял не менее 95% своей активности при нормальных условиях и обычной интенсивности применения.

Основными путями загрязнения пищевых продуктов являются поглощение и накопление пестицидов растениями. Единого мнения о путях проникновения пестицидов в растения нет. Интенсивность поглощения пестицидов растениями может определяться типом почвы. Чем выше сорбционная способность почв, тем меньше пестицидов поглощается растениями. Усвоение пестицидов растениями зависит также от типа самой культуры, строения и свойств пестицида. При выборе пестицида должен быть решен вопрос нормирования остаточных количеств препаратов в продуктах питания.

Искусственное внесение в почву различных веществ в качестве удобрений должно осуществляться очень осторожно и требует всесторонней качественной оценки. Рассмотрим только один пример, когда недоучет какого-либо фактора может привести к глобальным катастрофам. В настоящее время для повышения урожайности широко используется в качестве удобрения хлористый калий (КСl). А калий состоит из двух изотопов, один из которых, калий-40, является радиоактивным. Правда, содержание его во всем калии не выше одной сотой доли процента. Без всесторонней оценки кажется, что радиоактивного калия очень мало, все требуемые параметры, в том числе и ПДК, учтены и данное удобрение можно применять в широких масштабах. Но рассмотрим эту проблему более глубоко, с точки зрения влияния радиоактивности на наши будущие поколения. Только в нашей стране ежегодно вносят в почву 6 млн. т. удобрений, в которых содержится 4,5 млн. кюри радиоактивного калия. Если бы период полураспада был небольшим, то радиоактивность успевала бы рассеиваться, как это наблюдается у короткоживущих изотопов. Тогда такой радиоактивный распад не влиял бы в будущем на здоровье будущих поколений. Но у калия-40 период полураспада равен 1,3 миллиарда лет, его радиоактивность практически не рассеивается, а, наоборот, в связи с ежегодным «удобрением» возрастает вдвое. Применение таких удобрений может привести со временем к нарушению равновесия и глобальным изменениям даже в животном и растительном мире. Поэтому одной из важнейших задач является нормирование применения химических веществ, попадающих в почву, и всесторонняя оценка влияния их на организм по звеньям биологической цепи.

Самоочищение почв протекает очень медленно, можно сказать, что практически самоочищение почв не происходит, поэтому вредные веществ, внесенные в почву, в ней накапливаются, переходят в растения и движутся по трофическим цепям, конечным звеном которых часто является человек.

studfiles.net