Rumah Rawatan pergigian Pencemaran logam berat alam sekitar secara ringkas. Pencemaran logam berat

Rawatan pergigian

Pencemaran logam berat alam sekitar secara ringkas. Pencemaran logam berat

6. Pencemaran alam sekitar dengan logam berat

Logam berat (merkuri, plumbum, kadmium, zink, kuprum, arsenik) adalah bahan pencemar biasa dan sangat toksik. Mereka digunakan secara meluas dalam pelbagai proses perindustrian, oleh itu, walaupun langkah rawatan, kandungan sebatian logam berat dalam air sisa industri agak tinggi. Jisim besar sebatian ini memasuki lautan melalui atmosfera. Untuk biocenosa marin, yang paling berbahaya ialah merkuri, plumbum dan kadmium. Merkuri diangkut ke lautan melalui larian benua dan melalui atmosfera. Debu atmosfera mengandungi kira-kira 12 ribu tan merkuri, sebahagian besar daripadanya berasal dari antropogenik. Kira-kira separuh daripada pengeluaran perindustrian tahunan logam ini (910 ribu tan/tahun) berakhir di lautan dalam pelbagai cara. Di kawasan yang tercemar oleh perairan industri, kepekatan merkuri dalam larutan dan bahan terampai meningkat dengan ketara. Pada masa yang sama, sesetengah bakteria menukar klorida kepada metilmerkuri yang sangat toksik. Pencemaran makanan laut telah berulang kali menyebabkan keracunan merkuri penduduk pantai. Plumbum ialah unsur surih biasa yang terdapat dalam semua komponen persekitaran: dalam batu, tanah, perairan semula jadi, atmosfera, organisma hidup.

Pencemaran alam sekitar oleh plumbum dan sebatiannya oleh perusahaan industri metalurgi ditentukan oleh spesifik aktiviti pengeluaran mereka: pengeluaran langsung plumbum dan sebatiannya; pengekstrakan plumbum yang berkaitan daripada jenis bahan mentah lain yang mengandungi plumbum sebagai bendasing; penulenan produk yang terhasil daripada kekotoran plumbum, dsb.

Pada tahun 1995, daripada jumlah pelepasan plumbum daripada industri metalurgi ke atmosfera (671 tan), kira-kira 98.4% datang daripada perusahaan metalurgi bukan ferus. Daripada 640 kg plumbum setahun yang dilepaskan ke dalam badan air dengan air sisa, 570 kg (89%) adalah milik perusahaan yang mengeluarkan logam bukan ferus. Pelepasan plumbum yang agak kecil daripada perusahaan metalurgi ferus Persekutuan Russia ditentukan oleh ketiadaan sebarang kandungan plumbum yang ketara dalam bahan mentah, walaupun di beberapa negara maju di dunia kehadiran plumbum dalam bahan mentah bijih dan sekerap mewujudkan masalah alam sekitar yang serius dalam relau letupan, perapian terbuka dan kawasan peleburan elektrik .

99.86% plumbum yang dipancarkan ke atmosfera berasal daripada 11 daripada 30 perusahaan metalurgi bukan ferus, termasuk kira-kira 94% daripada logam ini yang dikeluarkan oleh 5 perusahaan: Pelebur Tembaga Sredneuralsky (291 t/tahun); JSC "Svyatogor" - peleburan tembaga Krasnouralsk (170 tan/tahun); Loji Peleburan Tembaga Kirovgrad (114 t/tahun); JSC Dalpolimetal (28 t/tahun); Loji elektrozink (16 tan/tahun).

Analisis sumber keluaran plumbum menunjukkan:

57% plumbum dilepaskan ke atmosfera dengan sejumlah besar gas berdebu daripada peleburan reflektif bahan mentah tembaga (mengandungi plumbum), yang dalam semua tumbuhan menggunakan teknologi ini dihantar ke cerobong tanpa pembersihan habuk;

37% plumbum dipancarkan dengan gas sampul kerana ketiadaan atau tahap penulenan yang tidak mencukupi daripada habuk sublimat yang kaya dengan kandungan plumbum;

Faktor penting ialah kecekapan pengumpulan habuk yang tidak mencukupi yang wujud di perusahaan metalurgi bukan ferus.

Mencemarkan tanah, zink dan fluorin menyebabkan penurunan hasil bukan sahaja disebabkan oleh kesan toksik langsung, tetapi juga dengan mengubah nisbah nutrien dalam tanah. Sebatian larut bergerak di sepanjang profil tanah dengan aliran ke bawah larutan tanah dan boleh memasuki air bawah tanah. Pencemaran tanah memusnahkan struktur tanah, mengurangkan kebolehtelapan tanah dan menghalang pertumbuhan mikroorganisma, mengurangkan aktiviti enzimatik tanah, dan mengurangkan hasil tumbuhan.

Perlu diingatkan bahawa ketoksikan logam berat meningkat apabila ia bertindak bersama-sama ke atas organisma hidup di dalam tanah. Kesan gabungan zink dan kadmium mempunyai kesan perencatan beberapa kali lebih kuat pada mikroorganisma berbanding dengan kepekatan yang sama bagi setiap unsur secara berasingan. Oleh kerana logam berat biasanya ditemui dalam pelbagai kombinasi dalam produk pembakaran bahan api dan dalam pelepasan daripada industri metalurgi, kesannya terhadap alam sekitar sumber pencemaran adalah lebih kuat daripada yang dijangkakan berdasarkan kepekatan unsur-unsur individu.

Berhampiran perusahaan, fitocenoses semula jadi perusahaan menjadi lebih pelbagai dalam komposisi spesies, kerana banyak spesies tidak dapat menahan peningkatan kepekatan logam berat di dalam tanah. Bilangan spesies boleh dikurangkan kepada 2-3, dan kadangkala kepada pembentukan monocenoses. Dalam phytocenoses hutan, lichen dan lumut adalah yang pertama bertindak balas terhadap pencemaran. Lapisan pokok adalah yang paling stabil. Walau bagaimanapun, pendedahan berpanjangan atau intensiti tinggi menyebabkan fenomena tahan kering di dalamnya.

Pengesanan pencemaran tanah dengan logam berat dijalankan dengan kaedah persampelan tanah secara langsung di kawasan kajian dan analisis kimianya untuk kandungan logam berat. Ia juga berkesan untuk menggunakan beberapa kaedah tidak langsung untuk tujuan ini: penilaian visual keadaan fitogenesis, analisis taburan dan tingkah laku spesies penunjuk di kalangan tumbuhan, invertebrata dan mikroorganisma.

Untuk mengenal pasti corak spatial pencemaran tanah, kaedah geografi perbandingan dan kaedah pemetaan komponen struktur biogeosenosis, termasuk tanah, digunakan. Peta sedemikian bukan sahaja merekodkan tahap pencemaran tanah dengan logam berat dan perubahan yang sepadan dalam penutup tanah, tetapi juga memungkinkan untuk meramalkan perubahan dalam keadaan persekitaran semula jadi.

Mengesan tahap toksik logam berat bukanlah mudah. Untuk tanah dengan komposisi mekanikal yang berbeza dan kandungan bahan organik, tahap ini akan berbeza. Pada masa ini, pekerja institut kebersihan telah membuat percubaan untuk menentukan kepekatan maksimum logam yang dibenarkan di dalam tanah. Barli, oat dan kentang disyorkan sebagai tumbuhan ujian. Tahap toksik telah dipertimbangkan apabila terdapat pengurangan 5-10% dalam hasil. Cadangan kepekatan maksimum yang dibenarkan untuk merkuri ialah 25 mg/kg, arsenik ialah 12-15, dan kadmium ialah 20 mg/kg. Beberapa kepekatan berbahaya beberapa logam berat dalam tumbuhan (g/juta) telah ditetapkan: plumbum - 10, merkuri - 0.04, kromium - 2, kadmium - 3, zink dan mangan - 300, tembaga - 150, kobalt - 5, molibdenum dan nikel - 3, vanadium - 2.

Perlindungan tanah daripada pencemaran logam berat adalah berdasarkan pengeluaran yang lebih baik. Sebagai contoh, untuk menghasilkan 1 tan klorin, satu teknologi menggunakan 45 kg merkuri, dan satu lagi menggunakan 14-18 kg. Pada masa akan datang, ia dianggap mungkin untuk mengurangkan nilai ini kepada 0.1 kg. Strategi baharu untuk melindungi tanah daripada pencemaran logam berat juga melibatkan penciptaan sistem teknologi tertutup dan organisasi pengeluaran bebas sisa.

7. Pengelasan sisa pepejal daripada metalurgi ferus, ciri-cirinya

Pengelasan sisa pengeluaran adalah mungkin mengikut pelbagai kriteria, antaranya yang berikut boleh dianggap sebagai yang utama:

oleh industri - metalurgi ferus dan bukan ferus, perlombongan bijih dan arang batu, minyak dan gas, dsb.;

mengikut komposisi fasa - pepejal (habuk, enap cemar, sanga), cecair (larutan, emulsi, ampaian), gas (karbon oksida, nitrogen oksida, sebatian sulfur, dll.);

oleh kitaran pengeluaran - dalam pengekstrakan bahan mentah (beban dan batu bujur), dalam pengayaan (tailing, enapcemar, sisa), dalam pyrometallurgy (slag, enapcemar, habuk, gas), dalam hydrometallurgy (larutan, sedimen, gas).

Di loji metalurgi dengan kitaran tertutup (besi-keluli-gulungan), sisa pepejal boleh terdiri daripada dua jenis - habuk dan sanga. Agak kerap penulenan gas basah digunakan, kemudian bukannya habuk sisa adalah enapcemar. Yang paling berharga untuk metalurgi ferus ialah sisa yang mengandungi besi (habuk, enap cemar, skala), manakala sanga digunakan terutamanya dalam industri lain.

Semasa operasi unit metalurgi utama, sejumlah besar habuk halus terbentuk, yang terdiri daripada oksida pelbagai unsur. Yang terakhir ini ditangkap oleh kemudahan rawatan gas dan kemudian sama ada dimasukkan ke dalam tangki simpanan enapcemar atau dihantar untuk pemprosesan selanjutnya.

Enapcemar boleh dibahagikan kepada:

enapcemar daripada tumbuhan sinter;

enap cemar relau letupan:

pembersihan gas relau letupan;

b) bilik kubu relau letupan;

enapcemar daripada penulenan gas relau perapian terbuka;

enap cemar pembersihan gas penukar;

enap cemar pembersihan gas daripada relau elektrik.

kaya (55-67%) – habuk dan enap cemar daripada penulenan gas relau perapian terbuka dan penukar;

b) agak kaya (40-55%) - enapcemar dan habuk daripada pengeluaran relau letupan sinter;

c) miskin (30-40%) - enapcemar dan habuk daripada penulenan gas pengeluaran relau elektrik.

Ciri-ciri utama enapcemar adalah komposisi kimia dan granulometrik, bagaimanapun, apabila menyediakan enapcemar untuk pelupusan, adalah perlu untuk mengetahui parameter seperti ketumpatan, kelembapan, hasil khusus, dll. Perlu diingatkan bahawa habuk (enapcemar) perusahaan metalurgi berbeza antara satu sama lain dalam komposisi kimia, oleh itu ciri-ciri ini dibentangkan di bawah dalam bentuk purata.

Enapcemar daripada peranti pengumpulan habuk relau letupan terbentuk semasa pembersihan gas yang meninggalkannya. Pengumpul habuk kering jejari atau tangen dipasang di hadapan mereka, di mana habuk terbesar ditangkap, yang dikembalikan kepada pengeluaran sinter sebagai komponen caj. Komposisi kimia enapcemar oleh komponen utama, %: Fetot 30-50; CaO 5.0-8.5; SiO2 6.0-12%; MgO 1.5-2.0; Komun 0.2-0.9; Comm 2.5-30; Al2O3 1.2-3.0; P 0.015-0.05; Zn 0.05-5.3. Ketumpatannya berkisar antara 2.7-3.8 g/cm, purata hasil spesifik 2.75-3.84%. Kadar penggunaan enap cemar ini berbeza-beza (untuk perusahaan yang berbeza) agak ketara - dari 0.1 hingga 0.8. Ini adalah bahan tersebar yang agak halus: pecahan >0.063 mm sehingga 10-13%, 0.016-0.032 mm daripada 16 hingga 50% dan 1%), yang memerlukan penyahzinan awal enap cemar.

8. Prospek pembangunan

Pada masa hadapan yang boleh dijangka, perubahan ketara harus berlaku dalam keadaan teknikal kompleks metalurgi dan dalam proses pengurusan alam sekitar, yang akan menyelesaikan banyak masalah alam sekitar dengan ketara. Dalam metalurgi bukan ferus sahaja, jumlah pelepasan bahan pencemar berbahaya dijangka berkurangan sebanyak 12–15%, dan sebahagian besar perusahaan akan mencapai piawaian pelepasan maksimum yang dibenarkan. Peningkatan dalam penggunaan sistem perlombongan dengan pengisian semula ruang yang dilombong di kawasan perlombongan bahan mentah sebanyak 20%, yang disediakan oleh program pembangunan metalurgi di Rusia, akan memungkinkan, bersama-sama dengan penambahbaikan penunjuk teknikal dalam perlombongan bijih, untuk memastikan keselamatan permukaan bumi dalam peruntukan perlombongan, dan dengan ketara mengurangkan penggunaan bahan untuk pengikat, termasuk logam yang sangat mahal.

Rizab dan peluang yang besar untuk menyelesaikan masalah alam sekitar terletak pada kerumitan pemprosesan bahan mentah, dalam penggunaan penuh komponen berguna dalam komposisi dan depositnya.

Senarai literatur yang digunakan:

Laporan negeri "Mengenai keadaan dan perlindungan alam sekitar Persekutuan Rusia pada tahun 2002" // Kementerian Sumber Asli Persekutuan Rusia, Moscow, 2003.

Buku rujukan "Perlindungan atmosfera daripada pencemaran industri" // Disunting oleh S. Calvert dan G.M. Englund (terjemahan dari bahasa Inggeris), Moscow "Metalurgi", 1988

Buku rujukan mengenai geografi "Geografi ekonomi Rusia", "Geografi fizikal" // Pashkang K.V.

Analisis pengeluaran dan aktiviti ekonomi perusahaan metalurgi ferus // Yuzov O. V., Moscow "Metalurgi", 1980.

Daripada semua 104 unsur kimia yang diketahui manusia hari ini, 82 adalah logam. Mereka menduduki tempat yang menonjol dalam kehidupan orang ramai dalam bidang perindustrian, biologi dan alam sekitar. Sains moden membahagikan logam kepada berat, ringan dan mulia. Dalam artikel ini kita akan melihat senarai logam berat dan ciri-cirinya.

Penentuan logam berat

Pada mulanya, adalah kebiasaan untuk memanggil logam berat sebagai wakil yang mempunyai jisim atom melebihi 50. Walau bagaimanapun, penggunaan istilah ini hari ini lebih kerap berlaku bukan dari sudut pandangan kimia, tetapi bergantung kepada kesannya terhadap pencemaran alam sekitar. Oleh itu, senarai logam berat termasuk logam dan metaloid (separa logam) yang mencemarkan unsur biosfera manusia (tanah, air). Mari lihat mereka.

Berapa banyak unsur yang terkandung dalam senarai logam berat?

Hari ini tiada konsensus mengenai bilangan unsur dalam senarai ini, kerana tiada kriteria umum yang mengklasifikasikan logam sebagai berat. Walau bagaimanapun, senarai logam berat boleh dibentuk bergantung kepada pelbagai sifat logam dan ciri-cirinya. Ini termasuk:

Berat atom. Berdasarkan kriteria ini, ini termasuk lebih daripada 40 unsur dengan jisim atom melebihi 50 amu (g/mol).
Ketumpatan. Berdasarkan kriteria ini, logam-logam yang ketumpatannya sama atau melebihi ketumpatan besi dianggap berat.
Ketoksikan biologi menggabungkan logam berat yang memberi kesan negatif kepada kehidupan manusia dan organisma hidup. Terdapat kira-kira 20 elemen dalam senarai mereka.

Kesan pada tubuh manusia

Kebanyakan bahan ini mempunyai kesan negatif terhadap semua organisma hidup. Oleh kerana jisim atomnya yang ketara, ia diangkut dengan buruk dan terkumpul dalam tisu manusia, menyebabkan pelbagai penyakit. Oleh itu, bagi tubuh manusia, kadmium, merkuri dan plumbum diiktiraf sebagai logam yang paling berbahaya dan paling berat.

Senarai unsur toksik dikumpulkan mengikut tahap bahaya mengikut apa yang dipanggil peraturan Mertz, mengikut mana logam paling toksik mempunyai julat pendedahan terkecil:

Kadmium, merkuri, talium, plumbum, arsenik (sekumpulan racun logam yang paling berbahaya, lebihan piawaian yang boleh diterima yang boleh membawa kepada gangguan psiko-fisiologi yang serius dan juga kematian).
Kobalt, kromium, molibdenum, nikel, antimoni, skandium, zink.
Barium, mangan, strontium, vanadium, tungsten

Ini tidak bermakna, walau bagaimanapun, tiada unsur yang dikelompokkan di atas, mengikut peraturan Mertz, harus ada dalam tubuh manusia. Sebaliknya, senarai logam berat termasuk ini dan lebih daripada 20 unsur lain, kepekatan kecil yang bukan sahaja tidak berbahaya untuk kehidupan manusia, tetapi juga diperlukan dalam proses metabolik, terutamanya besi, tembaga, kobalt, molibdenum dan juga. zink.

Pencemaran alam sekitar dengan logam berat

Unsur biosfera yang tercemar oleh logam berat ialah tanah dan air. Selalunya, penyebabnya adalah perusahaan metalurgi yang memproses logam ringan dan berat. Senarai agen pencemar juga termasuk perusahaan ekzos kereta, rumah dandang, pengeluaran kimia, syarikat percetakan dan juga loji kuasa.

Toksin yang paling biasa ialah: plumbum (pengeluaran automotif), merkuri (contoh pengedaran: termometer rosak dalam kehidupan seharian dan lekapan lampu pendarfluor), kadmium (terbentuk hasil daripada pembakaran sampah). Di samping itu, kebanyakan kilang dalam pengeluaran menggunakan satu atau unsur lain yang boleh dicirikan sebagai berat. Kumpulan logam, senarai yang diberikan di atas, paling kerap memasuki badan air dalam bentuk sisa dan kemudian sampai kepada manusia.

Sebagai tambahan kepada faktor pencemaran alam semula jadi buatan manusia dengan logam berat, terdapat juga yang semula jadi - ini adalah letusan gunung berapi, di dalam lavanya terdapat peningkatan kandungan kadmium.

Ciri-ciri pengedaran logam paling toksik dalam alam semula jadi

Merkuri dalam alam semula jadi paling setempat dalam air dan udara. Merkuri memasuki perairan lautan dunia dari longkang industri, dan wap merkuri yang terbentuk hasil daripada pembakaran arang batu juga ditemui. Sebatian toksik terkumpul dalam organisma hidup, terutamanya dalam makanan laut.

Plumbum mempunyai kawasan pengedaran yang luas. Ia terkumpul di pergunungan, dan di dalam tanah, dan di dalam air, dan dalam organisma hidup, dan juga di udara, dalam bentuk gas ekzos dari kereta. Sudah tentu plumbum turut memasuki alam sekitar akibat tindakan antropologi dalam bentuk sisa industri dan sisa tidak dikitar semula (akumulator dan bateri).

Dan sumber pencemaran alam sekitar dengan kadmium juga merupakan faktor semula jadi: luluhawa bijih tembaga, larut lesap tanah, serta hasil aktiviti gunung berapi.

Skop penggunaan logam berat

Walaupun ketoksikan, industri moden mencipta pelbagai jenis produk sihat, memproses aloi berat yang termasuk aloi kuprum, zink, plumbum, timah, nikel, titanium, zirkonium, molibdenum, dsb.

Tembaga adalah bahan yang sangat plastik dari mana pelbagai wayar, paip, peralatan dapur, barang kemas, penutup bumbung dan banyak lagi. Di samping itu, ia digunakan secara meluas dalam kejuruteraan mekanikal dan pembinaan kapal.

Zink mempunyai sifat anti-karat yang tinggi, jadi ia digunakan secara meluas untuk produk logam salutan (yang dipanggil galvanizing). Bidang permohonan untuk produk zink: pembinaan, kejuruteraan mekanikal, percetakan (pengeluaran bentuk bercetak), sains roket, industri kimia (pengeluaran varnis dan cat) dan juga perubatan ( antiseptik dan lain-lain).

Plumbum mudah cair, jadi ia digunakan sebagai bahan mentah dalam banyak industri: cat dan varnis, kimia, automotif (sebahagian daripada bateri), elektronik radio, perubatan (pengeluaran apron pelindung untuk pesakit semasa pemeriksaan X-ray).

LOGAM BERAT DALAM PEMANTAUAN EKOLOGI SISTEM AIR

LOGAM BERAT DALAM PEMANTAUAN EKOLOGI SISTEM AIR

H. S. BUDNIKOV

Beberapa aspek pencemaran alam sekitar, terutamanya air permukaan oleh logam berat, dibincangkan di peringkat antara disiplin. Peranan dua biologi logam sebagai komponen kehidupan dan sebagai bahan toksik ditandakan. Kerja analisis adalah perlu untuk penilaian tetap keadaan persekitaran.

G.K. Budnikov
Universiti Negeri Kazan

Antara bahan pencemar biosfera yang paling menarik minat pelbagai perkhidmatan kawalan kualiti, logam (terutamanya berat, iaitu, mempunyai berat atom lebih daripada 40) adalah antara yang paling penting. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh aktiviti biologi kebanyakannya. Kesan fisiologi logam pada tubuh manusia dan haiwan adalah berbeza dan bergantung kepada sifat logam, jenis sebatian di mana ia wujud dalam persekitaran semula jadi, serta kepekatannya. Banyak logam berat mempamerkan sifat pengkompleksan yang jelas. Oleh itu, dalam media akueus, ion logam ini terhidrat dan mampu membentuk pelbagai kompleks hidrokso, yang komposisinya bergantung kepada keasidan larutan. Jika terdapat sebarang anion atau molekul dalam larutan sebatian organik, maka ion-ion logam ini membentuk pelbagai kompleks dengan struktur dan kestabilan yang berbeza. Di antara logam berat, ada yang sangat diperlukan untuk sokongan hidup manusia dan organisma hidup lain dan tergolong dalam unsur biogenik yang dipanggil. Yang lain menyebabkan kesan sebaliknya dan, apabila mereka memasuki organisma hidup, membawa kepada keracunan atau kematiannya. Logam ini tergolong dalam kelas xenobiotik, iaitu asing kepada benda hidup. Pakar perlindungan alam sekitar telah mengenal pasti kumpulan keutamaan di kalangan logam toksik. Ia termasuk kadmium, kuprum, arsenik, nikel, merkuri, plumbum, zink dan kromium sebagai yang paling berbahaya kepada kesihatan manusia dan haiwan. Daripada jumlah ini, merkuri, plumbum dan kadmium adalah yang paling toksik. Sumber pencemaran biosfera yang mungkin dengan logam berat termasuk perusahaan metalurgi ferus dan bukan ferus (pelepasan aerosol yang mencemarkan atmosfera, efluen industri yang mencemarkan air permukaan), kejuruteraan mekanikal (mandi penyaduran penyaduran tembaga, penyaduran nikel, penyaduran krom, penyaduran kadmium), loji pemprosesan bateri, dan pengangkutan kereta.

Sebagai tambahan kepada sumber antropogenik pencemaran alam sekitar dengan logam berat, terdapat sumber semula jadi lain, seperti letusan gunung berapi: kadmium ditemui agak baru-baru ini dalam produk letusan Gunung Etna di pulau Sicily di Laut Mediterranean. Peningkatan kepekatan logam toksik di perairan permukaan beberapa tasik mungkin berlaku akibat hujan asid, yang membawa kepada pembubaran mineral dan batu yang dibasuh oleh tasik ini. Semua sumber pencemaran ini menyebabkan peningkatan kandungan bahan pencemar logam dalam biosfera atau komponennya (udara, air, tanah, organisma hidup) berbanding dengan tahap semula jadi yang dipanggil latar belakang. Walaupun, seperti yang dinyatakan di atas, kemasukan logam toksik juga boleh berlaku melalui pemindahan aerosol, mereka terutamanya menembusi ke dalam organisma hidup melalui air. Setelah berada di dalam badan, logam toksik paling kerap tidak mengalami sebarang perubahan ketara, seperti yang berlaku dengan toksik organik, dan, setelah memasuki kitaran biokimia, ia meninggalkannya dengan sangat perlahan.

Bagi memantau kualiti air permukaan, pelbagai perkhidmatan cerapan hidrobiologi telah diwujudkan. Mereka memantau keadaan pencemaran ekosistem akuatik di bawah pengaruh pengaruh antropogenik. Memandangkan ekosistem sedemikian merangkumi kedua-dua medium itu sendiri (air) dan komponen lain (sedimen bawah dan organisma hidup - hidrobion), maklumat mengenai pengedaran logam berat antara komponen individu ekosistem adalah sangat penting. Data yang boleh dipercayai dalam kes ini boleh diperoleh menggunakan kaedah moden kimia Analisis, membolehkan untuk menentukan kandungan logam berat pada tahap kepekatan latar belakang.

Perlu diingatkan bahawa kemajuan dalam pembangunan kaedah analisis telah memungkinkan untuk menyelesaikannya masalah global bagaimana untuk mengesan sumber utama
pencemaran biosfera, mewujudkan dinamik pencemaran dan transformasi bahan pencemar, pemindahan dan penghijrahannya. Pada masa yang sama, logam berat diklasifikasikan sebagai salah satu objek analisis yang paling penting. Oleh kerana kandungannya dalam bahan semula jadi boleh berbeza-beza, kaedah untuk penentuan mereka mesti memberikan penyelesaian kepada masalah tersebut. Hasil daripada usaha saintis analitik di banyak negara, kaedah telah dibangunkan yang memungkinkan untuk menentukan logam berat pada tahap femtogram (10 - 15 g) atau dengan kehadiran satu (!) atom dalam jumlah sampel yang dianalisis , sebagai contoh, nikel dalam sel hidup. Bukan sahaja ahli kimia analitik, ahli biologi dan ahli ekologi (aktiviti mereka secara tradisinya berkaitan dengan masalah ini) menunjukkan minat profesional dalam masalah yang kompleks dan pelbagai rupa yang diwakili oleh pencemaran kimia alam sekitar dengan logam berat dan yang merangkumi pelbagai disiplin dan telah menjadi satu interdisipliner bebas. bidang pengetahuan. , tetapi juga doktor. Dalam aliran maklumat sains dan sains popular, serta dalam media, bahan tentang pengaruh logam berat terhadap kesihatan manusia semakin muncul. Oleh itu, di Amerika Syarikat, perhatian diberikan kepada manifestasi keagresifan pada kanak-kanak disebabkan oleh peningkatan kandungan plumbum dalam badan mereka. Di kawasan lain di planet ini, peningkatan dalam bilangan jenayah dan bunuh diri juga dikaitkan dengan peningkatan kandungan bahan toksik ini dalam alam sekitar. Adalah menarik untuk membincangkan beberapa aspek kimia dan ekologi-kimia masalah pengedaran logam berat di alam sekitar, khususnya di perairan permukaan.

Untuk masa yang agak lama, terdapat kepercayaan kukuh bahawa fungsi biologi penting hanya dilakukan oleh natrium, kalium, magnesium, besi dan kalsium, yang bersama-sama menyediakan hampir 99% daripada semua atom logam dalam tubuh manusia dan (kecuali besi) juga tergolong dalam kepada kumpulan makroelemen. Atom terhidrat empat daripada logam ini, iaitu natrium, kalium, magnesium dan kalsium, terlibat dalam proses osmosis dan penghantaran isyarat saraf, dan juga menentukan kekuatan tisu tulang rangka. Besi adalah sebahagian daripada molekul hemoglobin - protein terpenting yang terlibat dalam mengikat oksigen atmosfera dan memindahkannya ke sel-sel organ dan tisu, iaitu semasa proses pernafasan. Minat terhadap fungsi unsur peralihan, yang (termasuk besi) diklasifikasikan sebagai logam berat dan terdapat dalam jumlah surih dalam badan, telah muncul secara relatif baru-baru ini. Satu cabang sains baru telah muncul - kimia bioinorganik, yang mengkaji struktur, sifat dan tindak balas sebatian unsur biogenik dalam vivo. Oleh kerana kandungannya yang rendah dalam badan hidup, mereka mula dipanggil unsur mikro.

Kepentingan unsur mikro dalam pelaksanaan fungsi penting manusia telah pun terbukti untuk banyak unsur (mangan, zink, molibdenum, fluorin, iodin dan selenium), dan untuk yang lain (kromium, nikel, vanadium, timah, arsenik, silikon) ia adalah berkemungkinan. Kriteria utama di mana makroelemen dibezakan daripada mikroelemen ialah keperluan badan untuk unsur tersebut, ditentukan dalam mg/kg berat setiap hari. Kesemua unsur mikro ini berfungsi dalam badan sama ada dalam bentuk ion terhidrat atau, seperti besi, dalam bentuk sebatian koordinasi.

Juga diketahui bahawa tubuh manusia mengandungi kebanyakan logam bukan peralihan, dan dalam kuantiti surih, sebagai contoh: merkuri daripada tampalan gigi, plumbum, antimoni dan arsenik daripada dakwat percetakan dalam surat khabar dan buku, tembaga, timah, mangan dan aluminium dari dapur. perkakas. Walau bagaimanapun, pertama sekali, bukan logam ini akan dipertimbangkan, tetapi yang penting, iaitu, yang biogenik. Dalam tubuh manusia dan haiwan, dalam proses kehidupan, banyak tindak balas kimia enzimatik berlaku, disertai dengan pecahnya ikatan yang sangat kuat, iaitu, yang hanya boleh dilakukan dalam tetapan makmal di bawah keadaan yang keras, contohnya, pada tahap tinggi. tekanan atau suhu.

Walaupun molekul enzim yang mengandungi logam boleh menahan beribu-ribu kitaran pemangkin, proses metabolik yang berlaku dalam organisma hidup boleh membawa kepada pemusnahan beberapa enzim dan penyingkiran jumlah logam yang sepadan daripada badan. Oleh itu, terdapat keperluan untuk mengimbangi kerugian ini, kerana kekurangan unsur mikro akan menyebabkan gangguan fungsi penting badan, yang boleh mengakibatkan pelbagai penyakit. Jumlah mikroelemen yang diperkenalkan boleh dikawal oleh diet, dan jika perlu, sebagai contoh, untuk mencegah penyakit, dengan mengambil ubat khas, biasanya dihasilkan dalam bentuk bahan tambahan makanan. Sebagai contoh, kita boleh memetik kompleks vitamin dan mikro yang terkenal yang digunakan dalam pemakanan atlet dan kumpulan profesional bekerja dalam keadaan persekitaran yang melampau.

Perlu diingatkan bahawa kekuatan ikatan kimia protein dan komponen darah lain yang penting secara biologi dengan ion logam adalah mencukupi untuk sebahagian besar masa logam itu kekal di dalam badan dalam bentuk kompleks dengan protein, amino. asid dan sebatian aktif biologi yang lain. Oleh itu, jika lebihan logam memasuki badan, yang terakhir boleh menyebabkan gangguan fungsinya, keracunan atau kematian. Tahap kesan sedemikian bergantung bukan sahaja pada kepekatan yang melebihi tahap tertentu, tetapi juga pada sifat logam, terutamanya keupayaan kompleksnya. Oleh itu, jika keupayaan membentuk kompleks logam toksik cukup tinggi, maka ia boleh menggantikan mangkin logam biogenik dari pusat aktif akibat interaksi kompetitif atau mengikat kepada dirinya sendiri sebahagian besar sebatian aktif biologi yang digunakan untuk sintesis satu atau lain enzim penting.

Perlu juga diperhatikan bahawa hanya unsur biogenik yang terdapat dalam produk makanan dalam bentuk garam asid organik dan sebatian kimia larut lain, yang paling kerap kompleks, mempunyai nilai biologi. Dalam literatur penilaian kualiti produk makanan, memberikan maklumat tentang kandungan unsur mikro tertentu dalam buah-buahan, sayur-sayuran, daging, susu, dsb.

Konsep unsur makro dan mikro tidak selalunya boleh dibezakan dengan jelas jika pembahagian ini digunakan untuk kumpulan organisma yang berbeza. Sebagai contoh, untuk tumbuhan set mikroelemen penting jelas berbeza daripada yang untuk haiwan yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, tumbuhan juga memerlukan tahap mikroelemen tertentu di dalam tanah, yang biasanya dicapai dengan menggunakan apa yang dipanggil mikrobaja, yang pada asasnya adalah satu set mikroelemen biogenik: zink, vanadium, molibdenum, tembaga, kobalt, besi, mangan.

Penunjuk kualiti habitat yang paling penting ialah tahap ketulenan air permukaan. Logam toksik, sekali dalam takungan atau sungai, diagihkan di antara komponen ekosistem akuatik ini. Walau bagaimanapun, tidak setiap jumlah logam menyebabkan gangguan sistem ini. Apabila menilai keupayaan ekosistem untuk menahan kesan toksik luaran, adalah kebiasaan untuk bercakap tentang kapasiti penampan ekosistem. Oleh itu, kapasiti penampan ekosistem air tawar berhubung dengan logam berat difahami sebagai jumlah logam toksik, yang bekalannya tidak mengganggu fungsi semula jadi keseluruhan ekosistem yang dikaji dengan ketara. Dalam kes ini, logam toksik itu sendiri diagihkan ke dalam komponen berikut: 1) logam dalam bentuk terlarut; 2) diserap dan terkumpul oleh fitoplankton, iaitu mikroorganisma tumbuhan; 3) dikekalkan oleh sedimen bawah akibat pemendapan zarah organik dan mineral terampai dari persekitaran akuatik; 4) terjerap pada permukaan sedimen bawah terus dari persekitaran akuatik dalam bentuk larut; 5) terletak dalam bentuk terjerap pada zarah terampai. Dalam Rajah. Rajah 1 secara skematik menunjukkan taburan logam toksik (M) dalam ekosistem akuatik.

Bentuk kejadian logam di perairan dipengaruhi oleh hidrobion (contohnya, moluska). Oleh itu, apabila mengkaji kelakuan tembaga di perairan permukaan, turun naik bermusim dalam kepekatannya diperhatikan: pada musim sejuk ia adalah maksimum, dan pada musim panas ia berkurangan disebabkan oleh pertumbuhan aktif biojisim. Apabila zarah organik terampai, yang mempunyai keupayaan untuk menyerap ion kuprum, mengendap, yang terakhir akan masuk ke dalam sedimen bawah, yang membawa kepada kesan yang diperhatikan. Perlu diingatkan juga bahawa keamatan proses ini bergantung kepada kadar pemendapan ampaian, iaitu secara tidak langsung pada faktor-faktor seperti saiz dan caj zarah yang menyerap ion kuprum.

Sebagai tambahan kepada pengumpulan logam akibat penjerapan dan pemendapan seterusnya, proses lain berlaku di perairan permukaan yang mencerminkan ketahanan ekosistem terhadap kesan toksik bahan pencemar tersebut. Yang paling penting ialah pengikatan ion logam dalam persekitaran akueus oleh bahan organik terlarut. Dalam kes ini, jumlah kepekatan bahan toksik dalam air tidak berubah. Namun begitu, secara amnya diterima bahawa ion logam terhidrat adalah paling toksik, manakala yang terikat dalam kompleks adalah kurang berbahaya atau hampir tidak berbahaya. Kajian khas telah menunjukkan bahawa tidak ada hubungan yang jelas antara jumlah kepekatan logam toksik dalam perairan permukaan semula jadi dan ketoksikannya.

Perairan permukaan semulajadi mengandungi banyak bahan organik, 80% daripadanya adalah polimer teroksida tinggi seperti bahan humik yang menembusi ke dalam air dari tanah. Selebihnya bahan organik yang larut dalam air adalah bahan buangan organisma (polipeptida, polisakarida, asid lemak dan asid amino) atau kekotoran asal antropogenik yang serupa dalam sifat kimia. Kesemua mereka, sudah tentu, mengalami pelbagai transformasi dalam persekitaran akuatik. Tetapi pada masa yang sama, kesemuanya adalah sejenis reagen pembentuk kompleks yang mengikat ion logam menjadi kompleks dan dengan itu mengurangkan ketoksikan air.

Cara di mana logam toksik M memasuki ekosistem akuatik dan bentuk kejadiannya bukan sahaja kehadiran bahan organik terlarut dan bahan terampai, tetapi juga keupayaan terkumpul hidrobion, serta kinetik penyerapan ion logam oleh semua komponen. ekosistem, termasuk pembentukan kompleks dengan bahan organik terlarut. Semua ini menunjukkan kerumitan proses yang berlaku di perairan permukaan apabila bahan pencemar logam memasukinya. Dalam Rajah. Rajah 2 menunjukkan gambar rajah taburan logam toksik dalam air permukaan semula jadi, mencerminkan secara umum proses kimia dan fizikokimia pengikatannya ke dalam pelbagai bentuk. Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa asid humik, sebatian molekul tinggi semulajadi khusus ini yang terbentuk semasa transformasi sisa tumbuhan dalam tanah di bawah pengaruh mikroorganisma, nampaknya mampu mengikat ion logam berat ke dalam kompleks yang stabil pada tahap yang paling besar. Oleh itu, pemalar kestabilan humat yang sepadan (kompleks ion logam berat dengan asid humik) mempunyai nilai dalam julat 10 5 –10 12 bergantung kepada sifat logam. Kestabilan humat bergantung kepada keasidan persekitaran akuatik.

Walaupun aspek kimia-analisis masalah menentukan bentuk kewujudan logam di perairan semula jadi telah dirumuskan kira-kira 20 tahun yang lalu, hanya dengan kemunculan kaedah analisis terkini, masalah ini menjadi mudah untuk diselesaikan. Sebelum ini, hanya kandungan kasar logam berat dalam air ditentukan dan pengagihan antara bentuk terampai dan terlarut telah ditubuhkan. Kualiti air yang tercemar dengan logam dinilai berdasarkan perbandingan data kandungan kasarnya dengan nilai MPC. Sekarang penilaian sedemikian dianggap tidak lengkap dan tidak berasas, kerana kesan biologi logam ditentukan oleh keadaannya di perairan, dan ini, sebagai peraturan, kompleks dengan pelbagai komponen (Rajah 2). Seperti yang dinyatakan di atas, dalam beberapa kes, sebagai contoh, apabila kompleks dengan sebatian organik asal semula jadi, kompleks ini bukan sahaja toksik rendah, tetapi selalunya mempunyai kesan merangsang perkembangan organisma akuatik, kerana dalam kes ini ia menjadi tersedia secara biologi. kepada organisma.

Apabila membangunkan MPC sedia ada, proses pengkompleksan tidak diambil kira dan kesan garam tak organik logam berat ke atas organisma hidup dinilai dalam larutan akueus tulen tanpa ketiadaan bahan organik terlarut dari asal semula jadi. Tegasnya, penilaian sedemikian adalah sukar dan kadangkala mustahil.

Jadi, ketoksikan air apabila tercemar dengan logam berat terutamanya ditentukan oleh kepekatan sama ada ion akua logam atau kompleks ringkas dengan ion bukan organik. Kehadiran bahan pengkompleks lain, dan terutamanya organik, mengurangkan ketoksikan. Fenomena pengumpulan bahan toksik yang dinyatakan di atas dalam sedimen bawah boleh menyebabkan ketoksikan sekunder air. Malah, walaupun sumber pencemaran dihapuskan dan, seperti yang mereka katakan, "air adalah normal," penghijrahan terbalik logam dari sedimen bawah ke dalam air menjadi mungkin pada masa hadapan. Oleh itu, ramalan keadaan sistem air hendaklah berdasarkan data daripada analisis semua komponennya, yang dijalankan pada selang waktu tertentu.

Satu kes yang ingin tahu ialah penemuan deposit cinnabar (merkuri sulfida) di salah satu kawasan Carpathians. Bagi ahli geologi, penemuan ini mengejutkan. Ternyata pada Zaman Pertengahan, di kampung-kampung yang terletak di pergunungan di hulu sungai, merkuri digunakan secara sistematik untuk merawat penyakit tertentu. Apabila tahun berlalu, sungai mengumpul logam ini, membawanya ke hilir dan mengumpulnya dalam salah satu perangkap semula jadi dalam bentuk sedimen bawah. Transformasi selanjutnya akhirnya dicapai oleh cinnabar. Contoh ini menunjukkan bahawa dalam alam semula jadi terdapat pergerakan berterusan, penghijrahan dan pengumpulan bahan toksik yang berasal dari antropogenik, sementara ia juga tertakluk kepada perubahan kimia ke dalam bentuk yang lebih stabil.

Daripada senarai pencemar logam keutamaan, kami menganggap merkuri, plumbum dan kadmium sebagai mewakili bahaya terbesar kepada kesihatan manusia dan haiwan.

Merkuri.

Dalam persekitaran, sebatian merkuri dengan darjah yang berbeza-beza pengoksidaan logam, iaitu, Hg(0), Hg(I), Hg(II), boleh bertindak balas antara satu sama lain. Bahaya terbesar adalah disebabkan oleh sebatian organik, terutamanya alkil.

Bentuk kewujudan logam di perairan permukaan

Ketoksikan berkurangan (sehingga 97%) – perairan permukaan lautan. Kira-kira separuh daripada semua merkuri memasuki persekitaran semula jadi disebabkan oleh sebab buatan manusia.

Keasidan persekitaran dan potensi pengoksidaannya menjejaskan kehadiran satu atau satu lagi bentuk merkuri dalam persekitaran akuatik. Oleh itu, dalam takungan berudara baik, sebatian Hg(II) mendominasi. Ion merkuri mudah mengikat ke dalam kompleks yang stabil dengan pelbagai bahan organik yang terdapat dalam perairan dan bertindak sebagai ligan. Kompleks yang sangat kuat terbentuk dengan sebatian yang mengandungi sulfur. Merkuri mudah diserap pada zarah terampai air. Dalam kes ini, faktor kepekatan yang dipanggil kadangkala mencapai 10 5, iaitu, seratus ribu kali lebih banyak merkuri tertumpu pada zarah-zarah ini daripada keseimbangan dalam persekitaran akuatik. Ia berikutan bahawa nasib logam akan ditentukan oleh penyerapan oleh zarah terampai diikuti oleh pemendapan, iaitu, pada asasnya penyingkiran merkuri dari sistem air akan berlaku, seperti yang telah diterangkan dalam contoh pembentukan mendapan cinnabar dalam wilayah Carpathian. Perlu diingatkan bahawa desorpsi merkuri dari sedimen bawah berlaku secara perlahan, jadi pencemaran semula air permukaan selepas punca pencemaran dikenal pasti dan dihapuskan juga telah menghalang kinetik. Dalam media akueus, merkuri membentuk sebatian organologam jenis R–Hg–X dan R–Hg–R, di mana R ialah radikal metil atau etil. Daripada sumber antropogenik, merkuri memasuki sistem akuatik dalam bentuk kebanyakannya merkuri logam, ion Hg(II), dan fenilmerkuri asetat. Bentuk utama merkuri yang terdapat dalam ikan ialah metilmerkuri, yang dibentuk secara biologi oleh enzim daripada mikroorganisma. Dalam perairan permukaan yang tidak tercemar, kandungan merkuri berkisar antara 0.2-0.1 μg/l, di perairan laut ia adalah tiga kali lebih rendah. Tumbuhan akuatik menyerap merkuri. Sebatian organik R–Hg–R" didapati dalam kepekatan yang lebih tinggi dalam plankton air tawar berbanding plankton laut. Sebatian merkuri organik dikeluarkan dari badan dengan lebih perlahan daripada yang tidak organik. Piawaian sedia ada untuk kandungan maksimum toksik ini (0.5 μg/kg ) digunakan untuk produk makanan kawalan kualiti. Diandaikan bahawa merkuri hadir dalam bentuk sebatian metilasi, yang, jika tertelan oleh tubuh manusia, boleh menyebabkan penyakit Minimata.

memimpin.

Separuh daripada jumlah keseluruhan bahan toksik ini memasuki alam sekitar akibat pembakaran petrol berplumbum. Dalam sistem akuatik, plumbum terutamanya dikaitkan dengan penjerapan dengan zarah terampai atau dalam bentuk kompleks larut dengan asid humik. Apabila dibiometilasi, seperti merkuri, plumbum akhirnya membentuk plumbum tetrametil. Dalam perairan darat yang tidak tercemar, kandungan plumbum biasanya tidak melebihi 3 µg/l. Sungai di kawasan perindustrian mempunyai paras plumbum yang lebih tinggi. Salji boleh mengumpul toksik ini ke tahap yang ketara: di kawasan sekitar Bandar-bandar utama kandungannya boleh mencapai hampir 1 juta μg/L, dan pada jarak tertentu dari mereka ~ 1–100 μg/L.

Tumbuhan akuatik mengumpul plumbum dengan baik, tetapi dengan cara yang berbeza. Kadangkala fitoplankton mengekalkannya dengan faktor kepekatan sehingga 10 5, seperti merkuri. Plumbum terkumpul sedikit dalam ikan, jadi ia agak kurang berbahaya bagi manusia dalam pautan rantai trofik ini. Sebatian metil didapati agak jarang dalam ikan di bawah keadaan air biasa. Di kawasan yang mempunyai pelepasan industri, pengumpulan plumbum tetrametil dalam tisu ikan berlaku dengan berkesan dan cepat - akut dan pendedahan kronik plumbum berlaku pada tahap pencemaran 0.1–0.5 μg/l. Dalam tubuh manusia, plumbum boleh terkumpul di dalam rangka, menggantikan kalsium.

Kadmium.

Sifat kimia logam ini serupa dengan zink. Ia boleh menggantikan yang terakhir di pusat aktif enzim yang mengandungi logam, yang membawa kepada gangguan mendadak dalam fungsi proses enzimatik. Dalam deposit bijih, kadmium biasanya hadir bersama zink. Dalam sistem akueus, kadmium mengikat kepada bahan organik terlarut, terutamanya jika kumpulan sulfhidril SH terdapat dalam strukturnya. Kadmium juga membentuk kompleks dengan asid amino, polisakarida, dan asid humik. Walau bagaimanapun, dipercayai bahawa kehadiran kepekatan tinggi ligan ini yang mampu mengikat kadmium masih belum mencukupi untuk mengurangkan kepekatan ion akua kadmium bebas ke tahap yang selamat untuk organisma hidup. Penjerapan ion kadmium oleh sedimen bawah sangat bergantung kepada keasidan medium. Dalam persekitaran akueus neutral, ion kadmium bebas hampir diserap sepenuhnya oleh zarah sedimen bawah.

Hanya beberapa tahun yang lalu terdapat cukup banyak sumber kadmium memasuki alam sekitar. Selepas ketoksikannya yang tinggi telah dibuktikan, bilangan mereka jatuh dengan mendadak (sekurang-kurangnya di negara perindustrian). Kini punca utama pencemaran alam sekitar dengan bahan toksik ini ialah tapak pengebumian bateri nikel-kadmium. Seperti yang telah dinyatakan, kadmium ditemui dalam produk letusan Gunung Etna. Kepekatan kadmium dalam air hujan boleh melebihi 50 µg/l.

Dalam takungan air tawar dan sungai, kandungan kadmium berkisar antara 20–400 ng/l. Kandungan terendahnya di lautan direkodkan di Lautan Pasifik, timur Kepulauan Jepun (∼ 0.8–9.6 ng/L pada kedalaman 8–5500 m). Logam ini terkumpul dalam tumbuhan akuatik dan dalam tisu organ dalaman ikan (tetapi tidak dalam otot rangka).

Kadmium secara amnya kurang toksik kepada tumbuhan berbanding metilmerkuri dan setanding dengan ketoksikan untuk plumbum. Pada kandungan kadmium ~ 0.2–1 mg/l, fotosintesis dan pertumbuhan tumbuhan menjadi perlahan. Kesan yang direkodkan berikut adalah menarik: ketoksikan kadmium berkurangan dengan ketara dengan kehadiran sejumlah zink, yang sekali lagi mengesahkan andaian bahawa ion logam ini boleh bersaing dalam badan untuk penyertaan dalam proses enzimatik.

Ambang ketoksikan akut untuk kadmium berbeza dari 0.09 hingga 105 μg/L untuk ikan air tawar. Meningkatkan kekerasan air meningkatkan tahap perlindungan badan daripada keracunan kadmium. Terdapat kes yang diketahui keracunan teruk orang dengan kadmium yang memasuki badan melalui rantaian trofik (penyakit Itai-Itai). Kadmium disingkirkan daripada badan di dalam tempoh yang lama(kira-kira 30 tahun).

Biosfera boleh dianggap sebagai objek umum analisis. Dalam amalan, pakar dalam bidang sains tertentu berurusan dengan mana-mana komponennya. Walau bagaimanapun, setiap objek tertentu berada dalam dinamik yang berterusan, dalam hubungan bersama dengan objek lain dan oleh itu mengubah bukan sahaja komposisinya, tetapi juga sifatnya. Kadang-kadang perubahan ini kecil, supaya ia dapat diperhatikan, ia mengambil tempoh masa tertentu di mana perubahan ini akan berlaku. Walau bagaimanapun, kaedah pemerhatian yang digunakan, iaitu biomonitoring, mestilah sensitif dan tepat. Kerumitan persekitaran sebagai objek analisis dan kebolehubahannya menjadikannya perlu untuk menyemak data secara berkala dan menambah baik kedua-dua kaedah penentuan dan peringkat analisis individu. Baru-baru ini, semakan sedemikian telah dijalankan berhubung dengan data tentang kelaziman merkuri dan kuprum dalam alam sekitar. Ternyata peringkat persampelan, pemilihan dan penyediaan sampel sebelum ini tidak cukup sempurna dan termasuk ralat sistematik. Perakaunannya akhirnya membawa kepada fakta bahawa data tentang kandungan merkuri dalam objek persekitaran individu kadangkala dianggarkan terlalu tinggi oleh susunan magnitud. Walaupun ramalan untuk kandungan merkuri dalam pelepasan atmosfera untuk tempoh sehingga 2025 mengandaikan dua kali ganda jumlah toksik ini, ia telah pun ditetapkan bahawa pada hakikatnya kepekatannya hampir satu susunan magnitud yang lebih rendah. serupa analisis kritikal Data juga dijangka menganggarkan kandungan tembaga. Maklumat mengenai pengedaran logam sebagai bahan pencemar diperoleh terutamanya oleh penganalisis alam sekitar, yang menerima maklumat utama, walaupun pakar dari bidang sains yang berkaitan mengambil bahagian dalam menyelesaikan masalah perlindungan alam sekitar. Salah satu hala tuju pembaharuan moden pendidikan tinggi ialah latihan pakar yang berkelayakan tinggi dalam bidang sains
penguji yang mempunyai pengetahuan luas dalam bidang kimia, biologi, fizik, ekologi yang berkaitan, mampu menyelesaikan masalah yang kompleks dan penting, beberapa daripadanya disentuh dalam artikel ini.

1. Mirkin B.M., Naumova L.G. Ekologi Rusia. M.: 1995. 232 hlm.

2. Nikanorov A.M., Zhulidov A.V. Biomonitoring logam dalam ekosistem air tawar. St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1991. 312 hlm.

3. Moore J., Ramamurthy S. Logam berat di perairan semula jadi. M.: Mir, 1987. 286 hlm.

4. Williams D. Logam kehidupan. M.: Mir, 1975. 236 hlm.

5. Bahan persidangan mengenai analisis air semula jadi dan sisa di USSR (Rusia) dalam tempoh 5-10 tahun yang lalu.

6. Shustov S.B., Shustova L.V. Asas kimia ekologi. M.: Pendidikan, 1995. 240 hlm.

7. Maistrenko V.N., Khamitov R.Z., Budnikov G.K. Pemantauan ekologi bahan toksik super. M.: Kimia, 1996. 320 hlm.

Jerman Konstantinovich Budnikov, Doktor Sains Kimia, Profesor Jabatan Kimia Analitik Universiti Negeri Kazan, Ahli Sejajar Akademi Sains Semula Jadi Persekutuan Rusia dan Akademi Ekologi Rusia, Ahli Akademik Akademi Sains Pengajian Tinggi Antarabangsa.

Bidang kepentingan saintifik: kimia elektroanalitik, elektrod diubah suai secara kimia, biosensor untuk kawalan analisis alam sekitar. Pengarang lebih daripada 550 penerbitan, di mana 12 buku mengenai masalah elektroanalitik dan kimia analisis.

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Disiarkan pada http://www.allbest.ru/

Kementerian Pendidikan Republik Belarus

Institusi pendidikan

"Universiti Negeri Gomel dinamakan sempena nama Francis Skaryna"

Fakulti Biologi

Jabatan Kimia

Projek kursus

pada topik: Masalah pencemaran alam sekitar dengan logam berat

Pelajar kumpulan BI-21 Chembergenova G.R.

Gomel 2015

KANDUNGANANIE

PENGENALAN

Logam berat dalam biosfera

Logam berat sebagai bahan toksik di perairan semula jadi

Logam berat dalam tanah

Kesan logam berat ke atas kos mikrob tanah

Logam berat dalam tumbuhan

Pembersihan badan air daripada alkali dan logam berat menggunakan tumbuhan akuatik yang lebih tinggi

KESIMPULAN

PENGENALAN

Di antara logam berat, ada yang sangat diperlukan untuk sokongan hidup manusia dan organisma hidup lain dan tergolong dalam unsur biogenik yang dipanggil. Yang lain menyebabkan kesan sebaliknya dan, apabila mereka memasuki organisma hidup, membawa kepada keracunan atau kematiannya. Logam ini tergolong dalam kelas xenobiotik, iaitu asing kepada benda hidup. Pakar perlindungan alam sekitar telah mengenal pasti kumpulan keutamaan di kalangan logam toksik. Ia termasuk kadmium, kuprum, arsenik, nikel, merkuri, plumbum, zink dan kromium sebagai yang paling berbahaya kepada kesihatan manusia dan haiwan. Daripada jumlah ini, merkuri, plumbum dan kadmium adalah yang paling toksik.

Sumber pencemaran biosfera yang mungkin dengan logam berat termasuk perusahaan metalurgi ferus dan bukan ferus (pelepasan aerosol yang mencemarkan atmosfera, efluen industri yang mencemarkan air permukaan), kejuruteraan mekanikal (mandi penyaduran penyaduran tembaga, penyaduran nikel, penyaduran krom, penyaduran kadmium), loji pemprosesan bateri, dan pengangkutan kereta.

Walaupun, seperti yang dinyatakan di atas, kemasukan logam toksik juga boleh berlaku melalui pemindahan aerosol, mereka terutamanya menembusi ke dalam organisma hidup melalui air. Setelah berada di dalam badan, logam toksik paling kerap tidak mengalami sebarang perubahan ketara, seperti yang berlaku dengan toksik organik, dan, setelah memasuki kitaran biokimia, ia meninggalkannya dengan sangat perlahan.

Bagi memantau kualiti air permukaan, pelbagai perkhidmatan cerapan hidrobiologi telah diwujudkan. Mereka memantau keadaan pencemaran ekosistem akuatik di bawah pengaruh pengaruh antropogenik. Memandangkan ekosistem sedemikian merangkumi kedua-dua medium itu sendiri (air) dan komponen lain (sedimen bawah dan organisma hidup - hidrobion), maklumat mengenai pengedaran logam berat antara komponen individu ekosistem adalah sangat penting. Data yang boleh dipercayai dalam kes ini boleh diperolehi menggunakan kaedah kimia analitik moden, yang memungkinkan untuk menentukan kandungan logam berat pada tahap kepekatan latar belakang.

Perlu diingatkan bahawa kemajuan dalam pembangunan kaedah analisis telah memungkinkan untuk menyelesaikan masalah global seperti mengenal pasti sumber utama pencemaran dalam biosfera, mewujudkan dinamika pencemaran dan transformasi bahan pencemar, pemindahan dan penghijrahannya. Pada masa yang sama, logam berat diklasifikasikan sebagai salah satu objek analisis yang paling penting. Oleh kerana kandungannya dalam bahan semula jadi boleh berbeza-beza, kaedah untuk penentuan mereka mesti memberikan penyelesaian kepada masalah tersebut. Hasil daripada usaha saintis analitik di banyak negara, kaedah telah dibangunkan yang memungkinkan untuk menentukan logam berat pada tahap femtogram (10-15 g) atau dengan kehadiran satu (!) atom dalam jumlah sampel yang dianalisis. , sebagai contoh, nikel dalam sel hidup.

Bukan sahaja ahli kimia analitik, ahli biologi dan ahli ekologi (aktiviti mereka secara tradisinya berkaitan dengan masalah ini) menunjukkan minat profesional dalam masalah yang kompleks dan pelbagai rupa yang diwakili oleh pencemaran kimia alam sekitar dengan logam berat dan yang merangkumi pelbagai disiplin dan telah menjadi satu interdisipliner bebas. bidang pengetahuan. , tetapi juga doktor. Dalam aliran maklumat sains dan sains popular, serta dalam media, bahan tentang pengaruh logam berat terhadap kesihatan manusia semakin muncul. Oleh itu, di Amerika Syarikat, perhatian diberikan kepada manifestasi keagresifan pada kanak-kanak disebabkan oleh peningkatan kandungan plumbum dalam badan mereka. Di kawasan lain di planet ini, peningkatan dalam bilangan jenayah dan bunuh diri juga dikaitkan dengan peningkatan kandungan bahan toksik ini dalam alam sekitar. Adalah menarik untuk membincangkan beberapa aspek kimia dan alam sekitar-kimia masalah pengedaran logam berat di alam sekitar.

Logam berat dalam biosfera

Logam berat termasuk lebih daripada 40 unsur kimia jadual berkala dengan jisim atom melebihi 50 a. e.m. Kadangkala logam berat ialah unsur yang mempunyai ketumpatan lebih daripada 7 - 8 ribu kg/m³ (kecuali yang mulia dan jarang berlaku). Sekumpulan unsur, TM yang ditetapkan, terlibat secara aktif dalam proses biologi, kebanyakannya adalah sebahagian daripada enzim. Set logam berat sebahagian besarnya bertepatan dengan senarai unsur mikro. Kebanyakan unsur mikro melaksanakan fungsi pemula dan pengaktif proses biokimia dalam organisma hidup.

Kawasan di mana kepekatan unsur kimia disebabkan oleh sebab semula jadi adalah lebih tinggi atau lebih rendah daripada tahap latar belakang dipanggil wilayah biokimia. Pembentukan wilayah biokimia adalah disebabkan oleh ciri-ciri batuan pembentuk tanah, proses pembentukan tanah, serta kehadiran anomali bijih. Apabila biosfera tercemar, anomali teknogenik terbentuk di mana kandungan unsur melebihi tahap latar belakang sebanyak 10 kali atau lebih.

Logam berat termasuk kromium, mangan, besi, kobalt, nikel, kuprum, zink, galium, germanium, molibdenum, kadmium, timah, antimoni, tellurium, tungsten, merkuri, talium, plumbum, bismut. Sumber semula jadi utama logam berat ialah batuan (igneus dan sedimen) dan mineral pembentuk batu. Banyak mineral dalam bentuk zarah yang sangat tersebar dimasukkan sebagai kekotoran mikro dalam jisim batuan. Contohnya, mineral titanium (brookite, ilmenite). Mineral pembentuk batu juga mengandungi unsur surih sebagai kekotoran isomorfik dalam struktur kekisi logam, menggantikan unsur makro dengan saiz jejari yang serupa. Contohnya, K pada Sr, Pb, B; Na - Cd, Mn, Cr, Bi; Mg - Ni, Co, Zn, Sb, Sn, Pb, Mn; Fe - Cd, Mn, Sr, Bi.

Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, aktiviti antropogenik manusia telah terlibat secara intensif dalam proses penghijrahan logam berat dalam persekitaran semula jadi. Jumlah unsur kimia yang memasuki alam sekitar akibat teknologi, dalam beberapa kes, jauh melebihi tahap pengambilan semula jadi mereka. Sebagai contoh, pelepasan global Pb daripada sumber semula jadi setahun ialah 12 ribu tan. dan pelepasan antropogenik 332 ribu tan. Berdasarkan data di bawah, seseorang boleh menilai saiz aktiviti antropogenik manusia: sumbangan plumbum teknogenik ialah 94-97% (selebihnya adalah sumber semula jadi), kadmium - 84-89%, tembaga - 56-87%, nikel - 66-75%, merkuri - 58%, dsb. Pada masa yang sama, 26-44% daripada aliran antropogenik global unsur-unsur ini jatuh ke Eropah, dan bahagian wilayah Eropah bekas USSR- 28-42% daripada semua pelepasan di Eropah (Vronsky, 1996). Di bawah adalah Penerangan Ringkas sifat logam yang berkaitan dengan ciri kelakuannya dalam tanah.

Bentuk kewujudan logam berat dalamperairan permukaan

Penunjuk kualiti habitat yang paling penting ialah tahap ketulenan air permukaan. Logam toksik, sekali dalam takungan atau sungai, diagihkan di antara komponen ekosistem akuatik ini. Walau bagaimanapun, tidak setiap jumlah logam menyebabkan gangguan sistem ini. Apabila menilai keupayaan ekosistem untuk menahan kesan toksik luaran, adalah kebiasaan untuk bercakap tentang kapasiti penampan ekosistem. Oleh itu, kapasiti penampan ekosistem air tawar berhubung dengan logam berat difahami sebagai jumlah logam toksik, yang bekalannya tidak mengganggu fungsi semula jadi keseluruhan ekosistem yang dikaji dengan ketara. Dalam kes ini, logam toksik itu sendiri diagihkan ke dalam komponen berikut: 1) logam dalam bentuk terlarut; 2) diserap dan terkumpul oleh fitoplankton, iaitu mikroorganisma tumbuhan; 3) dikekalkan oleh sedimen bawah akibat pemendapan zarah organik dan mineral terampai dari persekitaran akuatik; 4) terserap pada permukaan sedimen bawah terus dari persekitaran akuatik dalam bentuk larut; 5) terletak dalam bentuk terjerap pada zarah terampai.

Perairan permukaan yang berbeza mengikat ion logam toksik dengan cara yang berbeza, mempamerkan kapasiti penampan yang berbeza. Perairan tasik, sungai, dan takungan selatan, yang mempunyai set besar komponen semula jadi (bahan humik, asid humik dan asid fulvik) dan kepekatannya yang tinggi, mampu melakukan detoksifikasi semula jadi yang lebih berkesan berbanding dengan perairan takungan di Utara. dan zon sederhana. Oleh itu, perkara lain adalah sama, ketoksikan air yang mengandungi bahan pencemar juga bergantung kepada keadaan iklim zon semula jadi. Perlu diingatkan bahawa kapasiti penampan air permukaan berhubung dengan logam toksik ditentukan bukan sahaja oleh kehadiran bahan organik terlarut dan bahan terampai, tetapi juga oleh keupayaan terkumpul hidrobion, serta kinetik penyerapan ion logam. oleh semua komponen ekosistem, termasuk kompleks dengan bahan organik terlarut. Semua ini menunjukkan kerumitan proses yang berlaku di perairan permukaan apabila bahan pencemar logam memasukinya.

Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa asid humik, sebatian molekul tinggi semulajadi khusus ini yang terbentuk semasa transformasi sisa tumbuhan dalam tanah di bawah pengaruh mikroorganisma, nampaknya mampu mengikat ion logam berat ke dalam kompleks yang stabil pada tahap yang paling besar. Oleh itu, pemalar kestabilan humat yang sepadan (kompleks ion logam berat dengan asid humik) mempunyai nilai dalam julat 105-1012, bergantung pada sifat logam. Kestabilan humat bergantung kepada keasidan persekitaran akuatik.

Walaupun aspek kimia-analisis masalah menentukan bentuk kewujudan logam di perairan semula jadi telah dirumuskan kira-kira 20 tahun yang lalu, hanya dengan kemunculan kaedah analisis terkini, masalah ini menjadi mudah untuk diselesaikan. Sebelum ini, hanya kandungan kasar logam berat dalam air ditentukan dan pengagihan antara bentuk terampai dan terlarut telah ditubuhkan. Kualiti air yang tercemar dengan logam dinilai berdasarkan perbandingan data kandungan kasarnya dengan nilai MPC. Sekarang penilaian sedemikian dianggap tidak lengkap dan tidak berasas, kerana kesan biologi logam ditentukan oleh keadaannya di perairan, dan ini, sebagai peraturan, kompleks dengan pelbagai komponen. Seperti yang dinyatakan di atas, dalam beberapa kes, sebagai contoh, apabila kompleks dengan sebatian organik asal semula jadi, kompleks ini bukan sahaja toksik rendah, tetapi selalunya mempunyai kesan merangsang perkembangan organisma akuatik, kerana dalam kes ini ia menjadi tersedia secara biologi. kepada organisma.

Jadi, ketoksikan air apabila tercemar dengan logam berat terutamanya ditentukan oleh kepekatan sama ada ion akua logam atau kompleks ringkas dengan ion bukan organik. Kehadiran bahan pengkompleks lain, dan terutamanya organik, mengurangkan ketoksikan. Fenomena pengumpulan bahan toksik yang dinyatakan di atas dalam sedimen bawah boleh menyebabkan ketoksikan sekunder air. Malah, walaupun sumber pencemaran dihapuskan dan, seperti yang mereka katakan, "air adalah normal," pada masa hadapan penghijrahan terbalik logam dari sedimen bawah ke dalam air menjadi mungkin. Oleh itu, ramalan keadaan sistem air hendaklah berdasarkan data daripada analisis semua komponennya, yang dijalankan pada selang waktu tertentu.

Logam berat sebagai bahan toksik di perairan semula jadi

Daripada senarai pencemar logam keutamaan, kami menganggap merkuri, plumbum dan kadmium sebagai mewakili bahaya terbesar kepada kesihatan manusia dan haiwan.

Merkuri. Dalam persekitaran, sebatian merkuri dengan darjah pengoksidaan logam yang berbeza, iaitu, Hg(0), Hg(I), Hg(II), boleh bertindak balas antara satu sama lain. Bahaya terbesar adalah disebabkan oleh sebatian organik, terutamanya alkil. Pengumpul sebatian merkuri yang paling luas (sehingga 97%) ialah perairan permukaan lautan. Kira-kira separuh daripada semua merkuri memasuki persekitaran semula jadi disebabkan oleh sebab buatan manusia.

Dalam persekitaran berair, merkuri membentuk sebatian organologam jenis R-Hg-X dan R-Hg-R, di mana R ialah radikal metil atau etil. Daripada sumber antropogenik, merkuri memasuki sistem akuatik dalam bentuk kebanyakannya merkuri logam, ion Hg(II), dan fenilmerkuri asetat. Bentuk utama merkuri yang terdapat dalam ikan ialah metilmerkuri, yang dibentuk secara biologi oleh enzim daripada mikroorganisma. Dalam perairan permukaan yang tidak tercemar, kandungan merkuri berkisar antara 0.2-0.1 μg/l, di perairan laut ia adalah tiga kali lebih rendah. Tumbuhan akuatik menyerap merkuri. Sebatian organik R-Hg-R" dalam plankton air tawar terkandung dalam kepekatan yang lebih tinggi daripada plankton laut. Sebatian merkuri organik disingkirkan daripada badan lebih perlahan berbanding bukan organik. Piawaian sedia ada untuk kandungan maksimum toksik ini (0.5 μg/kg ) digunakan untuk produk makanan kawalan kualiti. Diandaikan bahawa merkuri hadir dalam bentuk sebatian metilasi, yang, jika tertelan oleh tubuh manusia, boleh menyebabkan penyakit Minimata.

memimpin. Separuh daripada jumlah keseluruhan bahan toksik ini memasuki alam sekitar akibat pembakaran petrol berplumbum. Dalam sistem akuatik, plumbum terutamanya dikaitkan dengan penjerapan dengan zarah terampai atau dalam bentuk kompleks larut dengan asid humik. Apabila dibiometilasi, seperti merkuri, plumbum akhirnya membentuk plumbum tetrametil. Dalam perairan darat yang tidak tercemar, kandungan plumbum biasanya tidak melebihi 3 µg/l. Sungai di kawasan perindustrian mempunyai paras plumbum yang lebih tinggi. Salji boleh mengumpul toksik ini ke tahap yang ketara: di sekitar bandar besar kandungannya boleh mencapai hampir 1 juta μg / l, dan pada jarak tertentu dari mereka ~ 1-100 μg / l.

Tumbuhan akuatik mengumpul plumbum dengan baik, tetapi dengan cara yang berbeza. Kadangkala fitoplankton mengekalkannya dengan faktor kepekatan sehingga 105, sama seperti merkuri. Plumbum terkumpul sedikit dalam ikan, jadi ia agak kurang berbahaya bagi manusia dalam pautan rantai trofik ini. Sebatian metil didapati agak jarang dalam ikan di bawah keadaan air biasa. Di kawasan yang mempunyai pelepasan industri, pengumpulan plumbum tetrametil dalam tisu ikan berlaku dengan cekap dan cepat - pendedahan akut dan kronik kepada plumbum berlaku pada tahap pencemaran 0.1-0.5 μg/l. Dalam tubuh manusia, plumbum boleh terkumpul di dalam rangka, menggantikan kalsium.

Kadmium. Sifat kimia logam ini serupa dengan zink. Ia boleh menggantikan yang terakhir di pusat aktif enzim yang mengandungi logam, yang membawa kepada gangguan mendadak dalam fungsi proses enzimatik.

Dalam deposit bijih, kadmium biasanya hadir bersama zink. Dalam sistem akueus, kadmium mengikat kepada bahan organik terlarut, terutamanya jika kumpulan sulfhidril SH terdapat dalam strukturnya. Kadmium juga membentuk kompleks dengan asid amino, polisakarida, dan asid humik. Walau bagaimanapun, dipercayai bahawa kehadiran kepekatan tinggi ligan ini yang mampu mengikat kadmium masih belum mencukupi untuk mengurangkan kepekatan ion akua kadmium bebas ke tahap yang selamat untuk organisma hidup. Penjerapan ion kadmium oleh sedimen bawah sangat bergantung kepada keasidan medium. Dalam persekitaran akueus neutral, ion kadmium bebas hampir diserap sepenuhnya oleh zarah sedimen bawah.

Kini punca utama pencemaran alam sekitar dengan bahan toksik ini ialah tapak pengebumian bateri nikel-kadmium. Seperti yang telah dinyatakan, kadmium ditemui dalam produk letusan Gunung Etna. Kepekatan kadmium dalam air hujan boleh melebihi 50 µg/l.

Dalam takungan air tawar dan sungai, kandungan kadmium berkisar antara 20-400 ng/l.

Kandungan terendahnya di lautan direkodkan di Lautan Pasifik, timur Kepulauan Jepun (~ 0.8-9.6 ng/l pada kedalaman 8-5500 m). Logam ini terkumpul dalam tumbuhan akuatik dan dalam tisu organ dalaman ikan (tetapi tidak dalam otot rangka).

Kadmium secara amnya kurang toksik kepada tumbuhan berbanding metilmerkuri dan setanding dengan ketoksikan untuk plumbum.

Logam berat dalam tanah

Kandungan HM dalam tanah bergantung, seperti yang telah ditubuhkan oleh banyak penyelidik, pada komposisi batuan asal, kepelbagaian ketara yang dikaitkan dengan sejarah geologi kompleks pembangunan wilayah. Komposisi kimia batuan pembentuk tanah, yang diwakili oleh produk luluhawa batu, ditentukan terlebih dahulu oleh komposisi kimia batuan asal dan bergantung kepada keadaan transformasi supergen. tanah kolam logam berat

Peringkat pertama transformasi oksida logam berat dalam tanah ialah interaksinya dengan larutan tanah dan komponennya. Walaupun dalam sistem yang mudah seperti air dalam keseimbangan dengan CO2, udara atmosfera, HM oksida mengalami perubahan dan berbeza dengan ketara dalam kestabilan.

Proses transformasi HM memasuki tanah semasa teknologi termasuk peringkat berikut:

1) penukaran oksida logam berat kepada hidroksida (karbonat, bikarbonat);

2) pembubaran hidroksida logam berat dan penjerapan kation HM yang sepadan dengan fasa pepejal tanah;

3) pembentukan fosfat logam berat dan sebatiannya dengan bahan organik tanah.

Logam berat yang dilepaskan ke permukaan tanah terkumpul di lajur tanah, terutamanya di ufuk atas, dan perlahan-lahan dikeluarkan oleh larut lesap, penggunaan tumbuhan, dan hakisan. Separuh hayat pertama HM berbeza dengan ketara untuk unsur yang berbeza: Zn - 70 - 510 tahun, Cd - 13 - 110 tahun, Cu - 310 - 1500 tahun, Pb - 740 - 5900 tahun.

Plumbum (Pb). Jisim atom 207.2. Unsur keutamaan ialah bahan toksik. Semua sebatian plumbum larut adalah beracun. Di bawah keadaan semula jadi, ia wujud terutamanya dalam bentuk PbS. Clark Pb dalam kerak bumi 16.0 mg/kg. Berbanding dengan HM lain, ia adalah yang paling tidak mudah alih, dan tahap mobiliti unsur berkurangan apabila tanah dikapur. Mobile Pb hadir dalam bentuk kompleks dengan bahan organik. Pada nilai pH yang tinggi, plumbum difiksasi dalam tanah secara kimia dalam bentuk kompleks hidroksida, fosfat, karbonat dan Pb-organik.

Kandungan semula jadi plumbum dalam tanah diwarisi daripada batuan induk dan berkait rapat dengan komposisi mineralogi dan kimianya. Kepekatan purata unsur ini dalam tanah di dunia mencapai, mengikut pelbagai anggaran, dari 10 hingga 35 mg/kg. Kepekatan maksimum plumbum yang dibenarkan untuk tanah di Rusia sepadan dengan 30 mg/kg, di Jerman - 100 mg/kg.

Kepekatan plumbum yang tinggi dalam tanah boleh dikaitkan dengan kedua-dua anomali geokimia semula jadi dan kesan antropogenik. Dalam kes pencemaran teknologi, kepekatan tertinggi unsur biasanya terdapat di lapisan atas tanah. Di sesetengah kawasan perindustrian ia mencapai 1000 mg/kg, dan di lapisan permukaan tanah di sekitar perusahaan metalurgi bukan ferus di Eropah Barat - 545 mg/kg.

Kandungan plumbum dalam tanah di Rusia berbeza-beza dengan ketara bergantung pada jenis tanah, kedekatan perusahaan perindustrian dan anomali geokimia semula jadi. Di dalam tanah kawasan perumahan, terutamanya yang berkaitan dengan penggunaan dan pengeluaran produk yang mengandungi plumbum, kandungan unsur ini selalunya berpuluh-puluh atau lebih kali ganda lebih tinggi daripada kepekatan maksimum yang dibenarkan. Menurut anggaran awal, sehingga 28% wilayah negara mempunyai kandungan Pb di dalam tanah, secara purata, di bawah paras latar belakang, dan 11% boleh diklasifikasikan sebagai zon risiko. Pada masa yang sama, di Persekutuan Rusia masalah pencemaran tanah dengan plumbum adalah terutamanya masalah di kawasan kediaman.

Kadmium (Cd). Jisim atom 112.4. Kadmium mempunyai sifat kimia yang hampir dengan zink, tetapi berbeza daripadanya dengan mobiliti yang lebih besar dalam persekitaran berasid dan akses yang lebih baik kepada tumbuhan. Dalam larutan tanah, logam terdapat dalam bentuk Cd2+ dan membentuk ion kompleks dan kelat organik. Faktor utama yang menentukan kandungan unsur dalam tanah jika tiada pengaruh antropogenik ialah batuan induk. Clarke kadmium dalam litosfera 0.13 mg/kg. Dalam batuan pembentuk tanah, kandungan logam purata ialah: dalam tanah liat dan syal - 0.15 mg/kg, loam loess dan loess - 0.08, pasir dan loam berpasir - 0.03 mg/kg. Dalam sedimen Kuarter Siberia Barat, kepekatan kadmium berbeza-beza dalam julat 0.01-0.08 mg/kg.

Mobiliti kadmium dalam tanah bergantung kepada persekitaran dan potensi redoks.

Purata kandungan kadmium dalam tanah dunia ialah 0.5 mg/kg. Kepekatannya dalam penutup tanah bahagian Eropah di Rusia ialah 0.14 mg/kg dalam tanah sodi-podzolik, 0.24 mg/kg dalam chernozem, 0.07 mg/kg dalam jenis tanah utama di Siberia Barat. Anggaran kandungan yang dibenarkan (ATC) kadmium untuk tanah lempung berpasir dan berpasir di Rusia ialah 0.5 mg/kg, di Jerman MPC kadmium ialah 3 mg/kg.

Pencemaran tanah dengan kadmium dianggap sebagai salah satu fenomena alam sekitar yang paling berbahaya, kerana ia terkumpul dalam tumbuhan di atas norma walaupun dengan pencemaran tanah yang lemah. Kepekatan kadmium tertinggi di lapisan atas tanah diperhatikan di kawasan perlombongan - sehingga 469 mg/kg; di sekitar peleburan zink mereka mencapai 1700 mg/kg.

Zink (Zn). Jisim atom 65.4. Clarkenya dalam kerak bumi ialah 83 mg/kg. Zink tertumpu dalam sedimen tanah liat dan syal dalam kuantiti dari 80 hingga 120 mg/kg, dalam deposit lempung deluvial, seperti loess dan karbonat di Ural, di loam Siberia Barat - dari 60 hingga 80 mg/kg.

Faktor penting yang mempengaruhi mobiliti Zn dalam tanah ialah kandungan mineral tanah liat dan pH. Apabila pH meningkat, unsur masuk ke dalam kompleks organik dan mengikat ke tanah. Ion zink juga kehilangan mobiliti, memasuki ruang antara paket kekisi kristal montmorilonit. Zn membentuk bentuk yang stabil dengan bahan organik, jadi dalam kebanyakan kes ia terkumpul di ufuk tanah dengan kandungan humus yang tinggi dan dalam gambut.

Sebab-sebab peningkatan kandungan zink dalam tanah boleh disebabkan oleh anomali geokimia semula jadi dan pencemaran teknologi. Sumber antropogenik utama penerimaannya adalah terutamanya perusahaan metalurgi bukan ferus. Pencemaran tanah dengan logam ini telah membawa di beberapa kawasan kepada pengumpulan yang sangat tinggi di lapisan atas tanah - sehingga 66,400 mg/kg. Sehingga 250 mg/kg zink terkumpul di dalam tanah taman. MPC zink untuk tanah lempung berpasir dan berpasir ialah 55 mg/kg; saintis Jerman mengesyorkan MPC sebanyak 100 mg/kg.

Kuprum (Cu). Jisim atom 63.5. Clark dalam kerak bumi ialah 47 mg/kg (Vinogradov, 1962). Dari segi kimia, kuprum adalah logam aktif rendah. Faktor asas yang mempengaruhi nilai kandungan Cu ialah kepekatannya dalam batuan pembentuk tanah. Daripada batuan igneus, jumlah terbesar unsur terkumpul dalam batuan asas - basalt (100-140 mg/kg) dan andesit (20-30 mg/kg). Penutup dan tanah liat seperti loes (20-40 mg/kg) kurang kaya dengan tembaga. Kandungan terendahnya diperhatikan dalam batu pasir, batu kapur dan granit (5-15 mg/kg). Kepekatan logam dalam tanah liat bahagian Eropah bekas USSR mencapai 25 mg/kg, dalam loam seperti loess - 18 mg/kg. Lempung berpasir dan batuan pembentuk tanah berpasir Gorny Altai terkumpul secara purata 31 mg/kg tembaga, di selatan Siberia Barat - 19 mg/kg.

Dalam tanah, kuprum adalah unsur migrasi yang lemah, walaupun kandungan bentuk mudah alih boleh agak tinggi. Jumlah kuprum mudah alih bergantung kepada banyak faktor: komposisi kimia dan mineralogi batuan induk, pH larutan tanah, kandungan bahan organik, dll. Jumlah terbesar tembaga dalam tanah dikaitkan dengan oksida besi, mangan, hidroksida besi dan aluminium, dan, terutamanya, dengan montmorilonit dan vermikulit. Asid humik dan fulvik mampu membentuk kompleks yang stabil dengan kuprum. Pada pH 7-8, keterlarutan kuprum adalah yang paling rendah.

Purata kandungan kuprum dalam tanah dunia ialah 30 mg/kg. Berhampiran sumber pencemaran industri, dalam beberapa kes, pencemaran tanah dengan kuprum sehingga 3500 mg/kg boleh diperhatikan. Kandungan logam purata dalam tanah di kawasan tengah dan selatan bekas USSR ialah 4.5-10.0 mg/kg, selatan Siberia Barat - 30.6 mg/kg, Siberia dan Timur Jauh - 27.8 mg/kg. Kepekatan maksimum tembaga yang dibenarkan di Rusia ialah 55 mg/kg, kepekatan maksimum yang dibenarkan untuk tanah lempung berpasir dan berpasir ialah 33 mg/kg, di Jerman ialah 100 mg/kg.

Nikel (Ni). Jisim atom 58.7. Dalam sedimen benua ia terdapat terutamanya dalam bentuk sulfida dan arsenit, dan juga dikaitkan dengan karbonat, fosfat dan silikat. Clarke unsur dalam kerak bumi ialah 58 mg/kg. Batu ultrabes (1400-2000 mg/kg) dan asas (200-1000 mg/kg) mengumpul jumlah logam terbesar, manakala batuan sedimen dan berasid mengandunginya dalam kepekatan yang jauh lebih rendah - 5-90 dan 5-15 mg/kg, masing-masing. Komposisi granulometrik mereka memainkan peranan yang besar dalam pengumpulan nikel dalam batuan pembentuk tanah. Menggunakan contoh batuan pembentuk tanah Siberia Barat, dapat dilihat bahawa dalam batuan yang lebih ringan kandungannya adalah yang paling rendah, dalam batuan berat ia adalah yang tertinggi: dalam pasir - 17, loam berpasir dan loam ringan -22, loam sederhana - 36 , tanah liat berat dan tanah liat -49.

Kandungan nikel dalam tanah sebahagian besarnya bergantung kepada bekalan unsur ini kepada batuan pembentuk tanah. Kepekatan tertinggi nikel biasanya diperhatikan dalam tanah liat dan tanah liat, dalam tanah yang terbentuk di atas batuan asas dan gunung berapi dan kaya dengan bahan organik. Taburan Ni dalam profil tanah ditentukan oleh kandungan bahan organik, oksida amorf dan jumlah pecahan tanah liat.

Tahap kepekatan nikel di lapisan atas tanah juga bergantung kepada tahap pencemaran teknologi. Di kawasan dengan industri kerja logam yang maju, pengumpulan nikel yang sangat tinggi terdapat di dalam tanah: di Kanada kandungan kasarnya mencapai 206-26000 mg/kg, dan di Great Britain kandungan bentuk mudah alih mencapai 506-600 mg/kg. Di tanah Great Britain, Belanda, Jerman, dirawat dengan enap cemar kumbahan, nikel terkumpul sehingga 84-101 mg/kg. Di Rusia (menurut tinjauan 40-60% tanah di tanah pertanian), 2.8% daripada penutup tanah tercemar dengan unsur ini. Bahagian tanah yang tercemar dengan Ni antara HM lain (Pb, Cd, Zn, Cr, Co, As, dll.) sebenarnya adalah yang paling ketara dan kedua selepas tanah yang tercemar dengan kuprum (3.8%). Menurut data pemantauan tanah dari Stesen Negeri Perkhidmatan Agrokimia "Buryatskaya" untuk 1993-1997. di wilayah Republik Buryatia, lebihan kepekatan maksimum nikel yang dibenarkan telah didaftarkan pada 1.4% tanah dari kawasan pertanian yang ditinjau, di antaranya tanah Zakamensky (20% daripada tanah - 46 ribu hektar adalah tercemar) dan daerah Khorinsky (11% daripada tanah - 8 ribu hektar tercemar).

Chromium (Cr). Jisim atom 52. Dalam sebatian semula jadi, kromium mempunyai valens +3 dan +6. Kebanyakan Cr3+ terdapat dalam kromit FeCr2O4 atau mineral spinel lain, di mana ia menggantikan Fe dan Al, yang sangat dekat dengan sifat geokimia dan jejari ioniknya.

Clarke kromium dalam kerak bumi - 83 mg/kg. Kepekatan tertinggi di antara batuan igneus adalah tipikal untuk batu ultramafik dan asas (masing-masing 1600-3400 dan 170-200 mg/kg), paling rendah untuk batu sederhana (15-50 mg/kg) dan paling rendah untuk batu berasid (4- 25 mg/kg). kg). Di antara batuan sedimen, kandungan maksimum unsur tersebut terdapat dalam sedimen dan syal tanah liat (60-120 mg/kg), minimum dalam batu pasir dan batu kapur (5-40 mg/kg). Kandungan logam dalam batuan pembentuk tanah di kawasan yang berbeza adalah sangat pelbagai. Di bahagian Eropah bekas USSR, kandungannya dalam batuan pembentuk tanah yang paling biasa seperti loess, karbonat seperti loess dan loam penutup adalah purata 75-95 mg/kg. Batuan pembentuk tanah Siberia Barat mengandungi purata 58 mg/kg Cr, dan jumlahnya berkait rapat dengan komposisi granulometrik batuan: batuan lempung berpasir dan berpasir - 16 mg/kg, dan batu lempung sederhana dan liat - kira-kira 60 mg/kg.

Dalam tanah, kebanyakan kromium hadir dalam bentuk Cr3+. Dalam persekitaran berasid, ion Cr3+ adalah lengai; pada pH 5.5, ia hampir memendakan sepenuhnya. Ion Cr6+ sangat tidak stabil dan mudah digerakkan dalam kedua-dua tanah berasid dan beralkali. Penjerapan kromium oleh tanah liat bergantung pada pH medium: dengan peningkatan pH, penjerapan Cr6+ berkurangan, dan Cr3+ meningkat. Bahan organik tanah merangsang pengurangan Cr6+ kepada Cr3+.

Kandungan semula jadi kromium dalam tanah bergantung terutamanya pada kepekatannya dalam batuan pembentuk tanah, dan pengedarannya di sepanjang profil tanah bergantung pada ciri-ciri pembentukan tanah, khususnya pada komposisi granulometrik horizon genetik. Purata kandungan kromium dalam tanah ialah 70 mg/kg. Kandungan tertinggi unsur diperhatikan dalam tanah yang terbentuk di atas batuan asas dan gunung berapi yang kaya dengan logam ini. Purata kandungan Cr dalam tanah di AS ialah 54 mg/kg, di China - 150 mg/kg, di Ukraine - 400 mg/kg. Di Rusia, kepekatannya yang tinggi dalam tanah di bawah keadaan semula jadi adalah disebabkan oleh pengayaan batuan pembentuk tanah. Chernozem Kursk mengandungi 83 mg/kg kromium, tanah soddy-podzolic di rantau Moscow - 100 mg/kg. Di dalam tanah Ural, terbentuk pada serpentinit, logam mengandungi sehingga 10,000 mg/kg, di Siberia Barat - 86 - 115 mg/kg.

Sumbangan sumber antropogenik kepada bekalan kromium adalah sangat ketara. Logam kromium digunakan terutamanya untuk penyaduran krom sebagai komponen keluli aloi. Pencemaran tanah dengan Cr diperhatikan disebabkan oleh pelepasan daripada kilang simen, tempat pembuangan sanga besi-kromium, kilang penapisan minyak, perusahaan metalurgi ferus dan bukan ferus, penggunaan enap cemar air sisa industri dalam pertanian, terutamanya penyamakan kulit, dan baja mineral. Kepekatan kromium tertinggi dalam tanah yang tercemar secara teknologi mencapai 400 mg/kg atau lebih, yang khas untuk bandar besar. Di Buryatia, menurut data pemantauan tanah yang dijalankan oleh Stesen Perkhidmatan Agrokimia Negeri "Buryatskaya" untuk 1993-1997, 22 ribu hektar tercemar dengan kromium. Lebihan MPC sebanyak 1.6-1.8 kali dicatatkan di wilayah Dzhidinsky (6.2 ribu hektar), Zakamensky (17.0 ribu hektar) dan Tunkinsky (14.0 ribu hektar). Kepekatan maksimum yang dibenarkan untuk kromium dalam tanah di Rusia belum dibangunkan, tetapi di Jerman untuk tanah tanah pertanian adalah 200-500, untuk plot rumah tangga - 100 mg/kg.

Pengaruh logam berat pada cenosis mikrob tanah

Salah satu petunjuk diagnostik pencemaran tanah yang paling berkesan ialah keadaan biologinya, yang boleh dinilai oleh daya maju mikroorganisma tanah yang mendiaminya.

Ia juga perlu diambil kira bahawa mikroorganisma memainkan peranan penting dalam penghijrahan logam berat di dalam tanah. Dalam proses kehidupan, mereka bertindak sebagai pengeluar, pengguna dan agen pengangkutan dalam ekosistem tanah. Banyak kulat tanah mempamerkan keupayaan untuk melumpuhkan logam berat, membetulkannya dalam miselium dan mengecualikan buat sementara waktu daripada kitaran. Di samping itu, cendawan, merembeskan asid organik, meneutralkan kesan unsur-unsur ini, membentuk bersamanya komponen yang kurang toksik dan boleh diakses oleh tumbuhan daripada ion bebas.

Di bawah pengaruh peningkatan kepekatan logam berat, penurunan mendadak dalam aktiviti enzim diperhatikan: amilase, dehidrogenase, urease, invertase, katalase, serta bilangan kumpulan mikroorganisma bernilai agronomi tertentu. HM menghalang proses mineralisasi dan sintesis pelbagai bahan dalam tanah, menyekat pernafasan mikroorganisma tanah, menyebabkan kesan mikrobiostatik, dan boleh bertindak sebagai faktor mutagenik. Dengan kandungan logam berat yang berlebihan di dalam tanah, aktiviti proses metabolik berkurangan, transformasi morfologi berlaku dalam struktur organ pembiakan dan perubahan lain dalam biota tanah. HM boleh menyekat aktiviti biokimia dengan ketara dan menyebabkan perubahan dalam jumlah bilangan mikroorganisma tanah.

Pencemaran tanah dengan logam berat menyebabkan perubahan tertentu dalam komposisi spesies kompleks mikroorganisma tanah. Sebagai corak umum, terdapat pengurangan ketara dalam kekayaan spesies dan kepelbagaian kompleks mikromisetes tanah akibat pencemaran. Dalam komuniti mikrob tanah yang tercemar, spesies mikromisetes yang luar biasa untuk keadaan normal dan tahan terhadap HM muncul. Toleransi mikroorganisma terhadap pencemaran tanah bergantung kepada kepunyaan mereka dalam kumpulan sistematik yang berbeza. Spesies genus Bacillus, mikroorganisma nitrifikasi, sangat sensitif kepada kepekatan tinggi logam berat; pseudomonads, streptomycetes dan banyak jenis mikroorganisma yang merendahkan selulosa agak lebih tahan; kulat dan actinomycetes adalah yang paling tahan.

Pada kepekatan rendah logam berat, beberapa rangsangan pembangunan komuniti mikrob diperhatikan, kemudian, apabila kepekatan meningkat, perencatan separa berlaku dan, akhirnya, penindasan sepenuhnya. Perubahan ketara dalam komposisi spesies direkodkan pada kepekatan HM 50-300 kali lebih tinggi daripada kepekatan latar belakang.

Tahap perencatan aktiviti penting komuniti mikrob juga bergantung kepada sifat fisiologi dan biokimia logam tertentu yang mencemarkan tanah. Plumbum memberi kesan negatif kepada aktiviti biotik dalam tanah, menghalang aktiviti enzim, mengurangkan keamatan pelepasan karbon dioksida dan bilangan mikroorganisma, menyebabkan gangguan dalam metabolisme mikroorganisma, terutamanya proses pernafasan dan pembahagian sel. Ion kadmium pada kepekatan 12 mg/kg mengganggu penetapan nitrogen atmosfera, serta proses ammonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi. Cendawan paling mudah terdedah kepada kesan kadmium, dan sesetengah spesies hilang sepenuhnya selepas logam memasuki tanah. Zink berlebihan dalam tanah menghalang penapaian penguraian selulosa, pernafasan mikroorganisma, tindakan urease, dan lain-lain, akibatnya proses transformasi bahan organik dalam tanah terganggu. Di samping itu, kesan toksik logam berat bergantung pada set logam dan kesan bersamanya (antagonis, sinergistik atau kumulatif) pada mikrobiota. Oleh itu, di bawah pengaruh pencemaran tanah dengan logam berat, perubahan berlaku dalam kompleks mikroorganisma tanah. Ini dinyatakan dalam penurunan dalam kekayaan dan kepelbagaian spesies dan peningkatan dalam bahagian mikroorganisma yang tahan terhadap pencemaran. Keamatan pembersihan diri tanah daripada bahan pencemar bergantung kepada aktiviti proses tanah dan aktiviti penting mikroorganisma yang mendiaminya. tahap pencemaran tanah dengan logam berat mempengaruhi penunjuk aktiviti biokimia tanah, struktur spesies dan jumlah komuniti mikrob. Di dalam tanah di mana kandungan logam berat melebihi latar belakang sebanyak 2-5 kali atau lebih, penunjuk individu aktiviti enzimatik berubah paling ketara, jumlah biojisim komuniti mikrob amilolitik meningkat sedikit, dan penunjuk mikrobiologi lain juga berubah. Dengan peningkatan selanjutnya dalam kandungan HM kepada satu urutan magnitud, penurunan ketara dalam penunjuk tertentu aktiviti biokimia mikroorganisma tanah dikesan. Terdapat pengagihan semula penguasaan komuniti mikrob amilolitik di dalam tanah. Dalam tanah yang mengandungi logam berat dalam kepekatan satu hingga dua urutan magnitud lebih tinggi daripada paras latar belakang, perubahan dalam keseluruhan kumpulan parameter mikrobiologi adalah ketara. Bilangan spesies micromycetes tanah berkurangan, dan spesies yang paling tahan mula menguasai sepenuhnya. Apabila kandungan logam berat di dalam tanah melebihi latar belakang dengan tiga urutan magnitud, perubahan mendadak dalam hampir semua parameter mikrobiologi diperhatikan. Pada kepekatan logam berat yang ditunjukkan dalam tanah, mikrobiota yang normal untuk tanah yang tidak tercemar akan dihalang dan dibunuh. Pada masa yang sama, bilangan mikroorganisma yang sangat terhad yang tahan terhadap HM, terutamanya micromycetes, sedang berkembang secara aktif dan bahkan sangat dominan. Akhirnya, apabila kepekatan HM dalam tanah melebihi paras latar belakang sebanyak empat atau lebih urutan magnitud, penurunan bencana dalam aktiviti mikrobiologi tanah dikesan, bersempadan dengan kematian lengkap mikroorganisma.

Logam berat dalam tumbuhan

Makanan tumbuhan adalah sumber utama HM pada manusia dan haiwan. Menurut pelbagai sumber, dari 40 hingga 80% HM datang dengannya, dan hanya 20-40% datang dengan udara dan air. Oleh itu, kesihatan awam sebahagian besarnya bergantung kepada tahap pengumpulan logam dalam tumbuhan yang digunakan untuk makanan.

Komposisi kimia tumbuhan, seperti yang diketahui, mencerminkan komposisi unsur tanah. Oleh itu, pengumpulan berlebihan HM oleh tumbuhan adalah terutamanya disebabkan oleh kepekatan tinggi mereka dalam tanah. Dalam aktiviti kehidupan mereka, tumbuhan hanya bersentuhan dengan bentuk logam berat yang tersedia, yang jumlahnya, seterusnya, berkait rapat dengan kapasiti penimbal tanah. Walau bagaimanapun, keupayaan tanah untuk mengikat dan menyahaktifkan HM mempunyai hadnya, dan apabila mereka tidak lagi dapat menampung aliran masuk logam, kehadiran mekanisme fisiologi dan biokimia dalam tumbuhan itu sendiri yang menghalang kemasukannya menjadi penting.

Mekanisme rintangan tumbuhan terhadap lebihan HM boleh menunjukkan diri mereka dalam arah yang berbeza: sesetengah spesies dapat mengumpul kepekatan tinggi HM, tetapi menunjukkan toleransi kepada mereka; yang lain berusaha untuk mengurangkan pengambilan mereka dengan memaksimumkan penggunaan mereka fungsi penghalang. Bagi kebanyakan tumbuhan, tahap penghalang pertama ialah akar, di mana jumlah terbesar HM dikekalkan, seterusnya ialah batang dan daun, dan, akhirnya, yang terakhir ialah organ dan bahagian tumbuhan yang bertanggungjawab untuk fungsi pembiakan (paling kerap biji benih). dan buah-buahan, serta akar dan ubi dan lain-lain)

Walau bagaimanapun, corak ini tidak selalu berulang, yang mungkin disebabkan oleh keadaan tumbuh tumbuhan dan kekhususan genetiknya. Terdapat kes di mana pelbagai jenis tanaman yang sama tumbuh di tanah yang sama tercemar mengandungi jumlah logam berat yang berbeza. Fakta ini nampaknya disebabkan oleh polimorfisme intraspesifik yang wujud dalam semua organisma hidup, yang juga boleh memanifestasikan dirinya sekiranya berlaku pencemaran teknogenik persekitaran semula jadi. Sifat dalam tumbuhan ini boleh menjadi asas untuk penyelidikan pembiakan genetik dengan tujuan untuk mencipta varieti dengan keupayaan perlindungan yang meningkat berhubung dengan kepekatan berlebihan HM.

Walaupun kebolehubahan ketara pelbagai tumbuhan dalam pengumpulan logam berat, bioakumulasi unsur mempunyai kecenderungan tertentu, yang membolehkan mereka dipesan kepada beberapa kumpulan: 1) Cd, Cs, Rb - unsur penyerapan sengit; 2) Zn, Mo, Cu, Pb, As, Co - tahap penyerapan sederhana; 3) Mn, Ni, Cr - penyerapan lemah dan 4) Se, Fe, Ba, Te - unsur yang sukar dicapai oleh tumbuhan.

Satu lagi cara untuk logam berat memasuki tumbuhan adalah melalui penyerapan daun daripada arus udara. Ia berlaku apabila terdapat kejatuhan logam yang ketara dari atmosfera ke atas radas daun, selalunya berhampiran perusahaan perindustrian besar. Kemasukan unsur ke dalam tumbuhan melalui daun (atau pengambilan daun) berlaku terutamanya melalui penembusan bukan metabolik melalui kutikula. HM yang diserap oleh daun boleh dipindahkan ke organ dan tisu lain dan dimasukkan ke dalam metabolisme. Logam yang termendap dengan pelepasan habuk pada daun dan batang tidak mendatangkan bahaya kepada manusia jika tumbuhan itu dibasuh dengan bersih sebelum dimakan. Walau bagaimanapun, haiwan yang memakan tumbuh-tumbuhan tersebut boleh memperoleh sejumlah besar logam berat.

Apabila tumbuhan tumbuh, unsur-unsur diedarkan semula ke seluruh organ mereka. Pada masa yang sama, corak berikut dalam kandungannya ditetapkan untuk tembaga dan zink: akar > bijirin > jerami. Untuk plumbum, kadmium dan strontium ia mempunyai bentuk yang berbeza: akar > jerami > bijirin. Adalah diketahui bahawa, bersama-sama dengan kekhususan spesies tumbuhan berhubung dengan pengumpulan logam berat, terdapat juga beberapa corak umum. Sebagai contoh, kandungan HMs tertinggi ditemui dalam sayur-sayuran berdaun dan tanaman silaj, dan yang paling rendah dalam kekacang, bijirin dan tanaman industri.

Membersihkan badan air daripada alkali dan logam berat menggunakan tumbuhan akuatik yang lebih tinggi

Zhutov A.S., Lobkova G.V., Gubina T.I., Rogacheva S.M. Universiti Teknikal Negeri Saratov dinamakan sempena Gagarin Yu.A. Isu penting ekologi moden ialah pemuliharaan dan pembiakan sumber air, yang mengalami tekanan antropogenik yang ketara akibat aktiviti ekonomi manusia. Pada masa ini, sebatian logam berat (HM) adalah bahan pencemar yang paling biasa memasuki badan air dengan sisa industri dan menimbulkan bahaya yang ketara kepada biosenosis apabila kepekatan HM dalam air melebihi piawaian kebersihan dan kebersihan. Satu lagi masalah alam sekitar mewujudkan sistem penggunaan air tertutup di kemudahan tenaga. Air sentiasa menyejat dari permukaan takungan tiruan, yang menyumbang kepada peningkatan kandungan garam dalam kolam penyejuk (CP). Ini terutamanya klorida dan sulfat logam alkali dan alkali tanah. Peningkatan mineralisasi membawa kepada perubahan dalam parameter hidrokimia badan air dan menyukarkan penggunaan air selanjutnya dalam industri, terutamanya dalam kitar semula bekalan air, dan memerlukan penulenan tambahan. Kemasinan badan air mempunyai pengaruh yang besar terhadap pengumpulan nutrien, ke atas kepelbagaian spesies tumbuhan, dan pada mekanisme penyesuaian yang terakhir. Baru-baru ini, ia telah digunakan untuk membersihkan sistem air. kaedah biologi , khususnya fitoremediasi, yang menggunakan keupayaan tumbuhan akuatik yang lebih tinggi (HAP) untuk mengumpul, menggunakan dan mengubah bahan pelbagai sifat kimia. Semasa proses fitoremediasi, bahan toksik diserap oleh tumbuhan, dinyahaktifkan, dan kemudian dikeluarkan dari badan air bersama dengan biojisim. Diterangkan bahawa VVR boleh digunakan untuk membersihkan badan air daripada logam berat, racun perosak, radionuklid, dsb. Bagi kajian tentang keupayaan pelbagai tumbuhan akuatik untuk mengurangkan kemasinan badan air, kajian sebegini masih belum dijalankan sehingga kini. Walau bagaimanapun, berdasarkan karya pengarang mengenai tindak balas pelbagai agen bertindak balas air terhadap kemasinan badan air, boleh diandaikan bahawa adalah mungkin untuk menggunakan sisa air dalam fitodemineralisasi badan air. Dalam kerja ini, proses fitoekstraksi garam logam pelbagai sifat (beralkali dan berat) menggunakan VVR dikaji. Keupayaan VVR: hornwort (Ceratophillum demersum L.), elodea (Elodea сanadensis Rich. et Michx.) dan eichornia (Eichornia crassipes Mart.) untuk menyerap garam logam alkali dalam air telah dikaji. Menggunakan contoh kolam penyejuk RFN Balakovo, keupayaan jenis air dan sistem rawatan air ini untuk mengurangkan kemasinan air ditentukan. Telah ditetapkan bahawa semua makrofit adalah toleran terhadap garam NaCl, Na2SO4 dan KCl dalam kepekatan sehingga 0.5-1 g/l. Eichornia mempunyai keupayaan pengekstrakan terbesar pada kepekatan garam sehingga 1 g/l. Walau bagaimanapun, kandungan garam ini dalam BalNPP CP adalah jauh lebih rendah daripada nilai yang ditunjukkan, yang menunjukkan kemungkinan menanam tumbuhan terpilih dalam takungan ini. Untuk Elodea, penyerapan maksimum garam diperhatikan pada kepekatan awalnya: 1.5 g/l Na2SO4; 1 g/l NaCl; 0.5 g/l KCl dan berjumlah 6.9%; 5.7%; 2.4% masing-masing. Untuk lumut tanduk, proses ini berkesan pada kandungan NaCl sebanyak 1 g/l (7%); Na2SO4 - 2 g/l (14.3%); KCl - 2 g/l (10.9%). Penyerapan sengit garam oleh Eichornia dicatatkan pada kepekatan NaCl awal 0.5 g/l (8.8%); Na2SO4 - 0.5 g/l (8.4%); KCl - 1 g/l (9.5%). Pengaruh faktor abiotik terhadap keamatan proses penyahgaraman ditentukan. Telah ditunjukkan bahawa peningkatan suhu dan tempoh hari meningkatkan keamatan proses penyerapan garam. Oleh itu, nilai optimum untuk penanaman elodea, hornwort dan eichornia ialah suhu 24°C dan tempoh sehari selama 12 jam. Eichornia berkesan mengurangkan kepekatan kation natrium dan kalsium. Pada masa yang sama, dengan peningkatan suhu, peratusan penyerapan ion-ion ini meningkat. Oleh itu, pada suhu 20°C, peratusan penyerapan ion natrium ialah 10.0%, dan pada suhu 27°C - 21.5%. Bagi ion kalsium, angka yang sama ialah 32.1% dan 36.3%, masing-masing. Ia ditunjukkan buat kali pertama bahawa apabila suhu menurun kepada 14°C, garam dibebaskan daripada elodea dan lumut tanduk, yang boleh menyebabkan pencemaran sekunder takungan. Dalam jadual Rajah 1 membentangkan data eksperimen tentang penyerapan pelbagai ion hasil daripada penanaman tumbuhan selama 10 hari dalam BalNPP CP, yang menunjukkan bahawa Eichornia juga mempunyai keupayaan terbaik untuk menyerap anion.

...

Dokumen yang serupa

Ciri umum logam berat, bentuknya di alam sekitar. Sumber logam berat memasuki alam sekitar. Teori dan kaedah bioindication. Objek biologi sebagai penunjuk pencemaran alam sekitar dengan logam berat.

kerja kursus, tambah 27/09/2013

Sumber logam berat yang memasuki ekosistem akuatik. Kesan toksik logam berat pada manusia. Penilaian tahap pencemaran air permukaan takungan yang terletak di wilayah bandar Gomel dengan plumbum, tembaga, kromium, zink, dan nikel.

tesis, ditambah 06/08/2013

Kajian aspek alam sekitar dan kimia utama masalah pengedaran logam berat di alam sekitar. Bentuk logam berat di perairan permukaan dan ketoksikannya. Logam berat dalam tanah dan tumbuhan. Cenosis mikrob tanah.

abstrak, ditambah 25/12/2010

Konsep logam berat, sifat biogeokimia dan bentuk kejadian di alam sekitar. Mobiliti logam berat dalam tanah. Jenis pengawalan logam berat dalam tanah dan tumbuhan. Kaedah aerogenik dan hidrogenik pencemaran tanah bandar.

kerja kursus, ditambah 07/10/2015

Sumber, sifat dan tahap pencemaran tanah dan tanah bandar. Kawasan Chelyabinsk tertakluk kepada pencemaran yang paling teruk. Kesan pencemaran tanah dengan logam berat ke atas tumbuh-tumbuhan. Bentuk kejadian logam berat dalam pelepasan dan tanah.

tesis, ditambah 10/02/2015

Berkenalan dengan kaedah untuk mengesan logam berat dalam tumbuhan akuatik yang lebih tinggi di badan air bandar Gomel. Mangan sebagai pemangkin dalam proses respirasi dan penyerapan nitrat. Pertimbangan ciri-ciri proses penyerapan logam oleh organisma tumbuhan.

tesis, ditambah 08/31/2013

Ciri-ciri logam berat dan pengedarannya di alam sekitar. Toksikologi klinikal dan persekitaran logam berat. Kaedah penyerapan atom untuk menentukan kandungan logam berat, penyediaan dan pengumpulan sampel organik organisma akuatik.

kerja saintifik, ditambah 02/03/2016

Sifat fizikal dan kimia logam berat, penyeragaman kandungannya dalam air. Pencemaran air semula jadi akibat aktiviti antropogenik, kaedah pembersihannya daripada kehadiran logam berat. Penentuan ciri serapan penukar kation.

kerja kursus, tambah 23/02/2014

Cadangan teknikal untuk mengurangkan tahap keselamatan alam sekitar persekitaran marin. Membersihkan persekitaran marin daripada sebatian logam berat dan produk petroleum. Nyahjerapan kekotoran yang meruap. Pembersihan air tercemar menggunakan osmosis terbalik dan ultraturasan.

kerja amali, tambah 02/09/2015

Logam berat dalam persekitaran akuatik. Kesan oksida logam berat pada badan beberapa haiwan air tawar. Penyerapan dan pengedaran logam berat dalam hidrofit. Kesan oksida logam berat dalam bentuk nano pada kadar pertumbuhan dan kematian gupi.

Salah satu pencemaran kimia yang paling kuat dan paling biasa ialah pencemaran logam berat.

Logam berat ialah unsur jadual berkala unsur kimia, dengan berat molekul melebihi 50 unit atom. Kumpulan unsur ini terlibat secara aktif dalam proses biologi, menjadi sebahagian daripada banyak enzim. Kumpulan "logam berat" sebahagian besarnya bertepatan dengan kumpulan unsur mikro. Sebaliknya, logam berat dan sebatiannya mempunyai kesan berbahaya pada badan. Ini termasuk: plumbum, zink, kadmium, merkuri, molibdenum, kromium, mangan, nikel, timah, kobalt, titanium, tembaga, vanadium.

Logam berat, memasuki badan, kekal di sana selama-lamanya; ia hanya boleh dikeluarkan dengan bantuan protein susu. Mencapai kepekatan tertentu dalam badan, mereka memulakan kesan merosakkannya - ia menyebabkan keracunan dan mutasi. Sebagai tambahan kepada fakta bahawa mereka sendiri meracuni tubuh manusia, mereka juga secara mekanikal menyumbatnya - ion logam berat mengendap di dinding sistem terbaik badan dan menyumbat saluran buah pinggang dan hati, sekali gus mengurangkan kapasiti penapisan organ-organ ini. Sehubungan itu, ini membawa kepada pengumpulan toksin dan bahan buangan sel-sel badan kita, i.e. keracunan diri badan, kerana Hatilah yang bertanggungjawab untuk memproses bahan toksik yang memasuki badan kita dan bahan buangan badan, dan buah pinggang bertanggungjawab untuk mengeluarkannya dari badan.

Sumber logam berat terbahagi kepada semula jadi(cuaca batu dan mineral, proses hakisan, aktiviti gunung berapi) dan buatan manusia(pengeluaran dan pemprosesan mineral, pembakaran bahan api, lalu lintas, aktiviti pertanian).

Sebahagian daripada pelepasan buatan manusia yang memasuki persekitaran semula jadi dalam bentuk aerosol halus diangkut pada jarak yang ketara dan menyebabkan pencemaran global.

Bahagian lain memasuki takungan tanpa longkang, di mana logam berat terkumpul dan menjadi sumber pencemaran sekunder, i.e. pembentukan bahan pencemar berbahaya semasa proses fizikal dan kimia yang berlaku secara langsung dalam alam sekitar (contohnya, pembentukan daripada yang tidak toksik).

Logam berat biasanya memasuki badan air dengan air sisa dari perusahaan perlombongan dan metalurgi, serta perusahaan industri kimia dan ringan, di mana sebatiannya digunakan dalam pelbagai proses teknologi. Sebagai contoh, banyak garam kromium dibuang dari kilang penyamakan kulit; kromium dan nikel digunakan untuk penyaduran elektrik permukaan produk logam. Sebatian kuprum, zink, kobalt, titanium digunakan sebagai pewarna, dsb.

Kemungkinan sumber pencemaran biosfera dengan logam berat termasuk: perusahaan metalurgi ferus dan bukan ferus (pelepasan aerosol, kejuruteraan mekanikal (mandi galvanik penyaduran tembaga, penyaduran nikel, penyaduran krom), loji pemprosesan bateri, pengangkutan jalan.

Selain sumber antropogenik pencemaran alam sekitar dengan logam berat, terdapat juga sumber semula jadi lain, seperti letusan gunung berapi. Semua sumber pencemaran ini menyebabkan peningkatan kandungan bahan pencemar logam dalam biosfera atau komponennya (udara, air, tanah, organisma hidup) berbanding dengan tahap semula jadi yang dipanggil latar belakang.

Tempoh separuh penyingkiran atau penyingkiran separuh daripada kepekatan awal adalah masa yang lama: untuk zink - dari 70 hingga 510 tahun, untuk kadmium - dari 13 hingga 110 tahun, untuk tembaga - dari 310 hingga 1500 tahun dan untuk plumbum - dari 740 hingga 5900 tahun.

Logam berat mempunyai keupayaan tinggi untuk pelbagai tindak balas kimia, fizikokimia dan biologi. Ramai daripada mereka mempunyai valensi berubah-ubah dan mengambil bahagian dalam proses redoks.

Toksin berikut biasanya terdapat dalam badan air: merkuri, plumbum, kadmium, timah, zink, mangan, nikel, walaupun ketoksikan tinggi logam berat lain diketahui - kobalt, perak, emas, uranium dan lain-lain. Secara umum, ketoksikan yang tinggi untuk makhluk hidup adalah sifat ciri sebatian logam berat dan ion.

Di antara logam berat, ada yang sangat diperlukan untuk sokongan hidup manusia dan organisma hidup lain dan tergolong dalam unsur biogenik yang dipanggil. Yang lain menyebabkan kesan sebaliknya dan, apabila mereka memasuki organisma hidup, membawa kepada keracunan atau kematiannya. Logam ini tergolong dalam kelas xenobiotik, iaitu asing kepada benda hidup. Antara logam toksik, kumpulan keutamaan telah dikenal pasti: kadmium, kuprum, arsenik, nikel, merkuri, plumbum, zink dan kromium sebagai yang paling berbahaya kepada kesihatan manusia dan haiwan. Daripada jumlah ini, merkuri, plumbum dan kadmium adalah yang paling toksik.

Kesan toksik logam berat pada badan dipertingkatkan oleh fakta bahawa banyak logam berat mempamerkan sifat pembentuk kompleks yang jelas. Oleh itu, dalam media akueus, ion logam ini terhidrat dan mampu membentuk pelbagai kompleks hidrokso, yang komposisinya bergantung kepada keasidan larutan. Jika sebarang anion atau molekul sebatian organik terdapat dalam larutan, maka ion logam berat membentuk pelbagai kompleks struktur dan kestabilan yang berbeza.

Sebagai contoh, merkuri mudah membentuk sebatian dan kompleks dengan bahan organik dalam larutan dan dalam badan, diserap dengan baik oleh organisma daripada air dan dihantar melalui rantai makanan. Mengikut kelas bahaya, merkuri tergolong dalam kelas pertama (sangat berbahaya Bahan kimia). Merkuri bertindak balas dengan kumpulan SH molekul protein, antaranya adalah enzim yang penting untuk badan. Merkuri juga bertindak balas dengan kumpulan protein - COOH dan NH 2 untuk membentuk kompleks kuat - metalloprotein. Dan ion merkuri yang beredar dalam darah, yang sampai ke sana dari paru-paru, juga membentuk sebatian dengan molekul protein. Gangguan fungsi normal protein enzim membawa kepada pelanggaran yang mendalam di dalam badan, dan di atas semua di pusat sistem saraf, dan juga dalam buah pinggang.

Pelepasan merkuri ke dalam air amat berbahaya, kerana akibat aktiviti mikroorganisma yang mendiami bahagian bawah, sebatian merkuri organik toksik terbentuk, larut dalam air, yang jauh lebih toksik daripada bukan organik. Mikroorganisma yang hidup di sana menukarkannya kepada dimetilmerkuri (CH 3) 2 Hg, yang merupakan salah satu bahan yang paling toksik. Dimetilmerkuri kemudian dengan mudah berubah menjadi kation larut air HgCH 3 +. Kedua-dua bahan diserap oleh organisma akuatik dan memasuki rantai makanan; mula-mula mereka terkumpul dalam tumbuhan dan organisma kecil, kemudian dalam ikan. Merkuri metilasi disingkirkan dari badan dengan sangat perlahan—berbulan-bulan pada manusia dan bertahun-tahun dalam ikan.

Logam berat menembusi ke dalam organisma hidup terutamanya melalui air (kecuali merkuri, wapnya sangat berbahaya). Setelah berada di dalam badan, logam berat selalunya tidak mengalami sebarang perubahan ketara, seperti yang berlaku dengan toksik organik, dan, setelah memasuki kitaran biokimia, ia meninggalkannya dengan sangat perlahan.

Apabila menilai keupayaan ekosistem untuk menahan kesan toksik luaran, adalah kebiasaan untuk bercakap tentang kapasiti penampan ekosistem. Oleh itu, kapasiti penampan ekosistem air tawar berhubung dengan logam berat difahami sebagai jumlah logam toksik, yang bekalannya tidak mengganggu fungsi semula jadi keseluruhan ekosistem yang dikaji dengan ketara.

Dalam kes ini, logam toksik itu sendiri diedarkan ke dalam komponen berikut:

Logam dalam bentuk terlarut;

Disorbed dan terkumpul oleh fitoplankton, iaitu mikroorganisma tumbuhan;

Ditahan oleh sedimen bawah akibat pemendapan zarah organik dan mineral terampai dari persekitaran akuatik;

Terjerap pada permukaan sedimen bawah terus dari persekitaran akuatik dalam bentuk larut;

Ditemui dalam bentuk terjerap pada zarah terampai.

Sebagai tambahan kepada pengumpulan logam akibat penjerapan dan pemendapan seterusnya, proses lain berlaku di perairan permukaan yang mencerminkan ketahanan ekosistem terhadap kesan toksik bahan pencemar tersebut. Yang paling penting ialah pengikatan ion logam dalam persekitaran akueus oleh bahan organik terlarut. Dalam kes ini, jumlah kepekatan bahan toksik dalam air tidak berubah. Walau bagaimanapun, diterima umum bahawa ion logam terhidrat adalah paling toksik, manakala yang terikat dalam kompleks kurang berbahaya atau hampir tidak berbahaya. Kajian khas telah menunjukkan bahawa tidak ada hubungan yang jelas antara jumlah kepekatan logam toksik dalam perairan permukaan semula jadi dan ketoksikannya.

Perairan permukaan yang berbeza mengikat ion logam berat dengan cara yang berbeza, mempamerkan kapasiti penimbal yang berbeza. Perairan tasik, sungai, dan takungan selatan, yang mempunyai set besar komponen semula jadi (bahan humik, asid humik dan asid fulvik) dan kepekatannya yang tinggi, mampu melakukan detoksifikasi semula jadi yang lebih berkesan berbanding dengan perairan takungan di Utara. dan zon sederhana. Oleh itu, ketoksikan air yang mengandungi bahan pencemar juga bergantung kepada keadaan iklim zon semula jadi. Perlu diingatkan bahawa kapasiti penampan air permukaan berhubung dengan logam toksik ditentukan bukan sahaja oleh kehadiran bahan organik terlarut dan bahan terampai, tetapi juga oleh keupayaan terkumpul hidrobion, serta kinetik penyerapan ion logam. oleh semua komponen ekosistem, termasuk kompleks dengan bahan organik terlarut. Semua ini menunjukkan kerumitan proses yang berlaku di perairan permukaan apabila bahan pencemar logam memasukinya.

Bagi plumbum pula, separuh daripada jumlah keseluruhan bahan toksik ini memasuki alam sekitar akibat pembakaran petrol berplumbum. Dalam sistem akuatik, plumbum terutamanya dikaitkan dengan penjerapan dengan zarah terampai atau dalam bentuk kompleks larut dengan asid humik. Apabila dibiometilasi, seperti merkuri, plumbum akhirnya membentuk plumbum tetrametil. Dalam perairan darat yang tidak tercemar, kandungan plumbum biasanya tidak melebihi 3 µg/l. Sungai di kawasan perindustrian mempunyai paras plumbum yang lebih tinggi. Salji boleh mengumpul toksik ini ke tahap yang ketara: di sekitar bandar besar kandungannya boleh mencapai hampir 1 juta μg / l, dan pada jarak tertentu dari mereka ~ 1-100 μg / l.

Satu lagi bahan pencemar penting badan air ialah kadmium. Sifat kimia logam ini serupa dengan zink. Ia boleh menggantikan yang terakhir di pusat aktif enzim yang mengandungi logam, yang membawa kepada gangguan mendadak dalam fungsi proses enzimatik.

Kadmium secara amnya kurang toksik kepada tumbuhan berbanding metilmerkuri dan setanding dengan ketoksikan untuk plumbum. Apabila kandungan kadmium adalah ~0.2-1 mg/l, fotosintesis dan pertumbuhan tumbuhan menjadi perlahan. Kesan yang direkodkan berikut adalah menarik: ketoksikan kadmium berkurangan dengan ketara dengan kehadiran sejumlah zink, yang sekali lagi mengesahkan andaian bahawa ion logam ini boleh bersaing dalam badan untuk penyertaan dalam proses enzimatik.

Dalam sistem akueus, kadmium mengikat kepada bahan organik terlarut, terutamanya jika kumpulan sulfhidril SH terdapat dalam strukturnya. Kadmium juga membentuk kompleks dengan asid amino, polisakarida, dan asid humik. Seperti dalam kes merkuri dan logam berat lain, penjerapan ion kadmium oleh sedimen bawah sangat bergantung kepada keasidan alam sekitar. Dalam persekitaran akueus neutral, ion kadmium bebas hampir diserap sepenuhnya oleh zarah sedimen bawah.

Bagi memantau kualiti air permukaan, pelbagai perkhidmatan cerapan hidrobiologi telah diwujudkan. Mereka memantau keadaan pencemaran ekosistem akuatik di bawah pengaruh pengaruh antropogenik.

SOALAN UJIAN UNTUK MODUL 3

1. Apakah yang menentukan peranan Lautan Dunia sebagai penghubung utama dalam biosfera?

2. Huraikan komposisi hidrosfera.

3. Bagaimanakah hidrosfera berinteraksi dengan cengkerang lain di Bumi?

4. Apakah kepentingan larutan akueus untuk organisma hidup?

5. Senaraikan yang paling biasa unsur kimia sebagai sebahagian daripada hidrosfera.

6. Dalam unit apakah kemasinan air laut diukur?

7. Atas prinsip apakah klasifikasi perairan semula jadi berasaskan?

8. Komposisi kimia air semula jadi.

9. Surfaktan dalam badan air.

10. Komposisi isotop air.

11. Pengaruh hujan asid ke atas objek hidrosfera.

12. Kapasiti penampan takungan semula jadi.

13. Bioakumulasi logam berat, racun perosak, radionuklid dalam organisma yang hidup dalam persekitaran akuatik.

14. Pergerakan mendatar dan menegak jisim air.

15. Upwelling.

16. Kitaran air semula jadi.

17. Proses pengoksidaan dan pengurangan dalam badan semula jadi air.

18. Pencemaran minyak perairan semula jadi.

19. Pencemaran antropogenik hidrosfera.

20. Fakta yang mencirikan kemerosotan lembangan air?

21. Berikan ciri-ciri penunjuk kualiti air.

22. Kebolehoksidaan air bawah tanah.

23. Sifat fizikal asas air.

24. Anomali ciri-ciri fizikal air.

25. Terangkan gambar rajah kitar air global?

26. Senaraikan jenis utama air sisa tercemar.

27. Prinsip untuk menilai kualiti air?

Pencemaran logam berat alam sekitar secara ringkas. Pencemaran logam berat

6. Pencemaran alam sekitar dengan logam berat

7. Pengelasan sisa pepejal daripada metalurgi ferus, ciri-cirinya

8. Prospek pembangunan

Senarai literatur yang digunakan:

Penentuan logam berat

Berapa banyak unsur yang terkandung dalam senarai logam berat?

Kesan pada tubuh manusia

Pencemaran alam sekitar dengan logam berat

Ciri-ciri pengedaran logam paling toksik dalam alam semula jadi

Skop penggunaan logam berat

LOGAM BERAT DALAM PEMANTAUAN EKOLOGI SISTEM AIR

Merkuri.

memimpin.

Kadmium.

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Dokumen yang serupa

Baru di tapak

Pembentangan mengenai topik "wilayah semula jadi - Ural" Pembentangan mengenai geografi mengenai topik Ural

Kecerdasan buatan: apa yang dijanjikan kepada kita dan apa yang kita risikokan AI dalam seni

Kerja penyelidikan dalam astronomi

Esei berdasarkan buku oleh Robert Kiyosaki “Rich Dad Poor Dad Robert Kiyosaki pemikiran pintar

Kuil yang indah, koir yang indah - semua ini di Polyanka, 29A berhampiran stesen metro

Paling popular

Mengapa anda bermimpi tentang banyak telur ayam?

Sejarah orang Rusia di Amerika

Pilaf ayam buatan sendiri Pilaf dada ayam dalam kawah

Resipi untuk okroshka dengan daging lembu

Jisim dadih dengan kismis dadih

BAHAGIAN POPULAR