Ртуть в почвенники

Для ряду речовин обгрунтовані ГДК з урахуванням їх спільної присутності в грунті: ванадій + марганець, свинець + ртуть, ізопропілбензол + альфа-метил стирол.

Важкі метали в грунтах

На даний момент для позначення практично однаковою групи хімічних елементів широко застосовуються два різних терміна: мікроелементи і важкі метали.

Мікроелементи - поняття, що зародився в геохімії і нині активно використовується в сільськогосподарських науках, медицині, токсикології, санітарії. Воно позначає групу хімічних елементів, які містяться в природних об`єктах в дуже малих кількостях - менше 0,01%, як правило, 10

-3-10

-12%. Формально в основу виділення покладена їх поширеність в природі, яка для різних природних середовищ і об`єктів (літосфера, педосфера, донні опади, гідросфера, рослини, тварини та ін.) Істотно різниться.

Термін `важкі металли` більшою мірою відображають ефект забруднення навколишнього середовища і токсичну дію елементів при їх вступі до біоту. Він запозичений з технічної літератури, де застосовується для позначення хімічних елементів з щільністю більше 5 г / см

3. Якщо виходити з цього показника, важкими слід вважати 43 з 84 металів, що входять в Періодичну систему елементів Менделєєва. Однак при такому трактуванні під дане визначення не потрапляють Be - 1,85 г / см

3, Al - 2,7, Sc - 3,0, Ti - 4,6, Rb - 1,5, Sr - 2,6, Y - 4,5, Cs - 1,9, Ba - 3,8 г / см

3, які при надлишкових концентраціях також бувають небезпечними. Необхідність включення в цю групу легких металів-токсикантів була досягнута зміною критерію відбору, коли до цієї групи стали відносити елементи з атомною масою понад 40. При такому підході з токсикантів в неї не потрапили лише Be і Al.

Тому цілком обґрунтованим є включення в сучасне трактування терміна “важкі метали” великої групи токсичних хімічних елементів, в тому числі і неметалів.

Всього налічується понад 40 важких металів. Пріоритетними забруднювачами вважаються Pb, Cd, Zn, Hg, As і Cu, так як їх техногенне накопичення в навколишньому середовищі йде дуже високими темпами. Ці елементи мають більшу спорідненість до фізіологічно важливим органічних сполук. Їх надлишкові кількості в організмі живих істот порушує всі процеси метаболізму і призводять до серйозних захворювання людини і тварин. У той же час, багато їх елементів (Co, Cu, Zn, Se, Mn) досить широко використовуються в народногосподарському виробництві (особливо в сільському господарстві, медицині та ін.) Під назвою мікроелементи, про що говорилося вище.

Хром (Cr). Зміст елемента в грунтах залежить від його змісту в материнських породах.

Хром відрізняється широким розмаїттям станів окислення і здатністю формувати комплексні аніонні і катіонні іони (Cr (OH)

2+, CrO 4

2-, CrO 3

-). У природних з`єднаннях він володіє валентністю +3 (хромові з`єднання) і +6 (хромати). Велика частина Cr

3+ присутній в хроматі FeCr 2 O 4 або інших мінералах шпінелевих ряду в яких він заміщає залізо і алюміній.

У грунтах велика частина хрому присутній у вигляді Cr

3+ входить до складу мінералів або утворює різні Cr

3+ і Fe

3+ оксиди. Сполуки хрому в грунтах досить стабільні, так як в кислому середовищі він інертний (при рН 5,5 він майже повністю випадає в осад). Поведінка хрому залежить від рН і окислювально-відновного потенціалу грунтів.

На поведінку хрому в грунтах великий вплив мають і органічні комплекси. Важливим моментом в поведінці елемента, з яким пов`язана доступність хрому для рослин, є легкість, з якою розчинний Cr

6 + при нормальних грунтових умовах переходить в нерозчинний Cr

3+. В результаті окислюється здатності з`єднань марганцю в грунтах може спостерігатися окислення Cr

3+.

Хром є важливим елементом живлення рослин. Зниження його рухливості хрому в грунтах може призводити до дефіциту в рослинах. Легко розчинний у грунтах Cr

6 + токсичний для рослин і тварин.

Вапнування застосування фосфору і органічних речовин помітно знижує токсичність хрому в забруднених ґрунтах.

Свинець (Pb). Вміст свинцю в земній корі становить 1,6 10

-3 вагових відсотка. Природний вміст свинцю в грунтах коливається від 3 до 189 мг / кг. У природних умовах його головна форма - галеніт PbS. Свинець присутній у вигляді Pb

2+. При вивітрюванні сульфіди свинцю повільно окислюються.

За геохімічним властивостям свинець близький до групи двовалентних лужноземельних елементів, тому здатний заміщати К, Ва, Sr, Са як в мінералах, так і при процесі сорбції. Через широкомасштабного забруднення свинцем більшість грунтів, особливо верхні горизонти, збагачені цим елементом.

Серед важких металів він найменш рухливий. Свинець асоціюється головним чином з глинистими мінералами, оксидами марганцю, гидроксидами заліза і алюмінію, органічною речовиною. При високих рН свинець осідає в грунті у вигляді гідроксиду, фосфату, карбонату. Ці ж умови сприяють утворенню Pb-органічних комплексів.

Рівні змістів, при якому елемент стає токсичним, коливаються в межах 100-500 мг / кг. Свинцеві забруднення від підприємств кольорової металургії представлені мінеральними формами, від вихлопних газів автотранспорту - галогенідними солей. Містять Pb частки вихлопних газів нестійкі і легко перетворюються в оксиди, карбонати, сульфати. Забруднення грунтів свинцем носить незворотній характер, тому накопичення мікроелемента в верхньому горизонті грунтів буде йти навіть в умовах його невеликого привноса.

Відео: Ртуть розчинення в азотній кислоті.

Забруднення грунтів свинцем в даний час не викликає великого занепокоєння через нерастворимости адсорбованих і обложених іонів Pb в грунтах. Однак вміст свинцю в коренях рослин корелює з його змістом в грунтах, що вказує на поглинання елемента рослинами. Накопичення свинцю в верхньому горизонті грунтів має також велике екологічне значення, так як він сильно впливає на біологічну активність грунтів і грунтову біоту. Його високі концентрації можуть гальмувати мікробіологічні процеси особливо в грунтах з низьким значенням катіонообменной ємності.

Кадмій (Cd). Кадмій є розсіяним елементом. Поширеність кадмію в земній корі становить 5 10

-5 вагових відсотка. Геохімія Cd тісно пов`язана з геохимией цинку, він виявляє велику рухливість в кислих середовищах.

При вивітрюванні кадмій легко переходить в розчин де присутня у вигляді Cd

2+. Він може утворювати комплексні іони CdCl

+, CdOH

+, CdHCO 3

Відео: Quiksilver in real life Ртуть у реальному житті

+, Cd (OH) 3

-, Cd (OH) 4

2-, а також органічні хелати. Головне валентний стан кадмію в природних середовищах +2. Найбільш важливими факторами, які контролюють рухливість іонів кадмію, є рН середовища і окислювально-відновний потенціал. У сільноокіслітельних умовах Cd здатний утворювати власне мінерали, а також накопичуватися в фосфатах і біогенних опадах.

Головний фактор, що визначає зміст елемента в грунтах - склад материнських порід. Середній вміст кадмію в грунтах - від 0,07 до 1,1 мг / кг. При цьому фонові рівні не перевищують 0,5 мг / кг, більш високі значення є результатом антропогенної діяльності.

У зв`язуванні кадмію різними компонентами грунту провідним процесом є конкуруюча адсорбція на глинах. У будь-якому грунті активність кадмію сильно залежить від рН. Елемент найбільш рухливий в кислих грунтах в інтервалі рН 4,5-5,5, в лужних він щодо нерухомий. При зростанні рН до лужних значень з`являється одновалентних гидроксокомплекс CdОН

+, який не може легко замінити позиції в іонообмінному комплексі.

Для кадмію найбільш характерна міграція вниз за профілем, ніж накопичення в верхніх горизонтах грунтів, тому збагачення елементом верхніх шарів свідчить про забруднення ґрунтів. Забруднення грунтів Cd небезпечно для біоти. В умовах техногенного навантаження максимальні рівні кадмію в грунтах характерні для районів свинцево-цинкових рудників, поблизу підприємств кольорової металургії, на сільськогосподарських угіддях, де використовуються стічні води і фосфатні добрива.

Для зменшення токсичності Cd в грунтах використовуються методи, спрямовані на підвищення рН і катіонообменной ємності грунтів.

Ртуть (Hg). Ртуть і її сульфід (кіновар) відомі людині з давніх часів. Це єдиний метал, який при звичайній температурі знаходиться в рідкому вигляді. Алхіміки вважали ртуть носієм металевих властивостей і розглядали її як загальну складову частину всіх металів.

Вміст ртуті в земній корі становить 1 10

-6%. Відомі в природі сполуки ртуті складають близько 20 самостійних мінералів. Основний мінерал - кіновар. В процесі міграції утворюються також самородна ртуть, амальгами ртуті з золотом, сріблом, ртутно-сурм`яні, галоїдні і інші мінерали ртуті.

Важливими геохімічними властивостями ртуті є: утворення сильних зв`язків із сіркою, освіта органо-металевих з`єднань, порівняно стійких у водному середовищі, летючість елементарної ртуті. Ртуть малорухливі при вивітрюванні, затримується ґрунтом головним чином у формі слабоподвіжние органічних комплексів.

сорбція Hg

2+ в грунті змінюється в залежності від величини рН, будучи максимальної при рН 4-5. Середні концентрації ртуті в поверхневому шарі грунту не перевищують 400 мкг / кг. Фонові рівні елемента можна оцінити як 0, n мг / кг, однак точні кількості визначити важко через широкого забруднення грунтів цим металом. Забруднення грунтів ртуттю пов`язано з підприємствами, що виробляють важкі метали, з хімічним виробництвом, із застосуванням фунгіцидів.

Забруднення грунтів ртуттю само по собі не є серйозною проблемою, проте навіть прості солі Hg або металева ртуть створюють небезпеку для рослин і ґрунтової біоти через отруйних властивостей парів ртуті. Споживання елемента корінням рослин може бути зведене до мінімуму шляхом внесення вапна, серусодержащих з`єднань і твердих фосфатів.

Миш`як (As). Миш`як відомий з давніх-давен. Ще Аристотель і Теофраст згадують про природні сірчистих з`єднаннях миш`яку, які застосовувались в якості лікарських засобів і фарб. Середній вміст елемента в земній корі - 5 10

-4 вагових відсотка. Характеризується однорідним розподілом в головних типах гірських порід. Утворює власні мінерали і входить в

РОЗПОДІЛ РТУТІ в грунті САНКТ-ПЕТЕРБУРЗЬКОГО ДЕРЖАВНОГО УНІВЕРСИТЕТУ Пітірімов П.В. СПбГУ, Санкт-Петербург

при поїданні дітьми забрудненого ґрунту, штукатурки і т. п. Особливе значення має професійне вплив, яке значимо в тих галузях промисловості, де ртуть

Жителі селища Затобольний міста Курган 1 травня за чищенні побутового колодязя з питною водою виявили в грунті сліди ртуті.

Ртуть в грунтовому горизонті території Роменського району має фонове зміст 0,03мг / кг. Джерелами забруднення грунтів ртуттю, також як і кадмієм, мабуть, є

Виконано аналіз вмісту ртуті в різних типах грунтів півночі Західного Сибіру, проведено зіставлення з іншими північними районами.

Кількість ртуті в пробі знаходять за графіком. Розрахунок. Концентрацію ртуті в грунті (С мг / кг) обчислюють за формулою

У грунтах природний вміст ртуті зазвичай приймається в середньому рівним 10 нг / кг, однак, в забруднених районах значення концентрацій ртуті можуть бути на два-три порядки вище (при

Ртуть з грунту потрапляє в рослини (дерева, траву), овочі і фрукти, тому в невеликих кількостях вона міститься в продуктах харчування рослинного і тваринного походження.

Широко поширені і активно накопичуються в грунтах цинк, свинець, мідь, ртуть. В основному на рівні фонових концентрацій містяться молібден, нікель, олово, барій, хром

Відео: РТУТЬ VS ANGRY BIRDS

ГДК ртуті в грунті сельбищних зон і орних горизонтів: 2,1 мг / кг. Ступеня забруднення конструкцій (будівельних матеріалів) ртуттю (MP 4545-87 МОЗ СРСР)

1.1. Справжня рекомендація поширюється на масову концентрацію загальної ртуті в діапазоні від 0,01 до 1,0 мкг / куб. дм в грунті і встановлює методику виконання її 7 червня 2004

ГДК ртуті в грунті, прийнята в Російській Федерації, - 2100 мкг / кг (з урахуванням фону). Використання аналізатора ртуті з зєємановських корекцією неселективного поглинання

Час перебування ртуті в грунті більше, ніж в інших компонентах біосфери (Добровольський, 2003 Башкин, 2004).

Фонові рівні ртуті в грунтах нелегко оцінити через широкого поширення антропогенного забруднення цим металом.