Di loji kuasa haba, orang ramai menerima hampir semua tenaga yang diperlukan di planet ini. Orang ramai telah belajar untuk mendapatkan elektrik sebaliknya, tetapi masih tidak menerima alternatif. Walaupun tidak menguntungkan mereka menggunakan bahan api, mereka tidak menolaknya.

Apakah rahsia loji kuasa haba?

Loji kuasa haba Bukan kebetulan bahawa mereka kekal sangat diperlukan. Turbin mereka menjana tenaga dengan cara paling mudah, menggunakan pembakaran. Disebabkan ini, adalah mungkin untuk meminimumkan kos pembinaan, yang dianggap wajar sepenuhnya. Di semua negara di dunia terdapat objek sedemikian, jadi anda tidak boleh terkejut dengan penyebarannya.

Prinsip operasi loji kuasa haba dibina dengan membakar sejumlah besar bahan api. Akibatnya, elektrik muncul, yang mula-mula terkumpul dan kemudian diedarkan ke kawasan tertentu. Skim loji kuasa haba kekal hampir malar.

Apakah bahan api yang digunakan di stesen?

Setiap stesen menggunakan bahan api yang berasingan. Ia dibekalkan khas supaya aliran kerja tidak terganggu. Perkara ini kekal sebagai salah satu masalah, kerana kos pengangkutan muncul. Apakah jenis peralatan yang digunakan?

• Arang batu;
• syal minyak;
• gambut;
• minyak bahan api;
• Gas asli.

Skim terma loji kuasa haba dibina di atasnya bentuk tertentu bahan api. Selain itu, perubahan kecil dibuat kepada mereka, menyediakan nisbah maksimum tindakan yang berguna. Jika mereka tidak dilakukan, penggunaan utama akan berlebihan, oleh itu, arus elektrik yang diterima tidak akan membenarkan.

Jenis loji kuasa haba

Jenis loji kuasa haba - soalan penting. Jawapannya akan memberitahu anda bagaimana tenaga yang diperlukan muncul. Hari ini, perubahan serius sedang diperkenalkan secara beransur-ansur, di mana sumber utama akan menjadi pandangan alternatif, tetapi setakat ini penggunaannya masih tidak praktikal.

1. Pemeluwapan (CES);
2. Gabungan haba dan loji kuasa (CHP);
3. Loji janakuasa daerah negeri (GRES).

Loji kuasa TPP akan memerlukan Penerangan terperinci. Spesies adalah berbeza, jadi hanya pertimbangan yang akan menjelaskan mengapa pembinaan skala sedemikian sedang dijalankan.

Pemeluwapan (CES)

Jenis loji kuasa haba bermula dengan pemeluwapan. Loji CHP ini digunakan secara eksklusif untuk menjana elektrik. Selalunya, ia terkumpul tanpa segera merebak. Kaedah pemeluwapan memberikan kecekapan maksimum, jadi prinsip ini dianggap optimum. Hari ini, di semua negara, kemudahan berskala besar yang berasingan dibezakan, menyediakan kawasan yang luas.

Loji nuklear secara beransur-ansur muncul, menggantikan bahan api tradisional. Hanya penggantian kekal sebagai proses yang mahal dan memakan masa, kerana operasi bahan api fosil berbeza daripada kaedah lain. Lebih-lebih lagi, adalah mustahil untuk mematikan satu stesen, kerana dalam keadaan sedemikian seluruh wilayah ditinggalkan tanpa elektrik yang berharga.

Gabungan loji haba dan kuasa (CHP)

Loji CHP digunakan untuk beberapa tujuan sekaligus. Ia digunakan terutamanya untuk menjana elektrik yang berharga, tetapi pembakaran bahan api juga kekal berguna untuk penjanaan haba. Disebabkan ini, loji kuasa haba terus digunakan dalam amalan.

Satu ciri penting adalah bahawa loji janakuasa haba tersebut adalah lebih baik daripada jenis kuasa lain yang agak kecil. Mereka menyediakan kawasan individu, jadi tidak perlu bekalan pukal. Amalan menunjukkan betapa menguntungkan penyelesaian sedemikian kerana pemasangan talian kuasa tambahan. Prinsip operasi loji kuasa haba moden tidak diperlukan hanya kerana persekitaran.

Loji Janakuasa Daerah Negeri

Maklumat am mengenai loji janakuasa haba moden jangan tanda GRES. Secara beransur-ansur, mereka kekal di latar belakang, kehilangan kaitannya. Walaupun loji janakuasa daerah milik kerajaan kekal berguna dari segi penjanaan tenaga.

Jenis yang berbeza loji kuasa haba memberikan sokongan kepada kawasan yang luas, tetapi kapasitinya masih tidak mencukupi. Pada zaman Soviet, projek berskala besar telah dijalankan, yang kini ditutup. Sebabnya ialah penggunaan bahan api yang tidak sesuai. Walaupun penggantian mereka tetap bermasalah, kerana kelebihan dan kekurangan TPP moden terutamanya diperhatikan oleh sejumlah besar tenaga.

Loji kuasa yang manakah adalah haba? Prinsip mereka adalah berdasarkan pembakaran bahan api. Mereka kekal sangat diperlukan, walaupun pengiraan sedang giat dibuat untuk penggantian yang setara. Kelebihan dan kekurangan loji kuasa terma terus disahkan dalam amalan. Kerana apa kerja mereka masih perlu.

STRUKTUR ORGANISASI DAN PENGELUARAN LOJI JASA TERMA (TPP)

Bergantung kepada kuasa peralatan dan skema hubungan teknologi antara peringkat pengeluaran di TPP moden, struktur organisasi dan pengeluaran kedai, bukan kedai dan blok-kedai dibezakan.

Struktur organisasi dan pengeluaran bengkel memperuntukkan pembahagian peralatan teknologi dan wilayah TPP kepada bahagian berasingan dan menugaskan mereka ke unit khusus - bengkel, makmal. Dalam kes ini, yang utama unit struktur ialah bengkel. Kedai, bergantung pada penyertaan mereka dalam pengeluaran, dibahagikan kepada utama dan tambahan. Di samping itu, TPP juga boleh merangkumi isi rumah bukan industri (perumahan dan ladang subsidiari, tadika, rumah rehat, sanatorium, dll.).

Bengkel utama terlibat secara langsung dalam pengeluaran tenaga. Ini termasuk bahan api dan pengangkutan, dandang, turbin, kedai elektrik dan kimia.

Komposisi kedai bahan api dan pengangkutan termasuk bahagian kemudahan kereta api dan bekalan bahan api dengan gudang bahan api. Bengkel ini dianjurkan di loji kuasa yang membakar bahan api pepejal atau minyak bahan api apabila ia dihantar melalui kereta api.

Komposisi kedai dandang termasuk kawasan untuk membekalkan bahan api cecair atau gas, penyediaan habuk, penyingkiran abu.

Kedai turbin termasuk: jabatan pemanasan, stesen pam pusat dan pengurusan air.

Dengan struktur pengeluaran dua kedai, serta di TPP yang besar, kedai dandang dan turbin digabungkan menjadi kedai turbin dandang tunggal (KTT).

Bengkel elektrik bertanggungjawab ke atas: semua peralatan elektrik loji kuasa haba, makmal elektrik, ekonomi minyak, kedai pembaikan elektrik.

Loji kimia termasuk makmal kimia dan rawatan air kimia.

Kedai bantuan berkhidmat kepada pengeluaran utama. Ini termasuk: kedai untuk pembaikan berpusat, pembaikan dan pembinaan, automasi terma dan komunikasi.

Ladang bukan industri tidak berkaitan secara langsung dengan pengeluaran tenaga dan memenuhi keperluan domestik pekerja TPP.

Struktur organisasi dan pengeluaran tanpa bengkel memperuntukkan pengkhususan bahagian dalam prestasi fungsi pengeluaran utama: pengendalian peralatan, penyelenggaraannya, kawalan teknologi. Ini menyebabkan penciptaan perkhidmatan pengeluaran dan bukannya bengkel: operasi, pembaikan, kawalan dan penambahbaikan peralatan. Sebaliknya, perkhidmatan pengeluaran dibahagikan kepada bahagian khusus.

Ciptaan struktur organisasi dan pengeluaran blok-kedai disebabkan oleh kemunculan unit-blok tenaga kompleks. Peralatan unit menjalankan beberapa fasa proses tenaga - membakar bahan api dalam penjana stim, menjana elektrik dalam penjana turbo, dan kadang-kadang transformasinya dalam pengubah. Berbeza dengan bengkel, dengan struktur blok-kedai, unit pengeluaran utama loji janakuasa ialah blok. Mereka termasuk dalam CTC, yang terlibat dalam operasi berpusat utama dan peralatan bantu blok dandang. Struktur kedai blok menyediakan untuk pemeliharaan kedai utama dan tambahan yang berlaku dalam struktur kedai, contohnya, kedai bahan api dan pengangkutan (TTTS), bahan kimia, dll.

Semua jenis struktur organisasi dan pengeluaran menyediakan pelaksanaan pengurusan pengeluaran berdasarkan kesatuan perintah. Di setiap TPP terdapat jabatan pentadbiran, ekonomi, pengeluaran dan teknikal serta operasi.

Ketua pentadbiran dan ekonomi TPP adalah pengarah, pengurus teknikal adalah ketua jurutera. Kawalan operasi dan penghantaran dijalankan oleh jurutera bertugas loji kuasa. Secara operasi, dia adalah bawahan kepada penghantar EPS yang bertugas.

Nama dan kuantiti bahagian struktur, dan keperluan untuk memperkenalkan jawatan berasingan ditentukan bergantung pada bilangan standard kakitangan industri dan pengeluaran loji kuasa.

Ciri teknologi dan organisasi dan ekonomi pengeluaran kuasa elektrik yang ditentukan mempengaruhi kandungan dan tugas pengurusan aktiviti perusahaan tenaga dan persatuan.

Keperluan utama untuk industri kuasa elektrik ialah bekalan kuasa yang boleh dipercayai dan tidak terganggu kepada pengguna, meliputi jadual beban yang diperlukan. Keperluan ini diubah menjadi petunjuk khusus yang menilai penyertaan loji janakuasa dan perusahaan rangkaian dalam pelaksanaan program pengeluaran persatuan tenaga.

Untuk loji kuasa, kesediaan untuk membawa beban ditetapkan, yang ditetapkan oleh jadual penghantaran. Untuk perusahaan rangkaian, jadual pembaikan peralatan dan kemudahan ditetapkan. Pelan itu juga menetapkan penunjuk teknikal dan ekonomi lain: penggunaan bahan api khusus di loji kuasa, pengurangan kehilangan tenaga dalam rangkaian, dan penunjuk kewangan. Namun begitu program pembuatan perusahaan tenaga tidak boleh ditentukan secara tegar oleh jumlah pengeluaran atau bekalan tenaga elektrik dan kehangatan. Ini tidak praktikal kerana kedinamikan penggunaan tenaga yang luar biasa dan, oleh itu, pengeluaran tenaga.

Walau bagaimanapun, jumlah pengeluaran tenaga adalah penunjuk pengiraan penting yang menentukan tahap banyak penunjuk lain (contohnya, kos) dan hasil aktiviti ekonomi.

Kandungan logam berat(HM) dalam tanah bergantung, seperti yang ditetapkan oleh banyak penyelidik, pada komposisi awal batu, kepelbagaian ketara yang dikaitkan dengan kompleks sejarah geologi pembangunan wilayah. Komposisi kimia batuan pembentuk tanah, yang diwakili oleh hasil luluhawa batuan, telah ditentukan terlebih dahulu komposisi kimia batuan sumber dan bergantung kepada keadaan transformasi hipergen.

DALAM dekad kebelakangan ini dalam proses migrasi HM ke persekitaran semula jadi dihidupkan secara intensif aktiviti antropogenik kemanusiaan.

Salah satu kumpulan toksik terpenting yang mencemarkan tanah ialah logam berat. Ini termasuk logam dengan ketumpatan lebih daripada 8 ribu kg / m 3 (kecuali mulia dan jarang): Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Hg, Co, Sb, Sn, Be. Dalam kerja-kerja gunaan, Pt, Ag, W, Fe, dan Mn sering ditambahkan ke senarai logam berat. hampir semua logam berat adalah toksik. Penyerakan antropogenik kumpulan bahan cemar ini (termasuk dalam bentuk garam) dalam biosfera membawa kepada keracunan atau ancaman keracunan hidupan.

Penetapan logam berat yang memasuki tanah daripada pelepasan, sisa, sisa, kepada kelas bahaya (mengikut GOST 17.4.1.02-83. Perlindungan Alam. Tanah) dibentangkan dalam Jadual. 1.

Jadual 1. Pengelasan bahan kimia mengikut kelas bahaya

Tembaga- adalah salah satu unsur penting yang tidak boleh ditukar ganti yang diperlukan untuk organisma hidup. Dalam tumbuhan, ia terlibat secara aktif dalam proses fotosintesis, respirasi, pemulihan dan penetapan nitrogen. Kuprum adalah sebahagian daripada beberapa enzim oksidase - cytochrome oxidase, ceruloplasmin, superoxide dismutase, urate oxidase dan lain-lain, dan terlibat dalam proses biokimia sebagai sebahagian daripada enzim yang menjalankan tindak balas pengoksidaan substrat dengan oksigen molekul.

Clark masuk kerak bumi 47 mg/kg. Secara kimia, kuprum adalah logam yang tidak aktif. Faktor asas yang mempengaruhi nilai kandungan Cu ialah kepekatannya dalam batuan pembentuk tanah. Daripada batuan igneus, jumlah terbesar unsur terkumpul oleh batuan utama - basalt (100-140 mg/kg) dan andesit (20-30 mg/kg). Loam penutup dan seperti loes (20-40 mg/kg) kurang kaya dengan tembaga. Kandungan terendahnya dicatatkan dalam batu pasir, batu kapur dan granit (5-15 mg/kg). Kepekatan logam dalam tanah liat bahagian Eropah di Rusia mencapai 25 mg / kg, dalam loam seperti loess - 18 mg / kg. Batuan pembentuk tanah berpasir dan berpasir di Pergunungan Altai mengumpul purata 31 mg/kg tembaga, selatan Siberia Barat– 19 mg/kg.

Dalam tanah, tembaga adalah unsur migrasi yang lemah, walaupun kandungan bentuk mudah alih agak tinggi. Jumlah kuprum mudah alih bergantung kepada banyak faktor: kimia dan komposisi mineralogi batu induk, pH larutan tanah, kandungan bahan organik, dll. Jumlah terbesar kuprum dalam tanah dikaitkan dengan oksida besi, mangan, besi dan aluminium hidroksida, dan, terutamanya, dengan vermikulit montmorilonit. Asid humik dan fulvik mampu membentuk kompleks yang stabil dengan kuprum. Pada pH 7-8, keterlarutan kuprum adalah yang paling rendah.

MPC untuk kuprum di Rusia ialah 55 mg/kg, APC untuk tanah berpasir dan tanah liat berpasir ialah 33 mg/kg.

Data tentang ketoksikan unsur kepada tumbuhan adalah terhad. Pada masa ini, masalah utama ialah kekurangan tembaga dalam tanah atau ketidakseimbangannya dengan kobalt. Tanda-tanda utama kekurangan tembaga untuk tumbuhan adalah kelembapan dan kemudian pemberhentian pembentukan organ pembiakan, penampilan bijirin kecil, telinga berbutir kosong, dan penurunan daya tahan terhadap faktor persekitaran yang buruk. Gandum, oat, barli, alfalfa, bit merah, bawang dan bunga matahari paling sensitif terhadap kekurangannya.

Mangan Ia diedarkan secara meluas dalam tanah, tetapi terdapat di sana dalam kuantiti yang lebih kecil berbanding dengan besi. Mangan terdapat dalam tanah dalam beberapa bentuk. Satu-satunya bentuk yang tersedia untuk tumbuhan ialah bentuk mangan yang boleh ditukar dan larut dalam air. Ketersediaan mangan tanah berkurangan dengan peningkatan pH (dengan penurunan keasidan tanah). Walau bagaimanapun, jarang sekali tanah habis akibat larut lesap sehinggakan kekurangan mangan tersedia untuk pemakanan tumbuhan.

Bergantung pada jenis tanah, kandungan mangan berbeza-beza: tanah chestnut 15.5 ± 2.0 mg/kg, tanah kelabu 22.0 ± 1.8 mg/kg, tanah padang rumput 6.1 ± 0.6 mg/kg, tanah kuning 4.7 ± 3.8 mg/kg , berpasir 6.8 ± 0.7 mg/kg.

Sebatian mangan adalah agen pengoksidaan yang kuat. Kepekatan maksimum yang dibenarkan untuk tanah chernozem ialah
1500 mg/kg tanah.

Kandungan mangan dalam makanan tumbuhan yang ditanam di padang rumput, tanah kuning dan tanah berpasir berkorelasi dengan kandungannya dalam tanah ini. Jumlah mangan dalam diet harian di wilayah geokimia ini adalah lebih daripada 2 kali ganda kurang keperluan harian manusia dan catuan makanan orang yang tinggal di zon tanah berangan dan sierozem.



Logam berat dalam tanah

DALAM Kebelakangan ini sehubungan dengan perkembangan pesat industri, terdapat peningkatan ketara dalam tahap logam berat di alam sekitar. Istilah "logam berat" digunakan untuk logam sama ada dengan ketumpatan melebihi 5 g/cm 3 atau dengan nombor atom lebih daripada 20. Walaupun, terdapat satu lagi sudut pandangan, mengikut mana logam berat termasuk lebih daripada 40 unsur kimia dengan jisim atom lebih daripada 50 at. unit Antara unsur kimia, logam berat adalah yang paling toksik dan kedua selepas racun perosak dari segi tahap bahayanya. Pada masa yang sama, unsur kimia berikut adalah toksik: Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Te, Rb, Ag, Cd, Au, Hg, Pb, Sb, Bi, Pt.

Fitotoksisiti logam berat bergantung kepada mereka sifat kimia: valensi, jejari ion dan keupayaan untuk pembentukan kompleks. Dalam kebanyakan kes, mengikut tahap ketoksikan, unsur-unsur disusun dalam urutan: Cu> Ni> Cd> Zn> Pb> Hg> Fe> Mo> Mn. Walau bagaimanapun, siri ini mungkin berubah agak disebabkan oleh kerpasan unsur yang tidak sama oleh tanah dan pemindahan ke keadaan yang tidak boleh diakses oleh tumbuhan, keadaan pertumbuhan, dan ciri fisiologi dan genetik tumbuhan itu sendiri. Transformasi dan penghijrahan logam berat berlaku dengan langsung dan pengaruh tidak langsung tindak balas pembentukan kompleks. Apabila menilai pencemaran persekitaran adalah perlu untuk mengambil kira sifat-sifat tanah dan, pertama sekali, komposisi granulometrik, kandungan humus dan penimbal. Kapasiti penimbal difahamkan sebagai keupayaan tanah untuk mengekalkan kepekatan logam dalam larutan tanah pada tahap yang tetap.

Dalam tanah, logam berat terdapat dalam dua fasa - pepejal dan dalam larutan tanah. Bentuk kewujudan logam ditentukan oleh tindak balas alam sekitar, kimia dan komposisi bahan larutan tanah dan, pertama sekali, kandungan bahan organik. Unsur - komplek yang mencemarkan tanah tertumpu terutamanya di lapisan atasnya 10 cm. Walau bagaimanapun, apabila tanah penampan rendah berasid, sebahagian besar logam daripada keadaan serap pertukaran masuk ke dalam larutan tanah. Keupayaan berhijrah yang kuat persekitaran berasid mempunyai kadmium, kuprum, nikel, kobalt. Penurunan pH sebanyak 1.8-2 unit membawa kepada peningkatan mobiliti zink sebanyak 3.8-5.4, kadmium - sebanyak 4-8, tembaga - sebanyak 2-3 kali. .

Jadual 1 Piawaian MPC (MAC), kepekatan latar belakang unsur kimia dalam tanah (mg/kg)

	Kelas Bahaya		AEC mengikut kumpulan tanah
	Boleh diekstrak dengan penimbal ammonium asetat (рН=4.8)	Berpasir, berpasir	liat, liat
pH xl< 5,5	pH xl > 5.5

Oleh itu, apabila memasuki tanah, logam berat cepat berinteraksi dengan ligan organik untuk membentuk sebatian kompleks. Jadi, pada kepekatan rendah dalam tanah (20-30 mg/kg), kira-kira 30% plumbum adalah dalam bentuk kompleks dengan bahan organik. Perkadaran sebatian kompleks plumbum meningkat dengan kepekatannya sehingga 400 mg/g, dan kemudian berkurangan. Logam juga diserap (pertukaran atau bukan pertukaran) oleh pemendakan besi dan mangan hidroksida, mineral tanah liat, dan bahan organik tanah. Logam yang tersedia untuk tumbuhan dan mampu larut lesap didapati dalam larutan tanah dalam bentuk ion bebas, kompleks, dan kelat.

Serapan HM oleh tanah masuk lebih bergantung kepada tindak balas medium dan anion yang wujud dalam larutan tanah. Dalam persekitaran berasid, kuprum, plumbum dan zink lebih terserap, dan dalam persekitaran alkali, kadmium dan kobalt diserap secara intensif. Kuprum lebih disukai mengikat ligan organik dan hidroksida besi.

Jadual 2 Kebolehgerakan unsur surih dalam pelbagai tanah bergantung kepada pH larutan tanah

Faktor iklim tanah sering menentukan arah dan kadar migrasi dan transformasi HM dalam tanah. Oleh itu, keadaan tanah dan rejim air zon hutan-steppe menyumbang kepada penghijrahan menegak intensif HM di sepanjang profil tanah, termasuk kemungkinan pemindahan logam dengan aliran air di sepanjang retakan, laluan akar, dsb. .

Nikel (Ni) - unsur kumpulan VIII sistem berkala Dengan jisim atom 58.71. Nikel, bersama-sama dengan Mn, Fe, Co dan Cu, tergolong dalam logam peralihan yang dipanggil, sebatian yang sangat aktif secara biologi. Disebabkan oleh keanehan struktur orbital elektron, logam di atas, termasuk nikel, mempunyai keupayaan yang jelas untuk pembentukan kompleks. Nikel mampu membentuk kompleks yang stabil dengan, sebagai contoh, sistein dan sitrat, serta dengan banyak ligan organik dan bukan organik. Komposisi geokimia batuan induk sebahagian besarnya menentukan kandungan nikel dalam tanah. Bilangan terbesar Nikel terkandung dalam tanah yang terbentuk daripada batuan asas dan ultrabes. Menurut beberapa pengarang, sempadan lebihan dan tahap toksik nikel untuk kebanyakan spesies berbeza dari 10 hingga 100 mg/kg. Sebahagian besar nikel tidak boleh dialihkan di dalam tanah, dan penghijrahan yang sangat lemah dalam keadaan koloid dan dalam komposisi penggantungan mekanikal tidak menjejaskan pengedarannya di sepanjang profil menegak dan agak seragam.

Plumbum (Pb). Kimia plumbum dalam tanah ditentukan oleh keseimbangan halus proses berlawanan arah: penyerapan-desorpsi, pelarutan-peralihan ke dalam keadaan pepejal. Plumbum yang dilepaskan ke dalam tanah dengan pelepasan termasuk dalam kitaran transformasi fizikal, kimia dan fiziko-kimia. Pada mulanya, proses anjakan mekanikal mendominasi (zarah plumbum bergerak di sepanjang permukaan dan di dalam tanah sepanjang retak) dan resapan perolakan. Kemudian, apabila sebatian plumbum fasa pepejal larut, proses fizikokimia yang lebih kompleks (khususnya, proses penyebaran ion) akan dimainkan, disertai dengan transformasi sebatian plumbum yang datang dengan habuk.

Telah ditetapkan bahawa plumbum berhijrah secara menegak dan mendatar, dengan proses kedua mengatasi yang pertama. Lebih 3 tahun pemerhatian di padang rumput forb, habuk plumbum yang dimendapkan secara tempatan di permukaan tanah bergerak ke arah mendatar sebanyak 25-35 cm, manakala kedalaman penembusannya ke dalam ketebalan tanah ialah 10-15 cm. Peranan penting bermain dalam penghijrahan plumbum faktor biologi: akar tumbuhan menyerap ion logam; semasa musim tumbuh, mereka bergerak dalam ketebalan tanah; Apabila tumbuhan mati dan reput, plumbum dilepaskan ke dalam jisim tanah di sekelilingnya.

Adalah diketahui bahawa tanah mempunyai keupayaan untuk mengikat (menyerap) plumbum teknogenik yang telah memasukinya. Penyerapan dipercayai merangkumi beberapa proses: pertukaran lengkap dengan kation kompleks penyerap tanah (penjerapan tidak spesifik) dan satu siri tindak balas pengkompleksan plumbum dengan penderma komponen tanah (penjerapan khusus). Di dalam tanah, plumbum dikaitkan terutamanya dengan bahan organik, serta dengan mineral tanah liat, oksida mangan, besi dan aluminium hidroksida. Dengan mengikat plumbum, humus menghalang penghijrahannya ke persekitaran bersebelahan dan mengehadkan kemasukannya ke dalam tumbuhan. Daripada mineral tanah liat, ilites dicirikan oleh kecenderungan untuk memimpin penyerapan. Peningkatan pH tanah semasa pengapuran membawa kepada pengikatan plumbum yang lebih besar oleh tanah kerana pembentukan sebatian yang mudah larut (hidroksida, karbonat, dll.).

Plumbum, yang terdapat dalam tanah dalam bentuk mudah alih, dibetulkan dengan masa oleh komponen tanah dan menjadi tidak boleh diakses oleh tumbuhan. Menurut penyelidik domestik, plumbum paling kuat difiksasi dalam chernozem dan tanah kelodak gambut.

Kadmium (Cd) Ciri kadmium yang membezakannya daripada HM lain ialah ia terdapat dalam larutan tanah terutamanya dalam bentuk kation (Cd 2+), walaupun dalam tanah dengan tindak balas neutral persekitaran ia boleh membentuk sedikit larut. kompleks dengan sulfat, fosfat atau hidroksida.

Menurut data yang ada, kepekatan kadmium dalam larutan tanah tanah latar adalah antara 0.2 hingga 6 µg/l. Di pusat-pusat pencemaran tanah, ia meningkat kepada 300-400 µg/l. .

Adalah diketahui bahawa kadmium dalam tanah sangat mudah alih; mampu bergerak ke dalam kuantiti yang besar daripada fasa pepejal kepada fasa cecair dan sebaliknya (yang menyukarkan untuk meramalkan kemasukannya ke dalam tumbuhan). Mekanisme yang mengawal kepekatan kadmium dalam larutan tanah ditentukan oleh proses serapan (dengan serapan yang kami maksudkan ialah penjerapan, pemendakan, dan pembentukan kompleks). Kadmium diserap oleh tanah dalam jumlah yang lebih kecil daripada HM lain. Untuk mencirikan mobiliti logam berat dalam tanah, nisbah kepekatan logam dalam fasa pepejal dengan dalam larutan keseimbangan digunakan. Nilai yang tinggi Nisbah ini menunjukkan bahawa HM dikekalkan dalam fasa pepejal disebabkan oleh tindak balas penyerapan, rendah - disebabkan oleh fakta bahawa logam berada dalam larutan, dari mana mereka boleh berhijrah ke media lain atau memasuki pelbagai tindak balas (geokimia atau biologi). Adalah diketahui bahawa proses utama dalam pengikatan kadmium adalah penjerapan oleh tanah liat. Penyelidikan beberapa tahun kebelakangan ini juga menunjukkan peranan penting dalam proses ini kumpulan hidroksil, oksida besi dan bahan organik. Pada tahap pencemaran yang rendah dan tindak balas neutral medium, kadmium diserap terutamanya oleh oksida besi. Dan dalam persekitaran berasid (pH = 5), bahan organik mula bertindak sebagai penjerap yang kuat. Pada pH yang lebih rendah (pH=4), fungsi penjerapan pergi hampir secara eksklusif bahan organik. Komponen mineral dalam proses ini tidak lagi memainkan peranan.

Telah diketahui bahawa kadmium bukan sahaja diserap oleh permukaan tanah, tetapi juga tetap disebabkan oleh pemendakan, pembekuan, dan penyerapan antara paket oleh mineral tanah liat. Ia meresap ke dalam zarah tanah melalui mikropori dan dengan cara lain.

Kadmium difiksasi dalam tanah dengan cara yang berbeza jenis yang berbeza. Setakat ini, sedikit yang diketahui tentang hubungan persaingan kadmium dengan logam lain dalam proses penyerapan dalam kompleks penyerap tanah. Menurut kajian pakar Universiti Teknikal Copenhagen (Denmark), dengan kehadiran nikel, kobalt dan zink, penyerapan kadmium oleh tanah telah ditindas. Kajian lain menunjukkan bahawa proses penyerapan kadmium oleh pereputan tanah dengan kehadiran ion klorida. Ketepuan tanah dengan ion Ca 2+ membawa kepada peningkatan kapasiti penyerapan kadmium. Banyak ikatan kadmium dengan komponen tanah menjadi rapuh; dalam keadaan tertentu (contohnya, tindak balas asid persekitaran), ia dilepaskan dan kembali ke dalam larutan.

Peranan mikroorganisma dalam proses pembubaran kadmium dan peralihannya kepada keadaan mudah alih didedahkan. Hasil daripada aktiviti pentingnya, sama ada kompleks logam larut air terbentuk, atau keadaan fizikal dan kimia tercipta yang memihak kepada peralihan kadmium daripada fasa pepejal kepada cecair.

Proses-proses yang berlaku dengan kadmium dalam tanah (penyerapan-desorpsi, peralihan ke dalam larutan, dsb.) adalah saling berkaitan dan saling bergantung, aliran logam ini ke dalam tumbuhan bergantung pada arah, keamatan dan kedalamannya. Adalah diketahui bahawa nilai penyerapan kadmium oleh tanah bergantung kepada nilai pH: semakin tinggi pH tanah, semakin banyak ia menyerap kadmium. Oleh itu, menurut data yang ada, dalam julat pH dari 4 hingga 7.7, dengan peningkatan pH seunit, kapasiti penyerapan tanah berkenaan dengan kadmium meningkat lebih kurang tiga kali ganda.

Zink (Zn). Kekurangan zink boleh nyata pada kedua-dua tanah berasid, tanah ringan yang sangat podzol, dan pada tanah berkarbonat, miskin zink, dan sangat humus. Meningkatkan manifestasi kekurangan zink dos yang tinggi baja fosfat dan membajak tanah bawah dengan kuat ke ufuk yang boleh ditanam.

Jumlah kandungan zink tertinggi dalam tanah tundra (53-76 mg/kg) dan chernozem (24-90 mg/kg), paling rendah - dalam tanah sod-podzolic (20-67 mg/kg). Kekurangan zink paling kerap ditunjukkan dalam tanah berkapur neutral dan sedikit alkali. Dalam tanah berasid, zink lebih mudah alih dan tersedia untuk tumbuhan.

Zink terdapat dalam tanah dalam bentuk ionik, di mana ia diserap oleh mekanisme pertukaran kation dalam keadaan berasid atau hasil daripada kemisorpsi dalam medium alkali. Ion Zn 2+ adalah yang paling mudah alih. Mobiliti zink dalam tanah terutamanya dipengaruhi oleh nilai pH dan kandungan mineral tanah liat. Pada 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 .

PEMISAH HALAMAN-- logam berat, yang mencirikan kumpulan pencemar yang luas, baru-baru ini telah tersebar luas. Dalam pelbagai karya saintifik dan gunaan, penulis mentafsir makna konsep ini dengan cara yang berbeza. Dalam hal ini, bilangan unsur yang diberikan kepada kumpulan logam berat berbeza-beza dalam julat yang luas. Banyak ciri digunakan sebagai kriteria keahlian: jisim atom, ketumpatan, ketoksikan, kelaziman dalam persekitaran semula jadi, tahap penglibatan dalam kitaran semula jadi dan teknogenik. Dalam sesetengah kes, takrifan logam berat termasuk unsur-unsur yang rapuh (contohnya, bismut) atau metaloid (contohnya, arsenik).

Dalam kerja-kerja yang dikhaskan untuk masalah pencemaran alam sekitar dan pemantauan alam sekitar, sehingga kini, untuk logam berat termasuk lebih daripada 40 logam sistem berkala D.I. Mendeleev dengan jisim atom lebih daripada 50 unit atom: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi dan lain-lain.Pada masa yang sama, keadaan berikut memainkan peranan penting dalam pengkategorian logam berat: ketoksikan tingginya kepada organisma hidup dalam kepekatan yang agak rendah, serta keupayaannya untuk bioakumulasi dan biomagnify. Hampir semua logam yang berada di bawah definisi ini (kecuali plumbum, merkuri, kadmium dan bismut, yang peranan biologinya tidak jelas pada masa ini) terlibat secara aktif dalam proses biologi dan merupakan sebahagian daripada banyak enzim. Menurut klasifikasi N. Reimers, logam dengan ketumpatan lebih daripada 8 g/cm3 harus dianggap berat. Oleh itu, logam berat adalah Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

Ditakrifkan secara formal logam berat sepadan dengan sejumlah besar elemen. Walau bagaimanapun, menurut penyelidik yang terlibat dalam aktiviti praktikal yang berkaitan dengan penganjuran pemerhatian keadaan dan pencemaran alam sekitar, sebatian unsur-unsur ini adalah jauh dari setara dengan bahan pencemar. Oleh itu, dalam banyak karya terdapat penyempitan skop kumpulan logam berat, mengikut kriteria keutamaan, kerana arah dan spesifik kerja. Jadi, dalam karya klasik Yu.A. Israel dalam senarai bahan kimia yang akan ditentukan dalam media semula jadi di stesen latar belakang dalam rizab biosfera, dalam bahagian logam berat bernama Pb, Hg, Cd, As. Sebaliknya, menurut keputusan Pasukan Petugas mengenai Pelepasan Logam Berat, yang beroperasi di bawah naungan Suruhanjaya Ekonomi Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu untuk Eropah dan mengumpul serta menganalisis maklumat mengenai pelepasan bahan pencemar di negara-negara Eropah, hanya Zn, As, Se dan Sb telah ditugaskan untuk logam berat. Menurut definisi N. Reimers, logam mulia dan logam nadir berdiri berasingan daripada logam berat, masing-masing, kekal. hanya Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. Dalam kerja gunaan, logam berat paling kerap ditambah Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.

Ion logam adalah komponen yang sangat diperlukan dalam badan air semula jadi. Bergantung kepada keadaan persekitaran (pH, potensi redoks, kehadiran ligan), ia wujud dalam darjah pengoksidaan yang berbeza dan merupakan sebahagian daripada pelbagai sebatian tak organik dan organologam, yang boleh benar-benar terlarut, tersebar koloid, atau menjadi sebahagian daripada suspensi mineral dan organik.

Bentuk logam yang benar-benar terlarut, pada gilirannya, sangat pelbagai, yang dikaitkan dengan proses hidrolisis, pempolimeran hidrolitik (pembentukan kompleks hidrokso polinuklear), dan pengkompleksan dengan pelbagai ligan. Sehubungan itu, kedua-dua sifat pemangkin logam dan ketersediaan untuk mikroorganisma akuatik bergantung kepada bentuk kewujudannya dalam ekosistem akuatik.

Banyak logam membentuk kompleks yang agak kuat dengan organik; kompleks ini adalah salah satu bentuk penghijrahan unsur yang paling penting di perairan semula jadi. Kebanyakan kompleks organik dibentuk oleh kitaran kelat dan stabil. Kompleks yang dibentuk oleh asid tanah dengan garam besi, aluminium, titanium, uranium, vanadium, kuprum, molibdenum dan logam berat lain agak larut dengan baik dalam media neutral, berasid sedikit dan sedikit alkali. Oleh itu, kompleks organologam mampu berhijrah di perairan semula jadi pada jarak yang sangat jauh. Ini amat penting untuk air bermineral rendah dan, pertama sekali, air permukaan, di mana pembentukan kompleks lain adalah mustahil.

Untuk memahami faktor-faktor yang mengawal kepekatan logam dalam perairan semula jadi, kereaktifan kimia mereka, bioavailabiliti dan ketoksikan, adalah perlu untuk mengetahui bukan sahaja jumlah kandungan, tetapi juga bahagian bentuk bebas dan terikat logam.

Peralihan logam dalam medium akueus kepada bentuk kompleks logam mempunyai tiga akibat:

1. Mungkin terdapat peningkatan jumlah kepekatan ion logam disebabkan oleh peralihannya kepada larutan daripada sedimen bawah;

2. Kebolehtelapan membran ion kompleks boleh berbeza dengan ketara daripada kebolehtelapan ion terhidrat;

3. Ketoksikan logam akibat kerumitan boleh berubah dengan banyak.

Jadi, bentuk kelat Cu, Cd, Hg kurang toksik daripada ion bebas. Untuk memahami faktor-faktor yang mengawal kepekatan logam dalam perairan semula jadi, kereaktifan kimia mereka, bioavailabiliti dan ketoksikan, adalah perlu untuk mengetahui bukan sahaja jumlah kandungan, tetapi juga bahagian bentuk terikat dan bebas.

Punca pencemaran air dengan logam berat ialah air sisa dari kedai galvani, perlombongan, metalurgi ferus dan bukan ferus, dan loji pembinaan mesin. Logam berat terdapat dalam baja dan racun perosak dan boleh memasuki badan air bersama-sama dengan air larian dari tanah pertanian.

Peningkatan kepekatan logam berat di perairan semula jadi sering dikaitkan dengan jenis pencemaran lain, seperti pengasidan. Kerpasan pemendakan asid menyumbang kepada penurunan nilai pH dan peralihan logam daripada keadaan yang terjerap pada bahan mineral dan organik kepada keadaan bebas.

Pertama sekali, yang menarik ialah logam yang paling mencemarkan atmosfera kerana penggunaannya dalam jumlah yang besar dalam aktiviti pengeluaran dan, akibat pengumpulan dalam persekitaran luaran, menimbulkan bahaya yang serius dari segi aktiviti biologi dan sifat toksiknya. . Ini termasuk plumbum, merkuri, kadmium, zink, bismut, kobalt, nikel, kuprum, timah, antimoni, vanadium, mangan, kromium, molibdenum dan arsenik.
Sifat biogeokimia logam berat

H - tinggi, Y - sederhana, H - rendah

Vanadium.

Vanadium kebanyakannya dalam keadaan tersebar dan terdapat dalam bijih besi, minyak, asfalt, bitumen, syal minyak, arang batu, dll. Salah satu sumber utama pencemaran vanadium perairan semula jadi ialah minyak dan produknya.

Ia berlaku di perairan semula jadi dalam kepekatan yang sangat rendah: dalam air sungai 0.2 - 4.5 µg/dm3, dalam air laut - purata 2 µg/dm3

Dalam air ia membentuk kompleks anionik yang stabil (V4O12)4- dan (V10O26)6-. Dalam penghijrahan vanadium, peranan sebatian kompleks terlarutnya dengan bahan organik, terutamanya dengan asid humik, adalah penting.

Kepekatan vanadium yang tinggi berbahaya kepada kesihatan manusia. MPCv vanadium ialah 0.1 mg/dm3 (penunjuk had kemudaratan adalah toksikologi sanitari), MPCvr ialah 0.001 mg/dm3.

Sumber semula jadi bismut yang memasuki perairan semula jadi adalah proses larut lesap mineral yang mengandungi bismut. Sumber kemasukan ke dalam perairan semula jadi juga boleh menjadi air sisa daripada industri farmaseutikal dan minyak wangi, beberapa perusahaan industri kaca.

Ia ditemui dalam air permukaan yang tidak tercemar dalam kepekatan submikrogram. Kepekatan tertinggi ditemui dalam air bawah tanah dan ialah 20 µg/dm3, di perairan laut - 0.02 µg/dm3. MPCv ialah 0.1 mg/dm3

Sumber utama sebatian besi di perairan permukaan ialah proses luluhawa kimia batuan, disertai dengan pemusnahan dan pelarutan mekanikalnya. Dalam proses interaksi dengan bahan mineral dan organik yang terkandung dalam perairan semula jadi, kompleks kompleks sebatian besi terbentuk, yang berada di dalam air dalam keadaan terlarut, koloid dan terampai. Sejumlah besar besi datang dengan larian bawah tanah dan dengan air sisa daripada perusahaan industri metalurgi, kerja logam, tekstil, cat dan varnis serta dengan efluen pertanian.

Keseimbangan fasa bergantung pada komposisi kimia air, pH, Eh, dan, sedikit sebanyak, suhu. Dalam analisis rutin bentuk wajaran mengeluarkan zarah dengan saiz lebih daripada 0.45 mikron. Ia kebanyakannya adalah mineral yang mengandungi besi, hidrat oksida besi dan sebatian besi yang terjerap pada ampaian. Bentuk benar-benar terlarut dan koloid biasanya dianggap bersama. Besi terlarut diwakili oleh sebatian dalam bentuk ionik, dalam bentuk hidroksokompleks dan kompleks dengan bahan tak organik dan organik terlarut air semula jadi. Dalam bentuk ionik, terutamanya Fe(II) berhijrah, dan Fe(III) jika tiada bahan pengkompleks tidak boleh berada dalam jumlah yang ketara dalam keadaan terlarut.

Besi ditemui terutamanya di perairan dengan nilai Eh yang rendah.

Hasil daripada pengoksidaan kimia dan biokimia (dengan penyertaan bakteria besi), Fe(II) masuk ke dalam Fe(III), yang, apabila dihidrolisis, mendakan dalam bentuk Fe(OH)3. Kedua-dua Fe(II) dan Fe(III) cenderung membentuk kompleks hidrokso jenis +, 4+, +, 3+, - dan lain-lain yang wujud bersama dalam larutan pada kepekatan yang berbeza bergantung pada pH dan secara amnya menentukan keadaan sistem besi-hidroksil. Bentuk utama kejadian Fe(III) dalam perairan permukaan ialah sebatian kompleksnya dengan sebatian tak organik dan organik terlarut, terutamanya bahan humik. Pada pH = 8.0, bentuk utama ialah Fe(OH)3. Bentuk koloid besi paling kurang dikaji, ia adalah hidrat ferum oksida Fe(OH)3 dan kompleks dengan bahan organik.

Kandungan besi di dalam air permukaan tanah adalah sepersepuluh miligram, berhampiran paya - beberapa miligram. Peningkatan kandungan besi diperhatikan di perairan paya, di mana ia ditemui dalam bentuk kompleks dengan garam asid humik - humat. Kepekatan tertinggi besi (sehingga beberapa puluh dan ratusan miligram setiap 1 dm3) diperhatikan dalam air bawah tanah dengan nilai pH yang rendah.

Sebagai unsur aktif secara biologi, besi pada tahap tertentu mempengaruhi keamatan pembangunan fitoplankton dan komposisi kualitatif mikroflora dalam takungan.

Kepekatan besi tertakluk kepada turun naik bermusim yang ketara. Biasanya, dalam takungan dengan produktiviti biologi yang tinggi, semasa tempoh musim panas dan genangan musim sejuk, peningkatan kepekatan besi di lapisan bawah air adalah ketara. Percampuran musim luruh-musim bunga jisim air (homotermia) disertai dengan pengoksidaan Fe(II) kepada Fe(III) dan pemendakan yang terakhir dalam bentuk Fe(OH)3.

Ia memasuki perairan semula jadi semasa larut lesap tanah, bijih polimetal dan tembaga, akibat daripada penguraian organisma akuatik yang mampu mengumpulnya. Sebatian kadmium dibawa ke dalam air permukaan dengan air sisa daripada loji plumbum-zink, loji pembalut bijih, beberapa perusahaan kimia (pengeluaran asid sulfurik), pengeluaran galvanik, dan juga dengan perairan lombong. Penurunan kepekatan sebatian kadmium terlarut berlaku disebabkan oleh proses penyerapan, pemendakan kadmium hidroksida dan karbonat dan penggunaannya oleh organisma akuatik.

Bentuk kadmium terlarut dalam perairan semula jadi terutamanya kompleks mineral dan organo-mineral. Bentuk terampai utama kadmium ialah sebatian terjerapnya. Sebahagian besar kadmium boleh berhijrah dalam sel organisma akuatik.

Dalam air sungai yang tidak tercemar dan sedikit tercemar, kadmium terkandung dalam kepekatan submikrogram; dalam air tercemar dan sisa, kepekatan kadmium boleh mencapai puluhan mikrogram setiap 1 dm3.

Sebatian kadmium memainkan peranan penting dalam kehidupan haiwan dan manusia. Ia adalah toksik dalam kepekatan tinggi, terutamanya dalam kombinasi dengan bahan toksik lain.

MPCv ialah 0.001 mg/dm3, MPCvr ialah 0.0005 mg/dm3 (tanda had bahaya ialah toksikologi).

Sebatian kobalt memasuki perairan semula jadi akibat daripada larut lesapnya daripada pirit kuprum dan bijih lain, daripada tanah semasa penguraian organisma dan tumbuhan, serta dengan air sisa daripada loji metalurgi, kerja logam dan kimia. Sebilangan kobalt datang daripada tanah hasil daripada penguraian organisma tumbuhan dan haiwan.

Sebatian kobalt dalam perairan semula jadi berada dalam keadaan terlarut dan terampai, nisbah kuantitatif antaranya ditentukan oleh komposisi kimia air, suhu dan nilai pH. Bentuk terlarut diwakili terutamanya oleh sebatian kompleks, termasuk. dengan bahan organik di perairan semula jadi. Sebatian kobalt divalen adalah paling ciri air permukaan. Dengan adanya agen pengoksidaan, kobalt trivalen boleh wujud dalam kepekatan yang ketara.

Kobalt adalah salah satu unsur biologi yang aktif dan sentiasa terdapat dalam badan haiwan dan tumbuhan. Kandungan kobalt yang tidak mencukupi dalam tumbuhan dikaitkan dengan kandungan yang tidak mencukupi dalam tanah, yang menyumbang kepada perkembangan anemia pada haiwan (zon bukan chernozem hutan taiga). Sebagai sebahagian daripada vitamin B12, kobalt mempunyai kesan yang sangat aktif terhadap pengambilan bahan nitrogen, peningkatan kandungan klorofil dan asid askorbik, mengaktifkan biosintesis dan meningkatkan kandungan nitrogen protein dalam tumbuhan. Walau bagaimanapun, kepekatan tinggi sebatian kobalt adalah toksik.

Dalam perairan sungai yang tidak tercemar dan sedikit tercemar, kandungannya berbeza dari persepuluh hingga perseribu miligram setiap 1 dm3, kandungan purata dalam air laut ialah 0.5 μg/dm3. MPCv ialah 0.1 mg/dm3, MPCv ialah 0.01 mg/dm3.

Mangan

Mangan memasuki perairan permukaan akibat larut lesap bijih ferromanganese dan mineral lain yang mengandungi mangan (pyrolusite, psilomelane, brownite, manganit, oker hitam). Jumlah mangan yang ketara datang daripada penguraian haiwan akuatik dan organisma tumbuhan, terutamanya biru-hijau, diatom dan tumbuhan akuatik yang lebih tinggi. Sebatian mangan dibuang ke dalam takungan dengan air sisa daripada loji pemprosesan mangan, loji metalurgi, perusahaan industri kimia dan perairan lombong.

Penurunan kepekatan ion mangan dalam perairan semula jadi berlaku akibat daripada pengoksidaan Mn(II) kepada MnO2 dan oksida bervalensi tinggi lain yang memendakan. Parameter utama yang menentukan tindak balas pengoksidaan ialah kepekatan oksigen terlarut, nilai pH dan suhu. Kepekatan sebatian mangan terlarut berkurangan kerana penggunaannya oleh alga.

Bentuk utama penghijrahan sebatian mangan di perairan permukaan adalah penggantungan, komposisinya ditentukan seterusnya oleh komposisi batuan yang disalirkan oleh perairan, serta hidroksida koloid logam berat dan sebatian mangan yang diserap. Yang penting dalam penghijrahan mangan dalam bentuk terlarut dan koloid adalah bahan organik dan proses pembentukan kompleks mangan dengan ligan bukan organik dan organik. Mn(II) membentuk kompleks larut dengan bikarbonat dan sulfat. Kompleks mangan dengan ion klorida jarang berlaku. Sebatian kompleks Mn(II) dengan bahan organik biasanya kurang stabil berbanding dengan logam peralihan yang lain. Ini termasuk sebatian dengan amina, asid organik, asid amino dan bahan humik. Mn(III) dalam kepekatan tinggi boleh berada dalam keadaan terlarut hanya dengan kehadiran agen pengkompleks yang kuat; Mn(YII) tidak berlaku dalam perairan semula jadi.

Di perairan sungai, kandungan mangan biasanya berkisar antara 1 hingga 160 µg/dm3, kandungan purata dalam perairan laut ialah 2 µg/dm3, di perairan bawah tanah - n.102 - n.103 µg/dm3.

Kepekatan mangan dalam perairan permukaan tertakluk kepada turun naik bermusim.

Faktor-faktor yang menentukan perubahan dalam kepekatan mangan ialah nisbah antara air larian permukaan dan bawah tanah, keamatan penggunaannya semasa fotosintesis, penguraian fitoplankton, mikroorganisma dan tumbuh-tumbuhan akuatik yang lebih tinggi, serta proses pemendapannya di dasar badan air.

Peranan mangan dalam kehidupan tumbuhan yang lebih tinggi dan alga dalam badan air adalah sangat besar. Mangan menyumbang kepada penggunaan CO2 oleh tumbuhan, yang meningkatkan keamatan fotosintesis, mengambil bahagian dalam proses pengurangan nitrat dan asimilasi nitrogen oleh tumbuhan. Mangan menggalakkan peralihan Fe(II) aktif kepada Fe(III), yang melindungi sel daripada keracunan, mempercepatkan pertumbuhan organisma, dsb. Peranan ekologi dan fisiologi mangan mangan yang penting memerlukan kajian dan pengedaran mangan di perairan semula jadi.

Untuk badan air untuk kegunaan kebersihan, MPCv (mengikut ion mangan) ditetapkan bersamaan dengan 0.1 mg/dm3.

Di bawah adalah peta taburan purata kepekatan logam: mangan, kuprum, nikel dan plumbum, dibina mengikut data pemerhatian untuk 1989 - 1993. di 123 bandar. Penggunaan data kemudian dianggap tidak sesuai, kerana disebabkan oleh pengurangan dalam pengeluaran, kepekatan pepejal terampai dan, oleh itu, logam telah menurun dengan ketara.

Kesan kepada kesihatan. Banyak logam adalah juzuk habuk dan mempunyai kesan yang besar terhadap kesihatan.

Mangan memasuki atmosfera daripada pelepasan daripada perusahaan metalurgi ferus (60% daripada semua pelepasan mangan), kejuruteraan mekanikal dan kerja logam (23%), metalurgi bukan ferus (9%), banyak sumber kecil, contohnya, daripada kimpalan.

Kepekatan mangan yang tinggi membawa kepada kemunculan kesan neurotoksik, kerosakan progresif pada sistem saraf pusat, radang paru-paru.
Kepekatan mangan tertinggi (0.57 - 0.66 µg/m3) diperhatikan di pusat metalurgi yang besar: di Lipetsk dan Cherepovets, serta di Magadan. Kebanyakan bandar dengan kepekatan tinggi Mn (0.23 - 0.69 µg/m3) tertumpu di Semenanjung Kola: Zapolyarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (lihat peta).

Untuk tahun 1991 - 1994 pelepasan mangan daripada sumber perindustrian menurun sebanyak 62%, kepekatan purata - sebanyak 48%.

Tembaga adalah salah satu unsur surih yang paling penting. Aktiviti fisiologi tembaga dikaitkan terutamanya dengan kemasukannya dalam komposisi pusat aktif enzim redoks. Kandungan kuprum yang tidak mencukupi dalam tanah memberi kesan buruk kepada sintesis protein, lemak dan vitamin dan menyumbang kepada ketidaksuburan organisma tumbuhan. Kuprum terlibat dalam proses fotosintesis dan menjejaskan penyerapan nitrogen oleh tumbuhan. Pada masa yang sama, kepekatan kuprum yang berlebihan memberi kesan buruk kepada organisma tumbuhan dan haiwan.

Sebatian Cu(II) adalah yang paling biasa di perairan semula jadi. Daripada sebatian Cu(I), Cu2O, Cu2S, dan CuCl, yang jarang larut dalam air, adalah yang paling biasa. Dengan kehadiran ligan dalam medium akueus, bersama-sama dengan keseimbangan pemisahan hidroksida, adalah perlu untuk mengambil kira pembentukan pelbagai bentuk kompleks yang berada dalam keseimbangan dengan ion akua logam.

Sumber utama kuprum yang memasuki perairan semula jadi ialah air sisa daripada industri kimia dan metalurgi, perairan lombong, dan reagen aldehid yang digunakan untuk membunuh alga. Tembaga boleh terbentuk akibat kakisan paip tembaga dan struktur lain yang digunakan dalam sistem air. Dalam air bawah tanah, kandungan tembaga adalah disebabkan oleh interaksi air dengan batuan yang mengandunginya (khalkopirit, kalkosit, kovelit, bornit, malachite, azurit, kekwa, brotantin).

Kepekatan maksimum kuprum yang dibenarkan dalam air takungan untuk kegunaan air kebersihan dan isi rumah ialah 0.1 mg/dm3 (tanda had bahaya adalah kebersihan umum), di dalam air takungan perikanan ia adalah 0.001 mg/dm3.

Bandar

Norilsk

Monchegorsk

Krasnouralsk

Kolchugino

Zapolyarny

Pelepasan М (ribu tan/tahun) kuprum oksida dan purata kepekatan tahunan q (µg/m3) kuprum.

Tembaga memasuki udara dengan pelepasan daripada industri metalurgi. Dalam pelepasan bahan zarahan, ia terkandung terutamanya dalam bentuk sebatian, terutamanya kuprum oksida.

Perusahaan metalurgi bukan ferus menyumbang 98.7% daripada semua pelepasan antropogenik logam ini, di mana 71% daripadanya dilakukan oleh perusahaan Norilsk Nickel concern yang terletak di Zapolyarny dan Nikel, Monchegorsk dan Norilsk, dan kira-kira 25% daripada pelepasan tembaga dibawa. keluar di Revda, Krasnouralsk, Kolchugino dan lain-lain.

Kepekatan kuprum yang tinggi membawa kepada mabuk, anemia dan hepatitis.

Seperti yang dapat dilihat dari peta, kepekatan tembaga tertinggi dicatatkan di bandar Lipetsk dan Rudnaya Pristan. Kepekatan tembaga juga meningkat di bandar-bandar Semenanjung Kola, di Zapolyarny, Monchegorsk, Nikel, Olenegorsk, dan juga di Norilsk.

Pelepasan tembaga dari sumber perindustrian menurun sebanyak 34%, kepekatan purata - sebanyak 42%.

Molibdenum

Sebatian molibdenum memasuki perairan permukaan akibat larut lesapnya daripada mineral eksogen yang mengandungi molibdenum. Molibdenum juga memasuki badan air dengan air sisa daripada loji pemprosesan dan perusahaan metalurgi bukan ferus. Penurunan kepekatan sebatian molibdenum berlaku akibat pemendakan sebatian yang jarang larut, proses penjerapan oleh ampaian mineral dan penggunaan oleh organisma akuatik tumbuhan.

Molibdenum dalam air permukaan terutamanya dalam bentuk MoO42-. Kemungkinan besar ia wujud dalam bentuk kompleks organomineral. Kemungkinan beberapa pengumpulan dalam keadaan koloid berikutan daripada fakta bahawa produk pengoksidaan molibdenit adalah bahan terdispersi halus yang longgar.

Di perairan sungai, molibdenum didapati dalam kepekatan dari 2.1 hingga 10.6 µg/dm3. Air laut mengandungi purata 10 µg/dm3 molibdenum.

Dalam kuantiti yang kecil, molibdenum diperlukan untuk perkembangan normal organisma tumbuhan dan haiwan. Molibdenum adalah sebahagian daripada enzim xanthine oxidase. Dengan kekurangan molibdenum, enzim terbentuk dalam kuantiti yang tidak mencukupi, yang menyebabkan tindak balas negatif dalam badan. Dalam kepekatan tinggi, molibdenum berbahaya. Dengan lebihan molibdenum, metabolisme terganggu.

Kepekatan maksimum molibdenum yang dibenarkan dalam badan air untuk kegunaan kebersihan ialah 0.25 mg/dm3.

Arsenik memasuki perairan semula jadi dari mata air mineral, kawasan mineralisasi arsenik (arsenik pirit, realgar, orpimen), serta dari zon pengoksidaan batu jenis polimetal, tembaga-kobalt dan tungsten. Sejumlah arsenik datang daripada tanah, serta daripada penguraian organisma tumbuhan dan haiwan. Penggunaan arsenik oleh organisma akuatik adalah salah satu sebab penurunan kepekatannya dalam air, yang paling jelas ditunjukkan semasa tempoh pembangunan intensif plankton.

Sejumlah besar arsenik memasuki badan air dengan air sisa daripada loji pemprosesan, sisa daripada pengeluaran pewarna, penyamak dan kilang racun perosak, serta dari tanah pertanian di mana racun perosak digunakan.

Di perairan semula jadi, sebatian arsenik berada dalam keadaan terlarut dan terampai, nisbah antaranya ditentukan oleh komposisi kimia air dan nilai pH. Dalam bentuk terlarut, arsenik berlaku dalam bentuk tri- dan pentavalen, terutamanya sebagai anion.

Di perairan sungai yang tidak tercemar, arsenik biasanya ditemui dalam kepekatan mikrogram. Di perairan mineral, kepekatannya boleh mencapai beberapa miligram setiap 1 dm3, di perairan laut ia mengandungi purata 3 µg/dm3, di perairan bawah tanah ia berlaku dalam kepekatan n.105 µg/dm3. Sebatian arsenik dalam kepekatan tinggi adalah toksik kepada badan haiwan dan manusia: ia menghalang proses oksidatif, menghalang bekalan oksigen ke organ dan tisu.

MPCv untuk arsenik ialah 0.05 mg/dm3 (penunjuk had kemudaratan adalah toksikologi kebersihan) dan MPCv ialah 0.05 mg/dm3.

Kehadiran nikel di perairan semula jadi adalah disebabkan oleh komposisi batuan yang dilalui air: ia ditemui di tempat-tempat mendapan bijih tembaga-nikel sulfida dan bijih besi-nikel. Ia memasuki air dari tanah dan dari organisma tumbuhan dan haiwan semasa pereputannya. Peningkatan kandungan nikel berbanding dengan jenis alga lain didapati dalam alga biru-hijau. Sebatian nikel juga memasuki badan air dengan air sisa dari kedai penyaduran nikel, loji getah sintetik dan loji pengayaan nikel. Pelepasan nikel yang besar mengiringi pembakaran bahan api fosil.

Kepekatannya boleh berkurangan akibat daripada pemendakan sebatian seperti sianida, sulfida, karbonat atau hidroksida (dengan peningkatan nilai pH), disebabkan penggunaannya oleh organisma akuatik dan proses penjerapan.

Dalam perairan permukaan, sebatian nikel berada dalam keadaan terlarut, terampai dan koloid, nisbah kuantitatif antaranya bergantung pada komposisi air, suhu dan nilai pH. Sorben sebatian nikel boleh menjadi hidroksida besi, bahan organik, kalsium karbonat yang sangat tersebar, tanah liat. Bentuk terlarut terutamanya ion kompleks, selalunya dengan asid amino, asid humik dan fulvik, dan juga dalam bentuk kompleks sianida yang kuat. Sebatian nikel adalah yang paling biasa di perairan semula jadi, di mana ia berada dalam keadaan pengoksidaan +2. Sebatian Ni3+ biasanya terbentuk dalam medium alkali.

Sebatian nikel memainkan peranan penting dalam proses hematopoietik, sebagai pemangkin. Kandungannya yang meningkat mempunyai kesan khusus pada sistem kardiovaskular. Nikel adalah salah satu unsur karsinogenik. Ia boleh menyebabkan penyakit pernafasan. Adalah dipercayai bahawa ion nikel bebas (Ni2+) adalah kira-kira 2 kali lebih toksik daripada sebatian kompleksnya.

Dalam perairan sungai yang tidak tercemar dan sedikit tercemar, kepekatan nikel biasanya berkisar antara 0.8 hingga 10 µg/dm3; dalam tercemar ia adalah beberapa puluh mikrogram setiap 1 dm3. Purata kepekatan nikel dalam air laut ialah 2 µg/dm3, dalam air bawah tanah - n.103 µg/dm3. Di perairan bawah tanah yang mencuci batu yang mengandungi nikel, kepekatan nikel kadangkala meningkat sehingga 20 mg/dm3.

Nikel memasuki atmosfera daripada perusahaan metalurgi bukan ferus, yang menyumbang 97% daripada semua pelepasan nikel, di mana 89% daripadanya berasal dari perusahaan Norilsk Nickel concern yang terletak di Zapolyarny dan Nikel, Monchegorsk dan Norilsk.

Peningkatan kandungan nikel dalam alam sekitar membawa kepada kemunculan penyakit endemik, kanser bronkial. Sebatian nikel tergolong dalam kumpulan pertama karsinogen.
Peta menunjukkan beberapa titik dengan kepekatan purata tinggi nikel di lokasi kebimbangan Nikel Norilsk: Apatity, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk.

Pelepasan nikel dari perusahaan perindustrian menurun sebanyak 28%, kepekatan purata - sebanyak 35%.

Pelepasan М (ribu tan/tahun) dan purata kepekatan tahunan q (µg/m3) nikel.

Ia memasuki perairan semula jadi akibat daripada proses larut lesap mineral yang mengandungi timah (kasiterit, stannin), serta dengan air sisa daripada pelbagai industri (pencelupan fabrik, sintesis pewarna organik, pengeluaran aloi dengan penambahan timah, dan lain-lain.).

Kesan toksik timah adalah kecil.

Timah ditemui dalam air permukaan yang tidak tercemar dalam kepekatan submikrogram. Dalam air bawah tanah, kepekatannya mencapai beberapa mikrogram setiap 1 dm3. MPCv ialah 2 mg/dm3.

Sebatian merkuri boleh memasuki perairan permukaan akibat larut lesap batuan di kawasan mendapan merkuri (cinnabar, metacinnabarite, livingstone), dalam proses penguraian organisma akuatik yang mengumpul merkuri. Jumlah yang ketara memasuki badan air dengan air sisa daripada perusahaan yang menghasilkan pewarna, racun perosak, farmaseutikal dan beberapa bahan letupan. Loji janakuasa terma yang menggunakan arang batu mengeluarkan sejumlah besar sebatian merkuri ke atmosfera, yang, akibat kejatuhan basah dan kering, memasuki badan air.

Penurunan kepekatan sebatian merkuri terlarut berlaku akibat pengekstrakan mereka oleh banyak organisma laut dan air tawar, yang mempunyai keupayaan untuk mengumpulnya dalam kepekatan berkali-kali lebih tinggi daripada kandungannya dalam air, serta proses penjerapan oleh pepejal terampai dan sedimen bawah.

Di perairan permukaan, sebatian merkuri berada dalam keadaan terlarut dan terampai. Nisbah antara mereka bergantung kepada komposisi kimia air dan nilai pH. Merkuri terampai ialah sebatian merkuri terserap. Bentuk terlarut ialah molekul tidak bersosiasi, sebatian organik dan mineral kompleks. Di dalam air badan air, merkuri boleh dalam bentuk sebatian metilmerkuri.

Sebatian merkuri sangat toksik, ia menjejaskan sistem saraf manusia, menyebabkan perubahan dalam membran mukus, fungsi motor terjejas dan rembesan saluran gastrousus, perubahan dalam darah, dan lain-lain. Proses metilasi bakteria bertujuan untuk pembentukan sebatian metilmerkuri, yang adalah berkali ganda lebih toksik daripada garam mineral merkuri. Sebatian methylmercury terkumpul dalam ikan dan boleh masuk ke dalam tubuh manusia.

MPCv merkuri ialah 0.0005 mg/dm3 (tanda had kemudaratan adalah toksikologi sanitari), MPCv ialah 0.0001 mg/dm3.

Sumber semula jadi plumbum di perairan permukaan ialah proses pembubaran mineral endogen (galena) dan eksogen (sudut, cerussite, dll.). Peningkatan ketara dalam kandungan plumbum dalam persekitaran (termasuk di perairan permukaan) dikaitkan dengan pembakaran arang batu, penggunaan plumbum tetraetil sebagai agen antiketukan dalam bahan api motor, dengan penyingkiran ke dalam badan air dengan air sisa daripada loji pemprosesan bijih , beberapa loji metalurgi, industri kimia, lombong, dsb. Faktor penting dalam menurunkan kepekatan plumbum dalam air ialah penjerapannya oleh pepejal terampai dan pemendapan bersamanya ke dalam enapan bawah. Antara logam lain, plumbum diekstrak dan terkumpul oleh hidrobion.

Plumbum ditemui dalam perairan semula jadi dalam keadaan terlarut dan terampai (terserap). Dalam bentuk terlarut, ia berlaku dalam bentuk kompleks mineral dan organomineral, serta ion mudah, dalam bentuk tidak larut - terutamanya dalam bentuk sulfida, sulfat dan karbonat.

Di perairan sungai, kepekatan plumbum berjulat dari persepuluh hingga unit mikrogram setiap 1 dm3. Walaupun di dalam air badan air bersebelahan dengan kawasan bijih polimetalik, kepekatannya jarang mencapai puluhan miligram setiap 1 dm3. Hanya dalam air terma klorida kepekatan plumbum kadangkala mencapai beberapa miligram setiap 1 dm3.

Penunjuk had kemudaratan plumbum adalah toksikologi sanitari. MPCv plumbum ialah 0.03 mg/dm3, MPCv ialah 0.1 mg/dm3.

Plumbum terkandung dalam pelepasan daripada metalurgi, kerja logam, kejuruteraan elektrik, petrokimia dan perusahaan pengangkutan motor.

Kesan plumbum terhadap kesihatan berlaku melalui penyedutan udara yang mengandungi plumbum, dan pengambilan plumbum bersama makanan, air dan zarah debu. Plumbum terkumpul di dalam badan, dalam tulang dan tisu permukaan. Plumbum menjejaskan buah pinggang, hati, sistem saraf dan organ pembentuk darah. Orang tua dan kanak-kanak amat sensitif terhadap dos plumbum walaupun rendah.

Pelepasan M (ribu tan/tahun) dan purata kepekatan tahunan q (µg/m3) plumbum.

Dalam tujuh tahun, pelepasan plumbum daripada sumber perindustrian telah menurun sebanyak 60% disebabkan oleh pemotongan pengeluaran dan penutupan banyak perusahaan. Penurunan mendadak dalam pelepasan industri tidak disertai dengan penurunan dalam pelepasan kenderaan. Purata kepekatan plumbum berkurangan sebanyak 41%. Perbezaan dalam kadar pengurangan dan kepekatan plumbum boleh dijelaskan dengan meremehkan pelepasan kenderaan pada tahun-tahun sebelumnya; Pada masa ini, bilangan kereta dan keamatan pergerakan mereka telah meningkat.

Tetraetil plumbum

Ia memasuki perairan semula jadi kerana digunakan sebagai agen antiknock dalam bahan api motor kenderaan air, serta dengan air larian permukaan dari kawasan bandar.

Bahan ini dicirikan oleh ketoksikan yang tinggi, mempunyai sifat kumulatif.

Sumber perak memasuki perairan permukaan adalah air bawah tanah dan air sisa daripada lombong, loji pemprosesan, dan perusahaan fotografi. Peningkatan kandungan perak dikaitkan dengan penggunaan persediaan bakteria dan algicidal.

Dalam air sisa, perak boleh hadir dalam bentuk terlarut dan terampai, kebanyakannya dalam bentuk garam halida.

Dalam perairan permukaan yang tidak tercemar, perak ditemui dalam kepekatan submikrogram. Dalam air bawah tanah, kepekatan perak berbeza dari beberapa hingga puluhan mikrogram setiap 1 dm3, dalam air laut, secara purata, 0.3 μg/dm3.

Ion perak mampu memusnahkan bakteria dan mensterilkan air walaupun dalam kepekatan yang kecil (had bawah tindakan bakteria ion perak ialah 2.10-11 mol/dm3). Peranan perak dalam tubuh haiwan dan manusia belum cukup dikaji.

MPCv perak ialah 0.05 mg/dm3.

Antimoni memasuki perairan permukaan melalui larut lesap mineral antimoni (stibnit, senarmontit, valentinit, servingit, stibiocanite) dan dengan air sisa daripada getah, kaca, pencelupan dan perusahaan padanan.

Di perairan semula jadi, sebatian antimoni berada dalam keadaan terlarut dan terampai. Di bawah ciri keadaan redoks air permukaan, kedua-dua antimoni trivalen dan pentavalen boleh wujud.

Dalam air permukaan yang tidak tercemar, antimoni ditemui dalam kepekatan submikrogram, dalam air laut kepekatannya mencapai 0.5 µg/dm3, dalam air bawah tanah - 10 µg/dm3. MPCv antimoni ialah 0.05 mg/dm3 (penunjuk had kemudaratan adalah toksikologi sanitari), MPCv ialah 0.01 mg/dm3.

Sebatian kromium tri- dan heksavalen memasuki perairan permukaan akibat larut lesap daripada batu (kromit, crocoite, uvarovite, dll.). Beberapa kuantiti datang daripada penguraian organisma dan tumbuhan, daripada tanah. Kuantiti yang ketara boleh memasuki badan air dengan air sisa dari kedai penyaduran elektrik, kedai pencelupan perusahaan tekstil, penyamakan kulit dan industri kimia. Penurunan kepekatan ion kromium boleh diperhatikan akibat penggunaannya oleh organisma akuatik dan proses penjerapan.

Dalam perairan permukaan, sebatian kromium berada dalam keadaan terlarut dan terampai, nisbah antaranya bergantung pada komposisi air, suhu dan pH larutan. Sebatian kromium terampai terutamanya sebatian kromium terserap. Sorben boleh terdiri daripada tanah liat, besi hidroksida, kalsium karbonat terpencar tinggi, sisa tumbuhan dan haiwan. Dalam bentuk terlarut, kromium boleh dalam bentuk kromat dan dikromat. Di bawah keadaan aerobik, Cr(VI) bertukar menjadi Cr(III), yang garamnya dalam media neutral dan beralkali dihidrolisiskan dengan pembebasan hidroksida.

Dalam perairan sungai yang tidak tercemar dan sedikit tercemar, kandungan kromium berkisar antara beberapa persepuluh mikrogram seliter hingga beberapa mikrogram seliter, dalam badan air tercemar ia mencapai beberapa puluh dan ratusan mikrogram seliter. Purata kepekatan di perairan laut ialah 0.05 µg/dm3, dalam air bawah tanah - biasanya dalam lingkungan n.10 - n.102 µg/dm3.

Sebatian Cr(VI) dan Cr(III) dalam jumlah yang meningkat mempunyai sifat karsinogenik. Sebatian Cr(VI) lebih berbahaya.

Ia memasuki perairan semula jadi sebagai hasil daripada proses semula jadi pemusnahan dan pembubaran batu dan mineral (sfalerit, zink, goslarit, smithsonite, calamine), serta dengan air sisa dari loji pemprosesan bijih dan kedai penyaduran elektrik, pengeluaran kertas perkamen, cat mineral , gentian viscose dan lain-lain

Di dalam air, ia wujud terutamanya dalam bentuk ionik atau dalam bentuk mineral dan kompleks organiknya. Kadang-kadang ia berlaku dalam bentuk tidak larut: dalam bentuk hidroksida, karbonat, sulfida, dll.

Di perairan sungai, kepekatan zink biasanya berkisar antara 3 hingga 120 µg/dm3, di perairan laut - dari 1.5 hingga 10 µg/dm3. Kandungan dalam bijih dan terutamanya di perairan lombong dengan nilai pH yang rendah boleh menjadi ketara.

Zink adalah salah satu unsur surih aktif yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan normal organisma. Pada masa yang sama, banyak sebatian zink adalah toksik, terutamanya sulfat dan kloridanya.

MPCv Zn2+ ialah 1 mg/dm3 (penunjuk mengehadkan bahaya - organoleptik), MPCvr Zn2+ - 0.01 mg/dm3 (tanda mengehadkan bahaya - toksikologi).

Logam berat sudah berada di tempat kedua dari segi bahaya, di belakang racun perosak dan jauh di hadapan bahan pencemar yang terkenal seperti karbon dioksida dan sulfur, tetapi dalam ramalan mereka sepatutnya menjadi yang paling berbahaya, lebih berbahaya daripada sisa loji tenaga nuklear dan sisa pepejal. . Pencemaran dengan logam berat dikaitkan dengan penggunaannya yang meluas dalam pengeluaran perindustrian, ditambah pula dengan sistem penulenan yang lemah, akibatnya logam berat memasuki alam sekitar, termasuk tanah, mencemarkan dan meracuninya.

Logam berat adalah antara pencemar keutamaan, pemantauan yang wajib di semua persekitaran. Dalam pelbagai karya saintifik dan gunaan, penulis mentafsir makna konsep "logam berat" dengan cara yang berbeza. Dalam sesetengah kes, takrifan logam berat termasuk unsur-unsur yang rapuh (contohnya, bismut) atau metaloid (contohnya, arsenik).

Tanah merupakan medium utama masuknya logam berat termasuk dari atmosfera dan persekitaran akuatik. Ia juga berfungsi sebagai sumber pencemaran sekunder udara permukaan dan perairan yang memasuki Lautan Dunia daripadanya. Logam berat diasimilasikan dari tanah oleh tumbuhan, yang kemudiannya masuk ke dalam makanan haiwan yang lebih teratur.
sambungan
--PEMISAH HALAMAN-- 3.3. mabuk plumbum
Pada masa ini, plumbum menduduki tempat pertama antara punca keracunan industri. Ini disebabkan penggunaannya yang meluas dalam pelbagai industri. Pekerja bijih plumbum terdedah kepada plumbum dalam peleburan plumbum, dalam pengeluaran bateri, dalam pematerian, di rumah percetakan, dalam pembuatan kaca kristal atau produk seramik, petrol berplumbum, cat plumbum, dll. Pencemaran plumbum udara atmosfera, tanah dan air di sekitar industri sedemikian, serta berhampiran lebuh raya utama, mewujudkan ancaman pendedahan plumbum kepada penduduk yang tinggal di kawasan ini, dan, terutamanya, kanak-kanak, yang lebih sensitif terhadap kesan logam berat.
Perlu diingatkan dengan penyesalan bahawa di Rusia tidak ada dasar negara mengenai peraturan undang-undang, kawal selia dan ekonomi kesan plumbum terhadap alam sekitar dan kesihatan awam, untuk mengurangkan pelepasan (pelepasan, sisa) plumbum dan sebatiannya ke alam sekitar , dan pada pemberhentian sepenuhnya pengeluaran petrol yang mengandungi plumbum.

Oleh kerana kerja pendidikan yang sangat tidak memuaskan untuk menerangkan kepada penduduk tahap bahaya pendedahan logam berat kepada tubuh manusia, di Rusia bilangan kontinjen dengan hubungan pekerjaan dengan plumbum tidak berkurangan, tetapi secara beransur-ansur meningkat. Kes mabuk plumbum kronik telah direkodkan dalam 14 industri di Rusia. Industri terkemuka ialah industri elektrik (pengeluaran bateri), pembuatan instrumen, percetakan dan metalurgi bukan ferus, di mana mabuk disebabkan oleh lebihan kepekatan maksimum yang dibenarkan (MAC) plumbum di udara kawasan kerja sebanyak 20 atau lebih banyak kali.

Sumber utama plumbum ialah ekzos automotif, kerana separuh daripada Rusia masih menggunakan petrol berplumbum. Walau bagaimanapun, loji metalurgi, khususnya peleburan tembaga, kekal sebagai sumber utama pencemaran alam sekitar. Dan ada pemimpin di sini. Di wilayah wilayah Sverdlovsk terdapat 3 sumber pelepasan plumbum terbesar di negara ini: di bandar Krasnouralsk, Kirovograd dan Revda.

Cerobong pelebur tembaga Krasnouralsk, dibina pada tahun-tahun perindustrian Stalinis dan menggunakan peralatan dari tahun 1932, setiap tahun memuntahkan 150-170 tan plumbum ke bandar 34,000, meliputi segala-galanya dengan habuk plumbum.

Kepekatan plumbum dalam tanah Krasnouralsk berbeza dari 42.9 hingga 790.8 mg/kg dengan kepekatan maksimum yang dibenarkan MPC = 130 mikron/kg. Sampel air dalam bekalan air kampung jiran. Oktyabrsky, yang diberi makan oleh sumber air bawah tanah, merekodkan lebihan MPC sehingga dua kali.

Pencemaran plumbum memberi kesan kepada kesihatan manusia. Pendedahan plumbum mengganggu sistem pembiakan wanita dan lelaki. Bagi wanita hamil dan usia melahirkan anak, paras plumbum yang tinggi dalam darah adalah bahaya tertentu, kerana di bawah pengaruh fungsi haid plumbum terganggu, kelahiran pramatang, keguguran dan kematian janin lebih kerap disebabkan oleh penembusan plumbum melalui plasenta. penghalang. Bayi yang baru lahir mempunyai kadar kematian yang tinggi.

Keracunan plumbum sangat berbahaya untuk kanak-kanak kecil - ia menjejaskan perkembangan otak dan sistem saraf. Ujian ke atas 165 kanak-kanak Krasnouralsk dari umur 4 tahun mendedahkan terencat akal yang ketara dalam 75.7%, dan 6.8% daripada kanak-kanak yang diperiksa didapati mengalami terencat akal, termasuk terencat akal.

Kanak-kanak prasekolah paling terdedah kepada kesan berbahaya plumbum kerana sistem saraf mereka masih dalam peringkat perkembangan. Walaupun pada dos yang rendah, keracunan plumbum menyebabkan penurunan dalam perkembangan intelek, perhatian dan tumpuan, ketinggalan dalam membaca, membawa kepada perkembangan agresif, hiperaktif dan masalah tingkah laku lain pada kanak-kanak. Keabnormalan perkembangan ini boleh menjadi jangka panjang dan tidak dapat dipulihkan. Berat lahir rendah, terbantut, dan kehilangan pendengaran juga adalah akibat daripada keracunan plumbum. Dos mabuk yang tinggi membawa kepada terencat akal, koma, sawan dan kematian.

Kertas putih yang diterbitkan oleh pakar Rusia melaporkan bahawa pencemaran plumbum meliputi seluruh negara dan merupakan salah satu daripada banyak bencana alam sekitar di bekas Kesatuan Soviet yang telah diketahui sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Kebanyakan wilayah Rusia mengalami beban daripada kejatuhan plumbum yang melebihi nilai kritikal untuk fungsi normal ekosistem. Di berpuluh-puluh bandar, terdapat lebihan kepekatan plumbum di udara dan tanah melebihi nilai yang sepadan dengan MPC.

Tahap tertinggi pencemaran udara dengan plumbum, melebihi MPC, diperhatikan di bandar-bandar Komsomolsk-on-Amur, Tobolsk, Tyumen, Karabash, Vladimir, Vladivostok.

Beban maksimum pemendapan plumbum yang membawa kepada kemerosotan ekosistem daratan diperhatikan di wilayah Moscow, Vladimir, Nizhny Novgorod, Ryazan, Tula, Rostov dan Leningrad.

Sumber pegun bertanggungjawab untuk pelepasan lebih daripada 50 tan plumbum dalam bentuk pelbagai sebatian ke dalam badan air. Pada masa yang sama, 7 kilang bateri membuang 35 tan plumbum setiap tahun melalui sistem pembetung. Analisis pengedaran pelepasan plumbum ke dalam badan air di wilayah Rusia menunjukkan bahawa wilayah Leningrad, Yaroslavl, Perm, Samara, Penza dan Oryol adalah peneraju dalam jenis beban ini.

Negara itu memerlukan langkah segera untuk mengurangkan pencemaran plumbum, tetapi setakat ini krisis ekonomi Rusia membayangi masalah alam sekitar. Dalam kemelesetan industri yang berpanjangan, Rusia tidak mempunyai cara untuk membersihkan pencemaran masa lalu, tetapi jika ekonomi mula pulih dan kilang kembali bekerja, pencemaran hanya boleh menjadi lebih teruk.
10 bandar paling tercemar bekas USSR

(Logam disenaraikan dalam susunan menurun tahap keutamaan untuk bandar tertentu)

4. Kebersihan tanah. Pelupusan sisa.
Tanah di bandar dan penempatan lain serta persekitarannya telah lama berbeza daripada tanah semula jadi yang bernilai biologi, yang memainkan peranan penting dalam mengekalkan keseimbangan ekologi. Tanah di bandar adalah tertakluk kepada kesan berbahaya yang sama seperti udara bandar dan hidrosfera, jadi kemerosotan yang ketara berlaku di mana-mana. Kebersihan tanah tidak diberi perhatian yang mencukupi, walaupun kepentingannya sebagai salah satu komponen utama biosfera (udara, air, tanah) dan faktor persekitaran biologi adalah lebih penting daripada air, kerana jumlah yang terakhir (terutamanya kualiti air bawah tanah) ditentukan oleh keadaan tanah, dan adalah mustahil untuk memisahkan faktor-faktor ini antara satu sama lain. Tanah mempunyai keupayaan pembersihan diri biologi: di dalam tanah terdapat pemisahan sisa yang telah jatuh ke dalamnya dan mineralisasinya; pada akhirnya, tanah mengimbangi mineral yang hilang dengan perbelanjaan mereka.

Jika, akibat daripada beban tanah yang berlebihan, mana-mana komponen kapasiti pemineralannya hilang, ini pasti akan membawa kepada pelanggaran mekanisme pembersihan diri dan untuk melengkapkan degradasi tanah. Dan, sebaliknya, penciptaan keadaan optimum untuk pembersihan diri tanah menyumbang kepada pemeliharaan keseimbangan ekologi dan keadaan untuk kewujudan semua organisma hidup, termasuk manusia.

Oleh itu, masalah meneutralkan sisa yang mempunyai kesan biologi yang berbahaya tidak terhad kepada isu eksport mereka; ia adalah masalah kebersihan yang lebih kompleks, kerana tanah adalah penghubung antara air, udara dan manusia.
4.1.
Peranan tanah dalam metabolisme

Hubungan biologi antara tanah dan manusia dijalankan terutamanya melalui metabolisme. Tanah adalah, seolah-olah, pembekal mineral yang diperlukan untuk kitaran metabolik, untuk pertumbuhan tumbuhan yang dimakan oleh manusia dan herbivor, dimakan secara bergilir oleh manusia dan karnivor. Oleh itu, tanah menyediakan makanan untuk banyak wakil dunia tumbuhan dan haiwan.

Akibatnya, kemerosotan kualiti tanah, penurunan nilai biologinya, keupayaan untuk membersihkan diri, menyebabkan tindak balas rantai biologi, yang, sekiranya berlaku kesan berbahaya yang berpanjangan, boleh membawa kepada pelbagai gangguan kesihatan di kalangan penduduk. Lebih-lebih lagi, jika proses mineralisasi menjadi perlahan, nitrat, nitrogen, fosforus, kalium, dsb., yang terbentuk semasa pereputan bahan, boleh memasuki air bawah tanah yang digunakan untuk tujuan minuman dan menyebabkan penyakit serius (contohnya, nitrat boleh menyebabkan methemoglobinemia, terutamanya pada bayi) .

Pengambilan air dari tanah yang kurang iodin boleh menyebabkan goiter endemik, dsb.
4.2.
Hubungan ekologi antara tanah dan air dan sisa cecair (air sisa)

Seseorang mengekstrak dari tanah air yang diperlukan untuk mengekalkan proses metabolik dan kehidupan itu sendiri. Kualiti air bergantung kepada keadaan tanah; ia sentiasa mencerminkan keadaan biologi tanah tertentu.

Ini terpakai khususnya kepada air bawah tanah, nilai biologi yang pada dasarnya ditentukan oleh sifat-sifat tanah dan tanah, keupayaan yang terakhir untuk membersihkan diri, kapasiti penapisannya, komposisi makroflora, mikrofauna, dll.

Pengaruh langsung tanah pada air permukaan sudah kurang ketara, ia dikaitkan terutamanya dengan pemendakan. Sebagai contoh, selepas hujan lebat, pelbagai bahan pencemar dihanyutkan keluar dari tanah ke dalam badan air terbuka (sungai, tasik), termasuk baja buatan (nitrogen, fosfat), racun perosak, racun herba; di kawasan karst, mendapan retak, bahan pencemar boleh menembusi melalui retak ke dalam air bawah tanah.

Rawatan air sisa yang tidak mencukupi juga boleh menyebabkan kesan biologi yang berbahaya pada tanah dan akhirnya membawa kepada kemerosotan tanah. Oleh itu, perlindungan tanah di penempatan adalah salah satu keperluan utama untuk perlindungan alam sekitar secara umum.
4.3.
Had beban tanah untuk sisa pepejal (sisa isi rumah dan jalanan, sisa industri, enap cemar kering daripada pemendapan kumbahan, bahan radioaktif, dsb.)

Masalahnya diburukkan lagi oleh fakta bahawa, akibat penjanaan lebih banyak sisa pepejal di bandar, tanah di sekitar mereka mengalami tekanan yang semakin meningkat. Sifat dan komposisi tanah semakin merosot pada kadar yang lebih pantas.

Daripada 64.3 juta tan kertas yang dihasilkan di Amerika Syarikat, 49.1 juta tan berakhir dalam sisa (daripada jumlah ini, 26 juta tan dibekalkan oleh isi rumah, dan 23.1 juta tan oleh rangkaian perdagangan).

Sehubungan dengan perkara di atas, penyingkiran dan pelupusan akhir sisa pepejal adalah masalah kebersihan yang sangat ketara dan lebih sukar untuk dilaksanakan dalam konteks peningkatan pembandaran.

Pelupusan akhir sisa pepejal dalam tanah tercemar adalah mungkin. Walau bagaimanapun, disebabkan kapasiti pembersihan diri tanah bandar yang sentiasa merosot, pelupusan akhir sisa yang tertimbus di dalam tanah adalah mustahil.

Seseorang boleh berjaya menggunakan proses biokimia yang berlaku di dalam tanah, keupayaan meneutralkan dan membasmi kuman untuk meneutralkan sisa pepejal, tetapi tanah bandar, akibat berabad-abad kediaman dan aktiviti manusia di bandar, telah lama menjadi tidak sesuai untuk tujuan ini.

Mekanisme pembersihan diri, mineralisasi yang berlaku di dalam tanah, peranan bakteria dan enzim yang terlibat di dalamnya, serta produk perantaraan dan akhir penguraian bahan diketahui dengan baik. Pada masa ini, penyelidikan bertujuan untuk mengenal pasti faktor-faktor yang memastikan keseimbangan biologi tanah semula jadi, serta menjelaskan persoalan berapa banyak sisa pepejal (dan komposisi apa) boleh menyebabkan pelanggaran keseimbangan biologi tanah.
Jumlah sisa isi rumah (sampah) bagi setiap penduduk di beberapa bandar besar dunia

Perlu diingatkan bahawa keadaan kebersihan tanah di bandar-bandar akibat daripada bebannya semakin merosot dengan cepat, walaupun keupayaan tanah untuk membersihkan diri adalah keperluan kebersihan utama untuk mengekalkan keseimbangan biologi. Tanah di bandar-bandar tidak lagi mampu menampung tugasnya tanpa bantuan manusia. Satu-satunya jalan keluar dari keadaan ini ialah peneutralan lengkap dan pemusnahan sisa mengikut keperluan kebersihan.

Oleh itu, pembinaan kemudahan komunal harus bertujuan untuk memelihara keupayaan semula jadi tanah untuk membersihkan diri, dan jika keupayaan ini telah menjadi tidak memuaskan, maka ia mesti dipulihkan secara buatan.

Yang paling tidak menguntungkan ialah kesan toksik sisa industri, baik cecair dan pepejal. Jumlah sisa yang semakin meningkat masuk ke dalam tanah, yang tidak dapat diatasi. Jadi, sebagai contoh, pencemaran tanah dengan arsenik ditemui di sekitar loji pengeluaran superfosfat (dalam radius 3 km). Seperti yang diketahui, beberapa racun perosak, seperti sebatian organoklorin yang telah masuk ke dalam tanah, tidak terurai untuk jangka masa yang lama.

Keadaannya serupa dengan beberapa bahan pembungkus sintetik (polivinil klorida, polietilena, dll.).

Beberapa sebatian toksik lambat laun memasuki air bawah tanah, akibatnya bukan sahaja keseimbangan biologi tanah terganggu, tetapi kualiti air bawah tanah juga merosot sehingga tidak dapat digunakan lagi sebagai air minuman.
Peratusan jumlah bahan sintetik asas yang terkandung dalam sisa isi rumah (sampah)

*
Bersama dengan sisa plastik lain yang mengeras di bawah tindakan haba.
Masalah sisa telah meningkat hari ini juga kerana sebahagian daripada sisa, terutamanya najis manusia dan haiwan, digunakan untuk menyuburkan tanah pertanian [najis mengandungi sejumlah besar nitrogen-0.4-0.5%, fosforus (P203) -0.2-0 .6 %, kalium (K? 0) -0.5-1.5%, karbon-5-15%. Masalah bandar ini telah merebak ke kawasan kejiranan bandar.
4.4.
Peranan tanah dalam penyebaran pelbagai penyakit

Tanah memainkan peranan dalam penyebaran penyakit berjangkit. Ini telah dilaporkan pada abad yang lalu oleh Petterkoffer (1882) dan Fodor (1875), yang terutamanya menonjolkan peranan tanah dalam penyebaran penyakit usus: kolera, kepialu, disentri, dll. Mereka juga menarik perhatian kepada fakta bahawa beberapa bakteria dan virus kekal berdaya maju dan ganas di dalam tanah selama berbulan-bulan. Selepas itu, beberapa pengarang mengesahkan pemerhatian mereka, terutamanya berkaitan dengan tanah bandar. Sebagai contoh, agen penyebab kolera kekal berdaya maju dan patogenik dalam air bawah tanah dari 20 hingga 200 hari, agen penyebab demam kepialu dalam najis - dari 30 hingga 100 hari, agen penyebab paratifoid - dari 30 hingga 60 hari. (Dari segi penyebaran penyakit berjangkit, tanah bandar jauh lebih berbahaya daripada tanah ladang yang dibaja dengan baja.)

Untuk menentukan tahap pencemaran tanah, beberapa penulis menggunakan penentuan bilangan bakteria (E. coli), seperti dalam menentukan kualiti air. Penulis lain menganggap ia suai manfaat untuk menentukan, sebagai tambahan, bilangan bakteria termofilik yang terlibat dalam proses mineralisasi.

Penyebaran penyakit berjangkit melalui tanah sangat dipermudahkan dengan menyiram tanah dengan kumbahan. Pada masa yang sama, sifat mineralisasi tanah juga merosot. Oleh itu, penyiraman dengan air sisa hendaklah dijalankan di bawah pengawasan kebersihan yang ketat dan hanya di luar kawasan bandar.

4.5.
Kesan berbahaya jenis bahan pencemar utama (sisa pepejal dan cecair) yang membawa kepada degradasi tanah

4.5.1.
Peneutralan sisa cecair dalam tanah

Di beberapa penempatan yang tidak mempunyai sistem kumbahan, beberapa sisa, termasuk baja, dinetralkan di dalam tanah.

Seperti yang anda tahu, ini adalah cara paling mudah untuk meneutralkan. Walau bagaimanapun, ia hanya boleh diterima jika kita berurusan dengan tanah yang bernilai biologi yang telah mengekalkan keupayaan untuk membersihkan diri, yang tidak biasa untuk tanah bandar. Sekiranya tanah tidak lagi mempunyai kualiti ini, maka untuk melindunginya daripada degradasi selanjutnya, terdapat keperluan untuk kemudahan teknikal yang kompleks untuk peneutralan sisa cecair.

Di beberapa tempat, sisa dinetralkan dalam lubang kompos. Secara teknikal, penyelesaian ini adalah tugas yang sukar. Di samping itu, cecair dapat menembusi tanah dalam jarak yang agak jauh. Tugas ini lebih rumit oleh fakta bahawa air sisa bandar mengandungi peningkatan jumlah sisa industri toksik yang memburukkan sifat mineralisasi tanah ke tahap yang lebih besar daripada najis manusia dan haiwan. Oleh itu, adalah dibenarkan untuk mengalir ke dalam lubang kompos hanya air sisa yang sebelum ini telah mengalami pemendapan. Jika tidak, kapasiti penapisan tanah terganggu, maka tanah kehilangan sifat pelindungnya yang lain, liang-liang secara beransur-ansur menjadi tersumbat, dsb.

Penggunaan najis manusia untuk mengairi ladang pertanian adalah cara kedua untuk meneutralkan sisa cecair. Kaedah ini menimbulkan bahaya kebersihan berganda: pertama, ia boleh menyebabkan beban tanah; kedua, sisa ini boleh menjadi sumber jangkitan yang serius. Oleh itu, najis mesti terlebih dahulu dibasmi kuman dan tertakluk kepada rawatan yang sesuai, dan baru digunakan sebagai baja. Terdapat dua sudut pandangan yang bertentangan di sini. Mengikut keperluan kebersihan, najis tertakluk kepada kemusnahan yang hampir lengkap, dan dari sudut pandangan ekonomi negara, ia mewakili baja yang berharga. Najis segar tidak boleh digunakan untuk menyiram taman dan ladang tanpa membasmi kuman terlebih dahulu. Sekiranya anda masih perlu menggunakan najis segar, maka mereka memerlukan tahap peneutralan yang hampir tidak bernilai sebagai baja.

Najis boleh digunakan sebagai baja hanya di kawasan yang ditetapkan khas - dengan kawalan kebersihan dan kebersihan yang berterusan, terutamanya untuk keadaan air bawah tanah, bilangan lalat, dll.

Keperluan untuk pelupusan dan pelupusan najis haiwan di dalam tanah pada dasarnya tidak berbeza daripada keperluan untuk pembuangan najis manusia.

Sehingga baru-baru ini, baja telah menjadi sumber penting nutrien berharga untuk pertanian untuk meningkatkan kesuburan tanah. Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, baja telah kehilangan kepentingannya sebahagiannya disebabkan oleh mekanisasi pertanian, sebahagiannya disebabkan oleh peningkatan penggunaan baja buatan.

Sekiranya tiada rawatan dan pelupusan yang sesuai, baja juga berbahaya, serta najis manusia yang tidak dirawat. Oleh itu, sebelum dibawa ke ladang, baja dibiarkan matang supaya pada masa ini (pada suhu 60-70 ° C) proses bioterma yang diperlukan boleh berlaku di dalamnya. Selepas itu, baja dianggap "matang" dan dibebaskan daripada kebanyakan patogen yang terkandung di dalamnya (bakteria, telur cacing, dll.).

Perlu diingat bahawa kedai baja boleh menyediakan tempat pembiakan yang ideal untuk lalat yang menggalakkan penyebaran pelbagai jangkitan usus. Perlu diingatkan bahawa lalat untuk pembiakan paling mudah memilih baja babi, kemudian kuda, biri-biri dan, akhir sekali, baja lembu. Sebelum mengeksport baja ke ladang, ia mesti dirawat dengan agen insektisida.
sambungan
--PEMISAH HALAMAN--