Zware metalen worden beschouwd als veelvoorkomende verontreinigende stoffen, waarvan het gehalte in de bodem onder controle moet worden gehouden. Wat veroorzaakt bodemverontreiniging met zware metalen? De belangrijkste redenen voor het vrijkomen van deze stoffen in de bodem is de verbranding van fossiele brandstoffen. Andere manieren zijn ook mogelijk. Tegelijkertijd wordt het grootste gevaar gevormd door metalen met uitgesproken toxische eigenschappen: kwik, cadmium, lood.
Welke metalen vervuilen de bodem?
Er zijn verschillende gevarencategorieën voor zware metalen. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie zijn de gevaarlijkste stoffen kwik, cadmium en lood. De concentratie van andere elementen is niet minder gevaarlijk.
De belangrijkste bedreiging van zware metalen ligt in het feit dat ze moeilijk uit het lichaam te verwijderen zijn en zich daarin ophopen. Dit veroorzaakt de vorming van gifstoffen. Ze verplaatsen zich gemakkelijk van de ene omgeving naar de andere zonder te ontbinden. In dit geval veroorzaken de stoffen ernstige pathologieën en veroorzaken ze vaak onomkeerbare gevolgen.
Kwik
De verontreiniging van de bodem met kwik kan in verband worden gebracht met het binnendringen van pesticiden en allerlei soorten huishoudelijk afval daarin. Dit kunnen fluorescentielampen zijn en onderdelen van kapotte meetinstrumenten.
Volgens officiële informatie bedraagt de jaarlijkse kwikemissie meer dan 5.000 ton. Dit metaal kan via vervuilde grond het menselijk lichaam binnendringen. Als dit systematisch wordt waargenomen, bestaat het risico op het ontwikkelen van complexe laesies van inwendige organen, waaronder het zenuwstelsel. Als de regels voor de behandeling van kwikintoxicatie worden overtreden, bestaat er een risico op overlijden.
Leiding
Lood vormt een groot gevaar voor mensen. Het wordt beschouwd als een zeer giftig metaal. Wanneer 1 ton lood wordt gewonnen, komt 25 kilogram van de stof in het milieu terecht. Een groot volume van het element dringt met uitlaatgassen de grond in.
Cadmium
Bodemverontreiniging met cadmium vormt een groot gevaar voor mensen. Wanneer het in de grond terechtkomt, veroorzaakt het kromming van het skelet en stopzetting van de groei bij kinderen. Bovendien wordt dit metaal beschouwd als de oorzaak van ernstige rugpijn.
Koper en zink
Een verhoogde concentratie van deze stoffen in de bodem veroorzaakt een langzamere groei en verslechtering van de vruchtvorming van planten. Dit resulteert in een plotselinge daling van de opbrengstparameters. Mensen ervaren abnormale processen in de lever, hersenen en pancreas.
Molybdeen
Een verhoogde hoeveelheid molybdeen in de bodemstructuur veroorzaakt gevaarlijke verstoringen bij mensen. Deze stof kan de ontwikkeling van jicht veroorzaken. Het veroorzaakt ook vaak verschillende ziekten van het zenuwstelsel.
Antimoon
Deze stof komt voor in bepaalde soorten ertsen. Het is aanwezig in legeringen die op verschillende industriële gebieden worden gebruikt. Overmatige hoeveelheden antimoon veroorzaken complexe spijsverteringsstoornissen.
Arseen
De belangrijkste bronnen van bodemverontreiniging met arseen zijn stoffen die worden gebruikt om plagen op landbouwgewassen te bestrijden. Dit kunnen herbiciden of insectendodende stoffen zijn. Arseen heeft de neiging zich op te hopen en leidt tot chronische vergiftiging. De verbindingen veroorzaken schade aan de huid, het zenuwstelsel en de hersenen.
Mangaan
Bodem en planten bevatten veel van dit element. Als er extra mangaan in de bodem dringt, ontstaat er een overmaat aan mangaan. Dit heeft een negatief effect op het functioneren van het menselijk lichaam en veroorzaakt vernietiging van het zenuwstelsel.
Ook een teveel aan andere zware metalen is zeer gevaarlijk.De ophoping van deze stoffen in de bodem leidt dus tot ernstige gevolgen voor mens en milieu.
Hoe om te gaan met het probleem
Voordat u probeert het probleem op te lossen, is het belangrijk om de omvang van de bodemverontreiniging met zware metalen te diagnosticeren. Hiervoor worden verschillende methoden gebruikt. Elk van hen heeft zijn eigen specifieke kenmerken en verschilt qua effectiviteit, afhankelijk van de regio. Daarom wordt het gehalte aan schadelijke stoffen beoordeeld afhankelijk van de potentiële bronnen van vervuiling.
De volgende soorten onderzoek bestaan:
- Bio-indicatie. In dit geval wordt de toestand van de bodem bepaald, wat wordt weerspiegeld door biologische indicatoren. Deze omvatten de toestand van planten op het grondgebied, de activiteit van bodemmicro-organismen, de reacties van mossen en korstmossen op processen die plaatsvinden in de structuur van de aarde.
- Bepaling van de mate van vervuiling van het sneeuwdek. In industriële gebieden dringen micro-elementen met technogeen stof de bodem binnen. Het bezinkt en komt vervolgens in de grondlagen terecht. Door de sneeuwbedekking in de winter te beoordelen, is het mogelijk om bij benadering de hoeveelheid metalen te bepalen die gedurende een bepaald tijdsinterval in de bodem terechtkomt.
- Beoordeling van de magnetische gevoeligheid van de bodem. Dit is een uitdrukkelijke methode waarmee u het volume ijzeroxiden in de bodem kunt bepalen. Deze elementen zijn de belangrijkste dragers van verontreinigende stoffen wanneer emissies in de atmosfeer terechtkomen.
In gebieden waar de bodem het meest vervuild is met zware metalen, is het noodzakelijk om het aantal micro-organismen te tellen. Deze parameter geeft de parameters weer van bodemactiviteit en de kwaliteit van de processen van ontbinding en opname van elementen.
De tweede manier om problemen te elimineren is het herstellen van de bodem die al negatief is aangetast. Om dit te doen, worden methoden gebruikt die helpen het volume van metalen te verminderen en te neutraliseren.
Om bodemverontreiniging te elimineren, is het toegestaan om fysische, biologische en chemische methoden te gebruiken. De meest effectieve gebieden zijn onder meer:
- Een toenemende zuurgraad van de bodem vergroot het risico op verontreiniging met zware metalen. Daarom helpt het gebruik van organisch materiaal, kalk en klei het probleem tot op zekere hoogte op te lossen.
- Door het zaaien, maaien en verwijderen van bepaalde planten van het bodemoppervlak wordt de concentratie van schadelijke metalen in de bodemstructuur aanzienlijk verminderd. Bovendien is deze methode milieuvriendelijk.
- Ook het ontgiften van grondwater geeft goede resultaten. Om dit te doen, worden ze leeggepompt en schoongemaakt.
- Het is belangrijk om de migratie van de oplosbare vorm van zware metalen te voorspellen en te elimineren.
- In moeilijke gevallen moet u de grondlaag volledig verwijderen en vervangen door een nieuwe.
Liming
Het toevoegen van kalk aan de grond wordt als een effectieve methode beschouwd. Het beïnvloedt de chemische, biologische en fysische eigenschappen van de bodem. In combinatie met kalk vormen sporenelementen slecht oplosbare elementen. Ze lossen geleidelijk op als gevolg van chemische absorptie.
Planten die worden geplant in met kalk behandelde grond bevatten een minimum aan metalen. Deze stof leidt tot een afname van de mobiliteit van zware metaaldeeltjes. Tegelijkertijd neemt hun oplosbaarheid toe.
Kleien
Deze procedure heeft een gunstig effect op de structuur van de bodem en beïnvloedt de mobiliteit van zware metalen.Bij gebruik van klei, waar minerale toevoegingen aan zijn toegevoegd, neemt het kationenuitwisselingsvermogen van de bodem toe. Klei absorbeert metalen sterker dan organische componenten. De mate van impact wordt bepaald door de kenmerken van de vervuilende elementen.
Grond wassen
Als het gehalte aan giftige stoffen hoog is, is het de moeite waard om de grondwasmethode te gebruiken. Hiervoor worden reagentia gebruikt. Deze methode heeft een aantal nadelen. Denk hierbij aan het risico dat zware metalen in het grondwater terechtkomen en aan het verwijderen van waardevolle stoffen uit de bodemstructuur.
Het gebruikte reagens zijn oplosbare ijzerzouten, die worden gekenmerkt door een lage mate van toxiciteit voor gewassen. Na het wassen is het noodzakelijk om het substraat te kalken en mineralen en organisch materiaal toe te voegen.
Natuurlijke en kunstmatige sorptiemiddelen
Deze methode omvat het toevoegen van zeolieten. Het zijn natuurlijke absorberende elementen die de hoeveelheid geabsorbeerde micro-elementen verhogen. Metabolische schimmels worden gebruikt voor bioremediatie. Het is ook acceptabel om wormen en insecten te gebruiken. De effectiviteit van deze procedure wordt bepaald door de algemene toestand van de bodem, de mate van vervuiling en samenstelling.
Biologisch actief afval en actieve kool worden gebruikt als synthetische sorptiemiddelen. Ionenuitwisselingsharsen zijn ook zeer effectief.
Minerale meststoffen
De ingrediënten van minerale preparaten beïnvloeden de mobiliteit van metalen. Maar deze methode is niet altijd nuttig en kan bij verkeerd gebruik grote schade aanrichten. Een bijwerking van bemesting wordt beschouwd als een toename van de zuurgraadparameters, wat de mobiliteit van giftige stoffen negatief beïnvloedt.
Voor ontgifting worden fluoridehoudende medicijnen gebruikt.Deze methode kan worden gebruikt bij ernstige vervuiling. Met een laag gehalte aan schadelijke elementen zal het gebruik van dergelijke samenstellingen de algemene toestand van de bodem alleen maar verslechteren.
Organische meststoffen
Met organische stof verzadigde bodems zijn minder gevoelig voor de invloed van negatieve factoren. Organische stoffen veroorzaken een toename van de vruchtbaarheid en een toename van de hoeveelheid nuttige elementen die gewassen nodig hebben voor een normale ontwikkeling.
Gevolgen van accumulatie van zware metalen
Een teveel aan schadelijke metalen in de bodem leidt tot negatieve effecten. Bijzonder gevaarlijk zijn pathologieën die verschijnen wanneer stoffen het lichaam binnendringen. Grote hoeveelheden van veel elementen hebben een neurotoxisch effect. Intoxicatie kan leiden tot acute en chronische pathologieën en levensbedreigende complicaties veroorzaken.
De negatieve gevolgen van bodemverontreiniging zijn onder meer:
- verstoring van de culturele ontwikkeling;
- afname van de algehele bodemvruchtbaarheid;
- dood van nuttige planten;
- vermindering van de waterkwaliteit;
- vermindering van het volume aan voedingsstoffen in de bodemstructuur;
- negatieve impact op de fauna;
- invloed op microbiologische eigenschappen.
Bodemverontreiniging met metalen veroorzaakt verstoring van de kringloop van stoffen in de natuur. Dit heeft een negatief effect op alle componenten van de biosfeer.
