Загрязнение почв. Процессы химического загрязнения почв.

На территории городов почвы подвергаются загрязнению, которое можно подразделить на механическое, химическое и биологическое.

  • Механическое загрязнение заключается в засорении почв крупнообломочным материалом в виде строительного мусора, битого стекла, керамики и других относительно инертных отходов. Это оказывает неблагоприятное влияние на механические свойства почв.
  • Химическое загрязнение почв связано с проникновением в них веществ, изменяющих естественную концентрацию химических элементов до уровня, превышающего норму, следствием чего является изменение физико-химических свойств почв. Этот вид их загрязнения является наиболее распространенным, долговременным и опасным.
  • Биологическое загрязнение связано с привнесением в почвенную среду и размножением в ней опасных для человека организмов. Бактериологические, гельминтологические и энтомологические показатели состояния почв городских территорий определяют уровень их эпидемиологической опасности. Эти виды загрязнения подлежат контролю прежде всего на территории селитебных и рекреационных зон.

Рассмотрим более детально процессы химического загрязнения почв.

На урбанизированных территориях загрязнение почв обычно происходит в результате выбросов промышленных предприятий, транспорта, предприятий теплоэнергетики, утечек из канализации и отстойников, воздействия промышленных и бытовых отходов, а также в определенной мере за счет использования удобрений и пестицидов.

Выбросы промышленных предприятий являются источником загрязнения почв городских территорий тяжелыми металлами, канцерогенными веществами, соединениями азота и серы. Однако данных, позволяющих оценить корреляционные связи между содержанием химических элементов в выбросах, их концентрацией в атмосферном воздухе, в выпадениях на поверхность земли и степенью загрязнения почв, недостаточно. Поэтому оценить зависимость распределения химических элементов в выбросах и выпадениях из воздушных потоков можно лишь приближенно.

График на рисунке 2.2 отражает количественную связь между концентрацией свинца в составе выброса предприятия цветной металлургии, в пыли, осажденной снегом из атмосферного воздуха, и в почве.

Зависимость между содержанием свинца в атмосферном воздухе

Рисунок. 2.2. Зависимость между содержанием свинца в атмосферном воздухе (х, мг/м3), в снежном покрове (у,, мг/м3) и в почве (у2, мг/м3) (по Саету, 1990).

Иловые осадки станций биологической очистки сточных вод и компост из городских бытовых отходов содержат большое количество органических и питательных для растений минеральных веществ, поэтому их используют как удобрение. Однако они, как правило, содержат многие металлы в концентрациях, которые являются токсичными (таблица 2.1).

При внесении в почвы иловых осадков и компоста в дозах, определяемых по их удобрительной ценности, можно прогнозировать увеличение содержания токсичных элементов в почвах в несколько раз.

Внесение отходов с повышенным содержанием токсичных элементов как удобрений приводит к концентрации металлов в растениях. На рисунке 2.3 показан уровень накопления химических элементов в салате при выращивании его на участках с использованием компоста из городских бытовых отходов. Более предпочтительным является использование удобрений, полученных на основе городских отходов, для повышения плодородия почв городских зеленых насаждений.

Поступление загрязняющих химических веществ из почвы в организм человека связано с процессом их миграции по биологическим цепям:

  • почва — растение — человек;
  • почва — растение — животное — человек;
  • почва — вода — человек;
  • почва — атмосферный воздух — человек.

Таблица 2.1. Содержание химических элементов в иловых осадках городских сточных вод очистных сооружений (по Саету, 1990)

Элемент

Иловые осадки в промышленных городах

Иловые осадки в мало промышленных города

Средняя концент­рация, мг/кг

Коэффициент концентрации

Средняя концен­трация, мг/кг

Коэффициент концентрации

Ртуть

1,29-1,7

129-177

0,75

75

Кадмий

33,64-60

112-165

3,25

11

Серебро

13,42-36,23

134-362

13,03

130

Хром

792,14-1260,39

17-27

423,78

9

Молибден

28,2-29,9

28-29

14,79

15

Цинк

258,6-1818,0

5-35

117,3

2,3

Медь

503,5-518,3

18-19

220-240

8-83

Вольфрам

22,7-25,9

23-26

22,8

23

Олово

45,29-58,26

9-12

30,98

6

Никель

91,2-210,5

5-11

391

2

Свинец

191,57-235,8

7 - 9

201,3

6

Стронций

145,2-184, 1

5,2-6,6

42,4

1,5

Кобальт

2,1-15,0

0,3-2,2

4,8

0,7

Бор

44,0-76,3

1,2-2,0

43,0

1,2

Фтор

450,0

2

-

-

Барий

147,4-302,6

0,6-1,3

227,9

0,9

Висмут

2,5

8

-

-

Суммарный показа­тель загрязнения (без учета серебра)

-

370-610

-

190

Избыточное накопление химических элементов в салате

Рисунок. 2.3. Избыточное накопление химических элементов в салате, выращенном на участках с компостом (в процентах относительно контрольного участка)

Для почв сельскохозяйственного использования оценку уровня загрязнения вредными веществами ведут на базе предельно допустимых концентраций, причем приоритетным является транслокационный показатель вредности, учитывающий поступление в организм человека вредных веществ из почвы через растения.

Для городских условий загрязненные почвы рассматривают прежде всего как источник вторичного загрязнения атмосферного воздуха. На основе сопряженных геохимических и гигиенических исследований установлена возможность использования уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагополучного состояния атмосферы и оценки степени опасности загрязнения территории для здоровья населения. Базой для оценки уровня загрязнения почв в этом случае является значение фоновой концентрации рассматриваемого вещества в почвах региона. Обычно такие подходы используют при анализе загрязнения территории тяжелыми металлами и другими токсичными элементами.

Поделиться:
Добавить комментарий