ઘર દાંતની સારવાર સંક્ષિપ્તમાં પર્યાવરણનું ભારે ધાતુનું પ્રદૂષણ. હેવી મેટલ પ્રદૂષણ

દાંતની સારવાર

સંક્ષિપ્તમાં પર્યાવરણનું ભારે ધાતુનું પ્રદૂષણ. હેવી મેટલ પ્રદૂષણ

6. ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ

ભારે ધાતુઓ (પારો, સીસું, કેડમિયમ, જસત, તાંબુ, આર્સેનિક) સામાન્ય અને અત્યંત ઝેરી પ્રદૂષકો છે. તેઓ વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તેથી, સારવારના પગલાં હોવા છતાં, ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીમાં ભારે ધાતુના સંયોજનોની સામગ્રી ખૂબ ઊંચી છે. આ સંયોજનોનો મોટો સમૂહ વાતાવરણ દ્વારા સમુદ્રમાં પ્રવેશ કરે છે. દરિયાઈ બાયોસેનોસિસ માટે, સૌથી ખતરનાક પારો, સીસું અને કેડમિયમ છે. બુધ ખંડીય પ્રવાહ દ્વારા અને વાતાવરણ દ્વારા સમુદ્રમાં પરિવહન થાય છે. વાતાવરણીય ધૂળમાં લગભગ 12 હજાર ટન પારો હોય છે, જેમાંથી નોંધપાત્ર ભાગ એંથ્રોપોજેનિક મૂળનો છે. આ ધાતુના વાર્ષિક ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનનો અડધો ભાગ (910 હજાર ટન/વર્ષ) વિવિધ રીતે સમુદ્રમાં સમાપ્ત થાય છે. ઔદ્યોગિક પાણીથી પ્રદૂષિત વિસ્તારોમાં, દ્રાવણ અને સસ્પેન્ડેડ દ્રવ્યોમાં પારાની સાંદ્રતા ખૂબ વધી જાય છે. તે જ સમયે, કેટલાક બેક્ટેરિયા ક્લોરાઇડને અત્યંત ઝેરી મેથાઈલમરક્યુરીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. સીફૂડનું દૂષણ વારંવાર દરિયાકાંઠાની વસ્તીના પારાના ઝેર તરફ દોરી જાય છે. લીડ એ તમામ ઘટકોમાં જોવા મળતું લાક્ષણિક ટ્રેસ તત્વ છે પર્યાવરણ: ખડકોમાં, જમીનમાં, કુદરતી પાણીમાં, વાતાવરણમાં, જીવંત જીવોમાં.

ધાતુશાસ્ત્રીય ઉદ્યોગ સાહસો દ્વારા સીસા અને તેના સંયોજનો દ્વારા પર્યાવરણનું પ્રદૂષણ તેમની ઉત્પાદન પ્રવૃત્તિઓના વિશિષ્ટતાઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: સીસા અને તેના સંયોજનોનું સીધું ઉત્પાદન; અશુદ્ધતા તરીકે લીડ ધરાવતા અન્ય પ્રકારના કાચા માલમાંથી સીસાનું સંકળાયેલ નિષ્કર્ષણ; સીસાની અશુદ્ધિઓ વગેરેમાંથી પરિણામી ઉત્પાદનોનું શુદ્ધિકરણ.

1995 માં, ધાતુશાસ્ત્ર ઉદ્યોગમાંથી વાતાવરણમાં કુલ લીડ ઉત્સર્જનમાંથી (671 ટન), લગભગ 98.4% નોન-ફેરસ ધાતુશાસ્ત્ર સાહસોમાંથી આવ્યા હતા. દર વર્ષે 640 કિગ્રા સીસું ગંદા પાણી સાથે જળાશયોમાં છોડવામાં આવે છે, તેમાંથી 570 કિગ્રા (89%) બિન-ફેરસ ધાતુઓનું ઉત્પાદન કરતા સાહસોનું હતું. ફેરસ ધાતુશાસ્ત્ર સાહસોમાંથી પ્રમાણમાં નાના લીડ ઉત્સર્જન રશિયન ફેડરેશનકાચા માલમાં કોઈ નોંધપાત્ર લીડ સામગ્રીની ગેરહાજરી દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે, જોકે વિશ્વના ઘણા વિકસિત દેશોમાં અયસ્કના કાચા માલ અને ભંગારમાં સીસાની હાજરી બ્લાસ્ટ ફર્નેસ, ઓપન-હર્થ અને ઇલેક્ટ્રિક સ્મેલ્ટિંગ વિસ્તારોમાં ગંભીર પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ ઊભી કરે છે. .

વાતાવરણમાં ઉત્સર્જિત સીસાનો 99.86% 30 માંથી 11 નોન-ફેરસ ધાતુશાસ્ત્ર સાહસોમાંથી આવે છે, જેમાં 5 સાહસો દ્વારા ઉત્સર્જિત આ ધાતુના લગભગ 94%નો સમાવેશ થાય છે: Sredneuralsky Copper Smelter (291 t/year); JSC "Svyatogor" - Krasnouralsk copper smelter (170 ટન/વર્ષ); કિરોવગ્રાડ કોપર સ્મેલ્ટિંગ પ્લાન્ટ (114 ટી/વર્ષ); JSC Dalpolimetal (28 t/year); ઇલેક્ટ્રોઝિંક પ્લાન્ટ (16 ટન/વર્ષ).

લીડ રીલીઝ સ્ત્રોતોનું વિશ્લેષણ દર્શાવે છે:

તાંબા (સીસા ધરાવતા) કાચા માલના પ્રતિબિંબીત ગંધથી 57% સીસા વાતાવરણમાં મોટા પ્રમાણમાં ધૂળવાળુ વાયુઓ સાથે છોડવામાં આવે છે, જે આ તકનીકનો ઉપયોગ કરતા તમામ છોડમાં ધૂળની સફાઈ કર્યા વિના ચીમનીમાં મોકલવામાં આવે છે;

લીડની સામગ્રીથી સમૃદ્ધ સબલિમેટેડ ધૂળમાંથી શુદ્ધિકરણની ગેરહાજરી અથવા અપૂરતી ડિગ્રીને કારણે 37% લીડ પરબિડીયું વાયુઓ સાથે ઉત્સર્જિત થાય છે;

નોન-ફેરસ મેટલર્જી એન્ટરપ્રાઈઝમાં અસ્તિત્વમાં રહેલી ધૂળ એકત્ર કરવાની અપૂરતી કાર્યક્ષમતા એ નોંધપાત્ર પરિબળ છે.

જમીન, ઝીંક અને ફ્લોરિનને દૂષિત કરવાથી માત્ર સીધી ઝેરી અસરને કારણે જ નહીં, પણ જમીનમાં પોષક તત્વોના ગુણોત્તરમાં ફેરફાર કરીને પણ ઉપજમાં ઘટાડો થાય છે. દ્રાવ્ય સંયોજનો જમીનના દ્રાવણના નીચે તરફના પ્રવાહ સાથે જમીનની પ્રોફાઇલ સાથે આગળ વધે છે અને ભૂગર્ભજળમાં પ્રવેશી શકે છે. જમીનનું પ્રદૂષણ જમીનની રચનાને નષ્ટ કરે છે, જમીનની અભેદ્યતા ઘટાડે છે અને સૂક્ષ્મજીવોના વિકાસને અટકાવે છે, જમીનની એન્ઝાઈમેટિક પ્રવૃત્તિ ઘટાડે છે અને છોડની ઉપજ ઘટાડે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે ભારે ધાતુઓની ઝેરીતા વધે છે જ્યારે તેઓ જમીનમાં જીવંત જીવો પર એકસાથે કાર્ય કરે છે. ઝીંક અને કેડમિયમની સંયુક્ત અસર સુક્ષ્મસજીવો પર દરેક તત્વની અલગથી સમાન સાંદ્રતા કરતાં અનેક ગણી મજબૂત અવરોધક અસર ધરાવે છે. ભારે ધાતુઓ સામાન્ય રીતે બળતણના દહન ઉત્પાદનોમાં અને ધાતુશાસ્ત્રીય ઉદ્યોગમાંથી ઉત્સર્જન બંનેમાં વિવિધ સંયોજનોમાં જોવા મળતી હોવાથી, પ્રદૂષણના સ્ત્રોતોની આસપાસની પ્રકૃતિ પર તેમની અસર વ્યક્તિગત તત્વોની સાંદ્રતાના આધારે અપેક્ષા કરતાં વધુ મજબૂત છે.

સાહસોની નજીક, સાહસોના કુદરતી ફાયટોસેનોસિસ પ્રજાતિઓની રચનામાં વધુ વૈવિધ્યસભર બને છે, કારણ કે ઘણી પ્રજાતિઓ જમીનમાં ભારે ધાતુઓની વધેલી સાંદ્રતાનો સામનો કરી શકતી નથી. પ્રજાતિઓની સંખ્યા 2-3 સુધી ઘટાડી શકાય છે, અને કેટલીકવાર મોનોસેનોઝની રચના થઈ શકે છે. વન ફાયટોસેનોસિસમાં, લિકેન અને શેવાળ પ્રદૂષણને પ્રતિસાદ આપનારા પ્રથમ છે. વૃક્ષનું સ્તર સૌથી સ્થિર છે. જો કે, લાંબા સમય સુધી અથવા ઉચ્ચ-તીવ્રતાના સંપર્કમાં તે શુષ્ક-પ્રતિરોધક ઘટનાનું કારણ બને છે.

ભારે ધાતુઓ સાથે જમીનના દૂષણની તપાસ અભ્યાસ વિસ્તારોમાં માટીના નમૂના લેવાની સીધી પદ્ધતિઓ અને ભારે ધાતુઓની સામગ્રી માટે તેમના રાસાયણિક વિશ્લેષણ દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ હેતુઓ માટે સંખ્યાબંધ પરોક્ષ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવો પણ અસરકારક છે: ફાયટોજેનેસિસની સ્થિતિનું દ્રશ્ય મૂલ્યાંકન, છોડ, અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ અને સુક્ષ્મસજીવો વચ્ચે સૂચક પ્રજાતિઓના વિતરણ અને વર્તનનું વિશ્લેષણ.

જમીનના પ્રદૂષણની અવકાશી પેટર્નને ઓળખવા માટે, તુલનાત્મક ભૌગોલિક પદ્ધતિ અને જમીન સહિત બાયોજીઓસેનોસિસના માળખાકીય ઘટકોના મેપિંગની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આવા નકશા માત્ર ભારે ધાતુઓ અને જમીનના આવરણમાં અનુરૂપ ફેરફારો સાથે જમીનના દૂષણના સ્તરને જ નોંધતા નથી, પરંતુ કુદરતી વાતાવરણની સ્થિતિમાં ફેરફારોની આગાહી કરવાનું પણ શક્ય બનાવે છે.

ભારે ધાતુઓના ઝેરી સ્તરને શોધવું સરળ નથી. વિવિધ યાંત્રિક રચનાઓ અને કાર્બનિક પદાર્થોની સામગ્રી ધરાવતી જમીન માટે, આ સ્તર અલગ હશે. હાલમાં, સ્વચ્છતા સંસ્થાઓના કર્મચારીઓએ જમીનમાં ધાતુઓની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા નક્કી કરવાના પ્રયાસો કર્યા છે. ટેસ્ટ પ્લાન્ટ તરીકે જવ, ઓટ્સ અને બટાકાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. જ્યારે ઉપજમાં 5-10% ઘટાડો થાય ત્યારે ઝેરી સ્તર ગણવામાં આવતું હતું. પારાની સૂચિત મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા 25 મિલિગ્રામ/કિલો છે, આર્સેનિક 12-15 છે અને કેડમિયમ 20 મિલિગ્રામ/કિલો છે. છોડમાં સંખ્યાબંધ ભારે ધાતુઓની કેટલીક હાનિકારક સાંદ્રતા (જી/મિલિયન) સ્થાપિત કરવામાં આવી છે: સીસું - 10, પારો - 0.04, ક્રોમિયમ - 2, કેડમિયમ - 3, જસત અને મેંગેનીઝ - 300, તાંબુ - 150, કોબાલ્ટ - 5, મોલિબડેનમ અને નિકલ - 3, વેનેડિયમ - 2.

હેવી મેટલ પ્રદૂષણથી જમીનનું રક્ષણ સુધારેલ ઉત્પાદન પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1 ટન ક્લોરિન ઉત્પન્ન કરવા માટે, એક ટેક્નોલોજીને 45 કિગ્રા પારાની જરૂર પડે છે, જ્યારે બીજીને 14-18 કિગ્રાની જરૂર પડે છે. ભવિષ્યમાં, આ મૂલ્યને 0.1 કિલો સુધી ઘટાડવાનું શક્ય માનવામાં આવે છે. ભારે ધાતુના પ્રદૂષણથી જમીનને બચાવવા માટેની નવી વ્યૂહરચના પણ બંધ તકનીકી પ્રણાલીઓની રચના અને કચરા-મુક્ત ઉત્પાદનના સંગઠનનો સમાવેશ કરે છે.

7. ફેરસ ધાતુશાસ્ત્રમાંથી ઘન કચરાનું વર્ગીકરણ, તેમની લાક્ષણિકતાઓ

ઉત્પાદન કચરાનું વર્ગીકરણ વિવિધ માપદંડો અનુસાર શક્ય છે, જેમાંથી નીચેનાને મુખ્ય ગણી શકાય:

ઉદ્યોગ દ્વારા - ફેરસ અને નોન-ફેરસ ધાતુશાસ્ત્ર, ઓર અને કોલસાની ખાણકામ, તેલ અને ગેસ, વગેરે;

તબક્કાની રચના દ્વારા - નક્કર (ધૂળ, કાદવ, સ્લેગ), પ્રવાહી (ઉકેલ, પ્રવાહી મિશ્રણ, સસ્પેન્શન), વાયુયુક્ત (કાર્બન ઓક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ, સલ્ફર સંયોજનો, વગેરે);

ઉત્પાદન ચક્ર દ્વારા - કાચા માલના નિષ્કર્ષણમાં (ઓવરબર્ડન અને અંડાકાર ખડકો), સંવર્ધનમાં (ટેઇલિંગ્સ, કાદવ, કચરો), પાયરોમેટાલર્જીમાં (સ્લેગ, કાદવ, ધૂળ, વાયુઓ), હાઇડ્રોમેટલર્જીમાં (ઉકેલ, કાંપ, વાયુઓ).

બંધ ચક્ર (આયર્ન-સ્ટીલ-રોલ્ડ ઉત્પાદનો) સાથેના ધાતુશાસ્ત્રના પ્લાન્ટમાં, ઘન કચરો બે પ્રકારનો હોઈ શકે છે - ધૂળ અને સ્લેગ. ઘણી વાર ભીના ગેસ શુદ્ધિકરણનો ઉપયોગ થાય છે, પછી ધૂળને બદલે કચરો કાદવ છે. ફેરસ ધાતુશાસ્ત્ર માટે સૌથી મૂલ્યવાન લોખંડ ધરાવતો કચરો (ધૂળ, કાદવ, સ્કેલ) છે, જ્યારે સ્લેગનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે અન્ય ઉદ્યોગોમાં થાય છે.

મુખ્ય ધાતુશાસ્ત્રીય એકમોના સંચાલન દરમિયાન, વિવિધ તત્વોના ઓક્સાઇડનો સમાવેશ કરતી મોટી માત્રામાં દંડ ધૂળ રચાય છે. બાદમાં ગેસ ટ્રીટમેન્ટ સુવિધાઓ દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે અને પછી કાં તો તેને કાદવ સંગ્રહ ટાંકીમાં ખવડાવવામાં આવે છે અથવા આગળની પ્રક્રિયા માટે મોકલવામાં આવે છે.

કાદવને વિભાજિત કરી શકાય છે:

સિન્ટર છોડમાંથી કાદવ;

બ્લાસ્ટ ફર્નેસ કાદવ:

બ્લાસ્ટ ફર્નેસ ગેસ સફાઈ;

b) બ્લાસ્ટ ફર્નેસના બંકર રૂમ;

ઓપન-હર્થ ભઠ્ઠીઓના ગેસ શુદ્ધિકરણમાંથી કાદવ;

કન્વર્ટર ગેસ સફાઈ કાદવ;

ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓમાંથી ગેસ સફાઈ કાદવ.

સમૃદ્ધ (55-67%) - ઓપન-હર્થ ફર્નેસ અને કન્વર્ટરના ગેસ શુદ્ધિકરણમાંથી ધૂળ અને કાદવ;

b) પ્રમાણમાં સમૃદ્ધ (40-55%) - સિન્ટર બ્લાસ્ટ ફર્નેસના ઉત્પાદનમાંથી કાદવ અને ધૂળ;

c) ગરીબ (30-40%) - ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ ઉત્પાદનના ગેસ શુદ્ધિકરણમાંથી કાદવ અને ધૂળ.

કાદવની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ રાસાયણિક અને ગ્રાન્યુલોમેટ્રિક રચના છે, જો કે, નિકાલ માટે કાદવ તૈયાર કરતી વખતે, ઘનતા, ભેજ, ચોક્કસ ઉપજ વગેરે જેવા પરિમાણોને જાણવું જરૂરી છે. એ નોંધવું જોઈએ કે ધાતુશાસ્ત્રીય સાહસોની ધૂળ (કાદવ) રાસાયણિક રચનામાં એકબીજાથી અલગ છે, તેથી આ લાક્ષણિકતાઓ સરેરાશ સ્વરૂપમાં નીચે રજૂ કરવામાં આવી છે.

બ્લાસ્ટ ફર્નેસ ધૂળ સંગ્રહ ઉપકરણોમાંથી કાદવ તેમાંથી નીકળતા વાયુઓની સફાઈ દરમિયાન રચાય છે. રેડિયલ અથવા ટેન્જેન્શિયલ ડ્રાય ડસ્ટ કલેક્ટર્સ તેમની સામે સ્થાપિત થાય છે, જેમાં સૌથી મોટી ધૂળ પકડવામાં આવે છે, જે ચાર્જના ઘટક તરીકે સિન્ટર ઉત્પાદનમાં પાછી આવે છે. રાસાયણિક રચનામુખ્ય ઘટકો દ્વારા કાદવ, %: ફેટોટ 30-50 CaO 5.0-8.5; SiO2 6.0-12%; MgO 1.5-2.0; કોમ્યુન 0.2-0.9; કોમ્યુન 2.5-30; Al2O3 1.2-3.0; પી 0.015-0.05; Zn 0.05-5.3. તેમની ઘનતા 2.7-3.8 g/cm છે, ચોક્કસ ઉપજ સરેરાશ 2.75-3.84% છે. આ કાદવનો ઉપયોગ દર (વિવિધ સાહસો માટે) તદ્દન નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે - 0.1 થી 0.8 સુધી. આ એકદમ બારીક વિખેરાયેલી સામગ્રી છે: અપૂર્ણાંક >0.063 મીમી 10-13% સુધી, 0.016-0.032 મીમી 16 થી 50% અને 1%), જેને કાદવના પ્રારંભિક ડિઝિંકીકરણની જરૂર છે.

8. વિકાસની સંભાવનાઓ

નજીકના ભવિષ્યમાં, ધાતુશાસ્ત્રીય સંકુલની તકનીકી સ્થિતિમાં અને પર્યાવરણીય વ્યવસ્થાપન પ્રક્રિયાઓમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો થવા જોઈએ, જે ઘણી પર્યાવરણીય સમસ્યાઓને નોંધપાત્ર રીતે હલ કરશે. એકલા નોન-ફેરસ ધાતુશાસ્ત્રમાં, હાનિકારક પ્રદૂષક ઉત્સર્જનની માત્રામાં 12-15% ઘટાડો થવાની ધારણા છે, અને મોટા ભાગના સાહસો મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઉત્સર્જન ધોરણો હાંસલ કરશે. રશિયામાં ધાતુવિજ્ઞાન વિકાસ કાર્યક્રમ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ કાચા માલના ખાણકામના વિસ્તારોમાં ખાણકામની જગ્યાના બેકફિલિંગ સાથે ખાણકામ પ્રણાલીના ઉપયોગમાં 20% નો વધારો, તે શક્ય બનાવશે, સાથે ઓર માઇનિંગમાં તકનીકી સૂચકાંકો સુધારવાની ખાતરી કરવા માટે. ખાણકામની ફાળવણીમાં પૃથ્વીની સપાટીની સલામતી, અને ખૂબ ખર્ચાળ ધાતુઓ સહિત ફાસ્ટનિંગ માટેની સામગ્રીના વપરાશમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો.

પર્યાવરણીય સમસ્યાઓના નિરાકરણ માટે વિશાળ અનામત અને તકો કાચા માલની પ્રક્રિયાની જટિલતામાં, તેની રચના અને થાપણોમાં ઉપયોગી ઘટકોના સંપૂર્ણ ઉપયોગમાં રહેલી છે.

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ:

રાજ્ય અહેવાલ "2002 માં રશિયન ફેડરેશનના પર્યાવરણના રાજ્ય અને સંરક્ષણ પર" // રશિયન ફેડરેશનના કુદરતી સંસાધન મંત્રાલય, મોસ્કો, 2003.

સંદર્ભ પુસ્તક "ઔદ્યોગિક પ્રદૂષણથી વાતાવરણનું રક્ષણ" // S. Calvert અને G.M. દ્વારા સંપાદિત. Englund (અંગ્રેજીમાંથી અનુવાદ), મોસ્કો "મેટલર્જી", 1988

ભૂગોળ પર સંદર્ભ પુસ્તક "રશિયન અર્થતંત્રની ભૂગોળ", "ભૌતિક ભૂગોળ" // પાશકાંગ કે.વી.

ફેરસ ધાતુશાસ્ત્ર સાહસોના ઉત્પાદન અને આર્થિક પ્રવૃત્તિઓનું વિશ્લેષણ // યુઝોવ ઓ.વી., મોસ્કો "મેટલર્જી", 1980.

આજે માનવજાત માટે જાણીતા તમામ 104 રાસાયણિક તત્વોમાંથી 82 ધાતુઓ છે. તેઓ ઔદ્યોગિક, જૈવિક અને પર્યાવરણીય ક્ષેત્રોમાં લોકોના જીવનમાં એક અગ્રણી સ્થાન ધરાવે છે. આધુનિક વિજ્ઞાનધાતુઓને ભારે, હળવા અને ઉમદામાં વિભાજિત કરે છે. આ લેખમાં આપણે ભારે ધાતુઓની યાદી અને તેમની વિશેષતાઓ જોઈશું.

ભારે ધાતુઓનું નિર્ધારણ

શરૂઆતમાં, ભારે ધાતુઓને એવા પ્રતિનિધિઓ કહેવાનો રિવાજ હતો કે જેનું પરમાણુ દ્રવ્ય 50 થી ઉપર હોય. જો કે, આજે આ શબ્દનો ઉપયોગ રાસાયણિક દૃષ્ટિકોણથી નહીં, પરંતુ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ પરની તેમની અસરના આધારે થાય છે. આમ, ભારે ધાતુઓની સૂચિમાં તે ધાતુઓ અને ધાતુઓ (અર્ધ-ધાતુઓ)નો સમાવેશ થાય છે જે માનવ જીવમંડળ (માટી, પાણી) ના તત્વોને પ્રદૂષિત કરે છે. ચાલો તેમને જોઈએ.

ભારે ધાતુઓની યાદીમાં કેટલા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે?

આજે આ સૂચિમાં તત્વોની સંખ્યા પર કોઈ સર્વસંમતિ નથી, કારણ કે ધાતુઓને ભારે તરીકે વર્ગીકૃત કરવા માટે કોઈ સામાન્ય માપદંડ નથી. જો કે, ભારે ધાતુઓની સૂચિ તેના આધારે બનાવી શકાય છે વિવિધ ગુણધર્મોધાતુઓ અને તેમની લાક્ષણિકતાઓ. આમાં શામેલ છે:

અણુ વજન. આ માપદંડના આધારે, તેમાં 50 amu (g/mol) થી વધુ અણુ સમૂહ સાથે 40 થી વધુ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.
ઘનતા. આ માપદંડના આધારે, જે ધાતુઓની ઘનતા આયર્નની ઘનતા જેટલી હોય છે અથવા તેનાથી વધુ હોય છે તેને ભારે ગણવામાં આવે છે.
જૈવિક ઝેરી ભારે ધાતુઓને જોડે છે જે મનુષ્યો અને જીવંત જીવોના જીવનને નકારાત્મક અસર કરે છે. તેમની સૂચિમાં લગભગ 20 તત્વો છે.

માનવ શરીર પર અસર

આમાંના મોટાભાગના પદાર્થો તમામ જીવંત જીવો પર નકારાત્મક અસર કરે છે. તેમના નોંધપાત્ર અણુ સમૂહને લીધે, તેઓ નબળી રીતે પરિવહન થાય છે અને માનવ પેશીઓમાં એકઠા થાય છે, જે વિવિધ રોગોનું કારણ બને છે. આમ, માનવ શરીર માટે, કેડમિયમ, પારો અને સીસાને સૌથી ખતરનાક અને ભારે ધાતુઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

ઝેરી તત્વોની સૂચિને કહેવાતા મર્ટ્ઝ નિયમો અનુસાર જોખમની ડિગ્રી દ્વારા જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે, જે મુજબ સૌથી વધુ ઝેરી ધાતુઓમાં સૌથી નાની એક્સપોઝર રેન્જ હોય છે:

કેડમિયમ, પારો, થેલિયમ, સીસું, આર્સેનિક (સૌથી ખતરનાક ધાતુના ઝેરનું જૂથ, અતિશય સ્વીકાર્ય ધોરણોજે ગંભીર મનો-શારીરિક વિકૃતિઓ અને મૃત્યુ પણ તરફ દોરી શકે છે).
કોબાલ્ટ, ક્રોમિયમ, મોલીબ્ડેનમ, નિકલ, એન્ટિમોની, સ્કેન્ડિયમ, ઝીંક.
બેરિયમ, મેંગેનીઝ, સ્ટ્રોન્ટીયમ, વેનેડિયમ, ટંગસ્ટન

જો કે, આનો અર્થ એ નથી કે મર્ટ્ઝના નિયમો અનુસાર ઉપરોક્ત જૂથોમાંના કોઈપણ તત્વો માનવ શરીરમાં હાજર હોવા જોઈએ નહીં. તેનાથી વિપરીત, ભારે ધાતુઓની સૂચિમાં આ અને 20 થી વધુ અન્ય તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, જેનું એક નાનું એકાગ્રતા માત્ર માનવ જીવન માટે જોખમી નથી, પરંતુ મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં પણ જરૂરી છે, ખાસ કરીને આયર્ન, તાંબુ, કોબાલ્ટ, મોલીબ્ડેનમ અને તે પણ. ઝીંક

ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ

ભારે ધાતુઓ દ્વારા પ્રદૂષિત જીવમંડળના તત્વો માટી અને પાણી છે. મોટેભાગે, આ માટેના ગુનેગારો ધાતુશાસ્ત્રીય સાહસો છે જે પ્રકાશ અને ભારે ધાતુઓ પર પ્રક્રિયા કરે છે.

સૌથી સામાન્ય ઝેર છે: સીસું (ઓટોમોટિવ ઉત્પાદન), પારો (વિતરણનું ઉદાહરણ: રોજિંદા જીવનમાં તૂટેલા થર્મોમીટર્સ અને ફ્લોરોસન્ટ લાઇટિંગ ફિક્સર), કેડમિયમ (કચરો સળગાવવાના પરિણામે રચાય છે). વધુમાં, ઉત્પાદનમાં મોટાભાગની ફેક્ટરીઓ એક અથવા બીજા તત્વનો ઉપયોગ કરે છે જે ભારે તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. મેટલ જૂથ, જેની સૂચિ ઉપર આપવામાં આવી હતી, મોટાભાગે કચરાના સ્વરૂપમાં જળાશયોમાં પ્રવેશ કરે છે અને પછી મનુષ્ય સુધી પહોંચે છે.

ભારે ધાતુઓ સાથે પ્રકૃતિના પ્રદૂષણના માનવસર્જિત પરિબળો ઉપરાંત, ત્યાં કુદરતી પરિબળો પણ છે - આ જ્વાળામુખી ફાટી નીકળ્યા છે, જેમાંના લાવામાં કેડમિયમની વધેલી સામગ્રી મળી આવી હતી.

પ્રકૃતિમાં સૌથી વધુ ઝેરી ધાતુઓના વિતરણની સુવિધાઓ

પ્રકૃતિમાં બુધ પાણી અને હવામાં સૌથી વધુ સ્થાનિક છે. બુધ ઔદ્યોગિક ગટરમાંથી વિશ્વના મહાસાગરોના પાણીમાં પ્રવેશે છે, અને કોલસાના દહનના પરિણામે બનેલા પારાના વરાળ પણ જોવા મળે છે. ઝેરી સંયોજનો જીવંત જીવોમાં, ખાસ કરીને સીફૂડમાં એકઠા થાય છે.

લીડનું વિશાળ વિતરણ ક્ષેત્ર છે. તે પર્વતોમાં, જમીનમાં, પાણીમાં અને જીવંત જીવોમાં અને હવામાં પણ કારમાંથી નીકળતા વાયુઓના સ્વરૂપમાં એકઠા થાય છે. અલબત્ત, ઔદ્યોગિક કચરો અને બિન-રિસાયકલ કચરો (સંચયકર્તાઓ અને બેટરીઓ) ના સ્વરૂપમાં માનવશાસ્ત્રીય ક્રિયાના પરિણામે લીડ પણ પર્યાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે.

અને કેડમિયમ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના સ્ત્રોત પણ કુદરતી પરિબળો છે: તાંબાના અયસ્કનું હવામાન, માટીનું લીચિંગ, તેમજ જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિના પરિણામો.

ભારે ધાતુઓના ઉપયોગનો અવકાશ

ઝેરી હોવા છતાં, આધુનિક ઉદ્યોગ વિશાળ વિવિધતા બનાવે છે તંદુરસ્ત ઉત્પાદનો, ભારે એલોયની પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે જેમાં તાંબુ, જસત, સીસું, ટીન, નિકલ, ટાઇટેનિયમ, ઝિર્કોનિયમ, મોલીબ્ડેનમ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

કોપર એ અત્યંત પ્લાસ્ટિકની સામગ્રી છે જેમાંથી વિવિધ પ્રકારના વાયર, પાઇપ, રસોડાનાં વાસણો, ઘરેણાં, છત આવરણઅને ઘણું બધું. વધુમાં, તે મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ અને શિપબિલ્ડિંગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઝીંકમાં ઉચ્ચ કાટરોધક ગુણધર્મો છે, તેથી તેનો વ્યાપકપણે કોટિંગ મેટલ ઉત્પાદનો (કહેવાતા ગેલ્વેનાઇઝિંગ) માટે થાય છે. ઝિંક ઉત્પાદનો માટે અરજીના ક્ષેત્રો: બાંધકામ, મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ, પ્રિન્ટિંગ (પ્રિન્ટેડ સ્વરૂપોનું ઉત્પાદન), રોકેટ વિજ્ઞાન, રાસાયણિક ઉદ્યોગ (વાર્નિશ અને પેઇન્ટનું ઉત્પાદન) અને દવા પણ ( એન્ટિસેપ્ટિક્સઅને વગેરે).

લીડ સરળતાથી પીગળી જાય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ ઘણા ઉદ્યોગોમાં કાચા માલ તરીકે થાય છે: પેઇન્ટ અને વાર્નિશ, રાસાયણિક, ઓટોમોટિવ (બેટરીનો ભાગ), રેડિયો ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, મેડિકલ (એક્સ-રે પરીક્ષાઓ દરમિયાન દર્દીઓ માટે રક્ષણાત્મક એપ્રોનનું ઉત્પાદન).

જળ પ્રણાલીના ઇકોલોજિકલ મોનિટરિંગમાં ભારે ધાતુઓ

જળ પ્રણાલીના ઇકોલોજિકલ મોનિટરિંગમાં ભારે ધાતુઓ

એચ.એસ. બુડનીકોવ

પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના કેટલાક પાસાઓ, ખાસ કરીને ભારે ધાતુઓ દ્વારા સપાટીના પાણીના, આંતરશાખાકીય સ્તરે ચર્ચા કરવામાં આવે છે. જીવન ઘટકો તરીકે અને ઝેરી પદાર્થો તરીકે ધાતુઓની દ્વિ જૈવિક ભૂમિકા ચિહ્નિત થયેલ છે. પર્યાવરણીય સ્થિતિના નિયમિત મૂલ્યાંકન માટે વિશ્લેષણાત્મક કાર્ય જરૂરી છે.

જી.કે. બુડનીકોવ
કાઝાન સ્ટેટ યુનિવર્સિટી

વિવિધ ગુણવત્તા નિયંત્રણ સેવાઓ માટે સૌથી વધુ રસ ધરાવતા બાયોસ્ફિયર પ્રદૂષકોમાં, ધાતુઓ (મુખ્યત્વે ભારે, એટલે કે, 40 થી વધુ અણુ વજન ધરાવતી) સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. આ મોટે ભાગે તેમાંના ઘણાની જૈવિક પ્રવૃત્તિને કારણે છે. માનવ શરીર અને પ્રાણીઓ પર ધાતુઓની શારીરિક અસર અલગ હોય છે અને તે ધાતુની પ્રકૃતિ, કુદરતી વાતાવરણમાં તે કયા સંયોજનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે તેના પર તેમજ તેની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. ઘણી ભારે ધાતુઓ ઉચ્ચારણ જટિલ ગુણધર્મો દર્શાવે છે. આમ, જલીય માધ્યમોમાં, આ ધાતુઓના આયનો હાઇડ્રેટેડ હોય છે અને વિવિધ હાઇડ્રોક્સો સંકુલ બનાવવા માટે સક્ષમ હોય છે, જેની રચના દ્રાવણની એસિડિટી પર આધારિત છે. જો સોલ્યુશનમાં કોઈપણ આયન અથવા પરમાણુ હાજર હોય કાર્બનિક સંયોજનો, પછી આ ધાતુઓના આયનો વિવિધ બંધારણ અને સ્થિરતાના વિવિધ સંકુલ બનાવે છે. ભારે ધાતુઓમાં, કેટલીક મનુષ્યો અને અન્ય જીવંત જીવોના જીવન આધાર માટે અત્યંત જરૂરી છે અને કહેવાતા બાયોજેનિક તત્વોથી સંબંધિત છે. અન્ય લોકો વિપરીત અસરનું કારણ બને છે અને, જ્યારે તેઓ જીવંત જીવમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તેના ઝેર અથવા મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. આ ધાતુઓ ઝેનોબાયોટિક્સના વર્ગની છે, એટલે કે, જીવંત વસ્તુઓ માટે પરાયું. પર્યાવરણીય સંરક્ષણ નિષ્ણાતોએ ઝેરી ધાતુઓમાં અગ્રતા જૂથની ઓળખ કરી છે. તેમાં કેડમિયમ, તાંબુ, આર્સેનિક, નિકલ, પારો, સીસું, જસત અને ક્રોમિયમ માનવ અને પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્ય માટે સૌથી ખતરનાક છે. તેમાંથી પારો, સીસું અને કેડમિયમ સૌથી વધુ ઝેરી છે. ભારે ધાતુઓ સાથે બાયોસ્ફિયરના પ્રદૂષણના સંભવિત સ્ત્રોતોમાં ફેરસ અને નોન-ફેરસ ધાતુવિજ્ઞાનના સાહસો (વાતાવરણને પ્રદૂષિત કરતા એરોસોલ ઉત્સર્જન, સપાટીના પાણીને પ્રદૂષિત કરતા ઔદ્યોગિક પ્રવાહ), મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ (કોપર પ્લેટિંગના પ્લેટિંગ બાથ, નિકલ પ્લેટિંગ, ક્રોમ પ્લેટિંગ) નો સમાવેશ થાય છે. કેડમિયમ પ્લેટિંગ), બેટરી પ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટ્સ અને ઓટોમોબાઈલ ટ્રાન્સપોર્ટ.

ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના એન્થ્રોપોજેનિક સ્ત્રોતો ઉપરાંત, અન્ય કુદરતી સ્ત્રોતો છે, જેમ કે જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ: ભૂમધ્ય સમુદ્રમાં સિસિલી ટાપુ પર માઉન્ટ એટનાના વિસ્ફોટના ઉત્પાદનોમાં કેડમિયમ પ્રમાણમાં તાજેતરમાં મળી આવ્યું હતું. કેટલાક તળાવોની સપાટીના પાણીમાં ઝેરી ધાતુઓની સાંદ્રતામાં વધારો એસિડ વરસાદના પરિણામે થઈ શકે છે, જે આ તળાવો દ્વારા ધોવાઇ રહેલા ખનિજો અને ખડકોના વિસર્જન તરફ દોરી જાય છે. પ્રદૂષણના આ તમામ સ્ત્રોતો કુદરતી, કહેવાતા પૃષ્ઠભૂમિ સ્તરની તુલનામાં બાયોસ્ફિયર અથવા તેના ઘટકો (હવા, પાણી, માટી, જીવંત જીવો) માં ધાતુના પ્રદૂષકોની સામગ્રીમાં વધારો કરે છે. તેમ છતાં, ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, ઝેરી ધાતુઓનો પ્રવેશ એરોસોલ ટ્રાન્સફર દ્વારા પણ થઈ શકે છે, તેઓ મુખ્યત્વે પાણી દ્વારા જીવંત જીવતંત્રમાં પ્રવેશ કરે છે. એકવાર શરીરમાં, ઝેરી ધાતુઓ મોટાભાગે કોઈ નોંધપાત્ર પરિવર્તનમાંથી પસાર થતી નથી, જેમ કે કાર્બનિક ઝેરી પદાર્થો સાથે થાય છે, અને, બાયોકેમિકલ ચક્રમાં પ્રવેશ્યા પછી, તેઓ તેને અત્યંત ધીમેથી છોડી દે છે.

સપાટીના પાણીની ગુણવત્તા પર દેખરેખ રાખવા માટે, વિવિધ હાઇડ્રોબાયોલોજીકલ અવલોકન સેવાઓ બનાવવામાં આવી છે. તેઓ એન્થ્રોપોજેનિક પ્રભાવના પ્રભાવ હેઠળ જળચર ઇકોસિસ્ટમના પ્રદૂષણની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે. આવી ઇકોસિસ્ટમમાં માધ્યમ પોતે (પાણી) અને અન્ય ઘટકો (નીચેના કાંપ અને જીવંત જીવો - હાઇડ્રોબિયોન્ટ્સ) બંનેનો સમાવેશ થતો હોવાથી, ઇકોસિસ્ટમના વ્યક્તિગત ઘટકો વચ્ચે ભારે ધાતુઓના વિતરણ અંગેની માહિતી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ કિસ્સામાં વિશ્વસનીય ડેટા આધુનિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને મેળવી શકાય છે વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર, પૃષ્ઠભૂમિ સાંદ્રતાના સ્તરે ભારે ધાતુઓની સામગ્રી નક્કી કરવાની મંજૂરી આપે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓના વિકાસમાં પ્રગતિએ આવા ઉકેલો શક્ય બનાવ્યા છે વૈશ્વિક સમસ્યાઓમુખ્ય સ્ત્રોતો કેવી રીતે શોધી શકાય
બાયોસ્ફિયર પ્રદૂષણ, પ્રદૂષણની ગતિશીલતા અને પ્રદૂષકોના પરિવર્તન, તેમના સ્થાનાંતરણ અને સ્થળાંતરની સ્થાપના. તે જ સમયે, ભારે ધાતુઓને વિશ્લેષણના સૌથી મહત્વપૂર્ણ પદાર્થો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવી હતી. કુદરતી સામગ્રીમાં તેમની સામગ્રી વ્યાપકપણે બદલાઈ શકે છે, તેથી તેમના નિર્ધારણ માટેની પદ્ધતિઓએ સમસ્યાનું સમાધાન પ્રદાન કરવું આવશ્યક છે. ઘણા દેશોમાં વિશ્લેષણાત્મક વૈજ્ઞાનિકોના પ્રયત્નોના પરિણામે, પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે જે ફેમટોગ્રામ સ્તરે (10 - 15 ગ્રામ) અથવા વિશ્લેષણ કરેલ નમૂનાના જથ્થામાં એક (!) અણુની હાજરીમાં ભારે ધાતુઓ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. , ઉદાહરણ તરીકે, જીવંત કોષમાં નિકલ. માત્ર વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રીઓ જ નહીં, જીવવિજ્ઞાનીઓ અને ઇકોલોજિસ્ટ્સ (તેમની પ્રવૃત્તિઓ પરંપરાગત રીતે આ સમસ્યા સાથે સંબંધિત છે) ભારે ધાતુઓથી પર્યાવરણના રાસાયણિક પ્રદૂષણ દ્વારા રજૂ થતી જટિલ અને બહુપક્ષીય સમસ્યામાં વ્યાવસાયિક રસ દાખવી રહ્યા છે અને જે વિવિધ વિષયોને આવરી લે છે અને પહેલેથી જ સ્વતંત્ર બની ચૂક્યા છે. જ્ઞાનના આંતરશાખાકીય ક્ષેત્ર, પણ ડોકટરો. વૈજ્ઞાનિક અને લોકપ્રિય વિજ્ઞાન માહિતીના પ્રવાહમાં, તેમજ મીડિયામાં, માનવ સ્વાસ્થ્ય પર ભારે ધાતુઓના પ્રભાવ વિશેની સામગ્રી વધુને વધુ દેખાઈ રહી છે. આમ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, તેમના શરીરમાં સીસાની વધેલી સામગ્રીને કારણે બાળકોમાં આક્રમકતાના અભિવ્યક્તિ પર ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતું. ગ્રહના અન્ય પ્રદેશોમાં, ગુનાઓ અને આત્મહત્યાની સંખ્યામાં વધારો પણ પર્યાવરણમાં આ ઝેરી પદાર્થોની સામગ્રીમાં વધારો સાથે સંકળાયેલ છે. પર્યાવરણમાં, ખાસ કરીને સપાટીના પાણીમાં ભારે ધાતુઓના વિતરણની સમસ્યાના કેટલાક રાસાયણિક અને ઇકોલોજીકલ-રાસાયણિક પાસાઓની ચર્ચા કરવી રસપ્રદ છે.

ઘણા લાંબા સમયથી, એવી દ્રઢ માન્યતા હતી કે મહત્વપૂર્ણ જૈવિક કાર્યો માત્ર સોડિયમ, પોટેશિયમ, મેગ્નેશિયમ, આયર્ન અને કેલ્શિયમ દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે એકસાથે માનવ શરીરના તમામ ધાતુના અણુઓના લગભગ 99% પૂરા પાડે છે અને (આયર્ન સિવાય) પણ તેની સાથે સંકળાયેલા છે. મેક્રો તત્વોના જૂથમાં. સોડિયમ, પોટેશિયમ, મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમ નામની ચાર ધાતુઓના હાઇડ્રેટેડ પરમાણુ ઓસ્મોસિસ અને ચેતા સંકેતોના પ્રસારણની પ્રક્રિયામાં સામેલ છે અને હાડપિંજરના હાડકાની પેશીઓની મજબૂતાઈ પણ નક્કી કરે છે. આયર્ન એ હિમોગ્લોબિન પરમાણુનો એક ભાગ છે - વાતાવરણીય ઓક્સિજનને બાંધવામાં અને તેને અવયવો અને પેશીઓના કોષોમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં સામેલ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રોટીન, એટલે કે, શ્વસન પ્રક્રિયા દરમિયાન. સંક્રમણ તત્વોના કાર્યોમાં રસ, જે (લોખંડ સહિત) ભારે ધાતુઓ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને શરીરમાં ટ્રેસની માત્રામાં જોવા મળે છે, તે પ્રમાણમાં તાજેતરમાં દેખાય છે. વિજ્ઞાનની એક નવી શાખા ઉભરી આવી છે - બાયોઇનોર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્ર, જે વિવોમાં બાયોજેનિક તત્વોના સંયોજનોની રચના, ગુણધર્મો અને પ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરે છે. જીવંત શરીરમાં તેમની ઓછી સામગ્રીને લીધે, તેમને સૂક્ષ્મ તત્વો કહેવા લાગ્યા.

માનવીય મહત્વપૂર્ણ કાર્યોના અમલીકરણમાં સૂક્ષ્મ તત્વોનું મહત્વ પહેલાથી જ ઘણા તત્વો (મેંગેનીઝ, ઝીંક, મોલીબ્ડેનમ, ફ્લોરિન, આયોડિન અને સેલેનિયમ) માટે સાબિત થયું છે, અને અન્ય માટે (ક્રોમિયમ, નિકલ, વેનેડિયમ, ટીન, આર્સેનિક, સિલિકોન) તે છે. સંભવિત મુખ્ય માપદંડ કે જેના દ્વારા મેક્રો તત્વોને સૂક્ષ્મ તત્વોથી અલગ પાડવામાં આવે છે તે તત્વ માટે શરીરની જરૂરિયાત છે, જે દરરોજના mg/kg વજનમાં નિર્ધારિત થાય છે. આ તમામ સૂક્ષ્મ તત્વો શરીરમાં હાઇડ્રેટેડ આયનોના સ્વરૂપમાં અથવા લોખંડની જેમ સંકલન સંયોજનોના સ્વરૂપમાં કાર્ય કરે છે.

તે પણ જાણીતું છે કે માનવ શરીરમાં મોટાભાગની બિન-સંક્રમણ ધાતુઓ હોય છે, અને ટ્રેસ જથ્થામાં, ઉદાહરણ તરીકે: ડેન્ટલ ફિલિંગમાંથી પારો, સીસું, એન્ટિમોની અને અખબારો અને પુસ્તકોમાં શાહી છાપવાથી આર્સેનિક, રસોડામાંથી તાંબુ, ટીન, મેંગેનીઝ અને એલ્યુમિનિયમ. વાસણો જો કે, સૌ પ્રથમ, આ ધાતુઓને ધ્યાનમાં લેવામાં આવશે નહીં, પરંતુ મહત્વપૂર્ણ છે, એટલે કે, બાયોજેનિક. માનવ શરીર અને પ્રાણીઓમાં, જીવનની પ્રક્રિયામાં, ઘણી એન્ઝાઇમેટિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે, જે ખૂબ જ મજબૂત બંધનોના ભંગાણ સાથે થાય છે, એટલે કે, જે ફક્ત કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં પ્રયોગશાળા સેટિંગ્સમાં જ હાથ ધરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ સ્તરે. દબાણ અથવા તાપમાન.

જો કે ધાતુ ધરાવતા એન્ઝાઇમનો પરમાણુ હજારો ઉત્પ્રેરક ચક્રનો સામનો કરી શકે છે, જીવંત સજીવમાં થતી મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ કેટલાક ઉત્સેચકોના વિનાશ તરફ દોરી શકે છે અને શરીરમાંથી ધાતુઓની અનુરૂપ માત્રાને દૂર કરી શકે છે. તેથી, આ નુકસાનની ભરપાઈ કરવાની જરૂર છે, કારણ કે સૂક્ષ્મ તત્વોનો અભાવ શરીરના મહત્વપૂર્ણ કાર્યોમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જશે, જે વિવિધ રોગોમાં પરિણમી શકે છે. દાખલ કરેલ સૂક્ષ્મ તત્વોની માત્રાને આહાર દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે, અને જો જરૂરી હોય તો, ઉદાહરણ તરીકે, રોગને રોકવા માટે, ખાસ દવાઓ લઈને, સામાન્ય રીતે ખોરાકના ઉમેરણોના સ્વરૂપમાં ઉત્પન્ન થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અમે એથ્લેટ્સના પોષણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિટામિન્સ અને માઇક્રોએલિમેન્ટ્સના જાણીતા સંકુલને ટાંકી શકીએ છીએ અને વ્યાવસાયિક જૂથોઆત્યંતિક પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરવું.

એ નોંધવું જોઈએ કે કોઈપણ ધાતુના આયનો સાથેના પ્રોટીન અને અન્ય જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ રક્ત ઘટકોના રાસાયણિક બંધનોની મજબૂતાઈ એ સમયના નોંધપાત્ર ભાગ માટે પૂરતી છે જ્યારે ધાતુ પ્રોટીન, એમિનો સાથેના સંકુલના રૂપમાં શરીરમાં રહે છે. એસિડ અને અન્ય જૈવિક સક્રિય સંયોજનો. તેથી, જો વધારાની ધાતુઓ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, તો બાદમાં તેના કાર્યોમાં વિક્ષેપ, ઝેર અથવા મૃત્યુનું કારણ બની શકે છે. આવી અસરની ડિગ્રી માત્ર ચોક્કસ સ્તરથી વધુની સાંદ્રતા પર જ નહીં, પણ ધાતુની પ્રકૃતિ, મુખ્યત્વે તેની જટિલ ક્ષમતા પર પણ આધારિત છે. આમ, જો ઝેરી ધાતુની જટિલ-રચના કરવાની ક્ષમતા પૂરતી ઊંચી હોય, તો તે સ્પર્ધાત્મક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે સક્રિય કેન્દ્રમાંથી બાયોજેનિક ધાતુ ઉત્પ્રેરકને વિસ્થાપિત કરી શકે છે અથવા સંશ્લેષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનોની જબરજસ્ત બહુમતી સાથે જોડાઈ શકે છે. એક અથવા અન્ય મહત્વપૂર્ણ એન્ઝાઇમ.

એ પણ નોંધવું જોઈએ કે ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં કાર્બનિક એસિડ અને અન્ય દ્રાવ્ય રાસાયણિક સંયોજનોના ક્ષારના સ્વરૂપમાં સમાયેલ માત્ર ઉપલબ્ધ બાયોજેનિક તત્વો જૈવિક મૂલ્ય ધરાવે છે. ગુણવત્તા મૂલ્યાંકન સાહિત્યમાં ખાદ્ય ઉત્પાદનો, ફળો, શાકભાજી, માંસ, દૂધ વગેરેમાં અમુક સૂક્ષ્મ તત્વોની સામગ્રી વિશે માહિતી પ્રદાન કરે છે.

જો આ વિભાજન સજીવોના વિવિધ જૂથો પર લાગુ કરવામાં આવે તો મેક્રો અને સૂક્ષ્મ તત્વોની વિભાવનાઓ હંમેશા સ્પષ્ટ રીતે પારખી શકાતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, છોડ માટે મહત્વપૂર્ણ સૂક્ષ્મ તત્વોનો સમૂહ ઉચ્ચ પ્રાણીઓ કરતાં સ્પષ્ટપણે અલગ છે. જો કે, છોડને જમીનમાં સૂક્ષ્મ તત્વોના ચોક્કસ સ્તરની પણ જરૂર હોય છે, જે સામાન્ય રીતે કહેવાતા માઇક્રોફર્ટિલાઇઝર્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, જે આવશ્યકપણે બાયોજેનિક સૂક્ષ્મ તત્વોનો સમૂહ છે: ઝીંક, વેનેડિયમ, મોલિબ્ડેનમ, કોપર, કોબાલ્ટ, આયર્ન, મેંગેનીઝ.

વસવાટની ગુણવત્તાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ સૂચક એ સપાટીના પાણીની શુદ્ધતાની ડિગ્રી છે. એક ઝેરી ધાતુ, એકવાર જળાશય અથવા નદીમાં, આ જળચર ઇકોસિસ્ટમના ઘટકોમાં વહેંચવામાં આવે છે. જો કે, ધાતુની દરેક માત્રા આ સિસ્ટમના વિક્ષેપનું કારણ નથી. બાહ્ય ઝેરી અસરોનો પ્રતિકાર કરવા માટે ઇકોસિસ્ટમની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, તે ઇકોસિસ્ટમની બફર ક્ષમતા વિશે વાત કરવાનો રિવાજ છે. આમ, ભારે ધાતુઓના સંબંધમાં તાજા પાણીની ઇકોસિસ્ટમની બફર ક્ષમતાને ઝેરી ધાતુની આટલી માત્રા તરીકે સમજવામાં આવે છે, જેનો પુરવઠો અભ્યાસ હેઠળના સમગ્ર ઇકોસિસ્ટમની કુદરતી કામગીરીને નોંધપાત્ર રીતે વિક્ષેપિત કરતું નથી. આ કિસ્સામાં, ઝેરી ધાતુ પોતે નીચેના ઘટકોમાં વિતરિત થાય છે: 1) ઓગળેલા સ્વરૂપમાં મેટલ; 2) ફાયટોપ્લાંકટોન, એટલે કે, છોડના સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા શોષાયેલ અને સંચિત; 3) જળચર વાતાવરણમાંથી સસ્પેન્ડેડ કાર્બનિક અને ખનિજ કણોના અવક્ષેપના પરિણામે તળિયાના કાંપ દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે; 4) સપાટી પર શોષાય છે તળિયે કાંપદ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં જળચર વાતાવરણમાંથી સીધા; 5) સસ્પેન્ડેડ કણો પર શોષિત સ્વરૂપમાં સ્થિત છે. ફિગ માં. આકૃતિ 1 યોજનાકીય રીતે જળચર ઇકોસિસ્ટમમાં ઝેરી ધાતુઓ (M) નું વિતરણ દર્શાવે છે.

પાણીમાં ધાતુઓની ઘટનાના સ્વરૂપો હાઇડ્રોબિઓન્ટ્સ (ઉદાહરણ તરીકે, મોલસ્ક) દ્વારા પ્રભાવિત છે. આમ, સપાટીના પાણીમાં તાંબાની વર્તણૂકનો અભ્યાસ કરતી વખતે, તેની સાંદ્રતામાં મોસમી વધઘટ જોવા મળે છે: શિયાળામાં તે મહત્તમ હોય છે, અને ઉનાળામાં તે બાયોમાસની સક્રિય વૃદ્ધિને કારણે ઘટે છે. જ્યારે સસ્પેન્ડેડ કાર્બનિક કણો, જે કોપર આયનોને શોષવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, સ્થાયી થાય છે, ત્યારે બાદમાં નીચેના કાંપમાં જાય છે, જે અવલોકન અસર તરફ દોરી જાય છે. એ પણ નોંધવું જોઈએ કે આ પ્રક્રિયાની તીવ્રતા સસ્પેન્શનના સેડિમેન્ટેશનના દર પર આધારિત છે, એટલે કે, પરોક્ષ રીતે કોપર આયનોને શોષતા કણોના કદ અને ચાર્જ જેવા પરિબળો પર.

શોષણ અને અનુગામી અવક્ષેપને કારણે ધાતુઓના સંચય ઉપરાંત, અન્ય પ્રક્રિયાઓ સપાટીના પાણીમાં થાય છે જે આવા પ્રદૂષકોની ઝેરી અસરો સામે ઇકોસિસ્ટમના પ્રતિકારને પ્રતિબિંબિત કરે છે. તેમાંના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો દ્વારા જલીય વાતાવરણમાં મેટલ આયનોનું બંધન છે. આ કિસ્સામાં, પાણીમાં ઝેરી પદાર્થની કુલ સાંદ્રતા બદલાતી નથી. તેમ છતાં, તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે હાઇડ્રેટેડ ધાતુના આયનો સૌથી વધુ ઝેરી હોય છે, જ્યારે સંકુલમાં બંધાયેલા ઓછા જોખમી અથવા લગભગ હાનિકારક પણ હોય છે. વિશેષ અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે કુદરતી સપાટીના પાણીમાં ઝેરી ધાતુની કુલ સાંદ્રતા અને તેમની ઝેરીતા વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સંબંધ નથી.

કુદરતી સપાટીના પાણીમાં ઘણા કાર્બનિક પદાર્થો હોય છે, જેમાંથી 80% અત્યંત ઓક્સિડાઇઝ્ડ પોલિમર હોય છે જેમ કે હ્યુમિક પદાર્થો જે જમીનમાંથી પાણીમાં પ્રવેશ કરે છે. પાણીમાં દ્રાવ્ય બાકીના કાર્બનિક પદાર્થો સજીવોના કચરાના ઉત્પાદનો (પોલીપેપ્ટાઇડ્સ, પોલિસેકરાઇડ્સ, ફેટી એસિડ્સ અને એમિનો એસિડ) અથવા રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં સમાન એન્થ્રોપોજેનિક મૂળની અશુદ્ધિઓ છે. તે બધા, અલબત્ત, જળચર વાતાવરણમાં વિવિધ પરિવર્તનોમાંથી પસાર થાય છે. પરંતુ તે જ સમયે, તે બધા એક પ્રકારના જટિલ-રચના રીએજન્ટ્સ છે જે ધાતુના આયનોને સંકુલમાં બાંધે છે અને ત્યાં પાણીની ઝેરીતાને ઘટાડે છે.

ઝેરી ધાતુઓ એમ જે રીતે જળચર ઇકોસિસ્ટમમાં પ્રવેશ કરે છે અને તેમની ઘટનાના સ્વરૂપો એ માત્ર ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો અને સસ્પેન્ડેડ દ્રવ્યોની હાજરી જ નથી, પરંતુ હાઇડ્રોબિયોન્ટ્સની સંચિત ક્ષમતા તેમજ તમામ ઘટકો દ્વારા ધાતુના આયનોના શોષણની ગતિશાસ્ત્ર પણ છે. ઇકોસિસ્ટમના, ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે જટિલ રચના સહિત. આ બધું સપાટીના પાણીમાં બનતી પ્રક્રિયાઓની જટિલતા દર્શાવે છે જ્યારે ધાતુના પ્રદૂષકો તેમાં પ્રવેશ કરે છે. ફિગ માં. આકૃતિ 2 કુદરતી સપાટીના પાણીમાં ઝેરી ધાતુઓના વિતરણનો એક આકૃતિ દર્શાવે છે, જે વિવિધ સ્વરૂપોમાં તેમના બંધન માટેની રાસાયણિક અને ભૌતિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને સામાન્ય રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે. એ નોંધવું રસપ્રદ છે કે હ્યુમિક એસિડ્સ, સૂક્ષ્મજીવોના પ્રભાવ હેઠળ જમીનમાં છોડના અવશેષોના રૂપાંતરણ દરમિયાન રચાયેલા આ વિશિષ્ટ કુદરતી ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનો, દેખીતી રીતે ભારે ધાતુના આયનોને સ્થિર સંકુલમાં બાંધવામાં સૌથી વધુ સક્ષમ છે. આમ, સંબંધિત હ્યુમેટ્સના સ્થિરતા સ્થિરાંકો (હ્યુમિક એસિડ સાથે ભારે ધાતુના આયનોના સંકુલ) ધાતુની પ્રકૃતિના આધારે 10 5 –10 12 ની રેન્જમાં મૂલ્યો ધરાવે છે. હ્યુમેટ્સની સ્થિરતા જળચર વાતાવરણની એસિડિટી પર આધારિત છે.

કુદરતી પાણીમાં ધાતુઓના અસ્તિત્વના સ્વરૂપો નક્કી કરવાની સમસ્યાનું રાસાયણિક-વિશ્લેષણાત્મક પાસું લગભગ 20 વર્ષ પહેલાં ઘડવામાં આવ્યું હતું, તેમ છતાં, વિશ્લેષણની નવીનતમ પદ્ધતિઓના આગમન સાથે જ આ સમસ્યા ઉકેલ માટે સુલભ બની હતી. પહેલાં, પાણીમાં ભારે ધાતુની માત્ર એકંદર સામગ્રી નક્કી કરવામાં આવી હતી અને સસ્પેન્ડેડ અને ઓગળેલા સ્વરૂપો વચ્ચેનું વિતરણ સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. ધાતુઓથી દૂષિત પાણીની ગુણવત્તા MPC મૂલ્યો સાથે તેમની કુલ સામગ્રી પરના ડેટાની સરખામણીના આધારે નક્કી કરવામાં આવી હતી. હવે આવા મૂલ્યાંકનને અપૂર્ણ અને નિરાધાર માનવામાં આવે છે, કારણ કે ધાતુની જૈવિક અસર પાણીમાં તેની સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને આ, એક નિયમ તરીકે, વિવિધ ઘટકો (ફિગ. 2) સાથે સંકુલ છે. ઉપર નોંધ્યું છે તેમ, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે કુદરતી મૂળના કાર્બનિક સંયોજનો સાથે સંકુલ થાય છે, ત્યારે આ સંકુલ માત્ર ઓછા-ઝેરી જ નથી હોતા, પરંતુ ઘણીવાર જળચર જીવોના વિકાસ પર ઉત્તેજક અસર કરે છે, કારણ કે આ કિસ્સામાં તેઓ જૈવિક રીતે ઉપલબ્ધ બને છે. સજીવો માટે.

હાલના MPCs વિકસાવતી વખતે, જટિલ પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લેવામાં આવી ન હતી અને સજીવ પર ભારે ધાતુઓના અકાર્બનિક ક્ષારની અસરનું મૂલ્યાંકન કુદરતી મૂળના ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થોની ગેરહાજરીમાં શુદ્ધ જલીય દ્રાવણમાં કરવામાં આવ્યું હતું. કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, આવા મૂલ્યાંકન મુશ્કેલ અને ક્યારેક અશક્ય છે.

તેથી, જ્યારે ભારે ધાતુઓથી પ્રદૂષિત થાય છે ત્યારે પાણીની ઝેરીતા મુખ્યત્વે મેટલ એક્વા આયનો અથવા અકાર્બનિક આયનોવાળા સરળ સંકુલની સાંદ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. અન્ય જટિલ પદાર્થોની હાજરી, અને મુખ્યત્વે કાર્બનિક પદાર્થો, ઝેરીતાને ઘટાડે છે. તળિયાના કાંપમાં ઝેરી તત્ત્વોના સંચયની ઉપરોક્ત ઘટના પાણીની ગૌણ ઝેરનું કારણ બની શકે છે. ખરેખર, જો પ્રદૂષણના સ્ત્રોતને નાબૂદ કરવામાં આવે અને, જેમ તેઓ કહે છે, "પાણી સામાન્ય છે," તો પણ ભવિષ્યમાં તળિયાના કાંપમાંથી ધાતુનું પાણીમાં વિપરીત સ્થળાંતર શક્ય બને છે. તેથી જળ પ્રણાલીઓની સ્થિતિની આગાહી તેમના તમામ ઘટકોના વિશ્લેષણના ડેટા પર આધારિત હોવી જોઈએ, જે અમુક સમયાંતરે હાથ ધરવામાં આવે છે.

કાર્પેથિયનોના પ્રદેશોમાંના એકમાં સિનાબાર (પારા સલ્ફાઇડ) ના થાપણોની શોધ એ એક વિચિત્ર કેસ હતો. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ માટે, આ શોધ આશ્ચર્યજનક હતી. તે બહાર આવ્યું છે કે મધ્ય યુગમાં, નદીના ઉપરના ભાગમાં પર્વતોમાં સ્થિત ગામોમાં, પારોનો ઉપયોગ અમુક રોગોની સારવાર માટે વ્યવસ્થિત રીતે કરવામાં આવતો હતો. જેમ જેમ વર્ષો વીતતા ગયા તેમ તેમ નદીએ આ ધાતુને એકઠી કરી, તેને નીચેની તરફ લઈ જવી અને તેને તળિયાના કાંપના રૂપમાં એક કુદરતી જાળમાં એકઠું કર્યું. તેનું વધુ પરિવર્તન આખરે સિનાબાર દ્વારા પ્રાપ્ત થયું હતું. આ ઉદાહરણ બતાવે છે કે કુદરતમાં સતત ચળવળ, સ્થળાંતર અને એન્થ્રોપોજેનિક મૂળના ઝેરી પદાર્થોનું સંચય થાય છે, જ્યારે તેઓ વધુ સ્થિર સ્વરૂપોમાં રાસાયણિક રૂપાંતરને આધિન છે.

પ્રાધાન્યતા ધાતુના પ્રદૂષકોની સૂચિમાંથી, અમે પારો, સીસું અને કેડમિયમને માનવ અને પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્ય માટેના સૌથી મોટા જોખમ તરીકે ગણીએ છીએ.

બુધ.

પર્યાવરણમાં, પારો સાથે સંયોજનો વિવિધ ડિગ્રીઓધાતુનું ઓક્સિડેશન, એટલે કે, Hg(0), Hg(I), Hg(II), એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. સૌથી મોટો ખતરો કાર્બનિક, મુખ્યત્વે આલ્કિલ, સંયોજનો દ્વારા ઊભો થાય છે.

સપાટીના પાણીમાં ધાતુઓના અસ્તિત્વના સ્વરૂપો

ઘટાડો ઝેરી (97% સુધી) - મહાસાગરોના સપાટીના પાણી. માનવસર્જિત કારણોને લીધે લગભગ અડધો પારો કુદરતી વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે.

પર્યાવરણની એસિડિટી અને તેની ઓક્સિડેટીવ સંભવિતતા જળચર વાતાવરણમાં પારાના એક અથવા બીજા સ્વરૂપની હાજરીને અસર કરે છે. આમ, સારી રીતે વાયુયુક્ત જળાશયોમાં, Hg(II) સંયોજનો પ્રબળ છે. મર્ક્યુરી આયનો સરળતાથી પાણીમાં જોવા મળતા વિવિધ કાર્બનિક પદાર્થો સાથે સ્થિર સંકુલમાં જોડાય છે અને લિગાન્ડ્સ તરીકે કામ કરે છે. સલ્ફર ધરાવતા સંયોજનો સાથે ખાસ કરીને મજબૂત સંકુલ રચાય છે. પારો પાણીના સસ્પેન્ડેડ કણો પર સરળતાથી શોષાય છે. આ કિસ્સામાં, કહેવાતા એકાગ્રતા પરિબળ ક્યારેક 10 5 સુધી પહોંચે છે, એટલે કે, જળચર વાતાવરણમાં સંતુલન કરતાં એક લાખ ગણો વધુ પારો આ કણો પર કેન્દ્રિત છે. તે અનુસરે છે કે ધાતુનું ભાવિ નિલંબિત કણો દ્વારા વિભાજન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે અને ત્યારબાદ અવક્ષેપ દ્વારા, એટલે કે, આવશ્યકપણે પાણીની વ્યવસ્થામાંથી પારો દૂર કરવામાં આવશે, જેમ કે સિનાબાર થાપણોની રચનાના ઉદાહરણમાં પહેલેથી જ વર્ણવવામાં આવ્યું છે. કાર્પેથિયન પ્રદેશ. એ નોંધવું જોઈએ કે તળિયેના કાંપમાંથી પારાના શોષણ ધીમે ધીમે થાય છે, તેથી પ્રદૂષણના સ્ત્રોતને ઓળખી કાઢવામાં આવ્યા પછી સપાટીના પાણીના પુનઃ દૂષિત થવાથી ગતિશાસ્ત્રને પણ અવરોધે છે. જલીય માધ્યમોમાં, પારો R–Hg–X અને R–Hg–R પ્રકારના ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજનો બનાવે છે, જ્યાં R એ મિથાઈલ અથવા એથિલ રેડિકલ છે. એન્થ્રોપોજેનિક સ્ત્રોતોમાંથી, પારો મુખ્યત્વે મેટાલિક પારો, Hg(II) આયનો અને ફેનિલમર્ક્યુરિક એસિટેટના સ્વરૂપમાં જળચર પ્રણાલીઓમાં પ્રવેશે છે. માછલીમાં જોવા મળતા પારાના મુખ્ય સ્વરૂપમાં મિથાઈલમરક્યુરી છે, જે સૂક્ષ્મજીવોમાંથી ઉત્સેચકો દ્વારા જૈવિક રીતે રચાય છે. અપ્રદૂષિત સપાટીના પાણીમાં, પારાની સામગ્રી 0.2-0.1 μg/l સુધીની હોય છે, દરિયાના પાણીમાં તે ત્રણ ગણી ઓછી હોય છે. જળચર છોડ પારો શોષી લે છે. કાર્બનિક સંયોજનો R–Hg–R" દરિયાઈ પ્લાન્કટોન કરતાં તાજા પાણીના પ્લાન્કટોનમાં વધુ સાંદ્રતામાં જોવા મળે છે. કાર્બનિક પારાના સંયોજનો શરીરમાંથી અકાર્બનિક કરતાં વધુ ધીમેથી વિસર્જન થાય છે. આ ઝેરી પદાર્થની મહત્તમ સામગ્રી માટે હાલનું ધોરણ (0.5 μg/kg) )નો ઉપયોગ ગુણવત્તા નિયંત્રણ ખાદ્ય ઉત્પાદનો માટે થાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે પારો મેથાઈલેડ સંયોજનોના રૂપમાં હાજર છે, જો તેઓ માનવ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, તો મિનિમાટા રોગ થઈ શકે છે.

લીડ.

આ ઝેરી પદાર્થના કુલ જથ્થાનો અડધો ભાગ સીસાવાળા ગેસોલિનને બાળવાના પરિણામે પર્યાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે. જળચર પ્રણાલીઓમાં, લીડ મુખ્યત્વે સસ્પેન્ડેડ કણો સાથે શોષણ દ્વારા અથવા હ્યુમિક એસિડ સાથે દ્રાવ્ય સંકુલના સ્વરૂપમાં હોય છે. જ્યારે બાયોમિથિલેટેડ થાય છે, જેમ કે પારાની જેમ, લીડ આખરે ટેટ્રામેથાઈલ લીડ બનાવે છે. જમીનના અપ્રદૂષિત સપાટીના પાણીમાં, સીસાનું પ્રમાણ સામાન્ય રીતે 3 µg/l કરતાં વધુ હોતું નથી. ઔદ્યોગિક પ્રદેશોમાં નદીઓમાં સીસાનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. બરફ આ ઝેરી પદાર્થને નોંધપાત્ર હદ સુધી એકઠા કરી શકે છે: નજીકમાં મુખ્ય શહેરોતેની સામગ્રી લગભગ 1 મિલિયન μg/L સુધી પહોંચી શકે છે, અને તેમાંથી અમુક અંતરે ~ 1–100 μg/L.

જળચર છોડ સીસા સારી રીતે એકઠા કરે છે, પરંતુ જુદી જુદી રીતે. કેટલીકવાર ફાયટોપ્લાંકટોન તેને પારાની જેમ 10 5 સુધીના સાંદ્રતા પરિબળ સાથે જાળવી રાખે છે. સીસું માછલીમાં થોડું એકઠું થાય છે, તેથી તે ટ્રોફિક સાંકળની આ કડીમાં મનુષ્યો માટે પ્રમાણમાં ઓછું જોખમી છે. સામાન્ય પાણીની સ્થિતિમાં માછલીઓમાં મેથાઈલેડ સંયોજનો પ્રમાણમાં ભાગ્યે જ જોવા મળે છે. ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જનવાળા પ્રદેશોમાં, માછલીની પેશીઓમાં ટેટ્રામેથાઈલ લીડનું સંચય અસરકારક રીતે અને ઝડપથી થાય છે - તીવ્ર અને ક્રોનિક એક્સપોઝરલીડ 0.1-0.5 μg/l ના દૂષણ સ્તરે થાય છે. માનવ શરીરમાં, લીડ હાડપિંજરમાં એકઠા થઈ શકે છે, કેલ્શિયમને બદલી શકે છે.

કેડમિયમ.

આ ધાતુના રાસાયણિક ગુણધર્મો ઝીંક જેવા જ છે. તે મેટલ-સમાવતી ઉત્સેચકોના સક્રિય કેન્દ્રોમાં બાદમાં બદલી શકે છે, જે એન્ઝાઇમેટિક પ્રક્રિયાઓની કામગીરીમાં તીવ્ર વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે. અયસ્કના થાપણોમાં, કેડમિયમ સામાન્ય રીતે ઝીંક સાથે હાજર હોય છે. જલીય પ્રણાલીઓમાં, કેડમિયમ ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે જોડાય છે, ખાસ કરીને જો સલ્ફાઇડ્રિલ એસએચ જૂથો તેમની રચનામાં હાજર હોય. કેડમિયમ એમિનો એસિડ, પોલિસેકરાઇડ્સ અને હ્યુમિક એસિડ્સ સાથે સંકુલ પણ બનાવે છે. તેમ છતાં, એવું માનવામાં આવે છે કે કેડમિયમને બાંધવા માટે સક્ષમ આ લિગાન્ડ્સની ઉચ્ચ સાંદ્રતાની માત્ર હાજરી જ મુક્ત કેડમિયમ એક્વા આયનોની સાંદ્રતાને જીવંત જીવો માટે સલામત સ્તર સુધી ઘટાડવા માટે પૂરતી નથી. તળિયાના કાંપ દ્વારા કેડમિયમ આયનોનું શોષણ માધ્યમની એસિડિટી પર ખૂબ આધાર રાખે છે. તટસ્થ જલીય વાતાવરણમાં, મુક્ત કેડમિયમ આયન તળિયાના કાંપના કણો દ્વારા લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષાય છે.

માત્ર થોડા વર્ષો પહેલા પર્યાવરણમાં પ્રવેશતા કેડમિયમના ઘણા સ્ત્રોત હતા. તેની ઉચ્ચ ઝેરીતા સાબિત થયા પછી, તેમની સંખ્યામાં તીવ્ર ઘટાડો થયો (ઓછામાં ઓછા ઔદ્યોગિક દેશોમાં). હવે આ ઝેરી પદાર્થ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનો મુખ્ય સ્ત્રોત નિકલ-કેડમિયમ બેટરીઓના દફન સ્થળો છે. પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, માઉન્ટ એટના ફાટી નીકળવાના ઉત્પાદનોમાં કેડમિયમ મળી આવ્યું હતું. વરસાદી પાણીમાં કેડમિયમ સાંદ્રતા 50 µg/l કરતાં વધી શકે છે.

તાજા પાણીના જળાશયો અને નદીઓમાં, કેડમિયમનું પ્રમાણ 20-400 ng/l છે. સમુદ્રમાં તેની સૌથી ઓછી સામગ્રી પ્રશાંત મહાસાગરમાં, જાપાની ટાપુઓની પૂર્વમાં (8-5500 મીટરની ઊંડાઈએ ∼ 0.8–9.6 ng/L) નોંધવામાં આવી હતી. આ ધાતુ જળચર છોડમાં અને માછલીના આંતરિક અવયવોના પેશીઓમાં (પરંતુ હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં નહીં) એકઠા થાય છે.

કેડમિયમ સામાન્ય રીતે મિથાઈલમરક્યુરી કરતાં છોડ માટે ઓછું ઝેરી હોય છે અને તે લીડની ઝેરીતામાં તુલનાત્મક હોય છે. ∼ 0.2-1 mg/l ની કેડમિયમ સામગ્રી પર, પ્રકાશસંશ્લેષણ અને છોડની વૃદ્ધિ ધીમી પડે છે. નીચેની નોંધાયેલ અસર રસપ્રદ છે: ઝીંકની ચોક્કસ માત્રાની હાજરીમાં કેડમિયમની ઝેરીતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થાય છે, જે ફરી એક વાર એવી ધારણાની પુષ્ટિ કરે છે કે આ ધાતુઓના આયનો શરીરમાં એન્ઝાઈમેટિક પ્રક્રિયામાં ભાગ લેવા માટે સ્પર્ધા કરી શકે છે.

તાજા પાણીની માછલીઓ માટે કેડમિયમ માટે તીવ્ર ઝેરી સીમા 0.09 થી 105 μg/L સુધી બદલાય છે. પાણીની કઠિનતા વધવાથી કેડમિયમ ઝેરથી શરીરના રક્ષણની ડિગ્રી વધે છે. કેડમિયમ ધરાવતા લોકોના ગંભીર ઝેરના જાણીતા કિસ્સાઓ છે જે ટ્રોફિક સાંકળો (ઇટાઇ-ઇટાઇ રોગ) દ્વારા શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે. કેડમિયમ શરીરમાંથી અંદરથી બહાર નીકળી જાય છે લાંબી અવધિ(લગભગ 30 વર્ષ જૂનું).

બાયોસ્ફિયરને વિશ્લેષણના સામાન્યકૃત પદાર્થ તરીકે ગણી શકાય. વ્યવહારમાં, વિજ્ઞાનના ચોક્કસ ક્ષેત્રના નિષ્ણાત તેના કોઈપણ ઘટકો સાથે વ્યવહાર કરે છે. જો કે, દરેક ચોક્કસ ઑબ્જેક્ટ સતત ગતિશીલતામાં છે, અન્ય ઑબ્જેક્ટ્સ સાથે પરસ્પર જોડાણમાં છે અને તેથી માત્ર તેની રચના જ નહીં, પણ તેના ગુણધર્મો પણ બદલાય છે. કેટલીકવાર આ ફેરફારો નાના હોય છે, જેથી તેઓ નોંધી શકાય, તે ચોક્કસ સમય લે છે જે દરમિયાન આ ફેરફારો થશે. જો કે, ઉપયોગમાં લેવાતી અવલોકન પદ્ધતિઓ, એટલે કે બાયોમોનિટરિંગ, સંવેદનશીલ અને સચોટ બંને હોવી જોઈએ. વિશ્લેષણના હેતુ તરીકે પર્યાવરણની જટિલતા અને તેની પરિવર્તનશીલતા સમયાંતરે ડેટાની સમીક્ષા કરવા અને નિર્ધારણ પદ્ધતિઓ અને વિશ્લેષણના વ્યક્તિગત તબક્કા બંનેને સુધારવા માટે જરૂરી બનાવે છે. તાજેતરમાં, પર્યાવરણમાં પારો અને તાંબાના વ્યાપ પરના ડેટાના સંબંધમાં આવા સંશોધન હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. તે બહાર આવ્યું છે કે નમૂના, પસંદગી અને નમૂનાની તૈયારીના અગાઉના તબક્કાઓ પૂરતા પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ ન હતા અને તેમાં વ્યવસ્થિત ભૂલનો સમાવેશ થાય છે. તેનું એકાઉન્ટિંગ આખરે એ હકીકત તરફ દોરી ગયું કે વ્યક્તિગત પર્યાવરણીય પદાર્થોમાં પારાની સામગ્રી પરના ડેટાને કેટલીકવાર તીવ્રતાના ક્રમ દ્વારા વધુ પડતો અંદાજ આપવામાં આવતો હતો. 2025 સુધીના સમયગાળા માટે વાતાવરણીય ઉત્સર્જનમાં પારાની સામગ્રીની આગાહી આ ઝેરી પદાર્થની માત્રામાં બમણી થવાની ધારણા હોવા છતાં, તે હવે સ્થાપિત થયું છે કે વાસ્તવમાં તેની સાંદ્રતા લગભગ નીચી તીવ્રતાનો ક્રમ છે. સમાન જટિલ વિશ્લેષણડેટા પણ તાંબાની સામગ્રીનો અંદાજ લગાવે તેવી અપેક્ષા છે. પ્રદૂષકો તરીકે ધાતુઓના વિતરણ વિશેની માહિતી મુખ્યત્વે પર્યાવરણીય વિશ્લેષકો દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, જેઓ પ્રાથમિક માહિતી મેળવે છે, જોકે વિજ્ઞાનના સંબંધિત ક્ષેત્રોના નિષ્ણાતો પર્યાવરણીય સંરક્ષણની સમસ્યાને ઉકેલવામાં ભાગ લે છે. ઉચ્ચ શિક્ષણના આધુનિક સુધારાની દિશાઓમાંની એક વિજ્ઞાનમાં ઉચ્ચ લાયકાત ધરાવતા નિષ્ણાતોની તાલીમ છે
રસાયણશાસ્ત્ર, જીવવિજ્ઞાન, ભૌતિકશાસ્ત્ર, ઇકોલોજીના સંબંધિત ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક જ્ઞાન ધરાવતા પરીક્ષકો, જટિલ અને મહત્વપૂર્ણ સમસ્યાઓ હલ કરવામાં સક્ષમ છે, જેમાંથી કેટલાકને આ લેખમાં સ્પર્શવામાં આવ્યા છે.

1. મિર્કિન બી.એમ., નૌમોવા એલ.જી. રશિયાની ઇકોલોજી. એમ.: 1995. 232 પૃષ્ઠ.

2. નિકાનોરોવ એ.એમ., ઝુલિડોવ એ.વી. તાજા પાણીની ઇકોસિસ્ટમ્સમાં ધાતુઓનું બાયોમોનિટરિંગ. સેન્ટ પીટર્સબર્ગ: ગિડ્રોમેટિઓઇઝડટ, 1991. 312 પૃષ્ઠ.

3. મૂર જે., રામામૂર્તિ એસ. કુદરતી પાણીમાં ભારે ધાતુઓ. એમ.: મીર, 1987. 286 પૃષ્ઠ.

4. વિલિયમ્સ ડી. જીવનની ધાતુઓ. એમ.: મીર, 1975. 236 પૃષ્ઠ.

5. છેલ્લા 5-10 વર્ષોમાં યુએસએસઆર (રશિયા) માં કુદરતી અને ગંદા પાણીના વિશ્લેષણ પર પરિષદોની સામગ્રી.

6. શુસ્ટોવ એસ.બી., શુસ્ટોવા એલ.વી. ઇકોલોજીના રાસાયણિક પાયા. એમ.: શિક્ષણ, 1995. 240 પૃષ્ઠ.

7. Maistrenko V.N., Khamitov R.Z., Budnikov G.K. સુપરટોક્સિકન્ટ્સનું ઇકોલોજીકલ મોનિટરિંગ. એમ.: ખીમિયા, 1996. 320 પૃષ્ઠ.

જર્મન કોન્સ્ટેન્ટિનોવિચ બુડનીકોવ, કેમિકલ સાયન્સના ડોક્ટર, કાઝાન સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર વિભાગના પ્રોફેસર, રશિયન ફેડરેશનની એકેડેમી ઓફ નેચરલ સાયન્સિસ અને રશિયન ઇકોલોજીકલ એકેડેમીના અનુરૂપ સભ્ય, ઉચ્ચ શિક્ષણ વિજ્ઞાનની આંતરરાષ્ટ્રીય એકેડેમીના વિદ્વાન.

વૈજ્ઞાનિક રુચિઓનું ક્ષેત્ર: ઇલેક્ટ્રોએનાલિટીકલ કેમિસ્ટ્રી, રાસાયણિક રીતે સંશોધિત ઇલેક્ટ્રોડ્સ, પર્યાવરણીય-વિશ્લેષણાત્મક નિયંત્રણ માટે બાયોસેન્સર્સ. 550 થી વધુ પ્રકાશનોના લેખક, જેમાંથી ઇલેક્ટ્રોએનાલિટિક્સ અને વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની સમસ્યાઓ પર 12 પુસ્તકો.

નોલેજ બેઝમાં તમારું સારું કામ મોકલો સરળ છે. નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો

વિદ્યાર્થીઓ, સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ, યુવા વૈજ્ઞાનિકો કે જેઓ તેમના અભ્યાસ અને કાર્યમાં જ્ઞાન આધારનો ઉપયોગ કરે છે તેઓ તમારા ખૂબ આભારી રહેશે.

પર પોસ્ટ કરવામાં આવ્યું http://www.allbest.ru/

બેલારુસ પ્રજાસત્તાકના શિક્ષણ મંત્રાલય

શૈક્ષણિક સંસ્થા

"ગોમેલ સ્ટેટ યુનિવર્સિટીનું નામ ફ્રાન્સિસ સ્કેરીનાના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું"

બાયોલોજી ફેકલ્ટી

રસાયણશાસ્ત્ર વિભાગ

કોર્સ પ્રોજેક્ટ

વિષય પર: ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણની સમસ્યાઓ

જૂથ BI-21 ના વિદ્યાર્થી ચેમ્બરજેનોવા જી.આર.

ગોમેલ 2015

સામગ્રીએNIE

પરિચય

બાયોસ્ફિયરમાં ભારે ધાતુઓ

કુદરતી પાણીમાં ઝેરી પદાર્થો તરીકે ભારે ધાતુઓ

જમીનમાં ભારે ધાતુઓ

માટીના માઇક્રોબાયલ ખર્ચ પર ભારે ધાતુઓની અસર

છોડમાં ભારે ધાતુઓ

ઉચ્ચ જળચર છોડનો ઉપયોગ કરીને આલ્કલી અને ભારે ધાતુઓમાંથી જળાશયોનું શુદ્ધિકરણ

નિષ્કર્ષ

પરિચય

ભારે ધાતુઓમાં, કેટલીક મનુષ્યો અને અન્ય જીવંત જીવોના જીવન આધાર માટે અત્યંત જરૂરી છે અને કહેવાતા બાયોજેનિક તત્વોથી સંબંધિત છે. અન્ય લોકો વિપરીત અસરનું કારણ બને છે અને, જ્યારે તેઓ જીવંત જીવમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તેના ઝેર અથવા મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. આ ધાતુઓ ઝેનોબાયોટિક્સના વર્ગની છે, એટલે કે, જીવંત વસ્તુઓ માટે પરાયું. પર્યાવરણીય સંરક્ષણ નિષ્ણાતોએ ઝેરી ધાતુઓમાં અગ્રતા જૂથની ઓળખ કરી છે. તેમાં કેડમિયમ, તાંબુ, આર્સેનિક, નિકલ, પારો, સીસું, જસત અને ક્રોમિયમ માનવ અને પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્ય માટે સૌથી ખતરનાક છે. તેમાંથી પારો, સીસું અને કેડમિયમ સૌથી વધુ ઝેરી છે.

ભારે ધાતુઓ સાથે બાયોસ્ફિયરના પ્રદૂષણના સંભવિત સ્ત્રોતોમાં ફેરસ અને નોન-ફેરસ ધાતુવિજ્ઞાનના સાહસો (વાતાવરણને પ્રદૂષિત કરતા એરોસોલ ઉત્સર્જન, સપાટીના પાણીને પ્રદૂષિત કરતા ઔદ્યોગિક પ્રવાહ), મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ (કોપર પ્લેટિંગના પ્લેટિંગ બાથ, નિકલ પ્લેટિંગ, ક્રોમ પ્લેટિંગ) નો સમાવેશ થાય છે. કેડમિયમ પ્લેટિંગ), બેટરી પ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટ્સ અને ઓટોમોબાઈલ ટ્રાન્સપોર્ટ.

તેમ છતાં, ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, ઝેરી ધાતુઓનો પ્રવેશ એરોસોલ ટ્રાન્સફર દ્વારા પણ થઈ શકે છે, તેઓ મુખ્યત્વે પાણી દ્વારા જીવંત જીવતંત્રમાં પ્રવેશ કરે છે. એકવાર શરીરમાં, ઝેરી ધાતુઓ મોટાભાગે કોઈ નોંધપાત્ર પરિવર્તનમાંથી પસાર થતી નથી, જેમ કે કાર્બનિક ઝેરી પદાર્થો સાથે થાય છે, અને, બાયોકેમિકલ ચક્રમાં પ્રવેશ્યા પછી, તેઓ તેને અત્યંત ધીમેથી છોડી દે છે.

સપાટીના પાણીની ગુણવત્તા પર દેખરેખ રાખવા માટે, વિવિધ હાઇડ્રોબાયોલોજીકલ અવલોકન સેવાઓ બનાવવામાં આવી છે. તેઓ એન્થ્રોપોજેનિક પ્રભાવના પ્રભાવ હેઠળ જળચર ઇકોસિસ્ટમના પ્રદૂષણની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે. આવી ઇકોસિસ્ટમમાં પર્યાવરણ (પાણી) અને અન્ય ઘટકો (નીચેના કાંપ અને જીવંત જીવો - હાઇડ્રોબિયોન્ટ્સ) બંનેનો સમાવેશ થતો હોવાથી, ઇકોસિસ્ટમના વ્યક્તિગત ઘટકો વચ્ચે ભારે ધાતુઓના વિતરણ અંગેની માહિતી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ કિસ્સામાં વિશ્વસનીય ડેટા વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રની આધુનિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને મેળવી શકાય છે, જે પૃષ્ઠભૂમિ સાંદ્રતાના સ્તરે ભારે ધાતુઓની સામગ્રી નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓના વિકાસમાં પ્રગતિએ બાયોસ્ફિયરમાં પ્રદૂષણના મુખ્ય સ્ત્રોતોને ઓળખવા, પ્રદૂષણની ગતિશીલતા અને પ્રદૂષકોના પરિવર્તન, તેમના સ્થાનાંતરણ અને સ્થળાંતર જેવી વૈશ્વિક સમસ્યાઓનું નિરાકરણ શક્ય બનાવ્યું છે. તે જ સમયે, ભારે ધાતુઓને વિશ્લેષણના સૌથી મહત્વપૂર્ણ પદાર્થો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવી હતી. કુદરતી સામગ્રીમાં તેમની સામગ્રી વ્યાપકપણે બદલાઈ શકે છે, તેથી તેમના નિર્ધારણ માટેની પદ્ધતિઓએ સમસ્યાનું સમાધાન પ્રદાન કરવું આવશ્યક છે. ઘણા દેશોમાં વિશ્લેષણાત્મક વૈજ્ઞાનિકોના પ્રયત્નોના પરિણામે, પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે જે ફેમટોગ્રામ સ્તરે (10-15 ગ્રામ) અથવા વિશ્લેષણ કરેલ નમૂનાના જથ્થામાં એક (!) અણુની હાજરીમાં ભારે ધાતુઓ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. , ઉદાહરણ તરીકે, જીવંત કોષમાં નિકલ.

માત્ર વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રીઓ જ નહીં, જીવવિજ્ઞાનીઓ અને ઇકોલોજિસ્ટ્સ (તેમની પ્રવૃત્તિઓ પરંપરાગત રીતે આ સમસ્યા સાથે સંબંધિત છે) ભારે ધાતુઓથી પર્યાવરણના રાસાયણિક પ્રદૂષણ દ્વારા રજૂ થતી જટિલ અને બહુપક્ષીય સમસ્યામાં વ્યાવસાયિક રસ દાખવી રહ્યા છે અને જે વિવિધ વિષયોને આવરી લે છે અને પહેલેથી જ સ્વતંત્ર બની ચૂક્યા છે. જ્ઞાનના આંતરશાખાકીય ક્ષેત્ર, પણ ડોકટરો. વૈજ્ઞાનિક અને લોકપ્રિય વિજ્ઞાન માહિતીના પ્રવાહમાં, તેમજ મીડિયામાં, માનવ સ્વાસ્થ્ય પર ભારે ધાતુઓના પ્રભાવ વિશેની સામગ્રી વધુને વધુ દેખાઈ રહી છે. આમ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, તેમના શરીરમાં સીસાની વધેલી સામગ્રીને કારણે બાળકોમાં આક્રમકતાના અભિવ્યક્તિ પર ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતું. ગ્રહના અન્ય પ્રદેશોમાં, ગુનાઓ અને આત્મહત્યાની સંખ્યામાં વધારો પણ પર્યાવરણમાં આ ઝેરી પદાર્થોની સામગ્રીમાં વધારો સાથે સંકળાયેલ છે. પર્યાવરણમાં ભારે ધાતુઓના વિતરણની સમસ્યાના કેટલાક રાસાયણિક અને પર્યાવરણીય-રાસાયણિક પાસાઓની ચર્ચા કરવી રસપ્રદ છે.

બાયોસ્ફિયરમાં ભારે ધાતુઓ

ભારે ધાતુઓમાં સામયિક કોષ્ટકના 40 થી વધુ રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે જેનું અણુ સમૂહ 50 a થી વધુ હોય છે. e.m. કેટલીકવાર ભારે ધાતુઓ એવા તત્વો હોય છે જેની ઘનતા 7 - 8 હજાર kg/m³ (ઉમદા અને દુર્લભ ધાતુઓ સિવાય) હોય છે. તત્વોનું જૂથ, નિયુક્ત ટીએમ, જૈવિક પ્રક્રિયાઓમાં સક્રિયપણે સામેલ છે, તેમાંના ઘણા ઉત્સેચકોનો ભાગ છે. ભારે ધાતુઓનો સમૂહ મોટાભાગે સૂક્ષ્મ તત્વોની સૂચિ સાથે એકરુપ છે. મોટાભાગના સૂક્ષ્મ તત્વો જીવંત જીવોમાં બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓના આરંભ અને સક્રિયકર્તાના કાર્યો કરે છે.

એવા વિસ્તારો કે જેમાં કુદરતી કારણોસર રાસાયણિક તત્વોની સાંદ્રતા પૃષ્ઠભૂમિ સ્તર કરતા વધારે અથવા ઓછી હોય છે તેને બાયોકેમિકલ પ્રાંતો કહેવામાં આવે છે. બાયોકેમિકલ પ્રાંતોની રચના માટી-રચના ખડકોની લાક્ષણિકતાઓ, માટી-રચના પ્રક્રિયા, તેમજ અયસ્ક વિસંગતતાઓની હાજરીને કારણે છે. જ્યારે બાયોસ્ફિયર પ્રદૂષિત થાય છે, ત્યારે ટેક્નોજેનિક વિસંગતતાઓ રચાય છે જેમાં તત્વોની સામગ્રી પૃષ્ઠભૂમિ સ્તરથી 10 ગણી કે તેથી વધુ વધી જાય છે.

ભારે ધાતુઓમાં ક્રોમિયમ, મેંગેનીઝ, આયર્ન, કોબાલ્ટ, નિકલ, તાંબુ, જસત, ગેલિયમ, જર્મેનિયમ, મોલીબ્ડેનમ, કેડમિયમ, ટીન, એન્ટિમોની, ટેલુરિયમ, ટંગસ્ટન, પારો, થેલિયમ, સીસું, બિસ્મથનો સમાવેશ થાય છે. ભારે ધાતુઓના મુખ્ય કુદરતી સ્ત્રોતો ખડકો (અગ્નિકૃત અને જળકૃત) અને ખડકો બનાવતા ખનિજો છે. અત્યંત વિખરાયેલા કણોના રૂપમાં ઘણા ખનિજોનો ખડકોના સમૂહમાં સૂક્ષ્મ અશુદ્ધિઓ તરીકે સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટાઇટેનિયમ ખનિજો (બ્રુકાઇટ, ઇલમેનાઇટ). ખડક બનાવતા ખનિજોમાં ધાતુની જાળીની રચનામાં સમરૂપી અશુદ્ધિઓ તરીકે ટ્રેસ તત્વો પણ હોય છે, જે સમાન ત્રિજ્યાના કદ સાથે મેક્રો તત્વોને બદલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, Sr, Pb, B પર K; Na - Cd, Mn, Cr, Bi; Mg - Ni, Co, Zn, Sb, Sn, Pb, Mn; Fe - Cd, Mn, Sr, Bi.

તાજેતરના દાયકાઓમાં, માનવજાતની માનવજાતની પ્રવૃત્તિઓ કુદરતી વાતાવરણમાં ભારે ધાતુઓના સ્થળાંતરની પ્રક્રિયામાં સઘન રીતે સામેલ છે. ટેક્નોજેનેસિસના પરિણામે પર્યાવરણમાં પ્રવેશતા રાસાયણિક તત્વોની માત્રા, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, તેમના કુદરતી સેવનના સ્તર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, દર વર્ષે કુદરતી સ્ત્રોતોમાંથી Pb નું વૈશ્વિક પ્રકાશન 12 હજાર ટન છે. અને એન્થ્રોપોજેનિક ઉત્સર્જન 332 હજાર ટન. નીચે આપેલા ડેટાના આધારે, માનવજાતની માનવજાતની પ્રવૃત્તિના કદનું મૂલ્યાંકન કરી શકાય છે: ટેક્નોજેનિક લીડનું યોગદાન 94-97% છે (બાકીનો કુદરતી સ્ત્રોત છે), કેડમિયમ - 84-89%, તાંબુ - 56-87%, નિકલ - 66-75%, પારો - 58%, વગેરે. તે જ સમયે, આ તત્વોના વૈશ્વિક માનવશાસ્ત્રીય પ્રવાહનો 26-44% યુરોપમાં આવે છે, અને યુરોપિયન પ્રદેશનો હિસ્સો ભૂતપૂર્વ યુએસએસઆર- યુરોપના તમામ ઉત્સર્જનના 28-42% (વ્રોન્સકી, 1996). નીચે છે ટૂંકું વર્ણનમાટીમાં તેમની વર્તણૂકની લાક્ષણિકતાઓને લગતી ધાતુઓના ગુણધર્મો.

માં ભારે ધાતુઓના અસ્તિત્વના સ્વરૂપોસપાટીના પાણી

વસવાટની ગુણવત્તાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ સૂચક એ સપાટીના પાણીની શુદ્ધતાની ડિગ્રી છે. એક ઝેરી ધાતુ, એકવાર જળાશય અથવા નદીમાં, આ જળચર ઇકોસિસ્ટમના ઘટકોમાં વહેંચવામાં આવે છે. જો કે, ધાતુની દરેક માત્રા આ સિસ્ટમના વિક્ષેપનું કારણ નથી. બાહ્ય ઝેરી અસરોનો પ્રતિકાર કરવા માટે ઇકોસિસ્ટમની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, તે ઇકોસિસ્ટમની બફર ક્ષમતા વિશે વાત કરવાનો રિવાજ છે. આમ, ભારે ધાતુઓના સંબંધમાં તાજા પાણીની ઇકોસિસ્ટમની બફર ક્ષમતાને ઝેરી ધાતુની આટલી માત્રા તરીકે સમજવામાં આવે છે, જેનો પુરવઠો અભ્યાસ હેઠળના સમગ્ર ઇકોસિસ્ટમની કુદરતી કામગીરીને નોંધપાત્ર રીતે વિક્ષેપિત કરતું નથી. આ કિસ્સામાં, ઝેરી ધાતુ પોતે નીચેના ઘટકોમાં વિતરિત થાય છે: 1) ઓગળેલા સ્વરૂપમાં મેટલ; 2) ફાયટોપ્લાંકટોન, એટલે કે, છોડના સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા શોષાયેલ અને સંચિત; 3) જળચર વાતાવરણમાંથી સસ્પેન્ડેડ કાર્બનિક અને ખનિજ કણોના અવક્ષેપના પરિણામે તળિયાના કાંપ દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે; 4) દ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં જળચર વાતાવરણમાંથી સીધા તળિયાના કાંપની સપાટી પર શોષાય છે; 5) સસ્પેન્ડેડ કણો પર શોષિત સ્વરૂપમાં સ્થિત છે.

વિવિધ સપાટીના પાણી ઝેરી ધાતુના આયનોને અલગ અલગ રીતે બાંધે છે, જે વિવિધ બફર ક્ષમતાઓ દર્શાવે છે. દક્ષિણના તળાવો, નદીઓ અને જળાશયોના પાણી, જેમાં કુદરતી ઘટકોનો મોટો સમૂહ (હ્યુમિક પદાર્થો, હ્યુમિક એસિડ અને ફુલવિક એસિડ) અને તેમની ઉચ્ચ સાંદ્રતા છે, તે ઉત્તરમાં જળાશયોના પાણીની તુલનામાં વધુ અસરકારક કુદરતી બિનઝેરીકરણ માટે સક્ષમ છે. અને સમશીતોષ્ણ ઝોન. આમ, અન્ય વસ્તુઓ સમાન હોવાને કારણે, પ્રદૂષકો ધરાવતા પાણીની ઝેરીતા પણ કુદરતી ઝોનની આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે. એ નોંધવું જોઇએ કે ઝેરી ધાતુઓના સંબંધમાં સપાટીના પાણીની બફર ક્ષમતા માત્ર ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો અને સસ્પેન્ડેડ દ્રવ્યોની હાજરી દ્વારા જ નહીં, પણ હાઇડ્રોબિયોન્ટ્સની સંચય ક્ષમતા તેમજ મેટલ આયનોના શોષણની ગતિશાસ્ત્ર દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇકોસિસ્ટમના તમામ ઘટકો દ્વારા, ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે જટિલતા સહિત. આ બધું સપાટીના પાણીમાં બનતી પ્રક્રિયાઓની જટિલતા દર્શાવે છે જ્યારે ધાતુના પ્રદૂષકો તેમાં પ્રવેશ કરે છે.

એ નોંધવું રસપ્રદ છે કે હ્યુમિક એસિડ્સ, સૂક્ષ્મજીવોના પ્રભાવ હેઠળ જમીનમાં છોડના અવશેષોના રૂપાંતરણ દરમિયાન રચાયેલા આ વિશિષ્ટ કુદરતી ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનો, દેખીતી રીતે ભારે ધાતુના આયનોને સ્થિર સંકુલમાં બાંધવામાં સૌથી વધુ સક્ષમ છે. આમ, ધાતુની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખીને, સંબંધિત હ્યુમેટ્સના સ્થિરતા સ્થિરાંકો (હ્યુમિક એસિડ સાથે ભારે ધાતુના આયનોના સંકુલ) 105-1012 ની રેન્જમાં મૂલ્યો ધરાવે છે. હ્યુમેટ્સની સ્થિરતા જળચર વાતાવરણની એસિડિટી પર આધારિત છે.

કુદરતી પાણીમાં ધાતુઓના અસ્તિત્વના સ્વરૂપો નક્કી કરવાની સમસ્યાનું રાસાયણિક-વિશ્લેષણાત્મક પાસું લગભગ 20 વર્ષ પહેલાં ઘડવામાં આવ્યું હતું, તેમ છતાં, વિશ્લેષણની નવીનતમ પદ્ધતિઓના આગમન સાથે જ આ સમસ્યા ઉકેલ માટે સુલભ બની હતી. પહેલાં, પાણીમાં ભારે ધાતુની માત્ર એકંદર સામગ્રી નક્કી કરવામાં આવી હતી અને સસ્પેન્ડેડ અને ઓગળેલા સ્વરૂપો વચ્ચેનું વિતરણ સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. ધાતુઓથી દૂષિત પાણીની ગુણવત્તા MPC મૂલ્યો સાથે તેમની કુલ સામગ્રી પરના ડેટાની સરખામણીના આધારે નક્કી કરવામાં આવી હતી. હવે આવા મૂલ્યાંકનને અપૂર્ણ અને નિરાધાર માનવામાં આવે છે, કારણ કે ધાતુની જૈવિક અસર પાણીમાં તેની સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને આ, એક નિયમ તરીકે, વિવિધ ઘટકો સાથેના સંકુલ છે. ઉપર નોંધ્યું છે તેમ, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે કુદરતી મૂળના કાર્બનિક સંયોજનો સાથે સંકુલ થાય છે, ત્યારે આ સંકુલ માત્ર ઓછા-ઝેરી જ નથી હોતા, પરંતુ ઘણીવાર જળચર જીવોના વિકાસ પર ઉત્તેજક અસર કરે છે, કારણ કે આ કિસ્સામાં તેઓ જૈવિક રીતે ઉપલબ્ધ બને છે. સજીવો માટે.

તેથી, જ્યારે ભારે ધાતુઓથી પ્રદૂષિત થાય છે ત્યારે પાણીની ઝેરીતા મુખ્યત્વે મેટલ એક્વા આયનો અથવા અકાર્બનિક આયનોવાળા સરળ સંકુલની સાંદ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. અન્ય જટિલ પદાર્થોની હાજરી, અને મુખ્યત્વે કાર્બનિક પદાર્થો, ઝેરીતાને ઘટાડે છે. તળિયાના કાંપમાં ઝેરી તત્ત્વોના સંચયની ઉપરોક્ત ઘટના પાણીની ગૌણ ઝેરનું કારણ બની શકે છે. ખરેખર, જો પ્રદૂષણના સ્ત્રોતને નાબૂદ કરવામાં આવે અને, જેમ તેઓ કહે છે, "પાણી સામાન્ય છે," તો પણ ભવિષ્યમાં તળિયાના કાંપમાંથી પાણીમાં ધાતુનું વિપરીત સ્થળાંતર શક્ય બને છે. તેથી જળ પ્રણાલીઓની સ્થિતિની આગાહી તેમના તમામ ઘટકોના વિશ્લેષણના ડેટા પર આધારિત હોવી જોઈએ, જે અમુક સમયાંતરે હાથ ધરવામાં આવે છે.

કુદરતી પાણીમાં ઝેરી પદાર્થો તરીકે ભારે ધાતુઓ

પ્રાધાન્યતા ધાતુના પ્રદૂષકોની સૂચિમાંથી, અમે પારો, સીસું અને કેડમિયમને માનવ અને પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્ય માટેના સૌથી મોટા જોખમ તરીકે ગણીએ છીએ.

બુધ. પર્યાવરણમાં, ધાતુના ઓક્સિડેશનની વિવિધ ડિગ્રી ધરાવતા પારાના સંયોજનો, એટલે કે, Hg(0), Hg(I), Hg(II), એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. સૌથી મોટો ખતરો કાર્બનિક, મુખ્યત્વે આલ્કિલ, સંયોજનો દ્વારા ઊભો થાય છે. પારાના સંયોજનો (97% સુધી)નું સૌથી વધુ ક્ષમતા ધરાવતું સંચયક એ મહાસાગરોના સપાટીના પાણી છે. માનવસર્જિત કારણોને લીધે લગભગ અડધો પારો કુદરતી વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે.

જલીય વાતાવરણમાં, પારો R-Hg-X અને R-Hg-R પ્રકારના ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજનો બનાવે છે, જ્યાં R એ મિથાઈલ અથવા એથિલ રેડિકલ છે. એન્થ્રોપોજેનિક સ્ત્રોતોમાંથી, પારો મુખ્યત્વે મેટાલિક પારો, Hg(II) આયનો અને ફેનિલમર્ક્યુરિક એસિટેટના સ્વરૂપમાં જળચર પ્રણાલીઓમાં પ્રવેશે છે. માછલીમાં જોવા મળતા પારાના મુખ્ય સ્વરૂપમાં મિથાઈલમરક્યુરી છે, જે સૂક્ષ્મજીવોમાંથી ઉત્સેચકો દ્વારા જૈવિક રીતે રચાય છે. અપ્રદૂષિત સપાટીના પાણીમાં, પારાનું પ્રમાણ 0.2-0.1 μg/l છે, દરિયાના પાણીમાં તે ત્રણ ગણું ઓછું છે. જળચર છોડ પારો શોષી લે છે. તાજા પાણીના પ્લાન્કટોનમાં કાર્બનિક સંયોજનો R-Hg-R" દરિયાઈ પ્લાન્કટોન કરતાં વધુ સાંદ્રતામાં સમાયેલ છે. કાર્બનિક પારાના સંયોજનો શરીરમાંથી અકાર્બનિક કરતાં વધુ ધીમેથી વિસર્જન થાય છે. આ ઝેરી પદાર્થની મહત્તમ સામગ્રી માટે હાલનું ધોરણ (0.5 μg/kg) )નો ઉપયોગ ગુણવત્તા નિયંત્રણ ખાદ્ય ઉત્પાદનો માટે થાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે પારો મેથાઈલેડ સંયોજનોના રૂપમાં હાજર છે, જો તેઓ માનવ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, તો મિનિમાટા રોગ થઈ શકે છે.

લીડ. આ ઝેરી પદાર્થના કુલ જથ્થાનો અડધો ભાગ સીસાવાળા ગેસોલિનને બાળવાના પરિણામે પર્યાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે. જળચર પ્રણાલીઓમાં, લીડ મુખ્યત્વે સસ્પેન્ડેડ કણો સાથે શોષણ દ્વારા અથવા હ્યુમિક એસિડ સાથે દ્રાવ્ય સંકુલના સ્વરૂપમાં હોય છે. જ્યારે બાયોમિથિલેટેડ થાય છે, જેમ કે પારાની જેમ, લીડ આખરે ટેટ્રામેથાઈલ લીડ બનાવે છે. જમીનના અપ્રદૂષિત સપાટીના પાણીમાં, સીસાનું પ્રમાણ સામાન્ય રીતે 3 µg/l કરતાં વધુ હોતું નથી. ઔદ્યોગિક પ્રદેશોમાં નદીઓમાં સીસાનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. બરફ આ ઝેરી પદાર્થને નોંધપાત્ર હદ સુધી એકઠા કરી શકે છે: મોટા શહેરોની આસપાસ તેની સામગ્રી લગભગ 1 મિલિયન μg/l સુધી પહોંચી શકે છે, અને તેમાંથી અમુક અંતરે ~1-100 μg/l.

જળચર છોડ સીસા સારી રીતે એકઠા કરે છે, પરંતુ જુદી જુદી રીતે. કેટલીકવાર ફાયટોપ્લાંકટોન તેને પારાની જેમ 105 સુધીના સાંદ્રતા પરિબળ સાથે જાળવી રાખે છે. સીસું માછલીમાં થોડું એકઠું થાય છે, તેથી તે ટ્રોફિક સાંકળની આ કડીમાં મનુષ્યો માટે પ્રમાણમાં ઓછું જોખમી છે. સામાન્ય પાણીની સ્થિતિમાં માછલીઓમાં મેથાઈલેડ સંયોજનો પ્રમાણમાં ભાગ્યે જ જોવા મળે છે. ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જનવાળા પ્રદેશોમાં, માછલીની પેશીઓમાં ટેટ્રામેથાઈલ લીડનું સંચય કાર્યક્ષમ રીતે અને ઝડપથી થાય છે - સીસાનું તીવ્ર અને ક્રોનિક સંપર્ક 0.1-0.5 μg/l ના દૂષણ સ્તરે થાય છે. માનવ શરીરમાં, લીડ હાડપિંજરમાં એકઠા થઈ શકે છે, કેલ્શિયમને બદલી શકે છે.

કેડમિયમ. આ ધાતુના રાસાયણિક ગુણધર્મો ઝીંક જેવા જ છે. તે મેટલ-સમાવતી ઉત્સેચકોના સક્રિય કેન્દ્રોમાં બાદમાં બદલી શકે છે, જે એન્ઝાઇમેટિક પ્રક્રિયાઓની કામગીરીમાં તીવ્ર વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે.

અયસ્કના થાપણોમાં, કેડમિયમ સામાન્ય રીતે ઝીંક સાથે હાજર હોય છે. જલીય પ્રણાલીઓમાં, કેડમિયમ ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે જોડાય છે, ખાસ કરીને જો સલ્ફાઇડ્રિલ એસએચ જૂથો તેમની રચનામાં હાજર હોય. કેડમિયમ એમિનો એસિડ, પોલિસેકરાઇડ્સ અને હ્યુમિક એસિડ્સ સાથે સંકુલ પણ બનાવે છે. તેમ છતાં, એવું માનવામાં આવે છે કે કેડમિયમને બાંધવા માટે સક્ષમ આ લિગાન્ડ્સની ઉચ્ચ સાંદ્રતાની માત્ર હાજરી જ મુક્ત કેડમિયમ એક્વા આયનોની સાંદ્રતાને જીવંત જીવો માટે સલામત સ્તર સુધી ઘટાડવા માટે પૂરતી નથી. તળિયાના કાંપ દ્વારા કેડમિયમ આયનોનું શોષણ માધ્યમની એસિડિટી પર ખૂબ આધાર રાખે છે. તટસ્થ જલીય વાતાવરણમાં, મુક્ત કેડમિયમ આયન તળિયાના કાંપના કણો દ્વારા લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષાય છે.

માત્ર થોડા વર્ષો પહેલા પર્યાવરણમાં પ્રવેશતા કેડમિયમના ઘણા સ્ત્રોત હતા. તેની ઉચ્ચ ઝેરીતા સાબિત થયા પછી, તેમની સંખ્યામાં તીવ્ર ઘટાડો થયો (ઓછામાં ઓછા ઔદ્યોગિક દેશોમાં). ભારે ધાતુના તળાવની માટી

હવે આ ઝેરી પદાર્થ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનો મુખ્ય સ્ત્રોત નિકલ-કેડમિયમ બેટરીઓના દફન સ્થળો છે. પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, માઉન્ટ એટના ફાટી નીકળવાના ઉત્પાદનોમાં કેડમિયમ મળી આવ્યું હતું. વરસાદી પાણીમાં કેડમિયમ સાંદ્રતા 50 µg/l કરતાં વધી શકે છે.

તાજા પાણીના જળાશયો અને નદીઓમાં, કેડમિયમનું પ્રમાણ 20-400 ng/l છે.

સમુદ્રમાં તેની સૌથી ઓછી સામગ્રી પ્રશાંત મહાસાગરમાં, જાપાની ટાપુઓની પૂર્વમાં (~ 0.8-9.6 ng/l 8-5500 મીટરની ઊંડાઈએ) નોંધવામાં આવી હતી. આ ધાતુ જળચર છોડમાં અને માછલીના આંતરિક અવયવોના પેશીઓમાં (પરંતુ હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં નહીં) એકઠા થાય છે.

કેડમિયમ સામાન્ય રીતે મિથાઈલમરક્યુરી કરતાં છોડ માટે ઓછું ઝેરી હોય છે અને તે લીડની ઝેરીતામાં તુલનાત્મક હોય છે.

તાજા પાણીની માછલીઓ માટે કેડમિયમ માટે તીવ્ર ઝેરી સીમા 0.09 થી 105 μg/L સુધી બદલાય છે. પાણીની કઠિનતા વધવાથી કેડમિયમ ઝેરથી શરીરના રક્ષણની ડિગ્રી વધે છે. કેડમિયમ ધરાવતા લોકોના ગંભીર ઝેરના જાણીતા કિસ્સાઓ છે જે ટ્રોફિક સાંકળો (ઇટાઇ-ઇટાઇ રોગ) દ્વારા શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે. લાંબા સમય સુધી (લગભગ 30 વર્ષ) શરીરમાંથી કેડમિયમ દૂર થાય છે.

જમીનમાં ભારે ધાતુઓ

જમીનમાં HM ની સામગ્રી મૂળ ખડકોની રચના પર, ઘણા સંશોધકો દ્વારા સ્થાપિત કરવામાં આવી છે, જેમાંથી નોંધપાત્ર વિવિધતા પ્રદેશોના વિકાસના જટિલ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસ સાથે સંકળાયેલી છે, આધાર રાખે છે. માટી બનાવતા ખડકોની રાસાયણિક રચના, જે ખડક હવામાન ઉત્પાદનો દ્વારા રજૂ થાય છે, તે મૂળ ખડકોની રાસાયણિક રચના દ્વારા પૂર્વનિર્ધારિત છે અને સુપરજીન પરિવર્તનની પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખે છે. ભારે ધાતુના તળાવની માટી

જમીનમાં ભારે ધાતુના ઓક્સાઇડના રૂપાંતરનો પ્રથમ તબક્કો એ જમીનના દ્રાવણ અને તેના ઘટકો સાથેની તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. CO2 સાથે સંતુલનમાં પાણી જેવી સરળ પ્રણાલીમાં પણ, વાતાવરણીય હવા, HM ઓક્સાઇડમાં ફેરફાર થાય છે અને સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે.

ટેક્નોજેનેસિસ દરમિયાન જમીનમાં પ્રવેશતા HM ના પરિવર્તનની પ્રક્રિયામાં નીચેના તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:

1) હેવી મેટલ ઓક્સાઇડનું હાઇડ્રોક્સાઇડમાં રૂપાંતર (કાર્બોનેટ, બાયકાર્બોનેટ);

2) ભારે ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સનું વિસર્જન અને જમીનના નક્કર તબક્કાઓ દ્વારા સંબંધિત HM કેશનનું શોષણ;

3) માટીમાં રહેલા સેન્દ્રિય પદાર્થનાં રજકણ સાથે ભારે ધાતુના ફોસ્ફેટ્સ અને તેમના સંયોજનોની રચના.

જમીનની સપાટી પર છોડવામાં આવતી ભારે ધાતુઓ માટીના સ્તંભમાં, ખાસ કરીને ઉપલા ક્ષિતિજમાં એકઠા થાય છે, અને લીચિંગ, છોડના વપરાશ અને ધોવાણ દ્વારા ધીમે ધીમે દૂર કરવામાં આવે છે. HM નું પ્રથમ અર્ધ જીવન વિવિધ તત્વો માટે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે: Zn - 70 - 510 વર્ષ, Cd - 13 - 110 વર્ષ, Cu - 310 - 1500 વર્ષ, Pb - 740 - 5900 વર્ષ.

લીડ (Pb). અણુ સમૂહ 207.2. પ્રાથમિકતા તત્વ ઝેરી છે. બધા દ્રાવ્ય લીડ સંયોજનો ઝેરી છે. કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, તે મુખ્યત્વે PbS સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પૃથ્વીના પોપડામાં ક્લાર્ક Pb 16.0 mg/kg. અન્ય એચએમની તુલનામાં, તે સૌથી ઓછું મોબાઇલ છે, અને જ્યારે માટી ચૂંકવામાં આવે છે ત્યારે તત્વની ગતિશીલતાની ડિગ્રી ઘણી ઓછી થાય છે. મોબાઇલ Pb કાર્બનિક પદાર્થો સાથે સંકુલના સ્વરૂપમાં હાજર છે. ઉચ્ચ pH મૂલ્યો પર, સીસું રાસાયણિક રીતે હાઇડ્રોક્સાઇડ, ફોસ્ફેટ, કાર્બોનેટ અને Pb-ઓર્ગેનિક કોમ્પ્લેક્સના સ્વરૂપમાં જમીનમાં સ્થિર થાય છે.

જમીનમાં લીડની કુદરતી સામગ્રી મૂળ ખડકોમાંથી વારસામાં મળે છે અને તે તેમની ખનિજ અને રાસાયણિક રચના સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. વિશ્વની જમીનમાં આ તત્વની સરેરાશ સાંદ્રતા, વિવિધ અંદાજો અનુસાર, 10 થી 35 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી પહોંચે છે. રશિયામાં જમીન માટે સીસાની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા 30 મિલિગ્રામ/કિલો, જર્મનીમાં - 100 મિલિગ્રામ/કિગ્રાને અનુરૂપ છે.

જમીનમાં સીસાની ઊંચી સાંદ્રતા કુદરતી ભૂ-રાસાયણિક વિસંગતતાઓ અને માનવશાસ્ત્રની અસર બંને સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે. ટેક્નોજેનિક પ્રદૂષણના કિસ્સામાં, તત્વની સૌથી વધુ સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે જમીનના ઉપરના સ્તરમાં જોવા મળે છે. કેટલાક ઔદ્યોગિક વિસ્તારોમાં તે 1000 mg/kg સુધી પહોંચે છે, અને પશ્ચિમ યુરોપમાં બિન-ફેરસ ધાતુવિજ્ઞાન સાહસોની આસપાસની જમીનની સપાટીના સ્તરમાં - 545 mg/kg.

રશિયાની જમીનમાં લીડનું પ્રમાણ જમીનના પ્રકાર, ઔદ્યોગિક સાહસોની નિકટતા અને કુદરતી ભૂ-રાસાયણિક વિસંગતતાઓના આધારે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. રહેણાંક વિસ્તારોની જમીનમાં, ખાસ કરીને જેઓ સીસા ધરાવતા ઉત્પાદનોના ઉપયોગ અને ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલા હોય છે, આ તત્વની સામગ્રી મોટાભાગે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર એકાગ્રતા કરતા દસ અથવા વધુ ગણી વધારે હોય છે. પ્રારંભિક અનુમાન મુજબ, દેશના પ્રદેશના 28% સુધી જમીનમાં Pb સામગ્રી છે, સરેરાશ, પૃષ્ઠભૂમિ સ્તરથી નીચે, અને 11% ને જોખમ ક્ષેત્ર તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. તે જ સમયે, રશિયન ફેડરેશનમાં લીડ સાથે જમીનના દૂષણની સમસ્યા મુખ્યત્વે રહેણાંક વિસ્તારોમાં સમસ્યા છે.

કેડમિયમ (સીડી). અણુ સમૂહ 112.4. કેડમિયમ રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ઝીંકની નજીક છે, પરંતુ તેજાબી વાતાવરણમાં વધુ ગતિશીલતા અને છોડ માટે વધુ સારી સુલભતા દ્વારા તેનાથી અલગ છે. માટીના દ્રાવણમાં, ધાતુ Cd2+ ના સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે અને જટિલ આયનો અને કાર્બનિક ચેલેટ્સ બનાવે છે. એન્થ્રોપોજેનિક પ્રભાવની ગેરહાજરીમાં જમીનમાં તત્વનું પ્રમાણ નક્કી કરતું મુખ્ય પરિબળ પિતૃ ખડકો છે. લિથોસ્ફિયરમાં કેડમિયમનો ક્લાર્ક 0.13 mg/kg. માટી બનાવતા ખડકોમાં, સરેરાશ ધાતુનું પ્રમાણ છે: માટી અને શેલ્સમાં - 0.15 મિલિગ્રામ/કિલો, લોસ અને લોસ જેવા લોમ્સ - 0.08, રેતી અને રેતાળ લોમ્સ - 0.03 મિલિગ્રામ/કિલો. પશ્ચિમ સાઇબિરીયાના ચતુર્થાંશ કાંપમાં, કેડમિયમની સાંદ્રતા 0.01-0.08 mg/kg ની રેન્જમાં બદલાય છે.

જમીનમાં કેડમિયમની ગતિશીલતા પર્યાવરણ અને રેડોક્સ સંભવિતતા પર આધારિત છે.

વિશ્વની જમીનમાં સરેરાશ કેડમિયમનું પ્રમાણ 0.5 મિલિગ્રામ/કિલો છે. રશિયાના યુરોપીયન ભાગની જમીનના આવરણમાં તેની સાંદ્રતા સોડી-પોડઝોલિક માટીમાં 0.14 મિલિગ્રામ/કિલો, ચેર્નોઝેમમાં 0.24 મિલિગ્રામ/કિલો, પશ્ચિમ સાઇબિરીયાની મુખ્ય પ્રકારની જમીનમાં 0.07 મિલિગ્રામ/કિલો છે. રશિયામાં રેતાળ અને રેતાળ લોમ જમીન માટે કેડમિયમની અંદાજિત અનુમતિપાત્ર સામગ્રી (ATC) 0.5 mg/kg છે, જર્મનીમાં કેડમિયમની MPC 3 mg/kg છે.

કેડમિયમ સાથે જમીનનું દૂષણ એ સૌથી ખતરનાક પર્યાવરણીય ઘટનાઓમાંની એક માનવામાં આવે છે, કારણ કે તે નબળા માટીના દૂષણ સાથે પણ ધોરણથી ઉપરના છોડમાં એકઠા થાય છે. માટીના ટોચના સ્તરમાં કેડમિયમની સૌથી વધુ સાંદ્રતા ખાણકામ વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે - 469 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી ઝીંક સ્મેલ્ટર્સની આસપાસ તેઓ 1700 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી પહોંચે છે.

ઝીંક (Zn). અણુ સમૂહ 65.4. પૃથ્વીના પોપડામાં તેનો ક્લાર્ક 83 mg/kg છે. ઝીંક માટીના કાંપ અને શેલ્સમાં 80 થી 120 mg/kg સુધીના જથ્થામાં કેન્દ્રિત છે, પશ્ચિમ સાઇબિરીયાના લોમ્સમાં - 60 થી 80 mg/kg.

જમીનમાં Zn ની ગતિશીલતાને પ્રભાવિત કરતા મહત્વના પરિબળો માટીના ખનિજો અને pH ની સામગ્રી છે. જ્યારે પીએચ વધે છે, ત્યારે તત્વ કાર્બનિક સંકુલમાં જાય છે અને જમીન સાથે જોડાય છે. મોન્ટમોરીલોનાઈટ ક્રિસ્ટલ જાળીની આંતરપેકેટ જગ્યાઓમાં પ્રવેશીને ઝીંક આયનો પણ ગતિશીલતા ગુમાવે છે. Zn કાર્બનિક પદાર્થો સાથે સ્થિર સ્વરૂપો બનાવે છે, તેથી મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં તે ઉચ્ચ ભેજવાળી સામગ્રી સાથે અને પીટમાં જમીનની ક્ષિતિજમાં એકઠા થાય છે.

જમીનમાં ઝીંકની માત્રામાં વધારો થવાના કારણો કુદરતી ભૂ-રાસાયણિક વિસંગતતાઓ અને ટેક્નોજેનિક પ્રદૂષણ બંને હોઈ શકે છે. તેની પ્રાપ્તિના મુખ્ય માનવશાસ્ત્રીય સ્ત્રોતો મુખ્યત્વે બિન-ફેરસ ધાતુશાસ્ત્રના સાહસો છે. આ ધાતુ સાથેના માટીના દૂષણને કારણે કેટલાક વિસ્તારોમાં તે જમીનના ઉપરના સ્તરમાં અત્યંત ઉચ્ચ સંચય તરફ દોરી જાય છે - 66,400 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી. બગીચાની જમીનમાં 250 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી ઝીંક એકઠું થાય છે. રેતાળ અને રેતાળ લોમ જમીન માટે ઝીંકનું MPC 55 mg/kg છે જર્મન વૈજ્ઞાનિકો 100 mg/kg ની MPC ભલામણ કરે છે.

કોપર (Cu). અણુ સમૂહ 63.5. પૃથ્વીના પોપડામાં ક્લાર્ક 47 mg/kg છે (વિનોગ્રાડોવ, 1962). રાસાયણિક રીતે, તાંબુ એ ઓછી સક્રિય ધાતુ છે. ક્યુ સામગ્રીના મૂલ્યને પ્રભાવિત કરતું મૂળભૂત પરિબળ એ છે કે જમીન બનાવતા ખડકોમાં તેની સાંદ્રતા. અગ્નિકૃત ખડકોમાંથી, તત્વનો સૌથી મોટો જથ્થો મૂળભૂત ખડકોમાં એકઠા થાય છે - બેસાલ્ટ (100-140 મિલિગ્રામ/કિલો) અને એન્ડસાઇટ્સ (20-30 મિલિગ્રામ/કિલો). કવર અને લોસ જેવા લોમ્સ (20-40 મિલિગ્રામ/કિલો) તાંબામાં ઓછા સમૃદ્ધ છે. તેની સૌથી ઓછી સામગ્રી રેતીના પત્થરો, ચૂનાના પત્થરો અને ગ્રેનાઈટ (5-15 મિલિગ્રામ/કિલો) માં જોવા મળે છે. ભૂતપૂર્વ યુએસએસઆરના યુરોપિયન ભાગની માટીમાં ધાતુની સાંદ્રતા 25 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી પહોંચે છે, લોસ જેવા લોમ્સમાં - 18 મિલિગ્રામ/કિલો. રેતાળ લોમ અને રેતાળ માટી બનાવતા ખડકો ગોર્ની અલ્તાઇપશ્ચિમ સાઇબિરીયાના દક્ષિણમાં સરેરાશ 31 મિલિગ્રામ/કિલો કોપર એકઠું થાય છે - 19 મિલિગ્રામ/કિલો.

જમીનમાં, તાંબુ નબળું સ્થાનાંતરિત તત્વ છે, જો કે મોબાઈલ સ્વરૂપની સામગ્રી ઘણી વધારે હોઈ શકે છે. મોબાઇલ કોપરની માત્રા ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે: પિતૃ ખડકની રાસાયણિક અને ખનિજ રચના, જમીનના દ્રાવણનું pH, કાર્બનિક પદાર્થોની સામગ્રી વગેરે. જમીનમાં તાંબાની સૌથી મોટી માત્રા આયર્નના ઓક્સાઇડ સાથે સંકળાયેલી છે, મેંગેનીઝ, આયર્ન અને એલ્યુમિનિયમના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ અને ખાસ કરીને મોન્ટમોરીલોનાઇટ અને વર્મીક્યુલાઇટ સાથે. હ્યુમિક અને ફુલવિક એસિડ કોપર સાથે સ્થિર સંકુલ બનાવવા માટે સક્ષમ છે. pH 7-8 પર, તાંબાની દ્રાવ્યતા સૌથી ઓછી છે.

વિશ્વની જમીનમાં સરેરાશ તાંબાનું પ્રમાણ 30 મિલિગ્રામ/કિલો છે. પ્રદૂષણના ઔદ્યોગિક સ્ત્રોતોની નજીક, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, 3500 mg/kg સુધીના તાંબા સાથે જમીનનું દૂષણ જોવા મળી શકે છે. ભૂતપૂર્વ યુએસએસઆરના મધ્ય અને દક્ષિણ પ્રદેશોની જમીનમાં સરેરાશ ધાતુનું પ્રમાણ 4.5-10.0 મિલિગ્રામ/કિલો છે, પશ્ચિમ સાઇબિરીયાના દક્ષિણમાં - 30.6 મિલિગ્રામ/કિલો, સાઇબિરિયા અને દૂર પૂર્વમાં - 27.8 મિલિગ્રામ/કિલો છે. રશિયામાં તાંબાની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા 55 mg/kg છે, રેતાળ અને રેતાળ લોમ જમીન માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા 33 mg/kg છે, જર્મનીમાં તે 100 mg/kg છે.

નિકલ (ની). અણુ સમૂહ 58.7. ખંડીય કાંપમાં તે મુખ્યત્વે સલ્ફાઈડ્સ અને આર્સેનાઈટ્સના સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે અને તે કાર્બોનેટ, ફોસ્ફેટ્સ અને સિલિકેટ્સ સાથે પણ સંકળાયેલા છે. પૃથ્વીના પોપડામાં તત્વનો ક્લાર્ક 58 mg/kg છે. અલ્ટ્રાબેસિક (1400-2000 mg/kg) અને મૂળભૂત (200-1000 mg/kg) ખડકો સૌથી વધુ પ્રમાણમાં ધાતુ એકઠા કરે છે, જ્યારે કાંપ અને એસિડિક ખડકો તે ખૂબ ઓછી સાંદ્રતા ધરાવે છે - 5-90 અને 5-15 mg/kg, અનુક્રમે તેમની ગ્રાન્યુલોમેટ્રિક રચના માટી બનાવતા ખડકોમાં નિકલના સંચયમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. પશ્ચિમી સાઇબિરીયાના માટી-રચના ખડકોના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, તે જોઈ શકાય છે કે હળવા ખડકોમાં તેની સામગ્રી સૌથી ઓછી છે, ભારે ખડકોમાં તે સૌથી વધુ છે: રેતીમાં - 17, રેતાળ લોમ્સ અને હળવા લોમ્સ -22, મધ્યમ લોમ્સ - 36 , ભારે લોમ અને માટી -49.

જમીનમાં નિકલનું પ્રમાણ મોટાભાગે જમીન બનાવતા ખડકોને આ તત્વના પુરવઠા પર આધાર રાખે છે. નિકલની સૌથી વધુ સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે ચીકણી અને ચીકણું જમીનમાં, મૂળભૂત અને જ્વાળામુખીના ખડકો પર બનેલી અને કાર્બનિક પદાર્થોથી સમૃદ્ધ જમીનમાં જોવા મળે છે. માટીના રૂપરેખામાં Ni નું વિતરણ કાર્બનિક પદાર્થો, આકારહીન ઓક્સાઇડ અને માટીના અપૂર્ણાંકની માત્રા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

જમીનના ઉપરના સ્તરમાં નિકલની સાંદ્રતાનું સ્તર પણ ટેક્નોજેનિક પ્રદૂષણની ડિગ્રી પર આધારિત છે. વિકસિત મેટલવર્કિંગ ઉદ્યોગ ધરાવતા વિસ્તારોમાં, જમીનમાં નિકલનું ખૂબ જ ઊંચું સંચય જોવા મળે છે: કેનેડામાં તેની કુલ સામગ્રી 206-26000 mg/kg સુધી પહોંચે છે, અને ગ્રેટ બ્રિટનમાં મોબાઇલ સ્વરૂપોની સામગ્રી 506-600 mg/kg સુધી પહોંચે છે. ગ્રેટ બ્રિટન, હોલેન્ડ, જર્મનીની માટીમાં, ગટરના કાદવથી સારવાર કરવામાં આવે છે, નિકલ 84-101 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી એકઠું થાય છે. રશિયામાં (ખેતીની જમીન પરની 40-60% જમીનના સર્વેક્ષણ મુજબ), 2.8% માટી આવરણ આ તત્વથી દૂષિત છે. અન્ય HMs (Pb, Cd, Zn, Cr, Co, As, વગેરે) માં ની સાથે દૂષિત જમીનનો હિસ્સો ખરેખર સૌથી નોંધપાત્ર છે અને તે તાંબા (3.8%)થી દૂષિત જમીન પછી બીજા ક્રમે છે. 1993-1997 માટે એગ્રોકેમિકલ સર્વિસ "બુરિયાત્સ્કાયા" ના સ્ટેટ સ્ટેશનના જમીન નિરીક્ષણ ડેટા અનુસાર. બુરિયાટિયા પ્રજાસત્તાકના પ્રદેશ પર, સર્વેક્ષણ કરાયેલ કૃષિ ક્ષેત્રની 1.4% જમીન પર નિકલની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતાની વધુ નોંધણી કરવામાં આવી હતી, જેમાંથી ઝાકમેન્સ્કીની જમીન (20% જમીન - 46 હજાર હેક્ટર) છે. દૂષિત) અને ખોરીન્સકી જિલ્લાઓ (જમીનના 11% - 8 હજાર હેક્ટર દૂષિત છે).

ક્રોમિયમ (Cr). અણુ સમૂહ 52. કુદરતી સંયોજનોમાં, ક્રોમિયમની વેલેન્સી +3 અને +6 હોય છે. મોટાભાગના Cr3+ ક્રોમાઇટ FeCr2O4 અથવા અન્ય સ્પિનલ ખનિજોમાં હાજર છે, જ્યાં તે Fe અને Alને બદલે છે, જેની તે તેના ભૌગોલિક રાસાયણિક ગુણધર્મો અને આયનીય ત્રિજ્યામાં ખૂબ નજીક છે.

પૃથ્વીના પોપડામાં ક્રોમિયમનો ક્લાર્ક - 83 mg/kg. અગ્નિકૃત ખડકોમાં તેની સૌથી વધુ સાંદ્રતા અલ્ટ્રામફિક અને મૂળભૂત ખડકો માટે લાક્ષણિક છે (અનુક્રમે 1600-3400 અને 170-200 મિલિગ્રામ/કિલો), મધ્યમ ખડકો માટે સૌથી ઓછી (15-50 મિલિગ્રામ/કિલો) અને સૌથી ઓછી એસિડિક ખડકો (4- 25 મિલિગ્રામ/કિગ્રા). જળકૃત ખડકોમાં, તત્વની મહત્તમ સામગ્રી માટીના કાંપ અને શેલ્સ (60-120 મિલિગ્રામ/કિલો) માં જોવા મળી હતી, લઘુત્તમ રેતીના પત્થરો અને ચૂનાના પત્થરોમાં (5-40 મિલિગ્રામ/કિલો). વિવિધ પ્રદેશોના માટી બનાવતા ખડકોમાં ધાતુની સામગ્રી ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. ભૂતપૂર્વ યુએસએસઆરના યુરોપીયન ભાગમાં, લોસ, લોસ જેવા કાર્બોનેટ અને કવર લોમ્સ જેવા સૌથી સામાન્ય માટી બનાવતા ખડકોમાં તેની સામગ્રી સરેરાશ 75-95 મિલિગ્રામ/કિલો છે. પશ્ચિમ સાઇબિરીયાના માટી-રચના ખડકોમાં સરેરાશ 58 મિલિગ્રામ/કિલો Cr હોય છે, અને તેની માત્રા ખડકોની ગ્રેન્યુલોમેટ્રિક રચના સાથે નજીકથી સંબંધિત છે: રેતાળ અને રેતાળ લોમ ખડકો - 16 મિલિગ્રામ/કિલો, અને મધ્યમ લોમી અને માટીના ખડકો - લગભગ 60 મિલિગ્રામ/કિગ્રા.

જમીનમાં, મોટા ભાગનું ક્રોમિયમ Cr3+ ના સ્વરૂપમાં હોય છે. એસિડિક વાતાવરણમાં, Cr3+ આયન pH 5.5 પર નિષ્ક્રિય હોય છે, તે લગભગ સંપૂર્ણપણે અવક્ષેપ કરે છે. Cr6+ આયન અત્યંત અસ્થિર છે અને તે એસિડિક અને આલ્કલાઇન બંને જમીનમાં સરળતાથી એકત્ર થાય છે. માટી દ્વારા ક્રોમિયમનું શોષણ માધ્યમના pH પર આધાર રાખે છે: વધતા pH સાથે, Cr6+ નું શોષણ ઘટે છે, અને Cr3+ વધે છે. માટીમાં રહેલા સેન્દ્રિય પદાર્થનાં રજકણ Cr6+ થી Cr3+ ઘટાડાને ઉત્તેજિત કરે છે.

જમીનમાં ક્રોમિયમની પ્રાકૃતિક સામગ્રી મુખ્યત્વે માટી બનાવતા ખડકોમાં તેની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે, અને જમીનની રૂપરેખા સાથે તેનું વિતરણ જમીનની રચનાની લાક્ષણિકતાઓ પર આધારિત છે, ખાસ કરીને આનુવંશિક ક્ષિતિજની ગ્રાન્યુલોમેટ્રિક રચના પર. જમીનમાં સરેરાશ ક્રોમિયમનું પ્રમાણ 70 મિલિગ્રામ/કિલો છે. આ ધાતુથી સમૃદ્ધ મૂળ અને જ્વાળામુખીના ખડકો પર બનેલી જમીનમાં તત્વની ઉચ્ચતમ સામગ્રી જોવા મળે છે. યુએસએમાં જમીનમાં સરેરાશ Cr સામગ્રી 54 mg/kg છે, ચીનમાં - 150 mg/kg, યુક્રેનમાં - 400 mg/kg. રશિયામાં, કુદરતી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ જમીનમાં તેની ઉચ્ચ સાંદ્રતા જમીન બનાવતા ખડકોના સંવર્ધનને કારણે છે. કુર્સ્ક ચેર્નોઝેમ્સમાં 83 મિલિગ્રામ/કિલો ક્રોમિયમ હોય છે, મોસ્કો પ્રદેશની સોડી-પોડઝોલિક જમીન - 100 મિલિગ્રામ/કિલો. યુરલ્સની જમીનમાં, સર્પેન્ટાઇટ્સ પર રચાય છે, ધાતુ 10,000 મિલિગ્રામ/કિલો સુધી ધરાવે છે, પશ્ચિમ સાઇબિરીયામાં - 86 - 115 મિલિગ્રામ/કિગ્રા.

ક્રોમિયમના પુરવઠામાં એન્થ્રોપોજેનિક સ્ત્રોતોનું યોગદાન ખૂબ જ નોંધપાત્ર છે. ક્રોમિયમ મેટલનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એલોય સ્ટીલ્સના ઘટક તરીકે ક્રોમ પ્લેટિંગ માટે થાય છે. સિમેન્ટ ફેક્ટરીઓ, આયર્ન-ક્રોમિયમ સ્લેગ ડમ્પ્સ, ઓઇલ રિફાઇનરીઓ, ફેરસ અને નોન-ફેરસ મેટલર્જી એન્ટરપ્રાઇઝ, કૃષિમાં ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીના કાદવના ઉપયોગ, ખાસ કરીને ટેનરી અને ખનિજ ખાતરોના ઉત્સર્જનને કારણે Cr સાથે જમીનનું દૂષણ નોંધાયું છે. તકનીકી રીતે દૂષિત જમીનમાં ક્રોમિયમની સૌથી વધુ સાંદ્રતા 400 mg/kg અથવા તેથી વધુ સુધી પહોંચે છે, જે ખાસ કરીને મોટા શહેરો માટે લાક્ષણિક છે. બુરિયાટિયામાં, 1993-1997 માટે સ્ટેટ સ્ટેશન ઓફ એગ્રોકેમિકલ સર્વિસ "બુરિયાત્સ્કાયા" દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા જમીન નિરીક્ષણ ડેટા અનુસાર, 22 હજાર હેક્ટર ક્રોમિયમથી દૂષિત છે. Dzhidinsky (6.2 હજાર હેક્ટર), Zakamensky (17.0 હજાર હેક્ટર) અને Tunkinsky (14.0 હજાર હેક્ટર) પ્રદેશોમાં 1.6-1.8 ગણો MPC નો અતિરેક નોંધવામાં આવ્યો હતો. રશિયામાં જમીનમાં ક્રોમિયમ માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા હજી વિકસિત થઈ નથી, પરંતુ જર્મનીમાં ખેતીની જમીન માટે તે 200-500 છે, ઘરગથ્થુ પ્લોટ માટે - 100 મિલિગ્રામ / કિગ્રા.

માટીના માઇક્રોબાયલ સેનોસિસ પર ભારે ધાતુઓનો પ્રભાવ

જમીનના પ્રદૂષણના સૌથી અસરકારક ડાયગ્નોસ્ટિક સૂચકાંકોમાંનું એક તેની જૈવિક સ્થિતિ છે, જેનું મૂલ્યાંકન તેમાં વસતા માટીના સુક્ષ્મસજીવોની કાર્યક્ષમતા દ્વારા કરી શકાય છે.

તે પણ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે સુક્ષ્મસજીવો જમીનમાં ભારે ધાતુઓના સ્થળાંતરમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. જીવનની પ્રક્રિયામાં, તેઓ માટી ઇકોસિસ્ટમમાં ઉત્પાદકો, ઉપભોક્તા અને પરિવહન એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. ઘણી માટીની ફૂગ ભારે ધાતુઓને સ્થિર કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે, તેમને માયસેલિયમમાં ઠીક કરે છે અને અસ્થાયી રૂપે તેમને ચક્રમાંથી બાકાત રાખે છે. વધુમાં, મશરૂમ્સ, સ્ત્રાવ કાર્બનિક એસિડ, આ તત્વોની અસરને તટસ્થ કરો, તેમની સાથે એવા ઘટકો બનાવે છે જે મુક્ત આયનો કરતાં ઓછા ઝેરી અને છોડ માટે સુલભ હોય છે.

ભારે ધાતુઓની વધેલી સાંદ્રતાના પ્રભાવ હેઠળ, ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિમાં તીવ્ર ઘટાડો જોવા મળે છે: એમીલેઝ, ડિહાઇડ્રોજેનેઝ, યુરેસ, ઇન્વર્ટેઝ, કેટાલેઝ, તેમજ સુક્ષ્મસજીવોના ચોક્કસ કૃષિ મૂલ્યવાન જૂથોની સંખ્યા. HMs જમીનમાં વિવિધ પદાર્થોના ખનિજકરણ અને સંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓને અટકાવે છે, જમીનના સુક્ષ્મસજીવોના શ્વસનને દબાવી દે છે, માઇક્રોબાયોસ્ટેટિક અસરનું કારણ બને છે અને મ્યુટેજેનિક પરિબળ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. જમીનમાં ભારે ધાતુઓની અતિશય સામગ્રી સાથે, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો થાય છે, પ્રજનન અંગોની રચનામાં મોર્ફોલોજિકલ પરિવર્તન થાય છે અને જમીનના બાયોટામાં અન્ય ફેરફારો થાય છે. HM બાયોકેમિકલ પ્રવૃત્તિને નોંધપાત્ર રીતે દબાવી શકે છે અને જમીનના સૂક્ષ્મજીવોની કુલ સંખ્યામાં ફેરફાર લાવી શકે છે.

ભારે ધાતુઓ સાથે જમીનનું દૂષણ જમીનના સુક્ષ્મસજીવોના સંકુલની પ્રજાતિની રચનામાં ચોક્કસ ફેરફારોનું કારણ બને છે. સામાન્ય પેટર્ન તરીકે, પ્રદૂષણને કારણે માટીના માઇક્રોમાસીટ્સના સંકુલની પ્રજાતિઓની સમૃદ્ધિ અને વિવિધતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો છે. દૂષિત માટીના સુક્ષ્મજીવાણુ સમુદાયમાં, સામાન્ય પરિસ્થિતિઓ માટે અસામાન્ય અને HM માટે પ્રતિરોધક એવા માઇક્રોમાસીટ્સની પ્રજાતિઓ દેખાય છે. માટીના પ્રદૂષણ માટે સુક્ષ્મસજીવોની સહનશીલતા તેમના વિવિધ વ્યવસ્થિત જૂથો પર આધારિત છે. જીનસ બેસિલસ, નાઈટ્રીફાઈંગ સુક્ષ્મસજીવો, સ્યુડોમોનાડ્સ, સ્ટ્રેપ્ટોમાસીટ્સ અને ઘણા પ્રકારના સેલ્યુલોઝ-ડિગ્રેજિંગ સુક્ષ્મસજીવો માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે અને ફૂગ અને એક્ટિનોમીસેટ્સ સૌથી વધુ પ્રતિરોધક હોય છે;

ભારે ધાતુઓની ઓછી સાંદ્રતા પર, માઇક્રોબાયલ સમુદાયના વિકાસની કેટલીક ઉત્તેજના જોવા મળે છે, પછી, જેમ જેમ સાંદ્રતા વધે છે, આંશિક અવરોધ થાય છે અને છેવટે, તેનું સંપૂર્ણ દમન થાય છે. પ્રજાતિઓની રચનામાં નોંધપાત્ર ફેરફારો પૃષ્ઠભૂમિ કરતા 50-300 ગણા વધુ HM સાંદ્રતામાં નોંધવામાં આવે છે.

માઇક્રોબાયલ સમુદાયોની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિના નિષેધની ડિગ્રી પણ ચોક્કસ ધાતુઓના શારીરિક અને બાયોકેમિકલ ગુણધર્મો પર આધારિત છે જે જમીનને પ્રદૂષિત કરે છે. સીસું જમીનમાં જૈવિક પ્રવૃત્તિને નકારાત્મક રીતે અસર કરે છે, ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડના પ્રકાશનની તીવ્રતા અને સુક્ષ્મસજીવોની સંખ્યામાં ઘટાડો કરે છે, જેના કારણે સુક્ષ્મસજીવોના ચયાપચયમાં, ખાસ કરીને શ્વસન અને કોષ વિભાજનની પ્રક્રિયાઓમાં ખલેલ પડે છે. 12 mg/kg ની સાંદ્રતા પર કેડમિયમ આયનો વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનના ફિક્સેશન તેમજ એમોનિફિકેશન, નાઇટ્રિફિકેશન અને ડિનાઇટ્રિફિકેશનની પ્રક્રિયાઓને વિક્ષેપિત કરે છે. મશરૂમ્સ કેડમિયમની અસરો માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ હોય છે, અને ધાતુ જમીનમાં પ્રવેશ્યા પછી કેટલીક પ્રજાતિઓ સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે. જમીનમાં ઝીંકની વધુ માત્રા સેલ્યુલોઝના વિઘટન, સુક્ષ્મસજીવોના શ્વસન, યુરેસની ક્રિયા વગેરેના આથોને અવરોધે છે, જેના પરિણામે જમીનમાં કાર્બનિક પદાર્થોના પરિવર્તનની પ્રક્રિયાઓ વિક્ષેપિત થાય છે. વધુમાં, ભારે ધાતુઓની ઝેરી અસર ધાતુઓના સમૂહ અને માઇક્રોબાયોટા પર તેમની પરસ્પર અસરો (વિરોધી, સિનર્જિસ્ટિક અથવા સંચિત) પર આધારિત છે. આમ, ભારે ધાતુઓ સાથે જમીનના દૂષણના પ્રભાવ હેઠળ, જમીનના સુક્ષ્મસજીવોના સંકુલમાં ફેરફારો થાય છે. આ પ્રજાતિઓની સમૃદ્ધિ અને વિવિધતામાં ઘટાડો અને પ્રદૂષકોથી જમીનના સ્વ-શુદ્ધિકરણની તીવ્રતા અને તેમાં વસતા સૂક્ષ્મજીવોની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ પર આધારિત છે ભારે ધાતુઓ સાથે જમીનના દૂષણનું સ્તર જમીનની બાયોકેમિકલ પ્રવૃત્તિના સૂચકાંકો, પ્રજાતિઓની રચના અને માઇક્રોબાયલ સમુદાયોની કુલ સંખ્યાને અસર કરે છે. જમીનમાં જ્યાં ભારે ધાતુઓની સામગ્રી પૃષ્ઠભૂમિ કરતાં 2-5 અથવા વધુ વખત વધી જાય છે, એન્ઝાઇમેટિક પ્રવૃત્તિના વ્યક્તિગત સૂચકાંકો સૌથી વધુ નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે, એમાયલોલિટીક માઇક્રોબાયલ સમુદાયના કુલ બાયોમાસમાં થોડો વધારો થાય છે, અને અન્ય માઇક્રોબાયોલોજીકલ સૂચકાંકો પણ બદલાય છે. તીવ્રતાના એક ક્રમમાં HM સામગ્રીમાં વધુ વધારા સાથે, જમીનના સુક્ષ્મસજીવોની બાયોકેમિકલ પ્રવૃત્તિના ચોક્કસ સૂચકાંકોમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો જોવા મળે છે. જમીનમાં એમીલોલિટીક માઇક્રોબાયલ સમુદાયના વર્ચસ્વનું પુનઃવિતરણ છે. ભારે ધાતુઓ ધરાવતી જમીનમાં પૃષ્ઠભૂમિ સ્તરો કરતાં એકથી બે ક્રમની તીવ્રતા વધુ હોય છે, માઇક્રોબાયોલોજીકલ પરિમાણોના સમગ્ર જૂથમાં ફેરફાર નોંધપાત્ર છે. માટીના માઇક્રોમાસીટ્સની પ્રજાતિઓની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે, અને સૌથી પ્રતિરોધક પ્રજાતિઓ સંપૂર્ણપણે પ્રભુત્વ મેળવવાનું શરૂ કરે છે. જ્યારે જમીનમાં ભારે ધાતુઓની સામગ્રી તીવ્રતાના ત્રણ ઓર્ડર દ્વારા પૃષ્ઠભૂમિ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે લગભગ તમામ માઇક્રોબાયોલોજીકલ પરિમાણોમાં તીવ્ર ફેરફારો જોવા મળે છે. જમીનમાં ભારે ધાતુઓની દર્શાવેલ સાંદ્રતા પર, માઇક્રોબાયોટા કે જે અશુદ્ધ માટી માટે સામાન્ય છે તેને અટકાવવામાં આવે છે અને મારી નાખવામાં આવે છે. તે જ સમયે, HMs માટે પ્રતિરોધક અત્યંત મર્યાદિત સંખ્યામાં સુક્ષ્મસજીવો, મુખ્યત્વે માઇક્રોમાસીટીસ, સક્રિય રીતે વિકાસશીલ છે અને તે પણ સંપૂર્ણપણે પ્રભાવશાળી છે. છેલ્લે, જ્યારે જમીનમાં HM સાંદ્રતા પૃષ્ઠભૂમિ સ્તરોથી ચાર કે તેથી વધુ તીવ્રતાથી વધી જાય છે, ત્યારે જમીનની સૂક્ષ્મ જીવવિજ્ઞાન પ્રવૃત્તિમાં આપત્તિજનક ઘટાડો જોવા મળે છે, જે સુક્ષ્મસજીવોના સંપૂર્ણ મૃત્યુની સરહદે છે.

છોડમાં ભારે ધાતુઓ

માનવીઓ અને પ્રાણીઓમાં એચએમનો મુખ્ય સ્ત્રોત વનસ્પતિ ખોરાક છે. વિવિધ સ્ત્રોતો અનુસાર, 40 થી 80% HM તેની સાથે આવે છે, અને માત્ર 20-40% હવા અને પાણી સાથે આવે છે. તેથી, જાહેર આરોગ્ય મોટાભાગે ખોરાક માટે વપરાતા છોડમાં ધાતુઓના સંચયના સ્તર પર આધાર રાખે છે.

છોડની રાસાયણિક રચના, જેમ જાણીતી છે, જમીનની મૂળભૂત રચનાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. તેથી, છોડ દ્વારા HM નું વધુ પડતું સંચય મુખ્યત્વે જમીનમાં તેમની ઊંચી સાંદ્રતાને કારણે છે. તેમની જીવન પ્રવૃત્તિમાં, છોડ માત્ર ભારે ધાતુઓના ઉપલબ્ધ સ્વરૂપોના સંપર્કમાં આવે છે, જેનું પ્રમાણ, બદલામાં, જમીનની બફરિંગ ક્ષમતા સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. જો કે, HM ને બાંધવા અને નિષ્ક્રિય કરવાની જમીનની ક્ષમતાની તેની મર્યાદા હોય છે, અને જ્યારે તેઓ ધાતુના આવતા પ્રવાહનો સામનો કરી શકતા નથી, ત્યારે છોડમાં શારીરિક અને બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓની હાજરી જે તેમના પ્રવેશને અટકાવે છે તે મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે.

અધિક એચએમ માટે છોડના પ્રતિકારની પદ્ધતિઓ પોતાને જુદી જુદી દિશામાં પ્રગટ કરી શકે છે: કેટલીક પ્રજાતિઓ એચએમની ઉચ્ચ સાંદ્રતા એકઠા કરવામાં સક્ષમ છે, પરંતુ તેમના પ્રત્યે સહનશીલતા દર્શાવે છે; અન્ય લોકો તેનો મહત્તમ ઉપયોગ કરીને તેમના સેવનને ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરે છે અવરોધ કાર્યો. મોટાભાગના છોડ માટે, પ્રથમ અવરોધ સ્તર મૂળ છે, જ્યાં HM ની સૌથી વધુ માત્રા જાળવી રાખવામાં આવે છે, પછીની દાંડી અને પાંદડા છે, અને છેલ્લે, છેલ્લું છે પ્રજનન કાર્યો માટે જવાબદાર છોડના અંગો અને ભાગો (મોટા ભાગે બીજ) અને ફળો, તેમજ મૂળ અને કંદ વગેરે.)

જો કે, આ દાખલાઓ હંમેશા પુનરાવર્તિત થતા નથી, જે કદાચ છોડની વધતી જતી પરિસ્થિતિઓ અને તેમની આનુવંશિક વિશિષ્ટતાને કારણે છે. એવા કિસ્સાઓ છે કે જ્યારે સમાન દૂષિત જમીન પર ઉગાડવામાં આવતી સમાન પાકની વિવિધ જાતોમાં ભારે ધાતુઓની વિવિધ માત્રા હોય છે. આ હકીકત દેખીતી રીતે તમામ જીવંત સજીવોમાં સહજ આંતરવિશિષ્ટ પોલીમોર્ફિઝમને કારણે છે, જે કુદરતી પર્યાવરણના ટેક્નોજેનિક પ્રદૂષણની ઘટનામાં પણ પોતાને પ્રગટ કરી શકે છે. છોડમાં આ ગુણધર્મ HM ની વધુ સાંદ્રતાના સંબંધમાં વધેલી રક્ષણાત્મક ક્ષમતાઓ સાથે જાતો બનાવવાના ઉદ્દેશ્ય સાથે આનુવંશિક સંવર્ધન સંશોધન માટેનો આધાર બની શકે છે.

ભારે ધાતુઓના સંચયમાં વિવિધ છોડની નોંધપાત્ર પરિવર્તનશીલતા હોવા છતાં, તત્વોના જૈવ સંચયમાં ચોક્કસ વલણ હોય છે, જે તેમને ઘણા જૂથોમાં ક્રમાંકિત કરવાની મંજૂરી આપે છે: 1) Cd, Cs, Rb - તીવ્ર શોષણના તત્વો; 2) Zn, Mo, Cu, Pb, As, Co - મધ્યમ શોષણ; 3) Mn, Ni, Cr - નબળા શોષણ અને 4) Se, Fe, Ba, Te - એવા તત્વો કે જે છોડ માટે પહોંચવામાં મુશ્કેલ હોય છે.

ભારે ધાતુઓ માટે છોડમાં પ્રવેશવાની બીજી રીત હવાના પ્રવાહોમાંથી પર્ણસમૂહનું શોષણ છે. તે ત્યારે થાય છે જ્યારે વાતાવરણમાંથી ધાતુઓનું પર્ણ ઉપકરણ પર નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે, મોટાભાગે મોટા ઔદ્યોગિક સાહસોની નજીક. પાંદડા (અથવા પર્ણસમૂહ) દ્વારા છોડમાં તત્વોનો પ્રવેશ મુખ્યત્વે ક્યુટિકલ દ્વારા બિન-મેટાબોલિક પ્રવેશ દ્વારા થાય છે. પાંદડા દ્વારા શોષાયેલ HM અન્ય અવયવો અને પેશીઓમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે અને ચયાપચયમાં સામેલ થઈ શકે છે. પાંદડા અને દાંડી પર ધૂળના ઉત્સર્જન સાથે જમા થતી ધાતુઓ મનુષ્યો માટે જોખમ ઉભી કરતી નથી જો છોડને ખાતા પહેલા સારી રીતે ધોવામાં આવે. જો કે, જે પ્રાણીઓ આવી વનસ્પતિ ખાય છે તેઓ મોટા પ્રમાણમાં ભારે ધાતુઓ મેળવી શકે છે.

જેમ જેમ છોડ વધે છે, તત્વો તેમના સમગ્ર અવયવોમાં પુનઃવિતરિત થાય છે. તે જ સમયે, તેમની સામગ્રીમાં નીચેની પેટર્ન તાંબુ અને જસત માટે સ્થાપિત થયેલ છે: મૂળ > અનાજ > સ્ટ્રો. સીસું, કેડમિયમ અને સ્ટ્રોન્ટિયમ માટે તેનું સ્વરૂપ અલગ છે: મૂળ > સ્ટ્રો > અનાજ. તે જાણીતું છે કે, ભારે ધાતુઓના સંચયના સંબંધમાં છોડની પ્રજાતિઓની વિશિષ્ટતા સાથે, ત્યાં પણ ચોક્કસ છે. સામાન્ય પેટર્ન. ઉદાહરણ તરીકે, HM ની સૌથી વધુ સામગ્રી પાંદડાવાળા શાકભાજી અને સાઈલેજ પાકોમાં જોવા મળી હતી, અને સૌથી ઓછી કઠોળ, અનાજ અને ઔદ્યોગિક પાકોમાં જોવા મળે છે.

ઉચ્ચ જળચર છોડનો ઉપયોગ કરીને આલ્કલી અને ભારે ધાતુઓમાંથી પાણીની સફાઈ કરવી

ઝુટોવ એ.એસ., લોબકોવા જી.વી., ગુબીના ટી.આઈ., રોગચેવા એસ.એમ. સારાટોવ સ્ટેટ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટીનું નામ ગાગરીન યુ.એ. એક મહત્વપૂર્ણ મુદ્દો આધુનિક ઇકોલોજીજળ સંસાધનોનું સંરક્ષણ અને પ્રજનન છે, જે માનવ આર્થિક પ્રવૃત્તિના પરિણામે નોંધપાત્ર માનવશાસ્ત્રીય દબાણ અનુભવે છે. હાલમાં, ભારે ધાતુઓના સંયોજનો (HM) સૌથી સામાન્ય પ્રદૂષકો છે જે ઔદ્યોગિક કચરા સાથે જળાશયોમાં પ્રવેશ કરે છે અને જ્યારે પાણીમાં HMની સાંદ્રતા સેનિટરી અને આરોગ્યપ્રદ ધોરણો કરતાં વધી જાય ત્યારે બાયોસેનોસિસ માટે નોંધપાત્ર જોખમ ઊભું કરે છે. અન્ય પર્યાવરણીય સમસ્યાઉર્જા સુવિધાઓ પર બંધ પાણી વપરાશ સિસ્ટમો બનાવો. કૃત્રિમ જળાશયોની સપાટી પરથી પાણી સતત બાષ્પીભવન થાય છે, જે ઠંડકના તળાવ (CP)માં મીઠાની માત્રામાં વધારો કરવામાં ફાળો આપે છે. આ મુખ્યત્વે આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટ છે. ખનિજીકરણમાં વધારો થવાથી જળાશયોના હાઇડ્રોકેમિકલ પરિમાણોમાં ફેરફાર થાય છે અને ઉદ્યોગમાં પાણીના વધુ ઉપયોગને જટિલ બનાવે છે, ખાસ કરીને પાણી પુરવઠાના રિસાયક્લિંગમાં, અને વધારાના શુદ્ધિકરણની જરૂર પડે છે. જળાશયોની ખારાશ પોષક તત્ત્વોના સંચય પર, છોડની પ્રજાતિની વિવિધતા પર અને બાદમાંના અનુકૂલન પદ્ધતિઓ પર ઘણો પ્રભાવ પાડે છે. તાજેતરમાં, તેઓ પાણી પ્રણાલીને શુદ્ધ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જૈવિક પદ્ધતિઓ , ખાસ કરીને ફાયટોરીમેડિયેશન, જે વિવિધ રાસાયણિક પ્રકૃતિના પદાર્થોને એકઠા કરવા, ઉપયોગ કરવા અને રૂપાંતરિત કરવા માટે ઉચ્ચ જળચર છોડ (એચએપી) ની ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરે છે. ફાયટોરીમેડિયેશનની પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઝેરી પદાર્થો છોડ દ્વારા શોષાય છે, નિષ્ક્રિય થાય છે અને પછી બાયોમાસ સાથે જળાશયોમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. એવું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે કે વીવીઆરનો ઉપયોગ ભારે ધાતુઓ, જંતુનાશકો, રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ વગેરેમાંથી જળાશયોને શુદ્ધ કરવા માટે થઈ શકે છે. જળાશયોની ખારાશ ઘટાડવા માટે વિવિધ જળચર છોડની ક્ષમતા અંગેના અભ્યાસ માટે, આવા અભ્યાસો આજ સુધી હાથ ધરવામાં આવ્યા નથી. જો કે, જળાશયોની ખારાશ માટે વિવિધ જળ-પ્રતિક્રિયા કરનારા એજન્ટોના પ્રતિભાવ પર લેખકોની કૃતિઓના આધારે, એવું માની શકાય છે કે જળાશયોના ફાયટોડેમિનરલાઇઝેશનમાં પાણીના અવશેષોનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે. આ કાર્યમાં, VVR નો ઉપયોગ કરીને વિવિધ પ્રકૃતિના (આલ્કલાઇન અને ભારે) ધાતુના ક્ષારોના ફાયટોએક્સટ્રક્શનની પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. VVR ની ક્ષમતા: હોર્નવોર્ટ (સેરાટોફિલમ ડેમર્સમ એલ.), એલોડિયા (એલોડિયા сનાડેન્સિસ રિચ. એટ મિક્ક્સ.) અને ઇકોર્નિયા (ઇકોર્નિયા ક્રેસીપ્સ માર્ટ.) પાણીમાં આલ્કલી ધાતુના ક્ષારને શોષી લેવાની ક્ષમતાનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. બાલાકોવો એનપીપીના ઠંડક તળાવના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, પાણીની ખારાશ ઘટાડવા માટે આ પ્રકારની પાણી અને જળ શુદ્ધિકરણ પ્રણાલીઓની ક્ષમતા નક્કી કરવામાં આવી હતી. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે તમામ મેક્રોફાઇટ્સ 0.5-1 g/l સુધીની સાંદ્રતામાં NaCl, Na2SO4 અને KCl ક્ષારને સહન કરે છે. Eichornia 1 g/l સુધી મીઠાની સાંદ્રતામાં સૌથી વધુ નિષ્કર્ષણ ક્ષમતા ધરાવે છે. જો કે, બાલએનપીપી સીપીમાં આ ક્ષારની સામગ્રી દર્શાવેલ મૂલ્યો કરતા ઘણી ઓછી છે, જે આ જળાશયમાં પસંદ કરેલા છોડની ખેતી કરવાની સંભાવના દર્શાવે છે. એલોડિયા માટે, ક્ષારનું મહત્તમ શોષણ તેમની પ્રારંભિક સાંદ્રતામાં જોવા મળ્યું હતું: 1.5 g/l Na2SO4; 1 g/l NaCl; 0.5 g/l KCl અને 6.9% જેટલું છે; 5.7%; અનુક્રમે 2.4%. હોર્નવોર્ટ માટે, આ પ્રક્રિયા 1 g/l (7%) ની NaCl સામગ્રી પર અસરકારક છે; Na2SO4 - 2 g/l (14.3%); KCl - 2 g/l (10.9%). Eichornia દ્વારા ક્ષારનું તીવ્ર શોષણ 0.5 g/l (8.8%) ની પ્રારંભિક NaCl સાંદ્રતામાં નોંધવામાં આવ્યું હતું; Na2SO4 - 0.5 g/l (8.4%); KCl - 1 g/l (9.5%). ડિસેલ્ટિંગ પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતા પર અજૈવિક પરિબળોનો પ્રભાવ નક્કી કરવામાં આવ્યો હતો. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે તાપમાન અને દિવસની લંબાઈમાં વધારો મીઠું શોષણ પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતામાં વધારો કરે છે. આમ, ઇલોડિયા, હોર્નવૉર્ટ અને ઇકોર્નિયાની ખેતી માટેના શ્રેષ્ઠ મૂલ્યો 24 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાન અને 12 કલાકની એક દિવસની લંબાઈને અસરકારક રીતે સોડિયમ અને કેલ્શિયમ કેશનની સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરે છે. તે જ સમયે, વધતા તાપમાન સાથે, આ આયનોના શોષણની ટકાવારી વધી છે. આમ, 20°Cના તાપમાને, સોડિયમ આયનોના શોષણની ટકાવારી 10.0% હતી, અને 27°C - 21.5%ના તાપમાને. કેલ્શિયમ આયનો માટે, સમાન આંકડા અનુક્રમે 32.1% અને 36.3% છે. તે પ્રથમ વખત દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે જ્યારે તાપમાન 14 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ઘટી જાય છે, ત્યારે એલોડિયા અને હોર્નવોર્ટમાંથી ક્ષાર છોડવામાં આવે છે, જે જળાશયના ગૌણ પ્રદૂષણનું કારણ બની શકે છે. કોષ્ટકમાં આકૃતિ 1 BalNPP CP માં છોડની 10-દિવસની ખેતીના પરિણામે વિવિધ આયનોના શોષણ પર પ્રાયોગિક ડેટા રજૂ કરે છે, જે દર્શાવે છે કે Eichornia પણ આયનોને શોષવાની શ્રેષ્ઠ ક્ષમતા ધરાવે છે.

...

સમાન દસ્તાવેજો

ભારે ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, પર્યાવરણમાં તેમના સ્વરૂપો. ભારે ધાતુઓના સ્ત્રોતો પર્યાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે. બાયોઇન્ડિકેશનની થિયરી અને પદ્ધતિઓ. ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના સૂચક તરીકે જૈવિક પદાર્થો.

કોર્સ વર્ક, 09/27/2013 ઉમેર્યું

જળચર ઇકોસિસ્ટમમાં પ્રવેશતી ભારે ધાતુઓના સ્ત્રોત. માનવીઓ પર ભારે ધાતુઓની ઝેરી અસર. સીસું, તાંબુ, ક્રોમિયમ, જસત અને નિકલ સાથે ગોમેલ શહેરના પ્રદેશ પર સ્થિત જળાશયોના સપાટીના પાણીના દૂષણની ડિગ્રીનું મૂલ્યાંકન.

થીસીસ, 06/08/2013 ઉમેર્યું

પર્યાવરણમાં ભારે ધાતુઓના વિતરણની સમસ્યાના મુખ્ય પર્યાવરણીય અને રાસાયણિક પાસાઓનો અભ્યાસ. સપાટીના પાણીમાં ભારે ધાતુઓના સ્વરૂપો અને તેમની ઝેરીતા. જમીન અને છોડમાં ભારે ધાતુઓ. માટીના માઇક્રોબાયલ સેનોસિસ.

અમૂર્ત, 12/25/2010 ઉમેર્યું

ભારે ધાતુઓની વિભાવના, તેમના બાયોજિયોકેમિકલ ગુણધર્મો અને પર્યાવરણમાં ઘટનાના સ્વરૂપો. જમીનમાં ભારે ધાતુઓની ગતિશીલતા. જમીન અને છોડમાં ભારે ધાતુઓના નિયમનના પ્રકાર. શહેરી જમીનના પ્રદૂષણની એરોજેનિક અને હાઇડ્રોજેનિક પદ્ધતિઓ.

કોર્સ વર્ક, 07/10/2015 ઉમેર્યું

સ્ત્રોતો, પ્રકૃતિ અને શહેરી જમીન અને જમીનના પ્રદૂષણની ડિગ્રી. ચેલ્યાબિન્સ્કના વિસ્તારો સૌથી તીવ્ર પ્રદૂષણને આધિન છે. વનસ્પતિ પર ભારે ધાતુઓ સાથે જમીનના દૂષણની અસર. ઉત્સર્જન અને માટીમાં ભારે ધાતુઓની ઘટનાના સ્વરૂપો.

થીસીસ, 10/02/2015 ઉમેર્યું

ગોમેલ શહેરના જળ સંસ્થાઓના ઉચ્ચ જળચર છોડમાં ભારે ધાતુઓ શોધવા માટેની પદ્ધતિઓ સાથે પરિચિતતા. શ્વસન અને નાઈટ્રેટ શોષણની પ્રક્રિયાઓમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે મેંગેનીઝ. છોડના જીવતંત્ર દ્વારા ધાતુઓના શોષણની પ્રક્રિયાના લક્ષણોની વિચારણા.

થીસીસ, 08/31/2013 ઉમેર્યું

ભારે ધાતુઓની લાક્ષણિકતાઓ અને પર્યાવરણમાં તેમનું વિતરણ. ભારે ધાતુઓની ક્લિનિકલ અને પર્યાવરણીય ટોક્સિકોલોજી. ભારે ધાતુઓની સામગ્રી નક્કી કરવા માટે અણુ શોષણ પદ્ધતિ, જળચર જીવોના કાર્બનિક નમૂનાઓની તૈયારી અને સંગ્રહ.

વૈજ્ઞાનિક કાર્ય, 02/03/2016 ઉમેર્યું

ભારે ધાતુઓના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, પાણીમાં તેમની સામગ્રીનું માનકીકરણ. માનવશાસ્ત્રની પ્રવૃત્તિઓના પરિણામે કુદરતી પાણીનું પ્રદૂષણ, ભારે ધાતુઓની હાજરીથી તેમના શુદ્ધિકરણની પદ્ધતિઓ. કેશન એક્સ્ચેન્જર્સની વર્ગીકરણ લાક્ષણિકતાઓનું નિર્ધારણ.

કોર્સ વર્ક, 02/23/2014 ઉમેર્યું

સ્તર ઘટાડવા માટે તકનીકી દરખાસ્તો પર્યાવરણીય સલામતીદરિયાઈ પર્યાવરણ. ભારે ધાતુના સંયોજનો અને પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનોમાંથી દરિયાઈ પર્યાવરણને સાફ કરવું. અસ્થિર અશુદ્ધિઓનું શોષણ. રિવર્સ ઓસ્મોસિસ અને અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશનનો ઉપયોગ કરીને દૂષિત પાણીનું શુદ્ધિકરણ.

વ્યવહારુ કાર્ય, 02/09/2015 ઉમેર્યું

જળચર વાતાવરણમાં ભારે ધાતુઓ. કેટલાક તાજા પાણીના પ્રાણીઓના શરીર પર હેવી મેટલ ઓક્સાઇડની અસર. હાઇડ્રોફાઇટ્સમાં ભારે ધાતુઓનું શોષણ અને વિતરણ. ગપ્પીઝના વિકાસ અને મૃત્યુ દર પર નેનોફોર્મમાં હેવી મેટલ ઓક્સાઇડની અસર.

સૌથી મજબૂત અને સૌથી વ્યાપક રાસાયણિક પ્રદૂષણમાંનું એક ભારે ધાતુનું પ્રદૂષણ છે.

ભારે ધાતુઓ રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકના ઘટકો છે, જેનું પરમાણુ વજન 50 થી વધુ અણુ એકમો છે. તત્વોનું આ જૂથ જૈવિક પ્રક્રિયાઓમાં સક્રિયપણે સામેલ છે, ઘણા ઉત્સેચકોનો ભાગ છે. "ભારે ધાતુઓ" નું જૂથ મોટાભાગે સૂક્ષ્મ તત્વોના જૂથ સાથે એકરુપ છે. બીજી બાજુ, ભારે ધાતુઓ અને તેમના સંયોજનો શરીર પર હાનિકારક અસરો ધરાવે છે. આમાં શામેલ છે: સીસું, જસત, કેડમિયમ, પારો, મોલિબ્ડેનમ, ક્રોમિયમ, મેંગેનીઝ, નિકલ, ટીન, કોબાલ્ટ, ટાઇટેનિયમ, તાંબુ, વેનેડિયમ.

ભારે ધાતુઓ, શરીરમાં પ્રવેશે છે, તેઓને ફક્ત દૂધ પ્રોટીનની મદદથી દૂર કરી શકાય છે, તેઓ તેમની વિનાશક અસરો શરૂ કરે છે - તે ઝેર અને પરિવર્તનનું કારણ બને છે. હકીકત એ છે કે તેઓ પોતે માનવ શરીરને ઝેર આપે છે તે ઉપરાંત, તેઓ સંપૂર્ણપણે યાંત્રિક રીતે તેને રોકે છે - ભારે ધાતુના આયનો શરીરની શ્રેષ્ઠ સિસ્ટમોની દિવાલો પર સ્થાયી થાય છે અને કિડની અને યકૃતની ચેનલોને બંધ કરે છે, આમ આ અવયવોની ગાળણ ક્ષમતા ઘટાડે છે. તદનુસાર, આ આપણા શરીરના કોષોના ઝેર અને કચરાના ઉત્પાદનોના સંચય તરફ દોરી જાય છે, એટલે કે. શરીરનું સ્વ-ઝેર, કારણ કે તે યકૃત છે જે આપણા શરીરમાં પ્રવેશતા ઝેરી પદાર્થો અને શરીરના કચરાના ઉત્પાદનો પર પ્રક્રિયા કરવા માટે જવાબદાર છે, અને કિડની તેમને શરીરમાંથી દૂર કરવા માટે જવાબદાર છે.

ભારે ધાતુઓના સ્ત્રોતોને વિભાજિત કરવામાં આવે છે કુદરતી(ખડકો અને ખનિજોનું હવામાન, ધોવાણ પ્રક્રિયાઓ, જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ) અને માનવસર્જિત(ખનિજોનું નિષ્કર્ષણ અને પ્રક્રિયા, બળતણનું દહન, ટ્રાફિક, કૃષિ પ્રવૃત્તિઓ).

સુંદર એરોસોલના રૂપમાં કુદરતી વાતાવરણમાં પ્રવેશતા કેટલાક માનવસર્જિત ઉત્સર્જન નોંધપાત્ર અંતર પર વહન કરવામાં આવે છે અને વૈશ્વિક પ્રદૂષણનું કારણ બને છે.

બીજો ભાગ ગટર વગરના જળાશયોમાં પ્રવેશે છે, જ્યાં ભારે ધાતુઓ એકઠા થાય છે અને ગૌણ પ્રદૂષણનો સ્ત્રોત બની જાય છે, એટલે કે. પર્યાવરણમાં સીધી બનતી ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન જોખમી પ્રદૂષકોની રચના (ઉદાહરણ તરીકે, બિન-ઝેરી પદાર્થોમાંથી રચના).

ભારે ધાતુઓ સામાન્ય રીતે ખાણકામ અને ધાતુશાસ્ત્રીય સાહસો તેમજ રાસાયણિક અને હળવા ઉદ્યોગ સાહસોના ગંદા પાણી સાથે જળાશયોમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તેમના સંયોજનોનો ઉપયોગ વિવિધ તકનીકી પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચામડાની ટેનિંગ ફેક્ટરીઓમાંથી ઘણા બધા ક્રોમિયમ ક્ષાર છોડવામાં આવે છે; તાંબુ, જસત, કોબાલ્ટ, ટાઇટેનિયમના સંયોજનોનો ઉપયોગ રંગો વગેરે તરીકે થાય છે.

ભારે ધાતુઓવાળા જીવમંડળના પ્રદૂષણના સંભવિત સ્ત્રોતોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: ફેરસ અને નોન-ફેરસ ધાતુવિજ્ઞાનના સાહસો (એરોસોલ ઉત્સર્જન, મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ (કોપર પ્લેટિંગના પ્લેટિંગ બાથ, નિકલ પ્લેટિંગ, ક્રોમ પ્લેટિંગ), બેટરી પ્રોસેસિંગ માટેના કારખાનાઓ, માર્ગ પરિવહન.

ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના માનવશાસ્ત્રીય સ્ત્રોતો ઉપરાંત, જ્વાળામુખી ફાટવા જેવા અન્ય કુદરતી સ્ત્રોતો પણ છે. પ્રદૂષણના આ તમામ સ્ત્રોતો કુદરતી, કહેવાતા પૃષ્ઠભૂમિ સ્તરની તુલનામાં બાયોસ્ફિયર અથવા તેના ઘટકો (હવા, પાણી, માટી, જીવંત જીવો) માં ધાતુના પ્રદૂષકોની સામગ્રીમાં વધારો કરે છે.

પ્રારંભિક સાંદ્રતાના અડધા ભાગને દૂર કરવા અથવા દૂર કરવાનો સમયગાળો લાંબો સમય છે: ઝીંક માટે - 70 થી 510 વર્ષ સુધી, કેડમિયમ માટે - 13 થી 110 વર્ષ સુધી, તાંબા માટે - 310 થી 1500 વર્ષ સુધી અને સીસા માટે - થી 740 થી 5900 વર્ષ.

ભારે ધાતુઓમાં વિવિધ રાસાયણિક, ભૌતિક રાસાયણિક અને જૈવિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉચ્ચ ક્ષમતા હોય છે. તેમાંના ઘણા વેરિયેબલ વેલેન્સી ધરાવે છે અને રેડોક્સ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે.

નીચેના ઝેરી પદાર્થો સામાન્ય રીતે જળાશયોમાં જોવા મળે છે: પારો, સીસું, કેડમિયમ, ટીન, જસત, મેંગેનીઝ, નિકલ, જોકે અન્ય ભારે ધાતુઓની ઉચ્ચ ઝેરીતા જાણીતી છે - કોબાલ્ટ, ચાંદી, સોનું, યુરેનિયમ અને અન્ય. સામાન્ય રીતે, જીવંત પ્રાણીઓ માટે ઉચ્ચ ઝેરીતા એ ભારે ધાતુના સંયોજનો અને આયનોની લાક્ષણિકતા છે.

ભારે ધાતુઓમાં, કેટલીક મનુષ્યો અને અન્ય જીવંત જીવોના જીવન આધાર માટે અત્યંત જરૂરી છે અને કહેવાતા બાયોજેનિક તત્વોથી સંબંધિત છે. અન્ય લોકો વિપરીત અસરનું કારણ બને છે અને, જ્યારે તેઓ જીવંત જીવમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તેના ઝેર અથવા મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. આ ધાતુઓ ઝેનોબાયોટિક્સના વર્ગની છે, એટલે કે, જીવંત વસ્તુઓ માટે પરાયું. ઝેરી ધાતુઓમાં, અગ્રતા જૂથની ઓળખ કરવામાં આવી છે: કેડમિયમ, તાંબુ, આર્સેનિક, નિકલ, પારો, સીસું, જસત અને ક્રોમિયમ માનવ અને પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્ય માટે સૌથી જોખમી છે. તેમાંથી પારો, સીસું અને કેડમિયમ સૌથી વધુ ઝેરી છે.

શરીર પર ભારે ધાતુઓની ઝેરી અસર એ હકીકત દ્વારા વધારે છે કે ઘણી ભારે ધાતુઓ ઉચ્ચારણ જટિલ-રચના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. આમ, જલીય માધ્યમોમાં, આ ધાતુઓના આયનો હાઇડ્રેટેડ હોય છે અને વિવિધ હાઇડ્રોક્સો સંકુલ બનાવવા માટે સક્ષમ હોય છે, જેની રચના દ્રાવણની એસિડિટી પર આધારિત છે. જો સોલ્યુશનમાં કાર્બનિક સંયોજનોના કોઈપણ આયન અથવા પરમાણુ હાજર હોય, તો ભારે ધાતુના આયનો વિવિધ બંધારણો અને સ્થિરતાના વિવિધ સંકુલ બનાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, પારો દ્રાવણમાં અને શરીરમાં કાર્બનિક પદાર્થો સાથે સરળતાથી સંયોજનો અને સંકુલ બનાવે છે, પાણીમાંથી સજીવો દ્વારા સારી રીતે શોષાય છે અને ખોરાકની સાંકળ દ્વારા પ્રસારિત થાય છે. જોખમ વર્ગ અનુસાર, પારો પ્રથમ વર્ગનો છે (અત્યંત જોખમી રાસાયણિક પદાર્થ). પારો પ્રોટીન પરમાણુઓના SH જૂથો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેમાંથી શરીર માટે જરૂરી ઉત્સેચકો છે. બુધ પણ પ્રોટીન જૂથો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે - COOH અને NH 2 મજબૂત સંકુલ - મેટાલોપ્રોટીન બનાવે છે. અને લોહીમાં ફરતા પારાના આયનો, જે ફેફસાંમાંથી મળે છે, તે પણ પ્રોટીન પરમાણુઓ સાથે સંયોજનો બનાવે છે. એન્ઝાઇમ પ્રોટીનની સામાન્ય કામગીરીમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે ઊંડા ઉલ્લંઘનશરીરમાં, અને સૌથી ઉપર મધ્યમાં નર્વસ સિસ્ટમ, અને કિડનીમાં પણ.

પાણીમાં પારાને છોડવું એ ખાસ કરીને ખતરનાક છે, કારણ કે તળિયે વસતા સુક્ષ્મસજીવોની પ્રવૃત્તિના પરિણામે, ઝેરી કાર્બનિક પારાના સંયોજનો રચાય છે, પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે, જે અકાર્બનિક કરતા વધુ ઝેરી હોય છે. ત્યાં રહેતા સુક્ષ્મસજીવો તેમને ડાયમેથાઈલમરક્યુરી (CH 3) 2 Hg માં રૂપાંતરિત કરે છે, જે સૌથી વધુ ઝેરી પદાર્થોમાંનું એક છે. ડાયમેથાઈલમરક્યુરી પછી સરળતાથી પાણીમાં દ્રાવ્ય HgCH 3 + cation માં પરિવર્તિત થાય છે. બંને પદાર્થો જળચર જીવો દ્વારા શોષાય છે અને ખોરાકની સાંકળમાં પ્રવેશ કરે છે; પ્રથમ તેઓ છોડ અને નાના જીવોમાં એકઠા થાય છે, પછી માછલીમાં. શરીરમાંથી મિથાઈલેડ પારો ખૂબ જ ધીરે ધીરે દૂર થાય છે - મનુષ્યોમાં મહિનાઓ અને માછલીઓમાં વર્ષો.

ભારે ધાતુઓ જીવંત સજીવોમાં મુખ્યત્વે પાણી દ્વારા પ્રવેશ કરે છે (અપવાદ એ પારો છે, જેમાંથી વરાળ ખૂબ જોખમી છે). એકવાર શરીરમાં, ભારે ધાતુઓ મોટાભાગે કોઈ નોંધપાત્ર પરિવર્તનમાંથી પસાર થતી નથી, જેમ કે કાર્બનિક ઝેરી પદાર્થો સાથે થાય છે, અને, બાયોકેમિકલ ચક્રમાં પ્રવેશ્યા પછી, તેઓ તેને અત્યંત ધીમેથી છોડી દે છે.

વસવાટની ગુણવત્તાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ સૂચક એ સપાટીના પાણીની શુદ્ધતાની ડિગ્રી છે. એક ઝેરી ધાતુ, એકવાર જળાશય અથવા નદીમાં, આ જળચર ઇકોસિસ્ટમના ઘટકોમાં વહેંચવામાં આવે છે. જો કે, દરેક ધાતુની માત્રા ઇકોસિસ્ટમ ડિસઓર્ડરનું કારણ નથી.

બાહ્ય ઝેરી અસરોનો પ્રતિકાર કરવા માટે ઇકોસિસ્ટમની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, તે ઇકોસિસ્ટમની બફર ક્ષમતા વિશે વાત કરવાનો રિવાજ છે. આમ, ભારે ધાતુઓના સંબંધમાં તાજા પાણીની ઇકોસિસ્ટમની બફર ક્ષમતાને ઝેરી ધાતુની આટલી માત્રા તરીકે સમજવામાં આવે છે, જેનો પુરવઠો અભ્યાસ હેઠળના સમગ્ર ઇકોસિસ્ટમની કુદરતી કામગીરીને નોંધપાત્ર રીતે વિક્ષેપિત કરતું નથી.

આ કિસ્સામાં, ઝેરી ધાતુ પોતે નીચેના ઘટકોમાં વિતરિત થાય છે:

ઓગળેલા સ્વરૂપમાં મેટલ;

ફાયટોપ્લાંકટોન, એટલે કે, છોડના સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા સૉર્બેડ અને સંચિત;

જળચર વાતાવરણમાંથી નિલંબિત કાર્બનિક અને ખનિજ કણોના અવક્ષેપના પરિણામે તળિયાના કાંપ દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે;

દ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં જળચર વાતાવરણમાંથી સીધા તળિયાના કાંપની સપાટી પર શોષાય છે;

સસ્પેન્ડેડ કણો પર શોષિત સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે.

શોષણ અને અનુગામી અવક્ષેપને કારણે ધાતુઓના સંચય ઉપરાંત, અન્ય પ્રક્રિયાઓ સપાટીના પાણીમાં થાય છે જે આવા પ્રદૂષકોની ઝેરી અસરો સામે ઇકોસિસ્ટમના પ્રતિકારને પ્રતિબિંબિત કરે છે. તેમાંના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો દ્વારા જલીય વાતાવરણમાં મેટલ આયનોનું બંધન છે. આ કિસ્સામાં, પાણીમાં ઝેરી પદાર્થની કુલ સાંદ્રતા બદલાતી નથી. જો કે, તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે હાઇડ્રેટેડ ધાતુના આયનો સૌથી વધુ ઝેરી હોય છે, જ્યારે સંકુલમાં બંધાયેલા ઓછા જોખમી અથવા લગભગ હાનિકારક પણ હોય છે. વિશેષ અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે કુદરતી સપાટીના પાણીમાં ઝેરી ધાતુની કુલ સાંદ્રતા અને તેમની ઝેરીતા વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સંબંધ નથી.

વિવિધ સપાટીના પાણી ભારે ધાતુના આયનોને અલગ અલગ રીતે બાંધે છે, જે વિવિધ બફરિંગ ક્ષમતાઓ દર્શાવે છે. દક્ષિણના તળાવો, નદીઓ અને જળાશયોના પાણી, જેમાં કુદરતી ઘટકોનો મોટો સમૂહ (હ્યુમિક પદાર્થો, હ્યુમિક એસિડ અને ફુલવિક એસિડ) અને તેમની ઉચ્ચ સાંદ્રતા છે, તે ઉત્તરમાં જળાશયોના પાણીની તુલનામાં વધુ અસરકારક કુદરતી બિનઝેરીકરણ માટે સક્ષમ છે. અને સમશીતોષ્ણ ઝોન. તેથી, પ્રદૂષકો ધરાવતા પાણીની ઝેરીતા કુદરતી ઝોનની આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ પર પણ આધાર રાખે છે. એ નોંધવું જોઇએ કે ઝેરી ધાતુઓના સંબંધમાં સપાટીના પાણીની બફર ક્ષમતા માત્ર ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો અને સસ્પેન્ડેડ દ્રવ્યોની હાજરી દ્વારા જ નહીં, પણ હાઇડ્રોબિયોન્ટ્સની સંચય ક્ષમતા તેમજ મેટલ આયનોના શોષણની ગતિશાસ્ત્ર દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇકોસિસ્ટમના તમામ ઘટકો દ્વારા, ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે જટિલતા સહિત. આ બધું સપાટીના પાણીમાં બનતી પ્રક્રિયાઓની જટિલતા દર્શાવે છે જ્યારે ધાતુના પ્રદૂષકો તેમાં પ્રવેશ કરે છે.

સીસાની વાત કરીએ તો, આ ઝેરી પદાર્થના કુલ જથ્થાનો અડધો ભાગ સીસાવાળા ગેસોલિનને બાળવાના પરિણામે પર્યાવરણમાં પ્રવેશે છે. જળચર પ્રણાલીઓમાં, લીડ મુખ્યત્વે સસ્પેન્ડેડ કણો સાથે શોષણ દ્વારા અથવા હ્યુમિક એસિડ સાથે દ્રાવ્ય સંકુલના સ્વરૂપમાં હોય છે. જ્યારે બાયોમિથિલેટેડ થાય છે, જેમ કે પારાની જેમ, લીડ આખરે ટેટ્રામેથાઈલ લીડ બનાવે છે. જમીનના અપ્રદૂષિત સપાટીના પાણીમાં, સીસાનું પ્રમાણ સામાન્ય રીતે 3 µg/l કરતાં વધુ હોતું નથી. ઔદ્યોગિક પ્રદેશોમાં નદીઓમાં સીસાનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. બરફ આ ઝેરી પદાર્થને નોંધપાત્ર હદ સુધી એકઠા કરી શકે છે: મોટા શહેરોની આસપાસ તેની સામગ્રી લગભગ 1 મિલિયન μg/l સુધી પહોંચી શકે છે, અને તેમાંથી અમુક અંતરે ~1-100 μg/l.

જળચર છોડ સીસા સારી રીતે એકઠા કરે છે, પરંતુ જુદી જુદી રીતે. કેટલીકવાર ફાયટોપ્લાંકટોન તેને પારાની જેમ 105 સુધીના સાંદ્રતા પરિબળ સાથે જાળવી રાખે છે. સીસું માછલીમાં થોડું એકઠું થાય છે, તેથી તે ટ્રોફિક સાંકળની આ કડીમાં મનુષ્યો માટે પ્રમાણમાં ઓછું જોખમી છે. સામાન્ય પાણીની સ્થિતિમાં માછલીઓમાં મેથાઈલેડ સંયોજનો પ્રમાણમાં ભાગ્યે જ જોવા મળે છે. ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જનવાળા પ્રદેશોમાં, માછલીની પેશીઓમાં ટેટ્રામેથાઈલ લીડનું સંચય કાર્યક્ષમ રીતે અને ઝડપથી થાય છે - સીસાનું તીવ્ર અને ક્રોનિક સંપર્ક 0.1-0.5 μg/l ના દૂષણ સ્તરે થાય છે. માનવ શરીરમાં, લીડ હાડપિંજરમાં એકઠા થઈ શકે છે, કેલ્શિયમને બદલી શકે છે.

જળાશયોનું બીજું મહત્વનું પ્રદૂષક કેડમિયમ છે. આ ધાતુના રાસાયણિક ગુણધર્મો ઝીંક જેવા જ છે. તે મેટલ-સમાવતી ઉત્સેચકોના સક્રિય કેન્દ્રોમાં બાદમાં બદલી શકે છે, જે એન્ઝાઇમેટિક પ્રક્રિયાઓની કામગીરીમાં તીવ્ર વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે.

કેડમિયમ સામાન્ય રીતે મિથાઈલમરક્યુરી કરતાં છોડ માટે ઓછું ઝેરી હોય છે અને તે લીડની ઝેરીતામાં તુલનાત્મક હોય છે. જ્યારે કેડમિયમનું પ્રમાણ ~0.2-1 mg/l હોય છે, ત્યારે પ્રકાશસંશ્લેષણ અને છોડની વૃદ્ધિ ધીમી પડે છે. નીચેની નોંધાયેલ અસર રસપ્રદ છે: ઝીંકની ચોક્કસ માત્રાની હાજરીમાં કેડમિયમની ઝેરીતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થાય છે, જે ફરી એક વાર એવી ધારણાની પુષ્ટિ કરે છે કે આ ધાતુઓના આયનો શરીરમાં એન્ઝાઈમેટિક પ્રક્રિયામાં ભાગ લેવા માટે સ્પર્ધા કરી શકે છે.

તાજા પાણીની માછલીઓ માટે કેડમિયમ માટે તીવ્ર ઝેરી સીમા 0.09 થી 105 μg/L સુધી બદલાય છે. પાણીની કઠિનતા વધવાથી કેડમિયમ ઝેરથી શરીરના રક્ષણની ડિગ્રી વધે છે. કેડમિયમ ધરાવતા લોકોના ગંભીર ઝેરના જાણીતા કિસ્સાઓ છે જે ટ્રોફિક સાંકળો (ઇટાઇ-ઇટાઇ રોગ) દ્વારા શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે. લાંબા સમય સુધી (લગભગ 30 વર્ષ) શરીરમાંથી કેડમિયમ દૂર થાય છે.

જલીય પ્રણાલીઓમાં, કેડમિયમ ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે જોડાય છે, ખાસ કરીને જો સલ્ફાઇડ્રિલ એસએચ જૂથો તેમની રચનામાં હાજર હોય. કેડમિયમ એમિનો એસિડ, પોલિસેકરાઇડ્સ અને હ્યુમિક એસિડ્સ સાથે સંકુલ પણ બનાવે છે. જેમ કે પારો અને અન્ય ભારે ધાતુઓના કિસ્સામાં, તળિયાના કાંપ દ્વારા કેડમિયમ આયનોનું શોષણ પર્યાવરણની એસિડિટી પર ખૂબ આધાર રાખે છે. તટસ્થ જલીય વાતાવરણમાં, મુક્ત કેડમિયમ આયન તળિયાના કાંપના કણો દ્વારા લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષાય છે.

મોડ્યુલ 3 માટે પરીક્ષણ પ્રશ્નો

1. બાયોસ્ફિયરમાં મુખ્ય કડી તરીકે વિશ્વ મહાસાગરની ભૂમિકા શું નક્કી કરે છે?

2. હાઇડ્રોસ્ફિયરની રચનાનું વર્ણન કરો.

3. હાઇડ્રોસ્ફિયર પૃથ્વીના અન્ય શેલો સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે?

4. જીવંત જીવો માટે જલીય દ્રાવણનું મહત્વ શું છે?

5. સૌથી સામાન્ય સૂચિબદ્ધ કરો રાસાયણિક તત્વોહાઇડ્રોસ્ફિયરના ભાગ રૂપે.

6. દરિયાના પાણીની ખારાશ કયા એકમોમાં માપવામાં આવે છે?

7. કુદરતી પાણીનું વર્ગીકરણ કયા સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે?

8. કુદરતી પાણીની રાસાયણિક રચના.

9. જળાશયોમાં સર્ફેક્ટન્ટ્સ.

10. પાણીની આઇસોટોપિક રચના.

11. હાઇડ્રોસ્ફિયરની વસ્તુઓ પર એસિડ વરસાદનો પ્રભાવ.

12. કુદરતી જળાશયોની બફર ક્ષમતા.

13. જળચર વાતાવરણમાં રહેતા સજીવોમાં ભારે ધાતુઓ, જંતુનાશકો, રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સનું જૈવ સંચય.

14. પાણીના સમૂહની આડી અને ઊભી હિલચાલ.

15. અપવેલિંગ.

16. કુદરતી જળ ચક્ર.

17. કુદરતી જળાશયોમાં ઓક્સિડેશન અને ઘટાડાની પ્રક્રિયાઓ.

18. કુદરતી પાણીનું તેલ પ્રદૂષણ.

19. હાઇડ્રોસ્ફિયરનું એન્થ્રોપોજેનિક પ્રદૂષણ.

20. પાણીના બેસિનના બગાડને દર્શાવતી હકીકતો?

21. પાણીની ગુણવત્તા સૂચકોની લાક્ષણિકતાઓ આપો.

22. ભૂગર્ભજળની ઓક્સિડેબિલિટી.

23. પાણીના મૂળભૂત ભૌતિક ગુણધર્મો.

24. વિસંગતતાઓ ભૌતિક ગુણધર્મોપાણી

25. વૈશ્વિક જળ ચક્રની રેખાકૃતિ સમજાવો?

26. દૂષિત ગંદાપાણીના મુખ્ય પ્રકારોની યાદી બનાવો.

27. પાણીની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવાના સિદ્ધાંતો?

સંક્ષિપ્તમાં પર્યાવરણનું ભારે ધાતુનું પ્રદૂષણ. હેવી મેટલ પ્રદૂષણ

6. ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ

7. ફેરસ ધાતુશાસ્ત્રમાંથી ઘન કચરાનું વર્ગીકરણ, તેમની લાક્ષણિકતાઓ

8. વિકાસની સંભાવનાઓ

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ:

ભારે ધાતુઓનું નિર્ધારણ

ભારે ધાતુઓની યાદીમાં કેટલા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે?

માનવ શરીર પર અસર

ભારે ધાતુઓ સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ

પ્રકૃતિમાં સૌથી વધુ ઝેરી ધાતુઓના વિતરણની સુવિધાઓ

ભારે ધાતુઓના ઉપયોગનો અવકાશ

જળ પ્રણાલીના ઇકોલોજિકલ મોનિટરિંગમાં ભારે ધાતુઓ

બુધ.

લીડ.

કેડમિયમ.

નોલેજ બેઝમાં તમારું સારું કામ મોકલો સરળ છે. નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો

સમાન દસ્તાવેજો

સાઇટ પર નવું

"કુદરતી પ્રદેશ - યુરલ્સ" વિષય પર પ્રસ્તુતિ ઉરલ વિષય પર ભૂગોળ પર પ્રસ્તુતિ

આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ: આપણને શું વચન આપવામાં આવ્યું છે અને કલામાં આપણે AIનું શું જોખમ લઈએ છીએ

ખગોળશાસ્ત્રમાં સંશોધન કાર્ય

રોબર્ટ કિયોસાકીના પુસ્તક પર આધારિત નિબંધ “રિચ ડેડ પુઅર ડેડ રોબર્ટ કિયોસાકી સ્માર્ટ વિચારો

એક સુંદર મંદિર, એક અદ્ભુત ગાયક - આ બધું મેટ્રો સ્ટેશનની નજીક 29A, પોલિઆન્કા પર

સૌથી વધુ લોકપ્રિય

તમે ઘણાં ચિકન ઇંડા વિશે કેમ સપનું જોશો?

અમેરિકામાં રશિયનોનો ઇતિહાસ

હોમમેઇડ ચિકન pilaf એક કઢાઈ માં ચિકન સ્તન pilaf

ગોમાંસ સાથે ઓક્રોશકા માટે રેસીપી

દહીં કિસમિસ સાથે દહીં માસ

લોકપ્રિય વિભાગો