Compoziția chimică a solurilor din diferite teritorii este eterogenă, iar distribuția elementelor chimice în soluri pe teritoriu este inegală. De exemplu, fiind în mare parte într-o stare difuză, metalele grele pot forma legături locale, unde concentrațiile lor sunt de sute și mii de ori mai mari decât nivelurile Clark.
Un număr de elemente chimice este necesar pentru funcționarea normală a corpului. Deficiența, excesul sau dezechilibrul lor poate provoca boli numite microelemente 1. sau endemice biogeochemice, care pot fi atât naturale, cât și cele provocate de om. În distribuția lor, un rol important aparține apei, precum și a produselor alimentare, în care elementele chimice pătrund în sol prin intermediul lanțurilor alimentare.
Cele mai studiate sunt poluarea solului cu cadmiu, mercur, plumb, arsen, cupru, zinc și mangan. Luați în considerare contaminarea solului cu aceste metale separat pentru fiecare. 2
În solurile acide, cadmiul este prezent sub formă de Cd 2+. CdCI +. CdSO4. și în soluri calcaroase - sub formă de Cd 2+. CdCI +. CdSO4. CdHC03 +. [1]
Efectul negativ al creșterii pH-ului asupra disponibilității cadmiului este asociat cu o scădere nu numai a solubilității cadmiului în faza soluției de sol, ci și a activității rădăcinii care afectează absorbția.
Cadmiul este destul de slab mobil în soluri și dacă materialul care conține cadmiu se adaugă la suprafața sa, cantitatea principală rămâne neatinsă.
Metodele de eliminare a contaminanților din sol includ fie îndepărtarea stratului cel mai contaminat, fie îndepărtarea cadmiului din strat, fie acoperirea stratului contaminat. Cadmiul poate fi transformat în compuși insolubili complexi prin agenți de chelare disponibili (de exemplu, acidul etilendiaminotetraacetic). [1,3].
Datorită absorbției relativ rapidă de cadmiu din sol, plante și efect toxic redus întâlnite în mod normal, concentrația acestuia, cadmiu se pot acumula în plante și intră zalele lanțului de produse alimentare mai repede decât plumb și zinc. Prin urmare, cel mai mare pericol pentru sănătatea umană la introducerea deșeurilor în sol este cadmiul.
Procedura pentru a minimiza cantitatea de cadmiu care pot intra în lanțul alimentar uman din solul contaminat - este în creștere în acest sol plantele nu sunt utilizate în produsele alimentare sau culturi care absorb cantități mici de cadmiu.
În general, culturile pe soluri acide absorb mai mult cadmiu decât cele pe soluri neutre sau alcaline. Prin urmare, calcarea solurilor acide este un mijloc eficient de reducere a cantității de cadmiu absorbit.
Mercurul este în natură sub formă de vapori de metal Hg 0 format în timpul evaporării sale din scoarța pământului; sub formă de săruri anorganice de Hg (I) și Hg (II), și ca un compus organic de metilmercur CH3Hg +. derivați monometil și dimetil ai CH3Hg + și (CH3) 2Hg.
Mercurul se acumulează în orizontul superior (0-40 cm) al solului și migrează slab în straturile sale mai profunde. Componenții de mercur aparțin substanțelor solului foarte stabile. Plantele care cresc pe soluri contaminate cu mercur absoarbe o cantitate semnificativă de element și o acumulează în concentrații periculoase sau nu cresc.
Arsenicul este în mediu sub forma unei varietăți de forme rezistente chimic. Cele două stări principale de oxidare sunt As (III) și As (V). În natură, arsenul pentavalent este distribuit sub formă de diferiți compuși anorganici, deși arsenul trivalent este detectat cu ușurință în apă, în special în condiții anaerobe.
Mineralele minerale de cupru din sol includ sulfații, fosfații, oxizii și hidroxizii. Sulfurile de cupru pot fi formate în soluri slab drenate sau inundate, unde se realizează condiții de recuperare. Minerele minerale sunt, de obicei, prea solubile pentru a rămâne în solurile agricole drenate liber. Cu toate acestea, în solurile contaminate, mediul chimic poate fi controlat prin procese de neechilibrare, conducând la acumularea de faze solide metastabile. Se presupune că covelita (CuS) sau calcopirita (CuFeS2) poate fi, de asemenea, prezentă în solurile reconstituite, contaminate cu cupru.
Cantitățile de cupru pot fi conținute ca incluziuni separate de sulfuri în silicați și pot înlocui izomorfic cationii în filozilicate. Mijloacele minerale de argilă dezechilibrate nu absorg speci fi că cuprul, dar oxizii și hidroxizii de fier și mangan prezintă o afinitate specifică foarte mare pentru cupru. Compușii organici cu înaltă moleculară sunt capabili să fie absorbanți solizi pentru cupru, iar substanțele organice cu conținut mic de molecule tind să formeze complexe solubile.
Complexitatea compoziției solurilor limitează posibilitatea separării cantitative a compușilor de cupru în forme chimice specifice. indică faptul că prezența unei mase mari de conglomerate de cupru se găsește în substanțe organice și în oxizi de Fe și Mn. Introducerea deșeurilor care conțin cupru sau săruri de cupru anorganice crește concentrația compușilor de cupru din sol, capabilă să extragă reactivi relativ moi; Astfel, cuprul poate fi în sol sub formă de forme chimice labile. Dar, un element cu ușurință solubil și înlocuibil, cupru, formează un număr mic de forme capabile să fie absorbite de plante, de obicei mai puțin de 5% din conținutul total de cupru din sol.
Toxicitatea cuprului crește odată cu creșterea pH-ului solului și cu o capacitate scăzută de schimb de cationi a solului. Îmbogățirea de cupru prin extracție are loc numai în straturile de suprafață ale solului, iar cerealele cu un sistem radicular profund nu suferă de acest lucru.
Mediul și nutriția plantelor pot afecta fitotoxicitatea cuprului. De exemplu, toxicitatea pe bază de cupru pentru orezul pe terenuri simple a fost observată în mod explicit atunci când plantele au fost adăpate cu apă rece și nu cu apă caldă. Faptul este că activitatea microbiologică este suprimată în solul rece și creează acele condiții de refacere în sol care ar facilita precipitarea cuprului din soluție.
Fitotoxicitate de cupru inițial vine dintr-un exces de cupru disponibil din sol și aciditatea sporită a solului. Deoarece cuprul este relativ inactiv în sol, aproape toate solului care intră cuprul rămâne în straturile superioare. Aplicarea substanțelor organice din cupru sol contaminat poate reduce toxicitatea datorită adsorbției metalului solubil substrat organic (cu ioni de Cu 2+ devin mai accesibili plantelor compuse complex) sau o creștere a mobilității ionilor de Cu 2+ și levigarea solului complecși organocupric ca solubili.
Zincul poate fi găsit în sol sub formă de oxosulfați, carbonați, fosfați, silicați, oxizi și hidroxizi. Acești compuși anorganici sunt metastabili în terenuri agricole bine drenate. Se pare că Sphalerite ZnS este o formă predominantă termodinamic în ambele soluri reduse și oxidate. Unele asocieri de zinc cu fosfor și clor sunt prezente în sedimente recuperate, contaminate cu metale grele. În consecință, sărurile de zinc relativ solubile ar trebui găsite în soluri bogate în metale.
Zinc isomorphically înlocuite cu alți cationi din silicat de minerale, poate fi astupate sau co-precipitat cu hidroxizi de mangan și fier. Filosilicați, carbonați, oxizi metalici hidratați și compuși organici absorbi zinc horoscho, în care sunt utilizate și situsuri de legare specifice și nespecifice.
Solubilitatea zincului crește în soluri acide, precum și în complexarea cu liganzi organici cu greutate moleculară mică. Condițiile de restaurare pot reduce solubilitatea în zinc datorită formării ZnS insolubil.
Mobilitatea zincului în sol crește în prezența agenților de chelare (naturali sau sintetici). O creștere a concentrației de zinc solubil, cauzată de formarea chelaților solubili, compensează scăderea mobilității datorită creșterii dimensiunii moleculei. Concentrațiile de zinc în țesuturile vegetale, absorbția totală și simptomele de toxicitate corelează pozitiv cu concentrația de zinc din soluție, spălând rădăcinile plantei.
Liberă Zn 2+ Ionul este absorbit predominant sistem de rădăcină de plante, astfel încât formarea de chelati solubili contribuie la solubilitatea metalului în sol, iar această reacție compensează disponibilitatea redusă de zinc în formă chelatizată.
Majoritatea experimentelor privind contaminarea solului cu nămoluri care conțin Zn nu au arătat o scădere a randamentului sau o fitotoxicitate clară; Cu toate acestea, aplicarea lor pe termen lung la viteză mare poate afecta plantele. Simpla introducere a zincului sub formă de ZnSO4 provoacă o scădere a creșterii culturilor în solurile acide, în timp ce introducerea pe termen lung în soluri aproape neutre trece neobservată.
Toxicitatea nivelurilor în solurile agricole de zinc, în general, se datorează zincului de suprafață; de obicei, nu penetrează până la o adâncime mai mare de 15-30 cm. Rădăcinile profunde ale anumitor culturi pot evita contactul cu excesul de zinc datorită amplasării lor într-un subsol necontaminat.
Limitarea solurilor contaminate cu zinc scade concentrația acestora în culturile de câmp. Aditivi NaOH sau Ca (OH) 2 a redus toxicitatea zincului în culturile de legume cultivate pe soluri turbă vysokotsinkovyh, aceste soluri deși absorbția de zinc de către plante este foarte limitată. Cauzate de deficitul de zinc de fier poate fi îndepărtată prin introducerea chelat de fier sau FeSO4 în sol sau direct pe frunze. Îndepărtarea fizică sau eliminare a stratului superior contaminat de zinc poate permite, în general, metalul pentru a evita efectele toxice asupra plantelor.
În sol, manganul se află în trei stări de oxidare: +2. 3. 4. În cea mai mare parte, acest metal este asociat cu minerale primare sau cu oxizi de metal secundar. În sol, cantitatea totală de mangan variază între 500 și 900 mg / kg.
Solubilitatea Mn 4+ este extrem de redusă; manganul trivalent este foarte instabil în soluri. Majoritatea manganului din sol este prezent sub formă de Mn 2+. în timp ce în soluri bine aerate, cea mai mare parte a acestuia în faza solidă este prezentă ca un oxid în care metalul este în starea de oxidare IV; în soluri slab aerate, manganul este restaurat încet de mediul microbian și trece în soluția de sol, devenind astfel foarte mobil.
Solubilitatea Mn2 + crește semnificativ la valori scăzute ale pH-ului, dar absorbția de mangan de către plante scade.
Mentanarea toxicității apare adesea în cazul în care nivelul total al manganului este mediu și ridicat, pH-ul solului este destul de scăzut, iar disponibilitatea de oxigen pentru sol este, de asemenea, scăzută (adică există condiții de reducere). Pentru a elimina efectul condițiilor enumerate, pH-ul solului ar trebui să fie mărit prin limpezire, să-și petreacă eforturile pentru îmbunătățirea drenajului solului, pentru a reduce debitul de apă, adică în general, îmbunătățirea structurii acestui sol.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: