Виды химических загрязняющих веществ в почве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Почва - основной компонент наземных экосистем, который образовался в течение геологических эпох в результате постоянного взаимодействия биотических и абиотических факторов. Охрана почв, рациональное использование, сохранность и повышение их плодородия, - непременное условие дальнейшего экономического прогресса общества.

В почве предельно допустимые концентрации (ПДК) стали вводиться лишь с 1980 г. и в настоящее время они установлены для 109 вредных веществ. ПДК - концентрации вредных веществ, которые практически не оказывают влияния на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Нормирование загрязняющих веществ проводится в пахотном слое почвы сельскохозяйственных угодий, в почве территорий предприятий, в почвах жилых районов и в местах хранения бытовых отходов. ПДК устанавливается с учетом его фоновой концентрации, стойкости и токсичности. Проверку проводят экспериментально в зависимости от допустимой остаточной концентрации (ДОК) в пищевых, кормовых растениях и в продуктах питания. ДОК - это максимальное количество вещества в продуктах питания, которое, поступая в организм в течение всей жизни, не вызывает никаких нарушений в здоровье людей.

Одни и те же концентрации вредных веществ по - разному воздействуют на организмы в зависимости от того, где они находятся: в воздухе в воде или почве. Поэтому ПДК вредных веществ в разных средах изучаются отдельно. В почве нормируется в основном содержание ядохимикатов, хлорорганических веществ, тяжелых металлов.

1. Виды химических загрязняющих веществ в почве

В результате деятельности человека образуются отходы и выбросы, которые представлены продуктами разных технологических процессов.

Почва поддается значительному загрязнению и из атмосферы как за счет естественных, так и антропогенных источников. Например, теплоэнергетические станции являются источником загрязнения почв угольной пылью, золой, дымом и некоторыми токсичными твердыми частицами, газами (SO2, SO3, H2S, NO2), некоторыми циклическими углеводами, фтористыми и мышьяковыми соединениями; черная металлургия - рудной и железистой пылью, окислами железа, марганца, мышьяка, золы, сажи, SO2, SO3, NH3, H2S, соединениями свинца; транспорт - углеводами, натрием, свинцом, угольной пылью, золой, SO2, SO3, H2S и так далее.

Тяжелые металлы являются загрязнителями почвы в случае увеличения их концентрации за счет выхлопных газов транспортных средств, вывоза в поле ила станций очистительных вод, орошения стоковыми водами, отходов, остатков и выбросов, во время эксплуатации шахт и промышленных площадок, внесения фосфорных и органических удобрений, применения пестицидов и др.. Чаще всего к ним относятся железо, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт, ртуть, свинец, кадмий и др. Излишек этих элементов или наличие некоторых токсичных элементов (И, F, U, V, Pb, Cd) даже в очень незначительных количествах могут вызывать заболевание, и даже гибель растений.

Загрязнения почв фенольными соединениями изменяет их структуру, разрушает некоторые минералы, образовывая с металлами, которые содержатся в них, соединения. Все это негативно влияет на жизнедеятельность грунтовой микрофлоры и растений, на ферментативную активность почв и их плодородие.

К радиоактивным элементам, которые могут загрязнять почву принадлежат Ва, U и особенно элементы с длительным периодом распада, как, например, Cs (50 лет) и Sr (27 лет).

Современное земледелие базируется на широком использовании минеральных удобрений как основного средства повышения плодородия почвы и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Однако, избыточное, недостаточно обоснованное, их использование приводит к загрязнению почвы, а также накоплению их, в продовольственных товарах, кормах, поверхностных и грунтовых водах.

Институтом почвоведения и агрохимии (ИГА) УААН разработаны рекомендации относительно эколого-токсического регламентирования использования удобрений, согласно которого предусматривается вносить не больше 140 кг/гектара азота под озимую пшеницу (160 кг/гектара в случае орошения), 100 - под озимую рожь и ярый ячмень, 120 - под кукурузу (180 кг/гектара в случае орошения), 65 - под гречиху, 75 - под просо, 170 - под рис, 160 - под сахарную свеклу, 120 - под картофель, 90 - под табак, 60 - под огурцы и столовую свеклу и морковь.

Помимо всего причиной загрязнения почвы часто является использование как химических мелиорантов побочных продуктов промышленных предприятий (особенно цементных, серных и металлургических заводов), которые содержат большое количество балластных веществ, большинство из которых является токсичным.

2. Критерии необходимости гигиенического нормирования химического вещества

На необходимость введения гигиенического нормирования для химического вещества влияют следующие факторы:

1. Область применения.

2. Объем производства (отдельного предприятия и по России в целом).

3. Форма выпуска.

4. Структурная формула.

5. Молекулярная (атомная) масса.

6. Физико-химические показатели: агрегатное состояние (при 20 град. С, 760 мм рт.ст.); точка кипения; точка плавления; упругость паров при 20 град. С; плотность; растворимость в воде, жирах и других средах; рН, влияние на запах и окраску объектов среды; реакционная способность; стабильность; трансформация в объектах окружающей среды.

7. Токсикологические показатели: острая токсичность при введении в желудок (DL50), при аппликации на кожу (DL50), при ингаляции (СL50); показатели комулятивности; раздражающее действие на кожу и глаза; кожно-резорбтивное действие; сенсибилизирующее действие (кожно-аллергические реакции); эмбриотропное действие; гонадотропное действие; тератогенное действие; мутагенное действие; канцерогенное действие.

3. Гигиеническое регламентирование химических веществ в почве

Для оценки токсичности проводятся опыты на животных с последующей экстраполяцией данных на человека. Количество вредного вещества, поступившего в организм, отнесенное к массе тела (мг/кг), называется дозой. Количество веществ, отнесенных к единице массы почвы (мг/г), называется концентрацией. Смертельные дозы и концентрации называются соответственно летальной дозой (ЛД) и летальной концентрацией (ЛК) (от лат. Litalik - смертельный). Доза, которая вызывает гибель 50% подопытных организмов, обозначается как ЛД50 или ЛК50.

В зависимости от степени токсичности ядовитых веществ выделяют 4 класса опасности (наиболее опасен 1-й класс). Воздействуя на организм, вредные вещества вызывают острые и хронические отравления, острые возникают после однократного введения и могут приводить к смертельному исходу; хронические развиваются в результате систематического воздействия доз, не приводящих к острому отравлению. Хронические отравления вызывают соединения свинца, марганца, ртути и других тяжелых металлов. Острые отравления вызывают такие вещества, как синильная кислота, угарный газ.

Для большинства веществ устанавливают две пороговые концентрации: минимальную при остром отравлении (ПДК мин. ост.) и минимальную при хроническом (ПДК мин. хрон.).

Значение ПДК для некоторых химических веществ в почве указаны в таблице 1.

Табл.1. ПДК химических веществ в почве

почва гигиенический нормирование химический

Заключение

Большую роль в локализации тяжелых металлов играют зеленые насаждения. Посадка вдоль автомагистралей сплошной полосы из боярышника и клена полевого снижает содержание свинца в овощах, которые выращивают в зоне влияния автострад, на 30-50%.

Существует и ряд биологических методов, например: выращивания растений, которые слабо реагируют на избыток тяжелых металлов в почве; выращивание на загрязненных почвах культур, которые не употребляют животные и люди. Наиболее загрязненные участки необходимо отводить под посадку леса и выращивание декоративных растений.

Размещено на Allbest.ru