Тяжелые металлы - наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

Почва – основа жизни!

Мы когда-нибудь задумываемся над тем, что в нашей жизни значит почва? Пожалуй, что очень редко. Что с ней может случиться? Так и будет всегда лежать под ногами. А вместе с тем всемирно известный эколог Жан Пьер Дорста сказал: "Почва – наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных зависит, в конечном счете, от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли".

Под почвой мы понимаем поверхностный слой твердой оболочки Земли. Почва представляет собой сложную структурную систему, которая состоит из четырех компонентов: твёрдая часть (минеральные и органические частицы), вода, воздух и живые почвенные организмы [1].

Образуется почва в результате разрушения горных пород ветром и водой и жизнедеятельности почвенных организмов. Почва обладает важным свойством – плодородием. Под плодородием понимается способность поставлять растениям элементы питания, влагу и воздух, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности.

В чём же уникальность почвы на нашей планете?

С одной стороны – почва служит средой обитания и физической опорой огромному числу организмов. В почве в силу её физических и химических особенностей создается особый комплекс условий по температуре, влажности, кислотности, окислительно-восстановительной обстановке, содержанию биофильных элементов. Поэтому представители многих биологических видов могут обитать только в почве.

Почва является необходимым и незаменимым субстратом, в котором растения укрепляются своими корнями, и из которого черпают влагу и элементы минерального питания. Обилие почвенных условий на всех уровнях организации почвенного покрова обусловливает формирование в почве огромного количества разных типов местообитаний, что определяет соответствующее разнообразие организмов, обитающих в почве. Именно поэтому велика роль почвы в формировании и сохранении биологического разнообразия.

С другой стороны – потоки всех элементов в биосфере проходят через почву, которая посредством специфических механизмов регулирует их направленность и интенсивность.

Так, почва является важнейшим звеном в биогеохимическом цикле углерода. В результате процесса гумусообразования в почве консервируются большие запасы этого элемента в виде специфических гумусовых веществ. С другой стороны, почва за счет постоянно протекающей в ней минерализации растительных остатков и частичного окисления гумуса служит источником эмиссии (выбросов) СО2 в атмосферу, контролируя тем самым в определенной степени её газовый состав. Изменение гумусного состояния почв, в частности, их антропогенная дегумификация (разрушение и потеря гумуса), приводит к нарушению биогеохимического цикла углерода и возрастанию эмиссии углекислого газа в атмосферу.

Однако за последнее столетие серьезной экологической проблемой стало интенсивное развитие промышленности и транспорта, представляющих собой мощные источники загрязнения почвы вредными химическими веществами, которые нарушают природные функции почв. Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Из большого числа разнообразных химических веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных, т.е. созданных человеком, источников, особое место занимают тяжелые металлы (ТМ).

К ТМ относятся свыше 40 химических элементов таблицы Менделеева с атомными массами, превышающими 50 атомных единиц [2]. Не все ТМ представляют одинаковую опасность для живых организмов, в том числе и человека. Наиболее опасными и токсичными (ядовитыми) являются ртуть (Hg), свинец (Pb), кадмий (Cd), медь (Cu), олово (Sn), цинк (Zn), молибден (Mo), кобальт (Co), никель (Ni). Эти элементы признаны приоритетными загрязнителями почвы.

Почвы являются природными накопителями ТМ в окружающей природной среде и основным источником загрязнения соседних сред (водная, воздушная), включая высшие растения. В настоящее время в почве вблизи промышленных центров все возрастает концентрация свинца, мышьяка, ртути, кадмия и других элементов.

Во многих регионах страны с развитым промышленным и сельскохозяйственным производством, всегда существует опасность загрязнения экосистем избыточными количествами тяжелых металлов. Их избыток может привести к тяжелым заболеваниям и даже гибели. Пищевой круговорот становится причиной того, что вредные соединения попадают в организм человека и часто наносят огромный вред здоровью.

В связи с этим, специалисты выделяют немало биогеохимических зон с повышенным содержанием этих элементов в почве, воде, растениях и, следовательно, в организме животных и человека, населяющих эти местности. Такие жизненно важные природные ресурсы биосферы, как чистый воздух, пресная вода, плодородная почва, в этих местностях становятся дефицитными.

Это обстоятельство определяет необходимость проведения экологогеохимического районирования территорий и организации постоянного наблюдения за поступлением и распределением тяжелых металлов в почвах, а так же принятие мер борьбы с загрязнением почвы. При этом необходимо определять важнейшие источники поступления тяжелых металлов в почвенную среду: естественные (природные) и техногенные.

Методы борьбы с загрязнением почвы тяжелыми металлами могут быть физическими, химическими и биологическими. Среди них можно выделить следующие способы [3]:

• -    Увеличение кислотности почвы повышает возможность загрязнения её тяжелыми металлами. Поэтому внесение органических веществ, глины, известкование почвы помогают в борьбе с загрязнением.

• -    Посев, скашивание и удаление с поверхности почвы некоторых растений, например клевера, существенно снижает концентрацию тяжелых металлов в почве. К тому же данный способ является совершенно экологичным.

• -    Проведение детоксикации (процесс разрушения и обезвреживания химических веществ) подземных вод, ее откачивание и очистка.

• -    Прогнозирование и устранение миграции растворимой формы тяжелых металлов.

• -    В некоторых особо тяжелых случаях требуется полное снятие почвенного слоя и замена его новым.

Борьба с загрязнением почв, их сохранение является очень важной и актуальной задачей на сегодняшний день.