Важная роль почвы в сохранении структуры биосферы требует прежде всего организации контроля за состоянием почвенного покрова. Экотоксикологические исследования воздействия предприятий цветной металлургии на почвенный и растительный покров за последние годы позволили оценить изменения природной среды вблизи источников загрязнения, изучить степень неблагоприятного воздействия на почвенную биоту и наметить пути преодоления опасных токсикологических ситуаций.[ ...]
Зоны высокой степени загрязнения почв, их размеры и протяженность тесно связаны с векторами розы ветров. Рельеф, городские постройки изменяют направление и скорость движения приземного слоя воздуха. Долины рек, вытянутые депрессии служат коридорами, по которым устремляются потоки воздуха, тогда как повышения рельефа могут служить препятствием и приводить к инверсии воздушного потока. Штили и туманы могут способствовать выпадениям осадков вблизи источника поллютантов на небольшой территории.[ ...]
Характерно, что содержание таких элементов, как железо и титан, практически не изменилось, что понятно, поскольку они не входят в состав загрязняющих веществ оросительных вод. Второй характерный признак — наибольшее накопление загрязняющих элементов в верхних горизонтах почв, что однозначно указывает на их происхождение — привнос с оросительными водами.[ ...]
Такие уровни загрязнения отразились и на содержании подвижных, доступных растениям форм соединений тяжелых металлов. Их количество также увеличилось в 1,5—2 и даже в 5 раз. Эти изменения отразились на почвенной биоте, общих свойствах почв и почвенном плодородии. В частности, резко снизилась активность почвенных ферментов: инвертазы, фосфатазы, уреазы, каталазы; примерно в 2 раза снизилось продуцирование С02. Ферментативная активность — хороший интегральный показатель экологической обстановки в системе «почва — растение». На загрязненных почвах резко снизилась и урожайность различных культур. Так, урожай томатов (ц/га) в среднем снизился от 118,4 до 67,2; огурцов — от 68,3 до 34,2; капусты — от 445,7 до 209,0; картофеля — от 151,8 до 101,3; яблок —от 72,4 до 32,6 и персиков — от 123,6 до 60,6.[ ...]
В окружающую среду поступает большое число элементов с эманациями предприятий цветной металлургии: до 10—20 элементов, причем до 4—6 приоритетных, или главных. Поллютанты часто не связаны с основной продукцией предприятия, а входят в состав примесей. Так, вблизи свинцово-плавильного завода приоритетными загрязнителями кроме свинца и цинка являются кадмий, медь, ртуть, мышьяк, селен, а около предприятий, выплавляющих алюминий,— фтор, мышьяк, бериллий. Поэтому экологические последствия в окрестностях промышленных предприятий могут быть вызваны не основной продукцией, а примесями или используемыми реагентами. Значительная часть выбросов предприятий попадает в глобальный круговорот: до 50—60 % свинца, цинка, меди и до 90 % ртути.[ ...]
Интенсивное действие предприятий часто наблюдается на небольших площадях. Это вызвано тем, что в воздухе вблизи предприятий содержание токсикантов — тяжелых металлов, соединений мышьяка, фтора, оксидов серы, серной кислоты, иногда соляной кислоты, цианидов — бывает столь велико, что иногда достигаются уровни ПДК. В этих случаях гибнет травяной покров, лесные насаждения. Начинается смыв почв, развиваются эрозионные процессы, образуются глубокие овраги, сильно загрязняются почвы террас и поймы. До 30—40 % поллютантов из почвы поступает в грунтовые воды.[ ...]
В экстрааридной зоне значительная буферность почв способствует некоторому смягчению негативного воздействия, но лишь до известного предела. Почва служит мощным барьером для потока поллютантов, что обусловлено высокой почвенной емкостью поглощения. Расчеты показывают, что черноземы способны только в пахотном горизонте прочно фиксировать до 100—150 т свинца, подзолистые — до 25—35 т/га. Почва способна с течением времени активно трансформировать поступающие в нее соединения. В этих реакциях принимают участие минеральные и органические компоненты, возможна также трансформация биологическим путем. При этом водорастворимые соединения переходят в ионообменные, труднорастворимые (оксиды, гидроксиды, соли с низким произведением растворимости), органическое вещество образует с ионами тяжелых металлов комплексные соединения. Взаимодействие с почвой происходит по типу реакций сорбции, осаждения — растворения, комплексообразования, образования простых солей. Скорость процесса трансформации зависит от реакции среды, содержания тонкодисперсных частиц, количества гумуса.[ ...]
В общем виде, учитывая растворимость соединений различных тяжелых металлов, можно расположить их по токсичности в зависимости от степени кислотности в следующий убывающий ряд: кадмий > никель > цинк > марганец > медь > свинец > ртуть.[ ...]
На токсичность влияют состав и свойства почвы, от которых зависит прочность фиксации поступающих в нее соединений тяжелых металлов. Помимо перечисленных факторов на токсичность оказывает влияние совместное действие элементов: в каких соотношениях и в какой форме они поступают в почву.[ ...]
Вернуться к оглавлению