मिट्टी में भारी धातु
हाल ही में, उद्योग के तेजी से विकास के संबंध में, पर्यावरण में भारी धातुओं के स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। शब्द "भारी धातु" उन धातुओं पर लागू होता है जिनका घनत्व या तो 5 ग्राम / सेमी 3 से अधिक होता है या जिनकी परमाणु संख्या 20 से अधिक होती है। हालांकि एक और दृष्टिकोण है, जिसके अनुसार भारी धातुओं में परमाणु द्रव्यमान वाले 40 से अधिक रासायनिक तत्व शामिल हैं। 50 से अधिक पर। इकाइयों रासायनिक तत्वों में, भारी धातुएँ सबसे अधिक विषैली होती हैं और अपने खतरों के मामले में कीटनाशकों के बाद दूसरे स्थान पर होती हैं। इस मामले में, निम्नलिखित रासायनिक तत्वों को विषाक्त माना जाता है: Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Te, Rb, Ag, Cd, Au, Hg, Pb, Sb, Bi, Pt।
भारी धातुओं की फाइटोटॉक्सिसिटी उनके रासायनिक गुणों पर निर्भर करती है: वैलेंस, आयनिक त्रिज्या और जटिल क्षमता। ज्यादातर मामलों में, तत्वों को विषाक्तता की डिग्री के अनुसार क्रम में व्यवस्थित किया जाता है: Cu> Ni> Cd> Zn> Pb> Hg> Fe> Mo> Mn। हालाँकि, मिट्टी द्वारा तत्वों के असमान जमाव और पौधों के लिए दुर्गम अवस्था में स्थानांतरण, बढ़ती परिस्थितियों, पौधों की शारीरिक और आनुवंशिक विशेषताओं के कारण यह श्रृंखला कुछ हद तक बदल सकती है। भारी धातुओं का परिवर्तन और प्रवास जटिल प्रतिक्रिया के प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष प्रभाव में होता है। पर्यावरण प्रदूषण का आकलन करते समय, मिट्टी के गुणों और सबसे पहले, ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना, धरण सामग्री और बफरिंग क्षमता को ध्यान में रखना आवश्यक है। बफरिंग को मिट्टी के घोल में धातुओं की सांद्रता को स्थिर स्तर पर बनाए रखने की मिट्टी की क्षमता के रूप में समझा जाता है।
मिट्टी में भारी धातुएं दो चरणों में मौजूद होती हैं - ठोस और मिट्टी के घोल में। धातुओं के अस्तित्व का रूप पर्यावरण की प्रतिक्रिया, मिट्टी के घोल की रासायनिक और भौतिक संरचना और सबसे पहले, कार्बनिक पदार्थों की सामग्री से निर्धारित होता है। तत्व - मिट्टी को प्रदूषित करने वाले कॉम्प्लेक्स, मुख्य रूप से इसकी ऊपरी 10 सेमी परत में केंद्रित होते हैं। हालांकि, कम बफर मिट्टी के अम्लीकरण पर, विनिमय-अवशोषित राज्य से धातुओं का एक महत्वपूर्ण अनुपात मिट्टी के समाधान में गुजरता है। अम्लीय वातावरण में कैडमियम, तांबा, निकल, कोबाल्ट की प्रवासन क्षमता प्रबल होती है। पीएच में 1.8-2 यूनिट की कमी से जिंक की गतिशीलता 3.8-5.4, कैडमियम - 4-8, कॉपर - 2-3 गुना बढ़ जाती है। ...
तालिका 1 मानक एमपीसी (एपीसी), मिट्टी में रासायनिक तत्वों की पृष्ठभूमि सामग्री (मिलीग्राम / किग्रा)
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संकट वर्ग |
मृदा समूहों द्वारा यूईसी |
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अमोनियम एसीटेट बफर के साथ निकालने योग्य (पीएच = 4.8) |
रेतीली, बलुई दोमट |
दोमट, चिकनी मिट्टी |
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पीएच केसीएल< 5,5 |
पीएच केसीएल> 5.5 |
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इस प्रकार, मिट्टी में प्रवेश करते समय, भारी धातुएं जटिल यौगिक बनाने के लिए कार्बनिक लिगैंड्स के साथ जल्दी से संपर्क करती हैं। तो, मिट्टी में कम सांद्रता (20-30 मिलीग्राम / किग्रा) पर, लगभग 30% सीसा कार्बनिक पदार्थों के साथ परिसरों के रूप में होता है। सीसा के जटिल यौगिकों का अनुपात इसकी सांद्रता में 400 मिलीग्राम / ग्राम की वृद्धि के साथ बढ़ता है, और फिर घट जाता है। लोहे और मैंगनीज हाइड्रॉक्साइड, मिट्टी के खनिजों और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों के अवक्षेपों द्वारा धातुओं को भी (विनिमय या गैर-विनिमय) अवशोषित किया जाता है। पौधों के लिए उपलब्ध और लीचिंग में सक्षम धातुएं मिट्टी के घोल में मुक्त आयनों, परिसरों और केलेट्स के रूप में पाई जाती हैं।
मिट्टी द्वारा एचएम का अवशोषण काफी हद तक पर्यावरण की प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है और जिस पर मिट्टी के घोल में आयन प्रबल होते हैं। एक अम्लीय माध्यम में, तांबा, सीसा और जस्ता अधिक अवशोषित होते हैं, और एक क्षारीय माध्यम में, कैडमियम और कोबाल्ट तीव्रता से अवशोषित होते हैं। कॉपर अधिमानतः कार्बनिक लिगैंड्स और आयरन हाइड्रॉक्साइड्स को बांधता है।
तालिका 2 मिट्टी के घोल के पीएच के आधार पर विभिन्न मिट्टी में ट्रेस तत्वों की गतिशीलता
मृदा और जलवायु कारक अक्सर मिट्टी में एचएम के प्रवास और परिवर्तन की दिशा और दर निर्धारित करते हैं। इस प्रकार, वन-स्टेप ज़ोन की मिट्टी और जल व्यवस्था की स्थिति मिट्टी प्रोफ़ाइल के साथ एचएम के गहन ऊर्ध्वाधर प्रवास में योगदान करती है, जिसमें दरारें, जड़ मार्ग आदि के साथ जल प्रवाह के साथ धातुओं का स्थानांतरण शामिल है। ...
निकेल (Ni) 58.71 के परमाणु द्रव्यमान के साथ आवर्त सारणी के समूह VIII का एक तत्व है। निकेल, Mn, Fe, Co और Cu के साथ, तथाकथित संक्रमण धातुओं से संबंधित है, जिनके यौगिकों में उच्च जैविक गतिविधि होती है। इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, निकल सहित उपरोक्त धातुओं में एक अच्छी तरह से स्पष्ट जटिलता क्षमता है। निकेल स्थिर परिसरों को बनाने में सक्षम है, उदाहरण के लिए, सिस्टीन और साइट्रेट के साथ-साथ कई कार्बनिक और अकार्बनिक लिगेंड के साथ। मूल चट्टानों की भू-रासायनिक संरचना मोटे तौर पर मिट्टी में निकल सामग्री को निर्धारित करती है। निकल की सबसे बड़ी मात्रा मूल और अल्ट्राबेसिक चट्टानों से बनी मिट्टी में निहित है। कुछ लेखकों के अनुसार, अधिकांश प्रजातियों के लिए निकेल के अतिरिक्त और विषाक्त स्तर की सीमा 10 से 100 मिलीग्राम / किग्रा तक भिन्न होती है। निकल का थोक मिट्टी में गतिहीन होता है, और कोलाइडल अवस्था में बहुत कमजोर प्रवासन और यांत्रिक निलंबन की संरचना में ऊर्ध्वाधर प्रोफ़ाइल के साथ उनके वितरण को प्रभावित नहीं करता है और काफी समान है।
लीड (पंजाब)। मिट्टी में सीसा का रसायन विपरीत रूप से निर्देशित प्रक्रियाओं के एक नाजुक संतुलन द्वारा निर्धारित किया जाता है: एक ठोस अवस्था में सोखना-उजाड़ना, विघटन-संक्रमण। उत्सर्जन के साथ मिट्टी में मिल जाने वाला लेड भौतिक, रासायनिक और भौतिक-रासायनिक परिवर्तनों के चक्र में शामिल होता है। सबसे पहले, यांत्रिक गति की प्रक्रियाएं हावी होती हैं (सीसा के कण सतह के साथ और मिट्टी में दरारों के साथ चलते हैं) और संवहनी प्रसार। फिर, जैसे-जैसे ठोस-चरण लीड यौगिक घुलते हैं, अधिक जटिल भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएं (विशेष रूप से, आयन प्रसार प्रक्रियाएं) चलन में आती हैं, साथ में धूल से प्राप्त सीसा यौगिकों का परिवर्तन होता है।
यह पाया गया कि सीसा लंबवत और क्षैतिज दोनों तरह से माइग्रेट करता है, दूसरी प्रक्रिया पहले पर प्रचलित है। फोर्ब मीडो पर 3 वर्षों के अवलोकन के लिए, मिट्टी की सतह पर स्थानीय रूप से लागू सीसा धूल क्षैतिज रूप से 25-35 सेमी तक चली गई, जबकि मिट्टी की मोटाई में इसके प्रवेश की गहराई 10-15 सेमी थी। जैविक कारक इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सीसा का प्रवास: पौधों की जड़ें आयन धातुओं को अवशोषित करती हैं; बढ़ते मौसम के दौरान, वे मिट्टी में चले जाते हैं; जब पौधे मर जाते हैं और सड़ जाते हैं, तो सीसा आसपास की मिट्टी में छोड़ दिया जाता है।
यह ज्ञात है कि मिट्टी में प्रवेश करने वाले तकनीकी लेड को बांधने (सोर्ब) करने की क्षमता होती है। माना जाता है कि सॉर्प्शन में कई प्रक्रियाएं शामिल हैं: अवशोषित मिट्टी परिसर (गैर-विशिष्ट सोखना) के उद्धरणों के साथ पूर्ण विनिमय और मिट्टी के घटकों (विशिष्ट सोखना) के दाताओं के साथ सीसा की कई जटिल प्रतिक्रियाएं। मिट्टी में, सीसा मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों के साथ-साथ मिट्टी के खनिजों, मैंगनीज ऑक्साइड, लोहा और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ जुड़ा हुआ है। सीसा बांधकर, ह्यूमस अपने आस-पास के वातावरण में प्रवास को रोकता है और पौधों में इसके प्रवेश को सीमित करता है। मिट्टी के खनिजों में, निरक्षरों को सीसा के सोखने की प्रवृत्ति की विशेषता है। सीमित करने के दौरान मिट्टी के पीएच में वृद्धि से खराब घुलनशील यौगिकों (हाइड्रॉक्साइड्स, कार्बोनेट्स, आदि) के निर्माण के कारण मिट्टी द्वारा सीसा का और भी अधिक बंधन हो जाता है।
लेड, जो मिट्टी में गतिशील रूपों में मौजूद होता है, मिट्टी के घटकों द्वारा समय के साथ स्थिर हो जाता है और पौधों के लिए दुर्गम हो जाता है। रूसी शोधकर्ताओं के अनुसार, चेरनोज़म और पीट-सिल्ट मिट्टी में सीसा सबसे अधिक मजबूती से तय होता है।
कैडमियम (सीडी) कैडमियम की ख़ासियत, जो इसे अन्य एचएम से अलग करती है, यह है कि यह मिट्टी के घोल में मुख्य रूप से धनायनों (सीडी 2+) के रूप में मौजूद है, हालांकि मिट्टी में माध्यम की तटस्थ प्रतिक्रिया के साथ, यह कर सकता है सल्फेट्स, फॉस्फेट या हाइड्रॉक्साइड्स के साथ मुश्किल से घुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।
उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, पृष्ठभूमि मिट्टी के मिट्टी के घोल में कैडमियम की सांद्रता 0.2 से 6 μg / L तक होती है। मृदा प्रदूषण के केंद्रों में, यह बढ़कर 300-400 μg / l हो जाता है। ...
यह ज्ञात है कि मिट्टी में कैडमियम बहुत गतिशील होता है; ठोस चरण से तरल में बड़ी मात्रा में पारित करने में सक्षम है और इसके विपरीत (जिससे पौधे में इसके प्रवेश की भविष्यवाणी करना मुश्किल हो जाता है)। मिट्टी के घोल में कैडमियम की सांद्रता को नियंत्रित करने वाले तंत्र को सोखने की प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित किया जाता है (सोररेशन को वास्तविक सोखना, वर्षा और जटिलता के रूप में समझा जाता है)। कैडमियम अन्य एचएम की तुलना में कम मात्रा में मिट्टी द्वारा अवशोषित किया जाता है। मिट्टी में भारी धातुओं की गतिशीलता को चिह्नित करने के लिए, ठोस चरण में धातुओं की सांद्रता और संतुलन समाधान में धातुओं की सांद्रता के अनुपात का उपयोग किया जाता है। इस अनुपात के उच्च मूल्यों से संकेत मिलता है कि एचएम को सॉर्प्शन प्रतिक्रिया के कारण ठोस चरण में रखा जाता है, इस तथ्य के कारण कम मान कि धातु समाधान में हैं, जहां से वे अन्य मीडिया में माइग्रेट कर सकते हैं या विभिन्न प्रतिक्रियाओं में प्रवेश कर सकते हैं (भू-रासायनिक या जैविक)। यह ज्ञात है कि कैडमियम के बंधन में अग्रणी प्रक्रिया मिट्टी द्वारा सोखना है। हाल के अध्ययनों ने भी हाइड्रॉक्सिल समूहों, आयरन ऑक्साइड और कार्बनिक पदार्थों की इस प्रक्रिया में एक बड़ी भूमिका दिखाई है। प्रदूषण के निम्न स्तर और माध्यम की तटस्थ प्रतिक्रिया के साथ, कैडमियम मुख्य रूप से लोहे के आक्साइड द्वारा सोख लिया जाता है। और एक अम्लीय वातावरण (पीएच = 5) में, कार्बनिक पदार्थ एक शक्तिशाली सोखना के रूप में कार्य करना शुरू कर देता है। कम पीएच (पीएच = 4) पर, सोखना कार्यों को लगभग विशेष रूप से कार्बनिक पदार्थों में स्थानांतरित कर दिया जाता है। खनिज घटक इन प्रक्रियाओं में कोई भूमिका नहीं निभाते हैं।
यह ज्ञात है कि कैडमियम न केवल मिट्टी की सतह से अवशोषित होता है, बल्कि मिट्टी के खनिजों द्वारा वर्षा, जमावट और अंतर-बैच अवशोषण के कारण भी तय होता है। मिट्टी के कणों के अंदर, यह माइक्रोप्रोर्स और अन्य तरीकों से फैलता है।
कैडमियम विभिन्न प्रकार की मिट्टी में अलग-अलग तरीकों से तय होता है। अब तक, मिट्टी को अवशोषित करने वाले परिसर में अन्य धातुओं के साथ कैडमियम के प्रतिस्पर्धात्मक संबंध के बारे में बहुत कम जानकारी है। कोपेनहेगन (डेनमार्क) के तकनीकी विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों के शोध के अनुसार, निकल, कोबाल्ट और जस्ता की उपस्थिति में, मिट्टी द्वारा कैडमियम के अवशोषण को दबा दिया गया था। अन्य अध्ययनों से पता चला है कि मिट्टी द्वारा कैडमियम का सोखना क्लोरीन आयनों की उपस्थिति में क्षीण हो जाता है। Ca 2+ आयनों के साथ मिट्टी की संतृप्ति से कैडमियम की सोखने की क्षमता में वृद्धि हुई। मिट्टी के घटकों के साथ कैडमियम के कई बंधन नाजुक हो जाते हैं, कुछ शर्तों के तहत (उदाहरण के लिए, पर्यावरण की एक अम्लीय प्रतिक्रिया), यह जारी किया जाता है और फिर से समाधान में चला जाता है।
कैडमियम के विघटन और एक गतिशील अवस्था में इसके संक्रमण की प्रक्रिया में सूक्ष्मजीवों की भूमिका का पता चला है। उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप, या तो पानी में घुलनशील धातु परिसरों का निर्माण होता है, या भौतिक रासायनिक स्थितियां बनती हैं जो ठोस से तरल चरण में कैडमियम के संक्रमण का पक्ष लेती हैं।
मिट्टी में कैडमियम के साथ होने वाली प्रक्रियाएं (सोरप्शन-डिसोरेशन, सॉल्यूशन में संक्रमण, आदि) परस्पर संबंधित और अन्योन्याश्रित हैं, पौधों में इस धातु का प्रवाह उनकी दिशा, तीव्रता और गहराई पर निर्भर करता है। यह ज्ञात है कि मिट्टी द्वारा कैडमियम के सोखने की मात्रा पीएच मान पर निर्भर करती है: मिट्टी का पीएच जितना अधिक होता है, उतना ही यह कैडमियम को सोख लेता है। तो, उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, पीएच में 4 से 7.7 तक पीएच में प्रति यूनिट पीएच में वृद्धि के साथ, कैडमियम के संबंध में मिट्टी की सोखने की क्षमता लगभग तीन गुना बढ़ गई।
जिंक (Zn)। जिंक की कमी अम्लीय दृढ़ता से पॉडज़ोलिज्ड हल्की मिट्टी, और शांत, जस्ता-गरीब, और अत्यधिक नम मिट्टी पर खुद को प्रकट कर सकती है। जिंक की कमी की अभिव्यक्ति फास्फोरस उर्वरकों की उच्च खुराक के उपयोग और कृषि योग्य क्षितिज के लिए उप-भूमि की मजबूत जुताई से बढ़ जाती है।
उच्चतम कुल जस्ता सामग्री टुंड्रा (53-76 मिलीग्राम / किग्रा) और चेरनोज़म (24-90 मिलीग्राम / किग्रा) मिट्टी में है, सबसे कम सोडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी (20-67 मिलीग्राम / किग्रा) में है। जस्ता की कमी अक्सर तटस्थ और थोड़ी क्षारीय शांत मिट्टी पर प्रकट होती है। अम्लीय मिट्टी में जिंक अधिक गतिशील और पौधों के लिए उपलब्ध होता है।
मिट्टी में जिंक आयनिक रूप में मौजूद होता है, जहां यह एक अम्लीय माध्यम में या एक क्षारीय माध्यम में रसायन विज्ञान के परिणामस्वरूप धनायन-विनिमय तंत्र द्वारा सोख लिया जाता है। सबसे अधिक गतिशील आयन Zn 2+ है। मिट्टी में जस्ता की गतिशीलता मुख्य रूप से पीएच मान और मिट्टी के खनिजों की सामग्री से प्रभावित होती है। पीएच . पर<6 подвижность Zn 2+ возрастает, что приводит к его выщелачиванию. Попадая в межпакетные пространства кристаллической решетки монтмориллонита, ионы цинка теряют свою подвижность. Кроме того, цинк образует устойчивые формы с органическим веществом почвы, поэтому он накапливается в основном в горизонтах почв с высоким содержанием гумуса и в торфе .
विभिन्न प्रदेशों में मिट्टी की रासायनिक संरचना विषम है और पूरे क्षेत्र में मिट्टी में निहित रासायनिक तत्वों का वितरण असमान है। इसलिए, उदाहरण के लिए, मुख्य रूप से एक बिखरी हुई अवस्था में होने के कारण, भारी धातुएं स्थानीय बांड बनाने में सक्षम होती हैं, जहां उनकी सांद्रता क्लार्क के स्तर से कई सैकड़ों और हजारों गुना अधिक होती है।
शरीर के सामान्य कामकाज के लिए कई रासायनिक तत्वों की आवश्यकता होती है। उनकी कमी, अधिकता या असंतुलन से माइक्रोएलेमेंटोसिस 1, या बायोगेकेमिकल एंडेमिया नामक बीमारियां हो सकती हैं, जो प्राकृतिक और मानव निर्मित दोनों हो सकती हैं। उनके वितरण में, एक महत्वपूर्ण भूमिका पानी के साथ-साथ खाद्य उत्पादों की होती है, जिसमें रासायनिक तत्व खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से मिट्टी से प्रवेश करते हैं।
यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि पौधों में एचएम का प्रतिशत मिट्टी, वातावरण, पानी (शैवाल के मामले में) में एचएम के प्रतिशत से प्रभावित होता है। यह भी देखा गया कि भारी धातुओं की समान सामग्री वाली मिट्टी पर, एक और एक ही फसल एक अलग उपज देती है, हालांकि जलवायु की स्थिति भी मेल खाती है। तब मिट्टी की अम्लता पर उपज की निर्भरता की खोज की गई थी।
कैडमियम, पारा, सीसा, आर्सेनिक, तांबा, जस्ता और मैंगनीज के साथ मिट्टी के संदूषण का सबसे अधिक अध्ययन किया गया है। आइए इन धातुओं के साथ प्रत्येक के लिए अलग से मिट्टी के संदूषण पर विचार करें। 2
कैडमियम (सीडी)
पृथ्वी की पपड़ी में कैडमियम की मात्रा लगभग 0.15 मिलीग्राम / किग्रा है। कैडमियम ज्वालामुखी (0.001 से 1.8 मिलीग्राम / किग्रा की मात्रा में), कायापलट (0.04 से 1.0 मिलीग्राम / किग्रा की मात्रा में) और तलछटी चट्टानों (0.1 से 11.0 मिलीग्राम / किग्रा की मात्रा में) में केंद्रित है। ऐसी प्रारंभिक सामग्रियों के आधार पर बनने वाली मिट्टी में 0.1-0.3 होता है; 0.1 - 1.0 और 3.0 - 11.0 मिलीग्राम / किग्रा कैडमियम, क्रमशः।
अम्लीय मिट्टी में, कैडमियम Cd 2+, CdCl +, CdSO 4 के रूप में और शांत मिट्टी में - Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3 + के रूप में मौजूद होता है।
अम्लीय मिट्टी के सीमित होने से पौधों द्वारा कैडमियम का अवशोषण काफी कम हो जाता है। इस मामले में, पीएच में वृद्धि से मिट्टी की नमी में कैडमियम की घुलनशीलता कम हो जाती है, साथ ही साथ मिट्टी कैडमियम की जैव उपलब्धता भी कम हो जाती है। अत: चने की मिट्टी पर चुकंदर के पत्तों में कैडमियम की मात्रा उन्हीं पौधों में कैडमियम की मात्रा से कम थी, जो बिना ढकी हुई मिट्टी में होती है। चावल और गेहूं के लिए भी ऐसा ही प्रभाव दिखाया गया ->।
कैडमियम की उपलब्धता पर पीएच में वृद्धि का नकारात्मक प्रभाव न केवल मिट्टी के घोल के चरण में कैडमियम की घुलनशीलता में कमी के साथ जुड़ा हुआ है, बल्कि जड़ गतिविधि में भी है, जो अवशोषण को प्रभावित करता है।
मिट्टी में कैडमियम बहुत कम गतिशील होता है, और यदि इसकी सतह पर कैडमियम युक्त सामग्री मिला दी जाए, तो इसका अधिकांश भाग बरकरार रहता है।
मिट्टी से दूषित पदार्थों को हटाने के तरीकों में या तो दूषित परत को हटाना, परत से कैडमियम को हटाना या दूषित परत को ढंकना शामिल है। कैडमियम को जटिल अघुलनशील यौगिकों में उपलब्ध चेलेटिंग एजेंटों (जैसे एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड) के साथ परिवर्तित किया जा सकता है। ...
पौधों द्वारा मिट्टी से कैडमियम के अपेक्षाकृत तेजी से अवशोषण और इसकी सामान्य सांद्रता की कम विषाक्तता के कारण, कैडमियम पौधों में जमा हो सकता है और सीसा और जस्ता की तुलना में तेजी से खाद्य श्रृंखला में प्रवेश कर सकता है। इसलिए, जब कचरे को मिट्टी में डाला जाता है, तो कैडमियम मानव स्वास्थ्य के लिए सबसे बड़ा खतरा बन जाता है।
दूषित मिट्टी से मानव खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने वाले कैडमियम की मात्रा को कम करने की एक प्रक्रिया मिट्टी या फसलों पर गैर-खाद्य पौधों को उगाना है जो कम मात्रा में कैडमियम को अवशोषित करते हैं।
सामान्य तौर पर, अम्लीय मिट्टी में फसलें तटस्थ या क्षारीय मिट्टी की तुलना में अधिक कैडमियम अवशोषित करती हैं। इसलिए, अम्लीय मिट्टी को सीमित करना अवशोषित कैडमियम की मात्रा को कम करने का एक प्रभावी साधन है।
पारा (एचजी)
पारा प्रकृति में धातु के वाष्प Hg 0 के रूप में पाया जाता है, जो पृथ्वी की पपड़ी से इसके वाष्पीकरण के दौरान बनता है; अकार्बनिक लवण एचजी (आई) और एचजी (द्वितीय) के रूप में, और मिथाइलमेरकरी सीएच 3 एचजी +, मोनोमेथिल- और सीएच 3 एचजी + और (सीएच 3) 2 एचजी के डाइमिथाइल डेरिवेटिव के कार्बनिक यौगिकों के रूप में।
पारा मिट्टी के ऊपरी क्षितिज (0-40 सेमी) में जमा हो जाता है और कमजोर रूप से इसकी गहरी परतों में चला जाता है। पारा यौगिक अत्यधिक स्थिर मिट्टी के पदार्थ हैं। पारा से दूषित मिट्टी पर उगने वाले पौधे तत्व की एक महत्वपूर्ण मात्रा को आत्मसात करते हैं और इसे खतरनाक सांद्रता में जमा करते हैं, या नहीं बढ़ते हैं।
लीड (पंजाब)
एचजी (25 मिलीग्राम / किग्रा) और पीबी (25 मिलीग्राम / किग्रा) की मिट्टी की सांद्रता के लिए थ्रेशोल्ड की शुरूआत के साथ रेतीले संस्कृति में किए गए प्रयोगों के आंकड़ों के अनुसार और थ्रेशोल्ड को 2-20 गुना से अधिक करने पर, जई के पौधे उगते हैं और प्रदूषण के एक निश्चित स्तर तक सामान्य रूप से विकसित होता है। जैसे-जैसे धातुओं की सांद्रता बढ़ती है (Pb के लिए, 100 मिलीग्राम / किग्रा की खुराक से शुरू होकर), पौधों की उपस्थिति बदल जाती है। धातुओं की अत्यधिक मात्रा में, प्रयोग की शुरुआत से तीन सप्ताह में पौधे मर जाते हैं। घटते क्रम में बायोमास के घटकों में धातुओं की सामग्री निम्नानुसार वितरित की जाती है: जड़ें - जमीन के ऊपर का हिस्सा - अनाज।
1996 में रूस के क्षेत्र में वाहनों से वायुमंडल में (और इसलिए, आंशिक रूप से मिट्टी में) लेड का कुल इनपुट लगभग 4.0 हजार टन था, जिसमें 2.16 हजार टन माल परिवहन द्वारा लाया गया था। अधिकतम सीसा भार मास्को और समारा क्षेत्रों में था, इसके बाद कलुगा, निज़नी नोवगोरोड, व्लादिमीर क्षेत्रों और रूसी संघ के अन्य घटक निकाय रूस के यूरोपीय क्षेत्र और उत्तरी काकेशस के मध्य भाग में स्थित थे। यूराल (685 t), वोल्गा (651 t) और वेस्ट साइबेरियन (568 t) क्षेत्रों में सबसे बड़ा निरपेक्ष लेड उत्सर्जन दर्ज किया गया। और सीसा उत्सर्जन का सबसे प्रतिकूल प्रभाव तातारस्तान, क्रास्नोडार और स्टावरोपोल प्रदेशों, रोस्तोव, मॉस्को, लेनिनग्राद, निज़नी नोवगोरोड, वोल्गोग्राड, वोरोनिश, सारातोव और समारा क्षेत्रों (ज़ेलेनी मीर अखबार, विशेष अंक संख्या 28, 1997) में नोट किया गया था।
आर्सेनिक (के रूप में)
पर्यावरण में आर्सेनिक विभिन्न प्रकार के रासायनिक रूप से स्थिर रूपों में पाया जाता है। इसकी दो मुख्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ As (III) और As (V) हैं। प्रकृति में, पेंटावैलेंट आर्सेनिक विभिन्न अकार्बनिक यौगिकों के रूप में व्यापक है, हालांकि ट्रिटेंट आर्सेनिक पानी में आसानी से पाया जाता है, विशेष रूप से अवायवीय परिस्थितियों में।
तांबा(घन)
मिट्टी में प्राकृतिक तांबे के खनिजों में सल्फेट्स, फॉस्फेट, ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड शामिल हैं। कॉपर सल्फाइड खराब जल निकासी या बाढ़ वाली मिट्टी में बन सकते हैं, जहां कम करने की स्थिति का एहसास होता है। तांबे के खनिज आमतौर पर बहुत अधिक घुलनशील होते हैं, जो मुक्त रूप से जल निकासी वाली कृषि मिट्टी में नहीं रह पाते हैं। धातु दूषित मिट्टी में, हालांकि, रासायनिक वातावरण को गैर-संतुलन प्रक्रियाओं द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है जिससे मेटास्टेबल ठोस चरणों का संचय होता है। यह माना जाता है कि कोवेलाइट (CuS) या चलकोपीराइट (CuFeS 2) भी कम, तांबे से दूषित मिट्टी में मौजूद हो सकता है।
तांबे की ट्रेस मात्रा सिलिकेट्स में असतत सल्फाइड समावेशन के रूप में मौजूद हो सकती है और फाइलोसिलिकेट्स में उद्धरणों के लिए आइसोमोर्फिक रूप से स्थानापन्न कर सकती है। मिट्टी के खनिज, असंतुलित प्रभारी, तांबे को विशेष रूप से अवशोषित करते हैं, जबकि लौह और मैंगनीज ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड तांबे के लिए एक बहुत ही उच्च विशिष्ट संबंध दिखाते हैं। उच्च आणविक भार कार्बनिक यौगिक तांबे के लिए ठोस अवशोषक होने में सक्षम हैं, जबकि कम आणविक भार कार्बनिक यौगिक घुलनशील परिसरों का निर्माण करते हैं।
मिट्टी की संरचना की जटिलता तांबे के यौगिकों को विशिष्ट रासायनिक रूपों में मात्रात्मक रूप से अलग करने की क्षमता को सीमित करती है। इंगित करता है -> तांबा समूह के एक बड़े द्रव्यमान की उपस्थिति कार्बनिक पदार्थों और Fe और Mn ऑक्साइड दोनों में पाई जाती है। तांबा युक्त अपशिष्ट या अकार्बनिक तांबा लवण की शुरूआत से मिट्टी में तांबे के यौगिकों की एकाग्रता बढ़ जाती है, जिसे अपेक्षाकृत नरम अभिकर्मकों के साथ निकाला जा सकता है; इस प्रकार, तांबा मिट्टी में प्रयोगशाला रासायनिक रूपों के रूप में पाया जा सकता है। लेकिन एक आसानी से घुलनशील और बदली जाने वाला तत्व, तांबा, बहुत कम संख्या में रूपों का निर्माण करता है जिन्हें पौधों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, आमतौर पर मिट्टी में कुल तांबे की मात्रा का 5% से कम।
मिट्टी के पीएच में वृद्धि और कम मिट्टी के कटियन विनिमय क्षमता के साथ तांबे की विषाक्तता बढ़ जाती है। निष्कर्षण द्वारा तांबे का दृढ़ीकरण केवल सतही मिट्टी की परतों में होता है, और गहरी जड़ें वाली फसलें इससे प्रभावित नहीं होती हैं।
पर्यावरण और पौधों का पोषण तांबे की फाइटोटॉक्सिसिटी को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, मैदानी इलाकों में चावल के लिए तांबे की विषाक्तता तब स्पष्ट हुई जब पौधों को गर्म पानी के बजाय ठंडे पानी से सींचा गया। तथ्य यह है कि ठंडी मिट्टी में सूक्ष्मजीवविज्ञानी गतिविधि दब जाती है और मिट्टी में उन पुनर्स्थापनात्मक स्थितियों का निर्माण करती है जो समाधान से तांबे की वर्षा की सुविधा प्रदान करती हैं।
कॉपर फाइटोटॉक्सिसिटी शुरू में मिट्टी में उपलब्ध तांबे की अधिकता से होती है और मिट्टी की अम्लता से बढ़ जाती है। चूंकि तांबा मिट्टी में अपेक्षाकृत निष्क्रिय होता है, मिट्टी में प्रवेश करने वाला लगभग सभी तांबा ऊपरी परतों में रहता है। तांबे से दूषित मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों की शुरूआत एक कार्बनिक सब्सट्रेट द्वारा घुलनशील धातु के सोखने के कारण विषाक्तता को कम कर सकती है (इस मामले में, Cu 2+ आयन जटिल यौगिकों में परिवर्तित हो जाते हैं जो पौधे के लिए कम सुलभ होते हैं) या में वृद्धि से Cu 2+ आयनों की गतिशीलता और मिट्टी से घुलनशील ऑर्गेनो-कॉपर कॉम्प्लेक्स के रूप में उनका लीचिंग।
जिंक (Zn)
जस्ता मिट्टी में ऑक्सोसल्फेट, कार्बोनेट, फॉस्फेट, सिलिकेट, ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के रूप में पाया जा सकता है। ये अकार्बनिक यौगिक अच्छी तरह से सूखा कृषि भूमि में मेटास्टेबल हैं। जाहिरा तौर पर, स्पैलेराइट ZnS कम और ऑक्सीकृत मिट्टी दोनों में थर्मोडायनामिक रूप से प्रमुख रूप है। फॉस्फोरस और क्लोरीन के साथ जस्ता का कुछ जुड़ाव भारी धातुओं से दूषित बरामद तलछट में स्पष्ट है। इसलिए, धातु युक्त मिट्टी में अपेक्षाकृत घुलनशील जस्ता लवण पाया जाना चाहिए।
जिंक को सिलिकेट खनिजों में अन्य धनायनों द्वारा आइसोमॉर्फिक रूप से प्रतिस्थापित किया जाता है; इसे मैंगनीज और लोहे के हाइड्रॉक्साइड के साथ रोका या जमा किया जा सकता है। Phylosilicates, कार्बोनेट्स, हाइड्रेटेड धातु ऑक्साइड, और कार्बनिक यौगिक विशिष्ट और गैर-विशिष्ट बाध्यकारी साइटों दोनों का उपयोग करके जस्ता को अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं।
अम्लीय मिट्टी में जिंक की घुलनशीलता बढ़ जाती है, साथ ही कम आणविक भार कार्बनिक लिगैंड के साथ जटिल होने पर। अघुलनशील ZnS के निर्माण के कारण स्थिति को कम करने से जस्ता की घुलनशीलता कम हो सकती है।
जिंक फाइटोटॉक्सिसिटी आमतौर पर तब प्रकट होती है जब पौधे की जड़ें मिट्टी में अतिरिक्त जिंक घोल के संपर्क में आती हैं। मिट्टी के माध्यम से जस्ता का परिवहन विनिमय और प्रसार के माध्यम से होता है, बाद की प्रक्रिया कम जस्ता सामग्री वाली मिट्टी में हावी होती है। उच्च-जस्ता मिट्टी में विनिमय परिवहन अधिक महत्वपूर्ण है, जिसमें घुलनशील जस्ता की सांद्रता अपेक्षाकृत स्थिर होती है।
मिट्टी में जिंक की गतिशीलता चेलेटिंग एजेंटों (प्राकृतिक या सिंथेटिक) की उपस्थिति में बढ़ जाती है। घुलनशील केलेट्स के निर्माण के कारण घुलनशील जस्ता सांद्रता में वृद्धि आणविक आकार में वृद्धि के कारण गतिशीलता में कमी की भरपाई करती है। पौधे के ऊतकों में जिंक की सांद्रता, इसका सामान्य अवशोषण और विषाक्तता के लक्षण पौधे की जड़ों को स्नान करने वाले घोल में जिंक की सांद्रता के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होते हैं।
मुक्त Zn 2+ आयन मुख्य रूप से पौधों की जड़ प्रणाली द्वारा अवशोषित होता है, इसलिए घुलनशील chelates का निर्माण मिट्टी में इस धातु की घुलनशीलता में योगदान देता है, और यह प्रतिक्रिया chelated रूप में जस्ता की कम उपलब्धता की भरपाई करती है।
धातु संदूषण का मूल रूप जस्ता विषाक्तता की संभावना को प्रभावित करता है: एक समान कुल धातु सामग्री के साथ निषेचित मिट्टी में संयंत्र के लिए जस्ता की उपलब्धता ZnSO 4> कीचड़> अपशिष्ट खाद के क्रम में घट जाती है।
Zn युक्त आपंक के साथ मृदा संदूषण पर किए गए अधिकांश प्रयोगों ने उपज या स्पष्ट फाइटोटॉक्सिसिटी में गिरावट नहीं दिखाई; फिर भी, उच्च दर पर उनका दीर्घकालिक अनुप्रयोग पौधों को नुकसान पहुंचा सकता है। ZnSO 4 के रूप में जिंक के सरल अनुप्रयोग से अम्लीय मिट्टी में फसल की वृद्धि में कमी आती है, जबकि लगभग तटस्थ मिट्टी में इसका बारहमासी अनुप्रयोग किसी का ध्यान नहीं जाता है।
जस्ता सतह जस्ता के कारण, एक नियम के रूप में, कृषि मिट्टी में विषाक्तता के स्तर तक पहुंच जाता है; यह आमतौर पर 15-30 सेमी से अधिक गहराई में प्रवेश नहीं करता है। कुछ फसलों की गहरी जड़ें असंक्रमित उप-भूमि में उनके स्थान के कारण अतिरिक्त जस्ता के संपर्क से बच सकती हैं।
जस्ता से दूषित मिट्टी को सीमित करने से खेत की फसलों में जस्ता की सांद्रता कम हो जाती है। NaOH या Ca (OH) 2 को मिलाने से उच्च-जस्ता पीट मिट्टी पर उगाई जाने वाली सब्जियों की फसलों में जस्ता की विषाक्तता कम हो जाती है, हालांकि इन मिट्टी में पौधों द्वारा जस्ता का अवशोषण बहुत सीमित होता है। जिंक के कारण होने वाली आयरन की कमी को मिट्टी में या सीधे पत्तियों में आयरन या FeSO4 chelates मिलाकर समाप्त किया जा सकता है। जिंक-दूषित टॉपकोट को भौतिक रूप से हटाने या निपटाने से पौधों पर धातु के विषाक्त प्रभाव से बचा जा सकता है।
मैंगनीज
मिट्टी में, मैंगनीज तीन ऑक्सीकरण अवस्थाओं में है: +2, +3, +4। अधिकांश भाग के लिए, यह धातु प्राथमिक खनिजों या द्वितीयक धातु आक्साइड से जुड़ी होती है। मिट्टी में, मैंगनीज की कुल मात्रा 500 - 900 मिलीग्राम / किग्रा के स्तर पर उतार-चढ़ाव करती है।
एमएन 4+ की घुलनशीलता बेहद कम है; मिट्टी में त्रिसंयोजक मैंगनीज बहुत अस्थिर है। मिट्टी में अधिकांश मैंगनीज Mn 2+ के रूप में मौजूद होता है, जबकि अच्छी तरह से वातित मिट्टी में, ठोस चरण में इसका अधिकांश भाग ऑक्साइड के रूप में मौजूद होता है, जिसमें धातु ऑक्सीकरण अवस्था IV में होती है; खराब वातित मिट्टी में, मैंगनीज धीरे-धीरे माइक्रोबियल वातावरण से कम हो जाता है और मिट्टी के घोल में चला जाता है, इस प्रकार अत्यधिक मोबाइल बन जाता है।
एमएन 2+ की घुलनशीलता कम पीएच मान पर काफी बढ़ जाती है, लेकिन पौधों द्वारा मैंगनीज का अवशोषण कम हो जाता है।
मैंगनीज विषाक्तता अक्सर होती है जहां कुल मैंगनीज का स्तर मध्यम से उच्च होता है, मिट्टी का पीएच काफी कम होता है और मिट्टी में ऑक्सीजन की उपलब्धता भी कम होती है (यानी, कम करने की स्थिति मौजूद होती है)। इन स्थितियों के प्रभाव को खत्म करने के लिए मिट्टी का पीएच सीमित करके बढ़ाया जाना चाहिए, मिट्टी की जल निकासी में सुधार के प्रयास किए जाने चाहिए, पानी के प्रवाह को कम करने के लिए, अर्थात। आम तौर पर किसी दी गई मिट्टी की संरचना में सुधार।
मिट्टी का कुल संदूषण भारी धातु की सकल मात्रा की विशेषता है। पौधों के लिए तत्वों की उपलब्धता उनके मोबाइल रूपों से निर्धारित होती है। इसलिए, मिट्टी में भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री सबसे महत्वपूर्ण संकेतक है जो स्वच्छता और स्वच्छ स्थिति की विशेषता है और पुनर्ग्रहण विषहरण उपायों की आवश्यकता को निर्धारित करता है।
उपयोग किए गए एक्सट्रैक्टेंट के आधार पर, भारी धातु के मोबाइल रूप की एक अलग मात्रा निकाली जाती है, जिसे एक निश्चित परंपरा के साथ पौधों के लिए उपलब्ध माना जा सकता है। भारी धातुओं के मोबाइल रूपों के निष्कर्षण के लिए, विभिन्न रासायनिक यौगिकों का उपयोग किया जाता है जिनमें असमान निष्कर्षण शक्ति होती है: एसिड, लवण, बफर समाधान और पानी। सबसे आम निकालने वाले 1N एचसीएल और अमोनियम एसीटेट बफर पीएच 4.8 हैं। वर्तमान में, अपर्याप्त प्रयोगात्मक सामग्री जमा हो गई है जो मिट्टी में उनकी एकाग्रता पर विभिन्न रासायनिक समाधानों द्वारा निकाले गए पौधों में भारी धातुओं की सामग्री की निर्भरता की विशेषता है। इस स्थिति की जटिलता इस तथ्य के कारण भी है कि पौधों के लिए भारी धातु के मोबाइल रूप की उपलब्धता काफी हद तक मिट्टी के गुणों और पौधों की विशिष्ट विशेषताओं पर निर्भर करती है। इसके अलावा, मिट्टी में प्रत्येक तत्व के व्यवहार का अपना विशिष्ट, अंतर्निहित पैटर्न होता है।
भारी धातु यौगिकों के परिवर्तन पर मिट्टी के गुणों के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, हमने मिट्टी के साथ मॉडल प्रयोग किए जो उनके गुणों में तेजी से भिन्न होते हैं (तालिका 8)। इस्तेमाल किए गए एक्सट्रैक्टेंट्स एक मजबूत एसिड थे - 1N HNO3, तटस्थ Ca (NO3) 2 नमक, एक एसीटेट-अमोनियम बफर समाधान, और पानी।
तालिका 9-12 में दिए गए विश्लेषणात्मक आंकड़े यह दर्शाते हैं। जस्ता, सीसा और कैडमियम के एसिड-घुलनशील यौगिकों की सामग्री, 1N HNO3 निकालने में, मिट्टी में पेश की गई मात्रा के करीब है। इस अर्क ने 78-90% Pb, 88-100% Cd और 78-96% निकाला। Zn मिट्टी में प्रवेश कर रहा है ... इन तत्वों के दृढ़ता से स्थिर यौगिकों की मात्रा मिट्टी की उर्वरता के स्तर पर निर्भर करती है। खराब खेती वाली सोडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी में उनकी सामग्री सोडी-पॉडज़ोलिक मध्यम-खेती और विशिष्ट चेरनोज़म की तुलना में कम थी।
तटस्थ नमक Ca (NO3) 2 के 1-n घोल से निकाले गए विनिमेय यौगिकों Cd, Pb और Zn की मात्रा, मिट्टी में डाले गए उनके वजन से कई गुना कम थी और मिट्टी की उर्वरता के स्तर पर भी निर्भर करती थी। सीए (एनओ 3) 2 समाधान द्वारा निकाले गए तत्वों की सबसे छोटी सामग्री चेरनोज़म पर प्राप्त की गई थी। सॉड-पॉडज़ोलिक मिट्टी की खेती में वृद्धि के साथ, भारी धातुओं की गतिशीलता भी कम हो गई। नमक के अर्क को देखते हुए, सबसे अधिक मोबाइल यौगिक कैडमियम हैं, कुछ हद तक कम - जस्ता। तटस्थ नमक द्वारा निकाले गए प्रमुख यौगिकों को कम से कम गतिशीलता की विशेषता थी।
4.8 के पीएच के साथ एसीटेट-अमोनियम बफर समाधान द्वारा निकाले गए धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री भी मुख्य रूप से मिट्टी के प्रकार, इसकी संरचना और भौतिक रासायनिक गुणों द्वारा निर्धारित की गई थी।
इन तत्वों के विनिमेय (वसूली योग्य 1 एन सीए (एनओ 3) 2) रूपों के लिए, एक नियमितता बनी रहती है, जो अम्लीय मिट्टी में सीडी, पीबी, और जेडएन मोबाइल यौगिकों की मात्रा में वृद्धि और सीडी और जेडएन की गतिशीलता में व्यक्त की जाती है। पीबी की तुलना में अधिक है। इस अर्क द्वारा निकाले गए कैडमियम की मात्रा खराब खेती वाली मिट्टी के लिए लागू खुराक का 90-96%, सोडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी के लिए 70-76% और चेरनोज़म के लिए 44-48% थी। बफर सॉल्यूशन CH3COONH4 में गुजरने वाले जिंक और लेड की मात्रा क्रमशः बराबर होती है: सॉड-पॉडज़ोलिक खराब खेती वाली मिट्टी के लिए 57-71 और 42-67%, मध्यम खेती के लिए 49-70 और 37-48%; चेरनोज़म के लिए 46-65 और 20-42%। चेरनोज़म पर सीसा के लिए CH3COONH4 की निष्कर्षण क्षमता में कमी को इसके अधिक स्थिर परिसरों और स्थिर ह्यूमिक यौगिकों के साथ यौगिकों के निर्माण द्वारा समझाया जा सकता है।
मॉडल प्रयोग में उपयोग की जाने वाली मिट्टी मिट्टी की उर्वरता के कई मापदंडों में भिन्न होती है, लेकिन अम्ल विशेषताओं और विनिमेय आधारों की संख्या में सबसे बड़ी सीमा तक। साहित्य में उपलब्ध और हमारे प्रायोगिक आंकड़ों से संकेत मिलता है कि मिट्टी में पर्यावरण की प्रतिक्रिया तत्वों की गतिशीलता को दृढ़ता से प्रभावित करती है।
मिट्टी के घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता में वृद्धि ने खराब घुलनशील लेड लवण को अधिक घुलनशील लवणों में बदल दिया (PbCO3 से Pb (HCO3) 2 का संक्रमण विशेष रूप से विशेषता है (BV Nekrasov, 1974)। इसके अलावा, अम्लीकरण सीसा-ह्यूमस परिसरों की स्थिरता कम हो जाती है। मिट्टी के घोल का पीएच मान सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है जो मिट्टी द्वारा भारी धातु आयनों के सोखने का निर्धारण करता है। पीएच में कमी के साथ, अधिकांश भारी धातुओं की घुलनशीलता बढ़ जाती है और, नतीजतन, प्रणाली में उनकी गतिशीलता मिट्टी के समाधान के ठोस चरण। जे। एस्सेर, एन। बासम (1981), एरोबिक मिट्टी की स्थिति में कैडमियम की गतिशीलता का अध्ययन करते हुए पाया कि पीएच रेंज 4-6 में कैडमियम की गतिशीलता है समाधान की आयनिक शक्ति द्वारा निर्धारित, 6 से अधिक पीएच पर, मैंगनीज ऑक्साइड द्वारा सोखना प्रमुख महत्व रखता है। कैडमियम और केवल पीएच 8 पर इसके सोखना को प्रभावित करता है।
मिट्टी में भारी धातु यौगिकों के पौधों के लिए सबसे अधिक मोबाइल और सुलभ मिट्टी के घोल में उनकी सामग्री है। मिट्टी के घोल में प्रवेश करने वाले धातु आयनों की मात्रा मिट्टी में एक विशेष तत्व की विषाक्तता को निर्धारित करती है। ठोस चरण-समाधान प्रणाली में संतुलन की स्थिति शर्बत प्रक्रियाओं को निर्धारित करती है, जिसकी प्रकृति और दिशा मिट्टी के गुणों और संरचना पर निर्भर करती है। भारी धातुओं की गतिशीलता पर मिट्टी के गुणों के प्रभाव और पानी के अर्क में उनके संक्रमण की पुष्टि पानी में घुलनशील यौगिकों Zn, Pb और Cd की अलग-अलग मात्रा के आंकड़ों से होती है, जो मिट्टी से अलग-अलग स्तरों से उर्वरता के स्तर पर लागू धातुओं की एक ही खुराक पर स्थानांतरित होते हैं। तालिका 13)। चर्नोज़म की तुलना में, अधिक पानी में घुलनशील धातु के यौगिक सोडी-पॉडज़ोलिक मध्यम-खेती वाली मिट्टी में निहित थे। पानी में घुलनशील यौगिकों Zn, Pb और Cd की उच्चतम सामग्री खराब खेती वाली मिट्टी में थी। मिट्टी की खेती ने भारी धातुओं की गतिशीलता को कम कर दिया। सोडी-पॉडज़ोलिक खराब खेती वाली मिट्टी में, Zn के पानी में घुलनशील रूपों की सामग्री। पीबी और सीडी मध्यम-खेती की तुलना में 20-35% अधिक और सामान्य चेरनोज़म की तुलना में 1.5-2.0 गुना अधिक थे। मिट्टी की उर्वरता में वृद्धि, ह्यूमस, फॉस्फेट की सामग्री में वृद्धि, अतिरिक्त अम्लता को बेअसर करने और बफर गुणों में वृद्धि के साथ, भारी धातुओं के सबसे आक्रामक पानी में घुलनशील रूप की सामग्री में कमी की ओर जाता है।
मृदा-समाधान प्रणाली में भारी धातुओं के वितरण में निर्णायक भूमिका मिट्टी के ठोस चरण पर सोखना-उजाड़ने की प्रक्रियाओं द्वारा निभाई जाती है, जो मिट्टी के गुणों से निर्धारित होती हैं और मिट्टी के रूप पर निर्भर नहीं करती हैं। पेश किया यौगिक। मिट्टी के ठोस चरण के साथ भारी धातुओं के परिणामी यौगिक थर्मोडायनामिक रूप से पेश किए गए यौगिकों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं, और वे मिट्टी के घोल में तत्वों की एकाग्रता का निर्धारण करते हैं (RI Pervunina। 1983)।
मिट्टी भारी धातुओं का एक शक्तिशाली और सक्रिय अवशोषक है, यह मजबूती से बांधने में सक्षम है और इस तरह पौधों में विषाक्त पदार्थों के प्रवाह को कम करता है। मिट्टी के खनिज और कार्बनिक घटक धातु यौगिकों को सक्रिय रूप से निष्क्रिय करते हैं, लेकिन उनकी क्रिया की मात्रात्मक अभिव्यक्ति मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करती है (बी ए बोलशकोव एट अल।, 1978, वीबी इलिन, 1987)।
संचित प्रयोगात्मक सामग्री इंगित करती है कि। कि मिट्टी से भारी धातुओं की सबसे बड़ी मात्रा 1 एन एसिड निकालने के साथ निकाली जाती है। इसी समय, डेटा मिट्टी में तत्वों की सकल सामग्री के करीब है। तत्वों के इस रूप को एक सामान्य स्टॉक के रूप में माना जा सकता है, जो मोबाइल चल रूप में परिवर्तित होने में सक्षम है। एसीटेट-अमोनियम बफर के साथ मिट्टी से निकाले जाने पर भारी धातु की सामग्री पहले से ही अधिक मोबाइल मोबाइल भाग की विशेषता है। भारी धातु का विनिमेय रूप और भी अधिक मोबाइल है। तटस्थ खारा के साथ निकालने योग्य। वी.एस. गोर्बतोव और एन.जी. ज़िरिन (1987) का मानना है कि पौधों के लिए सबसे सुलभ भारी धातुओं का विनिमेय रूप है, जो चुनिंदा रूप से लवण के घोल से निकाला जाता है, जिसका आयन भारी धातुओं के साथ परिसरों का निर्माण नहीं करता है, और धनायन में एक उच्च विस्थापन बल होता है। ये हमारे प्रयोग में प्रयुक्त Ca (NO3) 2 के गुण हैं। सबसे आक्रामक सॉल्वैंट्स - एसिड, जो अक्सर 1N HCl और 1N HNO3 का उपयोग करते हैं, मिट्टी से न केवल पौधों द्वारा आत्मसात किए गए रूपों को निकालते हैं, बल्कि स्थूल तत्व का एक हिस्सा भी है, जो कि मोबाइल यौगिकों के संक्रमण के लिए निकटतम रिजर्व है।
पानी के अर्क द्वारा निकाले गए भारी धातुओं के मिट्टी के घोल में सांद्रता उनके यौगिकों के सबसे सक्रिय भाग की विशेषता है। यह भारी धातुओं का सबसे आक्रामक और गतिशील अंश है, जो मिट्टी में तत्वों की गतिशीलता की डिग्री की विशेषता है। पानी में घुलनशील टीएम रूपों की उच्च सामग्री न केवल पौधों के उत्पादों के संदूषण का कारण बन सकती है, बल्कि इसकी मृत्यु तक उपज में तेज कमी भी हो सकती है। मिट्टी में भारी धातु के पानी में घुलनशील रूप की बहुत अधिक सामग्री के साथ, यह एक स्वतंत्र कारक बन जाता है जो फसल के आकार और उसके प्रदूषण की डिग्री निर्धारित करता है।
हमारे देश में, गैर-प्रदूषित मिट्टी में टीएम के मोबाइल रूप की सामग्री पर जानकारी जमा की गई है, मुख्य रूप से ट्रेस तत्वों के रूप में जाना जाता है - Mn, Zn, Cu, Mo। सह (तालिका 14)। मोबाइल फॉर्म का निर्धारण करने के लिए, व्यक्तिगत अर्क का सबसे अधिक उपयोग किया जाता था (Y.V. Peive और G.Ya. Rinkis के अनुसार)। जैसा कि तालिका 14 से देखा जा सकता है, अलग-अलग क्षेत्रों की मिट्टी एक ही धातु के मोबाइल रूप की मात्रा में काफी भिन्न होती है।
इसका कारण हो सकता है, वी.बी. इलिन (1991), मिट्टी की आनुवंशिक विशेषताएं, सबसे पहले, ग्रैनुलोमेट्रिक और खनिज संबंधी रचनाओं की विशिष्टता, धरण सामग्री का स्तर, पर्यावरण की प्रतिक्रिया। इस कारण से, एक प्राकृतिक क्षेत्र की मिट्टी और, इसके अलावा, इस क्षेत्र के भीतर एक ही आनुवंशिक प्रकार की मिट्टी बहुत भिन्न हो सकती है।
चल प्रपत्र की न्यूनतम और अधिकतम राशि के बीच का अंतर गणितीय क्रम के भीतर हो सकता है। मिट्टी में Pb, Cd, Cr, Hg और अन्य सबसे जहरीले तत्वों के मोबाइल रूपों की सामग्री पर पूरी तरह से अपर्याप्त जानकारी है। रसायनों का उपयोग करके मिट्टी में टीएम गतिशीलता का सही ढंग से आकलन करना मुश्किल है जो एक निकालने वाले के रूप में उनकी घुलनशील क्षमता में काफी भिन्न होते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, 1 एन एचसीएल ने मिलीग्राम / किग्रा में हल क्षितिज से मोबाइल फॉर्म निकाले: एमएन - 414, जेडएन - 7.8 नी - 8.3, क्यू - 3.5, पीबी - 6.8, सह - 5.3 (पश्चिमी साइबेरिया की मिट्टी), जबकि 2.5% CH3COOH 76 निकाला गया; 0.8; 1.2; 1.3; 0.3; 0.7 (टॉम्स्क ओब क्षेत्र की मिट्टी, इलिन का डेटा। 1991)। इन सामग्रियों से संकेत मिलता है कि 1 एन एचसीएल मिट्टी से निकाला गया, जस्ता के अपवाद के साथ, सकल राशि से लगभग 30% धातु, और 2.5% सीएच 3COOH - 10% से कम। इसलिए, एक्सट्रैक्टेंट 1N HCl, जिसका व्यापक रूप से कृषि-रासायनिक अनुसंधान और मिट्टी के लक्षण वर्णन में उपयोग किया जाता है, में भारी धातुओं के भंडार के संबंध में उच्च गतिशीलता क्षमता होती है।
भारी धातुओं के चल यौगिकों का मुख्य भाग धरण या जड़-निवासित मिट्टी के क्षितिज तक सीमित है, जिसमें जैव रासायनिक प्रक्रियाएं सक्रिय रूप से हो रही हैं और कई कार्बनिक पदार्थ निहित हैं। हैवी मेटल्स। कार्बनिक परिसरों में शामिल अत्यधिक मोबाइल हैं। वी.बी. इलिन (1991) इल्यूवियल और कार्बोनेट क्षितिज में भारी धातुओं के संचय की संभावना की ओर इशारा करता है, जिसमें भारी धातुओं से संतृप्त सूक्ष्म कण और ऊपर की परत से पलायन करने वाले तत्वों के पानी में घुलनशील रूप गिरते हैं। जलोढ़ और कार्बोनेट क्षितिज में, धातु युक्त यौगिक अवक्षेपित होते हैं। कार्बोनेट की उपस्थिति के कारण इन क्षितिजों की मिट्टी में पर्यावरण के पीएच में तेज वृद्धि से यह सबसे अधिक सुगम होता है।
निचली मिट्टी के क्षितिज में भारी धातुओं के जमा होने की क्षमता साइबेरिया की मिट्टी के प्रोफाइल (तालिका 15) के आंकड़ों द्वारा अच्छी तरह से चित्रित की गई है। ह्यूमस क्षितिज में, उनकी उत्पत्ति की परवाह किए बिना, कई तत्वों (सीन, एमएन, जेडएन, नी, आदि) की बढ़ी हुई सामग्री को नोट किया जाता है। कई मामलों में, कार्बोनेट क्षितिज में मोबाइल सीन की सामग्री में वृद्धि का स्पष्ट रूप से पता लगाया जाता है। कम मात्रा में मोबाइल रूपों की कुल सामग्री रेतीली मिट्टी के लिए विशिष्ट है, दोमट मिट्टी के लिए बहुत अधिक मात्रा में। अर्थात्, तत्वों के मोबाइल रूपों की सामग्री और मिट्टी की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना के बीच घनिष्ठ संबंध है। भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री और ह्यूमस की सामग्री के बीच एक समान सकारात्मक संबंध का पता लगाया जा सकता है।
भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री मजबूत उतार-चढ़ाव के अधीन है, जो मिट्टी की बदलती जैविक गतिविधि और पौधों के प्रभाव से जुड़ी है। तो, वी.बी. द्वारा किए गए शोध के अनुसार। इलिन, सोड-पॉडज़ोलिक मिट्टी और दक्षिणी चेरनोज़म में मोबाइल मोलिब्डेनम की सामग्री बढ़ते मौसम के दौरान 5 गुना बदल गई।
हाल के वर्षों में, कुछ शोध संस्थान मिट्टी में भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री पर खनिज, जैविक और चूने के उर्वरकों के दीर्घकालिक उपयोग के प्रभाव का अध्ययन कर रहे हैं।
डोलगोप्रुदनाया एग्रोकेमिकल एक्सपेरिमेंटल स्टेशन (डीएओएस, मॉस्को क्षेत्र) में, भारी धातुओं, जहरीले तत्वों के संचय और मिट्टी में उनकी गतिशीलता का अध्ययन किया गया था, जो कि चूना-पोडज़ोलिक भारी दोमट मिट्टी (यूयू) पर फॉस्फोरस उर्वरकों के लंबे समय तक उपयोग की शर्तों के तहत किया गया था। .ए. पोटातुएवा एट अल।, 1994।)। 60 वर्षों के लिए गिट्टी और केंद्रित उर्वरकों के व्यवस्थित उपयोग, 20 वर्षों के लिए फॉस्फेट के विभिन्न रूपों और 8 वर्षों के लिए विभिन्न जमाओं से फॉस्फोराइट के आटे का मिट्टी में भारी धातुओं और विषाक्त तत्वों (टीई) की कुल सामग्री पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा। , लेकिन कुछ TM और TE में गतिशीलता में वृद्धि हुई। फॉस्फोरस उर्वरकों के सभी अध्ययन किए गए रूपों के व्यवस्थित उपयोग के साथ मिट्टी में मोबाइल और पानी में घुलनशील रूपों की सामग्री लगभग 2 गुना बढ़ गई, हालांकि, एमपीसी का केवल 1/3 हिस्सा। साधारण सुपरफॉस्फेट प्राप्त करने वाली मिट्टी में मोबाइल स्ट्रोंटियम की मात्रा 4.5 गुना बढ़ गई। Kingisepskoye जमा से कच्चे फॉस्फोराइट्स की शुरूआत से मिट्टी में मोबाइल रूपों की सामग्री में वृद्धि हुई (AAB pH 4.8): सीसा 2 गुना, निकल 20% और क्रोमियम 17%, जिसकी मात्रा 1/4 और एमपीसी का 1/10, क्रमशः। चिलिसाई जमा (तालिका 16) से कच्चे फॉस्फोराइट प्राप्त करने वाली मिट्टी में मोबाइल क्रोमियम की सामग्री में 17% की वृद्धि देखी गई।
मिट्टी में भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री के लिए स्वच्छता और स्वच्छ मानकों के साथ डीएओ के दीर्घकालिक क्षेत्र प्रयोगों के प्रयोगात्मक डेटा की तुलना, और साहित्य में प्रस्तावित सिफारिशों के साथ उनकी अनुपस्थिति में, यह इंगित करता है कि मोबाइल की सामग्री मिट्टी में इन तत्वों के रूप अनुमेय स्तर से नीचे थे। इन प्रायोगिक आंकड़ों से संकेत मिलता है कि 60 वर्षों के लिए फास्फोरस उर्वरकों के बहुत लंबे समय तक उपयोग से मिट्टी में भारी धातुओं के सकल या मोबाइल रूपों के मामले में एमपीसी स्तर से अधिक नहीं हुआ। साथ ही, इन आंकड़ों से संकेत मिलता है कि मिट्टी में भारी धातुओं की राशनिंग केवल सकल रूपों से अपर्याप्त रूप से प्रमाणित होती है और इसे मोबाइल फॉर्म की सामग्री द्वारा पूरक किया जाना चाहिए, जो धातुओं के रासायनिक गुणों और गुणों के गुणों को दर्शाता है। वह मिट्टी जिस पर पौधे उगते हैं।
एक लंबे क्षेत्र के अनुभव के आधार पर शिक्षाविद के नेतृत्व में स्थापित एन.एस. मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी "चश्निकोवो" के प्रायोगिक आधार पर एवडोनिन, मिट्टी में भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री पर खनिज, जैविक, चूना उर्वरकों और उनके संयोजन के दीर्घकालिक उपयोग के प्रभाव से एक अध्ययन किया गया था। 41 वर्षों के लिए (वीजी मिनेव एट अल।, 1994)। तालिका 17 में किए गए अध्ययनों के परिणामों से पता चला है कि पौधों की वृद्धि और विकास के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों के निर्माण ने मिट्टी में लेड और कैडमियम के मोबाइल रूपों की सामग्री को काफी कम कर दिया है। नाइट्रोजन-पोटेशियम उर्वरकों के व्यवस्थित अनुप्रयोग, मिट्टी के घोल को अम्लीकृत करना और मोबाइल फास्फोरस की सामग्री को कम करना, लेड और निकल के मोबाइल यौगिकों की एकाग्रता को दोगुना कर देता है और मिट्टी में कैडमियम की मात्रा को 1.5 गुना बढ़ा देता है।
बेलारूस की सॉड-पॉडज़ोलिक हल्की दोमट मिट्टी में टीएम के सकल और मोबाइल रूपों की सामग्री का अध्ययन शहरी अपशिष्ट जल कीचड़ के लंबे समय तक उपयोग के साथ किया गया था: थर्मोफिलिक रूप से गाद क्षेत्रों (टीआईपी) से किण्वित और बाद में यांत्रिक निर्जलीकरण (टीएमटी) के साथ थर्मोफिलिक रूप से किण्वित।
8 वर्षों के शोध के लिए, OCB फसल रोटेशन की संतृप्ति 6.25 t/ha (एकल खुराक) और 12.5 t/ha (दोहरी खुराक) थी, जो अनुशंसित खुराक से लगभग 2-3 गुना अधिक है।
जैसा कि तालिका 18 से देखा जा सकता है, डब्ल्यूडब्ल्यूएस की शुरूआत के तीन गुना के परिणामस्वरूप टीएम के सकल और मोबाइल रूपों की सामग्री में वृद्धि का एक स्पष्ट पैटर्न है। इसके अलावा, जस्ता को सबसे बड़ी गतिशीलता की विशेषता है, जिसकी मात्रा एक मोबाइल रूप में नियंत्रण मिट्टी (एनपी रेशेत्स्की, 1994) की तुलना में 3-4 गुना बढ़ जाती है। इस मामले में, कैडमियम, तांबा, सीसा और क्रोमियम के मोबाइल यौगिकों की सामग्री में महत्वपूर्ण बदलाव नहीं आया।
बेलारूसी कृषि उद्योग के वैज्ञानिकों के शोध। अकादमियों ने दिखाया कि जब सीवेज कीचड़ (सिल्ट फील्ड से एसआईपी-गीला कीचड़, टीआईपी, टीएमओ) पेश किया गया था, तो मिट्टी में तत्वों के मोबाइल रूपों की सामग्री में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी, लेकिन कैडमियम, जस्ता, तांबा ( तालिका 19)। धातुओं की गतिशीलता पर सीमित करने का व्यावहारिक रूप से कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। लेखकों के अनुसार। धातुओं की गतिशीलता की डिग्री को चिह्नित करने के लिए 1 एन एचएनओ 3 में एक अर्क का उपयोग सफल नहीं है, क्योंकि तत्व की कुल सामग्री का 80% से अधिक इसमें गुजरता है (ए.आई. गोर्बिलेवा एट अल।, 1994)।
अम्लता के स्तर पर मिट्टी में टीएम की गतिशीलता में परिवर्तन की कुछ निर्भरता की स्थापना केंद्रीय ChZ RF के लीच्ड चेरनोज़म पर माइक्रोफ़ील्ड प्रयोगों में की गई थी। उसी समय, कैडमियम, जस्ता, सीसा का निर्धारण निम्नलिखित अर्क में किया गया था: हाइड्रोक्लोरिक, नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक एसिड, पीएच 4.8 और पीएच 3.5 पर अमोनियम एसीटेट बफर, अमोनियम नाइट्रेट, आसुत जल। एसिड आर = 0.924-0.948 द्वारा निकाले गए कुल जस्ता सामग्री और इसके मोबाइल रूपों के बीच घनिष्ठ संबंध स्थापित किया गया है। एएबी पीएच 4.8 आर = 0.784, एएबी पीएच 3.5 = 0.721 का उपयोग करते समय। हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के साथ बरामद सीसा सकल सामग्री के साथ कम निकटता से संबंधित है: आर = 0.64-0.66। अन्य अर्क में बहुत कम सहसंबंध गुणांक थे। कैडमियम यौगिकों के पुनर्प्राप्ति योग्य एसिड और सकल भंडार के बीच संबंध बहुत अधिक था (R = 0.98-0.99)। एएबी पीएच 4.8-आर = 0.92 निकालने पर। अन्य अर्क के उपयोग ने मिट्टी में भारी धातुओं के थोक और मोबाइल रूपों के बीच कमजोर संबंध का संकेत दिया (एन.पी.बोगोमाज़ोव, पीजी अकुलोव, 1994)।
लंबे समय तक क्षेत्र प्रयोग (ऑल-रूसी रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ फ्लैक्स, टवर रीजन) में, सॉडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी पर उर्वरकों के लंबे समय तक उपयोग के साथ, उनके संभावित रूप से उपलब्ध रूपों की सामग्री से मोबाइल धातु यौगिकों के अनुपात में कमी आई है, खासकर में चूने के दुष्परिणाम के तीसरे वर्ष 2 ग्राम की खुराक पर (तालिका। बीस)। 13वें वर्ष समान मात्रा में चूने के दुष्परिणाम से मिट्टी में केवल मोबाइल आयरन और एल्युमिनियम की मात्रा कम हो गई। 15 वें वर्ष में - लोहा, एल्यूमीनियम और मैंगनीज (एल.आई. पेट्रोवा। 1994)।
इसलिए, मिट्टी में सीसा और तांबे के मोबाइल रूपों की सामग्री को कम करने के लिए, मिट्टी को फिर से सीमित करना आवश्यक है।
रोस्तोव क्षेत्र के चेरनोज़म में भारी धातुओं की गतिशीलता के अध्ययन से पता चला है कि साधारण चेरनोज़म की एक मीटर परत में, अमोनियम एसीटेट बफर द्वारा निकाले गए जस्ता की मात्रा 4.8 के पीएच के साथ 0.26-0.54 मिलीग्राम / किग्रा के भीतर उतार-चढ़ाव होती है। मैंगनीज 23.1-35.7 मिलीग्राम / किग्रा, तांबा 0.24-0.42 (जीवी एगफोनोव, 1994)। समान क्षेत्रों की मिट्टी में ट्रेस तत्वों के सकल भंडार के साथ इन आंकड़ों की तुलना से पता चला है कि विभिन्न तत्वों की गतिशीलता में काफी अंतर है। कार्बोनेट चेरनोज़म पर जिंक तांबे की तुलना में पौधों के लिए 2.5-4.0 गुना कम और मैंगनीज की तुलना में 5-8 गुना कम उपलब्ध है (तालिका 21)।
इस प्रकार, किए गए अध्ययनों के परिणाम दिखाते हैं। कि मिट्टी में भारी धातुओं की गतिशीलता की समस्या जटिल और बहुक्रियात्मक है। मिट्टी में भारी धातुओं के मोबाइल रूपों की सामग्री कई स्थितियों पर निर्भर करती है। भारी धातुओं के इस रूप की सामग्री में कमी की मुख्य विधि मिट्टी की उर्वरता में वृद्धि (सीमित करना, धरण और फास्फोरस की सामग्री में वृद्धि, आदि) है। साथ ही, मोबाइल धातुओं के लिए आम तौर पर स्वीकृत फॉर्मूलेशन नहीं है। इस खंड में, हमने मिट्टी में चल धातुओं के विभिन्न अंशों के बारे में अपनी समझ की पेशकश की है:
1) मोबाइल रूपों का कुल स्टॉक (एसिड द्वारा पुनर्प्राप्त करने योग्य);
2) मोबाइल चल रूप (बफर समाधान के साथ निकालने योग्य):
3) विनिमेय (तटस्थ लवण के साथ निकाला गया);
4) पानी में घुलनशील।
यह कोई रहस्य नहीं है कि हर कोई एक पारिस्थितिक रूप से स्वच्छ क्षेत्र में ग्रीष्मकालीन कुटीर रखना चाहता है, जहां शहरी गैस प्रदूषण नहीं है। पर्यावरण में भारी धातुएं (आर्सेनिक, सीसा, तांबा, पारा, कैडमियम, मैंगनीज और अन्य) होती हैं जो कारों की निकास गैसों से भी आती हैं। यह समझा जाना चाहिए कि पृथ्वी वातावरण और भूजल का प्राकृतिक शोधक है, यह न केवल भारी धातुओं को जमा करता है, बल्कि हाइड्रोकार्बन के साथ हानिकारक कीटनाशकों को भी जमा करता है। पौधे, बदले में, जो कुछ भी मिट्टी उन्हें देती है, उसे स्वीकार करते हैं। मिट्टी में बसने वाली धातु न केवल मिट्टी को, बल्कि पौधों को भी नुकसान पहुँचाती है, और इसके परिणामस्वरूप, मनुष्य।
मुख्य सड़क के पास बहुत अधिक कालिख है, जो मिट्टी की सतह की परतों में प्रवेश करती है और पौधों की पत्तियों पर बस जाती है। ऐसी जगह पर जड़ वाली फसलें, फल, जामुन और अन्य उपजाऊ फसलें नहीं उगाई जा सकतीं। सड़क से न्यूनतम दूरी 50 मीटर है।
भारी धातुओं से भरी मिट्टी खराब मिट्टी होती है, भारी धातुएं जहरीली होती हैं। उस पर आपको चींटियां, जमीन के भृंग और केंचुए कभी नहीं दिखेंगे, लेकिन चूसने वाले कीड़ों की एक बड़ी सांद्रता होगी। पौधे अक्सर कवक रोगों से पीड़ित होते हैं, सूख जाते हैं और कीटों के लिए प्रतिरोधी नहीं होते हैं।
सबसे खतरनाक भारी धातुओं के मोबाइल यौगिक हैं, जो अम्लीय मिट्टी में आसानी से प्राप्त हो जाते हैं। अम्लीय या हल्की रेतीली मिट्टी में उगाए गए पौधों में तटस्थ या शांत मिट्टी की तुलना में अधिक धातुएं होती हैं। इसके अलावा, अम्लीय प्रतिक्रिया वाली रेतीली मिट्टी विशेष रूप से खतरनाक होती है, यह आसानी से जमा हो जाती है और भूजल में मिल जाने पर आसानी से निकल जाती है। बगीचे का भूखंड, जहां शेर का हिस्सा मिट्टी है, भारी धातुओं के संचय के लिए भी आसानी से अतिसंवेदनशील है, जबकि स्वयं-सफाई में लंबा समय और धीरे-धीरे लगता है। सबसे सुरक्षित और सबसे स्थिर मिट्टी काली मिट्टी है, जो चूने और धरण से समृद्ध है।
क्या होगा अगर मिट्टी में भारी धातुएं हों?समस्या को हल करने के कई तरीके हैं।
1. असफल साइट को बेचा जा सकता है।
2. मिट्टी में भारी धातुओं की सांद्रता को कम करने के लिए चूना एक अच्छा तरीका है। वह अलग अलग है । सबसे सरल: एक मुट्ठी मिट्टी को सिरके के एक कंटेनर में फेंक दें, यदि झाग दिखाई देता है, तो मिट्टी क्षारीय है। या थोड़ी सी मिट्टी खोदें, उसमें सफेद परत मिले तो अम्लता होती है। प्रश्न यह है कि कितना। सीमित करने के बाद, नियमित रूप से अम्लता की जांच करें, प्रक्रिया को दोहराना आवश्यक हो सकता है। डोलोमाइट के आटे के साथ चूना, ब्लास्ट फर्नेस स्लैग, पीट ऐश, चूना पत्थर।
यदि जमीन में पहले से ही बहुत सारी भारी धातुएं जमा हो चुकी हैं, तो मिट्टी की ऊपरी परत (20-30 सेमी) को हटाकर इसे काली मिट्टी से बदलना उपयोगी होगा।
3. जैविक खाद (खाद, खाद) के साथ लगातार खिलाना। मिट्टी में जितना अधिक ह्यूमस होता है, उसमें उतनी ही कम भारी धातुएँ होती हैं और विषाक्तता कम हो जाती है। गरीब, बंजर भूमि पौधों की रक्षा करने में असमर्थ है। खनिज उर्वरकों, विशेष रूप से नाइट्रोजन उर्वरकों के साथ अधिक मात्रा में न लें। खनिज उर्वरक कार्बनिक पदार्थों को शीघ्रता से विघटित करते हैं।
4. सतह का ढीला होना। ढीला करने के बाद, पीट या खाद के साथ बाहर ले जाना सुनिश्चित करें। ढीला करते समय, वर्मीक्यूलाइट जोड़ना उपयोगी होता है, जो मिट्टी में पौधों और विषाक्त पदार्थों के बीच एक बाधा बन जाएगा।
5. भूमि निस्तब्धता केवलअच्छी जल निकासी के साथ। अन्यथा, पानी के साथ, भारी धातुएँ पूरे स्थल पर बिखर जाएँगी। साफ पानी में डालें ताकि सब्जियों की फसलों के लिए 30-50 सेंटीमीटर और फलों की झाड़ियों और पेड़ों के लिए 120 सेंटीमीटर तक की मिट्टी की एक परत धुल जाए। धुलाई वसंत में की जाती है, जब सर्दियों के बाद मिट्टी में पर्याप्त नमी होती है।
6. मिट्टी की ऊपरी परत को हटा दें, विस्तारित मिट्टी या कंकड़ से अच्छी जल निकासी करें और ऊपर से काली मिट्टी डालें।
7. पौधों को कंटेनरों या ग्रीनहाउस में उगाएं जहां मिट्टी को आसानी से बदला जा सके। ध्यान दें, पौधे को एक ही स्थान पर लंबे समय तक न उगाएं।
8. यदि उद्यान क्षेत्र सड़क के पास है, तो मिट्टी में सीसे की उच्च संभावना है, जो कारों की निकास गैसों के साथ निकलती है। मटर को पौधों के बीच लगाकर सीसा निकालें, कटाई न करें। पतझड़ में मटर को खोदकर फलों के साथ जला दें। एक शक्तिशाली गहरी जड़ प्रणाली वाले पौधे मिट्टी में सुधार करेंगे, जो गहरी परत से ऊपरी फास्फोरस, पोटेशियम और कैल्शियम में स्थानांतरित हो जाएंगे।
9. भारी मिट्टी पर उगाई जाने वाली सब्जियों और फलों को हमेशा हीट ट्रीटेड या कम से कम बहते पानी में धोना चाहिए, जिससे वायुमंडलीय धूल हटती है।
10. दूषित क्षेत्रों या सड़क के एक हिस्से में, एक ठोस बाड़ लगाई जाती है, जाल सड़क की धूल के खिलाफ बाधा नहीं बनेगा। बाड़ के पीछे पर्णपाती () लगाना सुनिश्चित करें। एक विकल्प के रूप में, बहु-स्तरीय रोपण एक उत्कृष्ट सुरक्षा बन जाएगा, जो वायुमंडलीय धूल और कालिख से रक्षकों की भूमिका निभाएगा।
मिट्टी में भारी धातुओं की उपस्थिति कोई फैसला नहीं है, मुख्य बात यह है कि इसे समय पर पहचानना और बेअसर करना है।
भारी धातुओं (HM) में D. I. Mendeleev की आवर्त सारणी के 40 से अधिक रासायनिक तत्व शामिल हैं, जिनका परमाणु द्रव्यमान 50 परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (amu) से अधिक है। ये हैं Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co, आदि।
"भारी धातुओं" की मौजूदा अवधारणा सख्त नहीं है, क्योंकि गैर-धातु तत्वों को अक्सर टीएम के रूप में संदर्भित किया जाता है, उदाहरण के लिए, जैसे, से, और कभी-कभी यहां तक कि एफ, बी और अन्य तत्व, जिनमें से परमाणु द्रव्यमान 50 से कम है एमयू
एचएम के बीच कई सूक्ष्म तत्व हैं जो जीवित जीवों के लिए जैविक रूप से महत्वपूर्ण हैं। वे सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के जैव उत्प्रेरक और बायोरेगुलेटर के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालांकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम की अत्यधिक सामग्री का जीवित जीवों पर निराशाजनक और यहां तक कि विषाक्त प्रभाव पड़ता है।
मिट्टी में प्रवेश करने वाले एचएम के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, क्षरण प्रक्रिया, ज्वालामुखी गतिविधि) और मानव निर्मित (खनिजों का खनन और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, वाहनों का प्रभाव, कृषि, आदि) कृषि भूमि में विभाजित किया गया है। वातावरण के माध्यम से प्रदूषण के अलावा, वे विशेष रूप से एचएम से भी दूषित होते हैं, जब कीटनाशकों, खनिज और जैविक उर्वरकों, चूना, अपशिष्ट जल का उपयोग करते हैं। हाल ही में, वैज्ञानिक शहरी मिट्टी पर विशेष ध्यान दे रहे हैं। उत्तरार्द्ध एक महत्वपूर्ण तकनीकी दबाव का अनुभव कर रहे हैं, जिसका एक हिस्सा एचएम का संदूषण है।
टेबल 3.14 और 3.15 जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम के वितरण और पर्यावरण में प्रवेश करने वाले एचएम के स्रोतों को दर्शाते हैं।
तालिका 3.14
| तत्त्व | धरती | ताजा पानी | समुद्र का पानी | पौधों | 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 |
| सीओ | 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 TM
तालिका का अंत। 3.4
एचएम विभिन्न रूपों में मिट्टी की सतह पर आते हैं। ये ऑक्साइड और विभिन्न धातु लवण हैं, दोनों घुलनशील और पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील (सल्फाइड, सल्फेट्स, आर्सेनाइट, आदि)। अयस्क प्रसंस्करण उद्यमों और अलौह धातु विज्ञान उद्यमों से उत्सर्जन की संरचना में - पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत एचएम - धातुओं का थोक (70-90%) ऑक्साइड के रूप में है।
किसी दिए गए क्षेत्र में निहित भू-रासायनिक बाधाओं की प्रकृति के आधार पर, मिट्टी की सतह पर गिरने वाले एचएम या तो जमा या विलुप्त हो सकते हैं।
मिट्टी की सतह में प्रवेश करने वाले अधिकांश एचएम ऊपरी ह्यूमस क्षितिज में तय होते हैं। एचएम मिट्टी के कणों की सतह पर सोखे जाते हैं, मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों से बंधते हैं, विशेष रूप से मौलिक कार्बनिक यौगिकों के रूप में, लोहे के हाइड्रॉक्साइड में जमा होते हैं, मिट्टी के खनिजों के क्रिस्टल जाली का हिस्सा होते हैं, आइसोमॉर्फिक के परिणामस्वरूप अपने स्वयं के खनिज देते हैं। प्रतिस्थापन, मिट्टी की नमी में घुलनशील अवस्था में हैं और मिट्टी की हवा में गैसीय अवस्था में हैं, मिट्टी के बायोटा का एक अभिन्न अंग हैं।
एचएम गतिशीलता की डिग्री भू-रासायनिक वातावरण और तकनीकी प्रभाव के स्तर पर निर्भर करती है। भारी कण आकार वितरण और कार्बनिक पदार्थों की उच्च सामग्री एचएम को मिट्टी से बांधती है। पीएच मान में वृद्धि से धनायन बनाने वाली धातुओं (तांबा, जस्ता, निकल, पारा, सीसा, आदि) के सोखने में वृद्धि होती है और आयनों बनाने वाली धातुओं (मोलिब्डेनम, क्रोमियम, वैनेडियम, आदि) की गतिशीलता बढ़ जाती है। ऑक्सीकरण की स्थिति को मजबूत करने से धातुओं की प्रवासन क्षमता बढ़ जाती है। परिणामस्वरूप, अधिकांश एचएम को बांधने की क्षमता के अनुसार, मिट्टी निम्नलिखित पंक्ति बनाती है: सेरोज़ेम> चेरनोज़म> सोडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी।
मिट्टी में प्रदूषक घटकों के रहने की अवधि जीवमंडल के अन्य भागों की तुलना में बहुत अधिक है, और मृदा प्रदूषण, विशेष रूप से एचएम, व्यावहारिक रूप से शाश्वत है। मिट्टी में जमा होने वाली धातुओं को लीचिंग, पौधों द्वारा खपत, कटाव और अपस्फीति के दौरान धीरे-धीरे हटा दिया जाता है (कबाता-पेंडियास, पेंडियास, 1989)। एचएम की आधी हटाने की अवधि (या प्रारंभिक एकाग्रता से आधे को हटाने) विभिन्न तत्वों के लिए बहुत भिन्न होती है, लेकिन काफी लंबी अवधि होती है: Zn के लिए - 70 से 510 वर्ष तक; सीडी के लिए - 13 से 110 वर्ष की आयु तक; Cu के लिए - 310 से 1500 वर्ष तक और Pb के लिए - 2 - 740 से 5900 वर्ष तक (सदोव्स्काया, 1994)।
एचएम के साथ मृदा प्रदूषण के एक साथ दो नकारात्मक पक्ष हैं। सबसे पहले, मिट्टी से पौधों में खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करना, और वहां से जानवरों और मनुष्यों के शरीर में, एचएम उनमें गंभीर बीमारियों का कारण बनते हैं - जनसंख्या की घटनाओं में वृद्धि और जीवन प्रत्याशा में कमी, साथ ही साथ कमी कृषि पौधों और पशुधन उत्पादों की फसलों की मात्रा और गुणवत्ता में।
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) घट जाती है, माइक्रोबायोकेनोज की संरचना में परिवर्तन होता है, मुख्य सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं की तीव्रता और मिट्टी एंजाइम की गतिविधि कम हो जाती है, आदि। मिट्टी, जैसे ह्यूमस अवस्था, संरचना, पर्यावरण का पीएच, आदि। परिणाम आंशिक होता है, और कुछ मामलों में, मिट्टी की उर्वरता का पूर्ण नुकसान होता है।
प्रकृति में, मिट्टी में अपर्याप्त या अधिक एचएम सामग्री वाले क्षेत्र हैं। मिट्टी में असामान्य एचएम 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, जिन क्षेत्रों में जीवित जीवों के लिए रासायनिक तत्वों की सांद्रता इष्टतम स्तर से अधिक या कम होती है, उन्हें प्राकृतिक भू-रासायनिक विसंगतियाँ, या जैव-भू-रासायनिक प्रांत कहा जाता है। यहां, तत्वों की विषम सामग्री प्राकृतिक कारणों से है - मूल चट्टानों की विशेषताएं, मिट्टी बनाने की प्रक्रिया, अयस्क विसंगतियों की उपस्थिति। दूसरे मामले में, प्रदेशों को तकनीकी 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 वातावरण, जलमंडल और जीवित पदार्थों में रासायनिक तत्वों और यौगिकों के हस्तांतरण को नियंत्रित करती है।
विभिन्न पौधों, जानवरों और मनुष्यों को जीवन के लिए मिट्टी और पानी की एक निश्चित संरचना की आवश्यकता होती है। भू-रासायनिक विसंगतियों के स्थानों में, संपूर्ण खाद्य श्रृंखला के साथ खनिज संरचना में आदर्श से विचलन का स्थानांतरण होता है, बढ़ जाता है।
खनिज पोषण की गड़बड़ी के परिणामस्वरूप, फाइटो-, चिड़ियाघर- और माइक्रोबोकेनोज की प्रजातियों की संरचना में परिवर्तन, जंगली उगने वाले पौधों के रोग, कृषि पौधों और पशुधन उत्पादों की फसलों की मात्रा और गुणवत्ता में कमी, वृद्धि जनसंख्या की घटनाओं में और जीवन प्रत्याशा में कमी देखी गई है (तालिका 3.15)। टीएम के विषाक्त प्रभाव का तंत्र तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 3.16.
तालिका 3.15
एचएम सामग्री की अधिकता और कमी वाले पौधों में शारीरिक गड़बड़ी (कोवालेव्स्की, एंड्रियानोवा, 1970 के अनुसार; कबाटा-पेंडियास,
पेंडियास, 1989)
| तत्त्व | शारीरिक विकार | |
| कमी के साथ | ज्यादा होना | |
| घन | क्लोरोसिस, विल्ट, मेलेनिज्म, सफेद मुड़ी हुई चोटी, कमजोर पुष्पगुच्छों का बनना, विकृत लिग्निफिकेशन, पेड़ों की सूखी चोटी | गहरे हरे पत्ते, जैसा कि Fe-प्रेरित क्लोरोसिस में होता है; मोटी, छोटी या कांटेदार तार जैसी जड़ें प्ररोह निर्माण का दमन |
| Zn | इंटरवेनल क्लोरोसिस (मुख्य रूप से एकबीजपत्री में), रुका हुआ विकास, पेड़ों की रोसेट पत्तियां, पत्तियों पर बैंगनी-लाल बिंदु | पत्ती के सिरे का क्लोरोसिस और परिगलन, युवा पत्तियों का अंतःस्रावी क्लोरोसिस, पौधे की वृद्धि मंदता, समग्र रूप से, क्षतिग्रस्त जड़ें जो कांटेदार तार की तरह दिखती हैं |
| सीडी | - | भूरे रंग के पत्ते के किनारे, क्लोरोसिस, लाल रंग की नसें और पेटीओल्स, मुड़ी हुई पत्तियां और भूरे रंग की अविकसित जड़ें |
| एचजी | - | टहनियों और जड़ों का कुछ अवरोध, पत्तियों का क्लोरोसिस और उन पर भूरे धब्बे |
| पंजाब | - | प्रकाश संश्लेषण में कमी, गहरे हरे पत्ते, पुराने पत्ते लुढ़कना, छोटे पत्ते, भूरे रंग की छोटी जड़ें |
तालिका 3.16
टीएम विषाक्तता की क्रिया का तंत्र (टॉर्शिन एट अल।, 1990 के अनुसार)
| तत्त्व | कार्य |
| Cu, Zn, Cd, Hg, Pb | झिल्ली पारगम्यता पर प्रभाव, एसएच के साथ प्रतिक्रिया - सिस्टीन और मेथियोनीन के समूह |
| पंजाब | प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचना को बदलना |
| Cu, Zn, Hg, Ni | फॉस्फोलिपिड्स के साथ परिसरों का निर्माण |
| नी | एल्ब्यूमिन के साथ परिसरों का निर्माण |
| एंजाइम निषेध: | |
| एचजी2 + | क्षारीय फॉस्फेट, ग्लूको-6-फॉस्फेट, लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज |
| सीडी2 + | एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज, एमाइलेज, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ (पेंटिडेज़), ग्लूटामैटोक्सालोसेटेट ट्रांसएमिनेज़ |
| पीबी2 + | एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़, क्षारीय फॉस्फेट, एटीपीस |
| Ni2 + | कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज, 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 (एंजाइमों सहित) से जुड़ 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 विषाक्त यौगिकों में कम करने से आयन परिवहन प्रणालियों के सक्रियण तक जो बाहरी वातावरण में सेल से जहरीले आयनों को प्रभावी ढंग से और विशेष रूप से हटाते हैं।
जीवित जीवों पर एचएम के प्रभाव का सबसे महत्वपूर्ण परिणाम, जो जीवित पदार्थों के संगठन के बायोगेकेनोटिक और बायोस्फेरिक स्तरों पर प्रकट होता है, कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण को अवरुद्ध करना है। इससे पारिस्थितिक तंत्र में इसके खनिजकरण और संचय की दर में कमी आती है। उसी समय, कार्बनिक पदार्थों की सांद्रता में वृद्धि से एचएम का बंधन इसके लिए बाध्य होता है, जो अस्थायी रूप से पारिस्थितिकी तंत्र पर भार से राहत देता है। जीवों की संख्या में कमी, उनके बायोमास और महत्वपूर्ण गतिविधि की तीव्रता के कारण कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की दर में कमी को एचएम प्रदूषण के लिए पारिस्थितिक तंत्र की निष्क्रिय प्रतिक्रिया माना जाता है। मानवजनित भार के लिए जीवों का सक्रिय विरोध केवल शरीर और कंकालों में धातुओं के जीवन भर संचय के दौरान प्रकट होता है। इस प्रक्रिया के लिए सबसे प्रतिरोधी प्रजातियां जिम्मेदार हैं।
एचएम की उच्च सांद्रता के लिए जीवित जीवों, विशेष रूप से पौधों का प्रतिरोध और धातुओं की उच्च सांद्रता को जमा करने की उनकी क्षमता मानव स्वास्थ्य के लिए एक बड़ा खतरा पैदा कर सकती है, क्योंकि वे प्रदूषकों को खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने की अनुमति देते हैं। उत्पादन की भू-रासायनिक स्थितियों के आधार पर, पौधे और पशु मूल दोनों का मानव भोजन खनिज तत्वों के लिए मानव आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, कम हो सकता है या उनमें से अधिक हो सकता है, और अधिक जहरीला हो सकता है, जिससे बीमारी और यहां तक कि मृत्यु भी हो सकती है (तालिका 3.17)।
तालिका 3.17
मानव शरीर पर एचएम का प्रभाव (कोवल्स्की, 1974; संक्षिप्त चिकित्सा विश्वकोश, 1989; टॉर्शिन एट अल।, 1990; शरीर पर प्रभाव .., 1997; विष विज्ञान की पुस्तिका .., 1999)
| तत्त्व | शारीरिक असामान्यताएं | |
| कमी के साथ | ज्यादा होना | |
| एम.एन. | कंकाल प्रणाली के रोग | बुखार, निमोनिया, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को नुकसान (मैंगनीज पार्किंसनिज़्म), स्थानिक गाउट, बिगड़ा हुआ रक्त परिसंचरण, जठरांत्र संबंधी कार्य, बांझपन |
| घन | कमजोरी, रक्ताल्पता, ल्यूकेमिया, कंकाल प्रणाली के रोग, बिगड़ा हुआ आंदोलनों का समन्वय | व्यावसायिक रोग, हेपेटाइटिस, विल्सन रोग। गुर्दे, यकृत, मस्तिष्क, आंखों को प्रभावित करता है |
| Zn | भूख में कमी, हड्डी की विकृति, बौना विकास, घावों और जलन का लंबे समय तक उपचार, खराब दृष्टि, मायोपिया | कार्सिनोजेनेसिस में कमी, एनीमिया, ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं का निषेध, जिल्द की सूजन |
| पंजाब | - | लीड एन्सेफेलो न्यूरोपैथी, चयापचय संबंधी विकार, एंजाइमी प्रतिक्रियाओं का निषेध, विटामिन की कमी, एनीमिया, मल्टीपल स्केलेरोसिस। कैल्शियम के बजाय कंकाल प्रणाली का हिस्सा है |
| सीडी | - | जठरांत्र संबंधी विकार, श्वसन संबंधी विकार, रक्ताल्पता, उच्च रक्तचाप, गुर्दे की क्षति, इटाई-इटाई रोग, प्रोटीनूरिया, ऑस्टियोपोरोसिस, उत्परिवर्तजन और कार्सिनोजेनिक प्रभाव |
| एचजी | - | केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और परिधीय नसों के घाव, शिशुवाद, प्रजनन संबंधी विकार, स्टामाटाइटिस, बीमारी मिनामाता, समय से पहले बुढ़ापा |
| सीओ | स्थानिक गण्डमाला | - |
| नी | - | जिल्द की सूजन, हेमटोपोइजिस विकार, कैंसरजन्यता, भ्रूणोटॉक्सिकोसिस, सबस्यूट मायलो-ऑप्टिक न्यूरोपैथी |
| करोड़ | - | जिल्द की सूजन, कैंसरजन्यता |
| वी | - | हृदय प्रणाली के रोग |
विभिन्न एचएम मानव स्वास्थ्य के लिए अलग-अलग डिग्री के लिए खतरा पैदा करते हैं। सबसे खतरनाक एचजी, सीडी, पीबी (तालिका 3.18) हैं।
तालिका 3.18
प्रदूषकों की श्रेणी उनके खतरे के अनुसार (GOST 17.4.1.02-83)
मिट्टी में एचएम सामग्री को राशन देने का मुद्दा बहुत कठिन है। इसका समाधान मिट्टी की बहुक्रियाशीलता की मान्यता पर आधारित होना चाहिए। राशनिंग की प्रक्रिया में, मिट्टी को विभिन्न पदों से माना जा सकता है: एक प्राकृतिक शरीर के रूप में; पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के आवास और सब्सट्रेट के रूप में; एक वस्तु और कृषि और औद्योगिक उत्पादन के साधन के रूप में; रोगजनक सूक्ष्मजीवों से युक्त एक प्राकृतिक जलाशय के रूप में। मिट्टी में एचएम सामग्री का नियमन मिट्टी-पारिस्थितिक सिद्धांतों के आधार पर किया जाना चाहिए, जो सभी मिट्टी के लिए समान मूल्यों को खोजने की संभावना से इनकार करते हैं।
एचएम से दूषित मिट्टी के उपचार के मुद्दे पर दो मुख्य दृष्टिकोण हैं। पहला उद्देश्य एचएम से मिट्टी को साफ करना है। लीचिंग द्वारा शुद्धिकरण किया जा सकता है, पौधों का उपयोग करके मिट्टी से एचएम निकालकर, ऊपरी दूषित मिट्टी की परत को हटाकर, आदि। दूसरा दृष्टिकोण मिट्टी में एचएम को ठीक करने पर आधारित है, उन्हें जीवित जीवों के लिए दुर्गम जल-अघुलनशील रूपों में परिवर्तित करना है। . इसके लिए कार्बनिक पदार्थ, फास्फोरस खनिज उर्वरक, आयन-विनिमय रेजिन, प्राकृतिक जिओलाइट, भूरा कोयला, मिट्टी को सीमित करने आदि को मिट्टी में मिलाने का प्रस्ताव है। हालांकि, मिट्टी में एचएम को ठीक करने की किसी भी विधि की अपनी अवधि होती है। . जल्दी या बाद में, एचएम का एक हिस्सा फिर से मिट्टी के घोल में और वहां से जीवित जीवों में प्रवेश करना शुरू कर देगा।
इस प्रकार, 40 से अधिक रासायनिक तत्वों को भारी धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जिनका परमाणु द्रव्यमान 50 amu से अधिक होता है। खाना खा लो। ये Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co, आदि हैं। HMs में कई सूक्ष्म तत्व हैं, जो सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के जैव उत्प्रेरक और बायोरेगुलेटर के आवश्यक और अपूरणीय घटक हैं। हालांकि, जीवमंडल की विभिन्न वस्तुओं में एचएम की अत्यधिक सामग्री का जीवित जीवों पर निराशाजनक और यहां तक कि विषाक्त प्रभाव पड़ता है।
मिट्टी में प्रवेश करने वाले एचएम के स्रोतों को प्राकृतिक (चट्टानों और खनिजों का अपक्षय, क्षरण प्रक्रिया, ज्वालामुखी गतिविधि) और मानव निर्मित (खनिजों का खनन और प्रसंस्करण, ईंधन दहन, वाहनों का प्रभाव, कृषि, आदि) में विभाजित किया गया है।
एचएम विभिन्न रूपों में मिट्टी की सतह पर आते हैं। ये ऑक्साइड और विभिन्न धातु लवण हैं, जो पानी में घुलनशील और व्यावहारिक रूप से अघुलनशील दोनों हैं।
एचएम के साथ मृदा प्रदूषण के पारिस्थितिक परिणाम प्रदूषण, भू-रासायनिक स्थितियों और मिट्टी की स्थिरता के मापदंडों पर निर्भर करते हैं। प्रदूषण के मापदंडों में धातु की प्रकृति, यानी इसके रासायनिक और जहरीले गुण, मिट्टी में धातु की मात्रा, रासायनिक यौगिक का रूप, प्रदूषण के क्षण से अवधि आदि शामिल हैं। क्षारीय और रेडॉक्स स्थितियां, सूक्ष्मजीवविज्ञानी की गतिविधि और जैव रासायनिक प्रक्रियाएं, आदि।
एचएम की उच्च सांद्रता के लिए जीवित जीवों, विशेष रूप से पौधों का प्रतिरोध और धातुओं की उच्च सांद्रता को जमा करने की उनकी क्षमता मानव स्वास्थ्य के लिए एक बड़ा खतरा पैदा कर सकती है, क्योंकि वे प्रदूषकों को खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने की अनुमति देते हैं।
मिट्टी में एचएम की सामग्री का मानकीकरण करते समय, मिट्टी की बहुक्रियाशीलता को ध्यान में रखा जाना चाहिए। मिट्टी को एक प्राकृतिक शरीर के रूप में, पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के लिए एक आवास और सब्सट्रेट के रूप में, एक वस्तु और कृषि और औद्योगिक उत्पादन के साधन के रूप में, एक प्राकृतिक जलाशय के रूप में माना जा सकता है जिसमें रोगजनक सूक्ष्मजीव होते हैं, स्थलीय बायोगेकेनोसिस और जीवमंडल के हिस्से के रूप में। पूरा का पूरा।