भारी धातुएँ जैव रासायनिक रूप से सक्रिय तत्व हैं जो कार्बनिक पदार्थों के चक्र में प्रवेश करते हैं और मुख्य रूप से जीवित जीवों को प्रभावित करते हैं। भारी धातुओं में सीसा, तांबा, जस्ता, कैडमियम, निकल, कोबाल्ट और कई अन्य तत्व शामिल हैं।

मिट्टी में भारी धातुओं का प्रवासन, सबसे पहले, क्षारीय-अम्ल और रेडॉक्स स्थितियों पर निर्भर करता है, जो मिट्टी-भू-रासायनिक स्थितियों की विविधता को निर्धारित करते हैं। मिट्टी की रूपरेखा में भारी धातुओं के प्रवास में एक महत्वपूर्ण भूमिका भू-रासायनिक बाधाओं द्वारा निभाई जाती है, जो कुछ मामलों में भारी धातुओं द्वारा प्रदूषण के प्रति मिट्टी की प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाती है, तो कुछ में कमजोर (संरक्षण करने की उनकी क्षमता के कारण) करती है। प्रत्येक भू-रासायनिक बाधाओं पर, समान भू-रासायनिक गुणों वाले रासायनिक तत्वों का एक निश्चित समूह रहता है।

मुख्य मिट्टी-निर्माण प्रक्रियाओं की विशिष्टताएं और जल व्यवस्था का प्रकार मिट्टी में भारी धातुओं के वितरण की प्रकृति निर्धारित करता है: संचय, संरक्षण, या निष्कासन। भारी धातुओं के संचय वाली मिट्टी के समूह विभिन्न भागमृदा प्रोफ़ाइल: सतह पर, ऊपरी भाग में, मध्य भाग में, दो मैक्सिमा के साथ। इसके अलावा, क्षेत्र में मिट्टी की पहचान की गई, जो इंट्रा-प्रोफाइल क्रायोजेनिक संरक्षण के कारण भारी धातुओं की सांद्रता की विशेषता है। एक विशेष समूह मिट्टी द्वारा बनता है, जहां, लीचिंग और समय-समय पर लीचिंग शासन की स्थितियों के तहत, भारी धातुओं को प्रोफ़ाइल से हटा दिया जाता है। मृदा प्रदूषण का आकलन करने और उनमें प्रदूषकों के संचय की तीव्रता की भविष्यवाणी करने के लिए भारी धातुओं का अंतर-प्रोफ़ाइल वितरण बहुत महत्वपूर्ण है। भारी धातुओं के अंतर-प्रोफ़ाइल वितरण की विशेषता को उनकी भागीदारी की तीव्रता के अनुसार मिट्टी के समूहन द्वारा पूरक किया जाता है। जैविक चक्र. कुल मिलाकर, तीन ग्रेडेशन प्रतिष्ठित हैं: उच्च, मध्यम और कमजोर।

नदी के बाढ़ के मैदानों की मिट्टी में भारी धातुओं के प्रवास का भू-रासायनिक वातावरण अजीब है, जहां पानी बढ़ने से रासायनिक तत्वों और यौगिकों की गतिशीलता काफी बढ़ जाती है। यहां भू-रासायनिक प्रक्रियाओं की विशिष्टता, सबसे पहले, रेडॉक्स स्थितियों में परिवर्तन की स्पष्ट मौसमीता के कारण है। यह नदियों के जल विज्ञान शासन की ख़ासियत के कारण है: वसंत बाढ़ की अवधि, शरद ऋतु बाढ़ की उपस्थिति या अनुपस्थिति, और कम पानी की अवधि की प्रकृति। बाढ़ के मैदानों की छतों पर बाढ़ के पानी की बाढ़ की अवधि या तो ऑक्सीडेटिव (अल्पकालिक बाढ़ के मैदान की बाढ़) या रेडॉक्स (दीर्घकालिक बाढ़) स्थितियों की प्रबलता निर्धारित करती है।

कृषि योग्य मिट्टी क्षेत्रीय प्रकृति के सबसे बड़े तकनीकी प्रभावों के अधीन होती है। प्रदूषण का मुख्य स्रोत, जिसके साथ भारी धातुओं की कुल मात्रा का 50% तक कृषि योग्य मिट्टी में प्रवेश करता है, फॉस्फेट उर्वरक है। कृषि योग्य मिट्टी के संभावित संदूषण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, मिट्टी के गुणों और प्रदूषक गुणों का एक युग्मित विश्लेषण किया गया: ह्यूमस की सामग्री, संरचना और मिट्टी के कण आकार वितरण, साथ ही क्षारीय-अम्ल स्थितियों को ध्यान में रखा गया। विभिन्न उत्पत्ति के जमाव के फॉस्फोराइट्स में भारी धातुओं की सांद्रता पर डेटा ने विभिन्न क्षेत्रों में कृषि योग्य मिट्टी पर लागू उर्वरकों की अनुमानित खुराक को ध्यान में रखते हुए, उनकी औसत सामग्री की गणना करना संभव बना दिया। मिट्टी के गुणों का मूल्यांकन कृषिजन्य भार के मूल्यों से संबंधित है। संचयी अभिन्न मूल्यांकन ने भारी धातुओं के साथ संभावित मिट्टी संदूषण की डिग्री की पहचान करने का आधार बनाया।

भारी धातुओं के साथ संदूषण की डिग्री के संदर्भ में सबसे खतरनाक पर्यावरण की क्षारीय प्रतिक्रिया के साथ बहु-ह्यूमस, मिट्टी-दोमट मिट्टी हैं: गहरे भूरे जंगल, और गहरे चेस्टनट - उच्च संचय क्षमता वाली मिट्टी। मॉस्को और ब्रांस्क क्षेत्रों में भी भारी धातुओं के साथ मिट्टी के प्रदूषण का खतरा बढ़ गया है। सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी की स्थिति यहां भारी धातुओं के संचय में योगदान नहीं देती है, लेकिन इन क्षेत्रों में तकनीकी भार अधिक है और मिट्टी को "स्व-शुद्धि" करने का समय नहीं मिलता है।

भारी धातुओं की सामग्री के लिए मिट्टी के पारिस्थितिक और विषाक्त मूल्यांकन से पता चला है कि 1.7% कृषि भूमि खतरनाक वर्ग I (अत्यधिक खतरनाक) और 3.8% - खतरा वर्ग II (मध्यम खतरनाक) के पदार्थों से दूषित है। स्थापित मानदंडों के ऊपर भारी धातुओं और आर्सेनिक सामग्री के साथ मिट्टी का संदूषण बुरातिया गणराज्य, डागेस्टैन गणराज्य, मोर्दोविया गणराज्य, टायवा गणराज्य, क्रास्नोयार्स्क और प्रिमोर्स्की प्रदेशों, इवानोवो, इरकुत्स्क, केमेरोवो, कोस्त्रोमा में पाया गया। , मरमंस्क, नोवगोरोड, ऑरेनबर्ग, सखालिन, चिता क्षेत्र।

भारी धातुओं के साथ मिट्टी का स्थानीय संदूषण मुख्य रूप से बड़े शहरों से जुड़ा हुआ है। भारी धातु परिसरों द्वारा मिट्टी के दूषित होने के जोखिम का आकलन कुल संकेतक Zc के अनुसार किया गया था।

भारी धातुओं के मुख्य स्रोत औद्योगिक उद्यमों, विभिन्न प्रकार के बिजली संयंत्रों, खनन संयंत्रों आदि से निकलने वाले अपशिष्ट हैं प्रसंस्करण उद्योग, और ऑटोमोबाइल और कुछ अन्य उपकरणों के निकास भी। अक्सर, भारी धातुएं एरोसोल या रासायनिक यौगिकों जैसे सल्फेट्स, सल्फाइड, कार्बोनेट, ऑक्साइड इत्यादि के रूप में पर्यावरण में प्रवेश करती हैं।

कौन सी भारी धातुएँ सबसे अधिक बार मिट्टी को प्रदूषित करती हैं? औद्योगिक कचरे में सबसे आम भारी धातुएँ पारा, सीसा और कैडमियम हैं। आर्सेनिक, जस्ता, लोहा, तांबा और मैंगनीज भी अक्सर हानिकारक उत्सर्जन में पाए जाते हैं।

भारी धातुएँ अघुलनशील और घुलनशील रूपों में पर्यावरण में प्रवेश कर सकती हैं।

भारी धातुओं से मिट्टी के संदूषण के तरीके

भारी धातुओं से मिट्टी के दूषित होने का पहला तरीका पानी में जाना और इस पानी का मिट्टी में और अधिक फैलना है।

दूसरा विकल्प यह है कि भारी धातुएँ वायुमंडल में प्रवेश करें और सूखे जमाव या गीले जमाव के माध्यम से अवक्षेपित हो जाएँ।

भारी धातुओं के साथ मिट्टी की परस्पर क्रिया

मिट्टी भारी धातुओं सहित विभिन्न प्रकार के रासायनिक तत्वों का अवशोषक है। लंबे समय तक वे जमीन में रहते हैं और धीरे-धीरे संदूषण से गुजरते हैं। कुछ भारी धातुओं के लिए, ये अवधि कई सौ या हजारों वर्ष भी हो सकती है।

भारी और अन्य धातुओं के आयन मिट्टी के घटकों के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिनका उपयोग लीचिंग, कटाव, अपस्फीति और पौधों के माध्यम से किया जाता है।

मिट्टी में भारी धातुओं के निर्धारण की विधियाँ क्या हैं?

सबसे पहले, यह समझा जाना चाहिए कि मिट्टी की संरचना विषम है, इसलिए, एक ही भूमि भूखंड पर भी, मिट्टी के संकेतक इसके विभिन्न भागों में काफी भिन्न हो सकते हैं। इसलिए, आपको कई नमूने लेने होंगे और या तो प्रत्येक की अलग-अलग जांच करनी होगी, या उन्हें एक ही द्रव्यमान में मिलाना होगा और वहां से विश्लेषण के लिए एक नमूना लेना होगा।

मिट्टी में धातुओं का निर्धारण करने की विधियों की संख्या काफी बड़ी है, उदाहरण के लिए, उनमें से कुछ:

• चल रूपों को निर्धारित करने की विधि.
• विनिमय प्रपत्र निर्धारित करने की विधि.
• एसिड-घुलनशील (टेक्नोजेनिक) रूपों का पता लगाने की विधि।
• सकल सामग्री विधि.

इन तकनीकों का उपयोग करके मिट्टी से धातु निकालने की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है। इसके बाद, अर्क में कुछ धातुओं का प्रतिशत निर्धारित करना आवश्यक है, जिसके लिए तीन मुख्य तकनीकों का उपयोग किया जाता है:

2) आगमनात्मक रूप से युग्मित प्लाज्मा के साथ मास स्पेक्ट्रोमेट्री।

3) विद्युतरासायनिक विधियाँ।

संबंधित प्रौद्योगिकी के लिए उपकरण का चयन इस आधार पर किया जाता है कि किस तत्व का अध्ययन किया जा रहा है और मिट्टी के अर्क में इसकी सांद्रता कितनी अपेक्षित है।

मिट्टी में भारी धातुओं का अध्ययन करने के लिए स्पेक्ट्रोमेट्रिक तरीके

1) परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री।

मिट्टी के नमूने को एक विशेष विलायक में घोल दिया जाता है, जिसके बाद अभिकर्मक एक निश्चित धातु से जुड़ जाता है, अवक्षेपित हो जाता है, सूख जाता है और वजन स्थिर बनाने के लिए प्रज्वलित हो जाता है। फिर एक विश्लेषणात्मक तराजू का उपयोग करके वजन किया जाता है।

इस पद्धति के नुकसान में विश्लेषण के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण समय और उच्च स्तर की शोधकर्ता योग्यता शामिल है।

2) प्लाज्मा परमाणुकरण के साथ परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री।

यह एक अधिक सामान्य विधि है जो आपको एक ही बार में कई अलग-अलग धातुओं को निर्धारित करने की अनुमति देती है। यह सटीकता में भी भिन्न है। विधि का सार इस प्रकार है: नमूने को गैसीय परमाणु अवस्था में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, फिर गैसों के परमाणुओं द्वारा विकिरण के अवशोषण की डिग्री - पराबैंगनी या दृश्यमान - का विश्लेषण किया जाता है।

मिट्टी में भारी धातुओं के अध्ययन के लिए विद्युत रासायनिक विधियाँ

प्रारंभिक चरण में मिट्टी के नमूने को घोलना शामिल है जलीय घोल. भविष्य में, इसमें भारी धातुओं के निर्धारण के लिए ऐसी तकनीकों का उपयोग किया जाता है:

• पोटेंशियोमेट्री।
• वोल्टामेट्री।
• कंडक्टोमेट्री।
• कूलोमेट्री

भारी धातुओं से दूषित मिट्टी को साफ करने की एक विधि के रूप में फाइटोरेमेडिएशन की विशेषताएं। "मिट्टी-पौधे" प्रणाली में भारी धातुएँ

"मिट्टी-पौधे" प्रणाली में भारी धातुएँ, कुर्स्क क्षेत्र की मिट्टी में भारी धातुओं की सामग्री, आय के स्रोत

वर्तमान में, कुर्स्क क्षेत्र में भारी धातुओं की एक उच्च सामग्री के साथ बड़ी संख्या में मिट्टी हैं, जो लगातार अनुसंधान वैज्ञानिकों (ज़िदिवा, 2000; प्रुसाचेंको, 2011; नेवेड्रोव, प्रोत्सेंको, 2013; नेवेड्रोव एट अल।, 2013 ए) के रूप में दर्ज की गई है। नेवेड्रोव एट अल., 2016; नेवेड्रोव, विटोव्टोवा, 2016) और अधिकृत राज्य पर्यावरण संरचनाएं (स्ट्रुकोवा, 2013)।

कुर्स्क क्षेत्र में भारी धातुओं के बीच Pb, Zn, Cu और Cd प्राथमिकता वाले मिट्टी प्रदूषक हैं। इन तत्वों की उच्च सामग्री प्राकृतिक, शहरीकृत और कृषि पारिस्थितिकी तंत्र में देखी जाती है। निगरानी के परिणामों के अनुसार, यह पाया गया कि क्षेत्र और शहर के कुछ क्षेत्रों में मिट्टी के आवरण में एचएम की सामग्री में वृद्धि की प्रवृत्ति है। औद्योगिक क्षेत्रों के पास कुर्स्क के क्षेत्र में मिट्टी में प्रदूषकों की उच्चतम सांद्रता दर्ज की गई (ज़िदिवा, 2000; प्रुसाचेंको, 2011; नेवेड्रोव, 2016; नेवेड्रोव एट अल।, विटोव्टोवा, 2016)।

जैव-भू-रसायन विज्ञान के संस्थापक वी.आई. वर्नाडस्की जीवन की एकता और भू-रासायनिक पर्यावरण के बारे में, जीवित पदार्थ की मौलिक संरचना और पृथ्वी की पपड़ी के बीच संबंध के बारे में बोलने वाले पहले व्यक्ति थे। इस विचार ने मिट्टी की रासायनिक संरचना के अध्ययन का आधार बनाया (वर्नाडस्की, 1960, 1992)। मिट्टी की रासायनिक स्थिति का सबसे महत्वपूर्ण संकेतक उनकी रासायनिक संरचना है; यह मिट्टी के गुणों और उनकी उत्पत्ति का दर्पण भी है (वर्नाडस्की, 1940, 1992)।

जीवमंडल (जलीय, वायुमंडलीय, जैविक) में भारी धातुओं के प्रवास के सभी मुख्य चक्र मिट्टी में शुरू होते हैं, क्योंकि यहीं पर वे एकत्रित होते हैं और विभिन्न मोबाइल रूपों का निर्माण होता है। सबसे जटिल प्रणालीमिट्टी में एचएम परिवर्तन खनिज घटक की एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया सतह, मिट्टी के घोल और कार्बनिक पदार्थ की उपस्थिति, सूक्ष्मजीवों की प्रचुरता, मेसोफौना और पौधों की जड़ प्रणालियों (मुखा 1991; सोकोलोव और चेर्निकोव, 2008) द्वारा बनाया गया है।

मिट्टी में भारी धातुओं के दो चरण होते हैं - ठोस चरण और मिट्टी का घोल। मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों की सामग्री, पर्यावरण की प्रतिक्रिया, मिट्टी के घोल की रासायनिक और भौतिक संरचना धातुओं के अस्तित्व के रूप को निर्धारित करती है (डायकोनोवा, 1964)। मिट्टी को प्रदूषित करने वाले प्रदूषक तत्व इसकी ऊपरी दस-सेंटीमीटर परत में अधिक मात्रा में जमा होते हैं (तालिका 1.1)।

तालिका 1.1

"अधिकतम सांद्रता सीमा (ओडीसी), मिट्टी में रासायनिक तत्वों की पृष्ठभूमि सामग्री (मिलीग्राम/किग्रा)" (जीएन 2.1.7.020-94,1995; जीएन 2.1.7.2041-06, 2006; घोष, सिंह,

भारी धातुओं की एक महत्वपूर्ण मात्रा विनिमय-अवशोषित अवस्था में है, हालांकि, कम-बफर मिट्टी का अम्लीकरण मिट्टी के घोल में उनके सक्रिय संक्रमण में योगदान देता है। कैडमियम, तांबा, निकल और कोबाल्ट जैसी धातुओं के लिए, अम्लीय वातावरण में प्रवासन क्षमता बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, पीएच में 1.8-2 इकाइयों की कमी के साथ, जस्ता की गतिशीलता में 3.8-5.4 की वृद्धि, कैडमियम - 4-8, तांबे - 2-3 गुना (कुड्रियाशोव, 2003) की वृद्धि।

जब भारी धातुएं मिट्टी में प्रवेश करती हैं तो कार्बनिक लिगेंड के साथ परस्पर क्रिया करके जटिल यौगिक बनाती हैं। मिट्टी में इसकी कम सांद्रता (20-25 मिलीग्राम/किग्रा) पर लगभग 30% सीसा मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ द्वारा स्थिर होता है। लेड कॉम्प्लेक्स यौगिकों की मात्रा 400 मिलीग्राम/ग्राम तक इसकी सामग्री में वृद्धि के साथ बढ़ती है, और फिर धीरे-धीरे कम हो जाती है (बोलशकोव, 1993; कुद्र्याशोव, 2003)। मिट्टी में मौजूद लोहे और मैंगनीज हाइड्रॉक्साइड, मिट्टी के खनिज और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ के अवक्षेप भी धातुओं को सोखने (विनिमय या गैर-विनिमय) में सक्षम हैं। मिट्टी के घोल में मौजूद धातुएँ मुक्त आयनों, जटिल यौगिकों और केलेटेड रूपों के रूप में पौधों के लिए उपलब्ध हैं और धुल जाने में सक्षम हैं।

पर्यावरण की प्रतिक्रियाएँ मुख्य रूप से मिट्टी द्वारा भारी धातुओं के अवशोषण को प्रभावित करती हैं, भारी धातुओं के अवशोषण की प्रक्रिया इस बात पर भी निर्भर करती है कि मिट्टी के घोल में कौन से आयन हावी हैं: एक अम्लीय वातावरण तांबे, सीसा और जस्ता के अधिक अवशोषण में योगदान देता है, और क्षारीय वातावरण से कैडमियम और कोबाल्ट जैसी धातुओं का गहन अवशोषण होता है। कॉपर काफी हद तक लौह हाइड्रॉक्साइड और कार्बनिक लिगेंड के साथ बंधन बनाता है (तालिका 1.2)।

जिंक और पारा मिट्टी की परत में 0-20 सेमी की गहराई पर समान रूप से वितरित होते हैं और बदले में, उनकी प्रवासन क्षमता सबसे अधिक होती है। सीसा अक्सर सतह की परत (0-3 सेमी) में जमा होता है, जबकि कैडमियम उनके बीच की गहराई पर जमा होता है।

तालिका 1.2

"मिट्टी के घोल के पीएच के आधार पर विभिन्न मिट्टी में ट्रेस तत्वों की गतिशीलता" (क्रिउशिन, 2002)

पर्यावरणीय वस्तुओं में जमा भारी धातुएँ जीवित जीवों पर हानिकारक प्रभाव डालती हैं, जो अक्सर छिपी रहती हैं। विषाक्तता कुछ व्यक्तिगत पोषी स्तरों पर अप्रत्याशित रूप से प्रकट होती है, जहाँ संचयी प्रभाव अधिक स्पष्ट होता है। जीवित जीवों के विभिन्न समूहों के लिए एचएम विषाक्तता भिन्न होती है। इसमें मुख्य रूप से तत्वों के गुण और सांद्रता के स्तर के साथ-साथ पारिस्थितिकी तंत्र के विभिन्न घटकों में प्रवास करने की उनकी क्षमता और अंगों और ऊतकों में जमाव के स्तर (सोकोलोव, चेर्निकोव, 2008) शामिल हैं।

बी ० ए। यागोडिन (2002) ने एक रासायनिक तत्व के चार सांद्रता स्तरों को नोट किया है जो जीवित जीवों पर इसके प्रभाव का व्यापक मूल्यांकन निर्धारित करते हैं:

• तत्व की कमी, इसकी कमी से शरीर को असुविधा का अनुभव होता है;
• इष्टतम सामग्री, शरीर स्थिर स्थिति में है;
• सहनीय सांद्रता, शरीर का अवसाद प्रकट होने लगता है;
• किसी दिए गए जीव के लिए हानिकारक सांद्रता (यागोडिन, 2002)।

मिट्टी में जिंक.भारी धातु जस्ता, पृष्ठभूमि सामग्री के अधीन

मिट्टी, एक आवश्यक (पौधों के लिए महत्वपूर्ण) तत्व है, लेकिन उच्च सांद्रता पर यह उच्च खतरा वर्ग का प्रदूषक बन जाता है (GOST 17.4.1.02-83, 1983; वोडायनित्स्की, 2011)।

जिंक में लगातार बढ़ती उच्च टेक्नोफिलिसिटी है (पेरेलमैन, 1975)। यह पर्यावरणीय मुद्दों से निपटने वाले मृदा वैज्ञानिकों के लिए बहुत रुचि का विषय है। मिट्टी में, धातु बड़ी संख्या में वाहक चरण बनाती है और खनिज और कार्बनिक मिट्टी में निर्धारण के विभिन्न रूप होते हैं, जो जस्ता-दूषित मिट्टी की सफाई के लिए एक सार्वभौमिक दृष्टिकोण की संभावना को बाहर करता है (वोडायनित्स्की, 2010)।

चर्नोज़म में कुल जस्ता की मात्रा 24 से 90 मिलीग्राम/किलोग्राम तक होती है, भूरे वन मिट्टी में - 28 से 65 तक (वी.ए. कोव्दा एट अल., 1959)। चेरनोज़ेम में जस्ता की उच्च सामग्री इस प्रकार की मिट्टी में ह्यूमस की बड़ी मात्रा (एस.ए. ज़खारोव, 1906, 1929; जी.के. ज़ायकिना, 1978) द्वारा उचित है। चर्नोज़म में बड़ी मात्रा में मौजूद कार्बनिक पदार्थ और पर्यावरण की एसिड प्रतिक्रिया जिंक को मजबूती से स्थिर करती है, जबकि इसका स्तर 90 मिलीग्राम/किग्रा तक पहुंच सकता है। भूरे जंगल की मिट्टी में, यह प्रभाव नहीं देखा जाता है; धातु की सांद्रता घटकर 23 मिलीग्राम/किग्रा (प्रोटासोवा और शचरबकोव, 2003) हो जाती है।

कुर्स्क चर्नोज़म जिंक की कुल सामग्री (52 मिलीग्राम/किग्रा) के लिए मानक है (श्यूडज़ेन, एलेशिन, 1996)। पौधों के लिए केवल पानी में घुलनशील (क्लोराइड, सल्फेट और नाइट्रेट जिंक) और जिंक के विनिमेय रूप उपलब्ध हैं, जो विविध हैं और मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करते हैं। मिट्टी में मोबाइल जिंक की मात्रा सकल भंडार का लगभग 1% है। एन.पी. के अनुसार युमाशेवा, आई.ए. ट्रुनोवा (2006), मोबाइल जिंक की सबसे बड़ी मात्रा विशिष्ट और निक्षालित चर्नोज़म में पाई जाती है, जबकि ग्रे वन मिट्टी में यह काफ़ी कम होती है। साहित्य में यह उल्लेख किया गया है कि वर्जिन चर्नोज़म में मोबाइल जिंक की मात्रा जुते हुए चर्नोज़म (युमाशेव और ट्रुनोव, 2006) की तुलना में अधिक है।

मिट्टी में मौजूद फास्फोरस जस्ते की गतिशीलता पर विशेष प्रभाव डालता है। विरल रूप से घुलनशील जिंक फॉस्फेट बनाने से, फॉस्फोरस मिट्टी में मोबाइल धातु की मात्रा कम कर देता है (लाज़ारेव एट अल।, 2013)।

जिंक मिट्टी में आयनिक रूप में पाया जाता है। अम्लीय मिट्टी के माध्यम में जिंक का अवशोषण धनायन विनिमय तंत्र द्वारा होता है। क्षारीय वातावरण में, धातु रासायनिक बंधों का निर्माण रसायन अवशोषण के परिणामस्वरूप होता है। Zn 2+ आयन सर्वाधिक गतिशील है। चूंकि पीएच मान और मिट्टी के खनिजों की सामग्री का पीएच में मिट्टी में जस्ता की गतिशीलता पर सीधा प्रभाव पड़ता है

पृथ्वी की पपड़ी में जिंक च्लोकोफिल्स से संबंधित है (पेरेलमैन, 1975)। मिट्टी में जस्ता का प्राकृतिक प्रवेश चट्टानों के विनाश और उसके बाद कार्बोनेट, सिलिकेट और फॉस्फेट के रूप में निक्षालन और वर्षा से जुड़ा हुआ है (वोडायनित्सकी, 2010)। स्मेल्टरों में पुरानी पाइरोमेटालर्जिकल तकनीक के संचालन के परिणामस्वरूप बड़ी संख्या में मिट्टी का मानवजनित संदूषण हुआ, जिससे जिंक से समृद्ध धूल और धुएं का विशाल द्रव्यमान उत्सर्जित हुआ (ज़ायरिन और सदोवनिकोवा, 1975; प्लेखानोवा, 2008)। रूस और विदेशों दोनों में धातुकर्म संयंत्र अक्सर जस्ता के साथ मिट्टी के प्रदूषण के लिए जिम्मेदार होते हैं (वोडानित्सकी, 2010)। कनाडा में सीसा-जस्ता स्मेल्टर के आसपास, मिट्टी में जस्ता की मात्रा 1390 मिलीग्राम/किलोग्राम तक पहुंच गई, पृष्ठभूमि मान 50-75 मिलीग्राम/किग्रा (लाडोनिन, 2002) के साथ।

कुर्स्क क्षेत्र की मिट्टी में जस्ता की उच्चतम सांद्रता कुर्स्क शहर की ग्रे वन मिट्टी में दर्ज की गई थी, शहर के कुछ क्षेत्रों में - फूलों के बिस्तरों और कोझज़ावोड के पास भूमि भूखंडों में - इसकी सामग्री 27,000 मिलीग्राम / किग्रा तक पहुंच जाती है। अक्सर 2-5 एपीसी (सकल सामग्री) के बराबर प्रदूषण स्तर वाले क्षेत्र होते हैं, - उद्यान भूखंड"स्प्रिंग - 1", "स्प्रिंग - 2", "खिमिक", "लावसन", कुर्स्क्रेज़िनोटेक्निका संयंत्र के पास बंजर भूमि, "मैजिस्ट्रालनी प्रोज़्ड" की बंजर भूमि (ज़िदिवा, 2000; प्रुसाचेंको, 2011; नेवेड्रोव, 2013ए)।

वी.ए. के अनुसार ज़िदीवा (2000), क्षेत्र के कुछ चेरनोज़म एग्रोकेनोज़ भी जस्ता प्रदूषण के अधीन हैं। ओबॉयन्स्की, सोवेत्स्की, शचीग्रोव्स्की, ल्गोव्स्की, वेदोव्स्की जिलों में फलों और सेब के बगीचों की मिट्टी और बगीचों के पास की कृषि भूमि में पृष्ठभूमि सांद्रता से अधिक मात्रा में जस्ता होता है। इन मिट्टी में जिंक विषाक्तता कॉपर-जिंक कीटनाशकों और कवकनाशी के उपयोग के कारण हुई।

मिट्टी में प्रवेश करने वाले मानवजनित जिंक के मुख्य स्रोत औद्योगिक उत्पादन से गैस और धूल उत्सर्जन, सीवेज कीचड़ और जिंक उर्वरक (रॉबसन, 1993) हैं।

जीवित कोशिकाओं के बायोफिलिक घटक के रूप में, जिंक सभी जीवित जीवों के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है; हालांकि, जीवों में उच्च और अत्यधिक सामग्री पर, यह अत्यधिक विषाक्त हो जाता है (वोडायनित्सकी, 2010)। यह नोट किया गया था कि कुर्स्क क्षेत्र की आंचलिक मिट्टी में, जस्ता एक बहुत ही खतरनाक प्रदूषक है: पौधों द्वारा आसानी से जमा होने के कारण, यह खाद्य श्रृंखला के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश करता है (ज़िदिवा, 2000)।

पौधों में जिंक.मिट्टी और पानी से पौधों के शरीर में प्रवेश करके, जिंक श्वसन और चयापचय (प्रोटीन और न्यूक्लिक) में शामिल होता है। इसके अलावा, जिंक विकास विनियमन जैसा महत्वपूर्ण कार्य करता है, यह अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन के गठन को प्रभावित करता है, जो ऑक्सिन - विकास हार्मोन का अग्रदूत है। कई एंजाइम प्रणालियों के एक घटक के रूप में, भारी धातु जस्ता श्वसन एंजाइमों के निर्माण में बेहद महत्वपूर्ण है - साइटोक्रोम ए और बी, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज (जस्ता की कमी के साथ, इसकी गतिविधि में तेज कमी देखी जाती है)। एंजाइम अल्कोहल डिहाइड्रेज़ और ग्लाइसिलग्लिसिन डाइपेप्टिडेज़ की संरचना में ज़िंक होता है, और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ भी ज़िंक युक्त एंजाइम है। पौधों की कोशिकाओं में जिंक के प्रभाव में विटामिन सी, कैरोटीन, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन की मात्रा में वृद्धि होती है। फलने की प्रक्रिया में जिंक यौगिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पौधों में जस्ता की सामान्य सामग्री ठंढ प्रतिरोध के साथ-साथ पौधों की गर्मी, सूखा और नमक प्रतिरोध के अनुकूल गठन में योगदान देती है। जिंक में कई पौधों की प्रजातियों में जड़ प्रणाली के विकास को बढ़ाने का गुण होता है (पेइव, 1954; डोब्रोलीबुस्की, 1956; ड्रोबकोव, 1958; याकुशकिना, 2004)।

मिट्टी में जिंक की उच्च मात्रा पौधों की रूपात्मक अवस्था में परिलक्षित होती है और यह एक ऐसा कारक है जो पौधों की लंबाई में वृद्धि को रोकता है, फसल उत्पादकता को कम करता है और, कुछ मामलों में, बीज के अंकुरण को रोकता है। ई.वी. चुर्सिना (2012) का कहना है कि “मिट्टी में जिंक की बढ़ी हुई मात्रा (250 और 500 मिलीग्राम प्रति 1 किलोग्राम मिट्टी) के साथ, गेहूं की उत्पादकता में उल्लेखनीय कमी देखी गई है। जस्ता के साथ मिट्टी के प्रदूषण के प्रति पौधों की विविध प्रतिक्रिया के कारण, पौधों की आत्मसात सतह और प्रकाश संश्लेषक क्षमता, साथ ही बाली की अनाज सामग्री में कमी देखी गई" (चुर्सिना, 2012)।

मिट्टी में तांबा.जिंक की तरह भारी धातु तांबा एक आवश्यक तत्व है। रूसी स्वच्छता और स्वच्छता GOST 17.4.102-83 के अनुसार तांबा मध्यम खतरनाक भारी धातुओं को संदर्भित करता है। मानक कुर्स्क चर्नोज़म में तांबे की सामग्री 26 मिलीग्राम / किग्रा है, और ग्रे वन मिट्टी में - 5 से 39 मिलीग्राम / किग्रा (प्रोटासोवा, शचरबकोव, 2003) तक।

तांबे के मोबाइल रूप पौधों के लिए उपलब्ध हैं, उनकी मात्रा आम तौर पर मिट्टी में कुल धातु सामग्री का 10% से अधिक नहीं होती है (काटालिमोव, 1965)।

मिट्टी में, तांबे को कार्बनिक और खनिज कोलाइड्स द्वारा अवशोषित अवस्था में कॉपर ऑक्साइड के लवण और हाइड्रेट्स द्वारा दर्शाया जाता है। मिट्टी में मोबाइल तांबे की सामग्री मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों की मात्रा और अवशोषित आधारों की मात्रा के साथ-साथ मिट्टी की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना (ज़खारोव, 1906; ज़ायकिना, 1978) पर निर्भर करती है, और हमेशा एक रैखिक होती है मिट्टी में मोबाइल तांबे की सामग्री और ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना के बीच संबंध। हल्की मिट्टी की तुलना में भारी ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना वाली मिट्टी में अधिक तांबा होता है। मिट्टी के पॉडज़ोलिज़ेशन की डिग्री में वृद्धि से न केवल इसमें तांबे की मात्रा कम हो जाती है, बल्कि एक स्थिर प्रभाव भी पड़ता है।

शोधकर्ताओं ने यह भी ध्यान दिया कि कम अवशोषण क्षमता वाली अम्लीय और रेतीली मिट्टी पर, तांबे की लीचिंग प्रक्रिया देखी जाती है, जिससे मिट्टी में आवश्यक तत्व की कमी हो जाती है। मध्य चेर्नोज़म क्षेत्र में अम्लीय मिट्टी के क्षेत्रों की संख्या लगातार बढ़ रही है; इसलिए, उनमें तांबे के मोबाइल रूपों की सामग्री कम हो जाएगी (लाज़ारेव एट अल।, 2013)।

तकनीकी फैलाव के परिणामस्वरूप, तांबा विभिन्न तरीकों से मिट्टी में प्रवेश करता है। डी.एस. के अनुसार ओरलोवा, एल.के. सदोवनिकोवा (2002), वायुमंडल में टेक्नोजेनिक तांबे के उत्सर्जन के मुख्य स्रोत उच्च तापमान प्रतिक्रियाओं के साथ प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप औद्योगिक जटिल उत्सर्जन हैं: लौह और अलौह धातु विज्ञान में, सीमेंट कच्चे माल के भूनने के दौरान, और दहन के दौरान खनिज ईंधन. उत्सर्जन अक्सर वायुमंडलीय प्रवाह द्वारा लंबी दूरी (5-10 किमी) तक ले जाया जाता है। इन उत्सर्जन का मुख्य हिस्सा भूकंप के केंद्र से 1-3 किमी की दूरी पर मिट्टी में गिरता है और प्रदूषण के प्राथमिक स्रोत के आसपास की मिट्टी में जमा हो जाता है।

"2013 में कुर्स्क क्षेत्र में राज्य और पर्यावरण की सुरक्षा पर रिपोर्ट" के अनुसार, विशिष्ट प्रदूषकों का वार्षिक उत्सर्जन 150 टन है, जिसमें से तांबा - 23% (राज्य और सुरक्षा पर रिपोर्ट ..., 2014) .

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, औसतन, ऊपरी मिट्टी की परत, पानी और वायुमंडल में कुल सामग्री के सभी तांबे का लगभग 65% टेक्नोजेनिक घटक (कोज़ाचेंको, 1999) पर पड़ता है।

इस धातु की उच्च सामग्री वाले पानी से मिट्टी की सिंचाई तांबे के प्रदूषण के एक अन्य स्रोत के रूप में काम कर सकती है। "2013 में कुर्स्क क्षेत्र में राज्य और पर्यावरण की सुरक्षा पर रिपोर्ट" में यह साबित करने वाली जानकारी प्रकाशित हुई कि कुर्स्क क्षेत्र (नीपर बेसिन) में सतही जल की गुणवत्ता काफी बिगड़ रही है और उनमें तांबे की मात्रा 1.5 से 1.5 तक है। 3.0 एमपीसी. यह घटना औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल के प्रभाव के कारण होती है (राज्य और संरक्षण पर रिपोर्ट..., 2014)।

ए.आई. लेविट (2001) का मानना ​​है कि "तांबे के साथ भूमि प्रदूषण न केवल औद्योगिक उत्सर्जन के कारण होता है, बल्कि कृषि द्वारा उपभोग किए जाने वाले पदार्थों, उदाहरण के लिए, कीटनाशकों के कारण भी होता है।" ऐसे प्रदूषण को कृषिजन्य कहा जाता है” (लेविट, 2001)। आधुनिक कृषि उत्पादन में कीटनाशकों का उपयोग न केवल पैदावार को संरक्षित करने और बढ़ाने के साधन के रूप में कार्य करता है, बल्कि दुर्भाग्य से, पर्यावरण के लिए भी एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा करता है। कीटनाशकों के अवशेष मिट्टी को प्रदूषित करते हैं और इसकी जैविक गतिविधि को कम करते हैं। कार्सिनोजेनिक गुणों से युक्त, वे पौधों के वानस्पतिक अंगों में जमा हो जाते हैं, जिससे बाद में उनके रूपात्मक परिवर्तन होते हैं (लेविट, 2001)।

कुर्स्क क्षेत्र की तांबा-दूषित मिट्टी का बड़ा हिस्सा शहर और उससे सटे औद्योगिक क्षेत्रों की मिट्टी पर पड़ता है, और क्षेत्र में तांबे के एपीसी की अधिकता भी नोट की जाती है। इस प्रकार, ओबॉयन्स्की, सोवेत्स्की, शचीग्रोव्स्की, ल्गोव्स्की, वेदोव्स्की जिलों में फलों और सेब के बगीचों की मिट्टी और बगीचों के पास की कृषि भूमि में धातु की जहरीली सांद्रता होती है। इन भूमि भूखंडों का तांबे के साथ संदूषण उसी कारण से हुआ, जिस कारण उनका जस्ता के साथ संदूषण हुआ, अर्थात्। फलों के उपचार में कॉपर-जिंक कीटनाशकों और कवकनाशी के उपयोग के परिणामस्वरूप। इन निधियों के उपयोग के परिणामस्वरूप, उपयोग के केंद्र के पास काफी समान वितरण के साथ मिट्टी में सालाना 8-10 किलोग्राम/हेक्टेयर तक टेक्नोजेनिक तांबा जमा होता था (ज़िदिवा, 2000)।

पौधों में तांबा.जस्ता की तरह, तांबा पौधों के जीवों के लिए एक आवश्यक तत्व है। पत्ती क्लोरोप्लास्ट में केंद्रित तांबे के आयनों का हिस्सा प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाओं के नियमन में शामिल होता है। यह ट्रेस तत्व जटिल कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण से निकटता से जुड़ा हुआ है: एंथोसायनिन, आयरन पोर्फिरिन, क्लोरोफिल। क्लोरोफिल का स्थिरीकरणकर्ता होने के कारण तांबा इसे नष्ट होने से बचाता है। कॉपर ऑक्सीडेटिव एंजाइम पॉलीफेनॉल ऑक्सीडेज बनाता है, जो एक प्रोटीन यौगिक (कॉपर प्रोटीन जिसमें 0.3% तांबा होता है) का एक संरचनात्मक घटक होता है। पौधों में तांबा पेरोक्सीडेज और अन्य लौह युक्त एंजाइमों की गतिविधि को भी प्रभावित करता है, और प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा के संश्लेषण का एक अभिन्न अंग है। यह स्थापित किया गया है कि पौधों के ऊतकों की जल-धारण क्षमता तांबे द्वारा या पौधों में संश्लेषित तांबे पर निर्भर प्रोटीन द्वारा नियंत्रित होती है (स्टाइल्स, 1949; शकोलनिक, 1950; पेइव, 1954; डोब्रोलीबुस्की, 1956; ड्रोबकोव, 1958; पेइव) , 1960).

तांबे की कमी से पौधों में बीमारियाँ होती हैं, जो मुख्य रूप से ऊतक कोलाइड्स की हाइड्रोफिलिसिटी में कमी से जुड़ी होती हैं। उनमें से, एक्सेंथेमा, या फलों के पेड़ों की सूखी चोटी, पत्ती क्लोरोसिस, शूट के शीर्ष की मृत्यु, फूलों और फलों के सेट का बिगड़ना जैसी बीमारियाँ अक्सर पाई जाती हैं। तांबे के उर्वरकों का महत्व स्पष्ट है: बायोजेनिक तत्व तांबे की कमी वाली मिट्टी पर उनका उपयोग पौधों में ठंढ और सूखे प्रतिरोध में वृद्धि के साथ-साथ जीवाणु रोगों के प्रतिरोध में वृद्धि में योगदान देता है (स्टाइल्स, 1949; शकोलनिक, 1950; पेइव, 1954; डोब्रोलीबुस्की, 1956; शकोलनिक और मकारोवा 1957; ड्रोबकोव 1958; पेइव 1960)।

मिट्टी में सीसा और कैडमियम.सीसा और कैडमियम अत्यधिक खतरनाक प्रदूषक हैं [रूसी स्वच्छता-स्वच्छता GOST 17.4.102-83, 1983]। सेंट्रल चेर्नोज़म बायोस्फीयर रिजर्व की मिट्टी में। वी.वी. अलेखिन के अनुसार, सीसे की औसत सामग्री 9 मिलीग्राम/किलोग्राम, कैडमियम - 0.1 मिलीग्राम/किग्रा (झिडीवा, 2000) है।

सीसा और कैडमियम, अन्य भारी धातुओं की तरह, पर्यावरण में प्रवेश करने के दो तरीके हैं - प्राकृतिक और मानव निर्मित। जंगल की आग, झील और दलदल पारिस्थितिकी तंत्र का उत्तराधिकार, चट्टानों का अपक्षय, ज्वालामुखी विस्फोट, समुद्री स्प्रे - ये सभी प्राकृतिक घटनाएं सीसा और कैडमियम के प्राकृतिक स्रोत के रूप में काम करती हैं। वायुमंडल में सीसा और कैडमियम का तकनीकी उत्सर्जन रासायनिक रिफाइनरियों और धातुकर्म उद्यमों, वाहनों और थर्मल पावर प्लांटों से गैस और धूल उत्सर्जन, जलमंडल में खराब उपचारित अपशिष्ट जल के निर्वहन, संगठित और अनधिकृत लैंडफिल से बना है। यदि हम सीसा और कैडमियम की तुलना करते हैं, तो पहले वाले में कम विषाक्तता होती है, क्योंकि सीसा विभिन्न पर्यावरणीय वस्तुओं में कम गतिशील होता है। हालांकि, मानव शरीर पर सीसे का लंबे समय तक संपर्क विभिन्न नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों के साथ क्रोनिक नशा का कारण बनता है: केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र की बिगड़ा गतिविधि, रोग जठरांत्र पथ, अस्थि मज्जा क्षति, रक्त संरचना में परिवर्तन (लिंडिमन, 2009)।

मिट्टी में सीसा संचय की प्रक्रिया का लंबे समय से अध्ययन किया गया है (ज़खारोव, 1906, 1929; ज़ायकिना, 1978)। मिट्टी वायुमंडलीय सीसे का एक सिंक है, एक नियम के रूप में, धातु ऑक्साइड के रूप में मिट्टी में बस जाती है, यहां यह मिट्टी के घोल में गुजरती है, और फिर धीरे-धीरे हाइड्रॉक्साइड, कार्बोनेट या धनायनित रूप में बदल जाती है। मिट्टी में सीसे के साथ मजबूत बंधन हो सकते हैं, जो जमीन और पीने के पानी और पौधों के उत्पादों के प्रदूषण को रोकने में मदद करता है। इस मामले में, एक और समस्या का उभरना अपरिहार्य है: मिट्टी में सीसे के जमाव और मजबूत निर्धारण के साथ, संदूषण की डिग्री धीरे-धीरे बढ़ती है, और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों के नष्ट होने का खतरा अधिक हो जाता है, जिससे सीसा का उत्सर्जन हो जाएगा। मिट्टी के घोल में डालें। ऐसी मिट्टी को उसकी अनुपयुक्तता के कारण कृषि प्रचलन से हटाना होगा। सीसा बनाए रखने वाली एक हेक्टेयर मिट्टी की मीटर परत की क्षमता 500-600 टन तक पहुंच सकती है। प्रकृति में, सीसे के साथ मिट्टी का ऐसा संदूषण नहीं होता है (ओरलोव, 1992; मोसिना 2012)।

इसके विपरीत, रेतीली, कम ह्यूमस मिट्टी, सीसा प्रदूषण के प्रति बेहद प्रतिरोधी होती है। कमजोर रूप से स्थिर सीसा आसानी से पौधों में प्रवेश कर जाता है या फिल्टर पानी के साथ प्रोफ़ाइल से नीचे चला जाता है (ओरलोव, 1992; ओर्लोव एट अल., 2003, 2005)।

सूत्रों का कहना है कि 5 सेमी तक गहरी मिट्टी की सतह परत में, सीसे की संचयी क्षमता कई धातुओं (तांबा, मोलिब्डेनम, लोहा, निकल और क्रोमियम) की तुलना में बहुत अधिक है। यह एक बहुत ही खतरनाक घटना है, क्योंकि सूचीबद्ध धातुओं में सीसा सबसे जहरीला है। जिन क्षेत्रों में बैटरी कारखाने और सीसा-जस्ता संयंत्र स्थित हैं, वहां की मिट्टी में सीसा की मात्रा औसत से 20-30 गुना अधिक है। तदनुसार, "स्थानीय" वनस्पति में भी प्रभावशाली "लीड बैगेज" होगा (ज़िदिवा, 2000)।

जीवित प्राणियों के लिए सबसे विषैले रासायनिक तत्वों में से एक कैडमियम है। यह भारी धातु उच्च जोखिम वर्ग के संदूषकों (GOST 17.4.102-83, 1983; वोडानित्सकी, 2011) से संबंधित है।

कैडमियम के शरीर में प्रवेश करने से उसका नशा बढ़ जाता है, जबकि कैडमियम यौगिकों की प्रकृति महत्वहीन होती है। शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि कैडमियम, एक जीवित जीव में प्रवेश करके, जस्ता के साथ जैविक प्रतिस्पर्धा में प्रवेश करता है, जिसके परिणामस्वरूप चल रही शारीरिक प्रक्रियाओं का उल्लंघन होता है, इसके अलावा, कैडमियम नशा में जस्ता का सुरक्षात्मक प्रभाव ज्ञात होता है।

ए.वी. के अनुसार। प्रुसाचेंको (2011), कुर्स्क शहर की ग्रे वन मिट्टी में सीसे की मात्रा 23 मिलीग्राम/किग्रा से 94 मिलीग्राम/किग्रा और कैडमियम - 0.12 से 0.98 मिलीग्राम/किग्रा तक होती है। अक्सर ऐसे क्षेत्र होते हैं जिनमें सीसे की मात्रा अधिकतम स्वीकार्य मूल्य से अधिक होती है। सीसा प्रदूषण का मुख्य स्रोत कुर्स्क शहर में संचालित अक्कुमुलिएटर संयंत्र है। वी.ए. के अनुसार ज़िदीवा (2000), एक्युमुलेटर संयंत्र के अस्तित्व के 62 वर्षों में, वायुमंडल में सीसे का उत्सर्जन 4500 टन से अधिक, कैडमियम - 300 टन से अधिक था।

पौधों में सीसा और कैडमियम.अधिकांश पौधों और जानवरों के भोजन और चारे में सीसे की मौजूदगी वैश्विक सीसा प्रदूषण का परिणाम है। फसल उत्पादों में आमतौर पर पशुधन उत्पादों की तुलना में अधिक सीसा होता है। सीसे की अत्यधिक सांद्रता मिट्टी के बायोटा (माइक्रोबायोसेनोसिस) पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है, जिससे इसके मुख्य प्रतिनिधियों की संख्या कम हो जाती है, जिससे मिट्टी की उर्वरता में कमी आती है (रेवेल, 1994)। मिट्टी में सीसा विषाक्तता सीमा शाकाहारी पौधेवुडी पौधों के लिए 0.3 ग्राम / किग्रा से अधिक की सांद्रता है - 1.5 ग्राम / किग्रा। जब मिट्टी में सीसा की मात्रा 0.05 - 0.3 ग्राम/किलोग्राम होती है, तो खाद्य पादप उत्पादों की गुणवत्ता कम हो जाती है, यह अनुपयोगी हो जाता है।

पौधों के विभिन्न समूहों के विभिन्न अंगों में धातु असमान मात्रा में जमा होने में सक्षम होती है। उदाहरण के लिए, सलाद और अजवाइन में, सीसा मुख्य रूप से पत्तियों में प्रवेश करता है, जबकि गाजर और सिंहपर्णी में, यह ज्यादातर जड़ प्रणालियों द्वारा जमा होता है (ए.एफ. टिटोव एट अल., 2007)। फलीदार पौधे कम सीसे के सांद्रक होते हैं (कोज़ारेंको, 1987; पेट्रुनिना, 1974; कुबोई एट अल., 1986)।

पौधे, मिट्टी, पानी और वायुमंडलीय वर्षा के संसाधनों से महत्वपूर्ण रासायनिक तत्वों के साथ मिलकर सीसा अवशोषित करते हैं। हवा में सीसे की उच्च मात्रा गर्मियों में पत्ती गिरने के कारणों में से एक है। लकड़ी के पौधे एक प्रकार के सीसे के फिल्टर होते हैं। अपने अंगों में वायुमंडलीय सीसा जमा करके, वे सक्रिय सीसे की इतनी मात्रा को निष्क्रिय कर देते हैं जितनी 130 लीटर गैसोलीन के दहन के दौरान निकलती है। हेज़ल और स्प्रूस सक्रिय सीसा संचायक हैं, जबकि इसके विपरीत, मेपल का संचयी प्रभाव बेहद कम है। राजमार्गों के किनारे स्थित पेड़ों की पत्तियों में 30-60% अधिक धातुएँ होती हैं। शंकुधारी पौधे (स्प्रूस और पाइन) अच्छे सीसा फिल्टर के रूप में काम करते हैं; वे धातु को जमा करने में सक्षम हैं और पर्यावरण के साथ इसका आदान-प्रदान नहीं करते हैं (सेनोव्स्काया, 2006)।

निचले पौधों के प्रतिनिधि - काई और लाइकेन - भी गहन रूप से सीसा जमा करते हैं, मशरूम में भारी धातु की उच्च सांद्रता भी नोट की जाती है। कृषि संयंत्रों द्वारा खाए जाने वाले गोभी, मूली और आलू सक्रिय रूप से सीसा जमा करते हैं (टिटोव एट अल., 2007)।

हालाँकि, जीवित जीवों को अभी भी थोड़ी मात्रा में सीसे की आवश्यकता होती है। हर साल 70-80 हजार टन सीसा भूमि वनस्पति द्वारा जैविक चक्र में शामिल होता है। पौधों के राख अवशेषों में सीसे का द्रव्यमान अंश महत्वपूर्ण नहीं है और इसकी मात्रा 0.001 - 0.002% है।

सीसे का तकनीकी फैलाव अत्यंत गहन गति से हो रहा है, नदी के पानी से प्रति वर्ष 17,000 - 18,000 टन सीसा निकलता है, जो गलाई गई धातु की मात्रा से लगभग 200 गुना कम है।

पौधों के लिए, कैडमियम एक अत्यधिक विषैला तत्व है, जो सबसे खतरनाक भारी धातुओं में से एक है (अलेक्सेव, 1987; कज़नीना, 2010; प्रसाद, 1995; हेइस एट अल।, 2003)। मानव आर्थिक गतिविधि से मिट्टी के आवरण में इसकी सामग्री में वृद्धि होती है। इस घटना के साथ पौधों में जहरीले आयनों की मात्रा में भी उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, जो उनकी कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है (टिटोव एट अल., 2007)। पौधों पर कैडमियम के प्रभाव का अध्ययन अक्सर शोधकर्ताओं को आकर्षित करता है; बड़ी संख्या में वैज्ञानिक कार्य इस मुद्दे के लिए समर्पित हैं (मेल्निचुक, 1990; सेरेगिन, 2001; टिटोव एट अल।, 2007; सानिता "डि टोप्पी, गैब्रिएली, 1999; वासिलेव , 2002)। उपरोक्त कार्य रिपोर्ट करते हैं कि धातु द्वारा व्यक्तिगत शारीरिक संकेतकों के निषेध की डिग्री निर्धारित करने में, पौधों की टैक्सोनोमिक संबद्धता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, साथ ही जड़ क्षेत्र में धातु की एकाग्रता और इसकी अवधि पौधे पर प्रभाव। कुछ लेखक उनकी जैविक उम्र पर कैडमियम की क्रिया के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया की निर्भरता पर ध्यान देते हैं, लेकिन वस्तुनिष्ठ प्रयोगात्मक डेटा, इस घटना की पुष्टि करने वाले बहुत कम हैं (कज़नीना एट अल।, 2010)।

पौधों के जीव के महत्वपूर्ण कार्यों पर कैडमियम का नकारात्मक प्रभाव भी नोट किया गया है जीवकोषीय स्तर(लिंडिमन, 2009)। अनुसंधान वैज्ञानिकों से पता चलता है कि कैडमियम पौधों की कोशिकाओं में कई संरचनात्मक परिवर्तनों का कारण बनता है। उदाहरण के लिए, उत्प्रेरक कार्य करने वाले एंजाइमों के साथ बातचीत करके, एक भारी धातु प्रकाश संश्लेषक कार्य को रोकती है।

भारी धातुओं (एचएम) में डी. आई. मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के 40 से अधिक रासायनिक तत्व शामिल हैं, जिनके परमाणुओं का द्रव्यमान 50 परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (एएमयू) से अधिक है। ये हैं Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co, आदि।

"भारी धातुओं" की वर्तमान अवधारणा सख्त नहीं है, क्योंकि गैर-धातु तत्व, उदाहरण के लिए, एएस, एसई, और कभी-कभी एफ, बीई और अन्य तत्व जिनका परमाणु द्रव्यमान 50 ए.एम.यू. से कम है, को अक्सर एचएम के रूप में जाना जाता है।

एचएम में ऐसे कई ट्रेस तत्व हैं जो जीवित जीवों के लिए जैविक रूप से महत्वपूर्ण हैं। वे सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के जैव उत्प्रेरक और जैव नियामक के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालाँकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम की अत्यधिक सामग्री का जीवित जीवों पर निराशाजनक और यहाँ तक कि जहरीला प्रभाव पड़ता है।

मिट्टी में प्रवेश करने वाले एचएम के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, कटाव प्रक्रियाएं, ज्वालामुखीय गतिविधि) और तकनीकी (खनिजों का निष्कर्षण और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, वाहनों का प्रभाव, कृषि, आदि) कृषि भूमि में विभाजित किया गया है। वायुमंडल के माध्यम से प्रदूषण, विशेष रूप से कीटनाशकों, खनिज और जैविक उर्वरकों, चूने का उपयोग करने और अपशिष्ट जल का उपयोग करने पर एचएम से भी प्रदूषित होता है। पिछली बार विशेष ध्यानवैज्ञानिक शहरी मिट्टी के प्रति समर्पित हैं। उत्तरार्द्ध एक महत्वपूर्ण तकनीकी दबाव का अनुभव करता है, जिसका एक अभिन्न अंग एचएम प्रदूषण है।

तालिका में। चित्र 3.14 और 3.15 जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम के वितरण और पर्यावरण में प्रवेश करने वाले एचएम के स्रोतों को दर्शाते हैं।

तालिका 3.14

तालिका 3.15

पर्यावरण प्रदूषण के स्रोत एचएम

तालिका का अंत. 3.4

एचएम विभिन्न रूपों में मिट्टी की सतह तक पहुंचते हैं। ये ऑक्साइड और विभिन्न धातु लवण हैं, जो पानी में घुलनशील और व्यावहारिक रूप से अघुलनशील दोनों हैं (सल्फाइड, सल्फेट्स, आर्सेनाइट, आदि)। अयस्क प्रसंस्करण उद्यमों और अलौह धातुकर्म उद्यमों से उत्सर्जन की संरचना में - एचएम पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत - धातुओं का बड़ा हिस्सा (70-90%) ऑक्साइड के रूप में है।

मिट्टी की सतह पर आकर, एचएम या तो जमा हो सकते हैं या नष्ट हो सकते हैं, जो दिए गए क्षेत्र में निहित भू-रासायनिक बाधाओं की प्रकृति पर निर्भर करता है।

मिट्टी की सतह में प्रवेश करने वाले अधिकांश एचएम ऊपरी ह्यूमस क्षितिज में स्थिर होते हैं। एचएम मिट्टी के कणों की सतह पर अवशोषित होते हैं, मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों से जुड़ते हैं, विशेष रूप से मौलिक कार्बनिक यौगिकों के रूप में, लौह हाइड्रॉक्साइड में जमा होते हैं, मिट्टी के खनिजों के क्रिस्टल जाली का हिस्सा होते हैं, आइसोमोर्फिक के परिणामस्वरूप अपने स्वयं के खनिज देते हैं प्रतिस्थापन, और मिट्टी की नमी में घुलनशील अवस्था में हैं। और मिट्टी की हवा में गैसीय अवस्था, मिट्टी के बायोटा का एक अभिन्न अंग हैं।

एचएम गतिशीलता की डिग्री भू-रासायनिक वातावरण और तकनीकी प्रभाव के स्तर पर निर्भर करती है। भारी कण आकार वितरण और कार्बनिक पदार्थ की उच्च सामग्री मिट्टी द्वारा एचएम के बंधन का कारण बनती है। पीएच मान में वृद्धि से धनायन बनाने वाली धातुओं (तांबा, जस्ता, निकल, पारा, सीसा, आदि) का अवशोषण बढ़ जाता है और आयन बनाने वाली धातुओं (मोलिब्डेनम, क्रोमियम, वैनेडियम, आदि) की गतिशीलता बढ़ जाती है। ऑक्सीकरण स्थितियों को मजबूत करने से धातुओं की प्रवासन क्षमता बढ़ जाती है। परिणामस्वरूप, अधिकांश एचएम को बांधने की क्षमता के अनुसार, मिट्टी निम्नलिखित श्रृंखला बनाती है: ग्रे मिट्टी > चेर्नोज़म > सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी।

मिट्टी में प्रदूषणकारी घटकों का निवास समय जीवमंडल के अन्य हिस्सों की तुलना में बहुत लंबा है, और मिट्टी प्रदूषण, विशेष रूप से एचएम, व्यावहारिक रूप से शाश्वत है। मिट्टी में जमा होने वाली धातुएं लीचिंग, पौधों द्वारा खपत, कटाव और अपस्फीति द्वारा धीरे-धीरे हटा दी जाती हैं (काबाटा-पेंडियास, पेंडियास, 1989)। एचएम के आधे-निष्कासन (या प्रारंभिक एकाग्रता के आधे को हटाने) की अवधि विभिन्न तत्वों के लिए काफी भिन्न होती है, लेकिन काफी लंबी अवधि होती है: Zn के लिए - 70 से 510 वर्ष तक; सीडी के लिए - 13 से 110 वर्ष तक; Cu के लिए - 310 से 1500 वर्ष तक; और Pb - 2 के लिए - 740 से 5900 वर्ष तक (सदोव्स्काया, 1994)।

एचएम के साथ मृदा प्रदूषण के एक साथ दो नकारात्मक पक्ष हैं। सबसे पहले, एचएम, मिट्टी से पौधों तक और वहां से जानवरों और मनुष्यों के जीवों तक खाद्य श्रृंखलाओं से गुजरते हुए, उनमें गंभीर बीमारियों का कारण बनते हैं - जनसंख्या की घटनाओं में वृद्धि और जीवन प्रत्याशा में कमी, साथ ही कमी कृषि संयंत्रों और पशुधन उत्पादों की फसलों की मात्रा और गुणवत्ता में।

दूसरा, बड़ी मात्रा में मिट्टी में जमा होकर, एचएम इसके कई गुणों को बदल सकते हैं। सबसे पहले, परिवर्तन प्रभावित करते हैं जैविक गुणमिट्टी: सूक्ष्मजीवों की कुल संख्या कम हो जाती है, उनकी प्रजातियों की संरचना (विविधता) कम हो जाती है, माइक्रोबियल समुदायों की संरचना बदल जाती है, मुख्य सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं की तीव्रता और मिट्टी के एंजाइमों की गतिविधि कम हो जाती है, आदि। भारी एचएम प्रदूषण से भी बदलाव होता है। मिट्टी की अधिक रूढ़िवादी विशेषताएं, जैसे ह्यूमस अवस्था, संरचना, माध्यम का पीएच, आदि। इसका परिणाम आंशिक, और कुछ मामलों में, मिट्टी की उर्वरता का पूर्ण नुकसान है।

प्रकृति में, मिट्टी में एचएम की अपर्याप्त या अत्यधिक सामग्री वाले क्षेत्र हैं। मिट्टी में एचएम की असामान्य सामग्री कारणों के दो समूहों के कारण होती है: पारिस्थितिक तंत्र की जैव-रासायनिक विशेषताएं और पदार्थ के तकनीकी प्रवाह का प्रभाव। पहले मामले में, ऐसे क्षेत्र जहां रासायनिक तत्वों की सांद्रता जीवित जीवों के लिए इष्टतम स्तर से ऊपर या नीचे है, प्राकृतिक भू-रासायनिक विसंगतियाँ, या जैव-भू-रासायनिक प्रांत कहलाते हैं। यहां, तत्वों की असामान्य सामग्री प्राकृतिक कारणों से होती है - मिट्टी बनाने वाली चट्टानों की विशेषताएं, मिट्टी बनाने की प्रक्रिया, अयस्क विसंगतियों की उपस्थिति। दूसरे मामले में, क्षेत्रों को तकनीकी भू-रासायनिक विसंगतियाँ कहा जाता है। पैमाने के आधार पर, उन्हें वैश्विक, क्षेत्रीय और स्थानीय में विभाजित किया गया है।

प्राकृतिक पर्यावरण के अन्य घटकों के विपरीत, मिट्टी न केवल भू-रासायनिक रूप से प्रदूषण घटकों को जमा करती है, बल्कि एक प्राकृतिक बफर के रूप में भी कार्य करती है जो वायुमंडल, जलमंडल और जीवित पदार्थ में रासायनिक तत्वों और यौगिकों के हस्तांतरण को नियंत्रित करती है।

विभिन्न पौधों, जानवरों और मनुष्यों को जीवन के लिए मिट्टी और पानी की एक निश्चित संरचना की आवश्यकता होती है। भू-रासायनिक विसंगतियों के स्थानों में, खनिज संरचना के मानक से विचलन का संचरण पूरे खाद्य श्रृंखला में बढ़ जाता है।

खनिज पोषण के उल्लंघन के परिणामस्वरूप, फाइटो-, चिड़ियाघर- और माइक्रोबियल समुदायों की प्रजातियों की संरचना में परिवर्तन, पौधों के जंगली-बढ़ते रूपों की बीमारी, कृषि पौधों और पशुधन उत्पादों की मात्रा और गुणवत्ता में कमी, जनसंख्या की घटनाओं में वृद्धि और जीवन प्रत्याशा में कमी देखी गई है (तालिका 3.15)। एचएम की विषाक्त क्रिया का तंत्र तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 3.16.

तालिका 3.15

पौधों में एचएम सामग्री की अधिकता और कमी के साथ शारीरिक गड़बड़ी (कोवालेव्स्की और एंड्रियानोवा के अनुसार, 1970; काबाटा-पेंडियास,

पेंडियास, 1989)

तालिका 3.16

एचएम विषाक्तता की क्रिया का तंत्र (टॉर्शिन एट अल., 1990 के अनुसार)

जैविक प्रणालियों पर एचएम का विषाक्त प्रभाव मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण होता है कि वे आसानी से प्रोटीन के सल्फहाइड्रील समूहों (एंजाइम सहित) से जुड़ जाते हैं, उनके संश्लेषण को बाधित करते हैं और इस तरह शरीर में चयापचय को बाधित करते हैं।

जीवित जीवों ने एचएम के प्रतिरोध के विभिन्न तंत्र विकसित किए हैं: एचएम आयनों को कम विषैले यौगिकों में कम करने से लेकर आयन परिवहन प्रणालियों को सक्रिय करने तक जो कोशिका से बाहरी वातावरण में विषाक्त आयनों को कुशलतापूर्वक और विशेष रूप से हटाते हैं।

जीवित जीवों पर एचएम प्रभाव का सबसे महत्वपूर्ण परिणाम, जो जीवित पदार्थ के संगठन के बायोजियोसेनोटिक और बायोस्फेरिक स्तरों पर प्रकट होता है, कार्बनिक पदार्थ ऑक्सीकरण की प्रक्रियाओं को अवरुद्ध करना है। इससे पारिस्थितिक तंत्र में इसके खनिजकरण और संचय की दर में कमी आती है। साथ ही, कार्बनिक पदार्थों की सांद्रता में वृद्धि एचएम के बंधन का कारण बनती है, जो अस्थायी रूप से पारिस्थितिकी तंत्र से भार को हटा देती है। जीवों की संख्या, उनके बायोमास और महत्वपूर्ण गतिविधि की तीव्रता में कमी के कारण कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की दर में कमी को एचएम प्रदूषण के लिए पारिस्थितिक तंत्र की एक निष्क्रिय प्रतिक्रिया माना जाता है। मानवजनित भार के प्रति जीवों का सक्रिय विरोध केवल शरीर और कंकालों में धातुओं के जीवनकाल के संचय के दौरान ही प्रकट होता है। इस प्रक्रिया के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी प्रजातियाँ जिम्मेदार हैं।

एचएम की उच्च सांद्रता के प्रति जीवित जीवों, मुख्य रूप से पौधों का प्रतिरोध और धातुओं की उच्च सांद्रता जमा करने की उनकी क्षमता मानव स्वास्थ्य के लिए एक बड़ा खतरा पैदा कर सकती है, क्योंकि वे खाद्य श्रृंखलाओं में प्रदूषकों के प्रवेश की अनुमति देते हैं। उत्पादन की भू-रासायनिक स्थितियों के आधार पर, पौधे और पशु मूल दोनों का मानव भोजन खनिज तत्वों के लिए मानव की जरूरतों को पूरा कर सकता है, उनमें कमी हो सकती है या उनकी अधिकता हो सकती है, अधिक विषाक्त हो सकती है, जिससे बीमारी और यहां तक ​​​​कि मृत्यु भी हो सकती है (तालिका 3.17)।

तालिका 3.17

मानव शरीर पर एचएम का प्रभाव (कोवाल्स्की, 1974; ब्रीफ मेडिकल इनसाइक्लोपीडिया, 1989; टॉर्शिन एट अल., 1990; शरीर पर प्रभाव.., 1997; विष विज्ञान की हैंडबुक.., 1999)

अलग-अलग एचएम अलग-अलग डिग्री तक मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करते हैं। सबसे खतरनाक हैं एचजी, सीडी, पीबी (तालिका 3.18)।

तालिका 3.18

खतरे की डिग्री के अनुसार प्रदूषकों की श्रेणियां (GOST 17.4.1.02-83)

मिट्टी में एचएम की मात्रा को नियंत्रित करने का मुद्दा बहुत जटिल है। उनके निर्णय का आधार मिट्टी की बहुक्रियाशीलता की पहचान होनी चाहिए। विनियमन की प्रक्रिया में, मिट्टी को विभिन्न स्थितियों से माना जा सकता है: एक प्राकृतिक शरीर के रूप में; पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के लिए आवास और सब्सट्रेट के रूप में; कृषि और औद्योगिक उत्पादन की एक वस्तु और साधन के रूप में; रोगजनक सूक्ष्मजीवों से युक्त एक प्राकृतिक भंडार के रूप में। मिट्टी में एचएम की सामग्री का राशनिंग मिट्टी-पारिस्थितिक सिद्धांतों के आधार पर किया जाना चाहिए, जो सभी मिट्टी के लिए समान मूल्य खोजने की संभावना से इनकार करते हैं।

एचएम से दूषित मिट्टी की स्वच्छता के मुद्दे पर दो मुख्य दृष्टिकोण हैं। पहले का उद्देश्य एचएम से मिट्टी को साफ करना है। शुद्धिकरण धोने, पौधों की मदद से मिट्टी से एचएम निकालने, ऊपरी दूषित मिट्टी की परत को हटाने आदि द्वारा किया जा सकता है। दूसरा दृष्टिकोण मिट्टी में एचएम को ठीक करने, उन्हें पानी में अघुलनशील रूपों में परिवर्तित करने पर आधारित है। जीवित जीवों के लिए दुर्गम। इसके लिए, मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ, फास्फोरस खनिज उर्वरक, आयन-एक्सचेंज रेजिन, प्राकृतिक जिओलाइट्स, भूरा कोयला, मिट्टी को चूना लगाना आदि शामिल करने का प्रस्ताव है। हालांकि, मिट्टी में एचएम को ठीक करने की किसी भी विधि की अपनी अवधि होती है। वैधता. जल्दी या बाद में, एचएम का हिस्सा फिर से मिट्टी के घोल में प्रवेश करना शुरू कर देगा, और वहां से जीवित जीवों में प्रवेश करेगा।

इस प्रकार, 40 से अधिक रासायनिक तत्वों को भारी धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिनके परमाणुओं का द्रव्यमान 50 एएमयू से अधिक है। खाना। ये हैं Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co, आदि। एचएम में कई ट्रेस तत्व हैं जो सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के जैव उत्प्रेरक और जैव नियामक के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालाँकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम की अत्यधिक सामग्री का जीवित जीवों पर निराशाजनक और यहाँ तक कि जहरीला प्रभाव पड़ता है।

मिट्टी में एचएम प्रवेश के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, क्षरण प्रक्रियाएं, ज्वालामुखीय गतिविधि) और तकनीकी (खनिजों का निष्कर्षण और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, वाहनों का प्रभाव, कृषि, आदि) में विभाजित किया गया है।

एचएम विभिन्न रूपों में मिट्टी की सतह तक पहुंचते हैं। ये ऑक्साइड और विभिन्न धातु लवण हैं, जो पानी में घुलनशील और व्यावहारिक रूप से अघुलनशील दोनों हैं।

एचएम के साथ मृदा प्रदूषण के पारिस्थितिक परिणाम प्रदूषण मापदंडों, भू-रासायनिक स्थितियों और मिट्टी की स्थिरता पर निर्भर करते हैं। प्रदूषण मापदंडों में धातु की प्रकृति, यानी इसके रासायनिक और विषाक्त गुण, मिट्टी में धातु की सामग्री, रासायनिक यौगिक का रूप, प्रदूषण के क्षण से अवधि आदि शामिल हैं। प्रदूषण के प्रति मिट्टी का प्रतिरोध कण आकार पर निर्भर करता है वितरण, कार्बनिक पदार्थ सामग्री, एसिड-क्षारीय और रेडॉक्स स्थितियां, सूक्ष्मजीवविज्ञानी और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की गतिविधि, आदि।

एचएम की उच्च सांद्रता के प्रति जीवित जीवों, मुख्य रूप से पौधों का प्रतिरोध और धातुओं की उच्च सांद्रता जमा करने की उनकी क्षमता मानव स्वास्थ्य के लिए एक बड़ा खतरा पैदा कर सकती है, क्योंकि वे खाद्य श्रृंखलाओं में प्रदूषकों के प्रवेश की अनुमति देते हैं।

मिट्टी में एचएम की सामग्री को सामान्य करते समय, मिट्टी की बहुक्रियाशीलता को ध्यान में रखा जाना चाहिए। मिट्टी को एक प्राकृतिक निकाय के रूप में माना जा सकता है, पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के लिए एक निवास स्थान और सब्सट्रेट के रूप में, एक वस्तु और कृषि और औद्योगिक उत्पादन के साधन के रूप में, एक प्राकृतिक जलाशय के रूप में जिसमें रोगजनक सूक्ष्मजीव होते हैं, स्थलीय बायोगेसीनोसिस और जीवमंडल के हिस्से के रूप में। एक पूरे के रूप में।

पृष्ठ ब्रेक-- हैवी मेटल्स, जो प्रदूषकों के एक विस्तृत समूह की विशेषता है, हाल ही में व्यापक हो गया है। विभिन्न वैज्ञानिक और व्यावहारिक कार्यों में, लेखक इस अवधारणा के अर्थ की अलग-अलग तरीकों से व्याख्या करते हैं। इस संबंध में, भारी धातुओं के समूह को सौंपे गए तत्वों की संख्या एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती है। सदस्यता मानदंड के रूप में कई विशेषताओं का उपयोग किया जाता है: परमाणु द्रव्यमान, घनत्व, विषाक्तता, प्राकृतिक वातावरण में व्यापकता, प्राकृतिक और तकनीकी चक्रों में भागीदारी की डिग्री। कुछ मामलों में, भारी धातुओं की परिभाषा में ऐसे तत्व शामिल होते हैं जो भंगुर होते हैं (उदाहरण के लिए, बिस्मथ) या मेटलॉइड (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक)।

आज तक, पर्यावरण प्रदूषण और पर्यावरण निगरानी की समस्याओं के लिए समर्पित कार्यों में हैवी मेटल्सआवधिक प्रणाली डी.आई. की 40 से अधिक धातुएँ शामिल हैं। 50 से अधिक परमाणु इकाइयों के परमाणु द्रव्यमान के साथ मेंडेलीव: वी, सीआर, एमएन, फ़े, सीओ, नी, सीयू, जेएन, एमओ, सीडी, एसएन, एचजी, पीबी, बीआईऔर अन्य। साथ ही, निम्नलिखित स्थितियाँ भारी धातुओं के वर्गीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं: अपेक्षाकृत कम सांद्रता में जीवित जीवों के लिए उनकी उच्च विषाक्तता, साथ ही जैवसंचय और जैव आवर्धन की उनकी क्षमता। इस परिभाषा के अंतर्गत आने वाली लगभग सभी धातुएँ (सीसा, पारा, कैडमियम और बिस्मथ को छोड़कर, जिनकी जैविक भूमिका वर्तमान में अस्पष्ट है) सक्रिय रूप से जैविक प्रक्रियाओं में शामिल हैं और कई एंजाइमों का हिस्सा हैं। एन. रीमर्स के वर्गीकरण के अनुसार, 8 ग्राम/सेमी3 से अधिक घनत्व वाली धातुओं को भारी माना जाना चाहिए। इस प्रकार, भारी धातुएँ हैं Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

औपचारिक रूप से परिभाषित हैवी मेटल्सबड़ी संख्या में तत्वों से मेल खाता है। हालाँकि, राज्य और पर्यावरण के प्रदूषण के अवलोकन के संगठन से संबंधित व्यावहारिक गतिविधियों में शामिल शोधकर्ताओं के अनुसार, इन तत्वों के यौगिक प्रदूषकों के बराबर नहीं हैं। इसलिए, कई कार्यों में कार्य की दिशा और बारीकियों के कारण, प्राथमिकता मानदंडों के अनुसार, भारी धातुओं के समूह के दायरे का संकुचन होता है। तो, यू.ए. के पहले से ही क्लासिक कार्यों में। अनुभाग में बायोस्फीयर रिजर्व में पृष्ठभूमि स्टेशनों पर प्राकृतिक मीडिया में निर्धारित किए जाने वाले रसायनों की सूची में इज़राइल हैवी मेटल्सनाम पीबी, एचजी, सीडी, एएस।दूसरी ओर, भारी धातु उत्सर्जन पर टास्क फोर्स के निर्णय के अनुसार, जो यूरोप के लिए संयुक्त राष्ट्र आर्थिक आयोग के तत्वावधान में संचालित होता है और प्रदूषक उत्सर्जन पर जानकारी एकत्र और विश्लेषण करता है। यूरोपीय देश, केवल Zn, As, Se और Sbको सौंपा गया था हैवी मेटल्स. एन. रीमर्स की परिभाषा के अनुसार, उत्कृष्ट और दुर्लभ धातुएँ क्रमशः भारी धातुओं से अलग रहती हैं केवल Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. व्यावहारिक कार्यों में अक्सर भारी धातुओं को मिलाया जाता है पीटी, एजी, डब्लू, फ़े, औ, एमएन.

धातु आयन प्राकृतिक जल निकायों के अपरिहार्य घटक हैं। पर्यावरणीय स्थितियों (पीएच, रेडॉक्स क्षमता, लिगेंड की उपस्थिति) के आधार पर, वे ऑक्सीकरण की विभिन्न डिग्री में मौजूद होते हैं और विभिन्न प्रकार के अकार्बनिक और ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का हिस्सा होते हैं, जो वास्तव में विघटित हो सकते हैं, कोलाइडल-फैलाए जा सकते हैं, या इसका हिस्सा बन सकते हैं खनिज और जैविक निलंबन।

बदले में, धातुओं के वास्तव में विघटित रूप बहुत विविध होते हैं, जो हाइड्रोलिसिस, हाइड्रोलाइटिक पोलीमराइजेशन (पॉलीन्यूक्लियर हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स का निर्माण) और विभिन्न लिगेंड के साथ संयोजन की प्रक्रियाओं से जुड़े होते हैं। तदनुसार, धातुओं के उत्प्रेरक गुण और जलीय सूक्ष्मजीवों की उपलब्धता दोनों ही जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में उनके अस्तित्व के रूपों पर निर्भर करते हैं।

कई धातुएँ कार्बनिक पदार्थों के साथ काफी मजबूत परिसर बनाती हैं; ये परिसर प्राकृतिक जल में तत्वों के प्रवास के सबसे महत्वपूर्ण रूपों में से एक हैं। अधिकांश कार्बनिक कॉम्प्लेक्स चेलेट चक्र द्वारा बनते हैं और स्थिर होते हैं। लौह, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, यूरेनियम, वैनेडियम, तांबा, मोलिब्डेनम और अन्य भारी धातुओं के नमक के साथ मिट्टी के एसिड द्वारा गठित कॉम्प्लेक्स तटस्थ, थोड़ा अम्लीय और थोड़ा क्षारीय मीडिया में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से घुलनशील होते हैं। इसलिए, ऑर्गेनोमेटैलिक कॉम्प्लेक्स प्राकृतिक जल में काफी दूरी तक प्रवास करने में सक्षम हैं। यह कम खनिजयुक्त और सबसे पहले, सतही जल के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसमें अन्य परिसरों का निर्माण असंभव है।

प्राकृतिक जल में धातु की सघनता, उनकी रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता, जैवउपलब्धता और विषाक्तता को नियंत्रित करने वाले कारकों को समझने के लिए, न केवल कुल सामग्री, बल्कि धातु के मुक्त और बाध्य रूपों के अनुपात को भी जानना आवश्यक है।

जलीय माध्यम में धातुओं के धातु जटिल रूप में संक्रमण के तीन परिणाम होते हैं:

1. नीचे तलछट से समाधान में संक्रमण के कारण धातु आयनों की कुल सांद्रता में वृद्धि हो सकती है;

2. जटिल आयनों की झिल्ली पारगम्यता हाइड्रेटेड आयनों की पारगम्यता से काफी भिन्न हो सकती है;

3. जटिलता के परिणामस्वरूप धातु की विषाक्तता काफी हद तक बदल सकती है।

तो, chelated रूप Cu, Cd, Hgमुक्त आयनों की तुलना में कम विषैला। प्राकृतिक जल में धातु की सघनता, उनकी रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता, जैवउपलब्धता और विषाक्तता को नियंत्रित करने वाले कारकों को समझने के लिए, न केवल कुल सामग्री, बल्कि बाध्य और मुक्त रूपों के अनुपात को भी जानना आवश्यक है।

भारी धातुओं के साथ जल प्रदूषण के स्रोत गैल्वनाइजिंग दुकानों, खनन, लौह और अलौह धातु विज्ञान, और मशीन-निर्माण संयंत्रों से अपशिष्ट जल हैं। भारी धातुएँ उर्वरकों और कीटनाशकों में पाई जाती हैं और कृषि भूमि से अपवाह के साथ जल निकायों में प्रवेश कर सकती हैं।

प्राकृतिक जल में भारी धातुओं की सांद्रता में वृद्धि अक्सर अम्लीकरण जैसे अन्य प्रकार के प्रदूषण से जुड़ी होती है। अम्लीय वर्षा पीएच मान में कमी और खनिज और कार्बनिक पदार्थों पर अधिशोषित अवस्था से धातुओं के मुक्त अवस्था में संक्रमण में योगदान करती है।

सबसे पहले, रुचि की वे धातुएँ हैं जो महत्वपूर्ण मात्रा में उपयोग के कारण वायुमंडल को सबसे अधिक मात्रा में प्रदूषित करती हैं। उत्पादन गतिविधियाँऔर बाहरी वातावरण में संचय के परिणामस्वरूप, वे अपनी जैविक गतिविधि और विषाक्त गुणों के संदर्भ में एक गंभीर खतरा पैदा करते हैं। इनमें सीसा, पारा, कैडमियम, जस्ता, बिस्मथ, कोबाल्ट, निकल, तांबा, टिन, सुरमा, वैनेडियम, मैंगनीज, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और आर्सेनिक शामिल हैं।
भारी धातुओं के जैव-भू-रासायनिक गुण

एच - उच्च, वाई - मध्यम, एच - निम्न

वैनेडियम.

वैनेडियम मुख्य रूप से बिखरी हुई अवस्था में है और लौह अयस्कों, तेल, डामर, बिटुमेन, ऑयल शेल, कोयला आदि में पाया जाता है। प्राकृतिक जल के वैनेडियम प्रदूषण का एक मुख्य स्रोत तेल और उसके उत्पाद हैं।

यह प्राकृतिक जल में बहुत कम सांद्रता में होता है: नदी के पानी में 0.2 - 4.5 µg/dm3, समुद्र के पानी में - औसतन 2 µg/dm3

पानी में यह स्थिर आयनिक कॉम्प्लेक्स (V4O12)4- और (V10O26)6- बनाता है। वैनेडियम के प्रवास में, कार्बनिक पदार्थों, विशेषकर ह्यूमिक एसिड के साथ इसके घुले हुए जटिल यौगिकों की भूमिका आवश्यक है।

वैनेडियम की बढ़ी हुई सांद्रता मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। वैनेडियम का एमपीसीवी 0.1 मिलीग्राम/डीएम3 है (हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), एमपीसीवी 0.001 मिलीग्राम/डीएम3 है।

बिस्मथ के प्राकृतिक स्रोत प्राकृतिक जलबिस्मथ युक्त खनिजों की निक्षालन की प्रक्रियाएँ हैं। प्राकृतिक जल में प्रवेश का स्रोत फार्मास्युटिकल और इत्र उद्योगों, कुछ कांच उद्योग उद्यमों से अपशिष्ट जल भी हो सकता है।

यह अप्रदूषित सतही जल में सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। उच्चतम सांद्रता भूजल में पाई गई और 20 µg/dm3 है, समुद्री जल में - 0.02 µg/dm3 है। MPCv 0.1 mg/dm3 है

सतही जल में लौह यौगिकों के मुख्य स्रोत चट्टानों के रासायनिक अपक्षय की प्रक्रियाएँ हैं, जिनके साथ उनका यांत्रिक विनाश और विघटन होता है। प्राकृतिक जल में निहित खनिज और कार्बनिक पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया की प्रक्रिया में, लौह यौगिकों का एक जटिल परिसर बनता है, जो पानी में घुलित, कोलाइडल और निलंबित अवस्था में होते हैं। लोहे की महत्वपूर्ण मात्रा भूमिगत अपवाह और धातुकर्म, धातुकर्म, कपड़ा, पेंट और वार्निश उद्योगों के उद्यमों के अपशिष्ट जल और कृषि अपशिष्टों के साथ आती है।

चरण संतुलन पानी की रासायनिक संरचना, पीएच, एह और कुछ हद तक तापमान पर निर्भर करता है। नियमित विश्लेषण में भारित रूप 0.45 माइक्रोन से अधिक आकार के कण उत्सर्जित करते हैं। इसमें मुख्य रूप से लौह युक्त खनिज, लौह ऑक्साइड हाइड्रेट और निलंबन पर अधिशोषित लौह यौगिक होते हैं। वास्तव में विघटित और कोलाइडल रूप को आमतौर पर एक साथ माना जाता है। घुला हुआ लोहाप्राकृतिक जल के विघटित अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के साथ हाइड्रोक्सोकॉम्प्लेक्स और कॉम्प्लेक्स के रूप में आयनिक रूप में यौगिकों द्वारा दर्शाया गया है। आयनिक रूप में, मुख्य रूप से Fe(II) प्रवास करता है, और जटिल पदार्थों की अनुपस्थिति में Fe(III) विघटित अवस्था में महत्वपूर्ण मात्रा में नहीं हो सकता है।

आयरन मुख्य रूप से कम एह मान वाले पानी में पाया जाता है।

रासायनिक और जैव रासायनिक (लौह बैक्टीरिया की भागीदारी के साथ) ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, Fe(II) Fe(III) में गुजरता है, जो हाइड्रोलिसिस पर Fe(OH)3 के रूप में अवक्षेपित होता है। Fe(II) और Fe(III) दोनों प्रकार के हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स बनाते हैं +, 4+, +, 3+, - और अन्य जो पीएच के आधार पर विभिन्न सांद्रता में समाधान में सह-अस्तित्व में होते हैं और आम तौर पर आयरन-हाइड्रॉक्सिल प्रणाली की स्थिति निर्धारित करते हैं। सतही जल में Fe(III) की उपस्थिति का मुख्य रूप इसके विघटित अकार्बनिक और जटिल यौगिक हैं कार्बनिक यौगिक, मुख्य रूप से हास्य पदार्थ। पीएच = 8.0 पर, मुख्य रूप Fe(OH)3 है। लोहे के कोलाइडल रूप का सबसे कम अध्ययन किया गया है; यह आयरन ऑक्साइड हाइड्रेट Fe(OH)3 है और कार्बनिक पदार्थों के साथ जटिल है।

भूमि के सतही जल में लोहे की मात्रा एक मिलीग्राम का दसवां हिस्सा है, दलदलों के पास - कुछ मिलीग्राम। दलदली पानी में लोहे की बढ़ी हुई सामग्री देखी जाती है, जिसमें यह ह्यूमिक एसिड - ह्यूमेट्स के लवण के साथ कॉम्प्लेक्स के रूप में पाया जाता है। लोहे की उच्चतम सांद्रता (कई दसियों और सैकड़ों मिलीग्राम प्रति 1 डीएम3 तक) कम पीएच मान वाले भूजल में देखी जाती है।

जैविक रूप से सक्रिय तत्व होने के नाते, लोहा कुछ हद तक फाइटोप्लांकटन विकास की तीव्रता और जलाशय में माइक्रोफ्लोरा की गुणात्मक संरचना को प्रभावित करता है।

लौह सांद्रता चिह्नित मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन हैं। आमतौर पर, उच्च जैविक उत्पादकता वाले जलाशयों में, गर्मी और सर्दियों के ठहराव की अवधि के दौरान, पानी की निचली परतों में लोहे की सांद्रता में वृद्धि ध्यान देने योग्य होती है। पानी के द्रव्यमान (होमोथर्मिया) के शरद ऋतु-वसंत मिश्रण के साथ Fe(II) का Fe(III) में ऑक्सीकरण होता है और बाद में Fe(OH)3 के रूप में वर्षा होती है।

यह मिट्टी, बहुधात्विक और तांबे के अयस्कों की लीचिंग के दौरान प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है, जो इसे जमा करने में सक्षम जलीय जीवों के अपघटन के परिणामस्वरूप होता है। कैडमियम यौगिकों को सीसा-जस्ता संयंत्रों, अयस्क-ड्रेसिंग संयंत्रों, कई रासायनिक उद्यमों (सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन), गैल्वेनिक उत्पादन और खदान के पानी के अपशिष्ट जल के साथ सतही जल में ले जाया जाता है। घुले हुए कैडमियम यौगिकों की सांद्रता में कमी सोर्शन प्रक्रियाओं, कैडमियम हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट के अवक्षेपण और जलीय जीवों द्वारा उनके उपभोग के कारण होती है।

प्राकृतिक जल में कैडमियम के घुले हुए रूप मुख्य रूप से खनिज और ऑर्गेनो-खनिज कॉम्प्लेक्स हैं। कैडमियम का मुख्य निलंबित रूप इसके अधिशोषित यौगिक हैं। कैडमियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जलीय जीवों की कोशिकाओं के भीतर स्थानांतरित हो सकता है।

नदी के असंदूषित और थोड़े प्रदूषित पानी में, कैडमियम सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में होता है; प्रदूषित और अपशिष्ट जल में, कैडमियम की सांद्रता दसियों माइक्रोग्राम प्रति 1 डीएम3 तक पहुंच सकती है।

कैडमियम यौगिक जानवरों और मनुष्यों के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उच्च सांद्रता में यह विषैला होता है, विशेषकर अन्य विषैले पदार्थों के साथ संयोजन में।

एमपीसीवी 0.001 मिलीग्राम/डीएम3 है, एमपीसीवीआर 0.0005 मिलीग्राम/डीएम3 है (हानिकारकता का सीमित संकेत विष विज्ञान है)।

कोबाल्ट यौगिक तांबे के पाइराइट और अन्य अयस्कों से लीचिंग के परिणामस्वरूप, जीवों और पौधों के अपघटन के दौरान मिट्टी से, साथ ही धातुकर्म, धातुकर्म और रासायनिक संयंत्रों के अपशिष्ट जल के परिणामस्वरूप प्राकृतिक जल में प्रवेश करते हैं। कोबाल्ट की कुछ मात्रा पौधों और जानवरों के जीवों के अपघटन के परिणामस्वरूप मिट्टी से आती है।

प्राकृतिक जल में कोबाल्ट यौगिक घुली हुई और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिनके बीच का मात्रात्मक अनुपात पानी की रासायनिक संरचना, तापमान और पीएच मान द्वारा निर्धारित होता है। विघटित रूपों को मुख्य रूप से जटिल यौगिकों द्वारा दर्शाया जाता है। प्राकृतिक जल में कार्बनिक पदार्थ के साथ। द्विसंयोजक कोबाल्ट यौगिक सतही जल की सबसे विशेषता हैं। ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में, त्रिसंयोजक कोबाल्ट काफी सांद्रता में मौजूद हो सकता है।

कोबाल्ट जैविक रूप से सक्रिय तत्वों में से एक है और यह हमेशा जानवरों और पौधों के शरीर में पाया जाता है। पौधों में कोबाल्ट की अपर्याप्त सामग्री मिट्टी में इसकी अपर्याप्त सामग्री से जुड़ी है, जो जानवरों में एनीमिया (टैगा-वन गैर-चेरनोज़म क्षेत्र) के विकास में योगदान करती है। विटामिन बी12 के हिस्से के रूप में, कोबाल्ट नाइट्रोजनयुक्त पदार्थों के सेवन पर बहुत सक्रिय प्रभाव डालता है, क्लोरोफिल और एस्कॉर्बिक एसिड की सामग्री में वृद्धि करता है, जैवसंश्लेषण को सक्रिय करता है और पौधों में प्रोटीन नाइट्रोजन की सामग्री को बढ़ाता है। हालाँकि, कोबाल्ट यौगिकों की बढ़ी हुई सांद्रता विषैली होती है।

अप्रदूषित और थोड़ा प्रदूषित नदी जल में, इसकी सामग्री प्रति 1 डीएम3 में एक मिलीग्राम के दसवें से हजारवें हिस्से तक भिन्न होती है, समुद्र के पानी में औसत सामग्री 0.5 μg/dm3 है। एमपीसीवी 0.1 मिलीग्राम/डीएम3 है, एमपीसीवी 0.01 मिलीग्राम/डीएम3 है।

मैंगनीज

फेरोमैंगनीज अयस्कों और मैंगनीज (पाइरोलुसाइट, साइलोमेलेन, ब्राउनाइट, मैंगनीज, काला गेरू) युक्त अन्य खनिजों की लीचिंग के परिणामस्वरूप मैंगनीज सतही जल में प्रवेश करता है। मैंगनीज की महत्वपूर्ण मात्रा जलीय जानवरों और पौधों के जीवों, विशेष रूप से नीले-हरे, डायटम और उच्चतर के अपघटन से आती है। जलीय पौधों. मैंगनीज यौगिकों को मैंगनीज प्रसंस्करण संयंत्रों, धातुकर्म संयंत्रों, रासायनिक उद्योग उद्यमों और खदान के पानी से अपशिष्ट जल के साथ जलाशयों में छोड़ा जाता है।

प्राकृतिक जल में मैंगनीज आयनों की सांद्रता में कमी Mn(II) के MnO2 और अवक्षेपित अन्य उच्च-वैलेंट ऑक्साइड के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप होती है। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया निर्धारित करने वाले मुख्य पैरामीटर घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता, पीएच मान और तापमान हैं। शैवाल द्वारा उनके उपयोग के कारण विघटित मैंगनीज यौगिकों की सांद्रता कम हो जाती है।

सतही जल में मैंगनीज यौगिकों के प्रवास का मुख्य रूप निलंबन है, जिसकी संरचना पानी से निकलने वाली चट्टानों की संरचना के साथ-साथ भारी धातुओं के कोलाइडल हाइड्रॉक्साइड और सॉर्ब्ड मैंगनीज यौगिकों की संरचना से निर्धारित होती है। विघटित और कोलाइडल रूपों में मैंगनीज के प्रवास में आवश्यक महत्व कार्बनिक पदार्थ और अकार्बनिक और कार्बनिक लिगैंड के साथ मैंगनीज के जटिल गठन की प्रक्रियाएं हैं। Mn(II) बाइकार्बोनेट और सल्फेट्स के साथ घुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाता है। क्लोराइड आयन के साथ मैंगनीज के कॉम्प्लेक्स दुर्लभ हैं। कार्बनिक पदार्थों के साथ Mn(II) के जटिल यौगिक आमतौर पर अन्य संक्रमण धातुओं की तुलना में कम स्थिर होते हैं। इनमें एमाइन, कार्बनिक अम्ल, अमीनो एसिड और ह्यूमिक पदार्थ वाले यौगिक शामिल हैं। उच्च सांद्रता में Mn(III) केवल मजबूत कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों की उपस्थिति में विघटित अवस्था में हो सकता है; Mn(YII) प्राकृतिक जल में नहीं होता है।

नदी के पानी में, मैंगनीज की मात्रा आमतौर पर 1 से 160 µg/dm3 तक होती है, समुद्र के पानी में औसत सामग्री 2 µg/dm3 है, भूमिगत जल में - n.102 - n.103 µg/dm3।

सतही जल में मैंगनीज की सांद्रता मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन है।

मैंगनीज सांद्रता में परिवर्तन का निर्धारण करने वाले कारक सतह और भूमिगत अपवाह के बीच का अनुपात, प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसकी खपत की तीव्रता, फाइटोप्लांकटन, सूक्ष्मजीवों और उच्च जलीय वनस्पति के अपघटन के साथ-साथ जल निकायों के तल पर इसके जमाव की प्रक्रियाएं हैं।

जीवन में मैंगनीज की भूमिका ऊँचे पौधेऔर शैवाल भंडार बहुत बड़ा है। मैंगनीज पौधों द्वारा CO2 के उपयोग में योगदान देता है, जो प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता को बढ़ाता है, पौधों द्वारा नाइट्रेट कटौती और नाइट्रोजन आत्मसात की प्रक्रियाओं में भाग लेता है। मैंगनीज सक्रिय Fe(II) से Fe(III) में संक्रमण को बढ़ावा देता है, जो कोशिका को विषाक्तता से बचाता है, जीवों के विकास को तेज करता है, आदि। महत्वपूर्ण पर्यावरण एवं शारीरिक भूमिकामैंगनीज के लिए प्राकृतिक जल में मैंगनीज के अध्ययन और वितरण की आवश्यकता है।

स्वच्छता उपयोग के लिए जल निकायों के लिए, एमपीसीवी (मैंगनीज आयन के अनुसार) 0.1 मिलीग्राम/डीएम3 के बराबर निर्धारित किया गया है।

नीचे धातुओं की औसत सांद्रता के वितरण के मानचित्र हैं: मैंगनीज, तांबा, निकल और सीसा, 1989 - 1993 के अवलोकन संबंधी आंकड़ों के अनुसार बनाए गए हैं। 123 शहरों में. बाद के डेटा का उपयोग अनुचित माना जाता है, क्योंकि उत्पादन में कमी के कारण, निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता और तदनुसार, धातुओं में काफी कमी आई है।

स्वास्थ्य पर प्रभाव.कई धातुएँ धूल के घटक हैं और हैं उल्लेखनीय प्रभावस्वस्थ्य पर।

मैंगनीज लौह धातुकर्म उद्यमों (सभी मैंगनीज उत्सर्जन का 60%), मैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातुकर्म (23%), अलौह धातुकर्म (9%), कई छोटे स्रोतों, उदाहरण के लिए, वेल्डिंग से उत्सर्जन से वायुमंडल में प्रवेश करता है।

मैंगनीज की उच्च सांद्रता से न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रगतिशील क्षति, निमोनिया होता है।
मैंगनीज की उच्चतम सांद्रता (0.57 - 0.66 µg/m3) धातु विज्ञान के बड़े केंद्रों में देखी जाती है: लिपेत्स्क और चेरेपोवेट्स में, साथ ही मगादान में। एमएन (0.23 - 0.69 µg/m3) की उच्च सांद्रता वाले अधिकांश शहर कोला प्रायद्वीप पर केंद्रित हैं: ज़ापोल्यार्नी, कमंडलक्ष, मोनचेगॉर्स्क, ओलेनेगॉर्स्क (मानचित्र देखें)।

1991 - 1994 के लिए औद्योगिक स्रोतों से मैंगनीज उत्सर्जन में 62% की कमी आई, औसत सांद्रता - 48% तक।

तांबा सबसे महत्वपूर्ण ट्रेस तत्वों में से एक है। तांबे की शारीरिक गतिविधि मुख्य रूप से रेडॉक्स एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों की संरचना में इसके शामिल होने से जुड़ी है। मिट्टी में तांबे की अपर्याप्त मात्रा प्रोटीन, वसा और विटामिन के संश्लेषण पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है और पौधों के जीवों की बांझपन में योगदान करती है। तांबा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होता है और पौधों द्वारा नाइट्रोजन के अवशोषण को प्रभावित करता है। साथ ही, तांबे की अत्यधिक सांद्रता पौधों और जानवरों के जीवों पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है।

Cu(II) यौगिक प्राकृतिक जल में सबसे आम हैं। Cu(I) यौगिकों में से Cu2O, Cu2S और CuCl, जो पानी में बहुत कम घुलनशील हैं, सबसे आम हैं। जलीय माध्यम में लिगेंड की उपस्थिति में, हाइड्रॉक्साइड पृथक्करण के संतुलन के साथ-साथ, विभिन्न जटिल रूपों के गठन को ध्यान में रखना आवश्यक है जो धातु एक्वा आयनों के साथ संतुलन में हैं।

प्राकृतिक जल में तांबे का मुख्य स्रोत रासायनिक और धातुकर्म उद्योगों से निकलने वाला अपशिष्ट जल, खदान का पानी और शैवाल को मारने के लिए उपयोग किए जाने वाले एल्डिहाइड अभिकर्मक हैं। तांबे के पाइप और जल प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली अन्य संरचनाओं के क्षरण के परिणामस्वरूप तांबा बन सकता है। भूजल में, तांबे की मात्रा पानी और उसमें मौजूद चट्टानों (चैल्कोपाइराइट, च्लोकोसाइट, कोवेलाइट, बोर्नाइट, मैलाकाइट, अज़ूराइट, क्राइसाकोला, ब्रोटेनटाइन) के साथ परस्पर क्रिया के कारण होती है।

स्वच्छता और घरेलू जल उपयोग के लिए जलाशयों के पानी में तांबे की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.1 mg/dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेत सामान्य स्वच्छता है), मत्स्य जलाशयों के पानी में यह 0.001 mg/dm3 है।

शहर

नोरिल्स्क

मोनचेगॉर्स्क

क्रास्नाउरलस्क

कोल्चुगिनो

ज़ापोल्यार्नी

कॉपर ऑक्साइड का उत्सर्जन М (हजार टन/वर्ष) और तांबे की औसत वार्षिक सांद्रता q (µg/m3)।

धातुकर्म उद्योगों से उत्सर्जन के साथ तांबा हवा में प्रवेश करता है। पार्टिकुलेट मैटर उत्सर्जन में, यह मुख्य रूप से यौगिकों के रूप में निहित होता है, मुख्य रूप से कॉपर ऑक्साइड।

अलौह धातुकर्म उद्यम इस धातु के सभी मानवजनित उत्सर्जन का 98.7% हिस्सा हैं, जिनमें से 71% ज़ापोल्यार्नी और निकेल, मोनचेगॉर्स्क और नोरिल्स्क में स्थित नोरिल्स्क निकेल चिंता के उद्यमों द्वारा किया जाता है, और लगभग 25% तांबा उत्सर्जन किया जाता है। रेवडा, क्रास्नोउरलस्क, कोल्चुगिनो और अन्य में।

तांबे की उच्च सांद्रता से नशा, एनीमिया और हेपेटाइटिस होता है।

जैसा कि मानचित्र से देखा जा सकता है, तांबे की उच्चतम सांद्रता लिपेत्स्क और रुडनाया प्रिस्टान शहरों में देखी गई है। कोला प्रायद्वीप के शहरों, ज़ापोल्यार्नी, मोनचेगॉर्स्क, निकेल, ओलेनेगॉर्स्क और नोरिल्स्क में भी तांबे की सांद्रता में वृद्धि हुई थी।

औद्योगिक स्रोतों से तांबे के उत्सर्जन में 34% की कमी आई, औसत सांद्रता - 42% तक।

मोलिब्डेनम

मोलिब्डेनम यौगिक मोलिब्डेनम युक्त बहिर्जात खनिजों से लीचिंग के परिणामस्वरूप सतही जल में प्रवेश करते हैं। मोलिब्डेनम प्रसंस्करण संयंत्रों और अलौह धातुकर्म उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में भी प्रवेश करता है। मोलिब्डेनम यौगिकों की सांद्रता में कमी कम घुलनशील यौगिकों की वर्षा, खनिज निलंबन द्वारा सोखने की प्रक्रिया और पौधों के जलीय जीवों द्वारा खपत के परिणामस्वरूप होती है।

सतही जल में मुख्य रूप से मोलिब्डेनम पाया जाता है MoO42-. इसकी अत्यधिक संभावना है कि यह कार्बनिक खनिज परिसरों के रूप में मौजूद है। कोलाइडल अवस्था में कुछ संचय की संभावना इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि मोलिब्डेनाइट ऑक्सीकरण के उत्पाद ढीले, बारीक बिखरे हुए पदार्थ होते हैं।

नदी के पानी में, मोलिब्डेनम 2.1 से 10.6 µg/dm3 तक सांद्रता में पाया जाता है। समुद्र के पानी में औसतन 10 µg/dm3 मोलिब्डेनम होता है।

कम मात्रा में मोलिब्डेनम पौधों और जानवरों के जीवों के सामान्य विकास के लिए आवश्यक है। मोलिब्डेनम ज़ैंथिन ऑक्सीडेज एंजाइम का हिस्सा है। मोलिब्डेनम की कमी से एंजाइम अपर्याप्त मात्रा में बनता है, जो शरीर में नकारात्मक प्रतिक्रिया का कारण बनता है। उच्च सांद्रता में मोलिब्डेनम हानिकारक होता है। मोलिब्डेनम की अधिकता से चयापचय गड़बड़ा जाता है।

स्वच्छता संबंधी उपयोग के लिए जल निकायों में मोलिब्डेनम की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.25 mg/dm3 है।

आर्सेनिक प्राकृतिक जल में खनिज झरनों, आर्सेनिक खनिजकरण के क्षेत्रों (आर्सेनिक पाइराइट, रियलगर, ऑर्पिमेंट) के साथ-साथ पॉलीमेटैलिक, कॉपर-कोबाल्ट और टंगस्टन प्रकार की चट्टानों के ऑक्सीकरण क्षेत्रों से प्रवेश करता है। आर्सेनिक की एक निश्चित मात्रा मिट्टी के साथ-साथ पौधों और जानवरों के जीवों के अपघटन से आती है। जलीय जीवों द्वारा आर्सेनिक का सेवन पानी में इसकी सांद्रता में कमी का एक कारण है, जो प्लवक के गहन विकास की अवधि के दौरान सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

आर्सेनिक की महत्वपूर्ण मात्रा प्रसंस्करण संयंत्रों के अपशिष्ट जल, रंगों, चर्मशोधन कारखानों और कीटनाशक कारखानों के उत्पादन के अपशिष्ट के साथ-साथ कृषि भूमि से जहां कीटनाशकों का उपयोग किया जाता है, के साथ जल निकायों में प्रवेश करती है।

प्राकृतिक जल में, आर्सेनिक यौगिक घुली हुई और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिनके बीच का अनुपात पानी की रासायनिक संरचना और पीएच मान से निर्धारित होता है। घुले हुए रूप में, आर्सेनिक त्रि- और पेंटावेलेंट रूपों में होता है, मुख्य रूप से आयनों के रूप में।

प्रदूषित नदी जल में आर्सेनिक आमतौर पर माइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। खनिज जल में, इसकी सांद्रता कई मिलीग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच सकती है, समुद्री जल में यह औसतन 3 µg/dm3 होती है, भूमिगत जल में यह n.105 µg/dm3 की सांद्रता में होती है। उच्च सांद्रता में आर्सेनिक यौगिक जानवरों और मनुष्यों के शरीर के लिए जहरीले होते हैं: वे ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को रोकते हैं, अंगों और ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति को रोकते हैं।

आर्सेनिक के लिए एमपीसीवी 0.05 मिलीग्राम/डीएम3 है (हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है) और एमपीसीवी 0.05 मिलीग्राम/डीएम3 है।

प्राकृतिक जल में निकल की उपस्थिति चट्टानों की संरचना के कारण होती है जिसके माध्यम से पानी गुजरता है: यह सल्फाइड तांबा-निकल अयस्कों और लौह-निकल अयस्कों के जमाव के स्थानों में पाया जाता है। यह मिट्टी से, पौधों और जानवरों के जीवों से उनके क्षय के दौरान पानी में प्रवेश करता है। नीले-हरे शैवाल में अन्य प्रकार के शैवाल की तुलना में निकल की बढ़ी हुई सामग्री पाई गई। निकल चढ़ाना दुकानों, सिंथेटिक रबर संयंत्रों और निकल संवर्धन संयंत्रों से अपशिष्ट जल के साथ निकल यौगिक भी जल निकायों में प्रवेश करते हैं। जीवाश्म ईंधन के जलने से भारी मात्रा में निकल उत्सर्जन होता है।

जलीय जीवों द्वारा इसके उपभोग और सोखने की प्रक्रियाओं के कारण साइनाइड, सल्फाइड, कार्बोनेट या हाइड्रॉक्साइड (पीएच मान बढ़ने के साथ) जैसे यौगिकों की वर्षा के परिणामस्वरूप इसकी सांद्रता कम हो सकती है।

सतही जल में, निकल यौगिक विघटित, निलंबित और कोलाइडल अवस्था में होते हैं, जिनके बीच का मात्रात्मक अनुपात पानी की संरचना, तापमान और पीएच मान पर निर्भर करता है। निकल यौगिकों के शर्बत लौह हाइड्रॉक्साइड, कार्बनिक पदार्थ, अत्यधिक फैला हुआ कैल्शियम कार्बोनेट, मिट्टी हो सकते हैं। घुले हुए रूप मुख्य रूप से जटिल आयन होते हैं, अक्सर अमीनो एसिड, ह्यूमिक और फुल्विक एसिड के साथ, और एक मजबूत साइनाइड कॉम्प्लेक्स के रूप में भी। निकल यौगिक प्राकृतिक जल में सबसे आम हैं, जिसमें यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है। Ni3+ यौगिक आमतौर पर क्षारीय माध्यम में बनते हैं।

निकेल यौगिक उत्प्रेरक होने के कारण हेमेटोपोएटिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसकी बढ़ी हुई सामग्री का विशेष प्रभाव पड़ता है हृदय प्रणाली. निकेल कैंसरकारी तत्वों में से एक है। इससे सांस संबंधी बीमारियां हो सकती हैं. ऐसा माना जाता है कि मुक्त निकल आयन (Ni2+) इसके जटिल यौगिकों की तुलना में लगभग 2 गुना अधिक विषैले होते हैं।

अप्रदूषित और थोड़ा प्रदूषित नदी जल में, निकेल सांद्रता आमतौर पर 0.8 से 10 μg/dm3 तक होती है; प्रदूषित में यह प्रति 1 dm3 में कई दसियों माइक्रोग्राम है। समुद्री जल में निकेल की औसत सांद्रता 2 µg/dm3 है, भूजल में - n.103 µg/dm3। निकल युक्त चट्टानों को धोने वाले भूमिगत जल में, निकल की सांद्रता कभी-कभी 20 mg/dm3 तक बढ़ जाती है।

निकेल अलौह धातुकर्म उद्यमों से वायुमंडल में प्रवेश करता है, जो सभी निकल उत्सर्जन का 97% हिस्सा है, जिनमें से 89% ज़ापोल्यार्नी और निकेल, मोनचेगॉर्स्क और नोरिल्स्क में स्थित नोरिल्स्क निकेल चिंता के उद्यमों से आता है।

पर्यावरण में निकल की बढ़ी हुई सामग्री स्थानिक बीमारियों, ब्रोन्कियल कैंसर की उपस्थिति की ओर ले जाती है। निकेल यौगिक कार्सिनोजेन्स के प्रथम समूह से संबंधित हैं।
नक्शा नोरिल्स्क निकेल चिंता के स्थानों में निकल की उच्च औसत सांद्रता वाले कई बिंदुओं को दिखाता है: एपेटिटी, कमंडलक्ष, मोनचेगॉर्स्क, ओलेनेगॉर्स्क।

औद्योगिक उद्यमों से निकल उत्सर्जन में 28% की कमी आई, औसत सांद्रता - 35% तक।

उत्सर्जन М (हजार टन/वर्ष) और निकल की औसत वार्षिक सांद्रता q (µg/m3)।

यह टिन युक्त खनिजों (कैसिटेराइट, स्टैनिन) की लीचिंग की प्रक्रियाओं के साथ-साथ विभिन्न उद्योगों (कपड़ों की रंगाई, कार्बनिक रंगों के संश्लेषण, टिन के अतिरिक्त मिश्र धातुओं के उत्पादन) के अपशिष्ट जल के परिणामस्वरूप प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। वगैरह।)।

टिन का विषैला प्रभाव कम होता है।

टिन अप्रदूषित सतही जल में सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। भूजल में, इसकी सांद्रता कुछ माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच जाती है। एमपीसीवी 2 मिलीग्राम/डीएम3 है।

पारा जमा करने वाले जलीय जीवों के अपघटन की प्रक्रिया में, पारा जमाव (सिनाबार, मेटासिन्नाबाराइट, लिविंगस्टोन) के क्षेत्र में चट्टानों की लीचिंग के परिणामस्वरूप पारा यौगिक सतही जल में प्रवेश कर सकते हैं। रंग, कीटनाशक, फार्मास्यूटिकल्स और कुछ विस्फोटक बनाने वाले उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ महत्वपूर्ण मात्रा में जल निकायों में प्रवेश होता है। कोयले से चलने वाले थर्मल पावर प्लांट वायुमंडल में महत्वपूर्ण मात्रा में पारा यौगिकों का उत्सर्जन करते हैं, जो गीले और सूखे पतन के परिणामस्वरूप जल निकायों में प्रवेश करते हैं।

घुले हुए पारा यौगिकों की सांद्रता में कमी कई समुद्री और मीठे पानी के जीवों द्वारा उनके निष्कर्षण के परिणामस्वरूप होती है, जो इसे पानी में इसकी सामग्री की तुलना में कई गुना अधिक सांद्रता में जमा करने की क्षमता रखते हैं, साथ ही निलंबित ठोस पदार्थों द्वारा सोखने की प्रक्रिया भी करते हैं। नीचे की तलछट.

सतही जल में पारा यौगिक घुलित और निलंबित अवस्था में होते हैं। उनके बीच का अनुपात पानी की रासायनिक संरचना और पीएच मान पर निर्भर करता है। निलंबित पारा सोख लिया गया पारा यौगिक है। विघटित रूप असंबद्ध अणु, जटिल कार्बनिक और खनिज यौगिक हैं। जल निकायों के पानी में पारा मिथाइलमेरकरी यौगिकों के रूप में हो सकता है।

पारा यौगिक अत्यधिक विषैले होते हैं, वे मानव तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करते हैं, श्लेष्म झिल्ली में परिवर्तन, खराब मोटर फ़ंक्शन और जठरांत्र संबंधी मार्ग के स्राव, रक्त में परिवर्तन आदि का कारण बनते हैं। बैक्टीरियल मिथाइलेशन प्रक्रियाओं का उद्देश्य मिथाइलमेरकरी यौगिकों का निर्माण होता है, जो खनिज लवण पारे से कई गुना अधिक विषैले होते हैं। मिथाइलमरकरी यौगिक मछली में जमा हो जाते हैं और मानव शरीर में प्रवेश कर सकते हैं।

पारा का एमपीसीवी 0.0005 मिलीग्राम/डीएम3 है (हानिकारकता का सीमित संकेत सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), एमपीसीवी 0.0001 मिलीग्राम/डीएम3 है।

सतही जल में सीसे के प्राकृतिक स्रोत अंतर्जात (गैलेना) और बहिर्जात (एंगलसाइट, सेरुसाइट, आदि) खनिजों के विघटन की प्रक्रियाएँ हैं। पर्यावरण में (सतह जल सहित) सीसे की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि कोयले के दहन, मोटर ईंधन में एंटीनॉक एजेंट के रूप में टेट्राएथिल लेड के उपयोग, अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में निष्कासन से जुड़ी है। , कुछ धातुकर्म संयंत्र, रासायनिक उद्योग, खदानें, आदि। पानी में सीसे की सांद्रता को कम करने में महत्वपूर्ण कारक निलंबित ठोस पदार्थों द्वारा इसका सोखना और उनके साथ नीचे तलछट में अवसादन है। अन्य धातुओं में, सीसा हाइड्रोबियोन्ट्स द्वारा निकाला और जमा किया जाता है।

सीसा प्राकृतिक जल में घुली हुई और निलंबित (सोखी हुई) अवस्था में पाया जाता है। घुले हुए रूप में, यह खनिज और ऑर्गेनोमिनरल कॉम्प्लेक्स के साथ-साथ सरल आयनों के रूप में होता है, अघुलनशील रूप में - मुख्य रूप से सल्फाइड, सल्फेट्स और कार्बोनेट के रूप में।

नदी के पानी में, सीसे की सांद्रता दसवें भाग से लेकर माइक्रोग्राम प्रति 1 डीएम3 की इकाइयों तक होती है। यहां तक ​​कि बहुधात्विक अयस्कों के क्षेत्रों से सटे जल निकायों के पानी में भी, इसकी सांद्रता शायद ही कभी दसियों मिलीग्राम प्रति 1 डीएम3 तक पहुंचती है। केवल क्लोराइड में तापीय जलसीसे की सांद्रता कभी-कभी कई मिलीग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच जाती है।

सीसे की हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है। लेड का एमपीसीवी 0.03 मिलीग्राम/डीएम3 है, एमपीसीवी 0.1 मिलीग्राम/डीएम3 है।

सीसा धातुकर्म, धातुकर्म, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, पेट्रोकेमिस्ट्री और मोटर परिवहन उद्यमों से उत्सर्जन में निहित है।

स्वास्थ्य पर सीसे का प्रभाव सीसा युक्त हवा के साँस लेने और भोजन, पानी और धूल के कणों के साथ सीसे के सेवन से होता है। सीसा शरीर में, हड्डियों और सतह के ऊतकों में जमा हो जाता है। सीसा किडनी, लीवर, तंत्रिका तंत्र और रक्त बनाने वाले अंगों को प्रभावित करता है। बुजुर्ग और बच्चे सीसे की कम खुराक के प्रति भी विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं।

उत्सर्जन एम (हजार टन/वर्ष) और औसत वार्षिक सांद्रता क्यू (माइक्रोग्राम/एम3) सीसा।

सात वर्षों में, उत्पादन में कटौती और कई उद्यमों के बंद होने के कारण औद्योगिक स्रोतों से सीसा उत्सर्जन में 60% की कमी आई है। औद्योगिक उत्सर्जन में तेज गिरावट के साथ वाहन उत्सर्जन में कमी नहीं आई है। औसत सीसा सांद्रता में केवल 41% की कमी आई। कमी दर और सीसा सांद्रता में अंतर को पिछले वर्षों में वाहन उत्सर्जन के कम आकलन से समझाया जा सकता है; वर्तमान में, कारों की संख्या और उनके आंदोलन की तीव्रता में वृद्धि हुई है।

टेट्राएथिल लेड

जल वाहनों के मोटर ईंधन में एंटीनॉक एजेंट के रूप में उपयोग के साथ-साथ शहरी क्षेत्रों से सतही अपवाह के कारण यह प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है।

यह पदार्थ उच्च विषाक्तता की विशेषता है, इसमें संचयी गुण हैं।

सतही जल में चांदी के प्रवेश के स्रोत भूजल और खदानों, प्रसंस्करण संयंत्रों और फोटोग्राफिक उद्यमों से निकलने वाला अपशिष्ट जल हैं। चांदी की बढ़ी हुई सामग्री जीवाणुनाशक और अल्जीसाइडल तैयारियों के उपयोग से जुड़ी है।

अपशिष्ट जल में, चांदी घुलित और निलंबित रूप में मौजूद हो सकती है, ज्यादातर हैलाइड लवण के रूप में।

अप्रदूषित सतही जल में, चांदी सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाई जाती है। भूजल में, चांदी की सांद्रता कुछ से लेकर दसियों माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 तक होती है, समुद्री जल में औसतन 0.3 μg/dm3 होती है।

सिल्वर आयन छोटी सांद्रता में भी बैक्टीरिया को नष्ट करने और पानी को स्टरलाइज़ करने में सक्षम हैं (सिल्वर आयनों की जीवाणुनाशक क्रिया की निचली सीमा 2.10-11 mol/dm3 है)। जानवरों और मनुष्यों के शरीर में चांदी की भूमिका का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।

चांदी का MPCv 0.05 mg/dm3 है।

सुरमा, सुरमा खनिजों (स्टिब्नाइट, सेनारमोंटाइट, वैलेंटाइनाइट, सर्विंगाइट, स्टिबियोकेनाइट) के निक्षालन और रबर, कांच, रंगाई और माचिस उद्यमों के अपशिष्ट जल के माध्यम से सतही जल में प्रवेश करता है।

प्राकृतिक जल में सुरमा यौगिक घुली हुई और निलंबित अवस्था में होते हैं। सतही जल की विशिष्ट रेडॉक्स स्थितियों के तहत, त्रिसंयोजक और पेंटावैलेंट सुरमा दोनों मौजूद हो सकते हैं।

अप्रदूषित सतही जल में, सुरमा सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है, समुद्री जल में इसकी सांद्रता 0.5 µg/dm3, भूजल में - 10 µg/dm3 तक पहुँच जाती है। सुरमा का एमपीसीवी 0.05 मिलीग्राम/डीएम3 है (हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), एमपीसीवी 0.01 मिलीग्राम/डीएम3 है।

ट्राई- और हेक्सावलेंट क्रोमियम यौगिक चट्टानों (क्रोमाइट, क्रोकोइट, यूवरोवाइट, आदि) से लीचिंग के परिणामस्वरूप सतही जल में प्रवेश करते हैं। कुछ मात्रा जीवों और पौधों के अपघटन से, मिट्टी से आती है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग दुकानों, कपड़ा उद्यमों की रंगाई दुकानों, टेनरियों और रासायनिक उद्योगों से अपशिष्ट जल के साथ महत्वपूर्ण मात्रा जल निकायों में प्रवेश कर सकती है। जलीय जीवों द्वारा उनके उपभोग और सोखने की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप क्रोमियम आयनों की सांद्रता में कमी देखी जा सकती है।

सतही जल में, क्रोमियम यौगिक घुली हुई और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिनके बीच का अनुपात पानी की संरचना, तापमान और घोल के पीएच पर निर्भर करता है। निलंबित क्रोमियम यौगिक मुख्य रूप से सोर्बड क्रोमियम यौगिक हैं। सॉर्बेंट मिट्टी, आयरन हाइड्रॉक्साइड, अत्यधिक फैला हुआ कैल्शियम कार्बोनेट, पौधे और जानवरों के अवशेष हो सकते हैं। घुले हुए रूप में क्रोमियम क्रोमेट्स और डाइक्रोमेट्स के रूप में हो सकता है। एरोबिक स्थितियों के तहत, Cr(VI) Cr(III) में बदल जाता है, जिसके तटस्थ और क्षारीय मीडिया में लवण हाइड्रॉक्साइड की रिहाई के साथ हाइड्रोलाइज्ड होते हैं।

अप्रदूषित और थोड़े प्रदूषित नदी जल में, क्रोमियम की मात्रा एक माइक्रोग्राम प्रति लीटर के कई दसवें हिस्से से लेकर कई माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक होती है, प्रदूषित जल निकायों में यह कई दसियों और सैकड़ों माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक पहुंच जाती है। समुद्री जल में औसत सांद्रता 0.05 µg/dm3 है, भूजल में - आमतौर पर n.10 - n.102 µg/dm3 के भीतर।

बढ़ी हुई मात्रा में Cr(VI) और Cr(III) यौगिकों में कैंसरकारी गुण होते हैं। Cr(VI) यौगिक अधिक खतरनाक हैं।

यह चट्टानों और खनिजों (स्फालेराइट, जिंकाइट, गोस्लाराइट, स्मिथसोनाइट, कैलामाइन) के विनाश और विघटन की प्राकृतिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों और इलेक्ट्रोप्लेटिंग दुकानों, चर्मपत्र कागज, खनिज पेंट के उत्पादन से अपशिष्ट जल के परिणामस्वरूप प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। , विस्कोस फाइबर और अन्य

पानी में, यह मुख्य रूप से आयनिक रूप में या इसके खनिज और कार्बनिक परिसरों के रूप में मौजूद होता है। कभी-कभी यह अघुलनशील रूपों में होता है: हाइड्रॉक्साइड, कार्बोनेट, सल्फाइड, आदि के रूप में।

नदी के पानी में, जिंक की सांद्रता आमतौर पर 3 से 120 µg/dm3 तक होती है, समुद्री जल में - 1.5 से 10 µg/dm3 तक। अयस्क में और विशेष रूप से कम पीएच मान वाले खदान के पानी में सामग्री महत्वपूर्ण हो सकती है।

जिंक सक्रिय ट्रेस तत्वों में से एक है जो जीवों की वृद्धि और सामान्य विकास को प्रभावित करता है। साथ ही, कई जिंक यौगिक जहरीले होते हैं, मुख्य रूप से इसके सल्फेट और क्लोराइड।

MPCv Zn2+ 1 mg/dm3 (हानिकारकता का सीमित संकेत - ऑर्गेनोलेप्टिक), MPCvr Zn2+ - 0.01 mg/dm3 (हानिकारकता का सीमित संकेत - टॉक्सिकोलॉजिकल) है।

भारी धातुएँ खतरे के मामले में पहले से ही दूसरे स्थान पर हैं, कीटनाशकों के बाद और कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर जैसे प्रसिद्ध प्रदूषकों से काफी आगे हैं, लेकिन पूर्वानुमान में उन्हें परमाणु ऊर्जा संयंत्र के कचरे और ठोस कचरे की तुलना में सबसे खतरनाक, अधिक खतरनाक बनना चाहिए। . भारी धातुओं के साथ प्रदूषण औद्योगिक उत्पादन में उनके व्यापक उपयोग के साथ-साथ खराब शुद्धिकरण प्रणालियों से जुड़ा हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप भारी धातुएं मिट्टी सहित पर्यावरण में प्रवेश करती हैं, इसे प्रदूषित और विषाक्त करती हैं।

भारी धातुएँ प्राथमिकता वाले प्रदूषकों में से हैं, जिनकी निगरानी सभी वातावरणों में अनिवार्य है। विभिन्न वैज्ञानिक और व्यावहारिक कार्यों में, लेखक "भारी धातुओं" की अवधारणा के अर्थ की अलग-अलग तरीकों से व्याख्या करते हैं। कुछ मामलों में, भारी धातुओं की परिभाषा में ऐसे तत्व शामिल होते हैं जो भंगुर होते हैं (उदाहरण के लिए, बिस्मथ) या मेटलॉइड (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक)।

मिट्टी वह मुख्य माध्यम है जिसमें वायुमंडल और जलीय पर्यावरण सहित भारी धातुएँ प्रवेश करती हैं। यह सतही वायु और उससे विश्व महासागर में प्रवेश करने वाले जल के द्वितीयक प्रदूषण के स्रोत के रूप में भी कार्य करता है। भारी धातुओं को पौधों द्वारा मिट्टी से आत्मसात किया जाता है, जो फिर अधिक उच्च संगठित जानवरों के भोजन में मिल जाते हैं।
विस्तार
--पृष्ठ ब्रेक-- 3.3. सीसे का नशा
वर्तमान में औद्योगिक विषाक्तता के कारणों में सीसा प्रथम स्थान पर है। यह विभिन्न उद्योगों में इसके व्यापक अनुप्रयोग के कारण है। सीसा अयस्क श्रमिकों को सीसा स्मेल्टरों में, बैटरी के उत्पादन में, सोल्डरिंग में, प्रिंटिंग हाउस में, क्रिस्टल ग्लास या सिरेमिक उत्पादों, सीसा गैसोलीन, सीसा पेंट आदि के निर्माण में सीसा के संपर्क में लाया जाता है। वायुमंडलीय वायु, मिट्टी और सीसा प्रदूषण ऐसे उद्योगों के आसपास, साथ ही प्रमुख राजमार्गों के पास पानी, इन क्षेत्रों में रहने वाली आबादी और सबसे ऊपर, बच्चों के लिए सीसे के संपर्क का खतरा पैदा करता है, जो भारी धातुओं के प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।
यह खेद के साथ नोट किया जाना चाहिए कि रूस में पर्यावरण और सार्वजनिक स्वास्थ्य पर सीसे के प्रभाव के कानूनी, विनियामक और आर्थिक विनियमन, पर्यावरण में सीसा और इसके यौगिकों के उत्सर्जन (निर्वहन, अपशिष्ट) को कम करने पर कोई राज्य नीति नहीं है। , और सीसा युक्त गैसोलीन के उत्पादन की पूर्ण समाप्ति पर।

आबादी को मानव शरीर पर भारी धातु के संपर्क के खतरे की डिग्री समझाने के लिए बेहद असंतोषजनक शैक्षिक कार्य के कारण, रूस में सीसे के साथ व्यावसायिक संपर्क वाले प्रतियोगियों की संख्या कम नहीं हो रही है, बल्कि धीरे-धीरे बढ़ रही है। रूस में 14 उद्योगों में क्रोनिक सीसा नशा के मामले दर्ज किए गए हैं। प्रमुख उद्योग विद्युत उद्योग (बैटरी उत्पादन), उपकरण निर्माण, मुद्रण और अलौह धातु विज्ञान हैं, जिसमें कार्य क्षेत्र की हवा में सीसे की अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमएसी) से 20 या अधिक की अधिकता के कारण नशा होता है। कई बार।

सीसे का एक महत्वपूर्ण स्रोत ऑटोमोटिव निकास है, क्योंकि रूस का आधा हिस्सा अभी भी सीसे वाले गैसोलीन का उपयोग करता है। हालाँकि धातुकर्म पौधेविशेष रूप से तांबा स्मेल्टर, पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत बने हुए हैं। और यहां नेता हैं. क्षेत्र में स्वेर्दलोव्स्क क्षेत्रदेश में सीसा उत्सर्जन के 3 सबसे बड़े स्रोत हैं: क्रास्नोउरलस्क, किरोवोग्राड और रेवडा शहरों में।

क्रास्नाउरलस्क कॉपर स्मेल्टर की चिमनियाँ, स्टालिनवादी औद्योगीकरण के वर्षों में बनाई गईं और 1932 के उपकरणों का उपयोग करते हुए, 34,000 की आबादी वाले शहर में सालाना 150-170 टन सीसा उगलती थीं, जिससे सब कुछ सीसे की धूल से ढक जाता था।

क्रास्नोउरलस्क की मिट्टी में सीसे की सांद्रता 42.9 से 790.8 मिलीग्राम/किलोग्राम तक होती है, अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता एमपीसी=130 माइक्रोन/किलोग्राम के साथ। पड़ोसी गाँव की जल आपूर्ति में पानी के नमूने। भूमिगत जल स्रोत से पोषित ओक्त्रैब्स्की ने एमपीसी की अधिकता दो गुना तक दर्ज की।

सीसा प्रदूषण का मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव पड़ता है। सीसा के संपर्क में आने से महिला और पुरुष प्रजनन प्रणाली बाधित होती है। गर्भवती और प्रसव उम्र की महिलाओं के लिए, रक्त में सीसे का ऊंचा स्तर विशेष रूप से खतरनाक होता है, क्योंकि सीसे के प्रभाव में मासिक धर्म की कार्यप्रणाली बाधित होती है, अक्सर ऐसा होता है समय से पहले जन्म, गर्भनाल बाधा के माध्यम से सीसे के प्रवेश के कारण गर्भपात और भ्रूण की मृत्यु। नवजात शिशुओं की मृत्यु दर अधिक होती है।

सीसा विषाक्तता छोटे बच्चों के लिए बेहद खतरनाक है - यह मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के विकास को प्रभावित करता है। 4 वर्ष की आयु के 165 क्रास्नाउरलस्क बच्चों के परीक्षण से 75.7% में महत्वपूर्ण मानसिक मंदता का पता चला, और जांच किए गए 6.8% बच्चों में मानसिक मंदता सहित मानसिक मंदता पाई गई।

बच्चे पूर्वस्कूली उम्रसीसे के हानिकारक प्रभावों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं, क्योंकि उनका तंत्रिका तंत्र गठन की प्रक्रिया में होता है। कम खुराक पर भी, सीसा विषाक्तता के कारण बौद्धिक विकास, ध्यान और एकाग्रता में कमी आती है, पढ़ने में देरी होती है, जिससे बच्चे में आक्रामकता, अति सक्रियता और अन्य व्यवहार संबंधी समस्याओं का विकास होता है। ये विकास संबंधी असामान्यताएं दीर्घकालिक और अपरिवर्तनीय हो सकती हैं। जन्म के समय कम वजन, बौनापन और सुनने की क्षमता में कमी भी सीसा विषाक्तता का परिणाम है। नशे की उच्च खुराक से मानसिक मंदता, कोमा, आक्षेप और मृत्यु हो जाती है।

रूसी विशेषज्ञों द्वारा प्रकाशित एक श्वेत पत्र में बताया गया है कि सीसा प्रदूषण पूरे देश को कवर करता है और यह पूर्व सोवियत संघ में कई पर्यावरणीय आपदाओं में से एक है जो हाल के वर्षों में प्रकाश में आई है। रूस के अधिकांश क्षेत्र सीसे के पतन से भार का अनुभव कर रहे हैं जो पारिस्थितिकी तंत्र के सामान्य कामकाज के लिए महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक है। दर्जनों शहरों में, एमपीसी के अनुरूप मूल्यों से ऊपर हवा और मिट्टी में सीसा सांद्रता की अधिकता है।

सीसे से वायु प्रदूषण का उच्चतम स्तर, एमपीसी से अधिक, कोम्सोमोल्स्क-ऑन-अमूर, टोबोल्स्क, टूमेन, करबाश, व्लादिमीर, व्लादिवोस्तोक शहरों में देखा गया।

स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र के क्षरण के लिए अग्रणी सीसे के जमाव का अधिकतम भार मॉस्को, व्लादिमीर, निज़नी नोवगोरोड, रियाज़ान, तुला, रोस्तोव और लेनिनग्राद क्षेत्रों में देखा जाता है।

स्थिर स्रोत विभिन्न यौगिकों के रूप में 50 टन से अधिक सीसे को जल निकायों में प्रवाहित करने के लिए जिम्मेदार हैं। वहीं, 7 बैटरी फैक्ट्रियां सीवर प्रणाली के माध्यम से सालाना 35 टन सीसा डंप करती हैं। रूस के क्षेत्र में जल निकायों में सीसा निर्वहन के वितरण के विश्लेषण से पता चलता है कि लेनिनग्राद, यारोस्लाव, पर्म, समारा, पेन्ज़ा और ओर्योल क्षेत्र इस प्रकार के भार में अग्रणी हैं।

देश को सीसा प्रदूषण को कम करने के लिए तत्काल उपायों की आवश्यकता है, लेकिन अभी तक रूस में आर्थिक संकट छाया हुआ है पारिस्थितिक समस्याएँ. लंबे समय से चली आ रही औद्योगिक मंदी में, रूस के पास पिछले प्रदूषण को साफ करने के साधनों की कमी है, लेकिन अगर अर्थव्यवस्था ठीक होने लगती है और कारखाने काम पर लौटते हैं, तो प्रदूषण और भी बदतर हो सकता है।
पूर्व यूएसएसआर के 10 सबसे प्रदूषित शहर

(धातुओं को किसी दिए गए शहर के लिए प्राथमिकता स्तर के अवरोही क्रम में सूचीबद्ध किया गया है)

4. मृदा स्वच्छता. अपशिष्ट निपटान।
शहरों और अन्य बस्तियों और उनके परिवेश की मिट्टी लंबे समय से प्राकृतिक, जैविक रूप से मूल्यवान मिट्टी से भिन्न है, जो पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। शहरों में मिट्टी शहरी वायु और जलमंडल के समान हानिकारक प्रभावों के अधीन है, इसलिए इसका महत्वपूर्ण क्षरण हर जगह होता है। मिट्टी की स्वच्छता पर पर्याप्त ध्यान नहीं दिया जाता है, हालांकि जीवमंडल (वायु, पानी, मिट्टी) के मुख्य घटकों में से एक और जैविक पर्यावरणीय कारक के रूप में इसका महत्व पानी से भी अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि बाद की मात्रा (मुख्य रूप से मिट्टी की गुणवत्ता) भूजल) मिट्टी की स्थिति से निर्धारित होता है, और इन कारकों को एक दूसरे से अलग करना असंभव है। मिट्टी में जैविक आत्म-शुद्धि की क्षमता होती है: मिट्टी में गिरे हुए कचरे का विभाजन होता है और उनका खनिजीकरण होता है; अंत में, मिट्टी अपने खर्च पर खोए हुए खनिजों की भरपाई करती है।

यदि, मिट्टी के अधिभार के परिणामस्वरूप, इसकी खनिज क्षमता का कोई भी घटक नष्ट हो जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से आत्म-शुद्धिकरण तंत्र का उल्लंघन और मिट्टी के पूर्ण क्षरण का कारण बनेगा। और, इसके विपरीत, मिट्टी की आत्म-शुद्धि के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों का निर्माण मानव सहित सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए पारिस्थितिक संतुलन और स्थितियों के संरक्षण में योगदान देता है।

इसलिए, हानिकारक जैविक प्रभाव वाले कचरे को निष्क्रिय करने की समस्या उनके निर्यात के मुद्दे तक सीमित नहीं है; यह एक अधिक जटिल स्वास्थ्य समस्या है, क्योंकि मिट्टी जल, वायु और मनुष्य के बीच की कड़ी है।
4.1.
चयापचय में मिट्टी की भूमिका

मिट्टी और मनुष्य के बीच जैविक संबंध मुख्य रूप से चयापचय के माध्यम से होता है। मिट्टी, मानो, चयापचय चक्र के लिए आवश्यक खनिजों की आपूर्तिकर्ता है, पौधों की वृद्धि के लिए जिसका उपभोग मनुष्य और शाकाहारी करते हैं, जिसे मनुष्य और मांसाहारी जानवर बारी-बारी से खाते हैं। इस प्रकार, मिट्टी पौधे और पशु जगत के कई प्रतिनिधियों के लिए भोजन प्रदान करती है।

नतीजतन, मिट्टी की गुणवत्ता में गिरावट, उसके जैविक मूल्य में कमी, आत्म-शुद्धि की क्षमता जैविक कारण बनती है श्रृंखला अभिक्रिया, जो लंबे समय तक हानिकारक प्रभावों के मामले में आबादी में विभिन्न प्रकार के स्वास्थ्य विकारों को जन्म दे सकता है। इसके अलावा, यदि खनिजीकरण प्रक्रिया धीमी हो जाती है, तो पदार्थों के क्षय के दौरान बनने वाले नाइट्रेट, नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम आदि पीने के प्रयोजनों के लिए उपयोग किए जाने वाले भूजल में प्रवेश कर सकते हैं और गंभीर बीमारियों का कारण बन सकते हैं (उदाहरण के लिए, नाइट्रेट मुख्य रूप से शिशु में मेथेमोग्लोबिनेमिया का कारण बन सकते हैं) .

आयोडीन की कमी वाली मिट्टी से पानी का सेवन स्थानिक गण्डमाला आदि का कारण बन सकता है।
4.2.
मिट्टी और पानी तथा तरल अपशिष्ट (अपशिष्ट जल) के बीच पारिस्थितिक संबंध

एक व्यक्ति मिट्टी से चयापचय प्रक्रियाओं और जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक पानी निकालता है। पानी की गुणवत्ता मिट्टी की स्थिति पर निर्भर करती है; यह हमेशा किसी दी गई मिट्टी की जैविक स्थिति को दर्शाता है।

यह विशेष रूप से भूजल पर लागू होता है, जिसका जैविक मूल्य अनिवार्य रूप से मिट्टी और मिट्टी के गुणों, बाद की आत्म-शुद्धि की क्षमता, इसकी निस्पंदन क्षमता, इसके मैक्रोफ्लोरा की संरचना, माइक्रोफ़ौना, आदि से निर्धारित होता है।

सतही जल पर मिट्टी का सीधा प्रभाव पहले से ही कम महत्वपूर्ण है, यह मुख्य रूप से वर्षा से जुड़ा है। उदाहरण के लिए, भारी बारिश के बाद, विभिन्न प्रदूषक मिट्टी से बहकर खुले जल निकायों (नदियों, झीलों) में चले जाते हैं, जिनमें कृत्रिम उर्वरक (नाइट्रोजन, फॉस्फेट), कीटनाशक, शाकनाशी शामिल हैं; कार्स्ट, खंडित जमा के क्षेत्रों में, प्रदूषक प्रवेश कर सकते हैं भूजल में गहराई तक दरार।

अपर्याप्त अपशिष्ट जल उपचार से मिट्टी पर हानिकारक जैविक प्रभाव भी पड़ सकता है और अंततः मिट्टी का क्षरण हो सकता है। इसलिए, बस्तियों में मिट्टी की सुरक्षा सामान्य रूप से पर्यावरण संरक्षण के लिए मुख्य आवश्यकताओं में से एक है।
4.3.
ठोस अपशिष्ट के लिए मृदा भार सीमा (घरेलू और सड़क अपशिष्ट, औद्योगिक अपशिष्ट, सीवेज अवसादन से सूखा कीचड़, रेडियोधर्मी पदार्थवगैरह।)

समस्या इस तथ्य से और भी गंभीर हो गई है कि, शहरों में अधिक से अधिक ठोस अपशिष्ट उत्पन्न होने के परिणामस्वरूप, उनके आसपास की मिट्टी पर दबाव बढ़ रहा है। मिट्टी के गुण और संरचना तेजी से खराब हो रहे हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादित 64.3 मिलियन टन कागज में से 49.1 मिलियन टन बेकार हो जाता है (इस मात्रा में से 26 मिलियन टन की आपूर्ति घरों द्वारा की जाती है, और 23.1 मिलियन टन व्यापारिक नेटवर्क द्वारा की जाती है)।

उपरोक्त के संबंध में, बढ़ते शहरीकरण के संदर्भ में ठोस कचरे को हटाना और अंतिम निपटान एक बहुत ही महत्वपूर्ण, स्वच्छता समस्या को लागू करना अधिक कठिन है।

दूषित मिट्टी में ठोस अपशिष्ट का अंतिम निपटान संभव है। हालाँकि, शहरी मिट्टी की लगातार ख़राब हो रही स्वयं-सफाई क्षमता के कारण, जमीन में दबे कचरे का अंतिम निपटान असंभव है।

एक व्यक्ति मिट्टी में होने वाली जैव रासायनिक प्रक्रियाओं, ठोस अपशिष्ट को बेअसर करने की इसकी तटस्थता और कीटाणुशोधन क्षमता का सफलतापूर्वक उपयोग कर सकता है, लेकिन शहरों में सदियों से मानव निवास और गतिविधि के परिणामस्वरूप शहरी मिट्टी लंबे समय से इस उद्देश्य के लिए अनुपयुक्त हो गई है।

स्व-शुद्धि के तंत्र, मिट्टी में होने वाले खनिजकरण, उनमें शामिल बैक्टीरिया और एंजाइमों की भूमिका, साथ ही पदार्थों के अपघटन के मध्यवर्ती और अंतिम उत्पाद अच्छी तरह से ज्ञात हैं। वर्तमान में, अनुसंधान का उद्देश्य उन कारकों की पहचान करना है जो प्राकृतिक मिट्टी के जैविक संतुलन को सुनिश्चित करते हैं, साथ ही इस सवाल को भी स्पष्ट करते हैं कि कितना ठोस अपशिष्ट (और किस संरचना) से मिट्टी के जैविक संतुलन का उल्लंघन हो सकता है।
विश्व के कुछ बड़े शहरों में प्रति निवासी घरेलू अपशिष्ट (कचरा) की मात्रा

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शहरों में मिट्टी की अधिकता के परिणामस्वरूप उसकी स्वच्छता की स्थिति तेजी से बिगड़ रही है, हालांकि जैविक संतुलन बनाए रखने के लिए मिट्टी की स्व-शुद्धि की क्षमता मुख्य स्वच्छता आवश्यकता है। शहरों की मिट्टी अब मनुष्य की सहायता के बिना अपना कार्य पूरा करने में सक्षम नहीं है। इस स्थिति से बाहर निकलने का एकमात्र तरीका स्वच्छता आवश्यकताओं के अनुसार कचरे का पूर्ण निष्प्रभावीकरण और विनाश है।

इसलिए, सांप्रदायिक सुविधाओं के निर्माण का उद्देश्य मिट्टी की आत्म-शुद्धि की प्राकृतिक क्षमता को संरक्षित करना होना चाहिए, और यदि यह क्षमता पहले से ही असंतोषजनक हो गई है, तो इसे कृत्रिम रूप से बहाल किया जाना चाहिए।

सबसे प्रतिकूल तरल और ठोस दोनों तरह के औद्योगिक कचरे का जहरीला प्रभाव है। ऐसे कचरे की बढ़ती मात्रा मिट्टी में मिल रही है, जिसका वह सामना नहीं कर पा रही है। इसलिए, उदाहरण के लिए, आर्सेनिक के साथ मिट्टी का संदूषण सुपरफॉस्फेट उत्पादन संयंत्रों के आसपास (3 किमी के दायरे में) पाया गया था। जैसा कि ज्ञात है, कुछ कीटनाशक, जैसे ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिक जो मिट्टी में प्रवेश कर चुके हैं, लंबे समय तक विघटित नहीं होते हैं।

कुछ सिंथेटिक पैकेजिंग सामग्री (पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीइथाइलीन, आदि) के साथ स्थिति समान है।

कुछ विषैले यौगिक देर-सबेर भूजल में प्रवेश कर जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न केवल मिट्टी का जैविक संतुलन बिगड़ जाता है, बल्कि भूजल की गुणवत्ता भी इस हद तक बिगड़ जाती है कि इसे पीने के पानी के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है।
घरेलू अपशिष्ट (कचरा) में निहित बुनियादी सिंथेटिक सामग्री की मात्रा का प्रतिशत

*
अन्य प्लास्टिक के कचरे के साथ जो गर्मी के प्रभाव में कठोर हो जाते हैं।
कचरे की समस्या आज इसलिए भी बढ़ गई है क्योंकि कचरे का कुछ हिस्सा, मुख्य रूप से मानव और जानवरों का मल, कृषि भूमि को उर्वर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है [मल में महत्वपूर्ण मात्रा में नाइट्रोजन-0.4-0.5%, फॉस्फोरस (P203)-0.2-0 .6 होता है %, पोटैशियम (K? 0) -0.5-1.5%, कार्बन-5-15%]। शहर की यह समस्या शहर के मोहल्लों तक फैल गयी है.
4.4.
विभिन्न रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका

संक्रामक रोगों के फैलने में मिट्टी की भूमिका होती है। यह पिछली शताब्दी में पेटरकोफ़र (1882) और फ़ोडोर (1875) द्वारा रिपोर्ट किया गया था, जिन्होंने मुख्य रूप से आंतों के रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका पर प्रकाश डाला था: हैजा, टाइफाइड, पेचिश, आदि। उन्होंने इस तथ्य पर भी ध्यान आकर्षित किया कि कुछ बैक्टीरिया और वायरस महीनों तक मिट्टी में व्यवहार्य और विषैले बने रहते हैं। इसके बाद, कई लेखकों ने, विशेषकर शहरी मिट्टी के संबंध में, अपनी टिप्पणियों की पुष्टि की। उदाहरण के लिए, हैजा का प्रेरक एजेंट भूजल में 20 से 200 दिनों तक व्यवहार्य और रोगजनक रहता है, मल में टाइफाइड बुखार का प्रेरक एजेंट - 30 से 100 दिनों तक, पैराटाइफाइड का प्रेरक एजेंट - 30 से 60 दिनों तक रहता है। (संक्रामक रोगों के फैलने के मामले में, शहरी मिट्टी खाद से उर्वरित खेत की मिट्टी से कहीं अधिक खतरनाक है।)

मिट्टी के प्रदूषण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, कई लेखक बैक्टीरिया संख्या (ई. कोली) के निर्धारण का उपयोग करते हैं, जैसे कि पानी की गुणवत्ता निर्धारित करने में। अन्य लेखक, इसके अलावा, खनिजकरण की प्रक्रिया में शामिल थर्मोफिलिक बैक्टीरिया की संख्या निर्धारित करना समीचीन मानते हैं।

सीवेज के साथ भूमि को पानी देने से मिट्टी के माध्यम से संक्रामक रोगों के फैलने में काफी मदद मिलती है। साथ ही मिट्टी के खनिज गुण भी ख़राब हो जाते हैं। इसलिए, अपशिष्ट जल से सिंचाई निरंतर सख्त स्वच्छता पर्यवेक्षण के तहत और केवल शहरी क्षेत्र के बाहर ही की जानी चाहिए।

4.5.
मुख्य प्रकार के प्रदूषकों (ठोस और तरल अपशिष्ट) के हानिकारक प्रभाव से मिट्टी का क्षरण होता है

4.5.1.
मिट्टी में तरल अपशिष्ट का निष्प्रभावीकरण

एक संख्या में बस्तियोंसीवरेज के बिना, खाद सहित कुछ अपशिष्ट मिट्टी में निष्क्रिय हो जाता है।

जैसा कि आप जानते हैं, यह बेअसर करने का सबसे आसान तरीका है। हालाँकि, यह केवल तभी स्वीकार्य है जब हम जैविक रूप से मूल्यवान मिट्टी से निपट रहे हैं जिसने स्वयं-शुद्ध करने की क्षमता बरकरार रखी है, जो शहरी मिट्टी के लिए विशिष्ट नहीं है। यदि मिट्टी में अब ये गुण नहीं हैं, तो इसे और अधिक क्षरण से बचाने के लिए, तरल अपशिष्ट के निराकरण के लिए जटिल तकनीकी सुविधाओं की आवश्यकता है।

कई स्थानों पर, कचरे को खाद गड्ढों में निष्क्रिय कर दिया जाता है। तकनीकी रूप से यह समाधान एक कठिन कार्य है। इसके अलावा, तरल पदार्थ काफी लंबी दूरी तक मिट्टी में प्रवेश करने में सक्षम होते हैं। यह कार्य इस तथ्य से और भी जटिल है कि शहरी अपशिष्ट जल में जहरीले औद्योगिक कचरे की बढ़ती मात्रा होती है जो मिट्टी के खनिज गुणों को मानव और जानवरों के मल से भी अधिक हद तक खराब कर देती है। इसलिए, केवल उस अपशिष्ट जल को खाद गड्ढों में प्रवाहित करने की अनुमति है जो पहले अवसादन से गुजर चुका है। अन्यथा, मिट्टी की निस्पंदन क्षमता गड़बड़ा जाती है, फिर मिट्टी अपने अन्य सुरक्षात्मक गुण खो देती है, छिद्र धीरे-धीरे अवरुद्ध हो जाते हैं, आदि।

आवेदन मानवीय मलकृषि क्षेत्रों की सिंचाई के लिए तरल अपशिष्ट को निष्क्रिय करने का दूसरा तरीका है। यह विधि दोहरा स्वास्थ्यकर खतरा प्रस्तुत करती है: सबसे पहले, इससे मिट्टी अधिभारित हो सकती है; दूसरे, यह अपशिष्ट संक्रमण का एक गंभीर स्रोत बन सकता है। इसलिए, मल को पहले कीटाणुरहित किया जाना चाहिए और उचित उपचार के अधीन किया जाना चाहिए, और उसके बाद ही उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए। यहां दो परस्पर विरोधी दृष्टिकोण हैं। स्वच्छता आवश्यकताओं के अनुसार, मल लगभग पूर्ण विनाश के अधीन है, और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण से, वे एक मूल्यवान उर्वरक का प्रतिनिधित्व करते हैं। ताजा मल का उपयोग बगीचों और खेतों को कीटाणुरहित किए बिना पानी देने के लिए नहीं किया जा सकता है। यदि आपको अभी भी ताजा मल का उपयोग करना है, तो उन्हें इतनी हद तक बेअसर करने की आवश्यकता होती है कि उर्वरक के रूप में उनका लगभग कोई मूल्य नहीं रह जाता है।

मल का उपयोग उर्वरक के रूप में केवल विशेष रूप से निर्दिष्ट क्षेत्रों में किया जा सकता है - निरंतर स्वच्छता और स्वच्छता नियंत्रण के साथ, विशेष रूप से भूजल की स्थिति, मक्खियों की संख्या आदि के लिए।

मिट्टी में जानवरों के मल के निपटान और निपटान की आवश्यकताएं मानव मल के निपटान के लिए सैद्धांतिक रूप से भिन्न नहीं हैं।

हाल तक, खाद मूल्यवान का एक महत्वपूर्ण स्रोत था पोषक तत्त्वमिट्टी की उर्वरता बढ़ाने के लिए आवश्यक है। हालाँकि, हाल के वर्षों में, खाद ने आंशिक रूप से कृषि के मशीनीकरण के कारण, आंशिक रूप से कृत्रिम उर्वरकों के बढ़ते उपयोग के कारण अपना महत्व खो दिया है।

उचित उपचार एवं निपटान के अभाव में खाद के साथ-साथ अनुपचारित मानव मल भी खतरनाक है। इसलिए, खेतों में ले जाने से पहले खाद को परिपक्व होने दिया जाता है ताकि इस दौरान (60-70 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) उसमें आवश्यक बायोथर्मल प्रक्रियाएं हो सकें। उसके बाद, खाद को "परिपक्व" माना जाता है और इसमें मौजूद अधिकांश रोगजनकों (बैक्टीरिया, कृमि अंडे, आदि) से मुक्त किया जाता है।

यह याद रखना चाहिए कि खाद भंडार मक्खियों के लिए आदर्श प्रजनन स्थल प्रदान कर सकते हैं जो विभिन्न आंतों के संक्रमण के प्रसार को बढ़ावा देते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रजनन के लिए मक्खियाँ सबसे अधिक तत्परता से सुअर की खाद, फिर घोड़ा, भेड़ और अंत में गाय की खाद का चयन करती हैं। खेतों में खाद निर्यात करने से पहले, इसे कीटनाशक एजेंटों के साथ इलाज किया जाना चाहिए।
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