Raskasmetalleja pidetään yleisinä epäpuhtauksina, joiden pitoisuutta maaperässä on pidettävä hallinnassa. Mikä aiheuttaa maaperän saastumista raskasmetalleilla? Pääasialliset syyt näiden aineiden vapautumiseen maahan on fossiilisten polttoaineiden polttaminen. Myös muut tavat ovat mahdollisia. Samaan aikaan suurinta vaaraa edustavat metallit, joilla on selvät myrkylliset ominaisuudet - elohopea, kadmium, lyijy.
Mitkä metallit saastuttavat maaperää?
Raskasmetalleille on olemassa useita vaarakategorioita. Maailman terveysjärjestön mukaan vaarallisimpia aineita ovat elohopea, kadmium ja lyijy. Muiden alkuaineiden pitoisuus ei ole yhtä vaarallinen.
Raskasmetallien keskeinen uhka on se, että niitä on vaikea poistaa kehosta ja kerääntyä siihen. Tämä aiheuttaa toksiinien muodostumista. Ne siirtyvät helposti ympäristöstä toiseen hajoamatta. Tässä tapauksessa aineet aiheuttavat vakavia patologioita ja aiheuttavat usein peruuttamattomia seurauksia.
Merkurius
Maaperän saastuminen elohopealla voi liittyä torjunta-aineiden ja kaikenlaisten kotitalousjätteiden tunkeutumiseen siihen. Nämä voivat olla loistelamppuja ja rikkoutuneiden mittauslaitteiden osia.
Virallisten tietojen mukaan vuotuiset elohopeapäästöt ylittävät 5 000 tonnia. Tämä metalli voi päästä ihmiskehoon saastuneesta maaperästä. Jos tätä havaitaan systemaattisesti, on olemassa riski kehittää sisäelinten, mukaan lukien hermosto, monimutkaisia vaurioita. Jos elohopeamyrkytyksen hoitosääntöjä rikotaan, on olemassa kuolemanvaara.
Johtaa
Lyijy on suuri vaara ihmisille. Sitä pidetään erittäin myrkyllisenä metallina. Kun 1 tonni lyijyä louhitaan, 25 kiloa ainetta pääsee ympäristöön. Suuri määrä elementtiä tunkeutuu maaperään pakokaasujen mukana.
Kadmium
Maaperän saastuminen kadmiumilla on suuri vaara ihmisille. Maaperään joutuessaan se provosoi luuston kaarevuutta ja kasvun pysähtymistä lapsilla. Lisäksi tätä metallia pidetään vakavan selkäkivun syynä.
Kupari ja sinkki
Näiden aineiden lisääntynyt pitoisuus maaperässä hidastaa kasvien kasvua ja huonontaa hedelmällisyyttä. Tämä johtaa tuottoparametrien äkilliseen laskuun. Ihmiset kokevat epänormaaleja prosesseja maksassa, aivoissa ja haimassa.
Molybdeeni
Lisääntynyt molybdeenin määrä maaperässä aiheuttaa ihmisissä vaarallisia häiriöitä. Tämä aine voi aiheuttaa kihdin kehittymisen. Se aiheuttaa myös usein erilaisia hermoston sairauksia.
Antimoni
Tätä ainetta löytyy tietyntyyppisistä malmeista. Sitä esiintyy seoksissa, joita käytetään useilla teollisuuden aloilla. Liialliset antimonimäärät aiheuttavat monimutkaisia ruoansulatushäiriöitä.
Arseeni
Tärkeimmät arseenin maaperän saastumisen lähteet ovat aineet, joita käytetään viljelykasvien tuholaisten torjuntaan. Nämä voivat olla rikkakasvien torjunta-aineita tai hyönteismyrkkyjä. Arseenilla on taipumus kerääntyä ja johtaa krooniseen myrkytykseen. Sen yhdisteet vahingoittavat ihoa, hermostoa ja aivoja.
Mangaani
Maaperä ja kasvit sisältävät paljon tätä alkuainetta. Jos lisää mangaania tunkeutuu maaperään, syntyy liikaa mangaania. Tämä vaikuttaa negatiivisesti ihmiskehon toimintaan aiheuttaen hermoston tuhoutumisen.
Myös muiden raskasmetallien ylimäärä on erittäin vaarallista.Näin ollen näiden aineiden kerääntyminen maaperään johtaa vakaviin seurauksiin ihmisille ja ympäristölle.
Kuinka käsitellä ongelmaa
Ennen kuin yrität korjata ongelman, on tärkeää diagnosoida maaperän raskasmetallien saastumisen laajuus. Tätä varten käytetään erilaisia menetelmiä. Jokaisella niistä on omat erityispiirteensä ja niiden tehokkuus vaihtelee alueittain. Siksi haitallisten aineiden tasoa arvioidaan mahdollisten saastelähteiden mukaan.
On olemassa seuraavanlaisia tutkimustyyppejä:
- Bioindikaatio. Tässä tapauksessa maaperän tila määritetään, mikä heijastuu biologisista indikaattoreista. Näitä ovat alueen kasvien tila, maaperän mikro-organismien toiminta, sammaleiden ja jäkäläjen reaktiot maan rakenteessa tapahtuviin prosesseihin.
- Lumipeitteen saastumisasteen määrittäminen. Teollisuusalueilla mikroelementit tunkeutuvat maaperään teknogeenisen pölyn mukana. Se laskeutuu ja joutuu myöhemmin maakerroksiin. Talvisin lumipeitettä arvioimalla voidaan määrittää likimääräinen metallien määrä maaperään tietyllä aikavälillä.
- Maaperän magneettisen herkkyyden arviointi. Tämä on nopea menetelmä, jonka avulla voit määrittää maaperässä olevien rautaoksidien määrän. Nämä alkuaineet ovat pääasiallisia epäpuhtauksien kantajia, kun päästöt tulevat ilmakehään.
Alueilla, joilla maaperä on eniten raskasmetallien saastuttamaa, on tarpeen laskea mikro-organismien määrä. Tämä parametri näyttää maaperän aktiivisuuden parametrit ja alkuaineiden hajoamis- ja absorptioprosessien laadun.
Toinen tapa poistaa ongelmia on ennallistaa maaperä, joka on jo kärsinyt negatiivisesti. Tätä varten käytetään menetelmiä, jotka auttavat vähentämään metallien määrää ja neutraloimaan niitä.
Maaperän saastumisen poistamiseksi on sallittua käyttää fysikaalisia, biologisia ja kemiallisia menetelmiä. Tehokkaimpia alueita ovat seuraavat:
- Maaperän happamuuden lisääntyminen lisää raskasmetallien saastumisen riskiä. Siksi orgaanisen aineen, kalkin ja saven käyttö auttaa ratkaisemaan ongelman jossain määrin.
- Kylvö, niitto ja tiettyjen kasvien poistaminen maan pinnalta auttaa vähentämään merkittävästi haitallisten metallien pitoisuutta maaperän rakenteessa. Lisäksi tämä menetelmä on ympäristöystävällinen.
- Myös pohjaveden myrkkyjen poisto antaa hyviä tuloksia. Tätä varten ne pumpataan pois ja puhdistetaan.
- On tärkeää ennustaa ja eliminoida raskasmetallien liukoisen muodon kulkeutuminen.
- Vaikeissa tapauksissa sinun on poistettava maakerros kokonaan ja korvattava se uudella.
Kalkitus
Kalkin lisäämistä maaperään pidetään tehokkaana menetelmänä. Se vaikuttaa maaperän kemiallisiin, biologisiin ja fysikaalisiin ominaisuuksiin. Yhdessä kalkin kanssa hivenaineet muodostavat huonosti liukenevia alkuaineita. Ne liukenevat vähitellen kemiallisen imeytymisen vuoksi.
Kalkilla käsiteltyyn maaperään istutetut kasvit sisältävät vähintään metallia. Tämä aine johtaa raskasmetallihiukkasten liikkuvuuden vähenemiseen. Samalla niiden liukoisuus kasvaa.
Saviaminen
Tällä menetelmällä on myönteinen vaikutus maaperän rakenteeseen, mikä vaikuttaa raskasmetallien liikkuvuuteen.Käytettäessä savea, joka sisältää mineraalilisäaineita, maaperän kationinvaihtokyky kasvaa. Savi imee metalleja voimakkaammin kuin orgaaniset komponentit. Vaikutusaste määräytyy saastuttavien elementtien ominaisuuksien mukaan.
Maaperän pesu
Jos myrkyllisten aineiden pitoisuus on korkea, kannattaa käyttää maanpesumenetelmää. Tätä varten käytetään reagensseja. Tällä menetelmällä on useita haittoja. Näitä ovat riski raskasmetallien joutumisesta pohjaveteen ja arvokkaiden aineiden poistuminen maaperän rakenteesta.
Käytetty reagenssi on liukoisia rautasuoloja, joille on ominaista alhainen myrkyllisyys viljelykasveille. Pesun jälkeen alusta on tarpeen kalkistaa ja lisätä mineraaleja ja orgaanista ainetta.
Luonnolliset ja keinotekoiset sorbentit
Tämä menetelmä sisältää zeoliittien lisäämisen. Ne ovat luonnollisia sorbentteja, jotka lisäävät imeytyneiden mikroelementtien määrää. Metabolisia sieniä käytetään bioremediatioon. On myös hyväksyttävää käyttää matoja ja hyönteisiä. Tämän menettelyn tehokkuus määräytyy maaperän yleisen kunnon, sen saastumisasteen ja koostumuksen mukaan.
Biologisesti aktiivista jätettä ja aktiivihiiltä käytetään synteettisinä sorbentteina. Ioninvaihtohartsit ovat myös erittäin tehokkaita.
Mineraalilannoitteet
Mineraalivalmisteiden ainesosat vaikuttavat metallien liikkuvuuteen. Mutta tämä menetelmä ei aina ole hyödyllinen, ja jos sitä käytetään väärin, se voi aiheuttaa suurta haittaa. Lannoituksen sivuvaikutuksena pidetään happamuusparametrien nousua, mikä vaikuttaa negatiivisesti myrkyllisten aineiden liikkuvuuteen.
Fluoripitoisia lääkkeitä käytetään vieroitushoidossa.Tätä menetelmää voidaan käyttää vakavaan kontaminaatioon. Alhaisella haitallisten elementtien pitoisuudella tällaisten koostumusten käyttö vain pahentaa maaperän yleistä tilaa.
Orgaaniset lannoitteet
Orgaanisella aineella kyllästetty maaperä on vähemmän herkkä negatiivisten tekijöiden vaikutuksille. Orgaaniset aineet lisäävät hedelmällisyyttä ja lisäävät viljelykasvien normaaliin kehitykseen tarvittavien hyödyllisten elementtien määrää.
Raskasmetallien kertymisen seuraukset
Liialliset haitallisten metallien määrät maaperässä johtavat negatiivisiin vaikutuksiin. Erityisen vaarallisia ovat patologiat, jotka ilmenevät, kun aineet joutuvat kehoon. Suurilla määrillä monia alkuaineita on neurotoksinen vaikutus. Myrkytys voi aiheuttaa akuutteja ja kroonisia patologioita ja aiheuttaa hengenvaarallisia komplikaatioita.
Maaperän saastumisen kielteisiä seurauksia ovat seuraavat:
- kulttuurisen kehityksen häiriintyminen;
- maaperän yleisen hedelmällisyyden lasku;
- hyödyllisten kasvien kuolema;
- veden laadun heikkeneminen;
- ravinteiden määrän vähentäminen maaperän rakenteessa;
- kielteiset vaikutukset eläimistöön;
- vaikutusta mikrobiologisiin ominaisuuksiin.
Maaperän saastuminen metallilla aiheuttaa häiriöitä luonnossa olevien aineiden kiertokulkuun. Tämä vaikuttaa negatiivisesti kaikkiin biosfäärin osiin.
