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

मिट्टी में भारी धातुओं का प्रवास, सबसे पहले, क्षारीय-अम्ल और रेडॉक्स स्थितियों पर निर्भर करता है, जो मिट्टी-भू-रासायनिक स्थितियों की विविधता को निर्धारित करते हैं। मृदा प्रोफ़ाइल में भारी धातुओं के प्रवास में एक महत्वपूर्ण भूमिका भू-रासायनिक बाधाओं द्वारा निभाई जाती है, जो कुछ मामलों में बढ़ती है, दूसरों में कमजोर होती है (संरक्षण करने की उनकी क्षमता के कारण) भारी धातुओं द्वारा प्रदूषण के लिए मिट्टी का प्रतिरोध। प्रत्येक भू-रासायनिक बाधाओं पर, समान भू-रासायनिक गुणों वाले रासायनिक तत्वों का एक निश्चित समूह बना रहता है।

मुख्य मिट्टी बनाने की प्रक्रिया और जल शासन के प्रकार मिट्टी में भारी धातुओं के वितरण की प्रकृति को निर्धारित करते हैं: संचय, संरक्षण या निष्कासन। भारी धातुओं के संचय के साथ मिट्टी के समूह विभिन्न भागमृदा प्रोफाइल: सतह पर, ऊपरी भाग में, मध्य भाग में, दो मैक्सिमा के साथ। इसके अलावा, ज़ोन में मिट्टी की पहचान की गई, जो इंट्रा-प्रोफाइल क्रायोजेनिक संरक्षण के कारण भारी धातुओं की सघनता की विशेषता है। मिट्टी द्वारा एक विशेष समूह का गठन किया जाता है, जहां लीचिंग और समय-समय पर लीचिंग की स्थिति में भारी धातुओं को प्रोफ़ाइल से हटा दिया जाता है। मिट्टी के प्रदूषण का आकलन करने और उनमें प्रदूषकों के संचय की तीव्रता की भविष्यवाणी करने के लिए भारी धातुओं का इंट्रा-प्रोफाइल वितरण बहुत महत्वपूर्ण है। भारी धातुओं के इंट्रा-प्रोफाइल वितरण की विशेषता मिट्टी के समूहीकरण द्वारा उनकी भागीदारी की तीव्रता के अनुसार पूरक है जैविक चक्र. कुल में, तीन ग्रेड प्रतिष्ठित हैं: उच्च, मध्यम और कमजोर।

नदी के बाढ़ के मैदानों की मिट्टी में भारी धातुओं के प्रवास का भू-रासायनिक वातावरण अजीबोगरीब है, जहाँ पानी बढ़ने से रासायनिक तत्वों और यौगिकों की गतिशीलता में काफी वृद्धि होती है। यहां भू-रासायनिक प्रक्रियाओं की विशिष्टता, सबसे पहले, रेडॉक्स स्थितियों में परिवर्तन की स्पष्ट मौसमीता के कारण है। यह नदियों के हाइड्रोलॉजिकल शासन की ख़ासियत के कारण है: वसंत बाढ़ की अवधि, शरद ऋतु की 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 फ्लडप्लेन बाढ़) या रेडॉक्स (दीर्घकालिक बाढ़) स्थितियों की प्रबलता को निर्धारित करती है।

कृषि योग्य मिट्टी एक क्षेत्रीय प्रकृति के सबसे बड़े तकनीकी प्रभावों के अधीन हैं। प्रदूषण का मुख्य स्रोत, जिसके साथ भारी धातुओं की कुल मात्रा का 50% कृषि योग्य मिट्टी में प्रवेश करता है, फॉस्फेट उर्वरक हैं। कृषि योग्य मिट्टी के संभावित संदूषण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, मिट्टी के गुणों और प्रदूषक गुणों का एक युग्मित विश्लेषण किया गया: सामग्री, धरण की संरचना और मिट्टी के कण आकार वितरण, साथ ही क्षारीय-अम्ल स्थितियों को ध्यान में रखा गया। विभिन्न उत्पत्ति के जमा 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 आकलन कृषिजन्य भार के मूल्यों से संबंधित है। संचयी अभिन्न मूल्यांकन ने भारी धातुओं के साथ संभावित मिट्टी के 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 रंग के जंगल, और गहरे चेस्टनट - एक उच्च संचय क्षमता वाली मिट्टी। मॉस्को और ब्रांस्क क्षेत्रों में भी भारी धातुओं के साथ मिट्टी के प्रदूषण के बढ़ते जोखिम की विशेषता है। सॉडी-पोडज़ोलिक मिट्टी के साथ स्थिति यहाँ भारी धातुओं के संचय में योगदान नहीं करती है, लेकिन इन क्षेत्रों में तकनीकी भार अधिक है और मिट्टी के पास "आत्म-शुद्धि" करने का समय नहीं है।

भारी धातुओं की सामग्री के लिए मिट्टी के पारिस्थितिक और विषैले 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। बुरयातिया गणराज्य, दागिस्तान गणराज्य, मोर्दोविया गणराज्य, टायवा गणराज्य, क्रास्नोयार्स्क और प्रिमोर्स्की प्रदेशों में, इवानोवो, इरकुत्स्क, केमेरोवो, कोस्त्रोमा में भारी धातुओं और आर्सेनिक सामग्री के साथ मिट्टी के संदूषण का पता चला था। , मरमंस्क, नोवगोरोड, ऑरेनबर्ग, सखालिन, चिता क्षेत्र।

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

भारी धातुओं के मुख्य स्रोत औद्योगिक उद्यमों, विभिन्न प्रकार के बिजली संयंत्रों, खनन से संयंत्रों और 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, सल्फाइड्स, कार्बोनेट्स, ऑक्साइड्स आदि के रूप में पर्यावरण में प्रवेश करती हैं।

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

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

भारी धातुओं के साथ मिट्टी के संदूषण के तरीके

भारी धातुओं के साथ मिट्टी के संदूषण का पहला तरीका पानी में जाना और इस पानी को मिट्टी में फैलाना है।

एक अन्य विकल्प भारी धातुओं के वातावरण में प्रवेश करने और शुष्क जमाव या गीले जमाव के माध्यम से अवक्षेपित करने के लिए है।

भारी धातुओं के साथ मिट्टी की सहभागिता

मिट्टी भारी धातुओं सहित विभिन्न प्रकार के रासायनिक तत्वों का अधिशोषक है। लंबी अवधि के लिए वे जमीन में हैं, क्रमिक परिशोधन से गुजर रहे 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, लीचिंग द्वारा उपयोग किया जा रहा है, कटाव, अपस्फीति और पौधों के माध्यम से।

मिट्टी में भारी धातुओं का निर्धारण करने के तरीके क्या हैं?

सबसे पहले, यह समझना चाहिए कि मिट्टी की संरचना विषम है, इसलिए, यहां तक ​​​​कि एक ही भूखंड पर, मिट्टी के संकेतक इसके विभिन्न भागों में बहुत भिन्न हो सकते हैं। इसलिए, आपको कई नमूने लेने की जरूरत है और या तो प्रत्येक को अलग-अलग जांचें, या उन्हें एक द्रव्यमान में मिलाएं और वहां से विश्लेषण के लिए नमूना लें।

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

• जंगम रूपों का निर्धारण करने की विधि।
• विनिमय रूपों के निर्धारण के लिए विधि।
• एसिड-घुलनशील (तकनीकी) रूपों का पता लगाने की विधि।
• सकल सामग्री विधि।

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

2) उपपादन द्वारा युग्मित प्लाज्मा के साथ मास स्पेक्ट्रोमेट्री।

3) विद्युत रासायनिक तरीके।

किस तत्व का अध्ययन किया जा रहा है और मिट्टी के अर्क में इसकी एकाग्रता की क्या अपेक्षा है, इसके आधार पर संबंधित तकनीक के लिए उपकरण का चयन किया जाता है।

मिट्टी में भारी धातुओं के अध्ययन के लिए स्पेक्ट्रोमेट्रिक तरीके

1) परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री।

मिट्टी के नमूने को एक विशेष विलायक में घोल दिया जाता है, जिसके बाद अभिकर्मक वजन को स्थिर बनाने के लिए एक निश्चित धातु से बंध जाता है, अवक्षेपित, सूख जाता है और प्रज्वलित हो जाता है। फिर एक विश्लेषणात्मक तुला 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: नमूना 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 तरीके

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

• विभवमिति।
• वोल्टामेट्री।
• कंडक्टोमेट्री।
• कूलोमेट्री।

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

"मृदा-संयंत्र" प्रणाली में भारी धातुएं, 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 (झिदेवा, 2000; प्रुसाचेंको, 2011; नेवेड्रोव, प्रोत्सेंको, 2013; नेवेड्रोव एट अल।, 2013ए) के रूप में दर्ज की जाती हैं। नेवेड्रोव एट अल।, 2016; नेवेड्रोव, वायटोवेटोवा, 2016) और अधिकृत राज्य पर्यावरण संरचनाएं (स्ट्रुकोवा, 2013)।

भारी धातुओं के बीच कुर्स्क क्षेत्र में Pb, Zn, Cu और Cd प्राथमिकता वाले मृदा प्रदूषक हैं। इन तत्वों की उच्च सामग्री प्राकृतिक, शहरीकृत और कृषि पारिस्थितिक 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 को बढ़ाने की प्रवृत्ति है। प्रदूषकों की उच्चतम सांद्रता कुर्स्क के क्षेत्र में औद्योगिक क्षेत्रों (झिदेवा, 2000; प्रुसाचेंको, 2011; नेवेड्रोव, 2016; नेवेड्रोव एट अल।, वायटोवेटोवा, 2016) के क्षेत्र में मिट्टी में दर्ज की गई थी।

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

जैवमंडल (जलीय, वायुमंडलीय, जैविक) में भारी धातुओं के प्रवास के सभी मुख्य चक्र मिट्टी में शुरू होते हैं, क्योंकि यहीं पर वे गतिशील होते हैं और विभिन्न मोबाइल रूप बनते हैं। सबसे जटिल तंत्रमिट्टी में एचएम परिवर्तन खनिज घटक की एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया सतह, मिट्टी के घोल और कार्बनिक पदार्थों की उपस्थिति, सूक्ष्मजीवों की बहुतायत, मेसोफौना और पौधों की जड़ प्रणाली (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 का रूप निर्धारित करती है (डायकोनोवा, 1964)। मिट्टी को प्रदूषित करने वाले प्रदूषक इसकी ऊपरी दस सेंटीमीटर परत (तालिका 1.1) में काफी हद तक जमा होते हैं।

तालिका 1.1

"अधिकतम एकाग्रता सीमा (ODC), मिट्टी में रासायनिक तत्वों की पृष्ठभूमि सामग्री (mg/kg)" (GN 2.1.7.020-94,1995; GN 2.1.7.2041-06, 2006; घोष, सिंह,

भारी धातुओं की एक महत्वपूर्ण मात्रा एक 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, कैडमियम - 4-8, तांबे - 2-3 गुना (कुद्रीशोव, 2003) की वृद्धि हुई है।

जब वे मिट्टी में प्रवेश करते हैं तो कार्बनिक लिगैंड्स के साथ बातचीत करते हुए, भारी धातुएं जटिल यौगिक बनाती हैं। मिट्टी में इसकी कम सांद्रता (20-25 मिलीग्राम / किग्रा) पर लगभग 30% सीसा मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों द्वारा तय किया जाता है। सीसा जटिल यौगिकों की मात्रा इसकी सामग्री में 400 मिलीग्राम / जी तक की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है, और फिर धीरे-धीरे घट जाती है (बोल्शकोव, 1993; कुदरीशोव, 2003)। लोहे और मैंगनीज हाइड्रॉक्साइड, मिट्टी के खनिजों और मिट्टी में निहित मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ भी धातुओं (विनिमय या गैर-विनिमय) को सोखने में सक्षम हैं। मुक्त आयनों, जटिल यौगिकों और कीलेटेड रूपों के रूप में मिट्टी के घोल में मौजूद धातुएं पौधों के लिए उपलब्ध होती हैं और धुलने में सक्षम होती हैं।

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

जस्ता और पारा समान रूप से 0-20 सेमी की गहराई पर मिट्टी की परत में वितरित किए जाते हैं और बदले में उच्चतम प्रवासन क्षमता रखते हैं। सीसा सबसे अधिक बार सतह की परत (0-3 सेमी) में जमा होता है, जबकि कैडमियम उनके बीच सख्ती से स्थित गहराई पर बसता है।

तालिका 1.2

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

पर्यावरणीय वस्तुओं में जमा भारी धातुओं का जीवित जीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, जो अक्सर छिपा रहता है। विषाक्तता कुछ अलग-अलग पोषी स्तरों पर अप्रत्याशित रूप से प्रकट होती है, जहां संचित प्रभाव अधिक स्पष्ट होता है। एचएम विषाक्तता जीवित जीवों के विभिन्न समूहों के लिए भिन्न होती है। इसमें मुख्य रूप से तत्वों के गुणों और सांद्रता के स्तर के साथ-साथ पारिस्थितिकी तंत्र के विभिन्न घटकों और अंगों और ऊतकों में जमाव के स्तर (सोकोलोव, चेर्निकोव, 2008) में माइग्रेट करने की उनकी क्षमता शामिल है।

बी ० ए। यगोडिन (2002) एक रासायनिक तत्व के चार एकाग्रता स्तरों को नोट करता है जो जीवित जीवों पर इसके प्रभाव का व्यापक मूल्यांकन निर्धारित करता है:

• तत्व की कमी, इसकी कमी से शरीर में बेचैनी का अनुभव होता है;
• इष्टतम सामग्री, शरीर स्थिर अवस्था 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 खतरे वाले वर्ग का प्रदूषक बन जाता है (GOST 17.4.1.02-83, 1983; वोडायनिट्स्की, 2011)।

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

चर्नोज़ेम में कुल जस्ता की मात्रा 24 से 90 मिलीग्राम/किग्रा, ग्रे वन मिट्टी में - 28 से 65 (वी.ए. कोव्दा एट अल।, 1959) से भिन्न होती है। इस प्रकार की मिट्टी में बड़ी मात्रा में ह्यूमस द्वारा चर्नोज़ेम में जस्ता की उच्च सामग्री को उचित ठहराया जाता है (एस.ए. ज़खारोव, 1906, 1929; जी.के. ज़ायकिना, 1978)। चर्नोज़ेम में बड़ी मात्रा में निहित कार्बनिक पदार्थ और पर्यावरण की अम्लीय प्रतिक्रिया जस्ता को मजबूती से ठीक करती है, जबकि इसका स्तर 90 मिलीग्राम / किग्रा तक पहुंच सकता है। ग्रे वन मिट्टी में, यह प्रभाव नहीं देखा जाता है; धातु की सघनता घटकर 23 मिलीग्राम / किग्रा (प्रोटासोवा और शेर्बाकोव, 2003) हो जाती है।

कुर्स्क चेरनोज़म जिंक की कुल मात्रा (52 मिलीग्राम/किलोग्राम) के लिए मानक है (शेडजेन, एलेशिन, 1996)। केवल पानी में घुलनशील (क्लोराइड, सल्फेट और नाइट्रेट जिंक) और जिंक के विनिमेय रूप पौधों के लिए 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. युमशेवा, आई.ए. ट्रुनोवा (2006), मोबाइल जिंक की सबसे बड़ी मात्रा विशिष्ट और लीच्ड चर्नोज़म में पाई जाती है, जबकि ग्रे वन मिट्टी में यह काफी कम है। साहित्य में यह उल्लेख किया गया है कि कुंवारी चर्नोज़म में मोबाइल जस्ता की सामग्री जुताई वाले चेरनोज़म (युमाशेव और ट्रूनोव, 2006) की तुलना में अधिक है।

मिट्टी में निहित फास्फोरस का जस्ता की गतिशीलता पर विशेष प्रभाव पड़ता है। विरल रूप से घुलनशील जिंक फॉस्फेट बनाने से, फास्फोरस मिट्टी में मोबाइल धातु की मात्रा को कम कर देता है (लेज़रेव एट अल।, 2013)।

जिंक मिट्टी में आयनिक रूप में पाया जाता है। एक अम्लीय मिट्टी के माध्यम में जस्ता का सोखना एक कटियन विनिमय तंत्र द्वारा होता है। एक क्षारीय वातावरण में, धातु के रासायनिक बंधों का निर्माण रासायनिक अवशोषण के परिणामस्वरूप होता है। Zn 2+ आयन सबसे मोबाइल 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 जस्ता चॉकोफिल्स (पेरेलमैन, 1975) से संबंधित है। मिट्टी में जस्ता का प्राकृतिक प्रवेश चट्टानों के विनाश और उसके बाद के लीचिंग और कार्बोनेट, सिलिकेट्स और फॉस्फेट के रूप में वर्षा से जुड़ा हुआ है (वोडायनिट्स्की, 2010)। बड़ी संख्या में मिट्टी का मानवजनित संदूषण स्मेल्टरों में पुरानी पाइरोमेटालर्जिकल तकनीक के संचालन के परिणामस्वरूप हुआ, जिसने जस्ता (ज़ीरिन और सदोवनिकोवा, 1975; प्लेखानोवा, 2008) से समृद्ध धूल और धुएं के विशाल द्रव्यमान का उत्सर्जन किया। रूस और विदेशों दोनों में धातुकर्म संयंत्र अक्सर जस्ता के साथ मिट्टी के संदूषण के लिए जिम्मेदार होते हैं (वोडायनिट्स्की, 2010)। कनाडा में एक सीसा-जिंक स्मेल्टर के आसपास, मिट्टी में जस्ता की मात्रा 50-75 मिलीग्राम/किग्रा (लैडोनिन, 2002) के पृष्ठभूमि मूल्यों के साथ 1390 मिलीग्राम/किलोग्राम तक पहुंच गई।

कुर्स्क क्षेत्र की मिट्टी के बीच जस्ता की उच्चतम सांद्रता कुर्स्क शहर के ग्रे वन मिट्टी में दर्ज की गई थी, शहर के कुछ क्षेत्रों में - फूलों के बेड और कोझज़ावोड के पास भूमि भूखंड - इसकी सामग्री 27,000 मिलीग्राम / किग्रा तक पहुंचती है। बहुत बार ऐसे क्षेत्र होते हैं जिनका प्रदूषण स्तर 2-5 APC (सकल सामग्री) के बराबर होता है, - उद्यान भूखंड"स्प्रिंग - 1", "स्प्रिंग - 2", "खिमिक", "लावसन", कुर्स्केरेज़िनोटेख्निका संयंत्र के पास बंजर भूमि, "मैजिस्ट्रलनी प्रेज़्ड" (झिदेवा, 2000; प्रुसाचेंको, 2011; नेवेड्रोव, 2013 ए) की बंजर भूमि।

वीए के अनुसार। झिदेवा (2000), क्षेत्र के कुछ चेरनोज़ेम एग्रोकेनोज़ भी जस्ता प्रदूषण के अधीन हैं। Oboyansky, Sovetsky, Shchigrovsky, Lgovsky, Vedovsky जिलों में फलों और सेब के बागों की मिट्टी और बागों के पास की कृषि भूमि में पृष्ठभूमि की सघनता से अधिक मात्रा में जस्ता होता है। इन मिट्टियों में जिंक की विषाक्तता कॉपर-जिंक कीटनाशकों और कवकनाशियों के उपयोग के कारण हुई है।

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

जीवित कोशिकाओं के बायोफिलिक घटक के रूप में, जस्ता सभी जीवित जीवों के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है; हालाँकि, जीवों में उच्च और अत्यधिक सामग्री के साथ, यह अत्यधिक विषैला हो जाता है (वोडायनिट्स्की, 2010)। यह ध्यान दिया गया 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 (झिदेवा, 2000) के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश करता है।

पौधों में जिंक।मिट्टी और पानी से पौधों के जीवों में प्रवेश करना, जस्ता श्वसन और चयापचय (प्रोटीन और न्यूक्लिक) में शामिल होता है। इसके अलावा, जस्ता विकास विनियमन के रूप में इस तरह के एक 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 अत्यंत महत्वपूर्ण है - साइटोक्रोमेस ए और बी, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज (जिंक की कमी के साथ, इसकी गतिविधि में तेज कमी देखी जाती है)। एंजाइम अल्कोहल डिहाइड्रेज़ और ग्लाइसिलग्लिसिन डाइपेप्टिडेज़ में उनकी संरचना में जस्ता होता है, और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ भी एक जस्ता युक्त एंजाइम होता है। पादप कोशिकाओं में जिंक के प्रभाव में विटामिन सी, कैरोटीन, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन की मात्रा में वृद्धि होती है। फलने की प्रक्रियाओं 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 करती है। जिंक में कई पौधों की प्रजातियों में जड़ प्रणाली के विकास को बढ़ाने का गुण है (पीव, 1954; डोब्रोलीबुस्की, 1956; ड्रोबकोव, 1958; याकुशकिना, 2004)।

मिट्टी में जस्ता की उच्च सामग्री पौधों की रूपात्मक शारीरिक स्थिति में परिलक्षित होती है और यह एक कारक है जो पौधे की लंबाई में वृद्धि को रोकता है, फसल की उत्पादकता को कम करता है और कुछ मामलों में बीज अंकुरण को दबा देता है। ई.वी. चुरसीना (2012) ने नोट किया कि "मिट्टी में जस्ता की बढ़ी हुई सामग्री (250 और 500 मिलीग्राम प्रति 1 किलो मिट्टी) के साथ, गेहूं की उत्पादकता में उल्लेखनीय कमी देखी गई है। जस्ता के साथ मिट्टी के प्रदूषण के लिए पौधों की भिन्न प्रतिक्रिया के कारण, पौधों की आत्मसात सतह और प्रकाश संश्लेषक क्षमता में कमी, साथ ही साथ कान की अनाज सामग्री को नोट किया गया था ”(चुरसीना, 2012)।

मिट्टी में ताँबा।भारी धातु तांबा, जस्ता की तरह, एक आवश्यक तत्व है। कॉपर रूसी सैनिटरी और हाइजीनिक GOST 17.4.102-83 के अनुसार मामूली खतरनाक भारी धातुओं को संदर्भित करता है। मानक कुर्स्क चेरनोज़ेम में तांबे की मात्रा 26 मिलीग्राम/किलोग्राम है, और ग्रे वन मिट्टी में - 5 से 39 मिलीग्राम/किग्रा (प्रोटासोवा, शेर्बाकोव, 2003) है।

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

मिट्टी में, तांबे का प्रतिनिधित्व कार्बनिक और खनिज कोलाइड्स द्वारा अवशोषित अवस्था में कॉपर ऑक्साइड के लवण और हाइड्रेट द्वारा किया जाता है। मिट्टी में जंगम तांबे की सामग्री मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों की मात्रा और अवशोषित आधारों की मात्रा पर निर्भर करती है, साथ ही साथ मिट्टी की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना (ज़खारोव, 1906; ज़िकिना, 1978) पर भी 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 कणिकामितीय संरचना वाली मिट्टी में तांबा अधिक होता है। मिट्टी के पॉज़ोलाइज़ेशन की डिग्री में वृद्धि से न केवल उसमें तांबे की मात्रा कम हो जाती है, बल्कि इसका प्रभाव भी स्थिर हो जाता 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 घट जाएगी (लेज़ेरेव एट अल।, 2013)।

टेक्नोजेनिक फैलाव के परिणामस्वरूप, तांबा विभिन्न तरीकों से मिट्टी में प्रवेश करता है। डी.एस. ओरलोवा, एल.के. सदोवनिकोवा (2002), वायुमंडल में टेक्नोजेनिक कॉपर उत्सर्जन के मुख्य स्रोत उच्च तापमान प्रतिक्रियाओं के साथ प्रक्रियाओं से उत्पन्न 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 लंबी दूरी (5-10 किमी) पर वायुमंडलीय प्रवाह द्वारा ले जाया जाता है। इन उत्सर्जन का मुख्य भाग अधिकेंद्र 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, जिनमें से तांबा - 23% (राज्य और संरक्षण पर रिपोर्ट ..., 2014) .

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, औसतन, ऊपरी मिट्टी की परत, पानी और वातावरण में कुल सामग्री के वातावरण में 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" ने यह साबित करने वाली जानकारी प्रकाशित की कि कुर्स्क क्षेत्र (नीपर बेसिन) में सतही जल की गुणवत्ता में काफी गिरावट आ रही है और उनमें तांबे की मात्रा 1.5 से है 3.0 एमपीसी। यह घटना औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल (राज्य और संरक्षण पर रिपोर्ट ..., 2014) के प्रभाव के कारण होती है।

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 के कारण भी होता है, उदाहरण के लिए, कीटनाशक। ऐसे प्रदूषण को एग्रोजेनिक 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 है। कीटनाशक अवशेष मिट्टी को दूषित करते हैं और इसकी जैविक गतिविधि को कम करते हैं। कार्सिनोजेनिक गुणों को ध्यान में रखते हुए, वे पौधों के वानस्पतिक अंगों में जमा हो जाते हैं, जो बाद में उनके रूपात्मक परिवर्तनों (लेविट, 2001) की ओर ले जाते हैं।

कुर्स्क क्षेत्र की तांबे-दूषित मिट्टी का बड़ा हिस्सा शहर और उससे सटे औद्योगिक क्षेत्रों की मिट्टी पर पड़ता है, और इस क्षेत्र में तांबे के एपीसी की अधिकता भी नोट की जाती है। इस प्रकार, Oboyansky, Sovetsky, Shchigrovsky, Lgovsky, Vedovsky जिलों में फलों और सेब के बागों की मिट्टी और बागों के पास की कृषि भूमि में धातु की जहरीली सांद्रता होती है। तांबे के साथ इन भूमि भूखंडों का संदूषण उसी कारण से हुआ, जैसे जस्ता के साथ उनका संदूषण, अर्थात। फलों के उपचार में कॉपर-जिंक कीटनाशकों और फफूंदनाशकों के उपयोग के परिणामस्वरूप। इन फंडों के उपयोग के परिणामस्वरूप, उपयोग के केंद्र के पास काफी समान वितरण के साथ मिट्टी में सालाना 8-10 किग्रा / हेक्टेयर टेक्नोजेनिक कॉपर जमा हो गया था (झिदेवा, 2000)।

पौधों में तांबाजस्ता की तरह, तांबा भी 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 पोर्फिरीन, क्लोरोफिल। कॉपर क्लोरोफिल का स्टेबलाइजर होने के कारण इसे नष्ट होने से बचाता है। कॉपर ऑक्सीडेटिव एंजाइम पॉलीफेनोल ऑक्सीडेज बनाता है, जो प्रोटीन यौगिक (0.3% कॉपर युक्त कॉपर प्रोटीन) का एक संरचनात्मक घटक है। पौधों में कॉपर पेरोक्सीडेज और अन्य आयरन 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 को तांबे द्वारा नियंत्रित किया जाता है, या पौधों में संश्लेषित तांबे पर निर्भर प्रोटीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है (स्टाइल्स, 1949; शकोलनिक, 1950; पीव, 1954; डोब्रोलीबुस्की, 1956; ड्रोबकोव, 1958; पीवे , 1960)।

कॉपर की कमी से पौधों में रोग होते हैं, जो मुख्य रूप से टिश्यू कोलाइड्स की हाइड्रोफिलिसिटी में कमी से जुड़े होते हैं। उनमें से, एक्सेंथेमा, या फलों के पेड़ों के सूखे शीर्ष, पत्ती क्लोरोसिस, शूट युक्तियों की मृत्यु, फूल और फलों के सेट का बिगड़ना जैसे रोग अक्सर पाए जाते हैं। तांबे के उर्वरकों का महत्व स्पष्ट है: बायोजेनिक तत्व तांबे की कमी वाली मिट्टी पर उनका उपयोग पौधों में ठंढ और सूखे के प्रतिरोध में वृद्धि के साथ-साथ जीवाणु रोगों के प्रतिरोध में योगदान देता है (स्टाइल्स, 1949; शकोलनिक, 1950; पीव, 1954; डोब्रोलीबुस्की, 1956; शकोलनिक और मकारोवा 1957; ड्रोबकोव 1958; पीवे 1960)।

मिट्टी में सीसा और कैडमियम।सीसा और कैडमियम अत्यधिक खतरनाक प्रदूषक हैं [रूसी सैनिटरी-हाइजीनिक GOST 17.4.102-83, 1983]। सेंट्रल चेर्नोज़म बायोस्फीयर रिजर्व की मिट्टी में। वी.वी. अलेखिन, सीसा की औसत सामग्री 9 मिलीग्राम / किग्रा, कैडमियम - 0.1 मिलीग्राम / किग्रा (झिदेवा, 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 दलदली पारिस्थितिक तंत्र का उत्तराधिकार, चट्टानों का अपक्षय, ज्वालामुखी विस्फोट, समुद्री फुहार - ये सभी प्राकृतिक घटनाएं सीसा और कैडमियम के प्राकृतिक स्रोतों के रूप में काम करती हैं। वायुमंडल में लेड और कैडमियम के तकनीकी उत्सर्जन में रासायनिक रिफाइनरियों और धातुकर्म उद्यमों, वाहनों और थर्मल पावर प्लांटों से गैस और धूल के उत्सर्जन, जलमंडल में खराब उपचारित अपशिष्ट जल के निर्वहन, संगठित और अनधिकृत लैंडफिल शामिल हैं। यदि हम सीसा और कैडमियम की तुलना करते हैं, तो पहले वाले में कम विषाक्तता होती है, क्योंकि विभिन्न पर्यावरणीय वस्तुओं में सीसा कम मोबाइल होता है। हालांकि, मानव शरीर पर लंबे समय तक लेड के संपर्क में विभिन्न नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों के साथ पुराना नशा होता है: केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र की बिगड़ा गतिविधि, रोग जठरांत्र पथ, अस्थि मज्जा क्षति, रक्त संरचना में परिवर्तन (लिंडिमान, 2009)।

मिट्टी में सीसे के संचय की प्रक्रिया का लंबे समय से अध्ययन किया गया है (ज़खारोव, 1906, 1929; ज़िकिना, 1978)। मिट्टी वायुमंडलीय सीसे का एक सिंक है, एक नियम के रूप में, धातु ऑक्साइड के रूप में मिट्टी में बसती है, यहां यह मिट्टी के घोल में गुजरती है, और फिर धीरे-धीरे हाइड्रॉक्साइड, कार्बोनेट या धनायनित रूप में बदल जाती है। सीसे के साथ मजबूत बंधन मिट्टी में हो सकते हैं, जो जमीन और पीने के पानी और पौधों के उत्पादों के संदूषण 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 बढ़ जाती है, और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों के विनाश का खतरा अधिक हो जाता है, जिससे की रिहाई हो जाएगी मिट्टी के घोल में सीसा। ऐसी मिट्टी को इसकी अनुपयुक्तता के कारण कृषि संचलन से वापस लेना होगा। सीसे को बरकरार रखने वाली एक हेक्टेयर मिट्टी की एक मीटर परत की क्षमता 500-600 टन तक पहुंच सकती है। प्रकृति में, सीसा के साथ ऐसा मृदा संदूषण नहीं होता है (ओरलोव, 1992; मोसिना 2012)।

रेतीली, कम ह्यूमस वाली मिट्टी, इसके विपरीत, सीसा प्रदूषण के लिए अत्यंत प्रतिरोधी होती है। कमजोर स्थिर सीसा आसानी से पौधों में प्रवेश कर जाता है या फ़िल्टर पानी के साथ प्रोफाइल 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 सीसा 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 सीसा सूचीबद्ध धातुओं में सबसे जहरीला है। जिन क्षेत्रों में बैटरी कारखाने और सीसा-जिंक संयंत्र स्थित हैं, वहां की मिट्टी में औसत सामग्री की तुलना में 20-30 गुना अधिक मात्रा में सीसा होता है। तदनुसार, "स्थानीय" वनस्पति में एक प्रभावशाली "लीड बैगेज" (झिदेवा, 2000) भी होगा।

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

कैडमियम के शरीर में प्रवेश करने से उसका नशा हो जाता है, जबकि कैडमियम यौगिकों की प्रकृति महत्वहीन होती है। शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि कैडमियम, एक जीवित जीव में प्रवेश करता है, 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 के सुरक्षात्मक प्रभाव को जाना जाता है।

ए.वी. के अनुसार। प्रसाचेंको (2011), कुर्स्क शहर की ग्रे वन मिट्टी में सीसे की मात्रा 23 मिलीग्राम/किग्रा से 94 मिलीग्राम/किलोग्राम और कैडमियम - 0.12 से 0.98 मिलीग्राम/किग्रा तक है। अक्सर ऐसे क्षेत्र होते हैं जिनमें सीसे की मात्रा अधिकतम स्वीकार्य मूल्य से अधिक होती है। लेड प्रदूषण का मुख्य स्रोत कुर्स्क शहर में संचालित अक्कुमुलेटर प्लांट है। वीए के अनुसार। झिदेवा (2000), संचयकर्ता संयंत्र के अस्तित्व के 62 वर्षों में, वातावरण में सीसे का उत्सर्जन 4500 टन से अधिक, कैडमियम - 300 टन से अधिक था।

पौधों में सीसा और कैडमियम।अधिकांश पौधों और पशु खाद्य पदार्थों और चारे में सीसे की उपस्थिति वैश्विक सीसे के 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 (माइक्रोबायोकोनोसिस) पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है, इसके मुख्य प्रतिनिधियों की संख्या को कम करती है, जिससे मिट्टी की उर्वरता में कमी आती है (रेवेल, 1994)। के लिए मिट्टी में सीसा विषाक्तता दहलीज घास के पौधेवुडी पौधों के लिए 0.3 ग्राम / किग्रा से अधिक की सांद्रता है - 1.5 ग्राम / किग्रा। जब मिट्टी में सीसे 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।

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

पौधे, मिट्टी, पानी और वायुमंडलीय वर्षा के संसाधनों पर आकर्षित होते हैं, साथ में महत्वपूर्ण रासायनिक तत्व सीसे को अवशोषित करते हैं। हवा में सीसे की उच्च सामग्री गर्मियों में पत्ती गिरने के कारणों में से एक है। वुडी प्लांट एक तरह के लेड फिल्टर होते हैं। अपने अंगों में वायुमंडलीय सीसा जमा करके, वे सक्रिय सीसे की इतनी मात्रा को बेअसर कर देते हैं जितना कि 130 लीटर गैसोलीन के दहन के दौरान निकलता है। हेज़ेल और स्प्रूस सक्रिय सीसा संचायक हैं, जबकि मेपल का संचयी प्रभाव, इसके विपरीत, बहुत कम है। राजमार्गों के किनारे स्थित पेड़ों की पत्तियों में 30-60% अधिक धातुएँ होती हैं। शंकुधारी पौधे (स्प्रूस और पाइन) अच्छे लीड फिल्टर के रूप में काम करते हैं, वे धातु को जमा करने में सक्षम होते हैं और पर्यावरण के साथ इसका आदान-प्रदान नहीं करते हैं (सेनोव्सकाया, 2006)।

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

हालांकि, जीवित जीवों को अभी भी थोड़ी मात्रा में सीसे की आवश्यकता होती है। भूमि वनस्पति द्वारा हर साल 70-80 हजार टन सीसा 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।

लेड का टेक्नोजेनिक फैलाव अत्यंत तीव्र गति से हो रहा है, नदी के पानी में प्रति वर्ष 17,000 - 18,000 टन सीसा होता है, जो कि गलाने वाली 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; कज़िनिना, 2010; प्रसाद, 1995; हिस एट अल।, 2003)। मानव आर्थिक गतिविधि से मिट्टी के आवरण में इसकी सामग्री में वृद्धि होती है। यह घटना पौधों में जहरीले आयनों की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ भी है, जो उनकी कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं (टिटोव एट अल।, 2007) को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। 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; सनिता "डी टोप्पी, गैब्रिएली, 1999; वासिलेव , 2002)। उपरोक्त कार्य रिपोर्ट करते हैं कि धातु द्वारा व्यक्तिगत शारीरिक संकेतकों के अवरोध 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 अपने जैविक युग पर कैडमियम की कार्रवाई के लिए पौधों की प्रतिक्रिया की निर्भरता पर ध्यान देते हैं, लेकिन वस्तुनिष्ठ प्रायोगिक डेटा, इस घटना की पुष्टि करने वाले बहुत कम हैं (कज़निना एट अल।, 2010)।

पौधे जीव के महत्वपूर्ण कार्यों पर कैडमियम का नकारात्मक प्रभाव भी नोट किया गया है जीवकोषीय स्तर(लिंडिमान, 2009)। अनुसंधान वैज्ञानिक बताते हैं कि कैडमियम पौधों की कोशिकाओं में कई संरचनात्मक परिवर्तन करता है। उदाहरण के लिए, उत्प्रेरक कार्यों को करने वाले एंजाइमों के साथ बातचीत करके, एक भारी धातु प्रकाश संश्लेषक कार्य को रोकता है।

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

"भारी धातुओं" की वर्तमान अवधारणा सख्त नहीं है, क्योंकि गैर-धातु तत्व, उदाहरण के लिए, As, Se, और कभी-कभी F, Be और अन्य तत्व जिनका परमाणु द्रव्यमान 50 a.m.u. से कम है, को अक्सर HM कहा जाता है।

एचएम में कई ट्रेस तत्व हैं जो जीवित जीवों के लिए जैविक रूप से महत्वपूर्ण हैं। वे सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के बायोकैटलिस्ट्स और बायोरेग्युलेटर्स के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालांकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम की अत्यधिक सामग्री का जीवों पर निराशाजनक और यहां तक ​​कि विषाक्त प्रभाव पड़ता है।

मिट्टी में प्रवेश करने वाले एचएम के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, क्षरण प्रक्रिया, ज्वालामुखीय गतिविधि) और टेक्नोजेनिक (खनिजों का निष्कर्षण और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, वाहनों, कृषि, आदि का प्रभाव) कृषि भूमि में विभाजित किया गया है। वातावरण के माध्यम से प्रदूषण के लिए, एचएम के साथ भी विशेष रूप से प्रदूषित होते हैं, जब कीटनाशकों, खनिज और जैविक उर्वरकों, चूने और अपशिष्ट जल का उपयोग करते हैं। पिछली बार विशेष ध्यानवैज्ञानिक शहरी मिट्टी को समर्पित करते 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 एचएम के पर्यावरण में प्रवेश के स्रोतों को दिखाते 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 पहुँचते हैं। ये ऑक्साइड और विभिन्न धातु लवण हैं, दोनों घुलनशील और पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील (सल्फ़ाइड, सल्फेट्स, आर्सेनाइट्स, आदि)। अयस्क प्रसंस्करण उद्यमों और अलौह धातु विज्ञान उद्यमों से उत्सर्जन की संरचना में - एचएम पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत - धातुओं का थोक (70-90%) ऑक्साइड के रूप में है।

मिट्टी की सतह पर हो रही है, एचएम या तो संचित या विलुप्त हो सकते हैं, जो कि 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 तय होते हैं। एचएम मिट्टी के कणों की सतह पर सोखे जाते हैं, मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों से बंधे होते हैं, विशेष रूप से मौलिक कार्बनिक यौगिकों के रूप में, लोहे के 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 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 पदार्थों की उच्च सामग्री मिट्टी द्वारा एचएम के बंधन को जन्म देती है। पीएच मान में वृद्धि से कटियन बनाने वाली धातुओं (तांबा, जस्ता, निकल, पारा, सीसा, आदि) के सोखने में वृद्धि होती है और आयन बनाने वाली धातुओं (मोलिब्डेनम, क्रोमियम, वैनेडियम, आदि) की गतिशीलता बढ़ जाती है। ऑक्सीकरण की स्थिति को मजबूत करने से धातुओं की प्रवासन क्षमता बढ़ जाती है। नतीजतन, अधिकांश एचएम को बांधने की क्षमता के अनुसार, मिट्टी निम्नलिखित श्रृंखला बनाती है: ग्रे मिट्टी> चेरनोज़ेम> सॉडी-पोडज़ोलिक मिट्टी।

मिट्टी में प्रदूषणकारी घटकों का निवास समय जीवमंडल के अन्य भागों की तुलना में बहुत लंबा है, और मिट्टी का प्रदूषण, विशेष रूप से एचएम, व्यावहारिक रूप से शाश्वत है। मिट्टी में जमा धातु धीरे-धीरे लीचिंग, पौधों द्वारा खपत, क्षरण और अपस्फीति (काबाटा-पेंडियास, पेंडियास, 1989) द्वारा हटा दी जाती है। एचएम के आधे-हटाने (या प्रारंभिक एकाग्रता के आधे हिस्से को हटाने) की अवधि विभिन्न तत्वों के लिए बहुत भिन्न होती है, लेकिन यह काफी लंबी अवधि है: Zn के लिए - 70 से 510 वर्षों तक; सीडी के लिए - 13 से 110 वर्ष तक; Cu के लिए - 310 से 1500 वर्ष तक; और Pb के लिए - 2 - 740 से 5900 वर्ष (सदोवस्काया, 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 में खाद्य श्रृंखलाओं से गुजरते हुए, उनमें गंभीर बीमारियां पैदा करते हैं - जनसंख्या की घटनाओं में वृद्धि और जीवन प्रत्याशा में कमी, साथ ही साथ कमी कृषि पौधों और पशुधन उत्पादों की फसलों की मात्रा और गुणवत्ता में।

दूसरा, बड़ी मात्रा में मिट्टी में जमा होकर, एचएम इसके कई गुणों को बदल सकता है। सबसे पहले, परिवर्तन प्रभावित करते हैं जैविक गुणमिट्टी: सूक्ष्मजीवों की कुल संख्या घट 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 भी परिवर्तन की ओर जाता है मिट्टी की अधिक रूढ़िवादी विशेषताएं, जैसे ह्यूमस राज्य, संरचना, माध्यम का पीएच, आदि। इसका परिणाम आंशिक है, और कुछ मामलों में, मिट्टी की उर्वरता का पूर्ण नुकसान होता है।

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

मिट्टी, प्राकृतिक पर्यावरण के अन्य घटकों के विपरीत, न केवल भू-रासायनिक रूप से प्रदूषण घटकों को जमा करती है, बल्कि प्राकृतिक बफर के रूप में भी कार्य करती है जो रासायनिक तत्वों और यौगिकों को वायुमंडल, जलमंडल और जीवित पदार्थ में स्थानांतरित करने 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 होता है, 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-उगने वाले 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 जहरीली क्रिया का तंत्र तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 3.16।

तालिका 3.15

उनमें एचएम सामग्री की अधिकता और कमी वाले पौधों में शारीरिक गड़बड़ी (कोवालेवस्की और एंड्रियानोवा के अनुसार, 1970; कबाटा-पेंडियास,

पेंडियास, 1989)

तालिका 3.16

एचएम विषाक्तता की कार्रवाई 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 प्रोटीन के सल्फहाइड्रील समूहों (एंजाइम सहित) से आसानी से बंध जाते हैं, उनके संश्लेषण को रोकते 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 जहरीले यौगिकों में कमी से लेकर आयन परिवहन प्रणालियों की सक्रियता तक जो कुशलतापूर्वक और विशेष रूप से कोशिका से बाहरी वातावरण में विषाक्त आयनों को हटाते हैं।

जीवित जीवों पर एचएम के प्रभाव का सबसे महत्वपूर्ण परिणाम, जो जीवित पदार्थ के संगठन के जैव-भूवैज्ञानिक और जैवमंडल स्तर पर प्रकट होता है, कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की प्रक्रियाओं को अवरुद्ध करना है। इससे इसके खनिजकरण की दर में कमी और पारिस्थितिक तंत्र में संचय होता है। इसी समय, 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 में कमी, उनके बायोमास और महत्वपूर्ण गतिविधि की तीव्रता के कारण कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की दर में कमी को एचएम प्रदूषण के लिए पारिस्थितिक तंत्र की निष्क्रिय प्रतिक्रिया माना जाता है। मानवजनित भार के लिए जीवों का सक्रिय विरोध शरीर और कंकाल में धातुओं के जीवन भर के संचय के दौरान ही प्रकट होता है। इस प्रक्रिया के लिए सबसे प्रतिरोधी प्रजातियां जिम्मेदार हैं।

एचएम की उच्च सांद्रता के लिए 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, उनकी कमी हो सकती है या उनमें अधिकता हो सकती है, अधिक विषाक्त हो सकता है, जिससे बीमारी और मृत्यु भी हो सकती है (तालिका 3.17)।

तालिका 3.17

मानव शरीर पर एचएम का प्रभाव (कोवाल्स्की, 1974; संक्षिप्त चिकित्सा विश्वकोश, 1989; टॉर्शिन एट अल।, 1990; शरीर पर प्रभाव .., 1997; विष विज्ञान की पुस्तिका .., 1999)

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

तालिका 3.18

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

मिट्टी में एचएम की सामग्री की राशनिंग का मुद्दा बहुत जटिल है। उनके निर्णय का आधार मिट्टी की बहुक्रियाशीलता की मान्यता होनी चाहिए। राशनिंग की प्रक्रिया में, मिट्टी को विभिन्न स्थितियों से माना जा सकता है: एक प्राकृतिक निकाय के रूप में; पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के आवास 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। मिट्टी में एचएम की सामग्री का राशनिंग मिट्टी-पारिस्थितिक सिद्धांतों के आधार पर किया जाना चाहिए, जो सभी मिट्टी के लिए समान मूल्यों को 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, मिट्टी की ऊपरी दूषित परत को हटाने आदि द्वारा किया जा सकता है। दूसरा तरीका एचएम को मिट्टी में फिक्स करने, उन्हें पानी में अघुलनशील रूपों में परिवर्तित करने पर आधारित है और जीवित जीवों के लिए दुर्गम। इसके लिए, कार्बनिक पदार्थ, फास्फोरस खनिज उर्वरक, आयन एक्सचेंज रेजिन, प्राकृतिक जिओलाइट्स, भूरे रंग के कोयले को मिट्टी में डालने, मिट्टी को सीमित करने आदि 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 और वहां से जीवित जीवों में प्रवेश करना शुरू कर देगा।

इस प्रकार, 40 से अधिक रासायनिक तत्वों को भारी धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिनमें परमाणुओं का द्रव्यमान 50 एमू से अधिक है। खाना। ये Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co, आदि हैं। HMs के बीच कई ट्रेस तत्व हैं जो जैव-उत्प्रेरक और सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के बायोरेगुलेटर के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालांकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम की अत्यधिक सामग्री का जीवों पर निराशाजनक और यहां तक ​​कि विषाक्त प्रभाव पड़ता है।

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

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

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 मात्रा, रासायनिक यौगिक का रूप, प्रदूषण के क्षण से अवधि आदि शामिल हैं। प्रदूषण के लिए 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 लिए 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 शरीर के रूप में माना जा सकता है, पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के आवास 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 बायोगेकेनोसिस 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 अनुप्रयुक्त कार्यों में, लेखक इस अवधारणा के अर्थ की विभिन्न 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 उपधातु (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक)।

आज तक, पर्यावरण प्रदूषण और पर्यावरण निगरानी की समस्याओं के लिए समर्पित कार्यों में हैवी मेटल्सआवर्त प्रणाली D.I की 40 से अधिक धातुएँ शामिल हैं। मेंडेलीव 50 से अधिक परमाणु इकाइयों के परमाणु द्रव्यमान के साथ: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Biइसी समय, भारी धातुओं के वर्गीकरण में निम्न स्थितियाँ महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं: अपेक्षाकृत कम सांद्रता में जीवित जीवों के लिए उनकी उच्च विषाक्तता, साथ ही जैव-संचयन और जैव-आवर्धन की उनकी क्षमता। लगभग सभी धातुएं जो इस परिभाषा के अंतर्गत आती हैं (सीसा, पारा, कैडमियम और बिस्मथ के अपवाद के साथ, जिनकी जैविक भूमिका वर्तमान में स्पष्ट नहीं है) जैविक प्रक्रियाओं में सक्रिय रूप से शामिल हैं और कई एंजाइमों का हिस्सा हैं। N. Reimers के वर्गीकरण के अनुसार, 8 g/cm3 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। हालांकि, राज्य की टिप्पणियों और पर्यावरण प्रदूषण के संगठन से संबंधित व्यावहारिक गतिविधियों में शामिल शोधकर्ताओं के अनुसार, इन तत्वों के यौगिक प्रदूषकों के बराबर नहीं हैं। इसलिए, कई कार्यों में काम की दिशा और बारीकियों के कारण, प्राथमिकता के मानदंडों के अनुसार, भारी धातुओं के समूह के दायरे का संकुचन होता है। तो, यू.ए. के पहले से ही क्लासिक कार्यों में। बायोस्फीयर रिजर्व में पृष्ठभूमि स्टेशनों पर प्राकृतिक मीडिया में निर्धारित किए जाने वाले रसायनों की सूची में इज़राइल, अनुभाग में 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 काम करता है और प्रदूषक उत्सर्जन पर जानकारी एकत्र करता है और उसका विश्लेषण करता है। यूरोपीय देश, केवल Zn, As, Se और Sbको सौंपे गए थे हैवी मेटल्स. N. Reimers की परिभाषा के अनुसार, महान और दुर्लभ धातुएँ क्रमशः भारी धातुओं से अलग रहती हैं केवल Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. लागू कार्य में, भारी धातुओं को सबसे अधिक बार जोड़ा जाता है पीटी, एजी, डब्ल्यू, फे, एयू, एमएन.

धातु आयन प्राकृतिक जल निकायों के अनिवार्य घटक हैं। पर्यावरण की स्थिति (पीएच, रेडॉक्स क्षमता, लिगैंड्स की उपस्थिति) के आधार पर, वे ऑक्सीकरण की विभिन्न डिग्री में मौजूद होते हैं और विभिन्न प्रकार के अकार्बनिक और ऑर्गोनोमेटेलिक यौगिकों का हिस्सा होते हैं, जो वास्तव में भंग हो सकते हैं, कोलाइडल-छितरी हुई या इसका हिस्सा हो सकते हैं। खनिज और जैविक निलंबन।

धातुओं के सही मायने में घुले हुए रूप, बदले में, बहुत विविध हैं, जो हाइड्रोलिसिस, हाइड्रोलाइटिक पोलीमराइज़ेशन (पॉलीन्यूक्लियर हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स के गठन) और विभिन्न लिगेंड के साथ जटिल होने की प्रक्रियाओं से जुड़ा है। 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 संकुल बनाती हैं; ये परिसर प्राकृतिक जल में तत्व प्रवास के सबसे महत्वपूर्ण रूपों में से एक हैं। अधिकांश कार्बनिक परिसरों कीलेट चक्र द्वारा बनते हैं और स्थिर होते हैं। लोहे, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, यूरेनियम, वैनेडियम, तांबा, मोलिब्डेनम और अन्य भारी धातुओं के लवण के साथ मिट्टी के एसिड द्वारा गठित परिसर तटस्थ, थोड़ा अम्लीय और थोड़ा क्षारीय मीडिया में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से घुलनशील होते हैं। इसलिए, ऑर्गोनोमेटिक कॉम्प्लेक्स प्राकृतिक जल में बहुत अधिक दूरी पर पलायन करने में सक्षम हैं। यह विशेष रूप से कम-खनिजीकृत और, सबसे पहले, सतही जल के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें अन्य परिसरों का निर्माण असंभव है।

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

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

1. नीचे के तलछट से समाधान में इसके 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 बहुत बदल सकती है।

तो, केलेट फॉर्म क्यू, सीडी, एचजीमुक्त आयनों की तुलना में कम विषाक्त। प्राकृतिक जल में धातु की सांद्रता को नियंत्रित करने वाले कारकों, उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया, जैवउपलब्धता और विषाक्तता 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 गैल्वेनाइजिंग दुकानों, खनन, लौह और अलौह धातु विज्ञान, और मशीन निर्माण संयंत्रों से अपशिष्ट जल हैं। भारी धातुएं 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 अन्य प्रकार के प्रदूषण से जुड़ी होती है, जैसे अम्लीकरण। अम्ल वर्षा की वर्षा पीएच मान में कमी और खनिज और कार्बनिक पदार्थों पर मुक्त राज्य से धातुओं के संक्रमण में योगदान करती है।

सबसे पहले, ब्याज की वे धातुएँ हैं जो महत्वपूर्ण मात्रा में उपयोग के कारण वातावरण को सबसे बड़ी हद तक 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-रासायनिक गुण

एच - उच्च, वाई - मध्यम, एच - निम्न

वैनेडियम।

वैनेडियम मुख्य रूप से छितरी हुई अवस्था में है और लौह अयस्क, तेल, डामर, बिटुमेन, ऑयल शेल, कोयला आदि में पाया जाता है। प्राकृतिक जल के वैनेडियम प्रदूषण के मुख्य स्रोतों में से एक तेल और इसके उत्पाद हैं।

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

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

वैनेडियम की उच्च सांद्रता मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। वैनेडियम का MPCv 0.1 mg/dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), MPCvr 0.001 mg/dm3 है।

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

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

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

चरण संतुलन पानी, पीएच, एह और कुछ हद तक तापमान की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। नियमित विश्लेषण में भारित रूप 0.45 माइक्रोन से अधिक के आकार वाले कणों का उत्सर्जन करें। यह मुख्य रूप से आयरन युक्त खनिज, आयरन ऑक्साइड हाइड्रेट और आयरन यौगिक हैं जो सस्पेंशन पर सोखे जाते हैं। वास्तव में घुलित और कोलाइडल रूप को आमतौर पर एक साथ माना जाता है। घुला हुआ लोहाआयनिक रूप में यौगिकों द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है, एक हाइड्रॉक्सोकोम्पलेक्स के रूप में और प्राकृतिक जल के भंग अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के साथ परिसरों के रूप में। आयनिक रूप में, मुख्य रूप से Fe (II) माइग्रेट करता है, और जटिल पदार्थों की अनुपस्थिति में Fe (III) भंग अवस्था में महत्वपूर्ण मात्रा में नहीं हो सकता है।

आयरन मुख्य रूप से कम Eh 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 परिसरों का निर्माण करते हैं +, 4+, +, 3+, - और अन्य जो पीएच के आधार पर अलग-अलग सांद्रता में समाधान में सह-अस्तित्व रखते हैं और आम तौर पर लौह-हाइड्रॉक्सिल प्रणाली की स्थिति निर्धारित करते हैं। सतही जल में Fe(III) की उपस्थिति का मुख्य रूप इसके घुले हुए अकार्बनिक और जटिल यौगिक हैं कार्बनिक यौगिक, मुख्य रूप से हास्य पदार्थ। पीएच = 8.0 पर, मुख्य रूप Fe(OH)3 है। आयरन 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। दलदल के पानी में लोहे की एक बढ़ी हुई सामग्री देखी जाती है, जिसमें यह ह्यूमिक एसिड - ह्यूमेट्स के लवण के साथ परिसरों के रूप में पाया जाता है। कम पीएच मान वाले भूजल में लोहे की उच्चतम सांद्रता (कई दसियों और सैकड़ों मिलीग्राम प्रति 1 dm3 तक) देखी जाती है।

एक 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।

लोहे की सांद्रता चिह्नित मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन है। आमतौर पर, उच्च जैविक उत्पादकता वाले जलाशयों में, गर्मियों 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) का शरद ऋतु-वसंत मिश्रण Fe (II) से Fe (III) के ऑक्सीकरण और Fe (OH) 3 के रूप में उत्तरार्द्ध की वर्षा के साथ होता है।

यह जमा करने में सक्षम जलीय जीवों के अपघटन के परिणामस्वरूप, मिट्टी, पॉलीमेटेलिक और तांबे के अयस्कों की लीचिंग के दौरान प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। कैडमियम यौगिकों को सीसा-जस्ता संयंत्रों, अयस्क-ड्रेसिंग संयंत्रों, कई रासायनिक उद्यमों (सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन), गैल्वेनिक उत्पादन, और खदान के पानी से भी अपशिष्ट जल के साथ सतह के पानी में ले जाया जाता है। घुलित कैडमियम यौगिकों की सांद्रता में कमी, सोखने की प्रक्रिया, कैडमियम हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट की वर्षा और जलीय जीवों द्वारा उनकी खपत के कारण होती है।

प्राकृतिक जल में कैडमियम के घुलित रूप मुख्य रूप से खनिज और ऑर्गेनो-खनिज परिसर हैं। कैडमियम का मुख्य निलंबित रूप इसके अधिशोषित यौगिक हैं। कैडमियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जलीय जीवों की कोशिकाओं के भीतर प्रवास कर सकता है।

नदी के अदूषित और थोड़े प्रदूषित जल में, कैडमियम सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में निहित होता है; प्रदूषित और अपशिष्ट जल में, कैडमियम की सांद्रता दस माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच सकती है।

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

MPCv 0.001 mg/dm3 है, MPCvr 0.0005 mg/dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेत विष विज्ञान है)।

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

प्राकृतिक जल में कोबाल्ट यौगिक एक भंग और निलंबित अवस्था में हैं, जिसके बीच मात्रात्मक अनुपात पानी, तापमान और पीएच मान की रासायनिक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। भंग रूपों को मुख्य रूप से जटिल यौगिकों द्वारा दर्शाया जाता है। प्राकृतिक जल में कार्बनिक पदार्थ के साथ। द्विसंयोजी कोबाल्ट यौगिक सतही जल के सबसे विशिष्ट लक्षण हैं। ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में, त्रिसंयोजक कोबाल्ट प्रशंसनीय सांद्रता में मौजूद हो सकता है।

कोबाल्ट जैविक रूप से सक्रिय तत्वों में से एक है और 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 के विकास में योगदान करती है (ताइगा-वन गैर-चेरनोज़ेम ज़ोन)। विटामिन बी 12 के हिस्से के रूप में, कोबाल्ट का नाइट्रोजनयुक्त पदार्थों के सेवन पर बहुत सक्रिय प्रभाव पड़ता है, क्लोरोफिल और एस्कॉर्बिक एसिड की सामग्री में वृद्धि, जैवसंश्लेषण को सक्रिय करता है और पौधों में प्रोटीन नाइट्रोजन की सामग्री को बढ़ाता है। हालांकि, कोबाल्ट यौगिकों की उच्च सांद्रता जहरीली होती है।

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

मैंगनीज

फेरोमैंगनीज अयस्कों और मैंगनीज (पाइरोलुसाइट, साइलोमेलेन, ब्राउनाइट, मैंगनीज, ब्लैक गेरू) युक्त अन्य खनिजों के निक्षालन के परिणामस्वरूप मैंगनीज सतह के पानी में प्रवेश करता है। मैंगनीज की महत्वपूर्ण मात्रा जलीय जंतुओं 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 अन्य उच्च-वैलेंट ऑक्साइडों के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप होती है जो अवक्षेपित होते हैं। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया निर्धारित करने वाले मुख्य पैरामीटर भंग ऑक्सीजन, पीएच मान और तापमान की एकाग्रता हैं। घुलित मैंगनीज यौगिकों की सान्द्रता शैवालों द्वारा उनके उपयोग के कारण कम हो जाती है।

सतह के पानी में मैंगनीज यौगिकों के प्रवास का मुख्य रूप निलंबन है, जिसकी संरचना बदले में पानी से निकली चट्टानों की संरचना के साथ-साथ भारी धातुओं के कोलाइडल हाइड्रॉक्साइड और मैंगनीज यौगिकों से प्रभावित होती है। भंग और कोलाइडल रूपों में मैंगनीज के प्रवास में आवश्यक महत्व कार्बनिक पदार्थ और अकार्बनिक और कार्बनिक लिगेंड के साथ मैंगनीज के जटिल गठन की प्रक्रियाएं हैं। Mn (II) बाइकार्बोनेट और सल्फेट्स के साथ घुलनशील परिसरों का निर्माण करता है। क्लोराइड आयन के साथ मैंगनीज के संकुल दुर्लभ हैं। कार्बनिक पदार्थों के साथ Mn(II) के जटिल यौगिक आमतौर पर अन्य संक्रमण धातुओं की तुलना में कम स्थिर होते हैं। इनमें अमीन, कार्बनिक अम्ल, अमीनो अम्ल और ह्यूमिक पदार्थ वाले यौगिक शामिल हैं। एमएन (III) उच्च सांद्रता में केवल मजबूत जटिल एजेंटों की उपस्थिति में भंग अवस्था में हो सकता है; एमएन (वाईआईआई) प्राकृतिक जल में नहीं होता है।

नदी के पानी में, मैंगनीज सामग्री 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 हैं, प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसकी खपत की तीव्रता, फाइटोप्लांकटन का अपघटन, सूक्ष्मजीव और उच्च जलीय वनस्पति, साथ ही जल निकायों के तल पर इसके निक्षेपण की प्रक्रिया।

जीवन में मैंगनीज की भूमिका उच्च पौधेऔर शैवाल के जलाशय बहुत बड़े हैं। मैंगनीज पौधों द्वारा CO2 के उपयोग में योगदान देता है, जो प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता को बढ़ाता है, पौधों द्वारा नाइट्रेट की कमी और नाइट्रोजन आत्मसात करने की प्रक्रिया में भाग लेता है। मैंगनीज सक्रिय Fe (II) से Fe (III) के संक्रमण को बढ़ावा देता है, जो कोशिका को विषाक्तता से बचाता है, जीवों के विकास को गति देता है, आदि। महत्वपूर्ण पर्यावरण और शारीरिक भूमिकामैंगनीज प्राकृतिक जल में मैंगनीज के अध्ययन और वितरण की आवश्यकता है।

सैनिटरी उपयोग के लिए जल निकायों के लिए, MPCv (मैंगनीज आयन के अनुसार) 0.1 mg/dm3 के बराबर सेट किया गया है।

नीचे धातुओं की औसत सांद्रता के वितरण के नक्शे हैं: मैंगनीज, तांबा, निकल और सीसा, 1989 - 1993 के अवलोकन संबंधी आंकड़ों के अनुसार निर्मित। 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 धातुएं धूल की घटक होती हैं और होती हैं उल्लेखनीय प्रभावस्वस्थ्य पर।

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

मैंगनीज की उच्च सांद्रता न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रगतिशील क्षति, निमोनिया की ओर ले जाती है।
मैंगनीज की उच्चतम सांद्रता (0.57 - 0.66 माइक्रोग्राम / एम 3) धातु विज्ञान के बड़े केंद्रों में देखी जाती है: लिपेत्स्क और चेरेपोवेट्स में, साथ ही मगदान में। Mn (0.23 - 0.69 µg/m3) की उच्च सांद्रता वाले अधिकांश शहर कोला प्रायद्वीप पर केंद्रित हैं: Zapolyarny, Kandalaksha, Monchegorsk, Olenegorsk (मानचित्र देखें)।

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

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

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

प्राकृतिक जल में प्रवेश करने वाले तांबे का मुख्य स्रोत रासायनिक और धातुकर्म उद्योगों, खानों के पानी और शैवाल को मारने के लिए उपयोग किए जाने वाले एल्डिहाइड अभिकर्मकों से अपशिष्ट जल है। कॉपर पाइप और जल प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली अन्य संरचनाओं के क्षरण के परिणामस्वरूप कॉपर बन सकता है। भूजल में, तांबे की सामग्री इसमें मौजूद चट्टानों के साथ पानी की परस्पर क्रिया के कारण होती है (चाल्कोपाइराइट, चेल्कोसाइट, कोवेलाइट, बोर्नाइट, मैलाकाइट, अज़ुराइट, क्राइसाकोला, ब्रोटेंटाइन)।

सेनेटरी और घरेलू पानी के 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

क्रास्नौरलस्क

कोल्चुगिनो

ज़ापोलियार्नी

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

कॉपर धातुकर्म उद्योगों से उत्सर्जन के साथ 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 धातु विज्ञान उद्यमों में इस धातु के सभी मानवजनित उत्सर्जन का 98.7% हिस्सा है, जिनमें से 71% ज़ापोलियार्नी और निकेल, मोनचेगॉर्स्क और नॉरिल्स्क में स्थित नॉरिल्स्क निकेल चिंता के उद्यमों द्वारा किया जाता है, और लगभग 25% तांबे का उत्सर्जन किया जाता है। Revda, Krasnouralsk , Kolchugino और अन्य में।

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

जैसा कि मानचित्र से देखा जा सकता है, लिपेत्स्क और रुडनया प्रिस्तान के शहरों में तांबे की उच्चतम सांद्रता का उल्लेख किया गया है। कोला प्रायद्वीप के शहरों में, ज़ापोल्यार्नी, मोनचेगॉर्स्क, निकेल, ओलेनेगॉर्स्क और नोरिल्स्क में भी तांबे की सांद्रता में वृद्धि हुई थी।

औद्योगिक स्रोतों से तांबे का उत्सर्जन 34%, औसत सांद्रता - 42% कम हुआ।

मोलिब्डेनम

मोलिब्डेनम यौगिक मोलिब्डेनम युक्त बहिर्जात खनिजों से लीचिंग के परिणामस्वरूप सतह के पानी में प्रवेश करते हैं। मोलिब्डेनम प्रसंस्करण संयंत्रों और अलौह धातु विज्ञान उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में भी प्रवेश करता है। मोलिब्डेनम यौगिकों की सांद्रता में कमी विरल रूप से घुलनशील यौगिकों की वर्षा, खनिज निलंबन द्वारा सोखने की प्रक्रिया और पौधे जलीय जीवों द्वारा खपत के परिणामस्वरूप होती है।

सतही जल में मोलिब्डेनम मुख्य रूप से होता है MoO42-. यह अत्यधिक संभावना है कि यह ऑर्गेनोमिनरल कॉम्प्लेक्स के रूप में मौजूद है। कोलाइडल अवस्था में कुछ संचय की संभावना इस तथ्य से होती है कि मोलिब्डेनइट ऑक्सीकरण के उत्पाद ढीले सूक्ष्म रूप से बिखरे हुए पदार्थ हैं।

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

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

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

आर्सेनिक खनिज झरनों, आर्सेनिक खनिज के क्षेत्रों (आर्सेनिक पाइराइट, रियलगर, ऑर्पीमेंट) के साथ-साथ पॉलीमेटैलिक, कॉपर-कोबाल्ट और टंगस्टन प्रकार की चट्टानों के ऑक्सीकरण क्षेत्रों से प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। आर्सेनिक की एक निश्चित मात्रा मिट्टी से, साथ ही 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 प्लैंकटन के गहन विकास की अवधि के दौरान सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

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

प्राकृतिक जल में, आर्सेनिक यौगिक एक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिसके बीच का अनुपात पानी और पीएच मान की रासायनिक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। भंग रूप में, आर्सेनिक त्रि- और पंचसंयोजी रूपों में होता है, मुख्य रूप से आयनों के रूप में।

अप्रदूषित नदी के पानी 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 इसमें औसतन 3 µg/dm3 होता है, भूमिगत जल में यह n.105 µg/dm3 की सांद्रता में होता 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 MPCv 0.05 mg/dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है) और MPCv 0.05 mg/dm3 है।

प्राकृतिक जल में निकल की उपस्थिति चट्टानों की संरचना के कारण होती है जिसके माध्यम से पानी गुजरता है: यह सल्फाइड कॉपर-निकल अयस्कों और लौह-निकल अयस्कों के जमाव के स्थानों में पाया जाता है। यह मिट्टी से और 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 निकेल की बढ़ी हुई मात्रा पाई गई। निकल चढ़ाना दुकानों, सिंथेटिक रबर संयंत्रों और निकल संवर्धन संयंत्रों से निकलने वाले अपशिष्ट जल के साथ निकेल यौगिक भी जल निकायों में प्रवेश करते हैं। विशाल निकल उत्सर्जन जीवाश्म ईंधन के जलने के साथ होता है।

जलीय जीवों और सोखना प्रक्रियाओं द्वारा इसकी खपत के कारण साइनाइड, सल्फाइड, कार्बोनेट या हाइड्रॉक्साइड (बढ़ते पीएच मान के साथ) जैसे यौगिकों की वर्षा के परिणामस्वरूप इसकी एकाग्रता कम हो सकती है।

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

निकेल यौगिक उत्प्रेरक होने के कारण हेमेटोपोएटिक प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसकी बढ़ी हुई सामग्री का विशिष्ट प्रभाव पड़ता है हृदय प्रणाली. निकेल कार्सिनोजेनिक 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 के पानी में, निकल एकाग्रता आमतौर पर 0.8 से 10 μg/dm3 तक होती है; प्रदूषित में यह 1 dm3 प्रति कई दसियों माइक्रोग्राम है। समुद्री जल में निकल की औसत सांद्रता 2 µg/dm3 है, भूजल में - n.103 µg/dm3 है। निकल युक्त चट्टानों को धोने वाले भूमिगत जल में निकल की सांद्रता कभी-कभी 20 mg/dm3 तक बढ़ जाती है।

निकेल गैर-लौह धातु विज्ञान उद्यमों से वातावरण में प्रवेश करता है, जो सभी निकल उत्सर्जन का 97% हिस्सा है, जिनमें से 89% ज़ापोलियार्नी और निकेल, मोनचेगॉर्स्क और नॉरिल्स्क में स्थित नॉरिल्स्क निकल चिंता के उद्यमों से आते हैं।

पर्यावरण में निकेल की बढ़ी हुई सामग्री से स्थानिक रोगों, ब्रोन्कियल कैंसर का आभास होता है। निकेल यौगिक कार्सिनोजेन्स के पहले 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 निकेल उत्सर्जन में 28% की कमी आई, औसत सांद्रता - 35% तक।

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

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

टिन का विषैला प्रभाव छोटा होता है।

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

पारा जमा करने वाले जलीय जीवों के अपघटन की प्रक्रिया में पारा जमा (सिनाबार, मेटासिनाबराइट, लिविंगस्टोन) के क्षेत्र में चट्टानों के लीचिंग के परिणामस्वरूप पारा यौगिक सतह के पानी में प्रवेश कर सकते हैं। डाई, कीटनाशक, फार्मास्यूटिकल्स और कुछ विस्फोटक बनाने वाले उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ महत्वपूर्ण मात्रा जल निकायों में प्रवेश करती है। कोयले से चलने वाले थर्मल पावर प्लांट वातावरण में महत्वपूर्ण मात्रा में पारा यौगिकों का उत्सर्जन करते हैं, जो गीले और सूखे गिरने के परिणामस्वरूप जल निकायों में प्रवेश करते हैं।

भंग पारा यौगिकों की एकाग्रता 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 साथ निलंबित ठोस पदार्थों द्वारा सोखने की प्रक्रिया और तल तलछट।

सतही जल में पारा यौगिक घुलित और निलंबित अवस्था में होते हैं। उनके बीच का अनुपात पानी और पीएच मान की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। निलंबित पारा शोषित पारा यौगिक है। घुले हुए रूप अविभाजित 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, बिगड़ा हुआ मोटर कार्य और जठरांत्र संबंधी मार्ग के स्राव, रक्त में परिवर्तन आदि का कारण बनते हैं। जीवाणु मेथिलिकरण प्रक्रियाओं का उद्देश्य मिथाइलमेरकरी यौगिकों का निर्माण होता है, जो खनिज लवण पारे से कई गुना अधिक विषैले होते हैं। मिथाइलमेरकरी यौगिक मछली में जमा हो जाते हैं और मानव शरीर में प्रवेश कर सकते हैं।

पारा का MPCv 0.0005 mg/dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेत सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), MPCv 0.0001 mg/dm3 है।

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

सीसा प्राकृतिक जल में घुलित और निलंबित (सोर्बेड) अवस्था में पाया जाता है। भंग रूप में, यह खनिज और कार्बनिक खनिज परिसरों 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 सघनता दसवीं से लेकर माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 की इकाइयों तक होती है। यहां तक ​​\u200b\u200bकि पॉलीमेटैलिक अयस्कों के क्षेत्रों से सटे जलाशयों के पानी में भी, इसकी सांद्रता शायद ही कभी दस मिलीग्राम प्रति 1 डीएम 3 तक पहुंचती है। केवल क्लोराइड में थर्मल पानीसीसे की सांद्रता कभी-कभी कई मिलीग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच जाती है।

सीसे की हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है। सीसा का MPCv 0.03 mg/dm3 है, MPCv 0.1 mg/dm3 है।

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

स्वास्थ्य पर सीसा 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। लेड गुर्दे, यकृत, तंत्रिका तंत्र और रक्त बनाने वाले अंगों को प्रभावित करता है। बुजुर्ग और बच्चे विशेष रूप से सीसा की कम खुराक के प्रति भी संवेदनशील होते हैं।

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

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 वाहन उत्सर्जन में कमी के साथ नहीं है। औसत सीसे की सांद्रता में केवल 41% की कमी आई। पिछले वर्षों में वाहन उत्सर्जन को कम करके आंका जा सकता है; वर्तमान में, कारों की संख्या और उनके आंदोलन की तीव्रता में वृद्धि हुई है।

टेट्राइथाइल लेड

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

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

सतह के पानी में चांदी के प्रवेश के स्रोत भूजल और खानों, प्रसंस्करण संयंत्रों और फोटोग्राफिक उद्यमों से अपशिष्ट जल हैं। चांदी की बढ़ी हुई सामग्री जीवाणुनाशक और अल्जीसाइडल तैयारी के उपयोग से जुड़ी है।

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

अप्रदूषित सतही जल में, चांदी सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाई जाती है। भूजल में, चांदी की सांद्रता कुछ से दसियों माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3, समुद्र के पानी में औसतन 0.3 μg / dm3 से भिन्न होती है।

सिल्वर आयन जीवाणुओं को नष्ट करने में सक्षम हैं और कम सांद्रता में भी पानी को जीवाणुरहित कर सकते 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।

एंटीमनी खनिजों (स्टिबनाइट, सेनारमोंटाइट, वैलेंटिनाइट, सर्विंगाइट, स्टिबियोकेनाइट) के निक्षालन के माध्यम से और रबर, कांच, रंगाई और माचिस के उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ एंटीमनी सतह के पानी में प्रवेश करती है।

प्राकृतिक जल में, सुरमा यौगिक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं। रेडॉक्स स्थितियों के तहत सतह के पानी की विशेषता, त्रिसंयोजक और पेंटावैलेंट एंटीमनी 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। एंटीमनी का MPCv 0.05 mg/dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), MPCv 0.01 mg/dm3 है।

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

सतह के पानी में, क्रोमियम यौगिक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिसके बीच का अनुपात पानी की संरचना, तापमान और घोल के पीएच पर निर्भर करता है। निलंबित क्रोमियम यौगिक मुख्य रूप से क्रोमियम यौगिक हैं। सोरबेंट्स मिट्टी, आयरन हाइड्रॉक्साइड, कैल्शियम कार्बोनेट, पौधों और जानवरों के अवशेष अत्यधिक बिखरे हुए हो सकते हैं। भंग रूप में, क्रोमियम क्रोमेट्स और बाइक्रोमेट्स के रूप में हो सकता है। एरोबिक स्थितियों के तहत, Cr (VI) Cr (III) में परिवर्तित हो जाता है, जिसके लवण तटस्थ और क्षारीय मीडिया में हाइड्रॉक्साइड की रिहाई के साथ हाइड्रोलाइज्ड होते हैं।

अप्रकाशित और थोड़ा प्रदूषित नदी के पानी में, क्रोमियम सामग्री 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 कार्सिनोजेनिक गुण होते हैं। Cr(VI) यौगिक अधिक खतरनाक होते हैं।

यह चट्टानों और खनिजों (स्फालेराइट, जिंकाइट, गोस्लाराइट, स्मिथसोनाइट, कैलामाइन) के विनाश और विघटन की प्राकृतिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है, साथ ही अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों और इलेक्ट्रोप्लेटिंग दुकानों से अपशिष्ट जल के साथ, चर्मपत्र कागज, खनिज पेंट का उत्पादन , 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, जस्ता की सांद्रता आमतौर पर समुद्री जल में 3 से 120 µg/dm3 तक होती है - 1.5 से 10 µg/dm3 तक। अयस्क 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 के विकास और सामान्य विकास को प्रभावित करता है। साथ ही, कई जस्ता यौगिक जहरीले होते हैं, मुख्य रूप से इसके सल्फेट और क्लोराइड।

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

भारी धातुएं पहले से ही खतरे के मामले में दूसरे स्थान पर हैं, कीटनाशकों के पीछे और कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर जैसे प्रसिद्ध प्रदूषकों से काफी आगे हैं, लेकिन पूर्वानुमान में उन्हें सबसे खतरनाक, परमाणु ऊर्जा संयंत्र अपशिष्ट और ठोस कचरे से अधिक खतरनाक होना चाहिए। . भारी धातुओं के साथ प्रदूषण औद्योगिक उत्पादन में उनके व्यापक उपयोग के साथ जुड़ा हुआ है, खराब शुद्धिकरण प्रणालियों के साथ मिलकर, जिसके परिणामस्वरूप भारी धातुएं पर्यावरण में प्रवेश करती हैं, जिसमें मिट्टी, प्रदूषण और विषाक्तता शामिल है।

भारी धातुएं प्राथमिक प्रदूषकों में से हैं, जिनकी निगरानी सभी वातावरणों में अनिवार्य है। विभिन्न वैज्ञानिक और अनुप्रयुक्त कार्यों में, लेखक "भारी धातुओं" की अवधारणा के अर्थ की विभिन्न 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 उपधातु (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक)।

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

जनसंख्या को मानव शरीर के लिए भारी धातु जोखिम के खतरे की डिग्री को समझाने के लिए अत्यंत असंतोषजनक शैक्षिक कार्य के कारण, रूस में सीसा के साथ व्यावसायिक संपर्क वाले प्रतियोगियों की संख्या कम नहीं हो रही है, लेकिन धीरे-धीरे बढ़ रही है। रूस में 14 उद्योगों में पुराने सीसे के नशे के मामले दर्ज किए गए हैं। प्रमुख उद्योग विद्युत उद्योग (बैटरी उत्पादन), उपकरण बनाना, छपाई और अलौह धातु विज्ञान हैं, जिसमें कार्य क्षेत्र की हवा में सीसे की अधिकतम अनुमेय सांद्रता (MAC) की 20 या उससे अधिक की अधिकता के कारण नशा होता है। कई बार।

सीसा का एक महत्वपूर्ण स्रोत मोटर वाहन निकास है, क्योंकि आधा रूस अभी भी सीसा वाले गैसोलीन का उपयोग करता है। हालाँकि धातुकर्म पौधे, विशेष रूप से कॉपर स्मेल्टर, पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत बने हुए हैं। और यहां नेता हैं। प्रदेश में सेवरडलोव्स्क क्षेत्रदेश में सीसा उत्सर्जन के 3 सबसे बड़े स्रोत हैं: क्रास्नौराल्स्क, किरोवोग्राद और रेवडा शहरों में।

Krasnouralsk कॉपर स्मेल्टर की चिमनियाँ, स्टालिनवादी औद्योगीकरण के वर्षों में वापस बनाई गईं और 1932 से उपकरणों का उपयोग करते हुए, सालाना 34,000 शहर में 150-170 टन सीसा उगलती हैं, सब कुछ सीसे की धूल से ढँक जाती है।

Krasnouralsk की मिट्टी में लेड की सघनता 42.9 से 790.8 mg/kg के बीच होती है, जिसकी अधिकतम स्वीकार्य सघनता MPC = 130 microns/kg है। पड़ोसी गांव के जलापूर्ति में पानी के नमूने। एक भूमिगत जल स्रोत द्वारा पोषित ओक्त्रैब्स्की ने एमपीसी की अधिकता को दो गुना तक दर्ज किया।

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 वाली महिलाओं के लिए, रक्त में सीसे का ऊंचा स्तर एक विशेष खतरा पैदा करता है, क्योंकि सीसे के प्रभाव में मासिक धर्म का कार्य गड़बड़ा जाता है, अधिक बार होता है समय से पहले जन्मअपरा 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 साल की उम्र के 165 Krasnouralsk बच्चों के परीक्षण में 75.7% में एक महत्वपूर्ण मानसिक मंदता का पता चला, और 6.8% बच्चों की जांच में मानसिक मंदता सहित मानसिक मंदता पाई गई।

बच्चे पूर्वस्कूली उम्रसीसा के हानिकारक प्रभावों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, क्योंकि उनका तंत्रिका तंत्र बनने की प्रक्रिया में होता है। कम खुराक पर भी, सीसा विषाक्तता बौद्धिक विकास, ध्यान और एकाग्रता में कमी का कारण बनती है, पढ़ने में पिछड़ जाती है, बच्चे में आक्रामकता, अति सक्रियता और अन्य व्यवहार संबंधी समस्याओं का विकास होता है। ये विकासात्मक असामान्यताएं दीर्घकालिक और अपरिवर्तनीय हो सकती हैं। जन्म के समय कम वजन, स्टंटिंग और श्रवण हानि भी सीसा विषाक्तता का परिणाम है। नशा की उच्च खुराक मानसिक मंदता, कोमा, आक्षेप और मृत्यु का कारण बनती है।

रूसी विशेषज्ञों द्वारा प्रकाशित एक श्वेत पत्र रिपोर्ट करता है कि सीसा प्रदूषण पूरे देश को कवर करता है और पूर्व सोवियत संघ में कई पर्यावरणीय आपदाओं में से एक है जो हाल के वर्षों में प्रकाश में आया है। रूस के अधिकांश क्षेत्र सीसे के गिरने 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 के ऊपर हवा और मिट्टी में सीसे की अधिकता है।

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

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

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

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

(धातु किसी दिए गए शहर के लिए प्राथमिकता स्तर के अवरोही क्रम में सूचीबद्ध हैं)

4. मिट्टी की स्वच्छता। अपशिष्ट निपटान।
शहरों और अन्य बस्तियों और उनके परिवेश में मिट्टी लंबे समय से प्राकृतिक, जैविक रूप से मूल्यवान मिट्टी से अलग रही है, जो पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। शहरों में मिट्टी शहरी हवा 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, जल, मिट्टी) के मुख्य घटकों में से एक के रूप में इसका महत्व और एक जैविक पर्यावरणीय कारक पानी की तुलना में और 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 गिरने वाले कचरे का विभाजन और उनका खनिजकरण 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 खो जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से आत्म-शुद्धि तंत्र का उल्लंघन और मिट्टी के पूर्ण क्षरण का कारण बनेगा। और, इसके विपरीत, मिट्टी की आत्म-शुद्धि के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों का निर्माण मनुष्यों 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 बेअसर करने की समस्या उनके निर्यात के मुद्दे तक सीमित नहीं है; यह एक अधिक जटिल स्वच्छ समस्या है, क्योंकि मिट्टी पानी, हवा और मनुष्य के बीच की कड़ी है।
4.1.
चयापचय में मिट्टी की भूमिका

मिट्टी और मनुष्य के बीच जैविक संबंध मुख्य रूप से उपापचय के माध्यम से किया जाता है। मिट्टी, जैसा कि यह था, चयापचय चक्र के लिए आवश्यक खनिजों का एक आपूर्तिकर्ता है, पौधों की वृद्धि के लिए मनुष्यों और शाकाहारियों द्वारा उपभोग किया जाता है, जो मनुष्यों और मांसाहारियों द्वारा बदले में खाया जाता है। इस प्रकार, मिट्टी पौधे और पशु जगत के कई प्रतिनिधियों के लिए भोजन प्रदान करती है।

नतीजतन, मिट्टी की गुणवत्ता में गिरावट, इसके जैविक मूल्य में कमी, आत्म-शुद्ध करने की क्षमता जैविक कारण बनती है श्रृंखला अभिक्रिया, जो लंबे समय तक हानिकारक प्रभावों के मामले में आबादी में कई तरह के स्वास्थ्य विकार पैदा कर सकता है। इसके अलावा, यदि खनिजीकरण की प्रक्रिया धीमी हो जाती है, तो पदार्थों के क्षय के दौरान बनने वाले नाइट्रेट, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, 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 मेथेमोग्लोबिनेमिया पैदा कर सकते हैं, मुख्य रूप से शिशु में) .

आयोडीन की कमी वाली मिट्टी के पानी के सेवन से एंडेमिक गोइटर आदि हो सकता है।
4.2.
मिट्टी और पानी और तरल अपशिष्ट (अपशिष्ट जल) के बीच पारिस्थितिक संबंध

एक व्यक्ति मिट्टी से पानी निकालता है जो चयापचय प्रक्रियाओं और जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। पानी की गुणवत्ता मिट्टी की स्थिति पर निर्भर करती है; यह हमेशा 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 से निर्धारित होता है, बाद की आत्म-शुद्धि की क्षमता, इसकी निस्पंदन क्षमता, इसके मैक्रोफ्लोरा, माइक्रोफौना आदि की संरचना।

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

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

समस्या इस तथ्य से बढ़ जाती है कि, शहरों में अधिक से अधिक ठोस कचरे के उत्पादन के परिणामस्वरूप, उनके आसपास की मिट्टी बढ़ते दबाव के अधीन है। मिट्टी के गुण और संरचना तेजी से बिगड़ रहे हैं।

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

पूर्वगामी के संबंध में, बढ़ते शहरीकरण के संदर्भ में ठोस कचरे का निष्कासन और अंतिम निपटान एक बहुत ही महत्वपूर्ण, स्वच्छ समस्या को लागू करना अधिक कठिन है।

दूषित मिट्टी में ठोस कचरे का अंतिम निपटान संभव है। हालांकि, शहरी मिट्टी की लगातार बिगड़ती स्व-सफाई क्षमता के कारण, जमीन में दबे कचरे का अंतिम निपटान असंभव है।

एक व्यक्ति मिट्टी में होने वाली जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का सफलतापूर्वक उपयोग कर सकता है, ठोस कचरे को बेअसर करने के लिए इसकी बेअसर और कीटाणुरहित करने की क्षमता, लेकिन शहरी मिट्टी, सदियों से मानव निवास और शहरों में गतिविधि के परिणामस्वरूप, इस उद्देश्य के लिए लंबे समय से 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 स्पष्ट करते हैं कि कितना ठोस अपशिष्ट (और क्या संरचना) मिट्टी के जैविक संतुलन का उल्लंघन कर सकता है।
दुनिया के कुछ बड़े शहरों के प्रति निवासी घरेलू कचरे (कचरा) की मात्रा

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

इसलिए, सांप्रदायिक सुविधाओं का निर्माण मिट्टी की प्राकृतिक क्षमता को आत्म-शुद्ध करने के उद्देश्य से किया जाना चाहिए, और यदि यह क्षमता पहले 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। इस तरह के 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 (3 किमी के दायरे में) के आसपास पाया गया। जैसा कि ज्ञात है, कुछ कीटनाशक, जैसे कि ऑर्गोक्लोरिन यौगिक जो मिट्टी में प्रवेश कर गए हैं, लंबे समय तक विघटित नहीं होते हैं।

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

कुछ जहरीले 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 इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है।
घरेलू कचरे (कचरा) में निहित बुनियादी सिंथेटिक सामग्री की मात्रा का प्रतिशत

*
साथ में अन्य प्लास्टिक के कचरे के साथ जो गर्मी की क्रिया के तहत कठोर हो जाते हैं।
कचरे की समस्या आज भी बढ़ गई है क्योंकि कचरे का हिस्सा, मुख्य रूप से मानव और पशु मल, कृषि भूमि को खाद देने के लिए उपयोग किया जाता है [मल में नाइट्रोजन-0.4-0.5%, फास्फोरस (P203)-0.2-0.6 की महत्वपूर्ण मात्रा होती है। %, पोटेशियम (K? 0) -0.5-1.5%, कार्बन-5-15%]। शहर की यह समस्या शहर के मोहल्लों में फैल गई है।
4.4.
विभिन्न रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका

मिट्टी संक्रामक रोगों के प्रसार में एक भूमिका निभाती है। पिछली शताब्दी में पेट्टरकॉफ़र (1882) और फोडोर (1875) द्वारा इसकी सूचना दी गई थी, जिन्होंने मुख्य रूप से आंतों के रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका पर प्रकाश डाला: हैजा, टाइफाइड, पेचिश, आदि। उन्होंने इस तथ्य की ओर भी ध्यान आकर्षित किया कि कुछ बैक्टीरिया और वायरस महीनों तक मिट्टी में व्यवहार्य और विषाणु रहते हैं। इसके बाद, कई लेखकों ने विशेष रूप से शहरी मिट्टी के संबंध में अपनी टिप्पणियों की पुष्टि की। उदाहरण के लिए, हैजा का प्रेरक एजेंट 20 से 200 दिनों तक भूजल में व्यवहार्य और रोगजनक रहता है, मल में टाइफाइड बुखार का प्रेरक एजेंट - 30 से 100 दिनों तक, पैराटीफॉइड का प्रेरक एजेंट - 30 से 60 दिनों तक। (संक्रामक रोगों के प्रसार के संदर्भ में, शहरी मिट्टी खाद से निषेचित खेत की मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक खतरनाक है।)

मिट्टी के संदूषण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, कई लेखक पानी की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए जीवाणु संख्या (ई कोलाई) के निर्धारण का उपयोग करते हैं। अन्य लेखक यह निर्धारित करने के लिए समीचीन मानते हैं, इसके अलावा, खनिजकरण की प्रक्रिया में शामिल थर्मोफिलिक बैक्टीरिया की संख्या।

मिट्टी के माध्यम से भूमि को सींचने से संक्रामक रोगों के प्रसार में बहुत सुविधा होती है। साथ ही मिट्टी के खनिज गुण भी बिगड़ते हैं। इसलिए, अपशिष्ट जल के साथ पानी को निरंतर सख्त स्वच्छता पर्यवेक्षण के तहत और केवल शहरी क्षेत्र के बाहर ही किया जाना चाहिए।

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

4.5.1.
मिट्टी में तरल कचरे का तटस्थकरण

एक संख्या में बस्तियोंसीवरेज के बिना, खाद सहित कुछ अपशिष्ट मिट्टी में बेअसर हो जाते हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, यह बेअसर करने का सबसे आसान तरीका है। हालांकि, यह केवल तभी स्वीकार्य है जब हम एक जैविक रूप से मूल्यवान मिट्टी के साथ काम कर रहे हैं जिसने आत्म-शुद्धि की क्षमता को बरकरार रखा है, जो कि 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 कचरे के निष्प्रभावीकरण के लिए जटिल तकनीकी सुविधाओं की आवश्यकता है।

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

आवेदन मानवीय मलकृषि क्षेत्रों की सिंचाई के लिए तरल कचरे को बेअसर करने का दूसरा तरीका है। यह विधि एक दोहरा स्वास्थ्यकर खतरा प्रस्तुत करती है: सबसे पहले, यह मिट्टी के अधिभार को जन्म दे सकती है; दूसरे, यह कचरा संक्रमण का एक गंभीर स्रोत बन सकता है। इसलिए, मल को पहले कीटाणुरहित किया जाना चाहिए और उचित उपचार के अधीन होना चाहिए, और उसके बाद ही उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए। यहाँ दो परस्पर विरोधी दृष्टिकोण हैं। स्वच्छ आवश्यकताओं के अनुसार, मल लगभग पूर्ण विनाश के अधीन हैं, और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण से, वे एक मूल्यवान उर्वरक का प्रतिनिधित्व करते हैं। बगीचों और खेतों को पहले कीटाणुरहित किए बिना ताजे मल का उपयोग उन्हें सींचने के लिए नहीं किया जा सकता है। यदि आपको अभी भी ताजा मल का उपयोग करना है, तो उन्हें इस तरह के तटस्थता की आवश्यकता होती है कि वे उर्वरक के रूप में लगभग कोई मूल्य नहीं रखते हैं।

मल का उपयोग केवल विशेष रूप से निर्दिष्ट क्षेत्रों में ही उर्वरक के रूप में किया जा सकता है - निरंतर स्वच्छता और स्वच्छ 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 सिद्धांत रूप से भिन्न नहीं हैं।

कुछ समय पहले तक, खाद मूल्यवान का एक महत्वपूर्ण स्रोत था पोषक तत्त्वमिट्टी की उर्वरता में सुधार करने की जरूरत है। हालाँकि, हाल के वर्षों में, कृषि के मशीनीकरण के कारण, आंशिक रूप से कृत्रिम उर्वरकों के बढ़ते उपयोग के कारण खाद ने अपना महत्व खो दिया है।

उचित उपचार और 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) आवश्यक बायोथर्मल प्रक्रियाएं हो सकें। उसके बाद, खाद को "परिपक्व" माना जाता है और इसमें निहित अधिकांश रोगजनकों (बैक्टीरिया, कृमि अंडे, आदि) से मुक्त किया जाता है।

यह याद रखना चाहिए कि खाद के भंडार मक्खियों के लिए आदर्श प्रजनन आधार प्रदान कर सकते हैं जो आंतों के विभिन्न संक्रमणों के प्रसार को बढ़ावा देते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रजनन के लिए मक्खियाँ सबसे आसानी से सुअर की खाद, फिर घोड़े, भेड़ और, अंतिम लेकिन कम से कम, गाय की खाद का चयन करती हैं। खाद को खेतों में निर्यात करने से पहले, इसे कीटनाशक एजेंटों के साथ इलाज किया जाना चाहिए।
विस्तार
--पृष्ठ ब्रेक--