मिट्टी में धातुओं का निर्धारण कैसे होता है? मिट्टी में भारी धातुओं के गतिशील रूप

भारी धातुएँ जो मानव उत्पादन गतिविधियों (उद्योग, परिवहन, आदि) के परिणामस्वरूप पर्यावरण में प्रवेश करती हैं, जीवमंडल के सबसे खतरनाक प्रदूषकों में से हैं। पारा, सीसा, कैडमियम और तांबा जैसे तत्वों को "महत्वपूर्ण पदार्थ जो पर्यावरणीय तनाव के संकेतक हैं" के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह अनुमान लगाया गया है कि अकेले धातुकर्म उद्यम हर साल पृथ्वी की सतह पर 150 हजार टन से अधिक तांबा उत्सर्जित करते हैं; 120 - जस्ता, लगभग 90 - सीसा, 12 - निकल और लगभग 30 टन पारा। ये धातुएँ जैविक चक्र के अलग-अलग हिस्सों में स्थिर रहती हैं, सूक्ष्मजीवों और पौधों के बायोमास में जमा होती हैं, और ट्रॉफिक श्रृंखलाओं के माध्यम से जानवरों और मनुष्यों के शरीर में प्रवेश करती हैं, जिससे उनके महत्वपूर्ण कार्यों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। दूसरी ओर, भारी धातुएँ पारिस्थितिक स्थिति पर एक निश्चित प्रभाव डालती हैं, जिससे कई जीवों के विकास और जैविक गतिविधि पर असर पड़ता है।

मिट्टी के सूक्ष्मजीवों पर भारी धातुओं के प्रभाव की समस्या की प्रासंगिकता इस तथ्य से निर्धारित होती है कि यह मिट्टी में है कि कार्बनिक अवशेषों के खनिजकरण की अधिकांश प्रक्रियाएं केंद्रित होती हैं, जो जैविक और भूवैज्ञानिक चक्र के युग्मन को सुनिश्चित करती हैं। मिट्टी जीवमंडल के संबंधों का एक पारिस्थितिक नोड है, जिसमें जीवित और निर्जीव पदार्थों की परस्पर क्रिया सबसे अधिक तीव्रता से होती है। मिट्टी वह जगह है जहां पृथ्वी की पपड़ी, जलमंडल, वायुमंडल और भूमि पर रहने वाले जीवों के बीच चयापचय प्रक्रियाएं बंद होती हैं, जिनमें से मिट्टी के सूक्ष्मजीव एक महत्वपूर्ण स्थान रखते हैं।
रोशाइड्रोमेट के दीर्घकालिक अवलोकनों के आंकड़ों से यह ज्ञात होता है कि भारी धातुओं के साथ मिट्टी प्रदूषण के कुल सूचकांक के अनुसार, पांच किलोमीटर के क्षेत्र के भीतर के क्षेत्रों के लिए गणना की गई, 2.2% रूसी बस्तियां "बेहद खतरनाक" की श्रेणी में हैं। प्रदूषण", 10.1% - "खतरनाक प्रदूषण", 6.7% - "मध्यम खतरनाक प्रदूषण"। रूसी संघ के 64 मिलियन से अधिक नागरिक अत्यधिक वायु प्रदूषण वाले क्षेत्रों में रहते हैं।
90 के दशक की आर्थिक मंदी के बाद पिछले 10 वर्षों में रूस में उद्योग और परिवहन से होने वाले प्रदूषक उत्सर्जन के स्तर में फिर से वृद्धि हुई है। औद्योगिक और घरेलू कचरे के पुनर्चक्रण की दर कीचड़ भंडारण सुविधाओं में बनने की दर से कई गुना कम है; 82 बिलियन टन से अधिक उत्पादन और उपभोग अपशिष्ट लैंडफिल और लैंडफिल में जमा हो गया है। उद्योग में अपशिष्ट उपयोग और निपटान की औसत दर लगभग 43.3% है; लगभग सभी ठोस घरेलू कचरे को सीधे दफन कर दिया जाता है।
रूस में अशांत भूमि का क्षेत्रफल वर्तमान में 1 मिलियन हेक्टेयर से अधिक है। इनमें से, कृषि में 10%, अलौह धातु विज्ञान - 10, कोयला उद्योग - 9, तेल उद्योग - 9, गैस - 7, पीट - 5, लौह धातु विज्ञान - 4% शामिल हैं। 51 हजार हेक्टेयर बहाल भूमि के साथ, उतनी ही मात्रा प्रतिवर्ष अशांत श्रेणी में चली जाती है।
शहरी और औद्योगिक क्षेत्रों की मिट्टी में हानिकारक पदार्थों के जमा होने से एक अत्यंत प्रतिकूल स्थिति भी विकसित हो रही है, क्योंकि वर्तमान में पूरे देश में 100 हजार से अधिक खतरनाक उद्योग और सुविधाएं (जिनमें से लगभग 3 हजार रासायनिक हैं) को ध्यान में रखा जाता है, जो अत्यधिक विषाक्त पदार्थों के बड़े पैमाने पर रिलीज के साथ तकनीकी प्रदूषण और दुर्घटनाओं के जोखिमों के बहुत उच्च स्तर को पूर्व निर्धारित करता है।
कृषि योग्य मिट्टी पारा, आर्सेनिक, सीसा, बोरॉन, तांबा, टिन, बिस्मथ जैसे तत्वों से दूषित होती है, जो कीटनाशकों, बायोसाइड्स, पौधों के विकास उत्तेजक और संरचना निर्माणकर्ताओं के हिस्से के रूप में मिट्टी में प्रवेश करते हैं। विभिन्न अपशिष्टों से बने गैर-पारंपरिक उर्वरकों में अक्सर उच्च सांद्रता में प्रदूषकों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।
कृषि में खनिज उर्वरकों के उपयोग का उद्देश्य मिट्टी में पौधों के पोषक तत्वों की मात्रा को बढ़ाना और कृषि फसलों की उपज में वृद्धि करना है। हालांकि, मुख्य पोषक तत्वों के सक्रिय पदार्थ के साथ, भारी धातुओं सहित कई अलग-अलग रसायन उर्वरकों के साथ मिट्टी में प्रवेश करते हैं। उत्तरार्द्ध फीडस्टॉक में विषाक्त अशुद्धियों की उपस्थिति, उर्वरकों के उत्पादन और उपयोग के लिए अपूर्ण प्रौद्योगिकियों के कारण है। इस प्रकार, खनिज उर्वरकों में कैडमियम की मात्रा कच्चे माल के प्रकार पर निर्भर करती है जिससे उर्वरक का उत्पादन किया जाता है: कोला प्रायद्वीप के एपेटाइट्स में अल्जीरियाई फॉस्फोराइट्स में इसकी नगण्य मात्रा (0.4-0.6 मिलीग्राम / किग्रा) होती है - 6 तक, और मोरक्कन में - 30 मिलीग्राम/किग्रा से अधिक। अल्जीरिया और मोरक्को के फॉस्फोराइट्स की तुलना में कोला एपेटाइट्स में सीसा और आर्सेनिक की उपस्थिति क्रमशः 5-12 और 4-15 गुना कम है।
ए.यु. अयडीव एट अल. खनिज उर्वरकों (मिलीग्राम/किग्रा) में भारी धातुओं की सामग्री पर निम्नलिखित डेटा प्रदान करता है: नाइट्रोजन - पीबी - 2-27; जेएन - 1-42; घन - 1-15; सीडी - 0.3-1.3; नी - 0.9; फास्फोरस - क्रमशः 2-27; 23; 10-17; 2.6; 6.5; पोटाश - 196, क्रमशः; 182; 186; 0.6; 19.3 और एचजी - 0.7 मिलीग्राम/किग्रा, यानी उर्वरक मिट्टी-पौधे प्रणाली के प्रदूषण का स्रोत हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, N45P60K60 की खुराक पर विशिष्ट चेरनोज़ेम पर शीतकालीन गेहूं के मोनोकल्चर के लिए खनिज उर्वरकों की शुरूआत के साथ, मिट्टी को सालाना Pb - 35133 mg/ha, Zn - 29496, Cu - 29982, Cd - 1194, Ni - 5563 प्राप्त होता है। मिलीग्राम/हे. लंबी अवधि में, उनकी मात्रा महत्वपूर्ण मूल्यों तक पहुंच सकती है।
भूदृश्य में तकनीकी स्रोतों से वायुमंडल में छोड़ी गई धातुओं और उपधातुओं का वितरण प्रदूषण के स्रोत से दूरी, जलवायु परिस्थितियों (हवाओं की ताकत और दिशा), इलाके पर, तकनीकी कारकों (अपशिष्ट की स्थिति, विधि) पर निर्भर करता है। पर्यावरण में अपशिष्ट उत्सर्जन की मात्रा, उद्यम पाइपों की ऊंचाई)।
मृदा प्रदूषण तब होता है जब धातुओं और उपधातुओं के तकनीकी यौगिक किसी भी चरण अवस्था में पर्यावरण में प्रवेश करते हैं। सामान्य तौर पर, एयरोसोल प्रदूषण ग्रह पर प्रबल होता है। इस मामले में, सबसे बड़े एरोसोल कण (>2 माइक्रोन) प्रदूषण के स्रोत के तत्काल आसपास (कई किलोमीटर के भीतर) गिरते हैं, जिससे प्रदूषकों की अधिकतम सांद्रता वाला क्षेत्र बनता है। दसियों किलोमीटर की दूरी तक प्रदूषण का पता लगाया जा सकता है। प्रदूषण क्षेत्र का आकार एवं आकार उपरोक्त कारकों के प्रभाव से निर्धारित होता है।
प्रदूषकों के मुख्य भाग का संचय मुख्य रूप से ह्यूमस-संचयी मिट्टी के क्षितिज में देखा जाता है। वे विभिन्न अंतःक्रिया प्रतिक्रियाओं के कारण एल्युमिनोसिलिकेट्स, गैर-सिलिकेट खनिजों और कार्बनिक पदार्थों से बंधते हैं। उनमें से कुछ इन घटकों द्वारा मजबूती से पकड़े हुए हैं और न केवल मिट्टी की रूपरेखा के साथ प्रवास में भाग लेते हैं, बल्कि जीवित जीवों के लिए भी खतरा पैदा नहीं करते हैं। मृदा प्रदूषण के नकारात्मक पर्यावरणीय परिणाम धातुओं और उपधातुओं के गतिशील यौगिकों से जुड़े हैं। मिट्टी में इनका निर्माण ठोस मिट्टी की सतह पर इन तत्वों की सांद्रता के कारण सोखना-शोषण, अवक्षेपण-विघटन, आयन विनिमय और जटिल यौगिकों के निर्माण की प्रतिक्रियाओं के कारण होता है। ये सभी यौगिक मिट्टी के घोल के साथ संतुलन में हैं और एक साथ विभिन्न रासायनिक तत्वों के मिट्टी के मोबाइल यौगिकों की एक प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं। अवशोषित तत्वों की मात्रा और मिट्टी द्वारा उनके धारण की क्षमता तत्वों के गुणों और मिट्टी के रासायनिक गुणों पर निर्भर करती है। धातुओं और उपधातुओं के व्यवहार पर इन गुणों के प्रभाव में सामान्य और विशिष्ट दोनों विशेषताएं होती हैं। अवशोषित तत्वों की सांद्रता महीन मिट्टी के खनिजों और कार्बनिक पदार्थों की उपस्थिति से निर्धारित होती है। अम्लता में वृद्धि के साथ धातु यौगिकों की घुलनशीलता में वृद्धि होती है, लेकिन धातु यौगिकों की घुलनशीलता में एक सीमा होती है। प्रदूषकों के अवशोषण पर लोहे और एल्यूमीनियम के गैर-सिलिकेट यौगिकों का प्रभाव मिट्टी में एसिड-बेस स्थितियों पर निर्भर करता है।
लीचिंग स्थितियों के तहत, धातुओं और मेटलॉइड्स की संभावित गतिशीलता का एहसास होता है, और उन्हें मिट्टी प्रोफ़ाइल से परे ले जाया जा सकता है, जो भूजल के माध्यमिक संदूषण का स्रोत बन जाता है।
भारी धातु यौगिक जो एरोसोल के बेहतरीन कणों (माइक्रोन और सबमाइक्रोन) का हिस्सा हैं, ऊपरी वायुमंडल में प्रवेश कर सकते हैं और हजारों किलोमीटर में मापी गई लंबी दूरी तक ले जाए जा सकते हैं, यानी, पदार्थों के वैश्विक परिवहन में भाग लेते हैं।
वोस्तोक मौसम विज्ञान संश्लेषण केंद्र के अनुसार, अन्य देशों में सीसा और कैडमियम के साथ रूसी क्षेत्र का प्रदूषण रूसी स्रोतों से प्रदूषकों के साथ इन देशों के प्रदूषण की तुलना में 10 गुना अधिक है, जो पश्चिम-पूर्व वायु द्रव्यमान के प्रभुत्व के कारण है। स्थानांतरण करना। रूस के यूरोपीय क्षेत्र (ईटीपी) पर सीसे का जमाव सालाना होता है: यूक्रेन के स्रोतों से - लगभग 1100 टन, पोलैंड और बेलारूस - 180-190, जर्मनी - 130 टन से अधिक। यूक्रेन के स्रोतों से ईटीपी पर कैडमियम का जमाव सालाना 40 से अधिक है टन, पोलैंड - लगभग 9, बेलारूस - 7, जर्मनी - 5 टन से अधिक।
भारी धातुओं (टीएम) के साथ बढ़ता पर्यावरण प्रदूषण प्राकृतिक बायोकॉम्प्लेक्स और एग्रोकेनोज के लिए खतरा पैदा करता है। मिट्टी में जमा होने वाले टीएम पौधों द्वारा इससे निकाले जाते हैं और बढ़ती सांद्रता में ट्रॉफिक श्रृंखलाओं के माध्यम से जानवरों के शरीर में प्रवेश करते हैं। पौधे न केवल मिट्टी से, बल्कि हवा से भी टीएम जमा करते हैं। पौधे के प्रकार और पारिस्थितिक स्थिति के आधार पर, मिट्टी या वायु प्रदूषण का प्रभाव हावी होता है। इसलिए, पौधों में टीएम की सांद्रता मिट्टी में उनकी सामग्री से अधिक या कम हो सकती है। पत्तेदार सब्जियाँ विशेष रूप से हवा से बहुत सारा सीसा (95% तक) अवशोषित करती हैं।
सड़क के किनारे के क्षेत्रों में, मोटर वाहन भारी धातुओं, विशेषकर सीसे के साथ मिट्टी को काफी प्रदूषित करते हैं। जब मिट्टी में इसकी सांद्रता 50 मिलीग्राम/किलोग्राम होती है, तो इस मात्रा का लगभग दसवां हिस्सा शाकाहारी पौधों द्वारा जमा हो जाता है। पौधे भी सक्रिय रूप से जिंक को अवशोषित करते हैं, जिसकी मात्रा मिट्टी में इसकी मात्रा से कई गुना अधिक हो सकती है।
भारी धातुएँ मिट्टी के माइक्रोबायोटा की संख्या, प्रजातियों की संरचना और महत्वपूर्ण गतिविधि को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं। वे मिट्टी में विभिन्न पदार्थों के खनिजकरण और संश्लेषण की प्रक्रियाओं को रोकते हैं, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों की श्वसन को दबाते हैं, माइक्रोबायोस्टैटिक प्रभाव पैदा करते हैं और एक उत्परिवर्तजन कारक के रूप में कार्य कर सकते हैं।
उच्च सांद्रता में अधिकांश भारी धातुएँ मिट्टी में एंजाइमों की गतिविधि को रोकती हैं: एमाइलेज़, डिहाइड्रोजनेज, यूरियाज़, इनवर्टेज़, कैटालेज़। इसके आधार पर, प्रसिद्ध LD50 संकेतक के समान सूचकांक प्रस्तावित किए गए हैं, जिसमें एक प्रदूषक की सांद्रता जो कुछ शारीरिक गतिविधि को 50 या 25% तक कम कर देती है, को प्रभावी माना जाता है, उदाहरण के लिए, मिट्टी द्वारा CO2 की रिहाई में कमी - ईकेडी50, डिहाइड्रोजनेज गतिविधि का निषेध - ईसी50, इनवर्टेज गतिविधि का 25% तक दमन, फेरिक आयरन कमी की गतिविधि में कमी - ईसी50।
एस.वी. लेविन एट अल. निम्नलिखित को वास्तविक परिस्थितियों में भारी धातुओं के साथ मिट्टी के प्रदूषण के विभिन्न स्तरों के संकेतक के रूप में प्रस्तावित किया गया है। स्वीकृत रासायनिक विश्लेषण विधियों का उपयोग करके भारी धातुओं की पृष्ठभूमि सांद्रता से अधिक संदूषण के निम्न स्तर का निर्धारण किया जाना चाहिए। संदूषण का औसत स्तर असंदूषित मिट्टी के होमियोस्टैसिस क्षेत्र के आकार के अनुरूप दोगुनी सांद्रता के बराबर प्रदूषक की खुराक की अतिरिक्त शुरूआत पर आरंभिक मिट्टी माइक्रोबियल समुदाय के सदस्यों के पुनर्वितरण की अनुपस्थिति से सबसे स्पष्ट रूप से प्रमाणित होता है। अतिरिक्त संकेतक संकेतों के रूप में, मिट्टी में नाइट्रोजन निर्धारण की गतिविधि में कमी और इस प्रक्रिया की परिवर्तनशीलता, प्रजातियों की समृद्धि में कमी और मिट्टी के सूक्ष्मजीवों के परिसर की विविधता और विष के अनुपात में वृद्धि का उपयोग करना उचित है। -गठन रूप, एपिफाइटिक और रंजित सूक्ष्मजीव। प्रदूषण के उच्च स्तर को इंगित करने के लिए, प्रदूषण के प्रति उच्च पौधों की प्रतिक्रिया को ध्यान में रखना सबसे उचित है। अतिरिक्त संकेत मिट्टी की सूक्ष्मजीवविज्ञानी गतिविधि में सामान्य कमी की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक विशेष प्रदूषक के प्रतिरोधी सूक्ष्मजीवों के रूपों की उच्च जनसंख्या घनत्व वाली मिट्टी में पता लगाना हो सकता है।
समग्र रूप से रूस में, मिट्टी में सभी निर्धारित टीएम की औसत सांद्रता 0.5 एमएसी से अधिक नहीं है। हालाँकि, व्यक्तिगत तत्वों के लिए भिन्नता का गुणांक 69-93% की सीमा में है, और कैडमियम के लिए यह 100% से अधिक है। रेतीली और बलुई दोमट मिट्टी में सीसे की औसत मात्रा 6.75 मिलीग्राम/किलोग्राम है। तांबा, जस्ता, कैडमियम की मात्रा 0.5-1.0 ODC की सीमा में है। हर साल, मिट्टी की सतह का प्रत्येक वर्ग मीटर लगभग 6 किलोग्राम रसायनों (सीसा, कैडमियम, आर्सेनिक, तांबा, जस्ता, आदि) को अवशोषित करता है। खतरे की डिग्री के अनुसार, टीएम को तीन वर्गों में विभाजित किया गया है, जिनमें से पहले को अत्यधिक खतरनाक पदार्थों के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इसमें Pb, Zn, Cu, As, Se, F, Hg शामिल हैं। दूसरा मध्यम खतरनाक वर्ग B, Co, Ni, Mo, Cu, Cr द्वारा दर्शाया गया है, और तीसरा (कम खतरनाक) Ba, V, W, Mn, Sr है। टीएम की खतरनाक सांद्रता के बारे में जानकारी उनके मोबाइल रूपों (तालिका 4.11) के विश्लेषण से प्रदान की जाती है।

भारी धातुओं से दूषित मिट्टी के उपचार के लिए, विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से एक प्राकृतिक जिओलाइट्स या इसकी भागीदारी के साथ सॉर्बेंट एमिलियोरेंट्स का उपयोग है। जिओलाइट्स में कई भारी धातुओं के प्रति उच्च चयनात्मकता होती है। मिट्टी में भारी धातुओं को बांधने और पौधों में उनके प्रवेश को कम करने के लिए इन खनिजों और जिओलाइट युक्त चट्टानों की प्रभावशीलता का पता चला है। एक नियम के रूप में, मिट्टी में कम मात्रा में जिओलाइट्स होते हैं, हालांकि, दुनिया भर के कई देशों में, प्राकृतिक जिओलाइट्स के भंडार व्यापक हैं, और मिट्टी के कृषि रसायन गुणों में सुधार के कारण मिट्टी के विषहरण के लिए उनका उपयोग आर्थिक रूप से सस्ता और पर्यावरणीय रूप से प्रभावी हो सकता है। .
सब्जियों की फसलों के लिए जस्ता स्मेल्टर के पास दूषित चेरनोज़ेम पर पेगास्की जमा (अंश 0.3 मिमी) से 35 और 50 ग्राम/किग्रा ह्यूलैंडाइट मिट्टी के उपयोग से जस्ता और सीसा के मोबाइल रूपों की सामग्री कम हो गई, लेकिन साथ ही नाइट्रोजन और पौधों का फास्फोरस-पोटेशियम पोषण आंशिक रूप से बिगड़ गया, जिससे उनकी उत्पादकता कम हो गई।
वी.एस. के अनुसार बेलौसोवा के अनुसार, भारी धातुओं से दूषित मिट्टी में 27-35% जिओलाइट्स (स्टालबाइट, हेउलैंडाइट) युक्त खाडीज़ेनस्कॉय जमा (क्रास्नोडार क्षेत्र) से 10-20 टन/हेक्टेयर जिओलाइट युक्त चट्टानों को शामिल किया गया (10-100 गुना अधिक) पृष्ठभूमि), पौधों में टीएम के संचय में कमी में योगदान दिया: तांबा और जस्ता 5-14 गुना तक, सीसा और कैडमियम - 2-4 गुना तक। उन्होंने यह भी खुलासा किया कि सीएसपी के सोखने के गुणों और धातु निष्क्रियता के प्रभाव के बीच एक स्पष्ट सहसंबंध की अनुपस्थिति, उदाहरण के लिए, सोखना में सीएसपी के बहुत उच्च अवशोषण के बावजूद, परीक्षण संस्कृतियों में सीसा सामग्री में कमी की अपेक्षाकृत कम दरों में व्यक्त की गई है। प्रयोग, काफी अपेक्षित है और भारी धातुओं को जमा करने की क्षमता में पौधों की प्रजातियों के अंतर का परिणाम है।
सोडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी (मॉस्को क्षेत्र) पर वनस्पति प्रयोगों में, कृत्रिम रूप से 640 मिलीग्राम पीबी/किग्रा की मात्रा में सीसे से दूषित, जो अम्लीय मिट्टी के लिए अधिकतम अनुमेय एकाग्रता से 10 गुना से मेल खाती है, सोकिर्नित्सकोय जमा से जिओलाइट का उपयोग और संशोधित मिट्टी के द्रव्यमान के 0.5% की खुराक में सक्रिय घटकों, अमोनियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस आयनों के रूप में मौजूद जिओलाइट "क्लिनो-फॉस" का मिट्टी की कृषि रासायनिक विशेषताओं, पौधों की वृद्धि और विकास पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। संशोधित जिओलाइट ने मिट्टी की अम्लता को कम कर दिया, पौधों के लिए उपलब्ध नाइट्रोजन और फास्फोरस की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि की, अमोनीकरण की गतिविधि और सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं की तीव्रता में वृद्धि की, और लेट्यूस पौधों की सामान्य वनस्पति सुनिश्चित की, जबकि असंतृप्त जिओलाइट का उपयोग नहीं किया गया था। असरदार।
असंतृप्त जिओलाइट और संशोधित जिओलाइट "क्लिनोफोस" ने भी मिट्टी की खाद बनाने के 30 और 90 दिनों के बाद सीसे के प्रति अपने सोखने के गुण नहीं दिखाए। जिओलाइट्स द्वारा सीसा सोखने की प्रक्रिया को पूरा करने के लिए शायद 90 दिन पर्याप्त नहीं हैं, जैसा कि वी.जी. के आंकड़ों से पता चलता है। मिनेवा एट अल. उनके आवेदन के बाद दूसरे वर्ष में ही जिओलाइट्स के सोरशन प्रभाव की अभिव्यक्ति के बारे में।
जब उच्च स्तर के फैलाव तक कुचले गए जिओलाइट को सेमिपालाटिंस्क इरतीश क्षेत्र की चेस्टनट मिट्टी में मिलाया गया, तो इसमें उच्च आयन-विनिमय गुणों के साथ सक्रिय खनिज अंश की सापेक्ष सामग्री बढ़ गई, जिसके परिणामस्वरूप कुल अवशोषण क्षमता बढ़ गई। कृषि योग्य परत में वृद्धि हुई। जिओलाइट्स की लागू खुराक और अधिशोषित सीसे की मात्रा के बीच एक संबंध नोट किया गया - अधिकतम खुराक से सीसे का सबसे बड़ा अवशोषण हुआ। सोखने की प्रक्रिया पर जिओलाइट्स का प्रभाव इसके पीसने पर काफी हद तक निर्भर करता था। इस प्रकार, रेतीली दोमट मिट्टी में 2 मिमी पीसने वाले जिओलाइट्स जोड़ने पर सीसा आयनों का सोखना औसतन 3.0 बढ़ गया; 6.0 और 8.0%; मध्यम दोमट मिट्टी में - 5.0 से; 8.0 और 11.0%; सोलोनेटिक मध्यम दोमट में - 2.0 से; क्रमशः 4.0 और 8.0%। 0.2 मिमी ग्राउंड जिओलाइट्स का उपयोग करते समय, अवशोषित सीसे की मात्रा में वृद्धि हुई: रेतीली दोमट मिट्टी में औसतन 17, 19 और 21%, मध्यम दोमट मिट्टी में - 21, 23 और 26%, सोलोनेट्ज़िक और मध्यम दोमट मिट्टी में - 21 , क्रमशः 23 और 25%।
पूर्वाह्न। सेमिपालाटिंस्क इरतीश क्षेत्र की शाहबलूत मिट्टी पर अब्दुअज़हितोवा ने मिट्टी की पारिस्थितिक स्थिरता और सीसे के संबंध में उनकी अवशोषण क्षमता पर प्राकृतिक जिओलाइट्स के प्रभाव के सकारात्मक परिणाम प्राप्त किए, जिससे इसकी फाइटोटॉक्सिसिटी कम हो गई।
एम.एस. के अनुसार पैनिन और टी.आई. गुलकिना, जब इस क्षेत्र में मिट्टी द्वारा तांबे के आयनों के सोखने पर विभिन्न कृषि रसायनों के प्रभाव का अध्ययन किया गया, तो यह स्थापित हुआ कि जैविक उर्वरकों और जिओलाइट्स के अनुप्रयोग ने मिट्टी की सोखने की क्षमता में वृद्धि में योगदान दिया।
सीसे वाले ऑटोमोबाइल ईंधन के दहन उत्पाद पीबी से दूषित कार्बोनेट हल्की दोमट मिट्टी में, इस तत्व का 47% रेत के अंश में पाया गया था। जब Pb(II) लवण असंदूषित चिकनी मिट्टी और रेतीली भारी दोमट मिट्टी में प्रवेश करते हैं, तो इस अंश में केवल 5-12% Pb दिखाई देता है। जिओलाइट (क्लिनोप्टिलोलाइट) मिलाने से मिट्टी के तरल चरण में पीबी की मात्रा कम हो जाती है, जिससे पौधों के लिए इसकी उपलब्धता में कमी आनी चाहिए। हालाँकि, जिओलाइट धातु को धूल और मिट्टी के अंश से रेत के अंश में स्थानांतरित होने की अनुमति नहीं देता है ताकि धूल के साथ वायुमंडल में इसके हवा के निष्कासन को रोका जा सके।
प्राकृतिक जिओलाइट्स का उपयोग सोलोनेट्ज़िक मिट्टी के सुधार के लिए पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकियों में किया जाता है, जिससे फॉस्फोजिप्सम के साथ मिलाने पर मिट्टी में पानी में घुलनशील स्ट्रोंटियम की मात्रा 15-75% तक कम हो जाती है, और भारी धातुओं की सांद्रता भी कम हो जाती है। जौ, मक्का उगाने और फॉस्फोजिप्सम और क्लिनोथियोलाइट का मिश्रण डालने पर फॉस्फोजिप्सम से होने वाले नकारात्मक प्रभाव समाप्त हो गए, जिसका फसलों की वृद्धि, विकास और उत्पादकता पर सकारात्मक प्रभाव पड़ा।
जौ परीक्षण संयंत्र के साथ दूषित मिट्टी पर बढ़ते प्रयोग में, मिट्टी में 5, 10 और 20 मिलीग्राम पी/100 ग्राम जोड़ने की पृष्ठभूमि के खिलाफ फॉस्फेट बफरिंग पर जिओलाइट्स के प्रभाव का अध्ययन किया गया था। नियंत्रण में पी उर्वरक की कम खुराक पर पी अवशोषण की उच्च तीव्रता और कम फॉस्फेट बफर क्षमता (पीबीसी (पी)) दिखाई गई। NH और Ca जिओलाइट्स ने PBC (p) को कम कर दिया, और H2PO4 की तीव्रता पौधे के बढ़ते मौसम के अंत तक नहीं बदली। मिट्टी में पी सामग्री में वृद्धि के साथ सुधारकों का प्रभाव बढ़ गया, जिसके परिणामस्वरूप पीबीसी (पी) क्षमता का मूल्य दोगुना हो गया, जिसका मिट्टी की उर्वरता पर सकारात्मक प्रभाव पड़ा। जिओलाइट अमेलियोरेंट्स खनिज पी के साथ पौधों के निषेचन को सुसंगत बनाते हैं, जबकि तथाकथित में उनकी प्राकृतिक बाधाएं सक्रिय होती हैं। Zn-अनुकूलन; परिणामस्वरूप, परीक्षण संयंत्रों में विषाक्त पदार्थों का संचय कम हो गया।
फल और बेरी फसलों की खेती के लिए भारी धातुओं से युक्त सुरक्षात्मक दवाओं के साथ नियमित उपचार की आवश्यकता होती है। यह ध्यान में रखते हुए कि ये फसलें एक ही स्थान पर लंबे समय (दसियों वर्ष) तक उगती हैं, बगीचों की मिट्टी में भारी धातुएँ जमा हो जाती हैं, जो बेरी उत्पादों की गुणवत्ता पर नकारात्मक प्रभाव डालती हैं। दीर्घकालिक अध्ययनों ने स्थापित किया है कि, उदाहरण के लिए, बेरी के खेतों के नीचे भूरे जंगल की मिट्टी में, टीएम की सकल सामग्री क्षेत्रीय पृष्ठभूमि एकाग्रता से पीबी और नी के लिए 2 गुना, जेएन के लिए 3 गुना, सीयू के लिए 6 गुना से अधिक है।
काले करंट, रसभरी और आंवले के प्रदूषण को कम करने के लिए खोटीनेट्स जमा से जिओलाइट युक्त चट्टानों का उपयोग एक पर्यावरणीय और आर्थिक रूप से प्रभावी उपाय है।
एल.आई. के कार्य में लियोन्टीवा ने निम्नलिखित विशेषता की पहचान की, जो हमारी राय में, बहुत महत्वपूर्ण है। लेखक ने पाया कि धूसर वन मिट्टी में पी और नी के मोबाइल रूपों की सामग्री में अधिकतम कमी 8 और 16 टन/हेक्टेयर की खुराक पर जिओलाइट युक्त चट्टान और 24 टन/जेएन और क्यूई की शुरूआत से सुनिश्चित होती है। हा, अर्थात तत्व और शर्बत की मात्रा का विभेदित अनुपात देखा जाता है।
औद्योगिक कचरे से उर्वरक संरचनाओं और मिट्टी के निर्माण के लिए विशेष नियंत्रण की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से भारी धातुओं की सामग्री के विनियमन की। इसलिए यहां जिओलाइट्स का प्रयोग एक प्रभावी तकनीक मानी जाती है। उदाहरण के लिए, योजना के अनुसार पॉडज़ोलिज्ड चर्नोज़म की ह्यूमस परत के आधार पर बनाई गई मिट्टी पर एस्टर की वृद्धि और विकास की विशेषताओं का अध्ययन करते समय: नियंत्रण, मिट्टी + 100 ग्राम / मी स्लैग; मिट्टी + 100 ग्राम/एम2 स्लैग + 100 ग्राम/एम2 जिओलाइट; मिट्टी + 100 ग्राम/एम2 जिओलाइट; मिट्टी + 200 ग्राम/एम2 जिओलाइट; मिट्टी + सीवेज कीचड़ 100 ग्राम/एम2 + जिओलाइट 200 ग्राम/एम2; मिट्टी + तलछट 100 ग्राम/एम2, यह पाया गया कि एस्टर्स के विकास के लिए सबसे अच्छी मिट्टी सीवेज कीचड़ और जिओलाइट वाली मिट्टी थी।
जिओलाइट्स, सीवेज कीचड़ और स्लैग स्क्रीनिंग से मिट्टी बनाने के बाद के प्रभाव का आकलन करके, सीसा, कैडमियम, क्रोमियम, जस्ता और तांबे की एकाग्रता पर उनका प्रभाव निर्धारित किया गया था। यदि नियंत्रण में मोबाइल लेड की मात्रा मिट्टी में कुल सामग्री का 13.7% थी, तो स्लैग के जुड़ने से यह बढ़कर 15.1% हो गई। सीवेज कीचड़ से कार्बनिक पदार्थ के उपयोग से मोबाइल लेड की मात्रा 12.2% तक कम हो गई। जिओलाइट ने सीसे को गतिहीन रूपों में ठीक करने का सबसे बड़ा प्रभाव डाला, जिससे पीबी के मोबाइल रूपों की सांद्रता 8.3% तक कम हो गई। स्लैग का उपयोग करते समय सीवेज कीचड़ और जिओलाइट की संयुक्त कार्रवाई से मोबाइल लेड की मात्रा में 4.2% की कमी आई। जिओलाइट और सीवेज कीचड़ दोनों का कैडमियम के निर्धारण पर सकारात्मक प्रभाव पड़ा। मिट्टी में तांबे और जस्ता की गतिशीलता को कम करने में, जिओलाइट और सीवेज कीचड़ के कार्बनिक पदार्थों के साथ इसके संयोजन ने खुद को काफी हद तक दिखाया। सीवेज कीचड़ में कार्बनिक पदार्थ ने निकल और मैंगनीज की गतिशीलता बढ़ाने में योगदान दिया।
ल्युबर्ट्सी वातन स्टेशन से रेतीली दोमट सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी में सीवेज कीचड़ की शुरूआत के कारण टीएम के साथ उनका संदूषण हुआ। मोबाइल यौगिकों द्वारा ओसीबी से दूषित मिट्टी में टीएम संचय के गुणांक, गैर-दूषित मिट्टी की तुलना में सकल सामग्री की तुलना में 3-10 गुना अधिक थे, जो तलछट के साथ पेश की गई टीएम की उच्च गतिविधि और पौधों के लिए उनकी उपलब्धता का संकेत देते थे। टीएम गतिशीलता में अधिकतम कमी (प्रारंभिक स्तर से 20-25% तक) पीट खाद मिश्रण जोड़ते समय नोट की गई थी, जो कार्बनिक पदार्थों के साथ टीएम के मजबूत परिसरों के गठन के कारण है। लौह अयस्क, जो सुधारक के रूप में सबसे कम प्रभावी है, के कारण मोबाइल धातु यौगिकों की सामग्री में 5-10% की कमी आई है। जिओलाइट ने एक सुधारक के रूप में अपनी कार्रवाई में एक मध्यवर्ती स्थान पर कब्जा कर लिया। प्रयोगों में उपयोग किए गए सुधारकों ने Cd, Zn, Cu और Cr की गतिशीलता को औसतन 10-20% कम कर दिया। इस प्रकार, जब मिट्टी में टीएम सामग्री अधिकतम अनुमेय सांद्रता के करीब थी या अनुमेय सांद्रता से 10-20% से अधिक नहीं थी, तो सुधारक का उपयोग प्रभावी था। दूषित मिट्टी में सुधारकों की शुरूआत से पौधों में उनका प्रवेश 15-20% तक कम हो गया।
पश्चिमी ट्रांसबाइकलिया की जलोढ़ सोडी मिट्टी, अमोनियम-एसीटेट अर्क में निर्धारित सूक्ष्म तत्वों के मोबाइल रूपों के प्रावधान के स्तर के संदर्भ में, मैंगनीज में उच्च, जस्ता और तांबे में मध्यम, कोबाल्ट में बहुत अधिक है। उन्हें सूक्ष्म उर्वरकों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए सीवेज कीचड़ के उपयोग से मिट्टी जहरीले तत्वों से दूषित हो सकती है और इसके लिए पर्यावरण और भू-रासायनिक मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।
एल.एल. उबुगुनोव एट अल. जलोढ़ टर्फ मिट्टी में भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री पर सीवेज कीचड़ (एसडब्ल्यूएस), मायक्सोप-तालिंस्को जमा (एमटी) के मोर्डेनाइट युक्त टफ और खनिज उर्वरकों के प्रभाव का अध्ययन किया गया था। अध्ययन निम्नलिखित योजना के अनुसार किए गए: 1) नियंत्रण; 2) N60P60K60 - पृष्ठभूमि; 3) ओसीबी - 15 टन/हेक्टेयर; 4) मीट्रिक टन - 15 टन/हेक्टेयर; 5) पृष्ठभूमि + डब्ल्यूडब्ल्यूएस - 15 टन/हेक्टेयर; 6) पृष्ठभूमि+एमटी 15 टन/हेक्टेयर; 7) ओसीबी 7.5 टन/हेक्टेयर+एमटी 7.5 टन/हेक्टेयर; 8) ओसीबी जूट/हेक्टेयर+एमटी 5 टन/हेक्टेयर; 9) पृष्ठभूमि + डब्ल्यूडब्ल्यूएस 7.5 टन/हेक्टेयर; 10) पृष्ठभूमि + डब्ल्यूडब्ल्यूएस 10 टन/हेक्टेयर + एमटी 5 टन/हेक्टेयर। खनिज उर्वरकों को सालाना, डब्ल्यूडब्ल्यूएस, एमटी और उनके मिश्रण - हर 3 साल में एक बार लगाया जाता था।
मिट्टी में टीएम संचय की तीव्रता का आकलन करने के लिए, भू-रासायनिक संकेतकों का उपयोग किया गया: एकाग्रता गुणांक - केसी और कुल प्रदूषण संकेतक - जेडसी, सूत्रों द्वारा निर्धारित:

जहाँ C प्रायोगिक संस्करण में तत्व की सांद्रता है, Cf नियंत्रण में तत्व की सांद्रता है;

Zc = ΣKc - (n-1),

जहां n, Kc ≥ 1.0 वाले तत्वों की संख्या है।
प्राप्त परिणामों से 0-20 सेमी मिट्टी की परत में मोबाइल माइक्रोलेमेंट्स की सामग्री पर खनिज उर्वरकों, डब्ल्यूडब्ल्यूएस, मोर्डेनाइट युक्त टफ्स और उनके मिश्रण के अस्पष्ट प्रभाव का पता चला, हालांकि यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रयोग के सभी प्रकारों में उनकी मात्रा कम थी एमपीसी स्तर से अधिक नहीं (तालिका 4.12)।
एमटी और एमटी+एनपीके को छोड़कर लगभग सभी प्रकार के उर्वरकों के उपयोग से मैंगनीज सामग्री में वृद्धि हुई। जब ओसीबी को खनिज उर्वरकों के साथ मिट्टी में लगाया गया, तो केसी अपने अधिकतम मूल्य (1.24) तक पहुंच गया। मिट्टी में जस्ता का संचय अधिक महत्वपूर्ण रूप से हुआ: OCB के जुड़ने से Kc 1.85-2.27 के मान तक पहुँच गया; खनिज उर्वरक और WW+MT -1.13-1.27 का मिश्रण; जिओलाइट्स के उपयोग से यह घटकर 1.00-1.07 के न्यूनतम मान पर आ गया। मिट्टी में तांबे और कैडमियम का कोई संचय नहीं था; सभी प्रायोगिक वेरिएंट में उनकी सामग्री आम तौर पर नियंत्रण स्तर पर या उससे थोड़ी कम थी। शुद्ध रूप (संस्करण 3) और एनपीके (संस्करण 5) और सीडी (केसी) दोनों की पृष्ठभूमि के खिलाफ, ओसीबी के उपयोग के साथ संस्करण में सीयू सामग्री (केसी - 1.05-1.11) में केवल मामूली वृद्धि नोट की गई थी। - 1.13 ) जब मिट्टी में खनिज उर्वरक मिलाते हैं (संस्करण 2) और उनकी पृष्ठभूमि के विरुद्ध ओसीबी (संस्करण 5)। जिओलाइट्स का उपयोग करने वाले विकल्पों को छोड़कर, सभी प्रकार के उर्वरकों (अधिकतम - संस्करण 2, केसी -1.30) का उपयोग करने पर कोबाल्ट सामग्री थोड़ी बढ़ गई। निकल (Kc - 1.13-1.22) और सीसा (Kc - 1.33) की अधिकतम सांद्रता तब नोट की गई जब OCB और OCB को NPK (var. 3, 5) की पृष्ठभूमि के विरुद्ध मिट्टी में मिलाया गया, जबकि OCB का उपयोग एक साथ किया गया जिओलाइट्स (var. 7, 8) ने इस सूचक को कम कर दिया (Kc - 1.04 - 1.08)।

मिट्टी की परत 0-20 सेमी (तालिका 4.12) के भारी धातुओं के साथ कुल संदूषण के मूल्य के अनुसार, उर्वरकों के प्रकारों को निम्नलिखित क्रमबद्ध श्रृंखला (कोष्ठक में Zc मान) में व्यवस्थित किया गया है: OCB+NPK (3.52) → WWS (2.68) - एनपीके (1.84) → 10एसवी+एमटी+एनपीके (1.66-1.64) → ओसीबी+एमटी, संस्करण। 8 (1.52) → ओएसवी+एमटी संस्करण। 7 (1.40) → एमटी+एनपीके (1.12)। मिट्टी में उर्वरकों को लागू करते समय भारी धातुओं के साथ कुल मिट्टी संदूषण का स्तर आम तौर पर नियंत्रण (Zc) की तुलना में नगण्य था<10), тем не менее тенденция накопления TM при использовании осадков сточных вод четко обозначилась, как и эффективное действие морденитсодержащих туфов в снижении содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве, а также в повышении качества клубней картофеля.
एल.वी. किरीचेवा और आई.वी. ग्लेज़ुनोवा ने निर्मित सॉर्बेंट एमिलियोरेंट्स की घटक संरचना के लिए निम्नलिखित बुनियादी आवश्यकताओं को तैयार किया: संरचना की उच्च अवशोषण क्षमता, संरचना में कार्बनिक और खनिज घटकों की एक साथ उपस्थिति, शारीरिक तटस्थता (पीएच 6.0-7.5), संरचना की क्षमता टीएम के मोबाइल रूपों को सोखना, उन्हें स्थिर रूपों में परिवर्तित करना, संरचना की हाइड्रोसंचय क्षमता में वृद्धि, इसमें संरचना बनाने वाले एजेंट की उपस्थिति, लियोफिलिसिटी और कौयगुलांट गुण, उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र, कच्चे माल की उपलब्धता और उनकी कम लागत, उपयोग शर्बत की संरचना में कच्चे माल के अपशिष्ट का (पुनर्चक्रण), शर्बत की विनिर्माण क्षमता, हानिरहितता और पर्यावरणीय तटस्थता।
प्राकृतिक उत्पत्ति के शर्बत की 20 रचनाओं में से, लेखकों ने सबसे प्रभावी की पहचान की, जिसमें 65% सैप्रोपेल, 25% जिओलाइट और 10% एल्यूमिना शामिल है। इस शर्बत-मेलियोरेंट का पेटेंट कराया गया और इसे "सोरबेक्स" (आरएफ पेटेंट संख्या 2049107 "मिट्टी सुधार के लिए संरचना") नाम मिला।
मिट्टी में लगाने पर सॉर्बेंट एमिलियोरेंट की क्रिया का तंत्र बहुत जटिल होता है और इसमें विभिन्न भौतिक-रासायनिक प्रकृति की प्रक्रियाएं शामिल होती हैं: रसायन अवशोषण (कम घुलनशील यौगिकों टीएम के गठन के साथ अवशोषण); यांत्रिक अवशोषण (बड़े अणुओं का आयतन अवशोषण) और आयन विनिमय प्रक्रियाएं (मिट्टी-अवशोषित परिसर (एसएसी) में गैर विषैले आयनों के साथ टीएम आयनों का प्रतिस्थापन)। "सोरबेक्स" की उच्च अवशोषण क्षमता कटियन विनिमय क्षमता के विनियमित मूल्य, संरचना की सुंदरता (बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र, 160 एम 2 तक) के साथ-साथ पीएच मान पर स्थिर प्रभाव के कारण होती है। सबसे खतरनाक प्रदूषकों के अवशोषण को रोकने के लिए प्रदूषण की प्रकृति और पर्यावरण की प्रतिक्रिया।
सॉर्बेंट में मिट्टी की नमी की उपस्थिति में, एल्यूमीनियम सल्फेट और ह्यूमिक पदार्थों का आंशिक पृथक्करण और हाइड्रोलिसिस होता है जो सैप्रोपेल के कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण: A12(SO4)3⇔2A13++3SO4в2-; A13++H2O = AlOH2+ = OH; (R* -COO)2 Ca ⇔ R - COO-+R - COOCa+ (R - ह्यूमिक पदार्थों का स्निग्ध मूलक); आर - सीओओ+एच2ओ ⇔ आर - सीओओएच+ओएच0। हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप प्राप्त धनायन प्रदूषकों के आयनिक रूपों के शर्बत हैं, उदाहरण के लिए आर्सेनिक (V), जो अघुलनशील लवण या स्थिर ऑर्गेनो-खनिज यौगिक बनाते हैं: Al3+ - AsO4в3- = AlAsO4; 3R-COOCa++AsO4в3- = (R-COOCa)3 AsO4.
टीएम की विशेषता वाले अधिक सामान्य धनायनित रूप ह्यूमिक पदार्थों के पॉलीफेनोलिक समूहों के साथ मजबूत केलेट कॉम्प्लेक्स बनाते हैं या कार्बोक्सिल, फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल के पृथक्करण के दौरान गठित आयनों द्वारा अवशोषित होते हैं - प्रस्तुत प्रतिक्रियाओं के अनुसार सैप्रोपेल ह्यूमिक पदार्थों के कार्यात्मक समूह: 2R - COO + Pb2+ = (आर - सीओओ)2 पीबी; 2Аr - O+ Сu2+ = (Аr - O)2Сu (ह्यूमिक पदार्थों का Ar सुगंधित मूलांक)। चूंकि सैप्रोपेल का कार्बनिक पदार्थ पानी में अघुलनशील होता है, इसलिए टीएम टिकाऊ ऑर्गेनोमिनरल कॉम्प्लेक्स के रूप में स्थिर रूपों में बदल जाते हैं। सल्फेट आयन धनायन, मुख्य रूप से बेरियम या लेड को अवक्षेपित करते हैं: 2Pb2+ + 3SO4в2- = Pb3(SO4)2।
सभी डी- और त्रिसंयोजक टीएम धनायनों को सैप्रोपेल में ह्यूमिक पदार्थों के आयनिक परिसर में सोख लिया जाता है, और सल्फेट-गैर सीसा और बेरियम आयनों को स्थिर कर देता है। पॉलीवलेंट टीएम संदूषण के साथ, धनायनों के बीच प्रतिस्पर्धा होती है और उच्च इलेक्ट्रोड क्षमता वाले धनायनों को धातु वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला के अनुसार प्राथमिकता से सोख लिया जाता है, इसलिए निकल, तांबा, सीसा और कोबाल्ट की उपस्थिति से कैडमियम धनायनों का अवशोषण बाधित होगा। समाधान में आयन.
सोरबेक्स की यांत्रिक अवशोषण क्षमता इसके बारीक फैलाव और महत्वपूर्ण विशिष्ट सतह क्षेत्र द्वारा सुनिश्चित की जाती है। बड़े अणुओं वाले प्रदूषक, जैसे कीटनाशक, अपशिष्ट तेल उत्पाद, आदि, यंत्रवत् सोर्शन ट्रैप में रखे जाते हैं।
सबसे अच्छा परिणाम मिट्टी में शर्बत मिलाने पर प्राप्त हुआ, जिससे मिट्टी से जई के पौधों द्वारा टीएम की खपत को कम करना संभव हो गया: नी - 7.5 गुना; घन - 1.5; Zn - 1.9 में; पी - 2.4 में; फ़े - 4.4 में; एमएन - 5 बार.
कुल मृदा संदूषण के आधार पर पादप उत्पादों में टीएम के प्रवेश पर "सोरबेक्स" के प्रभाव का आकलन करने के लिए ए.वी. इलिंस्की ने वनस्पति और क्षेत्र प्रयोग किए। बढ़ते मौसम के प्रयोग में, हमने योजना (तालिका 4.13) के अनुसार Zn, Cu, Pb और Cd के साथ पॉडज़ोलिज्ड चेरनोज़म के संदूषण के विभिन्न स्तरों पर ओट फाइटोमास की सामग्री पर "सोरबेक्स" के प्रभाव का अध्ययन किया।

मिट्टी को रासायनिक रूप से शुद्ध पानी में घुलनशील नमक डालकर और अच्छी तरह मिश्रित करके दूषित किया गया, फिर 7 दिनों के लिए खुला रखा गया। टीएम लवण की खुराक की गणना पृष्ठभूमि सांद्रता को ध्यान में रखकर की गई थी। प्रयोग में, 364 सेमी2 क्षेत्रफल वाले वनस्पति बर्तनों का उपयोग किया गया और प्रत्येक बर्तन में 7 किलो मिट्टी का द्रव्यमान था।
मिट्टी में निम्नलिखित एग्रोकेमिकल संकेतक थे पीएचकेसीएल = 5.1, ह्यूमस - 5.7% (ट्यूरिन के अनुसार), फॉस्फोरस - 23.5 मिलीग्राम/100 ग्राम और पोटेशियम 19.2 मिलीग्राम/100 ग्राम (किरसानोव के अनुसार)। मोबाइल की पृष्ठभूमि सामग्री (1M HNO3) Zn, Cu, Pb, Cd के रूप - 4.37; 3.34; 3.0; क्रमशः 0.15 मिलीग्राम/किग्रा. प्रयोग की अवधि 2.5 महीने थी।
0.8HB की इष्टतम आर्द्रता बनाए रखने के लिए, समय-समय पर साफ पानी से सिंचाई की जाती रही।
अत्यधिक खतरनाक प्रदूषण के मामले में सोरबेक्स को शामिल किए बिना ओट फाइटोमास (छवि 4.10) की उपज 2 गुना से अधिक कम हो जाती है। 3.3 किग्रा/मीटर की दर से "सोरबेक्स" के उपयोग से नियंत्रण की तुलना में फाइटोमास में 2 या अधिक गुना वृद्धि हुई (चित्र 4.10), साथ ही Cu, Zn की खपत में उल्लेखनीय कमी आई। पौधों द्वारा पी.बी. उसी समय, ओट फाइटोमास (तालिका 4.14) में सीडी सामग्री में मामूली वृद्धि हुई थी, जो सोर्शन तंत्र के बारे में सैद्धांतिक परिसर से मेल खाती है।

इस प्रकार, दूषित मिट्टी में शर्बत सुधारकों की शुरूआत न केवल पौधों में भारी धातुओं के प्रवेश को कम करने, अपमानित चेरनोज़म के कृषि रसायन गुणों में सुधार करने, बल्कि कृषि फसलों की उत्पादकता में भी वृद्धि करने की अनुमति देती है।

पृष्ठ ब्रेक-- हैवी मेटल्स, जो प्रदूषकों के एक विस्तृत समूह की विशेषता है, हाल ही में व्यापक हो गया है। विभिन्न वैज्ञानिक और व्यावहारिक कार्यों में, लेखक इस अवधारणा के अर्थ की अलग-अलग व्याख्या करते हैं। इस संबंध में, भारी धातुओं के रूप में वर्गीकृत तत्वों की मात्रा व्यापक रूप से 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 मानव निर्मित चक्रों में भागीदारी की डिग्री। कुछ मामलों में, भारी धातुओं की परिभाषा में भंगुर (उदाहरण के लिए, बिस्मथ) या मेटलॉइड्स (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक) के रूप में वर्गीकृत तत्व शामिल हैं।

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

औपचारिक रूप से परिभाषित हैवी मेटल्सबड़ी संख्या में तत्वों से मेल खाता है। हालाँकि, राज्य और पर्यावरण के प्रदूषण के अवलोकन के आयोजन से संबंधित व्यावहारिक गतिविधियों में लगे शोधकर्ताओं के अनुसार, इन तत्वों के यौगिक प्रदूषकों के बराबर नहीं हैं। इसलिए, कई कार्यों में, कार्य की दिशा और बारीकियों द्वारा निर्धारित प्राथमिकता मानदंडों के अनुसार, भारी धातुओं के समूह का दायरा संकुचित हो जाता है। इस प्रकार, यू.ए. के अब के क्लासिक कार्यों में। बायोस्फीयर रिजर्व में पृष्ठभूमि स्टेशनों पर प्राकृतिक वातावरण में निर्धारित किए जाने वाले रासायनिक पदार्थों की सूची में इज़राइल, अनुभाग में हैवी मेटल्सनाम पीबी, एचजी, सीडी, एएस।दूसरी ओर, भारी धातु उत्सर्जन पर टास्क फोर्स के निर्णय के अनुसार, यूरोप के लिए संयुक्त राष्ट्र आर्थिक आयोग के तत्वावधान में काम करना और यूरोपीय देशों में प्रदूषक उत्सर्जन पर जानकारी एकत्र करना और उसका विश्लेषण करना। Zn, As, Se और Sbको जिम्मेदार ठहराया गया हैवी मेटल्स. एन. रीमर्स की परिभाषा के अनुसार, उत्कृष्ट और दुर्लभ धातुएँ क्रमशः भारी धातुओं से अलग होती हैं, वे बनी रहती हैं केवल Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. व्यावहारिक कार्यों में अक्सर भारी धातुओं को मिलाया जाता है पीटी, एजी, डब्लू, फ़े, औ, एमएन.

धातु आयन प्राकृतिक जल निकायों के आवश्यक घटक हैं। पर्यावरणीय स्थितियों (पीएच, रेडॉक्स क्षमता, लिगेंड की उपस्थिति) के आधार पर, वे विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में मौजूद होते हैं और विभिन्न प्रकार के अकार्बनिक और ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का हिस्सा होते हैं, जिन्हें वास्तव में विघटित किया जा सकता है, कोलाइडल फैलाया जा सकता है, या खनिज और कार्बनिक निलंबन का हिस्सा बनाया जा सकता है।

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

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

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

जलीय वातावरण में धातुओं के धातु जटिल रूप में परिवर्तन के तीन परिणाम होते हैं:

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

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

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

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

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

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

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

वी - उच्च, यू - मध्यम, एन - निम्न

वैनेडियम.

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

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

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

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

प्राकृतिक जल में प्रवेश करने वाले बिस्मथ के प्राकृतिक स्रोत बिस्मथ युक्त खनिजों की लीचिंग की प्रक्रियाएँ हैं। प्राकृतिक जल में प्रवेश का स्रोत फार्मास्युटिकल और इत्र उत्पादन और कुछ ग्लास उद्योग उद्यमों से अपशिष्ट जल भी हो सकता है।

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

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

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

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

रासायनिक और जैव रासायनिक (लौह बैक्टीरिया की भागीदारी के साथ) ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, Fe(II) Fe(III) में बदल जाता है, जो हाइड्रोलाइज होने पर Fe(OH)3 के रूप में अवक्षेपित हो जाता है। Fe(II) और Fe(III) दोनों में प्रकार के हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स बनाने की प्रवृत्ति होती है +, 4+, +, 3+, - और अन्य, पीएच के आधार पर विभिन्न सांद्रता में समाधान में सह-अस्तित्व और आम तौर पर आयरन-हाइड्रॉक्सिल प्रणाली की स्थिति का निर्धारण करते हैं। सतही जल में Fe(III) का मुख्य रूप इसके जटिल यौगिक हैं जिनमें घुले हुए अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिक, मुख्य रूप से ह्यूमिक पदार्थ होते हैं। पीएच = 8.0 पर, मुख्य रूप Fe(OH)3 है। लोहे के कोलाइडल रूप का सबसे कम अध्ययन किया गया है; इसमें आयरन ऑक्साइड हाइड्रेट Fe(OH)3 और कार्बनिक पदार्थों के साथ कॉम्प्लेक्स होते हैं।

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

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

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

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

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

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

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

अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.001 mg/dm3 है, अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.0005 mg/dm3 है (नुकसान का सीमित संकेत विष विज्ञान है)।

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

प्राकृतिक जल में कोबाल्ट यौगिक विघटित और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिनके बीच मात्रात्मक संबंध पानी की रासायनिक संरचना, तापमान और पीएच मान से निर्धारित होता है। विघटित रूपों को मुख्य रूप से जटिल यौगिकों द्वारा दर्शाया जाता है। प्राकृतिक जल के कार्बनिक पदार्थों के साथ। सतही जल के लिए डाइवैलेंट कोबाल्ट के यौगिक सबसे विशिष्ट हैं। ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में, त्रिसंयोजक कोबाल्ट ध्यान देने योग्य सांद्रता में मौजूद हो सकता है।

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

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

मैंगनीज

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

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

सतही जल में मैंगनीज यौगिकों के प्रवास का मुख्य रूप निलंबन है, जिसकी संरचना पानी से निकलने वाली चट्टानों की संरचना के साथ-साथ भारी धातुओं के कोलाइडल हाइड्रॉक्साइड और सॉर्ब मैंगनीज यौगिकों द्वारा निर्धारित की जाती है। कार्बनिक पदार्थ और अकार्बनिक और कार्बनिक लिगेंड के साथ मैंगनीज के जटिल गठन की प्रक्रियाएं घुलनशील और कोलाइडल रूपों में मैंगनीज के प्रवास में महत्वपूर्ण महत्व रखती हैं। Mn(II) बाइकार्बोनेट और सल्फेट्स के साथ घुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाता है। क्लोरीन आयनों के साथ मैंगनीज के कॉम्प्लेक्स दुर्लभ हैं। कार्बनिक पदार्थों के साथ Mn(II) के जटिल यौगिक आमतौर पर अन्य संक्रमण धातुओं की तुलना में कम स्थिर होते हैं। इनमें एमाइन, कार्बनिक अम्ल, अमीनो एसिड और ह्यूमिक पदार्थ वाले यौगिक शामिल हैं। उच्च सांद्रता में Mn(III) केवल मजबूत कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों की उपस्थिति में विघटित अवस्था में हो सकता है; Mn(YII) प्राकृतिक जल में नहीं पाया जाता 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 सांद्रता मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन है।

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

उच्च पौधों और जल निकायों में शैवाल के जीवन में मैंगनीज की भूमिका बहुत बड़ी है। मैंगनीज पौधों द्वारा CO2 के उपयोग को बढ़ावा देता है, जो प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता को बढ़ाता है और पौधों द्वारा नाइट्रेट कटौती और नाइट्रोजन आत्मसात की प्रक्रियाओं में भाग लेता है। मैंगनीज सक्रिय Fe(II) से Fe(III) में संक्रमण को बढ़ावा देता है, जो कोशिका को विषाक्तता से बचाता है, जीवों के विकास को तेज करता है, आदि। मैंगनीज की महत्वपूर्ण पारिस्थितिक और शारीरिक भूमिका के कारण प्राकृतिक जल में मैंगनीज के अध्ययन और वितरण की आवश्यकता होती है।

स्वच्छता उपयोग के लिए जलाशयों के लिए, अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमपीसी) (मैंगनीज आयन के लिए) 0.1 मिलीग्राम/डीएम3 निर्धारित की गई है।

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

स्वास्थ्य पर प्रभाव.कई धातुएँ धूल का हिस्सा हैं और स्वास्थ्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती हैं।

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

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

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

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

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

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

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

शहर

नोरिल्स्क

मोनचेगॉर्स्क

क्रास्नाउरलस्क

कोल्चुगिनो

ज़ापोल्यार्नी

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

धातुकर्म उत्पादन से उत्सर्जन के साथ तांबा हवा में प्रवेश करता है। ठोस उत्सर्जन में यह मुख्य रूप से यौगिकों के रूप में निहित होता है, मुख्यतः कॉपर ऑक्साइड।

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

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

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

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

मोलिब्डेनम

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

सतही जल में मुख्य रूप से मोलिब्डेनम पाया जाता है MoO42-. यह बहुत संभव है कि यह ऑर्गेनोमिनरल कॉम्प्लेक्स के रूप में मौजूद हो। कोलाइडल अवस्था में कुछ संचय की संभावना इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि मोलिब्डेनाइट के ऑक्सीकरण उत्पाद ढीले, बारीक बिखरे हुए पदार्थ हैं।

नदी के पानी में मोलिब्डेनम 2.1 से 10.6 μg/dm3 की सांद्रता में पाया गया। समुद्र के पानी में औसतन 10 µg/dm3 मोलिब्डेनम होता है।

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

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

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

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

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

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

आर्सेनिक के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.05 mg/dm3 है (सीमित खतरा संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है) और आर्सेनिक के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.05 mg/dm3 है।

प्राकृतिक जल में निकल की उपस्थिति उन चट्टानों की संरचना के कारण होती है जिनके माध्यम से पानी गुजरता है: यह उन स्थानों पर पाया जाता है जहां सल्फाइड तांबा-निकल अयस्क और लौह-निकल अयस्क जमा होते हैं। यह मिट्टी से, पौधों और जानवरों के जीवों से उनके क्षय के दौरान पानी में प्रवेश करता है। नीले-हरे शैवाल में अन्य प्रकार के शैवाल की तुलना में निकेल की मात्रा अधिक पाई गई। निकेल यौगिक निकल चढ़ाना दुकानों, सिंथेटिक रबर संयंत्रों और निकल सांद्रता कारखानों के अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में भी प्रवेश करते हैं। जीवाश्म ईंधन के जलने से भारी मात्रा में निकल उत्सर्जन होता है।

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

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

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

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

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

पर्यावरण में निकेल की मात्रा बढ़ने से स्थानिक रोग, ब्रोन्कियल कैंसर का उदय होता है। निकेल यौगिक समूह 1 कार्सिनोजेन्स से संबंधित हैं।
नक्शा नोरिल्स्क निकेल चिंता के स्थानों में उच्च औसत निकल सांद्रता वाले कई बिंदुओं को दिखाता है: एपेटिटी, कमंडलक्ष, मोनचेगॉर्स्क, ओलेनेगॉर्स्क।

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

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

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

टिन का विषैला प्रभाव कम होता है।

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

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

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

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

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

पारा की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.0005 mg/dm3 है (खतरे का सीमित संकेत सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.0001 mg/dm3 है।

सतही जल में प्रवेश करने वाले सीसे के प्राकृतिक स्रोत अंतर्जात (गैलेना) और बहिर्जात (एंगलसाइट, सेरुसाइट, आदि) खनिजों की विघटन प्रक्रियाएं हैं। पर्यावरण (सतह जल सहित) में सीसे की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि कोयले के दहन, मोटर ईंधन में एंटी-नॉक एजेंट के रूप में टेट्राएथिल लेड के उपयोग और अयस्क से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में निर्वहन से जुड़ी है। प्रसंस्करण कारखाने, कुछ धातुकर्म संयंत्र, रासायनिक संयंत्र, खदानें, आदि। पानी में सीसे की सांद्रता को कम करने में महत्वपूर्ण कारक निलंबित पदार्थों द्वारा इसका सोखना और उनके साथ निचले तलछट में अवक्षेपण है। अन्य धातुओं के अलावा, सीसा जलीय जीवों द्वारा निकाला और जमा किया जाता है।

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

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

सीसे की हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है। सीसे के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.03 mg/dm3 है, सीसे के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.1 mg/dm3 है।

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

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

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

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

टेट्राएथिल लेड

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

यह पदार्थ उच्च विषाक्तता की विशेषता रखता है और इसमें संचयी गुण होते हैं।

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

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

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

सिल्वर आयन बैक्टीरिया को नष्ट करने में सक्षम हैं और छोटी सांद्रता में भी वे पानी को जीवाणुरहित करते हैं (सिल्वर आयनों के जीवाणुनाशक प्रभाव 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 की एमपीसी 0.05 mg/dm3 है।

एंटीमनी खनिजों (स्टिब्नाइट, सेनारमोंटाइट, वैलेंटाइनाइट, सर्वेंटाइट, स्टिबियोकेनाइट) के निक्षालन और रबर, कांच, रंगाई और माचिस कारखानों के अपशिष्ट जल के कारण एंटीमनी सतही जल में प्रवेश करती है।

प्राकृतिक जल में सुरमा यौगिक घुली हुई और निलंबित अवस्था में होते हैं। सतही जल की विशिष्ट रेडॉक्स स्थितियों के तहत, त्रिसंयोजक और पेंटावैलेंट सुरमा दोनों का अस्तित्व संभव है।

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

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

सतही जल में, क्रोमियम यौगिक घुली हुई और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिनके बीच का अनुपात पानी की संरचना, तापमान और घोल के पीएच पर निर्भर करता है। निलंबित क्रोमियम यौगिक मुख्य रूप से सोर्बड क्रोमियम यौगिक हैं। सॉर्बेंट्स में मिट्टी, आयरन हाइड्रॉक्साइड, अत्यधिक फैला हुआ कैल्शियम कार्बोनेट, पौधों और जानवरों के जीवों के अवशेष हो सकते हैं। घुले हुए रूप में क्रोमियम क्रोमेट्स और डाइक्रोमेट्स के रूप में पाया जा सकता है। एरोबिक परिस्थितियों में, Cr(VI) Cr(III) में बदल जाता है, जिसके लवण तटस्थ और क्षारीय मीडिया में हाइड्रोलाइज होकर हाइड्रॉक्साइड छोड़ते हैं।

अप्रदूषित और थोड़ा प्रदूषित नदी जल में, क्रोमियम की मात्रा एक माइक्रोग्राम प्रति लीटर के कुछ 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 की सीमा के भीतर।

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

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

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

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

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

Zn2+ के लिए MPC 1 mg/dm3 है (नुकसान का सीमित संकेतक ऑर्गेनोलेप्टिक है), Zn2+ के लिए MPC 0.01 mg/dm3 है (नुकसान का सीमित संकेतक टॉक्सिकोलॉजिकल है)।

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

भारी धातुएँ प्राथमिकता वाले प्रदूषक हैं, जिनकी निगरानी सभी वातावरणों में अनिवार्य है। विभिन्न वैज्ञानिक और व्यावहारिक कार्यों में, लेखक "भारी धातु" की अवधारणा के अर्थ की अलग-अलग व्याख्या करते हैं। कुछ मामलों में, भारी धातुओं की परिभाषा में भंगुर (उदाहरण के लिए, बिस्मथ) या मेटलॉइड्स (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक) के रूप में वर्गीकृत तत्व शामिल हैं।

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

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

सीसे का एक महत्वपूर्ण स्रोत ऑटोमोबाइल निकास धुआं है, क्योंकि रूस का आधा हिस्सा अभी भी सीसे वाले गैसोलीन का उपयोग करता है। हालाँकि, धातुकर्म संयंत्र, विशेष रूप से तांबा गलाने वाले, पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत बने हुए हैं। और यहां नेता हैं. सेवरडलोव्स्क क्षेत्र के क्षेत्र में देश में सीसा उत्सर्जन के 3 सबसे बड़े स्रोत हैं: क्रास्नोउरलस्क, किरोवोग्राड और रेवडा शहरों में।

स्टालिनवादी औद्योगीकरण के वर्षों के दौरान और 1932 के उपकरणों का उपयोग करके निर्मित क्रास्नोउरलस्क कॉपर स्मेल्टर की चिमनियाँ, 34,000 की आबादी वाले शहर में सालाना 150-170 टन सीसा उगलती हैं, जिससे सब कुछ सीसे की धूल से ढक जाता है।

क्रास्नोउरलस्क की मिट्टी में सीसे की सांद्रता 42.9 से 790.8 मिलीग्राम/किलोग्राम तक होती है और अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता एमपीसी = 130 μ/किलोग्राम होती है। पड़ोसी गाँव की जल आपूर्ति में पानी के नमूने। भूमिगत जल स्रोत से पोषित ओक्त्रैब्स्की अधिकतम अनुमेय सांद्रता से दो गुना अधिक हो गया।

पर्यावरण का सीसा प्रदूषण मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करता है। सीसे के संपर्क में आने से महिला और पुरुष प्रजनन प्रणाली बाधित होती है। गर्भवती और प्रसव उम्र की महिलाओं के लिए, रक्त में सीसे का ऊंचा स्तर एक विशेष खतरा पैदा करता है, क्योंकि सीसे के प्रभाव में मासिक धर्म बाधित होता है, नाल के माध्यम से सीसे के प्रवेश के कारण समय से पहले जन्म, गर्भपात और भ्रूण की मृत्यु अधिक आम है। रुकावट। नवजात शिशुओं की मृत्यु दर अधिक होती है।

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

पूर्वस्कूली उम्र के बच्चे सीसे के हानिकारक प्रभावों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं क्योंकि उनका तंत्रिका तंत्र विकासशील अवस्था में होता है। कम खुराक पर भी, सीसा विषाक्तता के कारण बौद्धिक विकास, ध्यान और ध्यान केंद्रित करने की क्षमता में कमी आती है, पढ़ने में देरी होती है और बच्चे के व्यवहार में आक्रामकता, अति सक्रियता और अन्य समस्याओं का विकास होता है। ये विकास संबंधी असामान्यताएं लंबे समय तक चलने वाली और अपरिवर्तनीय हो सकती हैं। जन्म के समय कम वजन, बौनापन और सुनने की क्षमता में कमी भी सीसा विषाक्तता के कारण होती है। नशे की उच्च खुराक से मानसिक मंदता, कोमा, आक्षेप और मृत्यु हो जाती है।

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

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

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

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

देश को सीसा प्रदूषण को कम करने के लिए तत्काल उपायों की आवश्यकता है, लेकिन फिलहाल रूस का आर्थिक संकट पर्यावरणीय समस्याओं पर भारी पड़ रहा है। लंबे समय से चल रही औद्योगिक मंदी में, रूस के पास पिछले प्रदूषण को साफ करने के साधनों की कमी है, लेकिन अगर अर्थव्यवस्था ठीक होने लगती है और कारखाने काम पर लौटते हैं, तो प्रदूषण और भी बदतर हो सकता है।
पूर्व यूएसएसआर के 10 सबसे प्रदूषित शहर

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

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

यदि, मिट्टी पर अधिक भार डालने के परिणामस्वरूप, इसकी खनिज क्षमता का कोई भी घटक नष्ट हो जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से आत्म-शुद्धिकरण तंत्र में व्यवधान पैदा करेगा और मिट्टी का पूर्ण क्षरण होगा। और, इसके विपरीत, मिट्टी की आत्म-शुद्धि के लिए अनुकूलतम परिस्थितियाँ बनाने से पारिस्थितिक संतुलन और मनुष्यों सहित सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए स्थितियाँ बनाए रखने में मदद मिलती है।

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

मिट्टी और मनुष्य के बीच जैविक संबंध मुख्य रूप से चयापचय के माध्यम से होता है। मिट्टी, मानो, चयापचय चक्र के लिए आवश्यक खनिजों की आपूर्तिकर्ता है, पौधों की वृद्धि के लिए जो मनुष्यों और शाकाहारी जीवों द्वारा खाई जाती है, जो बदले में मनुष्यों और मांसाहारियों द्वारा खाई जाती 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, और इसकी स्वयं-शुद्ध करने की क्षमता एक जैविक श्रृंखला प्रतिक्रिया का कारण बनती है, जो लंबे समय तक हानिकारक प्रभावों के मामले में, आबादी के बीच विभिन्न प्रकार के स्वास्थ्य विकारों को जन्म दे सकती है। इसके अलावा, यदि खनिजीकरण प्रक्रिया धीमी हो जाती है, तो पदार्थों के टूटने के दौरान बनने वाले नाइट्रेट, नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम आदि पीने के प्रयोजनों के लिए उपयोग किए जाने वाले भूजल में प्रवेश कर सकते हैं और गंभीर बीमारियों का कारण बन सकते हैं (उदाहरण के लिए, नाइट्रेट मुख्य रूप से शिशुओं में मेथेमोग्लोबिनेमिया का कारण बन सकते हैं)।

आयोडीन-गरीब मिट्टी से पानी के सेवन से स्थानिक गण्डमाला आदि हो सकता है।
4.2.
मिट्टी और पानी तथा तरल अपशिष्ट (अपशिष्ट जल) के बीच पारिस्थितिक संबंध

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

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

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

अपर्याप्त अपशिष्ट जल उपचार से मिट्टी पर हानिकारक जैविक प्रभाव भी पड़ सकता है और अंततः मिट्टी का क्षरण हो सकता है। इसलिए, समग्र रूप से पर्यावरण की सुरक्षा के लिए आबादी वाले क्षेत्रों में मिट्टी की सुरक्षा मुख्य आवश्यकताओं में से एक है।
4.3.
ठोस अपशिष्ट (घरेलू और सड़क का कचरा, औद्योगिक अपशिष्ट, अपशिष्ट जल के अवसादन के बाद बचा हुआ सूखा कीचड़, रेडियोधर्मी पदार्थ, आदि) के साथ मिट्टी के भार की सीमा।

समस्या इस तथ्य से जटिल हो गई है कि, शहरों में ठोस कचरे की बढ़ती मात्रा के उत्पादन के परिणामस्वरूप, उनके आसपास की मिट्टी तेजी से महत्वपूर्ण तनाव के अधीन है। मिट्टी के गुण और संरचना तेजी से खराब हो रहे हैं।

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

उपरोक्त के संबंध में, बढ़ते शहरीकरण की स्थितियों में ठोस कचरे का निष्कासन और अंतिम निष्प्रभावीकरण एक बहुत ही महत्वपूर्ण, लागू करने में अधिक कठिन स्वच्छता समस्या का प्रतिनिधित्व करता है।

दूषित मिट्टी में ठोस अपशिष्ट का अंतिम निराकरण संभव प्रतीत होता है। हालाँकि, शहरी मिट्टी की स्वयं-शुद्धि की लगातार बिगड़ती क्षमता के कारण, जमीन में दबे कचरे का अंतिम निष्प्रभावीकरण असंभव है।

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

मिट्टी में होने वाली आत्म-शुद्धि और खनिजकरण के तंत्र, 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 करना है कि ठोस अपशिष्ट की कितनी मात्रा (और इसकी संरचना क्या है) मिट्टी के जैविक संतुलन में व्यवधान पैदा कर सकती है।
विश्व के कुछ प्रमुख शहरों में प्रति निवासी घरेलू अपशिष्ट (कचरा) की मात्रा

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शहरों में मिट्टी की स्वच्छता की स्थिति इसके अधिभार के परिणामस्वरूप तेजी से खराब हो जाती है, हालांकि जैविक संतुलन बनाए रखने के लिए मिट्टी की स्वयं-शुद्ध करने की क्षमता मुख्य स्वच्छता आवश्यकता है। शहरों की मिट्टी अब मानवीय सहायता के बिना अपना कार्य पूरा करने में सक्षम नहीं है। इस स्थिति से बाहर निकलने का एकमात्र तरीका स्वच्छता संबंधी आवश्यकताओं के अनुसार कचरे का पूर्ण निष्प्रभावीकरण और विनाश है।

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

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

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

कुछ विषैले यौगिक देर-सवेर 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 खराब हो जाती है कि इसे पीने के पानी के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है।
घरेलू अपशिष्ट (कचरा) में निहित बुनियादी सिंथेटिक सामग्री की मात्रा का प्रतिशत

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

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

मिट्टी के प्रदूषण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, कई लेखक पानी की गुणवत्ता निर्धारित करने की तरह बैक्टीरिया की संख्या (एस्चेरिचिया कोली) के निर्धारण का उपयोग करते हैं। अन्य लेखक, इसके अलावा, खनिजकरण प्रक्रिया में भाग लेने वाले थर्मोफिलिक बैक्टीरिया की संख्या निर्धारित करना उचित मानते हैं।

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

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

4.5.1.
मिट्टी में तरल अपशिष्ट का निष्प्रभावीकरण

कई बस्तियों में जहां सीवरेज नहीं है, खाद सहित कुछ अपशिष्ट मिट्टी में निष्क्रिय हो जाते हैं।

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

कुछ स्थानों पर, कचरे को खाद गड्ढों में निष्क्रिय कर दिया जाता है। तकनीकी दृष्टि से यह समाधान चुनौतीपूर्ण है। इसके अलावा, तरल पदार्थ काफी लंबी दूरी तक मिट्टी में प्रवेश कर सकते हैं। यह कार्य इस तथ्य से और अधिक जटिल है कि शहरी अपशिष्ट जल में जहरीले औद्योगिक कचरे की बढ़ती मात्रा होती है, जो मिट्टी के खनिज गुणों को मानव और जानवरों के मल से भी अधिक हद तक खराब कर देती है। इसलिए, केवल उस अपशिष्ट जल को छोड़ने की अनुमति है जो पहले से ही खाद के गड्ढों में जमा हो चुका है। अन्यथा, मिट्टी की निस्पंदन क्षमता क्षीण हो जाती है, फिर मिट्टी अपने अन्य सुरक्षात्मक गुण खो देती है, छिद्र धीरे-धीरे बंद हो जाते हैं, आदि।

कृषि क्षेत्रों की सिंचाई के लिए मानव मल का उपयोग तरल अपशिष्ट को निष्क्रिय करने की दूसरी विधि का प्रतिनिधित्व करता है। यह विधि दोहरा स्वास्थ्यकर ख़तरा पैदा करती है: सबसे पहले, इससे मिट्टी अधिभारित हो सकती है; दूसरे, यह अपशिष्ट संक्रमण का एक गंभीर स्रोत बन सकता है। इसलिए, मल को पहले कीटाणुरहित किया जाना चाहिए और उचित उपचार के अधीन किया जाना चाहिए और उसके बाद ही उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए। यहां दो विरोधी दृष्टिकोण टकराते हैं. स्वच्छता आवश्यकताओं के अनुसार, मल लगभग पूर्ण विनाश के अधीन है, और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण से, वे एक मूल्यवान उर्वरक का प्रतिनिधित्व करते हैं। ताजा मल का उपयोग बगीचों और खेतों को पहले कीटाणुरहित किए बिना पानी देने के लिए नहीं किया जा सकता है। यदि आपको अभी भी ताजा मल का उपयोग करना है, तो उन्हें इतनी हद तक तटस्थता की आवश्यकता होती है कि वे अब उर्वरक के रूप में लगभग किसी भी मूल्य का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।

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

पशुओं के मल को हटाने और मिट्टी से निष्प्रभावी करने की आवश्यकताएं, सिद्धांत रूप में, मानव मल के निष्प्रभावीकरण की आवश्यकताओं से भिन्न नहीं हैं।

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

उचित उपचार और निराकरण के अभाव में, निष्प्रभावित मानव मल की तरह, खाद भी खतरनाक है। इसलिए, खेतों में ले जाने से पहले खाद को पकने दिया जाता है ताकि इस दौरान उसमें आवश्यक बायोथर्मल प्रक्रियाएं (60-70 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) हो सकें। इसके बाद, खाद को "परिपक्व" माना जाता है और इसमें मौजूद अधिकांश रोगजनकों (बैक्टीरिया, कृमि अंडे, आदि) से मुक्त कर दिया जाता है।

यह याद रखना चाहिए कि खाद भंडारण सुविधाएं मक्खियों के लिए आदर्श प्रजनन स्थल प्रदान कर सकती हैं जो विभिन्न आंतों के संक्रमण के प्रसार में योगदान करती हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मक्खियाँ प्रजनन के लिए सबसे अधिक तत्परता से सुअर की खाद, फिर घोड़े की खाद, भेड़ की खाद और अंत में गाय की खाद का चयन करती हैं। खाद को खेतों में ले जाने से पहले उसे कीटनाशकों से उपचारित करना चाहिए।
विस्तार
--पृष्ठ ब्रेक--

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

"भारी धातुओं" की स्थापित अवधारणा सख्त नहीं है, क्योंकि एचएम में अक्सर गैर-धातु तत्व शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए एएस, एसई, और कभी-कभी एफ, बीई और अन्य तत्व जिनका परमाणु द्रव्यमान 50 एएमयू से कम है।

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

मिट्टी में प्रवेश करने वाले भारी धातुओं के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, क्षरण प्रक्रियाएं, ज्वालामुखीय गतिविधि) और तकनीकी (खनिजों का निष्कर्षण और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, वाहनों का प्रभाव, कृषि, आदि) कृषि भूमि में विभाजित किया गया है। वायुमंडल के माध्यम से प्रदूषण के अलावा, कीटनाशकों, खनिज और जैविक उर्वरकों, चूने और अपशिष्ट जल के उपयोग के माध्यम से एचएम भी विशेष रूप से प्रदूषित होते हैं। हाल ही में, वैज्ञानिकों ने शहरी मिट्टी पर विशेष ध्यान दिया है। उत्तरार्द्ध महत्वपूर्ण मानव निर्मित दबाव का अनुभव कर रहे हैं, जिसका एक हिस्सा एचएम प्रदूषण है।

तालिका में 3.14 और 3.15 जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम के वितरण और पर्यावरण में एचएम प्रवेश के स्रोतों को प्रस्तुत करते हैं।

तालिका 3.14

तत्व	मिट्टी	ताजा पानी	समुद्र का पानी	पौधे	पशु (मांसपेशियों के ऊतकों में)
एम.एन.	1000	0,008	0,0002	0,3-1000	0,2-2,3
Zn	90 (1-900)	0,015	0,0049	1,4-600	240
घन	30 (2-250)	0,003	0,00025	4-25	10
सह	8 (0,05-65)	0,0002	0,00002	0,01-4,6	0,005-1
पंजाब	35 (2-300)	0,003	0,00003	0,2-20	0,23-3,3
सीडी	0,35 (0,01-2)	0,0001	-	0,05-0,9	0,14-3,2
एचजी	0,06	0,0001	0,00003	0,005-0,02	0,02-0,7
जैसा	6	0,0005	0,0037	0,02-7	0,007-0,09
से	0,4 (0,01-12)	0,0002	00,0002	0,001-0,5	0,42-1,9
एफ	200	0,1	1,3	0,02-24	0,05
बी	20 (2-270)	0,15	4,44	8-200	0,33-1
एमओ	1,2 (0,1-40)	0,0005	0,01	0,03-5	0,02-0,07
करोड़	70 (5-1500)	0,001	0,0003	0,016-14	0,002-0,84
नी	50 (2-750)	0,0005	0,00058	0,02-4	1-2

तालिका 3.15

पर्यावरण प्रदूषण के स्रोत टीएम

तालिका का अंत. 3.4

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

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

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

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

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

भारी धातुओं से मिट्टी के दूषित होने के दो नकारात्मक पहलू हैं। सबसे पहले, मिट्टी से पौधों में और वहां से जानवरों और मनुष्यों के शरीर में खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से प्रवेश करके, भारी धातुएं उनमें गंभीर बीमारियों का कारण बनती हैं - जनसंख्या की घटनाओं में वृद्धि और जीवन प्रत्याशा में कमी, साथ ही साथ कृषि पौधों और पशुधन उत्पादों की उपज की मात्रा और गुणवत्ता में कमी।

दूसरे, मिट्टी में बड़ी मात्रा में जमा होकर एचएम इसके कई गुणों को बदलने में सक्षम हैं। सबसे पहले, परिवर्तन मिट्टी के जैविक गुणों को प्रभावित करते हैं: सूक्ष्मजीवों की कुल संख्या कम हो जाती है, उनकी प्रजातियों की संरचना (विविधता) कम हो जाती है, माइक्रोबियल समुदायों की संरचना बदल जाती है, बुनियादी सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं की तीव्रता और मिट्टी के एंजाइमों की गतिविधि कम हो जाती है, आदि। भारी धातुओं के साथ भारी संदूषण से मिट्टी की अधिक रूढ़िवादी विशेषताओं, जैसे ह्यूमस की स्थिति, संरचना, पर्यावरण का पीएच आदि में परिवर्तन होता है। इसका परिणाम आंशिक 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 भारी धातुओं की असामान्य सामग्री कारणों के दो समूहों के कारण होती है: पारिस्थितिक तंत्र की जैव-भू-रासायनिक विशेषताएं और पदार्थ के तकनीकी प्रवाह का प्रभाव। पहले मामले में, ऐसे क्षेत्र जहां रासायनिक तत्वों की सांद्रता जीवित जीवों के लिए इष्टतम स्तर से अधिक या कम है, प्राकृतिक भू-रासायनिक विसंगतियाँ, या जैव-भू-रासायनिक प्रांत कहलाते हैं। यहां, तत्वों की असामान्य सामग्री प्राकृतिक कारणों से है - मिट्टी बनाने वाली चट्टानों की विशेषताएं, मिट्टी बनाने की प्रक्रिया और अयस्क विसंगतियों की उपस्थिति। दूसरे मामले में, क्षेत्रों को मानव निर्मित भू-रासायनिक विसंगतियाँ कहा जाता है। पैमाने के आधार पर, उन्हें वैश्विक, क्षेत्रीय और स्थानीय में विभाजित किया गया है।

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

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

खनिज पोषण में गड़बड़ी के परिणामस्वरूप, फाइटो-, चिड़ियाघर- और माइक्रोबायोकेनोज की प्रजातियों की संरचना में परिवर्तन, जंगली पौधों के रोग, कृषि पौधों और पशुधन उत्पादों की फसलों की मात्रा और गुणवत्ता में कमी, रुग्णता में वृद्धि जनसंख्या और जीवन प्रत्याशा में कमी देखी गई है (तालिका 3.15)। एचएम की विषाक्त क्रिया का तंत्र तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 3.16.

तालिका 3.15

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

पेंडास, 1989)

तत्व	शारीरिक विकार
	कमी होने पर	अधिकता की स्थिति में
घन	क्लोरोसिस, मुरझाना, मेलेनिज्म, सफेद मुड़ा हुआ मुकुट, कमजोर पुष्पगुच्छ गठन, बिगड़ा हुआ लिग्निफिकेशन, पेड़ों के सूखे शीर्ष	गहरे हरे पत्ते, जैसे कि Fe-प्रेरित क्लोरोसिस में; मोटी, छोटी या कांटेदार तार जैसी जड़ें, प्ररोह निर्माण का निषेध
Zn	इंटरवेनल क्लोरोसिस (मुख्य रूप से मोनोकॉट्स में), विकास में रुकावट, पेड़ों की रोसेट पत्तियां, पत्तियों पर बैंगनी-लाल बिंदु	पत्तियों की नोकों का क्लोरोसिस और परिगलन, नई पत्तियों की अंतःशिरा क्लोरोसिस, पूरे पौधे की वृद्धि रुक ​​जाना, क्षतिग्रस्त जड़ें जो कांटेदार तार की तरह दिखती हैं
सीडी	-	भूरे पत्तों के किनारे, क्लोरोसिस, लाल रंग की नसें और डंठल, मुड़ी हुई पत्तियाँ और भूरी अविकसित जड़ें
एचजी	-	अंकुरों और जड़ों का कुछ अवरोध, पत्तियों का क्लोरोसिस और उन पर भूरे धब्बे
पंजाब	-	प्रकाश संश्लेषण दर में कमी, गहरे हरे पत्ते, पुरानी पत्तियों का मुड़ना, बौने पत्ते, भूरे रंग की छोटी जड़ें

तालिका 3.16

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

तत्व	कार्रवाई
Cu, Zn, Cd, Hg, Pb	झिल्ली पारगम्यता पर प्रभाव, एसएच के साथ प्रतिक्रिया - सिस्टीन और मेथिओनिन के समूह
पंजाब	प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचना को बदलना
Cu, Zn, Hg, Ni	फॉस्फोलिपिड्स के साथ कॉम्प्लेक्स का निर्माण
नी	एल्बुमिन के साथ कॉम्प्लेक्स का निर्माण
	एंजाइम निषेध:
Hg2+	क्षारीय फॉस्फेट, ग्लूको-6-फॉस्फेट, लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज
सीडी2+	एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेटेस, अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज, एमाइलेज, कार्बोनिक एनहाइड्रेज, कार्बोक्सीपेप्टाइडेज (पेंटिडेज), ग्लूटामेट ऑक्सालोएसीटेट ट्रांसएमिनेस
Pb2+	एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़, क्षारीय फॉस्फेट, एटीपीस
Ni2+	कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज़, बेंज़ोपाइरीन हाइड्रॉक्सिलेज़

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

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

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

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

तालिका 3.17

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

तत्व	शारीरिक असामान्यताएं
	कमी होने पर	अधिकता की स्थिति में
एम.एन.	कंकाल प्रणाली के रोग	बुखार, निमोनिया, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को नुकसान (मैंगनीज पार्किंसनिज़्म), स्थानिक गठिया, संचार संबंधी विकार, जठरांत्र संबंधी कार्य, बांझपन
घन	कमजोरी, एनीमिया, ल्यूकेमिया, कंकाल प्रणाली के रोग, आंदोलनों का बिगड़ा हुआ समन्वय	व्यावसायिक रोग, हेपेटाइटिस, विल्सन रोग। किडनी, लीवर, मस्तिष्क, आंखों पर असर पड़ता है
Zn	भूख में कमी, हड्डियों की विकृति, बौनापन, घावों और जलन का लंबे समय तक ठीक होना, खराब दृष्टि, निकट दृष्टि	कैंसर प्रतिरोधक क्षमता में कमी, एनीमिया, ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं का अवरोध, जिल्द की सूजन
पंजाब	-	लीड एन्सेफेलोन्यूरोपैथी, चयापचय संबंधी विकार, एंजाइमी प्रतिक्रियाओं का निषेध, विटामिन की कमी, एनीमिया, मल्टीपल स्केलेरोसिस। कैल्शियम के स्थान पर कंकाल प्रणाली का हिस्सा
सीडी	-	गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल विकार, श्वसन संबंधी विकार, एनीमिया, रक्तचाप में वृद्धि, गुर्दे की क्षति, इटाई-इटाई रोग, प्रोटीनुरिया, ऑस्टियोपोरोसिस, उत्परिवर्तजन और कार्सिनोजेनिक प्रभाव
एचजी	-	केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और परिधीय तंत्रिकाओं के घाव, शिशु रोग, प्रजनन संबंधी शिथिलता, स्टामाटाइटिस, रोग मिनामाटा, समय से पहले बूढ़ा होना
सह	स्थानिक गण्डमाला	-
नी	-	जिल्द की सूजन, हेमेटोपोएटिक विकार, कार्सिनोजेनेसिटी, भ्रूण विषाक्तता, सबस्यूट मायलो-ऑप्टिक न्यूरोपैथी
करोड़	-	जिल्द की सूजन, कैंसरजन्यता
वी	-	हृदय प्रणाली के रोग

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

तालिका 3.18

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

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

भारी धातुओं से दूषित मिट्टी के उपचार के मुद्दे पर दो मुख्य दृष्टिकोण हैं। पहले का उद्देश्य एचएम की मिट्टी को साफ़ करना है। लीचिंग द्वारा, पौधों की मदद से मिट्टी से एचएम निकालकर, मिट्टी की ऊपरी दूषित परत को हटाकर शुद्धिकरण किया जा सकता है, आदि। दूसरा दृष्टिकोण मिट्टी में एचएम को ठीक करने, उन्हें अघुलनशील रूपों में परिवर्तित करने पर आधारित है। पानी में और जीवित जीवों के लिए दुर्गम। इस प्रयोजन के लिए, मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ, फॉस्फोरस खनिज उर्वरक, आयन एक्सचेंज रेजिन, प्राकृतिक जिओलाइट्स, भूरा कोयला, मिट्टी का चूना इत्यादि शामिल करने का प्रस्ताव है। हालांकि, मिट्टी में एचएम को ठीक करने की किसी भी विधि का अपना है वैधता अवधि। जल्दी या बाद में, एचएम का हिस्सा फिर से मिट्टी के घोल में प्रवेश करना शुरू कर देगा, और वहां से जीवित जीवों में प्रवेश करेगा।

इस प्रकार, भारी धातुओं में 40 से अधिक रासायनिक तत्व शामिल हैं, जिनके परमाणुओं का द्रव्यमान 50 a से अधिक है। खाओ। ये Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co इत्यादि हैं। एचएम के बीच कई ट्रेस तत्व हैं, जो सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के जैव उत्प्रेरक और जैव नियामक के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालाँकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में भारी धातुओं की अतिरिक्त सामग्री का जीवित जीवों पर निराशाजनक और यहाँ तक कि जहरीला प्रभाव पड़ता है।

मिट्टी में प्रवेश करने वाले भारी धातुओं के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, क्षरण प्रक्रियाएं, ज्वालामुखीय गतिविधि) और तकनीकी (खनिजों का खनन और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, मोटर परिवहन का प्रभाव, कृषि, आदि) में विभाजित किया गया है।

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

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

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

मिट्टी में भारी धातुओं की मात्रा को विनियमित करते समय, मिट्टी की बहुक्रियाशीलता को ध्यान में रखा जाना चाहिए। मिट्टी को एक प्राकृतिक निकाय के रूप में, पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के लिए आवास और सब्सट्रेट के रूप में, कृषि और औद्योगिक उत्पादन की एक वस्तु और साधन के रूप में, रोगजनक सूक्ष्मजीवों से युक्त एक प्राकृतिक भंडार के रूप में, स्थलीय बायोगेसीनोसिस और जीवमंडल के हिस्से के रूप में माना जा सकता है। पूरा।

मिट्टी में एचएम की सामग्री निर्भर करती है, जैसा कि कई शोधकर्ताओं द्वारा स्थापित किया गया है, मूल चट्टानों की संरचना पर, जिनमें से महत्वपूर्ण विविधता क्षेत्रों के विकास के जटिल भूवैज्ञानिक इतिहास से जुड़ी हुई है। मिट्टी बनाने वाली चट्टानों की रासायनिक संरचना, जो चट्टान अपक्षय उत्पादों द्वारा दर्शायी जाती है, मूल चट्टानों की रासायनिक संरचना से पूर्व निर्धारित होती है और सुपरजीन परिवर्तन की स्थितियों पर निर्भर करती है। भारी धातु तालाब की मिट्टी

मिट्टी में भारी धातु ऑक्साइड के परिवर्तन का पहला चरण मिट्टी के घोल और उसके घटकों के साथ उनकी अंतःक्रिया है। यहां तक ​​कि CO2, वायुमंडलीय वायु के साथ संतुलन में पानी जैसी सरल प्रणाली में भी, एचएम ऑक्साइड में परिवर्तन होता है और स्थिरता में काफी भिन्नता होती है।

टेक्नोजेनेसिस के दौरान मिट्टी में प्रवेश करने वाले एचएम के परिवर्तन की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

• 1) भारी धातु आक्साइड का हाइड्रॉक्साइड (कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट) में रूपांतरण;
• 2) भारी धातु हाइड्रॉक्साइड का विघटन और मिट्टी के ठोस चरणों द्वारा संबंधित एचएम धनायनों का सोखना;
• 3) भारी धातु फॉस्फेट और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ के साथ उनके यौगिकों का निर्माण।

मिट्टी की सतह पर छोड़ी गई भारी धातुएँ मिट्टी के स्तंभ में जमा हो जाती हैं, विशेष रूप से ऊपरी क्षितिज में, और लीचिंग, पौधों की खपत और कटाव द्वारा धीरे-धीरे हटा दी जाती हैं। एचएम का पहला आधा जीवन विभिन्न तत्वों के लिए काफी भिन्न होता है: Zn - 70 - 510 वर्ष, Cd - 13 - 110 वर्ष, Cu - 310 - 1500 वर्ष, Pb - 740 - 5900 वर्ष।

लीड (Pb). परमाणु द्रव्यमान 207.2. प्राथमिकता तत्व एक विषैला पदार्थ है। सभी घुलनशील सीसा यौगिक जहरीले होते हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, यह मुख्य रूप से PbS के रूप में मौजूद होता है। पृथ्वी की पपड़ी में क्लार्क पीबी 16.0 मिलीग्राम/किग्रा. अन्य एचएम की तुलना में, यह सबसे कम मोबाइल है, और मिट्टी को चूना होने पर तत्व की गतिशीलता की डिग्री बहुत कम हो जाती है। मोबाइल पीबी कार्बनिक पदार्थ के साथ कॉम्प्लेक्स के रूप में मौजूद है। उच्च पीएच मान पर, सीसा रासायनिक रूप से हाइड्रॉक्साइड, फॉस्फेट, कार्बोनेट और पीबी-कार्बनिक कॉम्प्लेक्स के रूप में मिट्टी में स्थिर हो जाता है।

मिट्टी में सीसे की प्राकृतिक मात्रा मूल चट्टानों से विरासत में मिली है और यह उनकी खनिज और रासायनिक संरचना से निकटता से संबंधित है। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, दुनिया की मिट्टी में इस तत्व की औसत सांद्रता 10 से 35 मिलीग्राम/किग्रा तक पहुँच जाती है। रूस में मिट्टी के लिए सीसे की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 30 मिलीग्राम/किलोग्राम से मेल खाती है, जर्मनी में - 100 मिलीग्राम/किग्रा।

मिट्टी में सीसे की उच्च सांद्रता प्राकृतिक भू-रासायनिक विसंगतियों और मानवजनित प्रभाव दोनों से जुड़ी हो सकती है। तकनीकी प्रदूषण के मामले में, तत्व की उच्चतम सांद्रता आमतौर पर मिट्टी की ऊपरी परत में पाई जाती है। कुछ औद्योगिक क्षेत्रों में यह 1000 मिलीग्राम/किलोग्राम तक पहुँच जाता है, और पश्चिमी यूरोप में अलौह धातुकर्म उद्यमों के आसपास मिट्टी की सतह परत में - 545 मिलीग्राम/किलोग्राम।

रूस में मिट्टी में सीसे की मात्रा मिट्टी के प्रकार, औद्योगिक उद्यमों की निकटता और प्राकृतिक भू-रासायनिक विसंगतियों के आधार पर काफी भिन्न होती है। आवासीय क्षेत्रों की मिट्टी में, विशेष रूप से सीसा युक्त उत्पादों के उपयोग और उत्पादन से जुड़ी मिट्टी में, इस तत्व की सामग्री अक्सर अधिकतम अनुमेय सांद्रता से दसियों या अधिक गुना अधिक होती है। प्रारंभिक अनुमानों के अनुसार, देश के 28% क्षेत्र की मिट्टी में पीबी सामग्री औसतन पृष्ठभूमि स्तर से नीचे है, और 11% को जोखिम क्षेत्र के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। वहीं, रूसी संघ में सीसे से मिट्टी के दूषित होने की समस्या मुख्य रूप से आवासीय क्षेत्रों की समस्या है।

कैडमियम (सीडी)। परमाणु द्रव्यमान 112.4. कैडमियम रासायनिक गुणों में जिंक के करीब है, लेकिन अम्लीय वातावरण में अधिक गतिशीलता और पौधों तक बेहतर पहुंच के कारण इससे भिन्न है। मिट्टी के घोल में, धातु Cd2+ के रूप में मौजूद होती है और जटिल आयन और कार्बनिक केलेट बनाती है। मानवजनित प्रभाव की अनुपस्थिति में मिट्टी में तत्व सामग्री का निर्धारण करने वाला मुख्य कारक मूल चट्टानें हैं। स्थलमंडल में कैडमियम का क्लार्क 0.13 मिलीग्राम/किग्रा. मिट्टी बनाने वाली चट्टानों में, औसत धातु सामग्री है: मिट्टी और शैल्स में - 0.15 मिलीग्राम/किग्रा, लोस और लोस जैसी दोमट - 0.08, रेत और रेतीली दोमट - 0.03 मिलीग्राम/किग्रा। पश्चिमी साइबेरिया के चतुर्धातुक तलछटों में, कैडमियम की सांद्रता 0.01-0.08 मिलीग्राम/किलोग्राम की सीमा में भिन्न होती है।

मिट्टी में कैडमियम की गतिशीलता पर्यावरण और रेडॉक्स क्षमता पर निर्भर करती है।

विश्व की मिट्टी में कैडमियम की औसत मात्रा 0.5 मिलीग्राम/किग्रा है। रूस के यूरोपीय भाग के मृदा आवरण में इसकी सघनता सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी में 0.14 मिलीग्राम/किलोग्राम, चेर्नोज़ेम में 0.24 मिलीग्राम/किलोग्राम, पश्चिमी साइबेरिया में मुख्य प्रकार की मिट्टी में 0.07 मिलीग्राम/किलोग्राम है। रूस में रेतीली और बलुई दोमट मिट्टी के लिए कैडमियम की अनुमानित अनुमेय सामग्री (एटीसी) 0.5 मिलीग्राम/किग्रा है, जर्मनी में कैडमियम की एमपीसी 3 मिलीग्राम/किग्रा है।

कैडमियम के साथ मिट्टी का संदूषण सबसे खतरनाक पर्यावरणीय घटनाओं में से एक माना जाता है, क्योंकि यह कमजोर मिट्टी संदूषण के साथ भी पौधों में मानक से ऊपर जमा हो जाता है। मिट्टी की ऊपरी परत में कैडमियम की उच्चतम सांद्रता खनन क्षेत्रों में देखी जाती है - 469 मिलीग्राम/किग्रा तक; जिंक स्मेल्टरों के आसपास वे 1700 मिलीग्राम/किग्रा तक पहुंच जाती हैं।

जिंक (Zn). परमाणु द्रव्यमान 65.4. पृथ्वी की पपड़ी में इसका क्लार्क 83 मिलीग्राम/किलोग्राम है। ज़िंक चिकनी मिट्टी के तलछटों और शैलों में 80 से 120 मिलीग्राम/किग्रा की मात्रा में, उराल के जलप्रलय, लोस-जैसे और कार्बोनेट दोमट निक्षेपों में, पश्चिमी साइबेरिया की दोमट भूमि में - 60 से 80 मिलीग्राम/किग्रा की मात्रा में केंद्रित होता है।

मिट्टी में Zn की गतिशीलता को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक मिट्टी के खनिजों और पीएच की सामग्री हैं। जब पीएच बढ़ता है, तो तत्व कार्बनिक परिसरों में बदल जाता है और मिट्टी से जुड़ जाता है। जिंक आयन भी गतिशीलता खो देते हैं, मॉन्टमोरिलोनाइट क्रिस्टल जाली के इंटरपैकेट स्थानों में प्रवेश करते हैं। Zn कार्बनिक पदार्थों के साथ स्थिर रूप बनाता है, इसलिए ज्यादातर मामलों में यह उच्च ह्यूमस सामग्री वाली मिट्टी के क्षितिज और पीट में जमा हो जाता है।

मिट्टी में जिंक की मात्रा बढ़ने का कारण प्राकृतिक भू-रासायनिक विसंगतियाँ और तकनीकी प्रदूषण दोनों हो सकते हैं। इसकी प्राप्ति के मुख्य मानवजनित स्रोत मुख्य रूप से अलौह धातुकर्म उद्यम हैं। इस धातु के साथ मिट्टी के संदूषण के कारण कुछ क्षेत्रों में ऊपरी मिट्टी की परत में इसका अत्यधिक संचय हुआ है - 66,400 मिलीग्राम/किग्रा तक। बगीचे की मिट्टी में 250 मिलीग्राम/किग्रा तक जस्ता जमा हो जाता है। रेतीली और बलुई दोमट मिट्टी के लिए जिंक की एमपीसी 55 मिलीग्राम/किग्रा है; जर्मन वैज्ञानिक 100 मिलीग्राम/किग्रा की एमपीसी की सलाह देते हैं।

तांबा (Cu). परमाणु द्रव्यमान 63.5. पृथ्वी की पपड़ी में क्लार्क 47 मिलीग्राम/किलोग्राम है (विनोग्रादोव, 1962)। रासायनिक दृष्टि से तांबा एक कम सक्रिय धातु है। Cu सामग्री के मूल्य को प्रभावित करने वाला मूलभूत कारक मिट्टी बनाने वाली चट्टानों में इसकी सांद्रता है। आग्नेय चट्टानों में से, तत्व की सबसे बड़ी मात्रा मूल चट्टानों - बेसाल्ट (100-140 मिलीग्राम/किग्रा) और एंडीसाइट्स (20-30 मिलीग्राम/किग्रा) में जमा होती है। कवर और लोई जैसी दोमट (20-40 मिलीग्राम/किग्रा) तांबे में कम समृद्ध होती हैं। इसकी सबसे कम सामग्री बलुआ पत्थर, चूना पत्थर और ग्रेनाइट (5-15 मिलीग्राम/किग्रा) में देखी गई है। पूर्व यूएसएसआर के यूरोपीय भाग की मिट्टी में धातु की सांद्रता 25 मिलीग्राम/किलोग्राम तक पहुंच जाती है, लोस जैसी दोमट मिट्टी में - 18 मिलीग्राम/किग्रा। अल्ताई पर्वत की रेतीली दोमट और रेतीली मिट्टी बनाने वाली चट्टानें पश्चिमी साइबेरिया के दक्षिण में औसतन 31 मिलीग्राम/किलोग्राम तांबा जमा करती हैं - 19 मिलीग्राम/किग्रा।

मिट्टी में, तांबा एक कमजोर प्रवासी तत्व है, हालांकि मोबाइल फॉर्म की सामग्री काफी अधिक हो सकती है। मोबाइल तांबे की मात्रा कई कारकों पर निर्भर करती है: मूल चट्टान की रासायनिक और खनिज संरचना, मिट्टी के घोल का पीएच, कार्बनिक पदार्थ की सामग्री, आदि। मिट्टी में तांबे की सबसे बड़ी मात्रा लोहे के ऑक्साइड से जुड़ी होती है, मैंगनीज, लौह और एल्यूमीनियम के हाइड्रॉक्साइड, और, विशेष रूप से, मॉन्टमोरिलोनाइट और वर्मीक्यूलाईट के साथ। ह्यूमिक और फुल्विक एसिड तांबे के साथ स्थिर कॉम्प्लेक्स बनाने में सक्षम हैं। पीएच 7-8 पर तांबे की घुलनशीलता सबसे कम होती है।

विश्व की मिट्टी में तांबे की औसत मात्रा 30 मिलीग्राम/किग्रा है। प्रदूषण के औद्योगिक स्रोतों के पास, कुछ मामलों में, 3500 मिलीग्राम/किग्रा तक तांबे के साथ मिट्टी का प्रदूषण देखा जा सकता है। पूर्व यूएसएसआर के मध्य और दक्षिणी क्षेत्रों की मिट्टी में औसत धातु सामग्री 4.5-10.0 मिलीग्राम/किलोग्राम, पश्चिमी साइबेरिया के दक्षिण में - 30.6 मिलीग्राम/किग्रा, साइबेरिया और सुदूर पूर्व - 27.8 मिलीग्राम/किग्रा है। रूस में तांबे की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 55 मिलीग्राम/किग्रा है, रेतीली और बलुई दोमट मिट्टी के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 33 मिलीग्राम/किग्रा है, जर्मनी में यह 100 मिलीग्राम/किग्रा है।

निकेल (नि.सं.)। परमाणु द्रव्यमान 58.7. महाद्वीपीय तलछटों में यह मुख्य रूप से सल्फाइड और आर्सेनाइट के रूप में मौजूद होता है, और कार्बोनेट, फॉस्फेट और सिलिकेट से भी जुड़ा होता है। पृथ्वी की पपड़ी में तत्व का क्लार्क 58 मिलीग्राम/किग्रा है। अल्ट्राबेसिक (1400-2000 मिलीग्राम/किग्रा) और बुनियादी (200-1000 मिलीग्राम/किग्रा) चट्टानों में धातु की सबसे बड़ी मात्रा जमा होती है, जबकि तलछटी और अम्लीय चट्टानों में यह बहुत कम सांद्रता में होती है - 5-90 और 5-15 मिलीग्राम/किलो, क्रमश। उनकी ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना मिट्टी बनाने वाली चट्टानों में निकल के संचय में एक महान भूमिका निभाती है। पश्चिमी साइबेरिया की मिट्टी बनाने वाली चट्टानों के उदाहरण का उपयोग करते हुए, यह देखा जा सकता है कि हल्की चट्टानों में इसकी सामग्री सबसे कम है, भारी चट्टानों में यह सबसे अधिक है: रेत में - 17, रेतीली दोमट और हल्की दोमट -22, मध्यम दोमट - 36 , भारी दोमट और मिट्टी -49।

मिट्टी में निकेल की मात्रा काफी हद तक मिट्टी बनाने वाली चट्टानों को इस तत्व की आपूर्ति पर निर्भर करती है। निकेल की उच्चतम सांद्रता आमतौर पर चिकनी और दोमट मिट्टी में, बुनियादी और ज्वालामुखीय चट्टानों पर बनी और कार्बनिक पदार्थों से समृद्ध मिट्टी में देखी जाती है। मिट्टी प्रोफ़ाइल में नी का वितरण कार्बनिक पदार्थ की सामग्री, अनाकार ऑक्साइड और मिट्टी के अंश की मात्रा से निर्धारित होता है।

मिट्टी की ऊपरी परत में निकल सांद्रता का स्तर तकनीकी प्रदूषण की डिग्री पर भी निर्भर करता है। विकसित धातु उद्योग वाले क्षेत्रों में, मिट्टी में निकल का बहुत अधिक संचय पाया जाता है: कनाडा में इसकी सकल सामग्री 206-26000 मिलीग्राम/किलोग्राम तक पहुंच जाती है, और ग्रेट ब्रिटेन में मोबाइल रूपों की सामग्री 506-600 मिलीग्राम/किग्रा तक पहुंच जाती है। ग्रेट ब्रिटेन, हॉलैंड, जर्मनी की मिट्टी में, सीवेज कीचड़ से उपचारित, निकल 84-101 मिलीग्राम/किग्रा तक जमा होता है। रूस में (कृषि भूमि पर 40-60% मिट्टी के सर्वेक्षण के अनुसार), 2.8% मिट्टी का आवरण इस तत्व से दूषित है। अन्य एचएम (पीबी, सीडी, जेडएन, सीआर, सीओ, एएस इत्यादि) के बीच नी से दूषित मिट्टी का हिस्सा वास्तव में सबसे महत्वपूर्ण है और तांबे (3.8%) से दूषित भूमि के बाद दूसरे स्थान पर है। 1993-1997 के लिए एग्रोकेमिकल सेवा के राज्य स्टेशन "ब्यूर्यात्सकाया" के भूमि निगरानी आंकड़ों के अनुसार। बुराटिया गणराज्य के क्षेत्र में, सर्वेक्षण किए गए कृषि क्षेत्र की 1.4% भूमि पर निकल की अधिकतम अनुमेय सांद्रता की अधिकता दर्ज की गई, जिसमें ज़कामेंस्की की मिट्टी (भूमि का 20% - 46 हजार हेक्टेयर) शामिल हैं। दूषित) और खोरिंस्की जिले (11% भूमि - 8 हजार हेक्टेयर दूषित हैं)।

क्रोमियम (Cr). परमाणु द्रव्यमान 52. प्राकृतिक यौगिकों में क्रोमियम की संयोजकता +3 और +6 होती है। अधिकांश Cr3+ क्रोमाइट FeCr2O4 या अन्य स्पिनल खनिजों में मौजूद है, जहां यह Fe और Al की जगह लेता है, जिसके भू-रासायनिक गुणों और आयनिक त्रिज्या में यह बहुत करीब है।

पृथ्वी की पपड़ी में क्रोमियम का क्लार्क - 83 मिलीग्राम/किग्रा। आग्नेय चट्टानों के बीच इसकी उच्चतम सांद्रता अल्ट्रामैफिक और बुनियादी चट्टानों (क्रमशः 1600-3400 और 170-200 मिलीग्राम/किग्रा) के लिए विशिष्ट है, मध्यम चट्टानों के लिए सबसे कम (15-50 मिलीग्राम/किग्रा) और अम्लीय चट्टानों के लिए सबसे कम (4-) 25 मिलीग्राम/किलोग्राम)। तलछटी चट्टानों में, तत्व की अधिकतम सामग्री मिट्टी की तलछट और शेल्स (60-120 मिलीग्राम/किग्रा) में पाई गई, सबसे कम बलुआ पत्थर और चूना पत्थर (5-40 मिलीग्राम/किग्रा) में पाई गई। विभिन्न क्षेत्रों की मिट्टी बनाने वाली चट्टानों में धातु की मात्रा बहुत विविध है। पूर्व यूएसएसआर के यूरोपीय भाग में, सबसे आम मिट्टी बनाने वाली चट्टानों जैसे लोस, लोस-जैसे कार्बोनेट और कवर लोम में इसकी सामग्री औसतन 75-95 मिलीग्राम/किग्रा है। पश्चिमी साइबेरिया की मिट्टी बनाने वाली चट्टानों में औसतन 58 मिलीग्राम/किलोग्राम सीआर होता है, और इसकी मात्रा चट्टानों की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना से निकटता से संबंधित होती है: रेतीली और रेतीली दोमट चट्टानें - 16 मिलीग्राम/किग्रा, और मध्यम दोमट और चिकनी मिट्टी वाली चट्टानें - लगभग 60 मिलीग्राम/किग्रा.

मिट्टी में अधिकांश क्रोमियम Cr3+ के रूप में मौजूद होता है। अम्लीय वातावरण में, Cr3+ आयन निष्क्रिय होता है; pH 5.5 पर, यह लगभग पूरी तरह से अवक्षेपित हो जाता है। Cr6+ आयन अत्यंत अस्थिर है और अम्लीय और क्षारीय दोनों प्रकार की मिट्टी में आसानी से एकत्रित हो जाता है। मिट्टी द्वारा क्रोमियम का सोखना माध्यम के pH पर निर्भर करता है: pH बढ़ने के साथ, Cr6+ का सोखना कम हो जाता है, और Cr3+ बढ़ जाता है। मृदा कार्बनिक पदार्थ Cr6+ से Cr3+ की कमी को उत्तेजित करता है।

मिट्टी में क्रोमियम की प्राकृतिक सामग्री मुख्य रूप से मिट्टी बनाने वाली चट्टानों में इसकी सांद्रता पर निर्भर करती है, और मिट्टी प्रोफ़ाइल के साथ इसका वितरण मिट्टी के गठन की विशेषताओं पर निर्भर करता है, विशेष रूप से आनुवंशिक क्षितिज की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना पर। मिट्टी में क्रोमियम की औसत मात्रा 70 मिलीग्राम/किग्रा है। इस धातु से समृद्ध बुनियादी और ज्वालामुखीय चट्टानों पर बनी मिट्टी में तत्व की उच्चतम सामग्री देखी जाती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में मिट्टी में औसत सीआर सामग्री 54 मिलीग्राम/किलोग्राम है, चीन में - 150 मिलीग्राम/किग्रा, यूक्रेन में - 400 मिलीग्राम/किग्रा। रूस में, प्राकृतिक परिस्थितियों में मिट्टी में इसकी उच्च सांद्रता मिट्टी बनाने वाली चट्टानों के संवर्धन के कारण है। कुर्स्क चेरनोज़ेम में 83 मिलीग्राम/किलोग्राम क्रोमियम होता है, मॉस्को क्षेत्र की सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी - 100 मिलीग्राम/किग्रा। सर्पेन्टिनाइट्स पर बनी उरल्स की मिट्टी में, धातु 10,000 मिलीग्राम/किलोग्राम तक होती है, पश्चिमी साइबेरिया में - 86 - 115 मिलीग्राम/किग्रा।

क्रोमियम की आपूर्ति में मानवजनित स्रोतों का योगदान बहुत महत्वपूर्ण है। क्रोमियम धातु का उपयोग मुख्य रूप से मिश्र धातु इस्पात के एक घटक के रूप में क्रोम चढ़ाना के लिए किया जाता है। सीआर के साथ मिट्टी का संदूषण सीमेंट कारखानों, लौह-क्रोमियम स्लैग डंप, तेल रिफाइनरियों, लौह और अलौह धातु विज्ञान उद्यमों, कृषि में औद्योगिक अपशिष्ट जल कीचड़ के उपयोग, विशेष रूप से चमड़े के कारखानों और खनिज उर्वरकों के उत्सर्जन के कारण देखा जाता है। तकनीकी रूप से दूषित मिट्टी में क्रोमियम की उच्चतम सांद्रता 400 मिलीग्राम/किलोग्राम या उससे अधिक तक पहुंच जाती है, जो विशेष रूप से बड़े शहरों के लिए विशिष्ट है। बुरातिया में, 1993-1997 के लिए एग्रोकेमिकल सेवा के राज्य स्टेशन "बुर्यात्सकाया" द्वारा किए गए भूमि निगरानी आंकड़ों के अनुसार, 22 हजार हेक्टेयर क्रोमियम से दूषित हैं। एमपीसी की 1.6-1.8 गुना अधिकता डिज़िडिंस्की (6.2 हजार हेक्टेयर), ज़कामेंस्की (17.0 हजार हेक्टेयर) और टुनकिंस्की (14.0 हजार हेक्टेयर) क्षेत्रों में नोट की गई। रूस में मिट्टी में क्रोमियम की अधिकतम अनुमेय सांद्रता अभी तक विकसित नहीं हुई है, लेकिन जर्मनी में कृषि भूमि की मिट्टी के लिए यह 200-500 है, घरेलू भूखंडों के लिए - 100 मिलीग्राम / किग्रा।

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

मिट्टी में भारी धातुओं का प्रवासन, सबसे पहले, क्षारीय-अम्ल और रेडॉक्स स्थितियों पर निर्भर करता है, जो मिट्टी-भू-रासायनिक वातावरण की विविधता को निर्धारित करते हैं। मिट्टी प्रोफ़ाइल में भारी धातुओं के प्रवासन में एक महत्वपूर्ण भूमिका भू-रासायनिक बाधाओं द्वारा निभाई जाती है, जो कुछ मामलों में मजबूत होती है और अन्य में भारी धातुओं द्वारा प्रदूषण के प्रति मिट्टी के प्रतिरोध को कमजोर (संरक्षित करने की क्षमता के कारण) करती है। प्रत्येक भू-रासायनिक अवरोध रासायनिक तत्वों के एक निश्चित समूह को बनाए रखता है जिनमें समान भू-रासायनिक गुण होते हैं।

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

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

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

भारी धातुओं के साथ संदूषण की डिग्री के संदर्भ में सबसे खतरनाक मिट्टी उच्च-ह्यूमस, क्षारीय प्रतिक्रिया वाली मिट्टी-दोमट मिट्टी हैं: गहरे भूरे जंगल की मिट्टी, और उच्च संचय क्षमता वाली गहरे चेस्टनट मिट्टी। मॉस्को और ब्रांस्क क्षेत्रों में भी भारी धातुओं के साथ मिट्टी के दूषित होने का खतरा बढ़ गया है। सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी की स्थिति यहां भारी धातुओं के संचय के लिए अनुकूल नहीं है, हालांकि, इन क्षेत्रों में तकनीकी भार अधिक है और मिट्टी के पास "स्वयं को साफ करने" का समय नहीं है।

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

भारी धातुओं के साथ स्थानीय मिट्टी का संदूषण मुख्य रूप से बड़े शहरों से जुड़ा हुआ है। भारी धातुओं के एक परिसर के साथ मिट्टी के प्रदूषण के खतरे का आकलन कुल Zc संकेतक का उपयोग करके किया गया था।