U termoelektranama ljudi primaju gotovo svu potrebnu energiju na planeti. Ljudi su naučili da dobijaju struja inače, ali i dalje ne prihvataju alternative. Iako im je neisplativo koristiti gorivo, oni ga ne odbijaju.

Koja je tajna termoelektrana?

Termoelektrane Nije slučajno što ostaju nezamjenjivi. Njihova turbina proizvodi energiju na najjednostavniji način, koristeći sagorijevanje. Zbog toga je moguće minimizirati troškove izgradnje, koji se smatraju potpuno opravdanim. U svim zemljama svijeta postoje takvi objekti, tako da ne možete biti iznenađeni širenjem.

Princip rada termoelektrana izgrađen na sagorevanju ogromnih količina goriva. Kao rezultat toga, pojavljuje se električna energija koja se prvo akumulira, a zatim distribuira u određene regije. Sheme termoelektrana ostaju gotovo konstantne.

Koje gorivo se koristi na stanici?

Svaka stanica koristi posebno gorivo. Posebno se isporučuje da se ne ometa radni tok. Ova tačka ostaje jedna od problematičnih, jer se pojavljuju troškovi transporta. Koje vrste opreme koristi?

• ugljen;
• uljni škriljac;
• Treset;
• lož ulje;
• Prirodni gas.

Izrađene su toplotne šeme termoelektrana određeni oblik gorivo. Štaviše, na njima su napravljene manje izmjene, pod uvjetom maksimalni odnos korisna akcija. Ako se ne urade, glavna potrošnja će biti prevelika, pa primljena električna struja neće opravdati.

Vrste termoelektrana

Vrste termoelektrana - važno pitanje. Odgovor na njega će vam reći kako se pojavljuje potrebna energija. Danas se postepeno uvode ozbiljne promjene gdje će biti glavni izvor alternativni pogledi, ali do sada je njihova upotreba i dalje nepraktična.

1. Kondenziranje (CES);
2. Kombinirane toplinske i elektrane (CHP);
3. Državne područne elektrane (GRES).

TE će zahtijevati elektranu Detaljan opis. Vrste su različite, tako da će samo razmatranje objasniti zašto se izvodi konstrukcija takvog razmjera.

kondenzacija (CES)

Vrste termoelektrana počinju kondenzacijom. Ove CHP elektrane se koriste isključivo za proizvodnju električne energije. Najčešće se akumulira bez da se odmah širi. Metoda kondenzacije pruža maksimalnu efikasnost, pa se ovi principi smatraju optimalnim. Danas se u svim zemljama izdvajaju zasebni objekti velikih razmjera koji pružaju široke regije.

Nuklearne elektrane se postepeno pojavljuju, zamjenjujući tradicionalno gorivo. Samo zamjena ostaje skup i dugotrajan proces, budući da se rad na fosilnim gorivima razlikuje od ostalih metoda. Štaviše, nemoguće je isključiti ni jednu stanicu, jer u takvim situacijama čitavi regioni ostaju bez vredne struje.

Kombinovane toplotne i elektrane (CHP)

CHP postrojenja se koriste za više namjena odjednom. Oni se prvenstveno koriste za proizvodnju vrijedne električne energije, ali sagorijevanje goriva također ostaje korisno za proizvodnju topline. Zbog toga se termoelektrane i dalje koriste u praksi.

Važna karakteristika je da su takve termoelektrane superiorne u odnosu na druge tipove relativno male snage. Oni obezbjeđuju pojedinačne prostore, tako da nema potrebe za masovnim zalihama. Praksa pokazuje koliko je takvo rješenje isplativo zbog polaganja dodatnih dalekovoda. Princip rada moderne termoelektrane je nepotreban samo zbog životne sredine.

Državne oblasne elektrane

Opće informacije o savremenim termoelektranama ne označavaju GRES. Postepeno, oni ostaju u pozadini, gubeći svoju relevantnost. Iako regionalne elektrane u državnom vlasništvu ostaju korisne u smislu proizvodnje energije.

Različite vrste termoelektrane pružaju podršku ogromnim regijama, ali još uvijek njihov kapacitet nije dovoljan. U sovjetsko vrijeme izvođeni su projekti velikih razmjera, koji su sada zatvoreni. Razlog je bila nepravilna upotreba goriva. Iako njihova zamjena ostaje problematična, budući da se prednosti i nedostaci modernih TE prvenstveno ističu velikim količinama energije.

Koje elektrane su termoelektrane? Njihov princip se zasniva na sagorevanju goriva. I dalje su neophodni, iako se aktivno vrše proračuni za ekvivalentnu zamjenu. Prednosti i nedostaci termoelektrana i dalje se potvrđuju u praksi. Zbog čega njihov rad ostaje neophodan.

ORGANIZACIJSKA I PROIZVODNA STRUKTURA TERMOELEKTRANA (TE)

Ovisno o kapacitetu opreme i shemama tehnoloških veza između faza proizvodnje u savremenim TE, razlikuju se radničke, vanprodavničke i blokovske organizacijske i proizvodne strukture.

Organizaciona i proizvodna struktura radionice predviđa podelu tehnološke opreme i teritorije TE na odvojene sekcije i raspoređivanje u specijalizovane jedinice - radionice, laboratorije. U ovom slučaju, glavni strukturna jedinica je radionica. Prodavnice se, u zavisnosti od učešća u proizvodnji, dele na glavne i pomoćne. Osim toga, TE mogu uključivati ​​i neindustrijska domaćinstva (stambena i pomoćna gazdinstva, vrtići, odmarališta, sanatorijumi itd.).

Glavne radionice direktno su uključeni u proizvodnju energije. Tu spadaju prodavnice goriva i transporta, kotlova, turbina, elektro i hemijskih prodavnica.

Sastav pogona za gorivo i transport uključuje dionice željezničkih objekata i opskrbu gorivom sa skladištem goriva. Ova radionica se organizuje u elektranama koje sagorevaju čvrsto gorivo ili lož ulje kada se isporučuju železnicom.

Sastav kotlarnice uključuje prostore za opskrbu tekućim ili plinovitim gorivima, pripremu prašine, uklanjanje pepela.

Turbinska radnja obuhvata: odjel grijanja, centralnu crpnu stanicu i vodoprivredu.

Sa dvoproizvodnom strukturom, kao i kod velikih TE, kotlovska i turbinska radnja su kombinovane u jednu kotlovsko-turbinsku radnju (KTT).

Elektro radionica je zadužena za: svu elektro opremu termoelektrane, elektrolaboratoriju, naftnu ekonomiju, elektro servis.

Hemijsko postrojenje uključuje hemijska laboratorija i hemijski tretman vode.

Pomoćne prodavnice služe glavnoj proizvodnji. To uključuje: radnju za centralizirane popravke, popravke i izgradnju, termičku automatizaciju i komunikacije.

Neindustrijska gazdinstva nisu direktno povezana sa proizvodnjom energije i služe za domaće potrebe radnika TE.

Bezradionička organizaciona i proizvodna struktura predviđa specijalizaciju odjela u obavljanju glavnih proizvodnih funkcija: rad opreme, njeno održavanje, tehnološka kontrola. To uzrokuje stvaranje proizvodnih službi umjesto radionica: rad, popravke, kontrola i unapređenje opreme. Zauzvrat, proizvodne usluge su podijeljene u specijalizirane sekcije.

Kreacija blok-shop organizaciona i proizvodna struktura zbog pojave složenih energetskih jedinica-blokova. Oprema jedinice provodi nekoliko faza energetskog procesa - sagorijevanje goriva u generatoru pare, proizvodnju električne energije u turbogeneratoru, a ponekad i njegovu transformaciju u transformatoru. Za razliku od radionice, sa blok-radničkom strukturom, glavna proizvodna jedinica elektrane su blokovi. Uključeni su u CTC, koji se bave centralizovanim radom glavnog i pomoćna oprema kotlovski blokovi. Struktura blok-prodavnice omogućava očuvanje glavnih i pomoćnih radnji koje se nalaze u strukturi trgovine, na primjer, pogona goriva i transporta (TTTS), kemijske itd.

Svi tipovi organizacione i proizvodne strukture obezbeđuju sprovođenje upravljanja proizvodnjom na osnovu jedinstva komandovanja. U svakoj TE postoji administrativno, ekonomsko, proizvodno i tehničko-operativno dispečersko odjeljenje.

Administrativno-ekonomski rukovodilac TE je direktor, tehnički rukovodilac je glavni inženjer. Operativnu i dispečersku kontrolu vrši dežurni inženjer elektrane. Operativno je podređen dežurnom dispečeru EPS-a.

Naziv i količina strukturne podjele, a potreba za uvođenjem posebnih radnih mjesta utvrđuje se u zavisnosti od standardnog broja industrijskog i proizvodnog osoblja elektrane.

Navedene tehnološke i organizacione i ekonomske karakteristike proizvodnje električne energije utiču na sadržaj i zadatke upravljanja djelatnošću energetska preduzeća i udruženja.

Glavni zahtjev za elektroprivredu je pouzdano i neprekidno napajanje potrošača, koje pokriva potreban raspored opterećenja. Ovaj zahtjev se pretvara u specifične indikatore koji ocjenjuju učešće elektrana i mrežnih preduzeća u realizaciji proizvodnog programa energetskih udruženja.

Za elektranu je postavljena spremnost za nošenje tereta, što je određeno rasporedom otpreme. Za mrežna preduzeća utvrđuje se raspored popravki opreme i objekata. Planom su utvrđeni i drugi tehničko-ekonomski pokazatelji: specifična potrošnja goriva u elektranama, smanjenje gubitaka energije u mrežama i finansijski pokazatelji. kako god proizvodni program energetska preduzeća ne mogu biti rigidno određena obimom proizvodnje ili snabdevanja električna energija i toplinu. To je nepraktično zbog izuzetne dinamike potrošnje energije i, shodno tome, proizvodnje energije.

Međutim, obim proizvodnje energije je važan proračunski pokazatelj koji određuje nivo mnogih drugih indikatora (na primjer, troškova) i rezultata ekonomske aktivnosti.

Sadržaj teški metali(HM) u tlima zavisi, kako su utvrdili mnogi istraživači, od sastava inicijalnog stijene, čija je značajna raznolikost povezana sa kompleksom geološka istorija razvoj teritorija. Hemijski sastav stijena koje formiraju tlo, predstavljen produktima trošenja stijena, unaprijed je određen hemijski sastav izvornih stijena i ovisi o uvjetima hipergenske transformacije.

AT poslednjih decenija u procesima migracije HM u prirodno okruženje intenzivno uključen antropogena aktivnostčovječanstvo.

Jedna od najvažnijih grupa toksikanata koji zagađuju tlo su teški metali. To uključuje metale gustoće veće od 8 hiljada kg / m 3 (osim plemenitih i rijetkih): Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Hg, Co, Sb, Sn, Be. U primijenjenim radovima, Pt, Ag, W, Fe i Mn se često dodaju na listu teških metala. gotovo svi teški metali su toksični. Antropogena disperzija ove grupe zagađivača (uključujući i u obliku soli) u biosferi dovodi do trovanja ili opasnosti od trovanja živih.

Svrstavanje teških metala koji ulaze u tlo iz emisija, otpada, otpada, u klase opasnosti (prema GOST 17.4.1.02-83. Zaštita prirode. Tla) prikazano je u tabeli. jedan.

Tabela 1. Klasifikacija hemikalija po klasama opasnosti

Bakar- jedan je od najvažnijih nezamjenjivih elemenata potrebnih živim organizmima. U biljkama je aktivno uključen u procese fotosinteze, disanja, obnavljanja i fiksacije dušika. Bakar je dio niza enzima oksidaze - citokrom oksidaze, ceruloplazmina, superoksid dismutaze, urat oksidaze i drugih, te je uključen u biohemijski procesi kao sastavni dio enzima koji provode reakcije oksidacije supstrata s molekularnim kisikom.

Clark unutra zemljine kore 47 mg/kg. Hemijski, bakar je neaktivan metal. Osnovni faktor koji utječe na vrijednost sadržaja Cu je njegova koncentracija u stijenama koje formiraju tlo. Od magmatskih stijena, najveću količinu elementa akumuliraju glavne stijene - bazalti (100-140 mg/kg) i andeziti (20-30 mg/kg). Pokrivne i lesolike ilovače (20-40 mg/kg) manje su bogate bakrom. Njegov najmanji sadržaj zabilježen je u pješčanicima, krečnjacima i granitima (5-15 mg/kg). Koncentracija metala u glinama evropskog dijela Rusije dostiže 25 mg/kg, u lesolikim ilovačama – 18 mg/kg. Pješčane i pješčane stene koje formiraju tlo na Altajskim planinama akumuliraju u prosjeku 31 mg/kg bakra, južno Zapadni Sibir– 19 mg/kg.

U tlima je bakar slabo migratorni element, iako je sadržaj mobilnog oblika prilično visok. Količina mobilnog bakra zavisi od mnogih faktora: hemijskih i mineraloški sastav matične stijene, pH otopine tla, sadržaj organske tvari itd. Najveća količina bakra u tlu je povezana sa oksidima željeza, manganom, željezom i aluminijevim hidroksidima, a posebno sa vermikulit montmorilonitom. Huminske i fulvo kiseline su u stanju da formiraju stabilne komplekse sa bakrom. Pri pH 7-8, rastvorljivost bakra je najniža.

MPC za bakar u Rusiji je 55 mg/kg, APC za peskovita i peskovita ilovasta tla je 33 mg/kg.

Podaci o toksičnosti elementa za biljke su oskudni. Trenutno je glavni problem nedostatak bakra u zemljištu ili njegova neravnoteža sa kobaltom. Glavni znakovi nedostatka bakra za biljke su usporavanje, a zatim i prestanak formiranja reproduktivnih organa, pojava sitnog zrna, praznog klasja i smanjenje otpornosti na štetne faktore okoline. Na njegov nedostatak najosjetljiviji su pšenica, zob, ječam, lucerna, crvena cvekla, luk i suncokret.

ManganŠiroko je rasprostranjen u zemljištu, ali se tamo nalazi u manjim količinama u odnosu na željezo. Mangan se u zemljištu nalazi u nekoliko oblika. Jedini oblici dostupni biljkama su izmjenjivi i u vodi topivi oblici mangana. Dostupnost mangana u tlu opada sa povećanjem pH (sa smanjenjem kiselosti tla). Međutim, rijetko se tla iscrpljuju ispiranjem do te mjere da nema dovoljno dostupnog mangana za ishranu biljaka.

U zavisnosti od vrste zemljišta, sadržaj mangana varira: kestenova zemlja 15,5 ± 2,0 mg/kg, sivozemno zemljište 22,0 ± 1,8 mg/kg, livadsko zemljište 6,1 ± 0,6 mg/kg, žuto zemljano zemljište 4,7 ± 3,8 mg/kg , pješčana 6,8 ± 0,7 mg/kg.

Jedinjenja mangana su jaki oksidanti. Maksimalna dozvoljena koncentracija za tlo černozema je
1500 mg/kg tla.

Sadržaj mangana u biljnoj hrani koja se uzgaja na livadskim, žutozemnim i pjeskovitim zemljištima korelira sa njegovim sadržajem u ovim zemljištima. Količina mangana u dnevnoj ishrani u ovim geohemijskim provincijama je više od 2 puta manja dnevne potrebe ljudski i prehrambeni obrok ljudi koji žive u zonama kestena i sierozema.



Teški metali u zemljištu

AT novije vrijeme u vezi sa brzim razvojem industrije, dolazi do značajnog povećanja nivoa teških metala u životnoj sredini. Izraz "teški metali" primjenjuje se na metale bilo čija je gustina veća od 5 g/cm 3 ili sa atomski broj više od 20. Mada, postoji i druga tačka gledišta, prema kojoj teški metali uključuju više od 40 hemijski elementi sa atomskim masama većim od 50 at. jedinice Među hemijskim elementima, teški metali su najotrovniji i drugi po stepenu opasnosti nakon pesticida. Istovremeno, sljedeći hemijski elementi su toksični: Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Te, Rb, Ag, Cd, Au, Hg, Pb, Sb, Bi, Pt.

Fitotoksičnost teških metala ovisi o njihovoj hemijska svojstva: valencija, jonski radijus i sposobnost formiranja kompleksa. U većini slučajeva, prema stepenu toksičnosti, elementi su raspoređeni u slijedu: Cu> Ni> Cd> Zn> Pb> Hg> Fe> Mo> Mn. Međutim, ovaj niz se može donekle promijeniti zbog nejednakog taloženja elemenata u tlu i prelaska u stanje nedostupno biljkama, uvjetima uzgoja i fiziološkim i genetskim karakteristikama samih biljaka. Transformacija i migracija teških metala odvija se direktnim i indirektan uticaj reakcije formiranja kompleksa. Prilikom procjene zagađenja okruženje potrebno je uzeti u obzir svojstva tla i prije svega granulometrijski sastav, sadržaj humusa i puferiranje. Kapacitet pufera podrazumijeva se kao sposobnost tla da održava koncentraciju metala u otopini tla na konstantnom nivou.

U zemljištu teški metali su prisutni u dvije faze - čvrstoj i u zemljišnom rastvoru. Oblik postojanja metala određen je reakcijom okoline, hemijskom i sastav materijala zemljišni rastvor i, pre svega, sadržaj organske materije. Elementi - kompleksanti koji zagađuju tlo koncentrirani su uglavnom u njegovom gornjem sloju od 10 cm. Međutim, kada se tlo s niskim puferom zakiseli, značajan dio metala iz stanja apsorbiranog razmjenom prelazi u otopinu tla. Jaka migraciona sposobnost kisela sredina poseduju kadmijum, bakar, nikl, kobalt. Smanjenje pH za 1,8-2 jedinice dovodi do povećanja pokretljivosti cinka za 3,8-5,4, kadmijuma - za 4-8, bakra - za 2-3 puta. .

Tabela 1 MPC (MAC) standardi, pozadinske koncentracije hemijskih elemenata u zemljištu (mg/kg)

	Klasa opasnosti		AEC prema grupama tla
	Može se ekstrahirati amonijum acetatnim puferom (rN=4,8)	Sandy, sandy	ilovasti, glinoviti
pH xl< 5,5	pH xl > 5,5

Stoga, kada uđu u tlo, teški metali brzo stupaju u interakciju s organskim ligandima i formiraju kompleksna jedinjenja. Dakle, pri niskim koncentracijama u tlu (20-30 mg/kg) oko 30% olova je u obliku kompleksa sa organskim materijama. Udio kompleksnih spojeva olova raste sa njegovom koncentracijom do 400 mg/g, a zatim opada. Metali se također sorbiraju (razmjenjuju ili ne razmjenjuju) taloženjem hidroksida gvožđa i mangana, minerala gline i organske materije tla. Metali dostupni biljkama i sposobni za ispiranje nalaze se u otopini tla u obliku slobodnih jona, kompleksa i kelata.

Upijanje HM u tlo više zavisi od reakcije medija i od toga koji anioni prevladavaju u rastvoru zemljišta. U kiseloj sredini bakar, olovo i cink se više apsorbuju, a u alkalnoj sredini kadmijum i kobalt se intenzivno apsorbuju. Bakar se prvenstveno vezuje za organske ligande i hidrokside gvožđa.

Tabela 2 Pokretljivost elemenata u tragovima u različitim tlima u zavisnosti od pH rastvora zemljišta

Tlo-klimatski faktori često određuju smjer i brzinu migracije i transformacije HM u tlu. Dakle, uslovi tla i vodni režimišumsko-stepska zona doprinosi intenzivnoj vertikalnoj migraciji HM duž profila tla, uključujući mogući prijenos metala sa protokom vode duž pukotina, korijenskih prolaza itd. .

Nikl (Ni) - element grupe VIII periodični sistem With atomska masa 58.71. Nikl, zajedno sa Mn, Fe, Co i Cu, spada u takozvane prelazne metale, čiji su spojevi visoko biološki aktivni. Zbog posebnosti strukture elektronskih orbitala, gore navedeni metali, uključujući nikal, imaju dobro izraženu sposobnost formiranja kompleksa. Nikl je u stanju da formira stabilne komplekse sa, na primer, cisteinom i citratom, kao i sa mnogim organskim i neorganskim ligandima. Geohemijski sastav matičnih stijena u velikoj mjeri određuje sadržaj nikla u tlu. Najveći broj Nikl se nalazi u zemljištima formiranim od osnovnih i ultrabazičnih stijena. Prema nekim autorima, granice viška i toksični nivoi Nikal za većinu vrsta varira od 10 do 100 mg/kg. Glavna masa nikla je nepomično fiksirana u tlu, a vrlo slaba migracija u koloidnom stanju iu sastavu mehaničkih suspenzija ne utiče na njihovu distribuciju duž vertikalnog profila i prilično je ujednačena.

Olovo (Pb). Hemija olova u tlu određena je delikatnom ravnotežom suprotno usmjerenih procesa: sorpcija-desorpcija, otapanje-prelazak u čvrsto stanje. Olovo ispušteno u tlo sa emisijama uključeno je u ciklus fizičkih, hemijskih i fizičko-hemijskih transformacija. U početku dominiraju procesi mehaničkog pomaka (čestice olova se kreću duž površine i u tlu duž pukotina) i konvektivne difuzije. Zatim, kako se jedinjenja olova u čvrstoj fazi rastvaraju, u igru ​​stupaju složeniji fizičko-hemijski procesi (posebno, procesi jonske difuzije), praćeni transformacijom jedinjenja olova koja dolaze s prašinom.

Utvrđeno je da olovo migrira i vertikalno i horizontalno, pri čemu drugi proces prevladava nad prvim. Tokom 3 godine osmatranja na livadi, olovna prašina koja se nalazi lokalno na površini tla pomjerila se u horizontalnom smjeru za 25-35 cm, dok je dubina prodiranja u debljinu tla iznosila 10-15 cm. Važna uloga igra u migraciji olova biološki faktori: korijenje biljaka apsorbira ione metala; tokom vegetacije kreću se u debljini tla; Kako biljke umiru i raspadaju, olovo se oslobađa u okolnu masu tla.

Poznato je da tlo ima sposobnost da veže (sorbira) tehnogeno olovo koje je u njega ušlo. Vjeruje se da sorpcija uključuje nekoliko procesa: potpunu razmjenu sa katjonima apsorpcionog kompleksa tla (nespecifična adsorpcija) i niz reakcija kompleksiranja olova sa donorima komponenti tla (specifična adsorpcija). U tlu se olovo povezuje uglavnom sa organskom materijom, kao i sa mineralima gline, oksidima mangana, gvožđem i aluminijum hidroksidima. Vezivanjem olova, humus sprečava njegovu migraciju u susedne sredine i ograničava ulazak u biljke. Od minerala gline, ilite karakterizira sklonost ka sorpciji olova. Povećanje pH u tlu pri vapnenju dovodi do još većeg vezivanja olova u tlu zbog stvaranja teško topljivih spojeva (hidroksidi, karbonati itd.).

Olovo, koje je u tlu prisutno u pokretnim oblicima, s vremenom se fiksira komponentama tla i postaje nedostupno biljkama. Prema domaćim istraživačima, olovo je najjače fiksirano u černozemima i tresetno-muljnim tlima.

Kadmij (Cd) Osobina kadmijuma po kojoj se razlikuje od ostalih HM je da je prisutan u zemljišnoj otopini uglavnom u obliku kationa (Cd 2+), iako u tlu sa neutralnom reakcijom okoline može formirati teško rastvorljiv kompleksi sa sulfatima, fosfatima ili hidroksidima.

Prema dostupnim podacima, koncentracija kadmija u zemljišnim otopinama pozadinskog tla kreće se od 0,2 do 6 µg/l. U centrima zagađenja tla povećava se na 300-400 µg/l. .

Poznato je da je kadmijum u zemljištu veoma pokretljiv; mogu useliti velike količine iz čvrste faze u tečnu fazu i obrnuto (što otežava predviđanje njenog ulaska u biljku). Mehanizmi koji reguliraju koncentraciju kadmijuma u zemljišnoj otopini određeni su procesima sorpcije (pod sorpcijom podrazumijevamo adsorpciju, taloženje i formiranje kompleksa). Kadmijum se apsorbuje u tlo u manjim količinama od ostalih HM. Za karakterizaciju pokretljivosti teških metala u tlu koristi se omjer koncentracija metala u čvrstoj fazi prema onoj u ravnotežnom rastvoru. Visoke vrijednosti Ovaj omjer ukazuje da se HM zadržavaju u čvrstoj fazi zbog reakcije sorpcije, nizak - zbog činjenice da su metali u otopini, odakle mogu migrirati u druge medije ili stupiti u različite reakcije (geohemijske ili biološke). Poznato je da je vodeći proces u vezivanju kadmijuma adsorpcija glinama. Istraživanja posljednjih godina takođe pokazao važnu ulogu u ovom procesu hidroksilne grupe, oksidi željeza i organske tvari. Pri niskom nivou zagađenja i neutralnoj reakciji medijuma, kadmij se adsorbuje uglavnom oksidima gvožđa. A u kiseloj sredini (pH = 5), organska tvar počinje djelovati kao moćan adsorbens. Na nižem pH (pH=4), funkcije adsorpcije idu gotovo isključivo na organska materija. Mineralne komponente u ovim procesima prestaju da igraju bilo kakvu ulogu.

Poznato je da se kadmijum ne samo sorbuje na površini tla, već se i fiksira usled padavina, koagulacije i interpaketne apsorpcije minerala gline. Difundira u čestice tla kroz mikropore i na druge načine.

Kadmijum se fiksira u zemljištu na različite načine drugačiji tip. Do sada se malo zna o kompetitivnim odnosima kadmijuma sa drugim metalima u procesima sorpcije u kompleksu koji apsorbuje tlo. Prema stručnim istraživanjima Technical University Kopenhagen (Danska), u prisustvu nikla, kobalta i cinka, apsorpcija kadmijuma u zemljištu je potisnuta. Druge studije su pokazale da se procesi sorpcije kadmijuma propadanjem tla u prisustvu hloridnih jona. Zasićenost tla ionima Ca 2+ dovela je do povećanja sorpcionog kapaciteta kadmijuma. Mnoge veze kadmijuma s komponentama tla pokazuju se krhkim; pod određenim uvjetima (na primjer, kisela reakcija okoline), oslobađa se i vraća se u otopinu.

Otkriva se uloga mikroorganizama u procesu rastvaranja kadmija i njegovog prijelaza u mobilno stanje. Kao rezultat njihove vitalne aktivnosti nastaju ili vodotopivi metalni kompleksi ili se stvaraju fizičko-hemijski uslovi koji pogoduju prelasku kadmijuma iz čvrste faze u tečnu.

Procesi koji se dešavaju sa kadmijumom u zemljištu (sorpcija-desorpcija, prelazak u rastvor itd.) su međusobno povezani i ovisni, protok ovog metala u biljke zavisi od njihovog smera, intenziteta i dubine. Poznato je da vrijednost sorpcije kadmijuma tlom ovisi o vrijednosti pH: što je pH tla veći, ono više apsorbira kadmij. Tako se, prema dostupnim podacima, u rasponu pH od 4 do 7,7, s povećanjem pH po jedinici, sorpcijski kapacitet tla u odnosu na kadmij povećava približno tri puta.

Cink (Zn). Nedostatak cinka može se manifestirati kako na kiselim, jako podzoliziranim lakim tlima, tako i na karbonatnim, siromašnim cinkom i visoko humusnim tlima. Pojačavaju manifestaciju nedostatka cinka visoke doze fosfatna đubriva i snažno zaoravanje podzemlja do obradivog horizonta.

Najveći ukupni sadržaj cinka u zemljištima tundre (53-76 mg/kg) i černozema (24-90 mg/kg), a najmanji u busensko-podzolskim zemljištima (20-67 mg/kg). Nedostatak cinka najčešće se manifestuje na neutralnim i slabo alkalnim krečnjačkim zemljištima. U kiselim tlima cink je pokretljiviji i dostupniji biljkama.

Cink je prisutan u tlu u jonskom obliku, gdje se adsorbira mehanizmom kationske izmjene u kiseloj ili kao rezultat hemisorpcije u alkalnoj sredini. Zn 2+ jon je najmobilniji. Na pokretljivost cinka u zemljištu najviše utiču pH vrednost i sadržaj glinenih minerala. Na pH<6 подвижность Zn 2+ возрастает, что приводит к его выщелачиванию. Попадая в межпакетные пространства кристаллической решетки монтмориллонита, ионы цинка теряют свою подвижность. Кроме того, цинк образует устойчивые формы с органическим веществом почвы, поэтому он накапливается в основном в горизонтах почв с высоким содержанием гумуса и в торфе .

PAGE_BREAK-- teški metali, koji karakterizira široku grupu zagađivača, nedavno je postao široko rasprostranjen. U raznim naučnim i primenjenim radovima, autori na različite načine tumače značenje ovog pojma. U tom smislu, broj elemenata koji se pripisuju grupi teških metala varira u širokom rasponu. Kao kriterijumi za članstvo koriste se brojne karakteristike: atomska masa, gustina, toksičnost, obilje u prirodnom okruženju, stepen uključenosti u prirodne i tehnogene cikluse. U nekim slučajevima, definicija teških metala uključuje elemente koji su krti (na primjer, bizmut) ili metaloide (na primjer, arsen).

U radovima posvećenim problemima zagađenja životne sredine i monitoringu životne sredine, do danas, do teški metali uključuje više od 40 metala periodnog sistema D.I. Mendeljejev sa atomskom masom većom od 50 atomskih jedinica: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi itd. Istovremeno, sljedeća stanja igraju važnu ulogu u kategorizaciji teških metala: njihova visoka toksičnost za žive organizme u relativno niskim koncentracijama, kao i njihova sposobnost bioakumulacije i biomagnifikacije. Gotovo svi metali koji potpadaju pod ovu definiciju (s izuzetkom olova, žive, kadmijuma i bizmuta, čija biološka uloga trenutno nije jasna) aktivno su uključeni u biološke procese i dio su mnogih enzima. Prema klasifikaciji N. Reimersa, metale sa gustinom većom od 8 g/cm3 treba smatrati teškim. Dakle, teški metali su Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

Formalno definisano teški metali odgovara velikom broju elemenata. Međutim, prema istraživačima uključenim u praktične aktivnosti vezane za organizaciju posmatranja stanja i zagađenja životne sredine, jedinjenja ovih elemenata daleko su od ekvivalenta zagađivačima. Zbog toga u mnogim radovima dolazi do sužavanja obima grupe teških metala, u skladu sa kriterijumima prioriteta, zbog smera i specifičnosti rada. Dakle, u već klasičnim radovima Yu.A. Izrael na listi hemikalija koje će se odrediti u prirodnim medijima na pozadinskim stanicama u rezervatima biosfere, u odjeljku teški metali imenovani Pb, Hg, Cd, As. S druge strane, prema odluci Radne grupe za emisije teških metala, koja djeluje pod okriljem Ekonomske komisije Ujedinjenih naroda za Evropu i prikuplja i analizira informacije o emisijama zagađujućih materija u evropskim zemljama, samo Zn, As, Se i Sb bili dodijeljeni teški metali. Prema definiciji N. Reimersa, plemeniti i rijetki metali se izdvajaju od teških metala, odnosno ostaju samo Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. U primijenjenom radu najčešće se dodaju teški metali Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.

Metalni joni su nezamjenjivi sastojci prirodnih vodnih tijela. Ovisno o uvjetima okoline (pH, redoks potencijal, prisustvo liganada), oni postoje u različitim stupnjevima oksidacije i dio su raznih anorganskih i organometalnih jedinjenja, koja mogu biti istinski otopljena, koloidno dispergirana ili dio mineralne i organske suspenzije.

Istinski otopljeni oblici metala su pak vrlo raznoliki, što je povezano s procesima hidrolize, hidrolitičke polimerizacije (formiranje polinuklearnih hidrokso kompleksa) i kompleksiranja s različitim ligandima. Shodno tome, i katalitička svojstva metala i dostupnost za vodene mikroorganizme zavise od oblika njihovog postojanja u vodenom ekosistemu.

Mnogi metali formiraju prilično jake komplekse sa organskim; ovi kompleksi su jedan od najvažnijih oblika migracije elemenata u prirodnim vodama. Većina organskih kompleksa nastaje kelatnim ciklusom i stabilna je. Kompleksi koje formiraju kiseline u tlu sa solima gvožđa, aluminijuma, titana, uranijuma, vanadijuma, bakra, molibdena i drugih teških metala relativno su dobro rastvorljivi u neutralnim, slabo kiselim i slabo alkalnim sredinama. Stoga su organometalni kompleksi sposobni migrirati u prirodnim vodama na vrlo značajnim udaljenostima. To je posebno važno za niskomineralizirane i prije svega površinske vode u kojima je nemoguće formiranje drugih kompleksa.

Za razumijevanje faktora koji regulišu koncentraciju metala u prirodnim vodama, njihovu hemijsku reaktivnost, bioraspoloživost i toksičnost, potrebno je poznavati ne samo ukupan sadržaj, već i udio slobodnih i vezanih oblika metala.

Prijelaz metala u vodenom mediju u oblik metalnog kompleksa ima tri posljedice:

1. Može doći do povećanja ukupne koncentracije metalnih jona zbog njihovog prelaska u rastvor iz donjih sedimenata;

2. Permeabilnost membrane kompleksnih jona može se značajno razlikovati od permeabilnosti hidratisanih jona;

3. Toksičnost metala kao rezultat kompleksiranja može se jako promijeniti.

Dakle, helatni oblici Cu, Cd, Hg manje toksični od slobodnih jona. Za razumijevanje faktora koji regulišu koncentraciju metala u prirodnim vodama, njihovu hemijsku reaktivnost, bioraspoloživost i toksičnost, potrebno je poznavati ne samo ukupan sadržaj, već i udio vezanih i slobodnih oblika.

Izvori zagađivanja vode teškim metalima su otpadne vode iz pogona za pocinčavanje, rudarstva, crne i obojene metalurgije i mašinogradnje. Teški metali se nalaze u đubrivima i pesticidima i mogu ući u vodena tijela zajedno sa oticajem sa poljoprivrednog zemljišta.

Povećanje koncentracije teških metala u prirodnim vodama često je povezano s drugim vrstama zagađenja, kao što je acidifikacija. Taloženje kiselih precipitacija doprinosi smanjenju pH vrijednosti i prelasku metala iz stanja adsorbiranog na mineralnim i organskim tvarima u slobodno stanje.

Prije svega, interesantni su oni metali koji najviše zagađuju atmosferu zbog svoje upotrebe u značajnim količinama u proizvodnim aktivnostima i kao rezultat akumulacije u vanjskoj sredini predstavljaju ozbiljnu opasnost po svojoj biološkoj aktivnosti i toksičnim svojstvima. . To uključuje olovo, živu, kadmijum, cink, bizmut, kobalt, nikl, bakar, kalaj, antimon, vanadijum, mangan, hrom, molibden i arsen.
Biogeokemijska svojstva teških metala

H - visoka, Y - umjerena, H - niska

Vanadijum.

Vanadijum je pretežno u dispergovanom stanju i nalazi se u željeznim rudama, nafti, asfaltu, bitumenu, uljnim škriljcima, uglju itd. Jedan od glavnih izvora zagađivanja vanadijumom prirodnih voda je nafta i njeni proizvodi.

Javlja se u prirodnim vodama u vrlo niskim koncentracijama: u riječnoj vodi 0,2 - 4,5 µg/dm3, u morskoj vodi - u prosjeku 2 µg/dm3

U vodi formira stabilne anjonske komplekse (V4O12)4- i (V10O26)6-. U migraciji vanadijuma bitna je uloga njegovih otopljenih kompleksnih spojeva s organskim tvarima, posebno s huminskim kiselinama.

Povišene koncentracije vanadijuma su štetne za ljudsko zdravlje. MPCv vanadijuma je 0,1 mg/dm3 (granični pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksikološki), MPCvr je 0,001 mg/dm3.

Prirodni izvori bizmuta koji ulazi u prirodne vode su procesi ispiranja minerala koji sadrže bizmut. Izvor ulaska u prirodne vode mogu biti i otpadne vode iz farmaceutske i parfemske industrije, nekih preduzeća staklarske industrije.

Nalazi se u nezagađenim površinskim vodama u submikrogramskim koncentracijama. Najveća koncentracija je utvrđena u podzemnim vodama i iznosi 20 µg/dm3, u morskim vodama - 0,02 µg/dm3 MPCv je 0,1 mg/dm3

Glavni izvori jedinjenja željeza u površinskim vodama su procesi hemijskog trošenja stijena, praćeni njihovim mehaničkim uništavanjem i rastvaranjem. U procesu interakcije sa mineralnim i organskim supstancama sadržanim u prirodnim vodama nastaje složeni kompleks jedinjenja željeza, koja se nalaze u vodi u otopljenom, koloidnom i suspendiranom stanju. Značajne količine gvožđa dolaze sa podzemnim oticanjem i otpadnim vodama iz preduzeća metalurške, metaloprerađivačke, tekstilne industrije, industrije boja i lakova i sa poljoprivrednim otpadnim vodama.

Fazne ravnoteže zavise od hemijskog sastava vode, pH, Eh i, donekle, temperature. U rutinskoj analizi ponderisani oblik emituju čestice veličine veće od 0,45 mikrona. To su pretežno minerali koji sadrže željezo, hidrat željeznog oksida i jedinjenja željeza adsorbirana na suspenzijama. Istinski rastvoreni i koloidni oblik se obično razmatraju zajedno. Otopljeno gvožđe predstavljena jedinjenjima u jonskom obliku, u obliku hidroksokopleksa i kompleksa sa otopljenim neorganskim i organskim supstancama prirodnih voda. U jonskom obliku uglavnom migrira Fe(II), a Fe(III) u odsustvu kompleksirajućih supstanci ne može biti u značajnoj količini u otopljenom stanju.

Gvožđe se uglavnom nalazi u vodama sa niskim Eh vrijednostima.

Kao rezultat hemijske i biohemijske (uz učešće željeznih bakterija) oksidacije, Fe(II) prelazi u Fe(III), koji se hidrolizom taloži u obliku Fe(OH)3. I Fe(II) i Fe(III) imaju tendenciju da formiraju hidrokso komplekse ovog tipa +, 4+, +, 3+, - i drugi koji koegzistiraju u rastvoru pri različitim koncentracijama u zavisnosti od pH i generalno određuju stanje gvožđe-hidroksil sistema. Glavni oblik pojave Fe(III) u površinskim vodama su njegovi kompleksni spojevi s otopljenim neorganskim i organskim jedinjenjima, uglavnom humusnim tvarima. Pri pH = 8,0 glavni oblik je Fe(OH)3. Koloidni oblik gvožđa je najmanje proučavan, to je hidrat gvožđa oksid Fe(OH)3 i kompleksi sa organskim supstancama.

Sadržaj željeza u površinskim vodama kopna je desetine miligrama, u blizini močvara - nekoliko miligrama. Povećan sadržaj željeza uočen je u močvarnim vodama, u kojima se nalazi u obliku kompleksa sa solima huminskih kiselina - humatima. Najveće koncentracije željeza (do nekoliko desetina i stotina miligrama po 1 dm3) uočene su u podzemnim vodama sa niskim pH vrijednostima.

Kao biološki aktivan element, željezo u određenoj mjeri utiče na intenzitet razvoja fitoplanktona i kvalitativni sastav mikroflore u rezervoaru.

Koncentracije gvožđa su podložne izrazitim sezonskim fluktuacijama. Obično, u akumulacijama sa visokom biološkom produktivnošću, u periodu ljetne i zimske stagnacije, primjetno je povećanje koncentracije željeza u donjim slojevima vode. Jesenje-proljetno miješanje vodenih masa (homotermija) praćeno je oksidacijom Fe(II) u Fe(III) i taloženjem potonjeg u obliku Fe(OH)3.

U prirodne vode ulazi prilikom ispiranja tla, polimetalnih i bakrenih ruda, kao rezultat razgradnje vodenih organizama koji su sposobni da ga akumuliraju. Jedinjenja kadmijuma se u površinske vode unose otpadnim vodama iz olovno-cinkanih fabrika, prerađivača rude, brojnih hemijskih preduzeća (proizvodnja sumporne kiseline), galvanske proizvodnje, a takođe i sa rudničkim vodama. Do smanjenja koncentracije otopljenih spojeva kadmija dolazi zbog procesa sorpcije, taloženja kadmijum hidroksida i karbonata i njihove potrošnje vodenim organizmima.

Otopljeni oblici kadmijuma u prirodnim vodama su uglavnom mineralni i organo-mineralni kompleksi. Glavni suspendovani oblik kadmijuma su njegova adsorbovana jedinjenja. Značajan dio kadmijuma može migrirati unutar ćelija vodenih organizama.

U nezagađenim i slabo zagađenim riječnim vodama kadmij se nalazi u submikrogramskim koncentracijama, a u zagađenim i otpadnim vodama koncentracija kadmijuma može doseći desetine mikrograma po 1 dm3.

Jedinjenja kadmija igraju važnu ulogu u životu životinja i ljudi. Toksičan je u visokim koncentracijama, posebno u kombinaciji s drugim toksičnim tvarima.

MPCv je 0,001 mg/dm3, MPCvr je 0,0005 mg/dm3 (ograničavajući znak štetnosti je toksikološki).

Jedinjenja kobalta ulaze u prirodne vode kao rezultat njihovog ispiranja iz bakarnog pirita i drugih ruda, iz tla tokom razgradnje organizama i biljaka, kao i sa otpadnim vodama iz metalurških, metaloprerađivačkih i hemijskih postrojenja. Neke količine kobalta potiču iz tla kao rezultat razgradnje biljnih i životinjskih organizama.

Jedinjenja kobalta u prirodnim vodama su u otopljenom i suspendiranom stanju, čiji je kvantitativni odnos određen hemijskim sastavom vode, temperaturom i pH vrijednostima. Otopljeni oblici su uglavnom predstavljeni kompleksnim jedinjenjima, uklj. sa organskom materijom u prirodnim vodama. Dvovalentna jedinjenja kobalta najkarakterističnija su za površinske vode. U prisustvu oksidatora, trovalentni kobalt može postojati u značajnim koncentracijama.

Kobalt je jedan od biološki aktivnih elemenata i uvijek se nalazi u tijelu životinja i biljaka. Nedovoljan sadržaj kobalta u biljkama povezan je s njegovim nedovoljnim sadržajem u tlu, što doprinosi razvoju anemije kod životinja (tajga-šumska nečernozemska zona). Kao dio vitamina B12, kobalt vrlo aktivno djeluje na unos dušičnih tvari, povećanje sadržaja hlorofila i askorbinske kiseline, aktivira biosintezu i povećava sadržaj proteinskog dušika u biljkama. Međutim, povišene koncentracije jedinjenja kobalta su toksične.

U nezagađenim i slabo zagađenim riječnim vodama, njegov sadržaj varira od desetinki do hiljaditih dijela miligrama po 1 dm3, prosječan sadržaj u morskoj vodi je 0,5 μg/dm3. MPCv je 0,1 mg/dm3, MPCv je 0,01 mg/dm3.

Mangan

Mangan ulazi u površinske vode kao rezultat ispiranja feromanganskih ruda i drugih minerala koji sadrže mangan (pirolusit, psilomelan, braunit, manganit, crni oker). Značajne količine mangana nastaju razgradnjom vodenih životinja i biljnih organizama, posebno plavo-zelenih, dijatomeja i viših vodenih biljaka. Jedinjenja mangana se ispuštaju u rezervoare sa otpadnim vodama iz postrojenja za preradu mangana, metalurških postrojenja, preduzeća hemijske industrije i rudničke vode.

Smanjenje koncentracije jona mangana u prirodnim vodama nastaje kao rezultat oksidacije Mn(II) u MnO2 i druge visokovalentne okside koji se talože. Glavni parametri koji određuju reakciju oksidacije su koncentracija otopljenog kisika, pH vrijednost i temperatura. Koncentracija otopljenih spojeva mangana se smanjuje zbog njihovog korištenja algama.

Glavni oblik migracije jedinjenja mangana u površinskim vodama su suspenzije, čiji je sastav određen sastavom stijena koje dreniraju vode, kao i koloidnim hidroksidom teških metala i sorbiranim jedinjenjima mangana. Od suštinskog značaja u migraciji mangana u rastvorenim i koloidnim oblicima su organske supstance i procesi kompleksnog formiranja mangana sa neorganskim i organskim ligandima. Mn(II) formira rastvorljive komplekse sa bikarbonatima i sulfatima. Kompleksi mangana sa hloridnim jonom su rijetki. Kompleksna jedinjenja Mn(II) sa organskim supstancama su obično manje stabilna nego sa drugim prelaznim metalima. To uključuje spojeve s aminima, organskim kiselinama, aminokiselinama i huminskim tvarima. Mn(III) u visokim koncentracijama može biti u otopljenom stanju samo u prisustvu jakih kompleksnih agenasa; Mn(YII) se ne pojavljuje u prirodnim vodama.

U riječnim vodama sadržaj mangana se obično kreće od 1 do 160 µg/dm3, prosječan sadržaj u morskim vodama je 2 µg/dm3, u podzemnim vodama - n.102 - n.103 µg/dm3.

Koncentracija mangana u površinskim vodama podložna je sezonskim fluktuacijama.

Faktori koji određuju promjene u koncentracijama mangana su odnos površinskog i podzemnog oticanja, intenzitet njegove potrošnje tokom fotosinteze, razgradnja fitoplanktona, mikroorganizama i više vodene vegetacije, kao i procesi njegovog taloženja na dnu vodnih tijela.

Uloga mangana u životu viših biljaka i algi u vodnim tijelima je vrlo velika. Mangan doprinosi iskorišćavanju CO2 od strane biljaka, što povećava intenzitet fotosinteze, učestvuje u procesima redukcije nitrata i asimilacije dušika od strane biljaka. Mangan podstiče prelazak aktivnog Fe(II) u Fe(III), koji štiti ćeliju od trovanja, ubrzava rast organizama itd. Važna ekološka i fiziološka uloga mangana zahtijeva proučavanje i distribuciju mangana u prirodnim vodama.

Za vodna tijela za sanitarnu upotrebu, MPCv (prema jonu mangana) postavljena je na 0,1 mg/dm3.

Ispod su karte distribucije prosječnih koncentracija metala: mangana, bakra, nikla i olova, izgrađene prema opservacijskim podacima za 1989-1993. u 123 grada. Korištenje kasnijih podataka smatra se neprikladnim, jer su zbog smanjenja proizvodnje značajno smanjene koncentracije suspendiranih tvari, a samim tim i metala.

Utjecaj na zdravlje. Mnogi metali su sastavni dio prašine i imaju značajan utjecaj na zdravlje.

Mangan ulazi u atmosferu iz emisija iz preduzeća crne metalurgije (60% svih emisija mangana), mašinstva i obrade metala (23%), obojene metalurgije (9%), brojnih malih izvora, na primjer, iz zavarivanja.

Visoke koncentracije mangana dovode do pojave neurotoksičnih efekata, progresivnog oštećenja centralnog nervnog sistema, upale pluća.
Najveće koncentracije mangana (0,57 - 0,66 µg/m3) uočene su u velikim metalurškim centrima: u Lipecku i Čerepovcu, kao iu Magadanu. Većina gradova sa visokim koncentracijama Mn (0,23 - 0,69 µg/m3) koncentrisana je na poluostrvu Kola: Zapolarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (vidi kartu).

Za 1991 - 1994 Emisije mangana iz industrijskih izvora smanjene su za 62%, prosječne koncentracije - za 48%.

Bakar je jedan od najvažnijih elemenata u tragovima. Fiziološka aktivnost bakra povezana je uglavnom s njegovim uključivanjem u sastav aktivnih centara redoks enzima. Nedovoljan sadržaj bakra u zemljištu negativno utiče na sintezu proteina, masti i vitamina i doprinosi neplodnosti biljnih organizama. Bakar je uključen u proces fotosinteze i utiče na apsorpciju azota od strane biljaka. Istovremeno, prekomjerne koncentracije bakra štetno djeluju na biljne i životinjske organizme.

Cu(II) spojevi su najčešći u prirodnim vodama. Od jedinjenja Cu(I) najčešći su Cu2O, Cu2S i CuCl, koji su slabo rastvorljivi u vodi. U prisustvu liganada u vodenom mediju, uz ravnotežu disocijacije hidroksida, potrebno je voditi računa o stvaranju različitih kompleksnih oblika koji su u ravnoteži sa metalnim vodenim ionima.

Glavni izvor bakra koji ulazi u prirodne vode su otpadne vode iz hemijske i metalurške industrije, rudničke vode i aldehidni reagensi koji se koriste za uništavanje algi. Bakar se može formirati kao rezultat korozije bakrenih cijevi i drugih struktura koje se koriste u vodovodnim sistemima. U podzemnim vodama sadržaj bakra je rezultat interakcije vode sa stijenama koje ga sadrže (halkopirit, halkocit, kovelit, bornit, malahit, azurit, krizakola, brotantin).

Maksimalno dozvoljena koncentracija bakra u vodi akumulacija za sanitarne i domaćinske vode je 0,1 mg/dm3 (granični znak štetnosti je opšta sanitarna), u vodi akumulacija za ribarstvo - 0,001 mg/dm3.

Grad

Norilsk

Monchegorsk

Krasnouralsk

Kolchugino

Zapolarny

Emisije M (hiljadu tona/godišnje) bakarnog oksida i prosječne godišnje koncentracije q (µg/m3) bakra.

Bakar ulazi u zrak s emisijama iz metalurške industrije. U emisijama čestica, sadržan je uglavnom u obliku jedinjenja, uglavnom bakrenog oksida.

Preduzeća obojene metalurgije čine 98,7% svih antropogenih emisija ovog metala, od čega 71% vrše preduzeća koncerna Norilsk Nickel locirana u Zapoljarnom i Nikelu, Mončegorsku i Norilsku, a prenosi se oko 25% emisija bakra. vani u Revdi, Krasnouralsku, Kolchuginu i drugima.

Visoke koncentracije bakra dovode do intoksikacije, anemije i hepatitisa.

Kao što se može vidjeti iz karte, najveće koncentracije bakra zabilježene su u gradovima Lipetsk i Rudnaya Pristan. Koncentracije bakra su takođe povećane u gradovima na poluostrvu Kola, u Zapoljarnom, Mončegorsku, Nikelu, Olenegorsku, kao i u Norilsku.

Emisije bakra iz industrijskih izvora smanjene su za 34%, prosječne koncentracije - za 42%.

molibden

Jedinjenja molibdena ulaze u površinske vode kao rezultat njihovog ispiranja iz egzogenih minerala koji sadrže molibden. Molibden također ulazi u vodna tijela sa otpadnim vodama iz prerađivačkih postrojenja i preduzeća obojene metalurgije. Smanjenje koncentracije molibdenovih jedinjenja nastaje kao rezultat taloženja teško rastvorljivih jedinjenja, procesa adsorpcije mineralnim suspenzijama i potrošnje biljnih vodenih organizama.

Molibden se u površinskim vodama uglavnom nalazi u obliku MoO42-. Velika je vjerovatnoća da postoji u obliku organomineralnih kompleksa. Mogućnost određenog nakupljanja u koloidnom stanju proizlazi iz činjenice da su produkti oksidacije molibdenita rastresite fino dispergirane tvari.

U riječnim vodama molibden se nalazi u koncentracijama od 2,1 do 10,6 µg/dm3. Morska voda sadrži u prosjeku 10 µg/dm3 molibdena.

U malim količinama molibden je neophodan za normalan razvoj biljnih i životinjskih organizama. Molibden je dio enzima ksantin oksidaze. Uz nedostatak molibdena, enzim se stvara u nedovoljnim količinama, što uzrokuje negativne reakcije u tijelu. U visokim koncentracijama molibden je štetan. Sa viškom molibdena, metabolizam je poremećen.

Maksimalna dozvoljena koncentracija molibdena u vodnim tijelima za sanitarnu upotrebu je 0,25 mg/dm3.

Arsen ulazi u prirodne vode iz mineralnih izvora, područja mineralizacije arsena (arsenički pirit, realgar, orpiment), kao i iz zona oksidacije stijena polimetalnog, bakarno-kobaltnog i volframovog tipa. Određena količina arsena dolazi iz tla, kao i razgradnjom biljnih i životinjskih organizama. Potrošnja arsena od strane vodenih organizama jedan je od razloga smanjenja njegove koncentracije u vodi, što se najjasnije manifestira u periodu intenzivnog razvoja planktona.

Značajne količine arsena ulaze u vodna tijela sa otpadnim vodama iz postrojenja za preradu, otpadom od proizvodnje boja, kožara i fabrika pesticida, kao i sa poljoprivrednih površina na kojima se koriste pesticidi.

U prirodnim vodama jedinjenja arsena su u rastvorenom i suspendovanom stanju, čiji je odnos određen hemijskim sastavom vode i pH vrednostima. U otopljenom obliku, arsen se javlja u tro- i petovalentnim oblicima, uglavnom kao anjoni.

U nezagađenim riječnim vodama, arsen se obično nalazi u mikrogramskim koncentracijama. U mineralnim vodama njegova koncentracija može dostići nekoliko miligrama po 1 dm3, u morskim vodama sadrži u prosjeku 3 µg/dm3, u podzemnim vodama se javlja u koncentracijama od n.105 µg/dm3. Jedinjenja arsena u visokim koncentracijama su toksična za organizam životinja i ljudi: inhibiraju oksidativne procese, inhibiraju dotok kisika u organe i tkiva.

MPCv za arsen je 0,05 mg/dm3 (granični pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksikološki) i MPCv je 0,05 mg/dm3.

Prisustvo nikla u prirodnim vodama je zbog sastava stijena kroz koje voda prolazi: nalazi se na mjestima naslaga sulfidnih ruda bakra-nikla i ruda željezo-nikl. U vodu ulazi iz tla i iz biljnih i životinjskih organizama tokom njihovog propadanja. Kod plavo-zelenih algi utvrđen je povećan sadržaj nikla u odnosu na druge vrste algi. Jedinjenja nikla također ulaze u vodena tijela sa otpadnim vodama iz niklovanih radnji, pogona sintetičkog kaučuka i postrojenja za obogaćivanje nikla. Ogromne emisije nikla prate sagorevanje fosilnih goriva.

Njegova koncentracija može se smanjiti kao rezultat taloženja spojeva kao što su cijanidi, sulfidi, karbonati ili hidroksidi (s povećanjem pH vrijednosti), zbog njegove potrošnje u vodenim organizmima i procesa adsorpcije.

U površinskim vodama, jedinjenja nikla su u otopljenom, suspendovanom i koloidnom stanju, čiji kvantitativni odnos zavisi od sastava vode, temperature i pH vrednosti. Sorbenti spojeva nikla mogu biti željezni hidroksid, organske tvari, visoko dispergirani kalcijum karbonat, gline. Otopljeni oblici su uglavnom kompleksni joni, najčešće sa aminokiselinama, huminskim i fulvičnim kiselinama, a takođe iu obliku jakog kompleksa cijanida. Jedinjenja nikla su najzastupljenija u prirodnim vodama, u kojima je u oksidacionom stanju +2. Ni3+ jedinjenja se obično formiraju u alkalnoj sredini.

Jedinjenja nikla igraju važnu ulogu u hematopoetskim procesima, budući da su katalizatori. Njegov povećani sadržaj ima specifičan učinak na kardiovaskularni sistem. Nikl je jedan od kancerogenih elemenata. Može uzrokovati respiratorna oboljenja. Vjeruje se da su slobodni ioni nikla (Ni2+) oko 2 puta toksičniji od njegovih kompleksnih spojeva.

U nezagađenim i slabo zagađenim riječnim vodama koncentracija nikla se obično kreće od 0,8 do 10 µg/dm3; u zagađenim je nekoliko desetina mikrograma po 1 dm3. Prosječna koncentracija nikla u morskoj vodi je 2 µg/dm3, u podzemnoj vodi n.103 µg/dm3. U podzemnim vodama koje ispiraju stijene koje sadrže nikl, koncentracija nikla se ponekad povećava i do 20 mg/dm3.

Nikl ulazi u atmosferu iz preduzeća obojene metalurgije, koja čine 97% svih emisija nikla, od čega 89% dolazi iz preduzeća koncerna Norilsk Nickel koji se nalaze u Zapolarnom i Nikelu, Mončegorsku i Norilsku.

Povećan sadržaj nikla u životnoj sredini dovodi do pojave endemskih bolesti, karcinoma bronha. Jedinjenja nikla spadaju u 1. grupu kancerogena.
Mapa pokazuje nekoliko tačaka sa visokim prosječnim koncentracijama nikla na lokacijama koncerna Norilsk Nickel: Apatity, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk.

Emisije nikla iz industrijskih preduzeća smanjene su za 28%, prosječne koncentracije - za 35%.

Emisije M (hiljadu tona/godišnje) i prosječne godišnje koncentracije q (µg/m3) nikla.

U prirodne vode ulazi kao rezultat ispiranja minerala koji sadrže kalaj (kasiterit, stanin), kao i sa otpadnim vodama raznih industrija (bojenjem tkanina, sintezom organskih boja, proizvodnjom legura sa dodatkom kalaja i dr.).

Toksični učinak kalaja je mali.

Kositar se nalazi u nezagađenim površinskim vodama u submikrogramskim koncentracijama. U podzemnim vodama njegova koncentracija doseže nekoliko mikrograma po 1 dm3. MPCv je 2 mg/dm3.

Jedinjenja žive mogu dospjeti u površinske vode kao rezultat ispiranja stijena u području ležišta žive (cinober, metacinabarit, živi kamen), u procesu razgradnje vodenih organizama koji akumuliraju živu. Značajne količine ulaze u vodna tijela sa otpadnim vodama iz preduzeća koja proizvode boje, pesticide, farmaceutske proizvode i neke eksplozive. Termoelektrane na ugalj ispuštaju značajne količine živinih jedinjenja u atmosferu, koja kao rezultat vlažnih i suhih padavina ulaze u vodena tijela.

Smanjenje koncentracije otopljenih živinih jedinjenja nastaje kao rezultat njihove ekstrakcije od strane mnogih morskih i slatkovodnih organizama, koji imaju sposobnost da je akumuliraju u koncentracijama višestruko većim od sadržaja u vodi, kao i adsorpcijskim procesima suspendovanih čvrstih tvari i donji sedimenti.

U površinskim vodama jedinjenja žive su u otopljenom i suspendovanom stanju. Odnos između njih zavisi od hemijskog sastava vode i pH vrednosti. Suspendirana živa je sorbirana živina jedinjenja. Otopljeni oblici su nedisocirani molekuli, složena organska i mineralna jedinjenja. U vodi vodnih tijela, živa može biti u obliku jedinjenja metil žive.

Jedinjenja žive su veoma toksična, utiču na ljudski nervni sistem, izazivaju promene na sluznici, poremećenu motoričku funkciju i sekreciju gastrointestinalnog trakta, promene u krvi itd. su mnogo puta toksičnije od mineralnih soli žive. Jedinjenja metil žive se akumuliraju u ribama i mogu ući u ljudsko tijelo.

MPCv žive je 0,0005 mg/dm3 (granični znak štetnosti je sanitarno-toksikološki), MPCv je 0,0001 mg/dm3.

Prirodni izvori olova u površinskim vodama su procesi rastvaranja endogenih (galenit) i egzogenih (angezit, cerusit itd.) minerala. Značajno povećanje sadržaja olova u okolišu (uključujući i površinske vode) povezano je sa sagorijevanjem uglja, upotrebom tetraetil olova kao antidetonatora u motornom gorivu, sa odvođenjem u vodna tijela sa otpadnim vodama iz postrojenja za preradu rude. , neka metalurška postrojenja, hemijska industrija, rudnici itd. Značajni faktori u smanjenju koncentracije olova u vodi su njegova adsorpcija suspendovanim čvrstim materijama i taloženje sa njima u sedimente dna. Između ostalih metala, olovo se ekstrahuje i akumulira hidrobiontima.

Olovo se nalazi u prirodnim vodama u otopljenom i suspendiranom (sorbiranom) stanju. U otopljenom obliku javlja se u obliku mineralnih i organomineralnih kompleksa, kao i jednostavnih jona, u nerastvorljivom obliku - uglavnom u obliku sulfida, sulfata i karbonata.

U riječnim vodama koncentracija olova se kreće od desetina do jedinica mikrograma po 1 dm3. Čak iu vodi vodnih tijela u blizini područja polimetalnih ruda, njegova koncentracija rijetko doseže desetke miligrama po 1 dm3. Samo u hloridnim termalnim vodama koncentracija olova ponekad dostiže i nekoliko miligrama po 1 dm3.

Ograničavajući pokazatelj štetnosti olova je sanitarno-toksikološki. MPCv olova je 0,03 mg/dm3, MPCv je 0,1 mg/dm3.

Olovo je sadržano u emisijama metalurških, metaloprerađivačkih, elektrotehničkih, petrohemijskih i autotransportnih preduzeća.

Utjecaj olova na zdravlje nastaje udisanjem zraka koji sadrži olovo, te unošenjem olova hranom, vodom i česticama prašine. Olovo se akumulira u tijelu, u kostima i površinskim tkivima. Olovo utiče na bubrege, jetru, nervni sistem i krvotvorne organe. Starije osobe i djeca posebno su osjetljivi čak i na male doze olova.

Emisije M (hiljadu tona/godišnje) i prosječne godišnje koncentracije q (µg/m3) olova.

U sedam godina, emisije olova iz industrijskih izvora su se smanjile za 60% zbog smanjenja proizvodnje i zatvaranja mnogih preduzeća. Oštar pad industrijskih emisija nije praćen smanjenjem emisija iz vozila. Prosječne koncentracije olova smanjene su za samo 41%. Razlika u stopama smanjenja i koncentracijama olova može se objasniti potcjenjivanjem emisija iz vozila u prethodnim godinama; Trenutno je povećan broj automobila i intenzitet njihovog kretanja.

Tetraetil olovo

U prirodne vode ulazi zbog upotrebe kao antidetonatora u motornom gorivu vodenih vozila, kao i sa površinskim otjecanjem iz urbanih sredina.

Ovu tvar karakterizira visoka toksičnost, ima kumulativna svojstva.

Izvori srebra koji ulazi u površinske vode su podzemne i otpadne vode iz rudnika, postrojenja za preradu i fotografskih preduzeća. Povećani sadržaj srebra povezan je s upotrebom baktericidnih i algicidnih preparata.

U otpadnim vodama srebro može biti prisutno u otopljenom i suspendiranom obliku, uglavnom u obliku halogenih soli.

U nezagađenim površinskim vodama srebro se nalazi u submikrogramskim koncentracijama. U podzemnim vodama koncentracija srebra varira od nekoliko do desetina mikrograma po 1 dm3, u morskoj vodi u prosjeku 0,3 μg/dm3.

Ioni srebra su sposobni uništiti bakterije i sterilizirati vodu čak iu malim koncentracijama (donja granica baktericidnog djelovanja iona srebra je 2,10-11 mol/dm3). Uloga srebra u organizmu životinja i ljudi nije dovoljno proučavana.

MPCv srebra je 0,05 mg/dm3.

Antimon ulazi u površinske vode zbog ispiranja minerala antimona (stibnit, senarmontit, valentinit, servingnit, stibiokanit) i sa otpadnim vodama preduzeća za proizvodnju gume, stakla, bojenja i šibica.

U prirodnim vodama jedinjenja antimona su u rastvorenom i suspendovanom stanju. U redoks uslovima karakterističnim za površinske vode, može postojati i trovalentni i petovalentni antimon.

U nezagađenim površinskim vodama antimon se nalazi u submikrogramskim koncentracijama, u morskoj vodi njegova koncentracija dostiže 0,5 µg/dm3, u podzemnim vodama - 10 µg/dm3. MPCv antimona je 0,05 mg/dm3 (granični pokazatelj štetnosti je sanitarno-toksikološki), MPCv je 0,01 mg/dm3.

Tri- i heksavalentna jedinjenja hroma ulaze u površinske vode kao rezultat ispiranja iz stijena (kromit, krokoit, uvarovit itd.). Neke količine potiču razgradnjom organizama i biljaka, iz tla. Značajne količine mogu ući u vodna tijela sa otpadnim vodama iz galvanskih radionica, farbara tekstilnih preduzeća, kožara i hemijske industrije. Smanjenje koncentracije iona hroma može se uočiti kao rezultat njihove potrošnje vodenim organizmima i procesa adsorpcije.

U površinskim vodama jedinjenja hroma su u otopljenom i suspendovanom stanju, čiji odnos zavisi od sastava vode, temperature i pH rastvora. Suspendirana jedinjenja hroma su uglavnom sorbovana jedinjenja hroma. Sorbenti mogu biti gline, gvožđe hidroksid, visoko dispergovani taložni kalcijum karbonat, biljni i životinjski ostaci. U otopljenom obliku, hrom može biti u obliku hromata i dihromata. U aerobnim uslovima, Cr(VI) se transformiše u Cr(III), čije se soli u neutralnim i alkalnim sredinama hidroliziraju uz oslobađanje hidroksida.

U nezagađenim i slabo zagađenim riječnim vodama sadržaj hroma se kreće od nekoliko desetina mikrograma po litri do nekoliko mikrograma po litri, u zagađenim vodnim tijelima dostiže nekoliko desetina i stotina mikrograma po litri. Prosječna koncentracija u morskim vodama je 0,05 µg/dm3, u podzemnim vodama - obično unutar n.10 - n.102 µg/dm3.

Cr(VI) i Cr(III) jedinjenja u povećanim količinama imaju kancerogena svojstva. Cr(VI) jedinjenja su opasnija.

U prirodne vode ulazi kao rezultat prirodnih procesa razaranja i rastvaranja stijena i minerala (sfalerit, cincit, goslarit, smithsonit, kalamin), kao i sa otpadnim vodama iz postrojenja za preradu rude i galvanskih radionica, proizvodnje pergamentnog papira, mineralnih boja. , viskozna vlakna i dr

U vodi postoji uglavnom u jonskom obliku ili u obliku njenih mineralnih i organskih kompleksa. Ponekad se javlja u nerastvorljivim oblicima: u obliku hidroksida, karbonata, sulfida itd.

U riječnim vodama koncentracija cinka obično se kreće od 3 do 120 µg/dm3, u morskim vodama - od 1,5 do 10 µg/dm3. Sadržaj u rudi, a posebno u rudničkim vodama sa niskim pH vrijednostima može biti značajan.

Cink je jedan od aktivnih elemenata u tragovima koji utiču na rast i normalan razvoj organizama. U isto vrijeme, mnoga jedinjenja cinka su toksična, prvenstveno njegovi sulfati i hloridi.

MPCv Zn2+ je 1 mg/dm3 (granični pokazatelj štetnosti – organoleptički), MPCvr Zn2+ – 0,01 mg/dm3 (granični znak štetnosti – toksikološki).

Teški metali su već na drugom mjestu po opasnosti, iza pesticida i daleko ispred poznatih zagađivača kao što su ugljični dioksid i sumpor, ali bi u prognozi trebali postati najopasniji, opasniji od nuklearnog i čvrstog otpada. Zagađenje teškim metalima povezano je sa njihovom raširenom primjenom u industrijskoj proizvodnji, zajedno sa lošim sistemima čišćenja, uslijed čega teški metali ulaze u okoliš, uključujući tlo, zagađuju ga i truju.

Teški metali su među prioritetnim zagađivačima, čiji je monitoring obavezan u svim sredinama. U raznim naučnim i primenjenim radovima, autori tumače značenje pojma "teški metali" na različite načine. U nekim slučajevima, definicija teških metala uključuje elemente koji su krti (na primjer, bizmut) ili metaloide (na primjer, arsen).

Tlo je glavni medij u koji teški metali ulaze, uključujući iz atmosfere i vodenog okoliša. Također služi i kao izvor sekundarnog zagađenja površinskog zraka i voda koje iz njega ulaze u Svjetski okean. Biljke asimiliraju teške metale iz tla, koji potom ulaze u hranu više organiziranih životinja.
nastavak
--PAGE_BREAK-- 3.3. intoksikacija olovom
Trenutno olovo zauzima prvo mjesto među uzročnicima industrijskog trovanja. To je zbog njegove široke primjene u raznim industrijama. Radnici olovne rude izloženi su olovu u topionicama olova, u proizvodnji baterija, u lemljenju, u štamparijama, u proizvodnji proizvoda od kristalnog stakla ili keramike, olovnog benzina, olovnih boja itd. Zagađenje atmosferskog zraka, tla i voda u blizini ovakvih industrija, kao i u blizini većih autoputeva, stvara opasnost od trovanja olovom stanovništva koje živi na ovim prostorima, a prije svega djece, koja su osjetljivija na djelovanje teških metala.
Sa žaljenjem treba napomenuti da u Rusiji ne postoji državna politika o pravnom, regulatornom i ekonomskom regulisanju uticaja olova na životnu sredinu i javno zdravlje, o smanjenju emisije (ispuštanja, otpada) olova i njegovih jedinjenja u životnu sredinu. , te o potpunom prestanku proizvodnje benzina koji sadrži olovo.

Zbog izuzetno nezadovoljavajućeg obrazovnog rada na objašnjavanju stanovništvu stepena opasnosti od izlaganja teškim metalima za ljudski organizam, u Rusiji se broj kontingenata koji imaju profesionalni kontakt sa olovom ne smanjuje, već se postepeno povećava. Slučajevi hronične intoksikacije olovom zabilježeni su u 14 industrija u Rusiji. Vodeće industrijske grane su elektroindustrija (proizvodnja baterija), instrumentarstvo, štamparija i obojena metalurgija, u kojima je intoksikacija uzrokovana prekoračenjem maksimalno dozvoljene koncentracije (MAK) olova u vazduhu radnog prostora za 20 ili više puta.

Značajan izvor olova su izduvni gasovi automobila, jer polovina Rusije još uvijek koristi olovni benzin. Međutim, metalurške fabrike, posebno topionice bakra, ostaju glavni izvor zagađenja životne sredine. A tu su i vođe. Na teritoriji Sverdlovske oblasti postoje 3 najveća izvora emisije olova u zemlji: u gradovima Krasnouralsk, Kirovograd i Revda.

Dimnjaci Krasnouralske topionice bakra, izgrađene još u godinama staljinističke industrijalizacije i sa opremom iz 1932. godine, godišnje izbacuju 150-170 tona olova u grad od 34.000 stanovnika, pokrivajući sve olovnom prašinom.

Koncentracija olova u tlu Krasnouralska varira od 42,9 do 790,8 mg/kg sa maksimalno dozvoljenom koncentracijom MPC = 130 mikrona/kg. Uzorci vode u vodovodu susjednog sela. Oktjabrski, koji se hrani iz podzemnog izvora vode, zabilježio je višak MPC do dva puta.

Zagađenje olovom ima uticaj na zdravlje ljudi. Izloženost olovu remeti ženski i muški reproduktivni sistem. Za žene u trudnoći i fertilnoj dobi, povišeni nivoi olova u krvi predstavljaju posebnu opasnost, jer olovo remeti menstrualnu funkciju, češće dolazi do prijevremenih porođaja, pobačaja i smrti ploda zbog prodiranja olova kroz placentnu barijeru. Novorođenčad ima visoku stopu smrtnosti.

Trovanje olovom je izuzetno opasno za malu djecu - utiče na razvoj mozga i nervnog sistema. Testiranjem 165 djece iz Krasnouralska od 4 godine starosti utvrđena je značajna mentalna retardacija kod 75,7%, a 6,8% ispitane djece ima mentalnu retardaciju, uključujući mentalnu retardaciju.

Djeca predškolskog uzrasta su najosjetljivija štetnom dejstvu olova jer je njihov nervni sistem još u fazi razvoja. Čak i pri malim dozama, trovanje olovom uzrokuje smanjenje intelektualnog razvoja, pažnje i sposobnosti koncentracije, zaostajanje u čitanju, dovodi do razvoja agresivnosti, hiperaktivnosti i drugih problema u ponašanju djeteta. Ove razvojne abnormalnosti mogu biti dugotrajne i nepovratne. Niska porođajna težina, zaostajanje u razvoju i gubitak sluha također su posljedica trovanja olovom. Visoke doze intoksikacije dovode do mentalne retardacije, kome, konvulzija i smrti.

Bijela knjiga koju su objavili ruski stručnjaci izvještava da zagađenje olovom pokriva cijelu zemlju i da je jedna od mnogih ekoloških katastrofa u bivšem Sovjetskom Savezu koje su izašle na vidjelo posljednjih godina. Veći dio teritorije Rusije doživljava opterećenje od padavina olova koje premašuje kritičnu vrijednost za normalno funkcioniranje ekosistema. U desetinama gradova postoji višak koncentracije olova u zraku i tlu iznad vrijednosti koje odgovaraju MPC.

Najveći nivo zagađenja vazduha olovom, koji premašuje MPC, primećen je u gradovima Komsomolsk na Amuru, Tobolsk, Tjumenj, Karabaš, Vladimir, Vladivostok.

Maksimalna opterećenja taloženjem olova koja dovode do degradacije kopnenih ekosistema primećena su u regionima Moskve, Vladimira, Nižnjeg Novgoroda, Rjazanja, Tule, Rostova i Lenjingrada.

Stacionarni izvori su odgovorni za ispuštanje više od 50 tona olova u obliku različitih jedinjenja u vodena tijela. Istovremeno, 7 fabrika baterija godišnje kroz kanalizacioni sistem izbaci 35 tona olova. Analiza distribucije ispuštanja olova u vodna tijela na teritoriji Rusije pokazuje da su regije Lenjingrad, Yaroslavl, Perm, Samara, Penza i Oryol lideri u ovoj vrsti opterećenja.

Zemlji su potrebne hitne mjere za smanjenje zagađenja olovom, ali do sada ruska ekonomska kriza zasjenjuje ekološke probleme. U dugotrajnoj industrijskoj depresiji, Rusiji nedostaju sredstva za čišćenje prethodnog zagađenja, ali ako se privreda počne oporavljati i fabrike se vrate na posao, zagađenje bi se moglo samo pogoršati.
10 najzagađenijih gradova bivšeg SSSR-a

(Metali su navedeni u opadajućem redoslijedu prema nivou prioriteta za dati grad)

4. Higijena tla. Odlaganje otpada.
Tlo u gradovima i drugim naseljima i njihovoj okolini odavno se razlikuje od prirodnog, biološki vrijednog tla, koje igra važnu ulogu u održavanju ekološke ravnoteže. Tlo u gradovima podložno je istim štetnim uticajima kao i urbani vazduh i hidrosfera, pa se njegova značajna degradacija dešava svuda. Higijeni tla se ne pridaje dovoljna pažnja, iako je njen značaj kao jedne od glavnih komponenti biosfere (vazduh, voda, tlo) i biološkog faktora životne sredine čak značajniji od vode, budući da je količina potonjeg (pre svega kvaliteta podzemne vode) određena je stanjem tla, te je ove faktore nemoguće odvojiti jedan od drugog. Zemljište ima sposobnost biološkog samopročišćavanja: u tlu dolazi do cijepanja otpada koji je u njega pao i do njihove mineralizacije; na kraju, tlo nadoknađuje izgubljene minerale na njihov račun.

Ako se kao rezultat preopterećenja tla izgubi bilo koja od komponenti njegovog mineralizacijskog kapaciteta, to će neminovno dovesti do kršenja mehanizma samopročišćavanja i potpune degradacije tla. I, naprotiv, stvaranje optimalnih uslova za samopročišćavanje tla doprinosi očuvanju ekološke ravnoteže i uslova za postojanje svih živih organizama, uključujući i ljude.

Dakle, problem neutralizacije otpada koji ima štetno biološko dejstvo nije ograničen samo na pitanje njihovog izvoza; to je složeniji higijenski problem, jer je tlo veza između vode, zraka i čovjeka.
4.1.
Uloga tla u metabolizmu

Biološki odnos između tla i čovjeka odvija se uglavnom putem metabolizma. Tlo je, takoreći, snabdjevač mineralima neophodnim za metabolički ciklus, za rast biljaka koje konzumiraju ljudi i biljojedi, a jedu ih ljudi i mesožderi. Dakle, tlo daje hranu mnogim predstavnicima biljnog i životinjskog svijeta.

Posljedično, pogoršanje kvaliteta tla, smanjenje njegove biološke vrijednosti, njegove sposobnosti samočišćenja izaziva biološku lančanu reakciju, koja u slučaju dugotrajnog štetnog djelovanja može dovesti do raznih zdravstvenih poremećaja stanovništva. Osim toga, ako se procesi mineralizacije uspore, nitrati, dušik, fosfor, kalij, itd., nastali tokom raspadanja tvari, mogu ući u podzemne vode koje se koriste za piće i uzrokovati ozbiljne bolesti (npr. nitrati mogu uzrokovati methemoglobinemiju, prvenstveno kod dojenčadi) .

Potrošnja vode iz tla siromašnog jodom može uzrokovati endemsku strumu itd.
4.2.
Ekološki odnos između tla i vode i tečnog otpada (otpadne vode)

Osoba izvlači iz tla vodu potrebnu za održavanje metaboličkih procesa i samog života. Kvalitet vode zavisi od stanja tla; uvijek odražava biološko stanje datog tla.

To se posebno odnosi na podzemne vode, čija je biološka vrijednost u suštini određena svojstvima tla i tla, sposobnošću potonjeg da se samopročišćava, filtracijskim kapacitetom, sastavom njene makroflore, mikrofaune itd.

Direktan utjecaj tla na površinske vode je već manje značajan, povezan je uglavnom s padavinama. Na primjer, nakon obilnih kiša, različiti zagađivači se ispiru iz tla u otvorena vodena tijela (rijeke, jezera), uključujući umjetna gnojiva (azot, fosfat), pesticide, herbicide; u područjima krša, napuknutih naslaga, zagađivači mogu prodrijeti kroz pukotine u duboke podzemne vode.

Neadekvatan tretman otpadnih voda također može uzrokovati štetne biološke efekte na tlo i na kraju dovesti do degradacije tla. Stoga je zaštita tla u naseljima jedan od osnovnih zahtjeva za zaštitu životne sredine uopšte.
4.3.
Granice opterećenja tla za čvrsti otpad (otpad iz domaćinstva i ulice, industrijski otpad, suhi mulj od sedimentacije kanalizacije, radioaktivne tvari, itd.)

Problem se pogoršava činjenicom da je, kao rezultat stvaranja sve više čvrstog otpada u gradovima, tlo u njihovoj blizini izloženo sve većem pritisku. Svojstva i sastav tla se pogoršavaju sve brže.

Od 64,3 miliona tona papira proizvedenih u Sjedinjenim Državama, 49,1 milion tona završi u otpadu (od toga 26 miliona tona snabdeva domaćinstvo, a 23,1 milion tona trgovačka mreža).

U vezi sa navedenim, odvoz i konačno odlaganje čvrstog otpada predstavlja veoma značajan, teže izvodljiv higijenski problem u kontekstu sve veće urbanizacije.

Moguće je konačno odlaganje čvrstog otpada u kontaminirano tlo. Međutim, zbog stalno sve slabijeg kapaciteta samočišćenja gradskog tla, nemoguće je konačno odlaganje otpada zakopanog u zemlju.

Čovjek bi mogao uspješno koristiti biohemijske procese koji se odvijaju u tlu, njegovu neutralizirajuću i dezinfekcionu sposobnost za neutralizaciju čvrstog otpada, ali urbano tlo, kao rezultat vjekovnog stanovanja i djelovanja u gradovima, odavno je postalo neprikladno za tu svrhu.

Poznati su mehanizmi samopročišćavanja, mineralizacije u tlu, uloga bakterija i enzima koji su u njima uključeni, kao i međuprodukti i konačni produkti razgradnje tvari. Trenutno su istraživanja usmjerena na identifikaciju faktora koji osiguravaju biološku ravnotežu prirodnog tla, kao i na pojašnjenje pitanja koliko čvrstog otpada (i kakvog sastava) može dovesti do narušavanja biološke ravnoteže tla.
Količina kućnog otpada (smeća) po stanovniku nekih velikih gradova svijeta

Treba napomenuti da se higijensko stanje tla u gradovima kao posljedica njegovog preopterećenja ubrzano pogoršava, iako je sposobnost tla da se samopročišćava glavni higijenski zahtjev za održavanje biološke ravnoteže. Tlo u gradovima više nije u stanju da se nosi sa svojim zadatkom bez pomoći čovjeka. Jedini izlaz iz ove situacije je potpuna neutralizacija i uništavanje otpada u skladu sa higijenskim zahtjevima.

Stoga bi izgradnja komunalnih objekata trebala biti usmjerena na očuvanje prirodne sposobnosti tla za samočišćenje, a ako je ta sposobnost već postala nezadovoljavajuća, onda se mora vještački obnoviti.

Najnepovoljniji je toksični učinak industrijskog otpada, kako tekućeg tako i čvrstog. Sve veća količina takvog otpada ulazi u tlo, sa kojim ono nije u stanju da se nosi. Tako je, na primjer, kontaminacija tla arsenom pronađena u blizini pogona za proizvodnju superfosfata (u radijusu od 3 km). Kao što je poznato, neki pesticidi, kao što su organohlorna jedinjenja koja su ušla u tlo, ne raspadaju se dugo vremena.

Slična je situacija i sa nekim sintetičkim ambalažnim materijalima (polivinilhlorid, polietilen itd.).

Neki toksični spojevi prije ili kasnije dospijevaju u podzemne vode, zbog čega se ne samo što narušava biološka ravnoteža tla, već se i kvaliteta podzemne vode pogoršava do te mjere da se više ne može koristiti kao voda za piće.
Postotak količine osnovnih sintetičkih materijala sadržanih u kućnom otpadu (smeće)

*
Zajedno sa otpadom druge plastike koja se stvrdne pod dejstvom toplote.
Problem otpada danas je povećan i zbog toga što se dio otpada, uglavnom ljudski i životinjski izmet, koristi za đubrenje poljoprivrednog zemljišta [izmet sadrži značajnu količinu azota-0,4-0,5%, fosfora (P203)-0,2-0,6 %, kalijum (K? 0) -0,5-1,5%, ugljenik-5-15%. Ovaj problem grada proširio se i na gradske četvrti.
4.4.
Uloga tla u širenju raznih bolesti

Tlo igra ulogu u širenju zaraznih bolesti. O tome su još u prošlom vijeku izvijestili Petterkoffer (1882) i Fodor (1875), koji su uglavnom isticali ulogu tla u širenju crijevnih bolesti: kolere, tifusa, dizenterije itd. Također su skrenuli pažnju da neki bakterije i virusi ostaju održivi i virulentni u tlu mjesecima. Nakon toga, brojni autori su potvrdili svoja zapažanja, posebno u odnosu na urbano tlo. Na primjer, uzročnik kolere ostaje održiv i patogen u podzemnim vodama od 20 do 200 dana, uzročnik tifusne groznice u izmetu - od 30 do 100 dana, uzročnik paratifusa - od 30 do 60 dana. (U pogledu širenja zaraznih bolesti, gradsko tlo je mnogo opasnije od njivskog tla pognojenog stajnjakom.)

Za određivanje stepena kontaminacije tla, jedan broj autora koristi određivanje broja bakterija (E. coli), kao i za određivanje kvaliteta vode. Drugi autori smatraju da je svrsishodno odrediti i broj termofilnih bakterija uključenih u proces mineralizacije.

Širenje zaraznih bolesti kroz tlo uvelike je olakšano zalijevanjem zemljišta kanalizacijom. Istovremeno se pogoršavaju i mineralizacijska svojstva tla. Stoga zalivanje otpadnim vodama treba vršiti pod stalnim strogim sanitarnim nadzorom i to samo van urbanog područja.

4.5.
Štetno djelovanje glavnih vrsta zagađivača (čvrsti i tekući otpad) koji dovode do degradacije tla

4.5.1.
Neutralizacija tečnog otpada u tlu

U jednom broju naselja koja nemaju kanalizaciju, dio otpada, uključujući stajnjak, neutralizira se u tlu.

Kao što znate, ovo je najlakši način za neutralizaciju. Međutim, dopušteno je samo ako je riječ o biološki vrijednom tlu koje je zadržalo sposobnost samopročišćavanja, što nije tipično za urbana tla. Ako tlo više ne posjeduje ove kvalitete, onda su u cilju zaštite od dalje degradacije potrebni složeni tehnički objekti za neutralizaciju tečnog otpada.

Otpad se na više mjesta neutralizira u kompostnim jamama. Tehnički, ovo rješenje je težak zadatak. Osim toga, tekućine mogu prodrijeti u tlo na prilično velikim udaljenostima. Zadatak je dodatno kompliciran činjenicom da gradske otpadne vode sadrže sve veću količinu toksičnog industrijskog otpada koji degradira mineralizacijske karakteristike tla u još većoj mjeri nego ljudski i životinjski izmet. Stoga je u kompostne jame dozvoljeno odvoditi samo otpadnu vodu koja je prethodila taloženju. U suprotnom se poremeti filtracijski kapacitet tla, tada tlo gubi svoja druga zaštitna svojstva, pore se postepeno začepljuju itd.

Upotreba ljudskog izmeta za navodnjavanje poljoprivrednih površina drugi je način neutralizacije tekućeg otpada. Ova metoda predstavlja dvostruku higijensku opasnost: prvo, može dovesti do preopterećenja tla; drugo, ovaj otpad može postati ozbiljan izvor infekcije. Stoga se izmet prvo mora dezinficirati i podvrgnuti odgovarajućem tretmanu, a tek onda koristiti kao gnojivo. Ovdje postoje dvije suprotne tačke gledišta. Prema higijenskim zahtjevima, fekalije su podložne gotovo potpunom uništenju, a sa stanovišta nacionalne ekonomije predstavljaju vrijedno đubrivo. Svježi izmet se ne može koristiti za zalijevanje vrtova i njiva bez prethodnog dezinfekcije. Ako i dalje morate koristiti svježi izmet, tada im je potreban takav stupanj neutralizacije da kao gnojivo nemaju gotovo nikakvu vrijednost.

Izmet se može koristiti kao đubrivo samo u posebno određenim prostorima - uz stalnu sanitarno-higijensku kontrolu, posebno za stanje podzemnih voda, broj muha itd.

Zahtjevi za odlaganje i odlaganje životinjskih fekalija u tlu se u principu ne razlikuju od zahtjeva za odlaganje ljudskih fekalija.

Do nedavno, stajnjak je bio značajan izvor vrijednih nutrijenata za poljoprivredu za poboljšanje plodnosti tla. Međutim, posljednjih godina stajnjak je izgubio na značaju dijelom zbog mehanizacije poljoprivrede, dijelom zbog sve veće upotrebe umjetnih gnojiva.

U nedostatku odgovarajućeg tretmana i odlaganja opasan je i stajnjak, kao i netretirani ljudski izmet. Zbog toga se stajnjak, prije nego što se iznese na polja, pusti da sazrije kako bi za to vrijeme (na temperaturi od 60-70°C) u njemu mogli doći do potrebnih biotermalnih procesa. Nakon toga, gnoj se smatra "zrelim" i oslobođen većine patogena koji se u njemu nalaze (bakterije, jaja crva itd.).

Mora se imati na umu da skladišta stajnjaka mogu pružiti idealno mjesto za razmnožavanje muha koje potiču širenje raznih crijevnih infekcija. Treba napomenuti da muhe za reprodukciju najspremnije biraju svinjski, zatim konjski, ovčji i na kraju, ali ne i najmanje važno, kravlji. Prije izvoza stajnjaka na polja, mora se tretirati insekticidnim sredstvima.
nastavak
--PAGE_BREAK--