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
XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2019
ОПАСНОСТИ, СВЯЗАННЫЕ С СОДЕРЖАНИЕМ СВИНЦА В ПОЧВАХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца обладают разной токсичностью: мало токсичен стеарин свинца; токсичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.); высоко токсичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец. Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида соединений.
В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания (от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинец содержащей краски или загрязненной свинцом почвы.
С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца — всего 1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме человека. В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом проводится контроль над содержанием свинца, среднегодовая концентрация варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК — 0,3 мкг/л. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около 10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца — от 0,1 до 0,2 мкг/м3.
Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены при проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными источниками эмиссии свинца — Белово, Владикавказ, Гусь-Хрустальный, Екатеринбург и др. В этих городах проживает ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих городов превышают ПДК в несколько раз.
В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20 мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне немногочисленны. В питьевой воде его содержание варьирует в пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.
Загрязненная свинцом почва является источником его поступления в продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству свинецсодержащих аккумуляторов или стекла.
В рамках данной работы, было проведено исследование по содержанию свинца в почвах Восточного района города Кургана. В ходе исследования были получены следующие результаты:
Кол-во свинца мг/кг
Кол-во свинца мг\кг
Таблица №1. Количество свинца в почвах Восточного района города Кургана.
График №1. Сравнение количественных значений свинца в почвах Восточного района города Кургана
Вывод: предельно допустимая концентрация свинца в почвах составляет 32 мг\кг. Исходя из данных, представленных в таблице и на графике можно сделать вывод о том, что в большинстве точек наблюдается значительное превышение ПДК, а в не которых случаях его концентрация доходит до (4 – 4,5 ПДК).
В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.
По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации, на основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что расчетное поступление свинца в среднем 1,25мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет — 64 мкг, 7-14 лет — 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут.
В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского информационно-аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России.
Свинец вызывает обширные патологические изменения в нервной системе, крови сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат. Свинец подавляет ферментативные процессы превращения порфиритов и кровообразование, ингибирует SH-содержащие ферменты, холинэстеразу, различные АТФазы. Он угнетает окисление жирных кислот, нарушает белковый, липидный и углеводный обмены, способен занимать кальций в костях. Свинец нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы, вызывая изменения электрической и механической активности сердечной мышцы, морфологические и биохимические изменения в миокарде с признаками сосудистой дегенерации, повреждения мышечной стенки сосудов и нарушение сосудистого тонуса.
Ведущими по числу случаев «сатурнизма» являются: электротехническая промышленность (производство аккумуляторов), приборостроение, полиграфия, цветная металлургия. В электротехнической промышленности, цветной металлургии и машиностроении интоксикация обусловлена превышением ПДК свинца в воздухе рабочей зоны в 20 и более раз.
Органические соединения свинца, например тетраэтилсвинец, высокотоксичные для нервных тканей – они подавляют метаболизм глюкозы, синтезы РНК и ДНК, повреждают миелиновые оболочки нервных клеток, что сопровождается снижением скорости передачи нервного возбуждения. Тетраэтилсвинец значительно изменяет метаболизм серотонина и норадреналина, повышает уровень пирувата в крови, что ведет к нарушению снабжения мозга кислородом
Свинцовые отравления весьма различны в проявлениях и включают психическое возбуждение, тревогу, ночные кошмары, галлюцинации, нарушение памяти и интеллекта с симптоматикой распада личности. Очень опасны неврологические нарушения у детей – гиперактивность, ухудшение показателей психического развития, снижение работоспособности и способности к обучению. Отравления свинцом и его солями вызывает поражение десен, расстройство кишечника, заболевания почек. Соединения свинца обладают канцерогенностью и генотоксичностью – они могут вызвать мутации, нарушая третичную структуру и функции ферментов синтеза и репарации ДНК.
По результатам официальной статистики среди профессиональных интоксикаций свинцовая занимает первое место.
Среди рабочих, страдающих от воздействия свинца, около 40% составляют женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при концентрации свинца в крови беременных работниц 30 мкг/л и увеличения числа хромосомных аберраций у рабочих при содержании свинца в крови свыше 80 мкг/л.
Основным показателем воздействия свинца на здоровье детей является уровень его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр рекомендуемого нормативного содержания свинца в крови. Результаты ряда крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации свинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ).
Лица, работающие со свинцом, должны проходить врачебный контроль. Если у рабочего появились боли в конечностях, наклонность к запору, признаки анемии, ему нужно дать профилактический отпуск в виде временного перевода на работу, не связанную с применением свинца. В случаях дальнейшего нарастания симптомов свинцового отравления, несмотря на принятые меры, больного нужно вообще снять со свинцового производства, проведя также соответствующее лечение.
Радикальные профилактические меры сводятся к устранению свинца из производства и замене его неядовитыми веществами. Там, где это невозможно, в борьбе со свинцовым отравлением принимают ряд мер, к которым прежде всего относятся хорошая вентиляция, удаляющая свинцовую пыль и свинцовые пары, содержание в чистоте рабочего помещения, укорочение рабочего дня, удлинение ежегодного отпуска, увеличение потребления молока и меры личной гигиены.
Под личной гигиеной подразумевается пища следующее: в помещении, где производится какая-либо работа со свинцом, запрещается принимать пищу; не следует курить, чтобы с сигаретой не занести в рот свинец; перед приемом пищи необходимо тщательно мыть руки; работать следует в специальной одежде, которую надо снимать по окончании рабочего дня и оставлять на предприятии. Рабочему должна быть предоставлена возможность переодеваться и перед уходом с предприятия мыться в ванне или под душем. Для приема пищи должна быть столовая, достаточно удаленная от производственных мастерских.
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