Свинец опасен для почв
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
Влияние свинца на окружающую среду
Одной из наиболее серьезных экологических проблем сегодня признано превышение содержания в окружающей среде свинца — опасного токсического металла и его соединений. Основные источники их образования — промышленные производства и автомагистрали. Для измерения концентрации свинца и других вредных веществ в воздухе, воде и почве используется специальный прибор — фотометр.
Влияние загрязнений
В последнее время уровень содержания свинца в природе значительно повысился. С газовыми выхлопами автомобильного транспорта в атмосферу выбрасывается от 40 до 85% токсичных соединений, находящихся в составе этилированных бензинов. Деревья поглощают свинец и его производные из воздуха и почвы, тем самым очищая их. Особенно много ядовитых веществ накапливают в себе хвойные породы, а также грибы и лишайники. Поэтому небезопасно собирать их вблизи автомобильных дорог.
В почву свинец попадает обычно в виде соединений с кислородом и растворяется, образуя новые, — гидроксиды и карбонаты. Это на время защищает от загрязнения растущие на ней травы и деревья, а также грунтовые воды. Но когда концентрация свинца в почве становится критической, происходит разрушение ее органики. В результате земля становится непригодной для сельского хозяйства. Самое неприятное то, что свинец при этом попадает в воду, тогда как все его растворимые соединения ядовиты и могут привести к острому отравлению.
В организм человека токсичный металл попадает различными способами. В городах ведущим является атмосферный путь. Заметный вклад в насыщение воздуха отравляющими веществами помимо автомобилей вносят промышленные предприятия и горящие свалки. Немалое количество свинца люди съедают с пищей и выпивают с водой.
Токсическое воздействие проявляется по-разному, в зависимости от концентрации яда в организме. Хроническое отравление сравнительно небольшими дозами оказывает влияние на репродуктивные функции, а также на центральную нервную систему. Снижается иммунитет, люди часто болеют. Острые отравления случаются редко, сопровождаются бледностью, астенией, коликами в животе, рвотой, параличами.
Во избежание катастрофических последствий необходимо контролировать уровень содержания свинца в окружающей среде. Для произведения замеров в лабораториях со средней загруженностью подойдет спектрофотометр В-1200.
Источник
Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Свинец в почве
Почва “производит” микроэлементы из содержащихся в ней веществ, вносимых удобрений, опылителей. Содержащиеся в них микроэлементы переходят в растения. Поэтому растения, идущие в пищу, отражают особенности микроэлементного состава данной почвы и ее геологической структуры. Избыток таких микроэлементов, как ртуть, свинец, кадмий или селен, получаемых с растительной или животной пищей, могут явиться причинами отравления организма человека, тогда как недостаток меди, железа, марганца, цинка, йода, фтора, кобальта и молибдена вызывают целый ряд проблем, связанных с питанием.[ . ]
В выбросах промышленных производств также содержатся оседающие на почву вредные примеси. Так, в почве вокруг предприятий цветной металлургии встречаются окиси свинца, олова, молибдена, мышьяка и др.; вокруг заводов черной металлургии содержатся цинк, свинец, фенол, мышьяк, сера.[ . ]
В ассоциацию накапливающихся элементов в почвах старых городов входят металлы, используемые с давних времен, такие медь, цинк, олово, свинец. Сплав меди и олова -оловянная бронза относится к самым древним сплавам, используемым с бронзового века. В сплав меди и олова часто добавляли цинк, фосфор и применяли в различных ремеслах: пушечная, художественная, колокольная бронза (Евдокимова, 1986). Одним из традиционных индикаторов древних культурных слоев служит повышенное содержание в них фосфора, освобождающегося при минерализации органических веществ и отживших организмов. Поэтому критерием отнесения накоплений металлов в почвах к древним городским культурным слоям может служить одновременное обогащение почвы металлами и фосфором.[ . ]
В бензин для повышения октанового числа добавляют тетраэтилсвинец (СгНб РЬ. Свинец, содержащийся в бензине, после сгорания топлива выбрасывается с выхлопными газами, загрязняя воздух, оседает на растительности и почве вдоль транспортных магистралей. При сгорании 1 кг этилированного бензина в атмосферу выбрасывается 1,0 г свинца. ПДК свинца в воздухе населенных пунктов установлена 0,0007 мг/м3 Следовательно, это количество свинца (1,0 г) способно загрязнить на уровне ПДК около 1400 тыс. м3 воздуха.[ . ]
Почвы загрязняются свалками промышленных и бытовых отходов. Неправильное? неграмотное использование гербицидов (веществ, используемых против сорняков в сельскохозяйственном производстве) ведет к снижению и гибели сельскохозяйственных растений, нарушению биологических связей в экологических системах. Почвы подвергаются негативному воздействию всех видов транспорта, особенно автомобильно-дорожного. Это оксиды углерода, азота, серы, углеводороды (все виды топлива), противогололедные материалы, тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель и др.), пыль и сажа.[ . ]
В природных, незагрязненных водоемах и в местах, где нет предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых, и там, где неорганические вещества не вносятся в почву как удобрения или стимуляторы роста растений, микроэлементы содержатся, как правило, в тысячных или десятитысячных долях миллиграмма на литр воды [77; 0-38]. Натрий, калий и кальций содержатся в природных водах в более высоких концентрациях. Необходимо не только определять безвредную дозу и концентрацию химических элементов, но и знать их содержание в организме в норме. Некоторые из них, даже чрезвычайно ядовитые, как мышьяк и свинец в норме содержатся в крови человека и выделяемой моче [0-4; 0-22; 0-14].[ . ]
Свинец в этих условиях менее опасен, гак как малоподвижен и практически недоступен растениям и другим живым организмам. Накопление слабоподвижных соединений элементов, присутствующих в малых количествах, свойственно нейтральным почвам с высоким содержанием гумуса, черноземам и лугово-черноземным почвам. Этому накоплению способствуют процессы изоморфного замещения в кристаллических решетках, сорбция, соосаждение с гидроксидами железа и марганца, которые обычно присутствуют в почвах, и образование слаборастворимых минеральных комплексов.[ . ]
В характерных для биосферы условиях свинец представлен соединениями со степенями окисления свинца + 2 и + 4 (оксид РЬО и диоксид свинца РЬ02). Более устойчивы и распространены в природе соединения РЬ (И). Наибольшее влияние на состав соединений свинца в почвах могут оказать анионы: СО ОН , Б2 , РО и 80 Попадающий при химическом загрязнении в почву свинец сравнительно легко образует гидроксид при нейтральной или щелочной реакции.[ . ]
Свинец также обладает способностью накапливаться в растениях, в которые он попадает из воздуха через почву. По данным советских исследователей, среднее содержание свинца в гумусовом слое почв Новгородской области равно 9 мг/кг, а в полосе, прилегающей к шоссе Москва — Ленинград, оно возрастает до 200 мг/кг. Вблизи от шоссе содержание свинца в зернах пшеницы в 5—8 раз, а в клубнях картофеля — в 25 раз выше, чем на расстоянии 3 км от шоссе; содержание свинца в рыбе, пойманной в ближайших водоемах, втрое больше, чем вдали от шоссе. Еще в большей степени накапливается свинец в картофеле и помидорах, выращиваемых в радиусе 0,5—5 км вокруг предприятий цветной металлургии [169]. Выброс в атмосферу аэрозолей, содержащих токсичные металлы (марганец, свинец, селен, мышьяк), приводит к ухудшению качества почвы и отравлению грунтовых вод в районах, прилегающих к рудно-обогатительным комбинатам. Ущерб, наносимый здоровью человека выбросами сернистого газа, можно оценить с помощью медицинской статистики. Однако в 1950 г. один только материальный ущерб от вызываемой ими коррозии металла составил в США 1,4 млрд. долл.; по оценкам американских специалистов, в 1980 г. он возрастет до 10—15 млрд. долл.[ . ]
В настоящее время в Советском Союзе и ряде других стран переходят на новый вид автомобильного топлива с более высоким октановым числом, что способствует снижению содержания окиси углерода в выхлопных газах, однако оксиды азота и свинец остаются активными компонентами выброса. Резко повышено содержание свинца и цинка в почве и растительности вдоль транспортных магистралей.[ . ]
Свинец (РЬ) — металл, издавна добываемый и используемый человеком в различных сферах хозяйственной деятельности. Так же давно известно и негативное воздействие С. на здоровье человека: уже во II в. до н.э. описаны признаки «сатурнизма» — свинцового отравления организма. На протяжении всего индустриального периода наблюдается неуклонный рост потребления С. и его производства: в 1995 г. мировое потребление — 5,56 млн. т, производство — 5,43 млн.т (четвертое место по группе цветных металлов после алюминия, меди и цинка). Прогноз на 1997 г.: потребление — 5,86; производство — 5,92 млн.т. При попадании в организм через органы дыхания или желудочно-кишечный тракт С. не накапливается в них, а всасывается в кровь и в дальнейшем накапливается в мягких тканях и костях. Основным путем выведения С. из организма являются почки, при этом период полувыведения С. из мягких тканей и крови составляет 20 суток, из костной ткани — 20 лет. Негативное воздействие С. сказывается на функционировании нервной системы (энцефалопатия) и органов кроветворения; даже при малых концентрациях он ингибирует функции ряда ферментов, что приводит к развитию анемии (малокровия). ПДК в воздухе (кроме тетраэтилсвинца) — 0,0003 мг/м3, ОДК для различных почв — 32— 130 мг/кг.[ . ]
В городских условиях наиболее изучено загрязнение свинцом: его больше там, где больше гумуса (почвы города — парки, сады, скверы, транспортные магистрали). Причем в почвах транспортных магистралей свинец обнаружен даже на больших глубинах. Во много раз больше ПДК содержится в почвах и нефтепродуктов.[ . ]
Жизнь в условиях цивилизации создает горы твердых отходов, избавиться от которых совсем непросто. Первый шаг — это сжигание отходов. Большинство органических отходов при горении окисляется в СС>2 и воду. После сжигания объем отходов значительно уменьшается; ценные элементы, такие, как хром, молибден и свинец, могут быть восстановлены из остатков относительно легко, и тепло, выделяемое при сжигании, может найти полезное применение. Конечные продукты, состоящие в основном из соединений кремния и алюминия, не представляют большой ценности. Приблизительно 25,7% всех минеральных веществ состоит из кремния и 7,4% — из алюминия. Железо также имеется в изобилии и представляет собой четвертый по распространению элемент. Некоторое количество конечных продуктов можно использовать при строительстве зданий, дорог и шоссе, если температура сгорания достаточно высока. Далее некоторое количество можно использовать на земляных работах, таких, как сооружение дамб, набережных и для улучшения почв. Остатки (не более 10% первоначального объема) можно только выбросить и зарыть, следовательно, надо подумать, где лучше это сделать.[ . ]
Многие почвы Нечерноземной зоны (дерново-подзолистые) имеют низкое значение pH. В этом случае реакция среды может быть повышена за счет внесения в почву компоста из твердых бытовых отходов. Он является и важнейшим источником получения необходимых для растений микроэлементов на истощенных почвах. Следует отметить, что только некоторые содержащиеся в компосте из бытового мусора микроэлементы физиологически необходимы для растений — медь, цинк, марганец, хром, бор. Другие же являются ядовитыми: ртуть, кадмий, свинец. Микроэлементы могут также привести и к гибели растений, если они содержатся в большом количестве и в сильно растворимой форме. Известны случаи гибели растений из-за большого количества растворимого в воде бора.[ . ]
Загрязненная почва может участвовать в механизме передачи многих заболеваний. Заражение человека микроорганизмами, влияние ксенобиотиков, содержащихся в почве, может происходить через грунтовую воду, пыль, грызунов, мух, овощи, при ранениях и непосредственном контакте во время сельскохозяйственных и земляных работ. Достаточно загрязняется почва вредными промышленными веществами, такими как хром, ртуть, медь, цинк, мышьяк, свинец, нефтепродукты, никель, вольфрам, олово и др. К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В нашей стране ежегодно образуется свыше 1 млрд т промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичны. Огромные площади земель заняты свалками, золо-отвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а их способность к самоочищению, как известно, ограничейа.[ . ]
Устойчивость почв к химическому загрязнению связана с ее свойствами. Плодородные почвы с высоким содержанием гумуса связывают свинец и кадмий в менее доступную для растений форму. Подкисление почвы вызывает уничтожение азотфиксирующих бактерий, отравление разрыхляющих почву организмов (дождевых червей), десорбцию питательных веществ растений, а также повреждение грибниц. Уплотнение почвы и нарушение окислительно-восстановительных условий вызывает увеличение подвижности металлов. Макро- и микроэлементный состав почвы также может менять токсичность свинца и кадмия, которые обнаруживают антагонизм при поступлении в растения с кальцием и фосфором.[ . ]
Здоровье людей в значительной мере зависит от качества как природной, так и антропогенной среды. В условиях большого города влияние на человека природного компонента ослаблено, а действие антропогенных факторов резко усилено. Газовые и пылевые выбросы промышленных предприятий, сброс ими в окружающие водоемы сточных вод, коммунальные и бытовые отходы крупного города загрязняют окружающую среду разнообразными химическими элементами. В большинстве промышленных пылей и отходов содержание таких элементов, как ртуть, свинец, кадмий, цинк, олово, медь, вольфрам, сурьма, висмут и др., в сотни, тысячи и десятки тысяч раз выше, чем в природных почвах.[ . ]
При отборе проб почв для анализа на цинк, мышьяк, медь, ртуть, свинец, кадмий можно использовать инструменты (буры, лопаты, ножи) из любой стали, но тщательно очищенные от ржавчины. Если предполагается определять в собранном материале элементы группы железа и молибден, то в процессе отбора почвенного образца следует постоянно счищать и удалять слой почвы, соприкасающийся с поверхностью ножа или лопаты. Недопустимо использование оцинкованных ведер, эмалированных тазов, окрашенных инструментов.[ . ]
Установлено, что в почве вокруг полигона в повышенных количествах присутствуют медь, олово, свинец, галлий, бериллий и т.д. Ширина зоны наибольшего загрязнения составила 50-500 м. На дальнем краю этой зоны сухой остаток подземных вод оказался равен 3 ПДК, алюминия 5 ПДК, на удалении 1 км — соответственно 2 и 3 ПДК. Даже на расстоянии 5 км содержание алюминия превышало ПДК в 1,3 раза, сухой остаток достигал 700 мг/л, что значительно выше фона.[ . ]
Под влиянием полигона в полосе шириной 50 м от его карты изменилась реакция почвы — от первоначальной кислой (pH 4,5-5,0) до нейтральной (pH 6-7) и даже щелочной (pH 7,7-8,0). В дикорастущих растениях обнаружили ряд металлов в концентрациях, в 1,5-2,0 раза превышающих фоновые (цинк, медь, свинец и др.), или в фоне отсутствовавших (галлий, иттрий).[ . ]
Среднее содержание свинца в земной коре — 13 мг/кг, в исходных почвах оно было пониженным, а в исследуемых слоях доходит до 1321 мг/кг (XIX в.). Большой спрос на свинец в средние века и позже связан с его мягкостью, ковкостью, антикоррозийностью, высокой жидкоплавкостью. Свинец применялся для изготовления утвари, в строительстве. Свинцовые краски были известны с XV в. как кроющие, защищающие.[ . ]
Поглощение тяжелых металлов почвами существенно зависит от реакции среды, а также от состава анионов почвенного раствора.Было обнаружено, что в кислой среде преимущественно сорбируются свинец, цинк, медь, в щелочной — кадмий и кобальт.[ . ]
Тяжелые металлы, поступая из почвы в растения и затем в организмы животных, обладают способностью постепенно накапливаться. Человек — последнее звено в этой цепи, поэтому загрязнение почвы тяжелыми металлами должно строго контролироваться. Наиболее токсичны ртуть, кадмий, свинец, мышьяк. Отравление ими вызывает тяжелые последствия. Менее токсичны цинк и медь, однако загрязнение ими почв подавляет микробиологическую деятельность и снижает биологическую продуктивность. Особенно сильно сказывается совместное действие многих загрязнителей: серной кислоты, ртути, свинца и др.[ . ]
Элементы рассеяния, например, свинец, образуют повышенные концентрации вокруг цементных заводов, вдоль автомагистралей (за счет сгорания этилированного бензина — тетраэтилсвинца). В нашей стране и за рубежом проведены исследования загрязнения придорожной полосы соединениями свинца, благодаря которым стало известно влияние особенностей дорожных условий, параметров транспортных потоков, режима движения автомобилей на степень загрязнения придорожной полосы свинцом и характер его распределения по придорожной полосе. Установлено, что на придорожной полосе оседает 73% общего количества свинца, поступающего в воздух с отработанными газами автомобильных двигателей. Наибольшая концентрация свинца в почве наблюдается вблизи земляного полотна и превышает его фоновое значение в 20—30 раз. Накапливающиеся в верхних слоях почвы свинец и другие тяжелые металлы изменяют химический состав почвы, ухудшают условия жизни в ней микроорганизмов и проникают в растения, создавая опасность для здоровья людей.[ . ]
Главными катионами, присутствующими в большинстве древесных пород, являются кальций, калий и магний, содержание которых уменьшается в названном порядке. Наиболее распространенными кислотными радикалами являются карбонаты, фосфаты, силикаты и сульфаты. Постоянно встречаются и алюминий, железо, марганец, натрий и хлориды, но они обычно находятся в ограниченных количествах. Например, барий был найден в Dalber-gia hypolenca [49] и Fagus sy-lvatica [49]. Было сообщено о присутствии титана в древесине яблони, груши и дуба [49]. Вид Salix [49] и еловая древесина [49] содержат свинец, цинк и медь. Франкфортер неожиданно открыл частички металлической меди в древесине одного дуба [100], который, возможно, погиб из-за всасывания солей меди из почвы. Было сообщено о присутствии в золе дуба [49] олова, кобальта, никеля, а также некоторых из ранее упомянутых компонентов. Таллий присутствовал в древесине бука [49]. Из образцов древесины, исследованных Рубисом и Леммелем, в 21 было найдено серебро и в 7 хром. Даже золото было найдено в некоторых австралийских породах [49].[ . ]
Влияние на сельскохозяйственные культуры. Свинец способен кумулироваться почвой и растениями. Свинец токсичен для растений в концентрации более 5 мг/л. ОДК с учетом фона 32 мг/кг для песчаных и супесчаных почв, 65 мг/кг для кислых (суглинистых и глинистых) почв, 130 мг/кг для близких к нейтральным и нейтральных (суглинистых и глинистых) почв.[ . ]
Выщелачивание как химический метод очистки почв заключается в обработке грунта 2%-ным раствором соляной кислоты при pH, равном 2, в течение 10 мин. Содержание таких загрязнителей, как мышьяк, кадмий, медь, никель, цинк и свинец снижается при этом на 86-98% (Acid. ).[ . ]
Предварительное превращение МОС (ртуть, олово, свинец) в летучие гидриды в реактора с NaBH4, продувание гелием и улавливание производных в трубке с Хромосорбом 102 позволили выделить эти опасные соединения из почв и донных осадков [38]. После термодесорбции компоненты смеси разделяли на капиллярной колонке (25 м х 0,32 мм) с ВРХ-5 с АЭД.[ . ]
К невозобновимым ресурсам относятся минералы, почвы, видовой состав живых существ и т. д. Ежегодная добыча различных горных пород из недр Земли достигает в настоящее время около 100 млрд. т., которая возрастает быстрыми темпами и в начале следующего века может достигнуть 600 млрд. т. Некоторые ученые считают, что до 2500 г. человечество израсходует запасы всех металлов, причем нехватка таких металлов, как медь, свинец, олово, цинк, начинает ощущаться уже в настоящее время.[ . ]
Следовые количества металлов (кадмий, медь, никель, свинец, цинк) в почвах можно определять прямым методом с помощью ААС и АЭД-спектро-метров после экстракции водным раствором, содержащим нитрат аммония [94]. Однако гораздо чаще (особенно при необходимости определения МОС или их смесей с ДОС) применяют ГХ/ААС или ГХ/АЭД, причем целевые компоненты предварительно дериватизируют и определяют их в виде летучих производных — гидридов или алкильных соединений [95].[ . ]
Тем не менее электрохимические [2, 13, 14] методы нашли свое место в анализе тяжелых металлов, относящихся к наиболее опасным загрязнителям окружающей среды, а также (в качестве альтернативного метода) при идентификации некоторых токсичных летучих органических соединений (ЛОС) — альдегиды, амины, анилины, нафтолы, хиноны и др. — в дополнение к газовой хроматографии. На применении электрохимических методов, в частности полярографии, основаны некоторые стандартные методики определения тяжелых металлов в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий (свинец, сурьма, медь, цинк, кадмий, олово и др.). утвержденные на федеральном уровне в России и США, а также стандартные методики для атмосферного воздуха и почвы, используемые в России [6, 8, 10—12].[ . ]
Детальные эколого-гигиенические исследования по загрязнению почв и вод были выполнены на вышеотмеченном российском полигоне ПО (введен в эксплуатацию в 1980 г.). Его общая площадь составляет 6,6 га, он расположен в отработанных песчаных карьерах глубиной от 5 до 10 м и полностью загружен шлаками переработки вторичного сырья цветной металлургии, имеющими следующий состав, %: черные металлы — 4-6; хлориды натрия и калия, оксид алюминия — по 20-30; металлический алюминий — 5-10; оксид кремния — 10-25; оксиды железа — 1-5; оксиды меди — 0,3-2,5; оксид кальция — 0,5-1,5; висмут, свинец, олово — сотые и тысячные доли.[ . ]
Количество загрязняющих веществ, для которых существуют ПДК для почвы, невелико. Если для воздуха рабочей зоны в России установлены ПДК примерно для 3000 соединений, а для атмосферного воздуха и воды — по 2000, то в случае почвы существует ПДК для пестицидов, бенз(а)пирена, нескольких металлов (кобальт, хром, свинец, ртуть, мышьяк и хлорид калия), сероводорода, серной кислоты и фтора, а также для нескольких летучих органических соединений (бензол, толуол, стирол, ксилолы, изопропилбензол, формальдегид и ацетальдегид).[ . ]
Рожь к ионам свинца тоже была устойчивой. Напротив, ячмень, овес и в особенности пшеница обнаружили чрезвычайно большую чувствительность. Росту и урожайности пшеницы был причинен вред [19]. Свинец задерживает рост корней и вызывает заметное ослабление процесса дыхания [20]; однако соли свинца менее вредны, чем солн цинка. Действие зависит от сорта растения, свойств почвы и вида соединений свинца. Вредное влияние свинца в кислой почве сильнее, чем в нейтральной или щелочной.[ . ]
С начала 30-х годов к подавляющему большинству бензинов добавляют в качестве антидетонатора тетраметил- или тетраэтилсвинец в количестве 80 мг/л. При движении автомобиля от 25 до 75 % этого свинца выбрасывается в атмосферу, осаждается на землю, попадает в поверхностные воды. Свинец аккумулируется в почве и растительности вдоль автострад (в городах — вдоль улиц с оживленным движением), заметное количество соединений свинца содержится в воздухе крупных городов. По данным США и Великобритании, до 90 % всего свинца, содержащегося в атмосфере, следует отнести на счет выхлопных газов. В настоящее время в ряде стран (Япония и др.) использование этилированного бензина запрещено.[ . ]
Данные химических анализов свидетельствуют об активном накоплении в московских почвах меди. Среднее её содержание в земной коре (кларк) -30 мг/кг, обычное содержание в подмосковных почвах резко пониженное: 3-15 мг/кг. В слоях XV-XVI вв. содержание меди доходит до 650 мг/кг. Медь, так же как и свинец, легкоплавка, ковка, легка в обработке. Источником поступления меди мог быть и широко применявшийся медный купорос.[ . ]
Наибольшим источником загрязнения водоемов свинцом является этилированный бензин: в 1 л бензина содержится 117 мг свинца. Свинец легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, попадая с током крови во все органы и ткани и накапливаясь в костях. При концентрации свинца в питьевой воде от 0,042 мг/л и выше наблюдались случаи хронического отравления. Содержание в воде 0,1 мг/л азотно-кислого свинца гибельно отражается на рыбах. ПДК свинца в орошаемой воде равно 5 мг/л. При больших концентрациях свинец аккумулируется в почве, создавая опасность для человека, пользующегося растительными продуктами этих участков почвы.[ . ]
Таким образом, можно считать, что положительная корреляция содержаний этих металлов в растении является свидетельством нормальной жизнеспособности организма, отвечающего на токсичный свинец усиленным образованием ферментов. Избыточное поступление свинца в растение (у различных видов пороговые значения разные) нарушает ранее существовавшие закономерные связи, развитие организма становится угнетенным и количество молибдена, необходимого растению, уменьшается. При таком поступлении РЬ начинает отчетливо проявляться отрицательная корреляция между содержаниями этого металла и Мо [63]. Рассматриваемый процесс приводит к появлению отрицательных биогеохимических аномалий Мо в растениях над полиметаллическими месторождениями (рис. 14) и над участками с интенсивным техногенным загрязнением почв свинцом.[ . ]
Наряду с естественным неравномерным распространением тех или других химических элементов в современных условиях в огромных масштабах происходит и искусственное перераспределение их. Выбросы промышленных предприятий и объектов сельскохозяйственного производства, рассеиваясь на значительные расстояния и попадая в почву, создают новые сочетания химических элементов. Из почвы эти вещества в результате различных миграционных процессов могут попадать в организм человека (почва — растения — человек, почваатмосферный воздухчеловек, почва— вода — человек и др.). С промышленными твердыми отходами в почву поступают всевозможные металлы (железо, сталь, медь, алюминий, свинец, цинк) и другие химические загрязнения, в том числе микроэлементы, органические и неорганические соединения. Известны так называемые кислые дожди, образующиеся при избытке в воздухе окислов серы, поступающих в атмосферу при сжигании минерального сырья.[ . ]
Наибольшей миграционной способностью обладают 118 и Хп, которые, как правило, равномерно распределяются в слое почвы на глубине 0-20 см. Свинец чаще накапливается в поверхностном слое (0-2,5 см), кадмий занимает промежуточное положение между ними. Встречается накопление РЬ, Сё и Нг и в гумусовых отложениях. Отмечено, что гумусовые горизонты почв загрязненных территорий значительно обогащены тяжелыми металлами.[ . ]
Суммарное загрязнение территорий Российской Федерации определяют выбросы от стационарных (предприятий, использующих свинец в производстве) и мобильных источников (автотранспорт). Наиболее загрязнены свинцом городские территории, поскольку промышленные предприятия и транспортные средства сосредоточены в городах. В 1995 г. в 20 городах России среднемесячные концентрации свинца в воздухе превышали значения ПДК. По данным Росгидромета по 120 городам России в 80% случаев имеются существенные превышения ОДК содержания свинца в почве. В целом ряде городов средняя концентрация свинца в почве более чем в 10 раз превышает ОДК: Ревда и Кировоград Свердловской области, Рудная Пристань, Дальнегорск и Владивосток в Приморском крае, Комсомольск-на-Амуре Хабаровского края, Белово в Кемеровской области, Свирск, Черемхово в Иркутской области и др. Многие города, имея благополучную среднюю картину, существенно загрязнены свинцом на значительной части территории. Так, в Москве, по данным целевой программы «Охрана окружающей природной среды от свинцового загрязнения и снижение его влияния на здоровье населения» (1995), загрязнено свинцом в концентрациях, превышающих ОДК, более 86 км2 территории (8%).[ . ]
Источник