Чем опасен свинец для почвы
Свинец в домашнем саду и почвах городской среды
Carl J. Rosen Карл Дж. Розен
Источники свинца в окружающей среде
Высокие концентрации свинца потенциально токсичных элементов для людей и большинство других форм жизни. По этой причине, люди должны быть обеспокоены повышенным содержанием свинца в окружающей среде, особенно в крупных городах. Почвы с содержанием свинца выше предельно допустимых концентраций в первую очередь являются результатом свинцового загрязнения.
Есть два основных источника свинцового загрязнения: 1) краски на основе свинца, где заражение может произойти, когда кусочки краски со зданий смешиваются с землей, 2) выбросы автомобильного транспорта. Исследования, проведенные в городских районах, показали, что уровни содержания свинца почве достаточно высокие вокруг фундаментов зданий и в нескольких шагах от края улиц. Таким образом, загрязнение почв этими источниками по-прежнему вызывает обеспокоенность.
Содержание свинца в загрязненных почвах, в воде, воздухе, продуктах питания, а также некоторых народных лекарственных средств также может влиять на здоровье человека. Воздействие свинца может исходить от одного или нескольких путей, которые изображены на рисунке 1. Основное внимание в данном информационном листке заключается в определении рисков для здоровья человека от поступления свинца загрязненных почв и, пути минимизации этих рисков.
Рисунок 1. Загрязнение свинцом в домашних условиях
Наиболее серьезным источником поступления в организм свинца является прямой прием внутрь (прием пищи), через загрязненный грунт и пыль. В общем, растения не поглощают и накапливают свинец. Тем не менее, тестирование показало, что в почвах достаточно высокое содержание свинца, этот факт должен быть принят во внимание. Исследования показали, что загрязнитель плохо накапливается в плодоносной части овощных и плодовых культур (например, кукурузе, фасоли, кабачках, помидорах, клубнике, яблоках). Более высокие концентрации, более вероятно, можно найти в листовых овощах (например, салате) и на поверхности корнеплодов (например, морковь).
Растения, выращенные в почве с незначительным содержанием свинца, считаются безопасными, по сравнению с теми почвами, где наблюдаются превышения концентраций по свинцу. Как правило, безопасной для употребления считается продукция, выращенная в почвах с общим содержанием свинца менее 300 частей на миллион. Риска отравления свинцом через пищевую цепь увеличивается, когда уровень свинца в почве поднимается выше этой концентрации. Большая часть рисков свинцового загрязнения происходит от почвы или отложений пыли на предприятиях, а не от поглощения свинца на растениями.
Влияние свинца на корни, листья, фрукты
Существует большая опасность отравления свинцом из-за выбросов, произведенных заводом. Если ваш сад находится недалеко от оживленных улиц и магистралей, необходимо удалять наружные листья листовых культур, очищать все корнеплоды, и тщательно промывать в воде с уксусом (1 процент) или мылом (0,5 процента).
Меры предосторожности для почв сада
Чтобы свести к минимуму поглощение растениями свинца необходимо произвести целый ряд мер по ограничению выбросов:
1. Поддержание уровня рН почвы выше 6,5. Свинец является относительно недоступной для растений при рН почвы выше этого уровня. Если необходимо, добавить известь в зависимости от почвы. Свинец также менее доступен, когда концентрации фосфора в почвы являются высокими. Для дополнительных сведений о получении обычного анализа почвы, свяжитесь с местным офисом Extension.
2. Добавить органические вещества к вашей земле. В почвах с высоким уровнем свинца, добавление одной трети объема органических веществ, значительно сократит наличие свинца. Органические соединения связывают свинец и делают ее менее доступной для растений. При добавлении органического вещества, рН должен поддерживается выше 6,5. Хорошие источники органического вещества включают компост листьев, торфа, а также навоза. Избегайте сбор листьев вблизи шоссе или улицам города, он может содержать больше, чем нормальный уровень свинца.
3. Заводите свой сад, вдали от шумных улиц и дорог и старых зданий, по возможности.
4. Из-за возможности контакта детей (через грязные руки) с почвой с содержанием свинца, которое превышает 100 мг / кг, такая почва не должна использоваться для садоводства.
Стандарты для почв
Законодательный орган штата Минессот ы создал ряд стандартов для почвы, 100 стр / мин.. Этот уровень 100 стр / мин в настоящее время ниже уровня используются государствами окружающей среды Соединенных Агентство по охране и в большинстве других государств. Уровень 300 стр / мин обычно используется, для измерения рисков отравления свинцом еды у детей младшего возраста. Предполагается, что около половины свинца из почвы в пищу детям не впитается. Сумма поглощенных из почвы соединений свинца (биодоступность) зависит от многих факторов, включая здоровье, питание, а также возраст ребенка. Независимо от почвы, загрязнение свинцом зависит от частоты и продолжительности воздействия.
Доза свинца, которая вызывает нарушения в организме для детей шести лет и младше составляет 60 микрограммов свинца в день. Учитывая тот факт, что почва является одним из главных путей поступления свинца на уровне 100 мг / кг (100 мкг / г), прием пищи примерно 2 чайные ложки этой почвы содержат такое количество свинца, которое может вызвать нарушения в крови у человека. В этот расчет основан на предположении, что половина соединений свинца в почве в пищу детям не впитается. Для почв, которые приводят уровне 300 частей на млн., потребление продукции примерно три четверти чайной ложки в неделю может привести к повышенной свинца в крови, вызывающих заболевания.
Согласно правил штата Миннесота, почвы, содержащие более 100 мг / кг свинца, должны быть удалены, если присутствующие кусочки краски видны. Покрытие голой почвы дерном или другими материалами, является адекватной мерой. Если результаты анализов почвы на свинец показали высокое содержание (более 100 г / т), то рекомендуется, чтобы для детей в этом районе в возрасте до 6 провели анализ крови. Обратитесь в местный отдел здравоохранения или к частному врачу для получения информации о тестировании крови на свинец.
Проба почвы для определения свинца
Если вы подозреваете, что в почве находится высокое содержание свинца, необходимо такую почву подвергнуть испытаниям. Почва должна быть отобрана в проблемных областях от 6 до 12 проб. Для игровых площадок, где ребенок подвергается наибольшей опасности, проба отбирается глубиной от половины до одного дюйма. Для сада глубина отбора проб почвы должна быть от поверхности на 3 до 4 дюйма. Усредненную пробу помещают в пластиковые ведра и представлют в лабораторию. Определения в почвах свинца является дорогостоящей операцией не рекомендуется на регулярной основе. Существуют несколько лабораторий в Миннесоте для анализа почв на содержание свинца, в том числе в Университете Миннесоты. Обратитесь в местное отделение или загляните в телефонном справочнике в разделе «лабораторий» для получения информации об испытательных лабораториях, предлагающих эту услугу в вашем районе.
Восстановление почв, загрязненных свинцом
В настоящее время наиболее эффективных путей борьбы с высоким содержанием в почве свинца несколько: 1) повысить рН почвы добавлением органических веществ, 2) смешивание или покрытие почв с высоким содержанием свинца с почвами с низким его содержанием. Информационные и руководящие принципы по удалению почв с высоким содержанием свинца приводят, могут быть получены из Миннесоты из агентства по борьбе с загрязнением.
Одно из предлагаемых методов удаления из загрязненных – это удаление растений и урожая, выращенного на загрязненных почвах. Этот процесс, называемый биоремедиации, показал перспективы для очистки почв, которые были загрязнены кадмием, цинком и медью, но в настоящее время имеет ценность в применении для свинца. Растения отличаются по своей способности к накоплению свинца. В настоящее время проводятся научные исследования для определения того какие растения будут накапливать свинец больше.
Свинец в потенциально токсических уровнях находится вблизи оживленных улиц и магистралей или вблизи зданий и сооружений, где наблюдается отслоение свинцовосодержащих красок. Наибольшая опасность отравления свинцом возникает из непосредственного употребления в пищу продуктов, загрязненных свинцом из почвы или пыли. В соответствии с руководящими принципами в данном информационном листке, вы можете помочь уменьшить риск от отравления свинцом, котор ы й находится в загрязненных почвах.
Более подробную информацию о борьбе с выбросами свинца, обратитесь в местный отдел здравоохранения или ведущей программе в штате Миннесота по Департамент здравоохранения Миннесота, PO Box 59040, Minneapolis, MN 55459-0040.
1 Holmgren, GG, MW Meyer, RL Chaney, and RB Daniels. 1 Холмгрен, Г. Г., МВт Мейер, Р. Чейни, Р. Daniels. 1993. Cadmium, lead, copper, and nickel in agricultural soils of the United States of America. Journal of Environmental Quality 22:335-348. 1993. Кадмия, свинца, меди и никеля в почвах сельскохозяйственных Соединенных Штатов Америки. Журнал качества окружающей среды 22:335-348.
2 Rolfe, GL, A. Haney, and KA Reinbold. 2 Ролф, GL, А. Хана и К. А. Reinbold. 1977. 1977. Environmental contamination by lead and other heavy metals. Vol.2. Загрязнение окружающей среды свинцом и другими тяжелыми металлами. Vol.2. Ecosystem Analysis. Анализ экосистем. Institute for Environmental Studies. Институт по изучению окружающей среды. University of Illinois, Urbana-Champaign. Университет Иллинойса, Урбана-Шампейн. 112pp. 112pp.
3 Singer, MJ and L. Hanson. 3 Певица, МДж и Л. Хэнсон. 1969. 1969. Lead accumulation in soils near highways in the Twin Cities metropolitan area. Soil Science Society of America Proceedings 33:152-153. Ведущие накопления в почвах вблизи автомагистралей в побратимы столичном регионе. Общества почвоведов Америки Труды 33:152-153.
4 Minnesota Department of Health. 4 Миннесота Департамента здравоохранения. 1993. 1993. Minnesota Rules Chapter 4761.0300. Миннесота Правила Глава 4761,0300. Residential Lead Abatement. Standards. Жилая ведущий борьбы с загрязнением воздуха. Стандартов.
5 Carrington, CD and PM Bolger. 5 Каррингтон, CD и премьер-Болгер. 1992. 1992. An assessment of the hazards of lead in food. Оценка опасности свинца в пищевых продуктах. Regulatory Toxicology and Pharmacology 16:265-272. Нормативные токсикологии и фармакологии 16:265-272. 6 Contact the University of Minnesota at 612-625-3101 612-625-3101 for more information on lead testing. 6 Контакты Университета Миннесоты на 612-625-3101 612-625-3101 для получения дополнительной информации по свинцу тестирования.
Источник
федеральное бюджетное учреждение здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Марий Эл»
Вследствие глобального загрязнения окружающей среды свинцом, он стал вездесущим компонентом любой растительной и животной пищи и кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем животные.
Причины летнего листопада – высокое содержание свинца в воздухе. Но, концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течении вегетативного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л. бензина. Наименее восприимчивым к свинцу является клен, а наиболее восприимчивы орешник и ель. Сторона деревьев, обращенная к автомобильным магистралям, на 30-60 % “металличнее”. Хвоя ели и сосны обладает свойствами хорошего фильтра по отношению к свинцу. Она его накапливает и не обменивает с окружающей средой.
Накопление свинца ведут интенсивно грибы, мхи и лишайники и доводят его концентрацию до 64,76 частей на миллион соответственно. А вот более знакомые нам овес и клевер уже при концентрации свинца 50 частей на миллион начинают замедлять рост и урожайность снижается.
Исследователи изучили процесс накопления свинца в почве. Из атмосферы в почву свинец попадает чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяется, переходя в гидроксиды, карбонаты или форму катионов.
Если почва прочно связывает свинец, это предохраняет от загрязнения её грунтовые и питьевые воды, растительную продукцию. Но тогда сама почва постепенно становится все более зараженной и в какой-то момент может произойти разрушение органического вещества почвы с выбросом свинца в почвенный раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного использования. Общее количество свинца, которое может задержать метровый слой почвы на 1 гектаре, достигает 500-600 тонн. Такого количества свинца даже при очень сильном загрязнении в обычной обстановке не бывает. Почвы песчаные, малогумусовые устойчивы против загрязнения; это значит, что они слабо связывают свинец, легко отдают его растениям или пропускают через себя с фильтровыми водами.
Установлено, что в слое глубиной до 5 см свинец накапливается более интенсивно, чем медь, молибден, железо, никель и хром. И это плохо, поскольку из всего этого ряда свинец – самый ядовитый. Ученые изучали почву и растительность в районах расположения свинцово-цинкового завода и завода по производству аккумуляторов. И, конечно же, свинец в почве обнаружили в количествах, превышающих раз в 40-50 среднее. При такой «подкормке» растения «свинцевеют». Отмечено интересная особенность растений – различных своих частях накоплять различное количество свинца. Например, салат и сельдерей в листьях накапливают значительно больше свинца, чем в корнях, а морковь и одуванчик – наоборот.
Отмечено активное накопление свинца в капусте и корнеплодах, причем именно в тех, которые повсеместно употребляются в пищу; например, отмечают большое содержание свинца в картофеле.
Выявили интересную особенность репчатого лука. Оказалось, что на фоновых участках он содержит свинца всего 0,07 частей на 1 млн. частей сухого вещества. На придорожных участках его концентрация гораздо меньше, но степень возрастания этой концентрации десятикратная. Так что и у репчатого лука “свинцовые фильтры” не вполне надежны. Но вот, что особенно странно: зеленый лук оказался самым устойчивым к накоплению свинца из всех изученных растений; содержание свинца в нем не превышало 4 частей на 1 млн.
Но, пожалуй, рекордсменом среди растений по стойкости к соединениям свинца являются дрожжи. Биологи утверждают, что дрожжи могут поглощать огромные количества свинца в виде уксуснокислой соли – до 15 тысяч частей на миллион частей веса дрожжей – без всякого угнетения обмена веществ. Так может быть дрожжи помогут в борьбе с загрязнением солями свинца? Хлористый и йодистый свинец угнетают брожение. Но — нет, дрожжи – рекордсмен по «свинцовостойкости». Этим замечательным свойством обладают не все растения.
Растительность суши вовлекает в биологический круговорот ежедневно 70-80 тыс. т свинца. Содержание его в растениях обычно не значительные: примерно 1-2 тысячных долей % от веса золы. Верхний порог концентраций свинца для растений пока не установлен, но в ничтожном количестве свинец необходим живым организмам .
Источник