Проблема важких металів

Окультурення грунтів садових ділянок і підвищення їх родючості безпосередньо пов`язано з проблемою отримання екологічно безпечної плодоовочевої продукції. З одного боку, існує технологічна необхідність застосування органічних і мінеральних добрив, пестицидів, з іншого боку, присутній неконтрольоване техногенний вплив на навколишнє середовище (грунт і атмосферу) з боку промисловості та транспорту.

Серйозну небезпеку становить насичення середовища проживання людей солями важких металів. До них відносяться: свинець, цинк, мідь, молібден, кадмій, кобальт, ртуть, олово і ін. Слід зазначити, що важкі метали, будучи в малих кількостях мікроелементами, входять до складу багатьох рослинних ферментів, однак в підвищених концентраціях вони накопичуються і стають токсичними для рослин і людей. При цьому в грунті порушуються фізико-хімічні процеси, змінюється якісний склад гумусу і всього поглинає грунтового комплексу, включаючи мікробіологічні процеси, акумулюються токсичні сполуки, що в кінцевому підсумку призводить до зниження ґрунтової родючості. Надходження важких металів у рослини залежить від кислотності грунту, вмісту гумусу, механічного складу грунту, умов зволоження та інших факторів.

Основними джерелами надходження важких металів в середу є:

- викиди підприємств чорної і кольорової металургії, теплових електростанцій, а також автотранспорту;

- хімічні засоби захисту від шкідників і хвороб;

Відео: Закономірності поведінки важких металів у забруднених ґрунтах

- нетрадиційні форми добрив - сапропелі, осади стічних вод, компости з міського сміття та відходів різних виробництв,

Техногенного забруднення грунтів, рослин і продукції піддається в більшій мірі присадибні та садово-городні ділянки, так як вони розміщені в приміській зоні або поблизу від автотрас. Вирощувані тут рослини накопичують важкі метали і в залежності від ступеня забруднення грунту можуть знижувати продуктивність. Наприклад, втрати врожаю ягідних культур доходять до 80-95%. І звичайно, така продукція буде містити важкі метали в небезпечному для здоров`я кількості.

Для вирішення цього питання садівникові й городникові слід встати на розумну позицію науково-обґрунтованого застосування засобів хімізації. Це стосується, в першу чергу, дотримання рекомендованих доз внесення добрив і пестицидів, а також їх форм.

Складність звільнення грунтів від надлишку важких металів посилюється тим, що вони зберігаються в грунті тривалий час, не дивлячись на що йдуть вкрай повільно процеси природного самоочищення. Дослідами Всеросійського селекційно-технологічного інституту садівництва і розсадництва було показано, що «підступність» важких металів ховається за тим фактом, що до певного рівня вмісту їх у грунті (наприклад, свинцю на суниці і кадмію на смородині) не виявляються жодні негативні симптоми за зовнішнім виглядом рослин. Навіть, навпаки, спостерігається більш «пишний» зростання цих рослин. Однак при рівні забруднення ґрунту свинцем 500 мг / кг, що належать до безпечного для суниці, ягоди були непридатні для споживання з гігієнічних міркувань.

Відео: Екологи: земля в КНР небезпечна для здоров`я (новини)

Завдання зниження надходження токсичних речовин в рослини може бути вирішена завдяки багатоплановим комплексним заходам. В даний час всі відомі прийоми детоксикації (звільнення) забруднених важкими металами грунтів можна розділити на три групи.

1. Радикальні

А) Повне видалення забрудненого шару грунту і заміна його на «чистий» або пройшов спеціальну обробку. Прийом використовується при локальному забрудненні в обмеженому обсязі.

Б) Перехід на вирощування рослин в захищеному грунті (для запобігання потрапляння в грунт атмосферних викидів).

2. Біологічні

А) Використання адаптаційних можливостей рослин. Наприклад, таких, які не накопичують важкі метали в їстівних частинах, або таких, які відносно стійкі до них. Так, смородина і малина менше страждають від надлишку свинцю, суниця і смородина - від надлишку міді, вишня - від надлишку кадмію.

Б) Використання рослин-концентратів важких металів для регулярного видалення їх надземної і підземної маси, а також спеціальних мікроорганізмів, які поглинають важкі метали і тим самим роблять їх недоступними для рослин.

В) Використання «металлоустойчівих» сортів. Проведена Орловським селекційним інститутом оцінка сортів чорної смородини по накопиченню в ягодах солей важких металів показала, наприклад, у сорту Минай Шмирев зниження вмісту цинку і міді в 10 разів у порівнянні з сортом йоржистий, а нікелю і свинцю в 3 і 14 раз (відповідно) по порівняно з сортом Орлова.

3. Фізико-хімічні

Прийоми впливають на рухливість важких металів і виключають їх з біологічного кругообігу або переводять в легкорозчинні і рухомі форми. До їх числа відносяться:

A) Промивання забрудненого ґрунту, наприклад, кальцієвої селітрою або внесення розчинних солей заліза (хлорне залізо) для видалення з грунту міді, кадмію, хрому, марганцю, нікелю.

Б) Зміна кислотності грунту (до оптимальної для кожної культури) шляхом вапнування і підвищення вмісту гумусу для зменшення токсичності важких металів внаслідок зв`язування їх в недоступні для рослин металлоорганические комплекси.

B) Застосування мінеральних добрив (в раціональних дозах). Ефективність їх багато в чому, залежить і від вмісту гумусу в грунті. Своєрідною «планкою», перейшовши через яку різко зростає віддача від мінеральних добрив, є 2%. Тому для поповнення запасів гумусу в грунті необхідно регулярне внесення органічних добрив, пам`ятаючи, що в середньому на дерново-підзолистих грунтах збільшення вмісту гумусу на 0,1% дає доза їх в 1 кг / м².

Збалансоване харчування рослин за допомогою мінеральних добрив, крім прямої функції забезпечення життєдіяльності рослин, впливає і на поведінку важких металів.

Так, внесення азотних добрив знижує токсичність свинцю, міді і мишьяка- фосфорних добрив - свинцю, міді, кадмію, нікелю і цінка- калійних добрив (у підвищених дозах) - радіоцезію.

Г) Детоксикація грунту, забрудненого важкими металами, за допомогою природних і штучних сорбентів. До числа перевірених і ефективних сорбентів слід віднести цеолітові туфи (5% від маси грунту), вапно (1 кг / м²), Торф (20 кг / м²), Які повністю усувають фитотоксичность і відхилення якості ягід смородини і суниці. Ряд сорбент меліорантів на основі цеолітових туфів і сапропелю ( «Нара-1», Нара-2 »та інші) показують посилення детоксикаційної ефекту в кілька разів як при моно-, так і при комплексному забруднення грунту кадмієм, свинцем, міддю.

Відео: Вплив важких металів на організм

Таким чином, більшість з перерахованих прийомів спрямовані на підвищення родючості грунту.

І тому можна вважати доведеним, що чим плодороднее грунт, тим менше важких металів та інших токсичних речовин може надходити в рослини і тим чистіше отримується від них продукція.