मिट्टी में भारी धातुओं के रूप। मिट्टी में भारी धातुओं के निर्धारण के तरीके

सुरमा

कुछ अयस्कों में मौजूद।

यह विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में प्रयुक्त मिश्र धातुओं का हिस्सा है।

इसकी अधिकता खाने के गंभीर विकारों का कारण बनती है।

हरताल

आर्सेनिक से मिट्टी के दूषित होने का मुख्य स्रोत वे पदार्थ हैं जिनकी मदद से वे कृषि पौधों के कीटों से लड़ते हैं, उदाहरण के लिए, शाकनाशी, कीटनाशक। आर्सेनिक एक संचित जहर है जो जीर्ण का कारण बनता है। इसके यौगिक तंत्रिका तंत्र, मस्तिष्क, त्वचा के रोगों को भड़काते हैं।

मैंगनीज

इस तत्व की एक उच्च सामग्री मिट्टी और पौधों में देखी जाती है।

जब मैंगनीज की एक अतिरिक्त मात्रा मिट्टी में मिल जाती है, तो इसकी एक खतरनाक अधिकता जल्दी से बन जाती है। यह मानव शरीर को तंत्रिका तंत्र के विनाश के रूप में प्रभावित करता है।

अन्य भारी तत्वों की अधिकता भी कम खतरनाक नहीं है।

ऊपर से, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि मिट्टी में भारी धातुओं का संचय मानव स्वास्थ्य और सामान्य रूप से पर्यावरण के लिए गंभीर परिणाम देता है।

भारी धातुओं के साथ मृदा प्रदूषण का मुकाबला करने के मुख्य तरीके

मिट्टी के भारी धातु संदूषण से निपटने के तरीके भौतिक, रासायनिक और जैविक हो सकते हैं। उनमें से, निम्नलिखित विधियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• मिट्टी की अम्लता में वृद्धि से बनने की संभावना बढ़ जाती है कार्बनिक पदार्थऔर मिट्टी, चूना प्रदूषण के खिलाफ लड़ाई में कुछ हद तक मदद करते हैं।
• मिट्टी की सतह से कुछ पौधों, जैसे तिपतिया घास की बुवाई, बुवाई और हटाने से मिट्टी में भारी धातुओं की सांद्रता काफी कम हो जाती है। के अतिरिक्त इस तरहपूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल है।
• भूजल का विषहरण, उसकी पंपिंग और शुद्धिकरण करना।
• प्रवास की भविष्यवाणी करना और उसे ठीक करना घुलनशील रूपभारी धातुओं।
• कुछ विशेष रूप से गंभीर मामलों में, मिट्टी की परत को पूरी तरह से हटाने और इसे एक नए के साथ बदलने की आवश्यकता होती है।

इन सभी धातुओं में सबसे खतरनाक है सीसा। यह मानव शरीर को हिट करने के लिए जमा हो जाता है। बुध खतरनाक नहीं है अगर यह एक या कई बार मानव शरीर में प्रवेश करता है, केवल पारा वाष्प विशेष रूप से खतरनाक होते हैं। मेरा मानना ​​है कि औद्योगिक उद्यमों को अधिक उन्नत उत्पादन तकनीकों का उपयोग करना चाहिए जो सभी जीवित चीजों के लिए इतनी विनाशकारी नहीं हैं। एक व्यक्ति को नहीं सोचना चाहिए, लेकिन द्रव्यमान, तो हम एक अच्छे परिणाम पर आएंगे।

पृष्ठ विराम-- भारी धातुओं, जो प्रदूषकों के एक विस्तृत समूह की विशेषता है, हाल ही में व्यापक हो गया है। विभिन्न वैज्ञानिक और व्यावहारिक कार्यों में, लेखक अलग-अलग तरीकों से इस अवधारणा के अर्थ की व्याख्या करते हैं। इस संबंध में, भारी धातुओं के समूह के लिए जिम्मेदार तत्वों की संख्या व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न होती है। सदस्यता मानदंड के रूप में कई विशेषताओं का उपयोग किया जाता है: परमाणु द्रव्यमान, घनत्व, विषाक्तता, प्राकृतिक वातावरण में व्यापकता, प्राकृतिक और मानव निर्मित चक्रों में भागीदारी की डिग्री। कुछ मामलों में, भारी धातुओं की परिभाषा में नाजुक (उदाहरण के लिए, बिस्मथ) या मेटलॉयड्स (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक) से संबंधित तत्व शामिल हैं।

पर्यावरण प्रदूषण और पर्यावरण निगरानी की समस्याओं के प्रति समर्पित कार्यों में, आज से भारी धातुओं 40 से अधिक धातु शामिल हैं आवधिक प्रणालीडि मेंडेलीव के साथ परमाणु भार 50 से अधिक परमाणु इकाइयां: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Biइस मामले में, निम्नलिखित स्थितियां भारी धातुओं के वर्गीकरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं: अपेक्षाकृत कम सांद्रता में रहने वाले जीवों के लिए उनकी उच्च विषाक्तता, साथ ही साथ जैव संचय और जैव-आवर्धन करने की क्षमता। इस परिभाषा के अंतर्गत आने वाली लगभग सभी धातुएं (सीसा, पारा, कैडमियम और बिस्मथ को छोड़कर, जैविक भूमिकाजो फिलहाल स्पष्ट नहीं है), जैविक प्रक्रियाओं में सक्रिय रूप से भाग लेते हैं, कई एंजाइमों का हिस्सा हैं। एन। रीमर्स के वर्गीकरण के अनुसार, 8 ग्राम / सेमी 3 से अधिक घनत्व वाली धातुओं को भारी माना जाना चाहिए। इस प्रकार, भारी धातुओं में शामिल हैं पंजाब, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

औपचारिक रूप से, परिभाषा भारी धातुओंसे मेल खाती है एक बड़ी संख्या कीतत्व हालांकि, राज्य और पर्यावरण के प्रदूषण के अवलोकन के संगठन से संबंधित व्यावहारिक गतिविधियों में लगे शोधकर्ताओं के अनुसार, इन तत्वों के यौगिक प्रदूषक के बराबर होने से बहुत दूर हैं। इसलिए, कई कार्यों में कार्य की दिशा और विशिष्टताओं द्वारा निर्धारित प्राथमिकता मानदंडों के अनुसार भारी धातुओं के समूह के दायरे का संकुचन होता है। इस प्रकार, पहले से ही शास्त्रीय कार्यों में यू.ए. सूची में इसराइल रासायनिक पदार्थ, खंड में बायोस्फीयर रिजर्व में पृष्ठभूमि स्टेशनों पर प्राकृतिक वातावरण में निर्धारित किया जाना है भारी धातुओंनामित पीबी, एचजी, सीडी, अस।दूसरी ओर, भारी धातुओं के उत्सर्जन पर टास्क फोर्स के निर्णय के अनुसार, यूरोप के लिए संयुक्त राष्ट्र आर्थिक आयोग के तत्वावधान में काम करना और प्रदूषकों के उत्सर्जन पर जानकारी एकत्र करना और उसका विश्लेषण करना। यूरोपीय देश, केवल Zn, As, Se और Sbको सौंपा गया था भारी धातुओं... एन. रीमर्स की परिभाषा के अनुसार, महान और दुर्लभ धातुएँ क्रमशः भारी धातुओं से अलग होती हैं, बनी रहती हैं केवल Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg... अनुप्रयुक्त कार्यों में, भारी धातुओं की संख्या सबसे अधिक बार जोड़ी जाती है पीटी, एजी, डब्ल्यू, फे, एयू, एमएनई.

धातु आयन प्राकृतिक जलाशयों के अपरिहार्य घटक हैं। पर्यावरणीय परिस्थितियों (पीएच, रेडॉक्स क्षमता, लिगैंड्स की उपस्थिति) के आधार पर, वे विभिन्न ऑक्सीकरण राज्यों में मौजूद हैं और विभिन्न प्रकार के अकार्बनिक और ऑर्गोमेटेलिक यौगिकों का हिस्सा हैं, जो वास्तव में भंग, कोलाइडल-छितरी हुई या खनिज का हिस्सा हो सकते हैं। और जैविक निलंबन।

धातुओं के वास्तव में विघटित रूप, बदले में, बहुत विविध हैं, जो हाइड्रोलिसिस, हाइड्रोलाइटिक पोलीमराइजेशन (पॉलीन्यूक्लियर हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स के गठन) और विभिन्न लिगेंड के साथ जटिलता की प्रक्रियाओं से जुड़ा हुआ है। तदनुसार, धातुओं के उत्प्रेरक गुण और जलीय सूक्ष्मजीवों के लिए उनकी उपलब्धता दोनों जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में उनके अस्तित्व के रूपों पर निर्भर करते हैं।

कई धातुएं ऑर्गेनिक्स के साथ काफी मजबूत कॉम्प्लेक्स बनाती हैं; ये परिसर प्राकृतिक जल में तत्वों के प्रवास के सबसे महत्वपूर्ण रूपों में से एक हैं। अधिकांश कार्बनिक संकुल एक चीलेटिंग चक्र में बनते हैं और स्थिर होते हैं। लौह, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, यूरेनियम, वैनेडियम, तांबा, मोलिब्डेनम और अन्य भारी धातुओं के लवण के साथ मिट्टी के एसिड द्वारा गठित परिसर तटस्थ, कमजोर अम्लीय और थोड़ा क्षारीय मीडिया में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से घुलनशील हैं। इसलिए, ऑर्गोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स बहुत लंबी दूरी पर प्राकृतिक जल में प्रवास करने में सक्षम हैं। यह कम-खनिजयुक्त और सबसे पहले, सतही जल के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसमें अन्य परिसरों का निर्माण असंभव है।

प्राकृतिक जल में धातु की सांद्रता को नियंत्रित करने वाले कारकों, उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया, जैवउपलब्धता और विषाक्तता को समझने के लिए, न केवल सकल सामग्री को जानना आवश्यक है, बल्कि धातु के मुक्त और बाध्य रूपों का अंश भी जानना आवश्यक है।

एक जलीय माध्यम में धातुओं के धातु के जटिल रूप में संक्रमण के तीन परिणाम होते हैं:

1. नीचे तलछट से समाधान में संक्रमण के कारण धातु आयनों की कुल एकाग्रता में वृद्धि हो सकती है;

2. जटिल आयनों की झिल्ली पारगम्यता हाइड्रेटेड आयनों की पारगम्यता से काफी भिन्न हो सकती है;

3. जटिलता के परिणामस्वरूप धातु की विषाक्तता बहुत भिन्न हो सकती है।

तो, chelated रूपों क्यू, सीडी, एचजीमुक्त आयनों की तुलना में कम विषाक्त। प्राकृतिक जल में धातु की सांद्रता को नियंत्रित करने वाले कारकों, उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया, जैवउपलब्धता और विषाक्तता को समझने के लिए, न केवल सकल सामग्री को जानना आवश्यक है, बल्कि बाध्य और मुक्त रूपों का अनुपात भी जानना आवश्यक है।

भारी धातुओं के साथ जल प्रदूषण के स्रोत गैल्वेनिक कार्यशालाओं, खनन, लौह और अलौह धातु विज्ञान, मशीन-निर्माण संयंत्रों से अपशिष्ट जल हैं। भारी धातु उर्वरकों और कीटनाशकों में पाए जाते हैं और कृषि भूमि से अपवाह के साथ जल निकायों में प्रवेश कर सकते हैं।

प्राकृतिक जल में भारी धातुओं की सांद्रता में वृद्धि अक्सर अन्य प्रकार के प्रदूषण से जुड़ी होती है, जैसे अम्लीकरण। अम्लीय वर्षा का नतीजा पीएच मान में कमी और खनिजों और कार्बनिक पदार्थों पर मुक्त अवस्था में धातुओं के संक्रमण में योगदान देता है।

सबसे पहले, रुचि की धातुएं हैं जो उत्पादन गतिविधियों में महत्वपूर्ण मात्रा में उनके उपयोग के कारण वातावरण को सबसे बड़ी हद तक प्रदूषित करती हैं और बाहरी वातावरण में उनके संचय के परिणामस्वरूप उनके जैविक दृष्टिकोण से एक गंभीर खतरा पैदा करती हैं। गतिविधि और विषाक्त गुण। इनमें सीसा, पारा, कैडमियम, जस्ता, बिस्मथ, कोबाल्ट, निकल, तांबा, टिन, सुरमा, वैनेडियम, मैंगनीज, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और आर्सेनिक शामिल हैं।
भारी धातुओं के जैव-भू-रासायनिक गुण

बी - उच्च, वाई - मध्यम, एच - निम्न

वैनेडियम।

वैनेडियम मुख्य रूप से बिखरी हुई अवस्था में पाया जाता है और लौह अयस्कों, तेल, डामर, कोलतार, तेल शेल, कोयला आदि में पाया जाता है। वैनेडियम के साथ प्राकृतिक जल प्रदूषण के मुख्य स्रोतों में से एक तेल और उसके उत्पाद हैं।

प्राकृतिक जल में, यह बहुत कम सांद्रता में होता है: नदी के पानी में 0.2 - 4.5 μg / dm3, समुद्री जल में - औसतन 2 μg / dm3

पानी में स्थिर आयनिक कॉम्प्लेक्स (V4O12) 4- और (V10O26) 6- बनते हैं। वैनेडियम के प्रवास में, कार्बनिक पदार्थों के साथ इसके घुले हुए जटिल यौगिकों की भूमिका, विशेष रूप से ह्यूमिक एसिड के साथ, आवश्यक है।

वैनेडियम की उच्च सांद्रता मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। वैनेडियम का MPCv 0.1 mg / dm3 है (सीमित खतरा संकेतक सैनिटरी-टॉक्सिकोलॉजिकल है), MPCvr 0.001 mg / dm3 है।

प्राकृतिक जल में प्रवेश करने वाले बिस्मथ के प्राकृतिक स्रोत बिस्मथ युक्त खनिजों के लीचिंग की प्रक्रियाएं हैं। फार्मास्युटिकल और परफ्यूमरी उद्योगों से अपशिष्ट जल, और कुछ ग्लास उद्योग उद्यम भी प्राकृतिक जल में प्रवेश का स्रोत हो सकते हैं।

गैर-प्रदूषित सतही जल में, यह सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। उच्चतम सांद्रता भूजल में पाई जाती है और 20 μg / dm3 है, समुद्र के पानी में - 0.02 μg / dm3। अधिकतम एकाग्रता सीमा 0.1 mg / dm3 है।

सतही जल में लोहे के यौगिकों के मुख्य स्रोत चट्टानों के रासायनिक अपक्षय की प्रक्रियाएँ हैं, उनके यांत्रिक विनाश और विघटन के साथ। प्राकृतिक जल में निहित खनिज और कार्बनिक पदार्थों के साथ बातचीत की प्रक्रिया में, लोहे के यौगिकों का एक जटिल परिसर बनता है, जो पानी में घुलित, कोलाइडल और निलंबित अवस्था में होते हैं। लोहे की महत्वपूर्ण मात्रा भूमिगत अपवाह और धातुकर्म, धातु, कपड़ा, पेंट और वार्निश उद्योगों और कृषि अपशिष्ट जल से अपशिष्ट जल से आती है।

चरण संतुलन पानी की रासायनिक संरचना, पीएच, एह और कुछ हद तक तापमान पर निर्भर करता है। नियमित विश्लेषण के दौरान भारित रूप 0.45 माइक्रोन से बड़े कणों का उत्सर्जन करते हैं। इसमें मुख्य रूप से लौह युक्त खनिज, लौह ऑक्साइड हाइड्रेट और निलंबन पर लौह यौगिकों का समावेश होता है। सच भंग और कोलाइडल रूपों को आमतौर पर एक साथ माना जाता है। घुला हुआ लोहाआयनिक रूप में यौगिकों द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है, एक हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स के रूप में और प्राकृतिक जल के अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के साथ परिसरों का प्रतिनिधित्व करता है। यह मुख्य रूप से Fe (II) है जो आयनिक रूप में प्रवास करता है, और Fe (III), जटिल पदार्थों की अनुपस्थिति में, महत्वपूर्ण मात्रा में भंग अवस्था में नहीं हो सकता है।

आयरन मुख्य रूप से कम Eh मान वाले पानी में पाया जाता है।

रासायनिक और जैव रासायनिक (लौह बैक्टीरिया की भागीदारी के साथ) ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, Fe (II) Fe (III) में गुजरता है, जो हाइड्रोलाइजिंग, Fe (OH) 3 के रूप में अवक्षेपित होता है। Fe (II) और Fe (III) दोनों प्रकार के हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स बनाते हैं +, 4+, +, 3+, - और अन्य जो पीएच के आधार पर विभिन्न सांद्रता में समाधान में सह-अस्तित्व में हैं और आम तौर पर लौह-हाइड्रॉक्सिल प्रणाली की स्थिति निर्धारित करते हैं। सतही जल में Fe (III) की खोज का मुख्य रूप भंग अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों के साथ इसके जटिल यौगिक हैं, मुख्य रूप से ह्यूमिक पदार्थ। पीएच = 8.0 पर, मुख्य रूप Fe (OH) 3 है; लोहे के कोलाइडल रूप का सबसे कम अध्ययन किया जाता है; यह आयरन ऑक्साइड Fe (OH) 3 का हाइड्रेट है और कार्बनिक पदार्थों के साथ जटिल है।

भूमि के सतही जल में लोहे की मात्रा एक मिलीग्राम का दसवां हिस्सा है, दलदल के पास - कुछ मिलीग्राम। दलदली पानी में लोहे की बढ़ी हुई सामग्री देखी जाती है, जिसमें यह ह्यूमिक एसिड - ह्यूमेट्स के लवण के साथ परिसरों के रूप में होता है। निम्न पीएच मान वाले भूजल में लोहे की उच्चतम सांद्रता (कई दसियों और सैकड़ों मिलीग्राम प्रति 1 डीएम 3) देखी जाती है।

जैविक रूप से सक्रिय तत्व होने के कारण, लौह कुछ हद तक फाइटोप्लांकटन विकास की तीव्रता और जलाशय में माइक्रोफ्लोरा की गुणात्मक संरचना को प्रभावित करता है।

लोहे की सांद्रता महत्वपूर्ण मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन है। आमतौर पर, गर्मी और सर्दियों के ठहराव की अवधि के दौरान उच्च जैविक उत्पादकता वाले जलाशयों में, पानी की निचली परतों में लोहे की सांद्रता में वृद्धि ध्यान देने योग्य होती है। पानी के द्रव्यमान (होमोथर्मी) का शरद ऋतु-वसंत मिश्रण Fe (III) में Fe (II) के ऑक्सीकरण और Fe (OH) 3 के रूप में बाद की वर्षा के साथ होता है।

यह जमा करने में सक्षम जलीय जीवों के अपघटन के परिणामस्वरूप मिट्टी, बहुधातु और तांबे के अयस्कों के लीचिंग के दौरान प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। कैडमियम यौगिकों को सीसा-जस्ता संयंत्रों, अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों, कई रासायनिक संयंत्रों (सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन), गैल्वेनिक उत्पादन, और खदान के पानी से अपशिष्ट जल के साथ सतह के पानी में ले जाया जाता है। घुलित कैडमियम यौगिकों की सांद्रता में कमी सोरशन प्रक्रियाओं, कैडमियम हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट की वर्षा और जलीय जीवों द्वारा उनके उपभोग के कारण होती है।

प्राकृतिक जल में कैडमियम के घुले हुए रूप मुख्य रूप से खनिज और कार्बनिक-खनिज परिसर हैं। कैडमियम का मुख्य निलंबित रूप इसके शर्बत यौगिक हैं। कैडमियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जलीय जीवों की कोशिकाओं के भीतर प्रवास कर सकता है।

प्रदूषित और थोड़ा प्रदूषित नदी के पानी में, कैडमियम सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में निहित है, प्रदूषित और अपशिष्ट जल में, कैडमियम की एकाग्रता प्रति 1 डीएम 3 माइक्रोग्राम के दसियों तक पहुंच सकती है।

कैडमियम यौगिक जानवरों और मनुष्यों के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उच्च सांद्रता में यह विषैला होता है, विशेष रूप से अन्य विषाक्त पदार्थों के संयोजन में।

एमपीसीवी 0.001 मिलीग्राम / डीएम 3 है, एमपीसीवीआर - 0.0005 मिलीग्राम / डीएम 3 (हानिकारकता का सीमित संकेत विष विज्ञान है)।

कॉपर पाइराइट और अन्य अयस्कों से, जीवों और पौधों के अपघटन के दौरान मिट्टी से, साथ ही धातुकर्म, धातु-काम करने वाले और रासायनिक संयंत्रों से अपशिष्ट जल के साथ कोबाल्ट यौगिक प्राकृतिक जल में प्रवेश करते हैं। कोबाल्ट की कुछ मात्रा पौधों और जानवरों के जीवों के अपघटन के परिणामस्वरूप मिट्टी से आती है।

प्राकृतिक जल में कोबाल्ट यौगिक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिसके बीच मात्रात्मक अनुपात पानी, तापमान और पीएच मानों की रासायनिक संरचना से निर्धारित होता है। भंग रूपों को मुख्य रूप से जटिल यौगिकों, सहित द्वारा दर्शाया जाता है। प्राकृतिक जल के कार्बनिक पदार्थों के साथ। सतही जल के लिए द्विसंयोजक कोबाल्ट यौगिक सबसे विशिष्ट हैं। ऑक्सीडेंट की उपस्थिति में, त्रिसंयोजक कोबाल्ट ध्यान देने योग्य सांद्रता में मौजूद हो सकता है।

कोबाल्ट जैविक रूप से सक्रिय तत्वों में से एक है और हमेशा जानवरों और पौधों के शरीर में पाया जाता है। मिट्टी में इसकी अपर्याप्त सामग्री पौधों में कोबाल्ट की अपर्याप्त सामग्री से जुड़ी है, जो जानवरों (टैगा-वन गैर-चेरनोज़म ज़ोन) में एनीमिया के विकास में योगदान करती है। विटामिन बी 12 का एक हिस्सा होने के नाते, कोबाल्ट नाइट्रोजनयुक्त पदार्थों के सेवन को बहुत सक्रिय रूप से प्रभावित करता है, क्लोरोफिल और एस्कॉर्बिक एसिड की सामग्री में वृद्धि, जैवसंश्लेषण को सक्रिय करता है और पौधों में प्रोटीन नाइट्रोजन की सामग्री को बढ़ाता है। हालांकि, कोबाल्ट यौगिकों की उच्च सांद्रता विषाक्त हैं।

गैर-प्रदूषित और थोड़े प्रदूषित नदी के पानी में, इसकी सामग्री दसवें से हज़ारवें हिस्से तक एक मिलीग्राम प्रति 1 dm3 तक होती है, समुद्री जल में औसत सामग्री 0.5 μg / dm3 होती है। एमपीसीवी 0.1 मिलीग्राम / डीएम 3 है, एमपीसीवीआर 0.01 मिलीग्राम / डीएम 3 है।

मैंगनीज

मैंगनीज (पाइरोलुसाइट, साइलोमेलन, ब्राउनाइट, मैंगनाइट, काला गेरू) युक्त फेरोमैंगनीज अयस्कों और अन्य खनिजों के लीचिंग के परिणामस्वरूप मैंगनीज सतह के पानी में प्रवेश करता है। मैंगनीज की महत्वपूर्ण मात्रा जलीय जानवरों और पौधों के जीवों, विशेष रूप से नीले-हरे शैवाल, डायटम और उच्च जलीय पौधों के अपघटन से आती है। मैंगनीज यौगिकों को मैंगनीज केंद्रित कारखानों, धातुकर्म संयंत्रों, उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ जलाशयों में ले जाया जाता है रासायनिक उद्योगऔर मेरे पानी के साथ।

प्राकृतिक जल में मैंगनीज आयनों की सांद्रता में कमी Mn (II) के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप MnO2 और अन्य उच्च-वैलेंस ऑक्साइड अवक्षेपित होने के परिणामस्वरूप होती है। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया निर्धारित करने वाले मुख्य पैरामीटर भंग ऑक्सीजन, पीएच और तापमान की एकाग्रता हैं। शैवाल द्वारा उनके उपयोग के कारण घुलित मैंगनीज यौगिकों की सांद्रता कम हो जाती है।

सतही जल में मैंगनीज यौगिकों के प्रवास का मुख्य रूप निलंबित पदार्थ है, जिसकी संरचना, बदले में, पानी से निकलने वाली चट्टानों की संरचना के साथ-साथ भारी धातुओं के कोलाइडल हाइड्रॉक्साइड और सॉर्बिड मैंगनीज यौगिकों द्वारा निर्धारित की जाती है। कार्बनिक पदार्थ और अकार्बनिक और कार्बनिक लिगैंड के साथ मैंगनीज के संयोजन की प्रक्रियाओं का मैंगनीज के विघटित और कोलाइडल रूपों में प्रवास में बहुत महत्व है। Mn (II) बाइकार्बोनेट और सल्फेट्स के साथ घुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाता है। क्लोरीन आयनों के साथ मैंगनीज के परिसर दुर्लभ हैं। कार्बनिक पदार्थों के साथ Mn (II) के जटिल यौगिक आमतौर पर अन्य संक्रमण धातुओं की तुलना में कम मजबूत होते हैं। इनमें एमाइन, कार्बनिक अम्ल, अमीनो एसिड और ह्यूमिक पदार्थ वाले यौगिक शामिल हैं। उच्च सांद्रता में Mn (III) केवल मजबूत कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों की उपस्थिति में भंग अवस्था में हो सकता है; Mn (YII) प्राकृतिक जल में नहीं होता है।

वी नदी का पानीमैंगनीज सामग्री आमतौर पर 1 से 160 μg / dm3 तक होती है, समुद्र के पानी में औसत सामग्री 2 μg / dm3 होती है, भूमिगत जल में - n.102 - n.103 μg / dm3।

सतही जल में मैंगनीज की सांद्रता मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन है।

मैंगनीज सांद्रता में परिवर्तन का निर्धारण करने वाले कारक सतह और भूजल अपवाह के बीच का अनुपात, प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसकी खपत की तीव्रता, फाइटोप्लांकटन का अपघटन, सूक्ष्मजीव और उच्च जलीय वनस्पति, साथ ही साथ जल निकायों के तल पर इसके जमाव की प्रक्रियाएं हैं।

जल निकायों में उच्च पौधों और शैवाल के जीवन में मैंगनीज की भूमिका बहुत महान है। मैंगनीज पौधों द्वारा CO2 के उपयोग को बढ़ावा देता है, जिससे प्रकाश संश्लेषण की दर में वृद्धि होती है, पौधों द्वारा नाइट्रेट की वसूली और नाइट्रोजन आत्मसात की प्रक्रियाओं में भाग लेता है। मैंगनीज सक्रिय Fe (II) से Fe (III) के संक्रमण को बढ़ावा देता है, जो कोशिका को विषाक्तता से बचाता है, जीवों के विकास को तेज करता है, आदि। मैंगनीज की महत्वपूर्ण पारिस्थितिक और शारीरिक भूमिका प्राकृतिक जल में मैंगनीज का अध्ययन और वितरण करना आवश्यक बनाती है।

स्वच्छता और घरेलू उपयोग के लिए जलाशयों के लिए, एमपीसीवी (मैंगनीज आयन के लिए) 0.1 मिलीग्राम / डीएम 3 के बराबर सेट किया गया है।

नीचे धातुओं की औसत सांद्रता के वितरण के नक्शे हैं: मैंगनीज, तांबा, निकल और सीसा, 1989 - 1993 के अवलोकन डेटा के आधार पर बनाया गया है। 123 शहरों में। बाद के आंकड़ों का उपयोग अनुचित माना जाता है, क्योंकि उत्पादन में कमी के संबंध में, निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता और तदनुसार, धातुओं में काफी कमी आई है।

स्वास्थ्य पर प्रभाव।कई धातुएं धूल का एक घटक हैं और स्वास्थ्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती हैं।

मैंगनीज लौह धातु विज्ञान उद्यमों (सभी मैंगनीज उत्सर्जन का 60%), मैकेनिकल इंजीनियरिंग और धातु (23%), अलौह धातु विज्ञान (9%), कई छोटे स्रोतों, उदाहरण के लिए, वेल्डिंग से उत्सर्जन से वातावरण में प्रवेश करता है।

मैंगनीज की उच्च सांद्रता न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव की उपस्थिति की ओर ले जाती है, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रगतिशील क्षति, निमोनिया।
मैंगनीज की उच्चतम सांद्रता (0.57 - 0.66 μg / m3) धातु विज्ञान के बड़े केंद्रों में देखी जाती है: लिपेत्स्क और चेरेपोवेट्स में, साथ ही मगदान में। उच्च Mn सांद्रता वाले अधिकांश शहर (0.23 - 0.69 μg / m3) कोला प्रायद्वीप पर केंद्रित हैं: ज़ापोल्यार्नी, कमंडलक्ष, मोनचेगॉर्स्क, ओलेनेगॉर्स्क (मानचित्र देखें)।

1991 - 1994 औद्योगिक स्रोतों से मैंगनीज उत्सर्जन में 62% की कमी आई, औसत सांद्रता में 48% की कमी आई।

कॉपर सबसे महत्वपूर्ण ट्रेस तत्वों में से एक है। तांबे की शारीरिक गतिविधि मुख्य रूप से रेडॉक्स एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों में इसके समावेश से जुड़ी है। मिट्टी में अपर्याप्त तांबे की सामग्री प्रोटीन, वसा और विटामिन के संश्लेषण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है और पौधों के जीवों के बांझपन में योगदान करती है। कॉपर प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होता है और पौधों द्वारा नाइट्रोजन के अवशोषण को प्रभावित करता है। साथ ही, तांबे की अधिक मात्रा का पौधों और जानवरों के जीवों पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है।

प्राकृतिक जल में, सबसे आम यौगिक Cu (II) हैं। Cu (I) यौगिकों में, Cu2O, Cu2S, CuCl, जो पानी में शायद ही घुलनशील हैं, सबसे व्यापक हैं। जलीय माध्यम में लिगैंड्स की उपस्थिति में, हाइड्रॉक्साइड पृथक्करण के संतुलन के साथ, विभिन्न जटिल रूपों के गठन को ध्यान में रखना आवश्यक है जो धातु एक्वा आयनों के साथ संतुलन में हैं।

प्राकृतिक जल में प्रवेश करने वाले तांबे का मुख्य स्रोत रासायनिक और धातुकर्म उद्योगों से अपशिष्ट जल, खदान का पानी, एल्डिहाइड अभिकर्मकों का उपयोग शैवाल को नष्ट करने के लिए किया जाता है। तांबे के पाइप और जल आपूर्ति प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली अन्य संरचनाओं के क्षरण के परिणामस्वरूप कॉपर दिखाई दे सकता है। भूजल में, तांबे की सामग्री चट्टानों के साथ पानी की बातचीत के कारण होती है (चलकोपीराइट, चेल्कोसाइट, कोवेलाइट, बोर्नाइट, मैलाकाइट, अज़ूराइट, क्राइसाकोला, ब्रोटेंटाइन)।

स्वच्छता जल निकायों के पानी में तांबे की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.1 mg / dm3 है (हानिकारकता का सीमित संकेत सामान्य स्वच्छता है), मत्स्य जल निकायों के पानी में - 0.001 mg / dm3।

कस्बा

नोरिल्स्क

मोंचेगॉर्स्क

क्रास्नोरल्स्क

कोल्चुगिनो

ज़ापोल्यार्नी

कॉपर ऑक्साइड का उत्सर्जन М (हजार टन / वर्ष) और तांबे की औसत वार्षिक सांद्रता q (μg / m3)।

कॉपर धातुकर्म उद्योगों से उत्सर्जन के साथ हवा में प्रवेश करता है। ठोस पदार्थों के उत्सर्जन में, यह मुख्य रूप से यौगिकों के रूप में निहित है, मुख्य रूप से कॉपर ऑक्साइड।

अलौह धातु विज्ञान उद्यमों में इस धातु के सभी मानवजनित उत्सर्जन का 98.7% हिस्सा है, जिसमें से 71% ज़ापोलीर्नी और निकेल, मोनचेगॉर्स्क और नोरिल्स्क में स्थित नोरिल्स्क निकेल चिंता के उद्यमों द्वारा किया जाता है, और लगभग 25% तांबा उत्सर्जन होता है रेवडा, क्रास्नोरलस्क, कोल्चुगिनो और अन्य में किया गया।

उच्च तांबे की सांद्रता विषाक्तता, एनीमिया और हेपेटाइटिस का कारण बनती है।

जैसा कि मानचित्र से देखा जा सकता है, लिपेत्स्क और रुदनाया प्रिस्तान के शहरों में तांबे की उच्चतम सांद्रता दर्ज की गई थी। शहरों में तांबे की सांद्रता भी बढ़ी है कोला प्रायद्वीप, Zapolyarny, Monchegorsk, Nikel, Olenegorsk, साथ ही नोरिल्स्क में।

औद्योगिक स्रोतों से तांबे के उत्सर्जन में 34% की कमी आई, औसत सांद्रता में 42% की कमी आई।

मोलिब्डेनम

मोलिब्डेनम यौगिक मोलिब्डेनम युक्त बहिर्जात खनिजों से उनके लीचिंग के परिणामस्वरूप सतह के पानी में प्रवेश करते हैं। मोलिब्डेनम भी केंद्रित कारखानों और अलौह धातु विज्ञान उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में प्रवेश करता है। मोलिब्डेनम यौगिकों की सांद्रता में कमी विरल रूप से घुलनशील यौगिकों की वर्षा, खनिज निलंबन द्वारा सोखने की प्रक्रियाओं और पौधों के जलीय जीवों की खपत के परिणामस्वरूप होती है।

सतही जल में मोलिब्डेनम मुख्यतः किस रूप में होता है? एमओओ42-... इसके ऑर्गोमिनरल कॉम्प्लेक्स के रूप में मौजूद होने की बहुत संभावना है। कोलाइडल अवस्था में कुछ संचय की संभावना इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि मोलिब्डेनाईट के ऑक्सीकरण उत्पाद ढीले-पतले पदार्थ हैं।

नदी के पानी में, मोलिब्डेनम 2.1 से 10.6 μg / dm3 की सांद्रता में पाया जाता है। समुद्री जल में औसतन 10 μg / dm3 मोलिब्डेनम होता है।

कम मात्रा में, मोलिब्डेनम पौधे और पशु जीवों के सामान्य विकास के लिए आवश्यक है। मोलिब्डेनम xanthine ऑक्सीडेज एंजाइम का हिस्सा है। मोलिब्डेनम की कमी के साथ, एंजाइम अपर्याप्त मात्रा में उत्पन्न होता है, जो शरीर में नकारात्मक प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है। उच्च सांद्रता में, मोलिब्डेनम हानिकारक है। मोलिब्डेनम की अधिकता के साथ, चयापचय गड़बड़ा जाता है।

स्वच्छता और घरेलू उपयोग के लिए जल निकायों में मोलिब्डेनम की अधिकतम अनुमेय एकाग्रता 0.25 मिलीग्राम / डीएम 3 है।

आर्सेनिक प्राकृतिक जल में आता है खनिज स्प्रिंग्स, आर्सेनिक खनिजकरण के क्षेत्र (आर्सेनिक पाइराइट, रियलगर, ऑर्पिमेंट), साथ ही पॉलीमेटेलिक, कॉपर-कोबाल्ट और टंगस्टन प्रकार की चट्टानों के ऑक्सीकरण के क्षेत्रों से। आर्सेनिक की एक निश्चित मात्रा मिट्टी से आती है, साथ ही पौधों और जानवरों के जीवों के अपघटन से भी। जलीय जीवों द्वारा आर्सेनिक की खपत पानी में इसकी सांद्रता में कमी का एक कारण है, जो प्लवक के गहन विकास की अवधि के दौरान सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

आर्सेनिक की महत्वपूर्ण मात्रा प्रसंस्करण संयंत्रों से अपशिष्ट जल, डाई उत्पादन, चर्मशोधन और कीटनाशक उद्योगों के साथ-साथ कृषि भूमि से जहां कीटनाशकों का उपयोग किया जाता है, से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में प्रवेश करती है।

प्राकृतिक जल में, आर्सेनिक यौगिक एक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिसके बीच का अनुपात पानी की रासायनिक संरचना और पीएच मान द्वारा निर्धारित किया जाता है। भंग रूप में, आर्सेनिक ट्रिस और पेंटावैलेंट रूपों में पाया जाता है, मुख्यतः आयनों के रूप में।

प्रदूषित नदी के पानी में, आर्सेनिक आमतौर पर माइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। वी खनिज पानीइसकी सांद्रता कई मिलीग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच सकती है, समुद्र के पानी में इसमें औसतन 3 μg / dm3 होता है, भूमिगत जल में यह n.105 μg / dm3 की सांद्रता में पाया जाता है। उच्च सांद्रता में आर्सेनिक यौगिक जानवरों और मनुष्यों के शरीर के लिए जहरीले होते हैं: वे ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को रोकते हैं, अंगों और ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति को रोकते हैं।

आर्सेनिक की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.05 mg / dm3 है (सीमित खतरा संकेतक सैनिटरी और टॉक्सिकोलॉजिकल है) और आर्सेनिक की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.05 mg / dm3 है।

प्राकृतिक जल में निकल की उपस्थिति चट्टानों की संरचना के कारण होती है जिसके माध्यम से पानी गुजरता है: यह सल्फाइड कॉपर-निकल अयस्कों और लौह-निकल अयस्कों के जमाव के स्थानों में पाया जाता है। यह मिट्टी से और पौधों और जानवरों के जीवों से उनके क्षय के दौरान पानी में मिल जाता है। नीले-हरे शैवाल में अन्य प्रकार के शैवाल की तुलना में एक बढ़ी हुई निकल सामग्री पाई गई। निकल-प्लेटिंग की दुकानों, सिंथेटिक रबर कारखानों और निकल ड्रेसिंग कारखानों से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों को निकेल यौगिकों की आपूर्ति की जाती है। भारी निकल उत्सर्जन जीवाश्म ईंधन के जलने के साथ होता है।

जलीय जीवों और सोखना प्रक्रियाओं द्वारा इसके सेवन के कारण, साइनाइड, सल्फाइड, कार्बोनेट या हाइड्रॉक्साइड (बढ़ते पीएच मान के साथ) जैसे यौगिकों की वर्षा के परिणामस्वरूप इसकी एकाग्रता कम हो सकती है।

सतह के पानी में, निकल यौगिक एक भंग, निलंबित और कोलाइडल अवस्था में होते हैं, जिसके बीच मात्रात्मक अनुपात पानी, तापमान और पीएच मानों की संरचना पर निर्भर करता है। निकल यौगिकों के सॉर्बेंट्स आयरन हाइड्रॉक्साइड, कार्बनिक पदार्थ, अत्यधिक बिखरे हुए कैल्शियम कार्बोनेट और क्ले हो सकते हैं। भंग रूप मुख्य रूप से जटिल आयन होते हैं, जिनमें अक्सर अमीनो एसिड, ह्यूमिक और फुल्विक एसिड होते हैं, और एक मजबूत साइनाइड कॉम्प्लेक्स के रूप में भी होते हैं। निकेल यौगिक प्राकृतिक जल में सबसे अधिक व्यापक हैं, जिसमें यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था में है। Ni3 + यौगिक आमतौर पर एक क्षारीय वातावरण में बनते हैं।

निकेल यौगिक उत्प्रेरक होने के कारण हेमटोपोइएटिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसकी बढ़ी हुई सामग्री का विशेष प्रभाव पड़ता है हृदय प्रणाली... निकेल कार्सिनोजेनिक तत्वों में से एक है। यह सांस की बीमारी पैदा करने में सक्षम है। ऐसा माना जाता है कि मुक्त निकल आयन (Ni2 +) इसके जटिल यौगिकों की तुलना में लगभग 2 गुना अधिक विषैले होते हैं।

गैर-प्रदूषित और थोड़ा प्रदूषित नदी के पानी में, निकल की सांद्रता आमतौर पर 0.8 से 10 माइक्रोग्राम / डीएम 3 तक होती है; दूषित लोगों में, यह कई दसियों माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 है। समुद्री जल में निकल की औसत सांद्रता भूजल में 2 μg / dm3 है - n.103 μg / dm3। निकेल युक्त चट्टानों को धोने वाले भूजल में, निकल की सांद्रता कभी-कभी 20 mg / dm3 तक बढ़ जाती है।

निकेल अलौह धातु विज्ञान उद्यमों से वातावरण में प्रवेश करता है, जो सभी निकल उत्सर्जन का 97% हिस्सा है, जिसमें से 89% ज़ापोलीर्नी और निकेल, मोनचेगॉर्स्क और नोरिल्स्क में स्थित नोरिल्स्क निकेल चिंता के उद्यमों में जाते हैं।

निकेल की मात्रा में वृद्धि वातावरणउद्भव की ओर ले जाता है स्थानिक रोग, ब्रोन्कियल कैंसर। निकेल यौगिकों को कार्सिनोजेनिक समूह 1 के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
नक्शा नोरिल्स्क निकेल चिंता के स्थानों में उच्च औसत निकल सांद्रता के साथ कई बिंदु दिखाता है: उदासीनता, कमंडलक्ष, मोनचेगॉर्स्क, ओलेनेगॉर्स्क।

औद्योगिक संयंत्रों से निकल उत्सर्जन में 28% की कमी आई, औसत सांद्रता - 35% तक।

उत्सर्जन (हजार टन / वर्ष) और औसत वार्षिक सांद्रता q (μg / m3) निकल का।

यह टिन युक्त खनिजों (कैसिटेराइट, स्टैनिन) के साथ-साथ विभिन्न उद्योगों के अपशिष्ट जल (कपड़े रंगने, कार्बनिक पेंट का संश्लेषण, टिन एडिटिव्स के साथ मिश्र धातुओं का उत्पादन, आदि) के लीचिंग की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। .

टिन का विषैला प्रभाव छोटा होता है।

गैर-प्रदूषित सतही जल में, टिन सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। भूजल में, इसकी सांद्रता कुछ माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 तक पहुँच जाती है। एमपीसीवी 2 मिलीग्राम / डीएम 3 है।

पारा जमा करने वाले जलीय जीवों के अपघटन की प्रक्रिया में, पारा जमा (सिनबार, मेटासिनाबार, लिविंगस्टोनाइट) के क्षेत्र में चट्टानों के लीचिंग के परिणामस्वरूप पारा यौगिक सतह के पानी में प्रवेश कर सकते हैं। रंगों, कीटनाशकों, फार्मास्यूटिकल्स, कुछ का उत्पादन करने वाले उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ महत्वपूर्ण मात्रा जल निकायों में प्रवेश करती है विस्फोटकों... कोयले से चलने वाले थर्मल पावर प्लांट वातावरण में महत्वपूर्ण मात्रा में पारा यौगिकों का उत्सर्जन करते हैं, जो गीले और सूखे जमाव के परिणामस्वरूप जल निकायों में प्रवेश करते हैं।

भंग पारा यौगिकों की एकाग्रता में कमी कई समुद्री और मीठे पानी के जीवों द्वारा उनके निष्कर्षण के परिणामस्वरूप होती है, जो इसे पानी में इसकी सामग्री की तुलना में कई गुना अधिक सांद्रता में जमा करने की क्षमता रखते हैं, साथ ही निलंबित ठोस पदार्थों द्वारा सोखने की प्रक्रिया भी करते हैं। और नीचे तलछट।

सतही जल में, पारा यौगिक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं। उनके बीच का अनुपात पानी की रासायनिक संरचना और पीएच मान पर निर्भर करता है। निलंबित पारा, पारा यौगिकों को अवशोषित करता है। विघटित रूप असंबद्ध अणु, जटिल कार्बनिक और खनिज यौगिक हैं। जल निकायों के पानी में पारा मिथाइलमेरकरी यौगिकों के रूप में पाया जा सकता है।

पारा यौगिक अत्यधिक विषैले होते हैं, वे मानव तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करते हैं, श्लेष्म झिल्ली में परिवर्तन का कारण बनते हैं, व्यवधान मोटर फंक्शनऔर स्राव जठरांत्र पथ, रक्त में परिवर्तन, आदि। जीवाणु मेथिलिकरण प्रक्रियाओं का उद्देश्य मिथाइलमेरकरी यौगिकों का निर्माण होता है, जो पारा के खनिज लवणों की तुलना में कई गुना अधिक विषैले होते हैं। मछली में मिथाइल मरकरी यौगिक जमा हो जाते हैं और मानव शरीर में प्रवेश कर सकते हैं।

पारा के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.0005 mg / dm3 है (नुकसान का सीमित संकेत सैनिटरी और टॉक्सिकोलॉजिकल है), पारा के लिए अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.0001 mg / dm3 है।

सतही जल में प्रवेश करने वाले सीसा के प्राकृतिक स्रोत अंतर्जात (गैलेना) और बहिर्जात (एंगलसाइट, सेरुसाइट, आदि) खनिजों के विघटन की प्रक्रियाएं हैं। पर्यावरण में सीसा की सामग्री में उल्लेखनीय वृद्धि (सतही जल सहित) कोयले के दहन से जुड़ी है, मोटर ईंधन में एक एंटीनॉक एजेंट के रूप में टेट्राइथाइल लेड का उपयोग, अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों से अपशिष्ट जल के साथ जल निकायों में इसे हटाने के साथ। , कुछ धातुकर्म संयंत्र, रासायनिक उद्योग, खदानें, आदि। पानी में लेड की सांद्रता को कम करने में महत्वपूर्ण कारक निलंबित ठोस पदार्थों द्वारा इसका सोखना और उनके साथ नीचे तलछट में जमा होना है। अन्य धातुओं के अलावा, जलीय जीवों द्वारा सीसा निकाला और जमा किया जाता है।

लेड प्राकृतिक जल में घुली हुई और निलंबित (सॉर्बेड) अवस्था में पाया जाता है। भंग रूप में, यह मुख्य रूप से सल्फाइड, सल्फेट्स और कार्बोनेट के रूप में, अघुलनशील रूप में, खनिज और ऑर्गोमिनरल परिसरों के साथ-साथ साधारण आयनों के रूप में होता है।

नदी के पानी में, लेड की सांद्रता दसवें से लेकर कुछ माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 तक होती है। यहां तक ​​​​कि पॉलीमेटेलिक अयस्कों के क्षेत्रों से सटे जल निकायों के पानी में, इसकी सांद्रता शायद ही कभी दस मिलीग्राम प्रति 1 डीएम 3 तक पहुंचती है। केवल क्लोराइड थर्मल वाटर में, सीसा की सांद्रता कभी-कभी कई मिलीग्राम प्रति 1 डीएम 3 तक पहुंच जाती है।

सीसा की हानिकारकता का सीमित संकेतक सैनिटरी और टॉक्सिकोलॉजिकल है। लेड के लिए MPCv 0.03 mg/dm3, MPCvr - 0.1 mg/dm3 है।

सीसा धातु विज्ञान, धातु, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, पेट्रोकेमिकल और ऑटोमोटिव उद्योगों से उत्सर्जन में निहित है।

लेड के स्वास्थ्य पर प्रभाव सीसा युक्त हवा के अंदर लेने और भोजन, पानी और धूल के कणों से लेड के अंतर्ग्रहण के माध्यम से होता है। सीसा शरीर, हड्डियों और सतह के ऊतकों में जमा हो जाता है। सीसा गुर्दे, यकृत, तंत्रिका तंत्र और रक्त बनाने वाले अंगों को प्रभावित करता है। बुजुर्ग और बच्चे विशेष रूप से सीसे की कम खुराक के प्रति भी संवेदनशील होते हैं।

उत्सर्जन (हजार टन / वर्ष) और औसत वार्षिक सांद्रता q (μg / m3) सीसा।

सात वर्षों में, उत्पादन में कटौती और कई कारखानों के बंद होने के कारण औद्योगिक स्रोतों से सीसा उत्सर्जन में 60% की कमी आई है। औद्योगिक उत्सर्जन में तेज गिरावट वाहन उत्सर्जन में कमी के साथ नहीं है। औसत सीसा सांद्रता में केवल 41% की कमी आई। उत्सर्जन में कमी और सीसा सांद्रता में अंतर को पिछले वर्षों में वाहनों से उत्सर्जन के अपूर्ण लेखांकन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है; अब कारों की संख्या और उनकी आवाजाही की तीव्रता बढ़ गई है।

टेट्राएथिल लेड

यह मोटर ईंधन में एक एंटीनॉक एजेंट के रूप में पानी के वाहनों के उपयोग के साथ-साथ शहरी क्षेत्रों से सतही अपवाह के कारण प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है।

यह पदार्थ अत्यधिक विषैला होता है और इसमें संचयी गुण होते हैं।

सतही जल में प्रवेश करने वाले चांदी के स्रोत भूमिगत जल और खानों, प्रसंस्करण संयंत्रों, फोटोग्राफिक उद्यमों के अपशिष्ट जल हैं। बढ़ी हुई चांदी सामग्री जीवाणुनाशक और अल्जीसाइडल तैयारी के उपयोग से जुड़ी हुई है।

अपशिष्ट जल में, चांदी घुलित और निलंबित रूप में मौजूद हो सकती है, अधिकाँश समय के लिएहैलाइड लवण के रूप में।

गैर-प्रदूषित सतही जल में, सिल्वर सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है। भूजल में, चांदी की सांद्रता इकाइयों से लेकर दसियों माइक्रोग्राम प्रति 1 dm3 तक, समुद्री जल में - औसतन 0.3 μg / dm3 तक होती है।

चांदी के आयन बैक्टीरिया को नष्ट करने में सक्षम होते हैं और एक नगण्य सांद्रता में भी पानी को निष्फल करते हैं (चांदी के आयनों की जीवाणुनाशक कार्रवाई की निचली सीमा 2.10-11 mol / dm3 है)। जानवरों और मनुष्यों के शरीर में चांदी की भूमिका अच्छी तरह से समझ में नहीं आती है।

चांदी के लिए अधिकतम एकाग्रता सीमा 0.05 मिलीग्राम / डीएम 3 है।

सुरमा खनिजों (स्टिब्नाइट, सेनारमोंटाइट, वैलेंटाइनाइट, सर्वेंटाइट, स्टिबियोकैनाइट) के लीचिंग और रबर, कांच, रंगाई और माचिस के कारखानों से अपशिष्ट जल के कारण सुरमा सतह के पानी में प्रवेश करती है।

प्राकृतिक जल में, सुरमा यौगिक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं। सतही जल की विशिष्ट रेडॉक्स स्थितियों के तहत, त्रिसंयोजक और पेंटावैलेंट सुरमा दोनों मौजूद हो सकते हैं।

गैर-प्रदूषित सतही जल में, सुरमा सबमाइक्रोग्राम सांद्रता में पाया जाता है, समुद्री जल में इसकी सांद्रता 0.5 μg / dm3 तक पहुँच जाती है, भूजल में - 10 μg / dm3। सुरमा की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.05 mg / dm3 है (सीमित खतरा संकेतक सैनिटरी और टॉक्सिकोलॉजिकल है), सुरमा की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.01 mg / dm3 है।

त्रि- और हेक्सावलेंट क्रोमियम के यौगिक चट्टानों (क्रोमाइट, क्रोकोइट, यूवरोवाइट, आदि) से लीचिंग के परिणामस्वरूप सतह के पानी में प्रवेश करते हैं। जीवों और पौधों के अपघटन के दौरान कुछ मात्रा मिट्टी से आती है। गैल्वेनिक कार्यशालाओं, कपड़ा उद्यमों की डाई कार्यशालाओं, टेनरियों और रासायनिक उद्योग उद्यमों से अपशिष्ट जल के साथ महत्वपूर्ण मात्रा जलाशयों में प्रवेश कर सकती है। क्रोमियम आयनों की सांद्रता में कमी जलीय जीवों और सोखना प्रक्रियाओं द्वारा उनके उपभोग के परिणामस्वरूप देखी जा सकती है।

सतह के पानी में, क्रोमियम यौगिक भंग और निलंबित अवस्था में होते हैं, जिसके बीच का अनुपात पानी की संरचना, तापमान और समाधान के पीएच पर निर्भर करता है। निलंबित क्रोमियम यौगिक मुख्य रूप से सॉर्बेड क्रोमियम यौगिक होते हैं। सॉर्बेंट्स क्ले, आयरन हाइड्रॉक्साइड, बारीक छितरी हुई कैल्सियम कार्बोनेट, पौधों और जानवरों के जीवों के अवशेष हो सकते हैं। विघटित रूप में, क्रोमियम क्रोमेट्स और डाइक्रोमेट्स के रूप में हो सकता है। एरोबिक स्थितियों के तहत, Cr (VI) Cr (III) में बदल जाता है, जिसके लवण हाइड्रॉक्साइड की रिहाई के साथ तटस्थ और क्षारीय मीडिया में हाइड्रोलाइज्ड होते हैं।

प्रदूषित और थोड़े प्रदूषित नदी के पानी में क्रोमियम की मात्रा माइक्रोग्राम प्रति लीटर के कुछ दसवें हिस्से से लेकर कई माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक होती है, प्रदूषित जल निकायों में यह कई दसियों और सैकड़ों माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक पहुंच जाती है। समुद्र के पानी में औसत सांद्रता 0.05 μg / dm3 है, भूजल में - आमतौर पर n.10 - n.102 μg / dm3 की सीमा के भीतर।

Cr (VI) और Cr (III) यौगिकों में बढ़ी हुई मात्राकार्सिनोजेनिक गुण होते हैं। Cr (VI) यौगिक अधिक खतरनाक होते हैं।

यह चट्टानों और खनिजों (स्पैलेराइट, जिंकाइट, गोस्लाराइट, स्मिथसोनाइट, कैलामाइन) के विनाश और विघटन की प्राकृतिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ अयस्क प्रसंस्करण कारखानों और गैल्वेनिक कार्यशालाओं से अपशिष्ट जल, चर्मपत्र कागज, खनिज पेंट के उत्पादन के परिणामस्वरूप प्राकृतिक जल में प्रवेश करता है। , विस्कोस फाइबर और डॉ.

पानी में, यह मुख्य रूप से आयनिक रूप में या इसके खनिज और कार्बनिक परिसरों के रूप में मौजूद है। कभी-कभी यह अघुलनशील रूपों में होता है: हाइड्रॉक्साइड, कार्बोनेट, सल्फाइड आदि के रूप में।

नदी के पानी में, जस्ता की सांद्रता आमतौर पर समुद्र के पानी में 3 से 120 μg / dm3 तक होती है - 1.5 से 10 μg / dm3 तक। अयस्क में और विशेष रूप से कम पीएच मान वाले खदान के पानी में सामग्री महत्वपूर्ण हो सकती है।

जिंक सक्रिय ट्रेस तत्वों में से एक है जो विकास को प्रभावित करता है और सामान्य विकासजीव। इसी समय, कई जस्ता यौगिक जहरीले होते हैं, मुख्य रूप से इसके सल्फेट और क्लोराइड।

Zn2 + की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 1 mg / dm3 है (सीमित खतरा संकेतक ऑर्गेनोलेप्टिक है), Zn2 + की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.01 mg / dm3 है (सीमित खतरा विष विज्ञान है)।

भारी धातुएं पहले से ही खतरे के मामले में दूसरे स्थान पर काबिज हैं, कीटनाशकों की उपज और कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर जैसे व्यापक रूप से ज्ञात प्रदूषकों से काफी आगे हैं, पूर्वानुमान में उन्हें परमाणु कचरे और ठोस कचरे की तुलना में सबसे खतरनाक, अधिक खतरनाक बनना चाहिए। भारी धातुओं के साथ प्रदूषण औद्योगिक उत्पादन में उनके व्यापक उपयोग के साथ जुड़ा हुआ है, जो कमजोर सफाई प्रणालियों के साथ जुड़ा हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप भारी धातुएं मिट्टी सहित पर्यावरण में प्रवेश करती हैं, इसे प्रदूषित करती हैं और जहर देती हैं।

भारी धातुएं प्राथमिकता वाले प्रदूषकों में से हैं जिनकी निगरानी सभी वातावरणों में की जानी चाहिए। विभिन्न वैज्ञानिक और व्यावहारिक कार्यों में, लेखक अलग-अलग तरीकों से "भारी धातुओं" की अवधारणा के अर्थ की व्याख्या करते हैं। कुछ मामलों में, भारी धातुओं की परिभाषा में नाजुक (उदाहरण के लिए, बिस्मथ) या मेटलॉयड्स (उदाहरण के लिए, आर्सेनिक) से संबंधित तत्व शामिल हैं।

मिट्टी मुख्य माध्यम है जिसमें भारी धातुएं प्रवेश करती हैं, जिसमें वातावरण और जलीय पर्यावरण भी शामिल है। यह सतही वायु और जल के द्वितीयक प्रदूषण के स्रोत के रूप में भी कार्य करता है जो इससे विश्व महासागर में प्रवेश करता है। मिट्टी से, भारी धातुएं पौधों द्वारा आत्मसात की जाती हैं, जो तब अधिक उच्च संगठित जानवरों के भोजन में प्रवेश करती हैं।
विस्तार
--पृष्ठ विराम-- 3.3. सीसा नशा
सीसा वर्तमान में औद्योगिक विषाक्तता के कारणों में पहले स्थान पर है। यह विभिन्न उद्योगों में इसके व्यापक उपयोग के कारण है। सीसा स्मेल्टरों में, बैटरी के उत्पादन में, सोल्डरिंग में, प्रिंटिंग हाउस में, क्रिस्टल ग्लास या सिरेमिक उत्पादों के निर्माण में, लेड गैसोलीन, लेड पेंट आदि में लेड अयस्क निकालने वाले श्रमिक लेड के संपर्क में आते हैं। वायुमंडलीय वायु का लेड संदूषण ऐसे उद्योगों के आसपास की मिट्टी और पानी के साथ-साथ प्रमुख राजमार्गों के पास, इन क्षेत्रों में रहने वाली आबादी के लिए सीसा क्षति का खतरा बन गया है, और सबसे बढ़कर, बच्चे, जो भारी धातुओं के प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील हैं।
यह अफसोस के साथ ध्यान दिया जाना चाहिए कि रूस में पर्यावरण और सार्वजनिक स्वास्थ्य पर सीसा के प्रभाव के कानूनी, नियामक और आर्थिक विनियमन पर, सीसा के उत्सर्जन (निर्वहन, अपशिष्ट) को कम करने और पर्यावरण में इसके यौगिकों पर कोई राज्य नीति नहीं है। , और सीसा युक्त गैसोलीन के उत्पादन को पूरी तरह से बंद करने पर।

जनसंख्या को मानव शरीर पर भारी धातुओं के जोखिम की डिग्री की व्याख्या करने के लिए अत्यंत असंतोषजनक शैक्षिक कार्य के कारण, रूस में सीसा के साथ पेशेवर संपर्क रखने वाले दलों की संख्या कम नहीं हो रही है, लेकिन धीरे-धीरे बढ़ रही है। रूस में 14 उद्योगों में पुरानी सीसा नशा के मामले दर्ज किए गए थे। प्रमुख हैं विद्युत उद्योग (बैटरी का उत्पादन), उपकरण बनाना, छपाई और अलौह धातु विज्ञान, जिसमें नशा 20 या अधिक बार हवा में लेड की अधिकतम अनुमेय एकाग्रता (एमपीसी) से अधिक होता है। कार्य क्षेत्र।

ऑटोमोटिव निकास धुएं सीसा का एक महत्वपूर्ण स्रोत हैं, क्योंकि रूस का आधा हिस्सा अभी भी लेड गैसोलीन का उपयोग करता है। हालांकि, धातुकर्म संयंत्र, विशेष रूप से तांबा स्मेल्टर, पर्यावरण प्रदूषण का मुख्य स्रोत बने हुए हैं। और यहां नेता हैं। Sverdlovsk क्षेत्र में देश में सीसा उत्सर्जन के 3 सबसे बड़े स्रोत हैं: Krasnouralsk, Kirovograd और Revda शहरों में।

स्टालिन के औद्योगीकरण के वर्षों के दौरान और 1932 के उपकरणों का उपयोग करके क्रास्नोरलस्क कॉपर-स्मेल्टिंग प्लांट की चिमनी, 34-हजारवें शहर पर सालाना 150-170 टन सीसा उगलती है, जो सीसा धूल से सब कुछ कवर करती है।

क्रास्नोरलस्क मिट्टी में सीसा की सांद्रता 42.9 से 790.8 मिलीग्राम / किग्रा तक होती है, जिसमें एमपीसी = 130 μ / किग्रा की अधिकतम अनुमेय सांद्रता होती है। पड़ोसी गांव की जलापूर्ति व्यवस्था में पानी के नमूने। एक भूमिगत जल स्रोत द्वारा खिलाए गए Oktyabrsky ने MPC की दो गुना तक अधिकता दर्ज की।

सीसा के साथ पर्यावरण प्रदूषण मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करता है। लीड एक्सपोजर महिला और पुरुष प्रजनन प्रणाली को प्रभावित करता है। गर्भवती और प्रसव उम्र की महिलाओं के लिए, रक्त में लेड का ऊंचा स्तर एक विशेष खतरा पैदा करता है, क्योंकि लेड के प्रभाव में मासिक धर्म बाधित होता है, समय से पहले जन्म, गर्भपात और भ्रूण की मृत्यु सीसा के प्रवेश के कारण अधिक आम है। अपरा बाधा। नवजात शिशुओं की मृत्यु दर अधिक होती है।

छोटे बच्चों के लिए लेड पॉइजनिंग बेहद खतरनाक है - यह मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के विकास को प्रभावित करता है। 4 साल से अधिक उम्र के 165 Krasouralsk बच्चों के परीक्षण में 75.7% में मानसिक विकास में महत्वपूर्ण देरी का पता चला, और 6.8% जांच किए गए बच्चों में, ओलिगोफ्रेनिया सहित मानसिक मंदता पाई गई।

पूर्वस्कूली बच्चे लेड के हानिकारक प्रभावों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं क्योंकि उनका तंत्रिका तंत्र बनने की प्रक्रिया में होता है। कम खुराक पर भी, सीसा विषाक्तता बौद्धिक विकास, ध्यान और एकाग्रता में कमी, पढ़ने में देरी का कारण बनती है, और बच्चे के व्यवहार में आक्रामकता, अति सक्रियता और अन्य समस्याओं के विकास की ओर ले जाती है। ये विकासात्मक विचलन दीर्घकालिक और अपरिवर्तनीय हो सकते हैं। जन्म के समय कम वजन, स्टंटिंग और श्रवण हानि भी सीसा विषाक्तता का परिणाम है। नशा की उच्च खुराक मानसिक मंदता, कोमा, आक्षेप और मृत्यु का कारण बनती है।

रूसी विशेषज्ञों द्वारा प्रकाशित श्वेत पत्र, रिपोर्ट करता है कि सीसा प्रदूषण पूरे देश को कवर करता है और पूर्व सोवियत संघ में कई पर्यावरणीय आपदाओं में से एक है जो हाल के वर्षों में ज्ञात हो गए हैं। रूस के अधिकांश क्षेत्र में सीसा के परिणाम से भार का सामना करना पड़ रहा है, जो पारिस्थितिकी तंत्र के सामान्य कामकाज के लिए महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक है। दर्जनों शहरों में, एमपीसी के अनुरूप मूल्यों से ऊपर हवा और मिट्टी में सीसा की सांद्रता अधिक है।

सीसा के साथ वायु प्रदूषण का उच्चतम स्तर, एमपीसी से अधिक, कोम्सोमोल्स्क-ऑन-अमूर, टोबोल्स्क, टूमेन, करबाश, व्लादिमीर, व्लादिवोस्तोक शहरों में नोट किया गया था।

स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र के क्षरण के लिए अग्रणी सीसा जमाव का अधिकतम भार मॉस्को, व्लादिमीर, निज़नी नोवगोरोड, रियाज़ान, तुला, रोस्तोव और लेनिनग्राद क्षेत्रों में देखा जाता है।

स्थिर स्रोत जल निकायों में विभिन्न यौगिकों के रूप में 50 टन से अधिक सीसा के निर्वहन के लिए जिम्मेदार हैं। वहीं, 7 बैटरी फैक्ट्रियां सीवर सिस्टम के जरिए सालाना 35 टन लेड डिस्चार्ज करती हैं। रूस के क्षेत्र में जल निकायों में सीसा निर्वहन के वितरण के विश्लेषण से पता चलता है कि लेनिनग्राद, यारोस्लाव, पर्म, समारा, पेन्ज़ा और ओरेल क्षेत्र इस प्रकार के भार में अग्रणी हैं।

देश को चाहिए तत्काल उपायसीसा प्रदूषण को कम करने के लिए, लेकिन अभी तक रूस में आर्थिक संकट पर्यावरणीय समस्याओं पर हावी है। लंबे समय तक औद्योगिक मंदी में, रूस के पास पुराने प्रदूषण को साफ करने के लिए धन की कमी है, लेकिन अगर अर्थव्यवस्था ठीक होने लगे और कारखाने काम पर लौट आए, तो प्रदूषण केवल तेज हो सकता है।
पूर्व यूएसएसआर के 10 सबसे प्रदूषित शहर

(धातुओं को किसी दिए गए शहर के लिए प्राथमिकता स्तर के अवरोही क्रम में सूचीबद्ध किया गया है)

4. मृदा स्वच्छता। अपशिष्ट निपटान।
शहरों और अन्य बस्तियों और उनके आसपास की मिट्टी लंबे समय से प्राकृतिक, जैविक रूप से मूल्यवान मिट्टी से अलग रही है, जो पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। शहरों में मिट्टी शहरी वायु और जलमंडल के समान हानिकारक प्रभावों के अधीन है, इसलिए हर जगह महत्वपूर्ण गिरावट होती है। मिट्टी की स्वच्छता पर पर्याप्त ध्यान नहीं दिया जाता है, हालांकि जीवमंडल (वायु, पानी, मिट्टी) के मुख्य घटकों में से एक और पर्यावरण के जैविक कारक के रूप में इसका महत्व पानी से भी अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि बाद की मात्रा (मुख्य रूप से भूजल की गुणवत्ता) मिट्टी की स्थिति से निर्धारित होती है, और इन कारकों को एक दूसरे से अलग करना असंभव है। मिट्टी में जैविक आत्म-शुद्धिकरण की क्षमता होती है: मिट्टी में कचरे का विभाजन होता है जो उसमें मिल जाता है और उनका खनिजकरण होता है; अंत में, मिट्टी अपने खर्च पर खोए हुए खनिज पदार्थों की भरपाई करती है।

यदि, मिट्टी के अधिभार के परिणामस्वरूप, इसकी खनिज क्षमता का कोई भी घटक खो जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से स्व-सफाई तंत्र के विघटन और मिट्टी की गिरावट को पूरा करने के लिए प्रेरित करेगा। इसके विपरीत सृष्टि इष्टतम स्थितियांमिट्टी की स्व-सफाई के लिए मानव सहित सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए पारिस्थितिक संतुलन और स्थितियों के संरक्षण में योगदान देता है।

इसलिए, हानिकारक जैविक प्रभाव वाले कचरे को बेअसर करने की समस्या उनके हटाने के मुद्दे तक ही सीमित नहीं है; यह एक अधिक जटिल स्वास्थ्यकर समस्या है, क्योंकि मिट्टी जल, वायु और मनुष्यों के बीच की कड़ी है।
4.1.
चयापचय में मिट्टी की भूमिका

मिट्टी और मनुष्यों के बीच जैविक संबंध मुख्य रूप से चयापचय के माध्यम से होते हैं। मिट्टी एक आपूर्तिकर्ता की तरह है खनिज पदार्थचयापचय चक्र के लिए आवश्यक, मनुष्यों और शाकाहारी लोगों द्वारा उपभोग किए जाने वाले पौधों की वृद्धि के लिए, मनुष्यों और मांसाहारियों द्वारा बदले में खाया जाता है। इस प्रकार, मिट्टी वनस्पतियों और जीवों के कई प्रतिनिधियों के लिए भोजन प्रदान करती है।

नतीजतन, मिट्टी की गुणवत्ता में गिरावट, इसके जैविक मूल्य में कमी, आत्म-शुद्ध करने की क्षमता, एक जैविक श्रृंखला प्रतिक्रिया का कारण बनती है, जो लंबे समय तक हानिकारक प्रभावों के मामले में, विभिन्न प्रकार के स्वास्थ्य विकारों को जन्म दे सकती है। आबादी। इसके अलावा, खनिजकरण की प्रक्रिया में मंदी की स्थिति में, पदार्थों के अपघटन के दौरान बनने वाले नाइट्रेट, नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम, आदि पीने की जरूरतों और कारणों के लिए उपयोग किए जाने वाले भूजल में मिल सकते हैं। गंभीर रोग(उदाहरण के लिए, नाइट्रेट मुख्य रूप से शिशुओं में मेथेमोग्लोबिनेमिया का कारण बन सकते हैं)।

आयोडीन-गरीब मिट्टी के पानी के सेवन से स्थानिक गण्डमाला आदि हो सकते हैं।
4.2.
मिट्टी और पानी और तरल अपशिष्ट (अपशिष्ट जल) के बीच पारिस्थितिक संबंध

एक व्यक्ति मिट्टी से पानी निकालता है, जो चयापचय प्रक्रियाओं और जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। पानी की गुणवत्ता मिट्टी की स्थिति पर निर्भर करती है; यह हमेशा दी गई मिट्टी की जैविक स्थिति को दर्शाता है।

यह भूजल के लिए विशेष रूप से सच है, जिसका जैविक मूल्य मिट्टी और मिट्टी के गुणों, उत्तरार्द्ध को स्वयं शुद्ध करने की क्षमता, इसकी निस्पंदन क्षमता, इसके मैक्रोफ्लोरा की संरचना, माइक्रोफ़ॉना, आदि द्वारा निर्धारित किया जाता है।

सतही जल पर मिट्टी का प्रत्यक्ष प्रभाव पहले से ही कम महत्वपूर्ण है, यह मुख्य रूप से वर्षा से जुड़ा है। उदाहरण के लिए, भारी बारिश के बाद, विभिन्न प्रदूषक मिट्टी से खुले जल निकायों (नदियों, झीलों) में धुल जाते हैं, जिसमें कृत्रिम उर्वरक (नाइट्रोजन, फॉस्फेट), कीटनाशक, शाकनाशी शामिल हैं; कार्स्ट के क्षेत्रों में, खंडित तलछट, प्रदूषक इसके माध्यम से प्रवेश कर सकते हैं गहरे भूजल में दरारें।

अपर्याप्त अपशिष्ट जल उपचार भी मिट्टी पर हानिकारक जैविक प्रभाव पैदा कर सकता है और अंततः इसके क्षरण का कारण बन सकता है। इसलिए, बस्तियों में मिट्टी की सुरक्षा सामान्य रूप से पर्यावरण संरक्षण के लिए मुख्य आवश्यकताओं में से एक है।
4.3.
ठोस अपशिष्ट (घरेलू और सड़क अपशिष्ट, औद्योगिक अपशिष्ट, सीवेज के अवसादन के बाद बचा हुआ सूखा कीचड़, रेडियोधर्मी पदार्थ, आदि) के लिए मिट्टी की भार सीमाएँ।

समस्या इस तथ्य से और बढ़ जाती है कि शहरों में अधिक से अधिक ठोस कचरे के निर्माण के परिणामस्वरूप, उनके आसपास की मिट्टी तेजी से महत्वपूर्ण तनाव के अधीन है। मिट्टी के गुण और संघटन तेजी से बिगड़ रहे हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादित 64.3 मिलियन टन कागज में से, 49.1 मिलियन टन बेकार चला जाता है (इस राशि में से, 26 मिलियन टन घरेलू द्वारा "आपूर्ति" की जाती है, और 23.1 मिलियन टन - व्यापार नेटवर्क द्वारा)।

उपरोक्त के संबंध में, बढ़ते शहरीकरण के संदर्भ में ठोस कचरे का निपटान और अंतिम निपटान एक बहुत ही महत्वपूर्ण, स्वच्छ समस्या को लागू करने के लिए अधिक कठिन है।

दूषित मिट्टी में ठोस अपशिष्ट का अंतिम निपटान संभव है। हालांकि शहरी मिट्टी की लगातार बिगड़ती स्वयं सफाई की क्षमता के कारण जमीन में दबे कचरे का अंतिम निस्तारण असंभव है।

एक व्यक्ति मिट्टी में होने वाली जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग ठोस कचरे को बेअसर करने, उसकी बेअसर करने और कीटाणुरहित करने की क्षमता के लिए सफलतापूर्वक कर सकता है, लेकिन शहरी मिट्टी, सदियों से शहरों में रहने वाले मानव और उसकी गतिविधियों के परिणामस्वरूप लंबे समय से अनुपयुक्त हो गई है। यह उद्देश्य।

मिट्टी में होने वाले स्व-शोधन, खनिजकरण, बैक्टीरिया और उनमें शामिल एंजाइमों की भूमिका, साथ ही पदार्थों के अपघटन के मध्यवर्ती और अंतिम उत्पादों के तंत्र सर्वविदित हैं। वर्तमान में, अनुसंधान का उद्देश्य उन कारकों की पहचान करना है जो प्राकृतिक मिट्टी के जैविक संतुलन को सुनिश्चित करते हैं, साथ ही इस सवाल को स्पष्ट करते हैं कि कितना ठोस अपशिष्ट (और उनकी संरचना) मिट्टी के जैविक संतुलन के उल्लंघन का कारण बन सकता है।
दुनिया के कुछ बड़े शहरों के प्रति एक निवासी घरेलू कचरे (कचरा) की मात्रा

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इसके अधिभार के परिणामस्वरूप शहरों में मिट्टी की स्वच्छ स्थिति तेजी से बिगड़ रही है, हालांकि जैविक संतुलन बनाए रखने के लिए मिट्टी की आत्म-शुद्धि की क्षमता मुख्य स्वच्छ आवश्यकता है। शहरों में मिट्टी अब मानव सहायता के बिना अपने कार्य का सामना करने में सक्षम नहीं है। इस स्थिति से बाहर निकलने का एकमात्र तरीका स्वच्छ आवश्यकताओं के अनुसार कचरे को पूरी तरह से निष्प्रभावी करना और नष्ट करना है।

इसलिए, सांप्रदायिक सुविधाओं के निर्माण का उद्देश्य मिट्टी की आत्म-शुद्धि की प्राकृतिक क्षमता को संरक्षित करना होना चाहिए, और यदि यह क्षमता पहले से ही असंतोषजनक हो गई है, तो इसे कृत्रिम रूप से बहाल किया जाना चाहिए।

सबसे प्रतिकूल तरल और ठोस दोनों तरह के औद्योगिक कचरे का विषाक्त प्रभाव है। इस तरह के कचरे की बढ़ती मात्रा मिट्टी में मिल जाती है, जिससे वह सामना नहीं कर पाता है। उदाहरण के लिए, सुपरफॉस्फेट कारखानों के आसपास (3 किमी के दायरे में) आर्सेनिक के साथ मिट्टी का संदूषण स्थापित किया गया था। जैसा कि आप जानते हैं, कुछ कीटनाशक, जैसे कि ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिक, जो मिट्टी में मिल जाते हैं, लंबे समय तक विघटित नहीं होते हैं।

कुछ सिंथेटिक पैकेजिंग सामग्री (पीवीसी, पॉलीइथाइलीन, आदि) के साथ भी ऐसा ही है।

कुछ जहरीले यौगिक जल्दी या बाद में भूजल में मिल जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न केवल मिट्टी का जैविक संतुलन गड़बड़ा जाता है, बल्कि भूजल की गुणवत्ता भी इस हद तक बिगड़ जाती है कि उनका उपयोग पीने के पानी के रूप में नहीं किया जा सकता है।
घरेलू कचरे (कचरा) में निहित बुनियादी सिंथेटिक सामग्री की मात्रा का प्रतिशत

*
अन्य गर्मी-सख्त प्लास्टिक के साथ।
कचरे की समस्या आज भी बढ़ गई है क्योंकि कचरे का हिस्सा, मुख्य रूप से मानव और पशु मल, कृषि भूमि को खाद देने के लिए उपयोग किया जाता है [मल में नाइट्रोजन-0.4-0.5%, फास्फोरस (P20z) -0.2-0 की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। 6%, पोटेशियम (K? 0) -0.5-1.5%, कार्बन-5-15%]। शहर की यह समस्या शहरी परिवेश में फैल गई।
4.4.
विभिन्न रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका

मिट्टी संक्रामक रोगों के प्रसार में एक भूमिका निभाती है। पिछली शताब्दी में पेटरकोफ़र (1882) और फोडर (1875) द्वारा इसकी सूचना दी गई थी, जिन्होंने मुख्य रूप से आंतों के रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका को स्पष्ट किया था: हैजा, टॉ़यफायड बुखारपेचिश, आदि। उन्होंने इस तथ्य की ओर भी ध्यान आकर्षित किया कि कुछ बैक्टीरिया और वायरस महीनों तक मिट्टी में अपनी व्यवहार्यता और पौरुष बनाए रखते हैं। इसके बाद, कई लेखकों ने अपनी टिप्पणियों की पुष्टि की, खासकर शहरी मिट्टी के संबंध में। इसलिए, उदाहरण के लिए, हैजा का प्रेरक एजेंट भूजल में 20 से 200 दिनों तक व्यवहार्य और रोगजनक रहता है, मल में टाइफाइड का प्रेरक एजेंट - 30 से 100 दिनों तक, पैराटाइफाइड मल का प्रेरक एजेंट - 30 से 60 दिनों तक। (संक्रामक रोगों के प्रसार के दृष्टिकोण से, शहरी मिट्टी खाद के साथ निषेचित खेतों में मिट्टी की तुलना में काफी अधिक खतरा है।)

मृदा प्रदूषण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, कई लेखक बैक्टीरिया संख्या (ई। कोलाई) की परिभाषा का उपयोग करते हैं, साथ ही साथ पानी की गुणवत्ता का निर्धारण करते हैं। अन्य लेखक खनिजकरण प्रक्रिया में भाग लेने वाले थर्मोफिलिक बैक्टीरिया की संख्या के अलावा, यह निर्धारित करना समीचीन मानते हैं।

मिट्टी के माध्यम से संक्रामक रोगों के प्रसार में मुख्य रूप से सीवेज के साथ भूमि की सिंचाई से सुविधा होती है। साथ ही, मिट्टी के खनिजीकरण गुण भी बिगड़ते हैं। इसलिए, अपशिष्ट जल सिंचाई लगातार सख्त स्वच्छता पर्यवेक्षण के तहत और केवल शहरी क्षेत्र के बाहर किया जाना चाहिए।

4.5.
मुख्य प्रकार के प्रदूषकों (ठोस और तरल अपशिष्ट) के हानिकारक प्रभाव जिससे मिट्टी का क्षरण होता है

4.5.1.
मिट्टी में तरल अपशिष्ट का तटस्थकरण

की संख्या में बस्तियोंजिनके पास सीवरेज सिस्टम नहीं है, खाद सहित कुछ कचरा मिट्टी में निष्प्रभावी हो जाता है।

जैसा कि आप जानते हैं, यह बेअसर करने का सबसे आसान तरीका है। हालाँकि, यह केवल तभी स्वीकार्य है जब हम जैविक रूप से पूर्ण मिट्टी के साथ काम कर रहे हों जो आत्म-शुद्ध करने की क्षमता को बरकरार रखती है, जो शहरी मिट्टी के लिए विशिष्ट नहीं है। यदि मिट्टी में अब ये गुण नहीं हैं, तो इसे और अधिक क्षरण से बचाने के लिए, तरल अपशिष्ट के निष्प्रभावीकरण के लिए जटिल तकनीकी संरचनाओं की आवश्यकता है।

कई जगहों पर कचरे को खाद के गड्ढों में निष्क्रिय कर दिया जाता है। यह समाधान तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण है। इसके अलावा, तरल पदार्थ काफी लंबी दूरी तक मिट्टी में प्रवेश कर सकते हैं। यह कार्य इस तथ्य से और अधिक जटिल है कि शहरी अपशिष्ट जल में जहरीले औद्योगिक अपशिष्ट की बढ़ती मात्रा होती है, जो मानव और पशु मल की तुलना में मिट्टी के खनिज गुणों को और भी अधिक खराब कर देती है। इसलिए, खाद के गड्ढों में केवल अपशिष्ट जल निकालने की अनुमति है जिसे पहले तलछट किया गया था। अन्यथा, मिट्टी की निस्पंदन क्षमता गड़बड़ा जाती है, फिर मिट्टी अपने अन्य सुरक्षात्मक गुणों को खो देती है, धीरे-धीरे छिद्र बंद हो जाते हैं, आदि।

कृषि क्षेत्रों की सिंचाई के लिए मानव मल का उपयोग तरल अपशिष्ट को निष्क्रिय करने की दूसरी विधि का प्रतिनिधित्व करता है। यह विधि दोहरा स्वच्छता खतरा पैदा करती है: सबसे पहले, यह मिट्टी को अधिभारित कर सकती है, दूसरे, यह अपशिष्ट संक्रमण का एक गंभीर स्रोत बन सकता है। इसलिए, मल को पहले कीटाणुरहित और उचित रूप से उपचारित किया जाना चाहिए, और उसके बाद ही उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए। यहां दो विरोधी दृष्टिकोण टकराते हैं। स्वच्छ आवश्यकताओं के अनुसार, मल लगभग पूर्ण विनाश के अधीन हैं, और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण से, वे एक मूल्यवान उर्वरक का प्रतिनिधित्व करते हैं। ताजे मल का उपयोग सब्जियों के बगीचों और खेतों को बिना पहले कीटाणुरहित किए पानी देने के लिए नहीं किया जा सकता है। यदि, फिर भी, आपको ताजा मल का उपयोग करना है, तो उन्हें इस तरह की तटस्थता की आवश्यकता होती है कि उर्वरक के रूप में वे अब लगभग किसी भी मूल्य का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।

मल का उपयोग केवल विशेष रूप से निर्दिष्ट क्षेत्रों में उर्वरक के रूप में किया जा सकता है, निरंतर स्वच्छता और स्वच्छ नियंत्रण के साथ, विशेष रूप से भूजल की स्थिति, मक्खियों की मात्रा आदि पर।

जानवरों के मल के निपटान और मिट्टी को बेअसर करने की आवश्यकताएं, सिद्धांत रूप में, मानव मल के बेअसर होने की आवश्यकताओं से भिन्न नहीं होती हैं।

कुछ समय पहले तक, कृषि में खाद का प्रतिनिधित्व मिट्टी की उर्वरता में सुधार के लिए आवश्यक मूल्यवान पोषक तत्वों का एक अनिवार्य स्रोत था। हालांकि, हाल के वर्षों में, खाद ने अपना महत्व खो दिया है, आंशिक रूप से कृषि के मशीनीकरण के कारण, और आंशिक रूप से कृत्रिम उर्वरकों के बढ़ते उपयोग के कारण।

उचित उपचार और न्यूट्रलाइजेशन के अभाव में खाद खतरनाक होने के साथ-साथ गैर-बेअसर मानव मल भी है। इसलिए, खेतों में ले जाने से पहले, खाद को परिपक्व होने दिया जाता है ताकि इस दौरान (60-70 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) आवश्यक बायोथर्मल प्रक्रियाएं हो सकें। उसके बाद, खाद को "परिपक्व" माना जाता है और इसमें निहित अधिकांश रोगजनकों (बैक्टीरिया, कृमि के अंडे, आदि) से मुक्त हो जाता है।

यह याद रखना चाहिए कि खाद का भंडारण मक्खियों के लिए आदर्श प्रजनन आधार हो सकता है जो विभिन्न प्रकार के आंतों के संक्रमण फैला सकते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रजनन के लिए मक्खियाँ सबसे स्वेच्छा से सुअर की खाद चुनती हैं, फिर घोड़ा, भेड़ और अंतिम लेकिन कम से कम गाय नहीं। खाद को खेतों में हटाने से पहले, इसे कीटनाशक एजेंटों से उपचारित करना चाहिए।
विस्तार
--पृष्ठ विराम--

अंतर्वस्तु

परिचय

1. मिट्टी का आवरण और उसका उपयोग

2. मृदा अपरदन (पानी और हवा) और इससे निपटने के तरीके

3. औद्योगिक मृदा प्रदूषण

3.1 अम्लीय वर्षा

3.2 भारी धातु

3.3 सीसा नशा

4. मृदा स्वच्छता। अपशिष्ट निपटान

4.1 चयापचय में मिट्टी की भूमिका

4.2 मिट्टी और पानी और तरल अपशिष्ट (अपशिष्ट जल) के बीच पर्यावरणीय संबंध

4.3 ठोस कचरे के साथ मिट्टी के भार की सीमा (घरेलू और सड़क अपशिष्ट, औद्योगिक अपशिष्ट, सीवेज के अवसादन के बाद सूखा कीचड़, रेडियोधर्मी पदार्थ)

4.4 विभिन्न रोगों के प्रसार में मिट्टी की भूमिका

4.5 मुख्य प्रकार के प्रदूषकों (ठोस और तरल अपशिष्ट) के हानिकारक प्रभाव जिससे मिट्टी का क्षरण होता है

4.5.1 मिट्टी में तरल अपशिष्ट का तटस्थकरण

4.5.2.1 मिट्टी में ठोस अपशिष्ट का परिशोधन

4.5.2.2 अपशिष्ट संग्रह और निपटान

4.5.3 अंतिम निपटान और निपटान

4.6 रेडियोधर्मी कचरे का निपटान

निष्कर्ष

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

परिचय।

मिट्टी का एक निश्चित हिस्सा, रूस और दुनिया भर में, हर साल विभिन्न कारणों से कृषि परिसंचरण छोड़ रहा है, जिस पर यूआईआर में विस्तार से चर्चा की गई है। हजारों या अधिक हेक्टेयर भूमि कटाव, अम्लीय वर्षा, अनुचित संचालन और जहरीले कचरे से ग्रस्त है। इससे बचने के लिए, आपको अपने आप को सबसे अधिक उत्पादक और सस्ती सुधार उपायों से परिचित कराने की आवश्यकता है (कार्य के मुख्य भाग में सुधार की परिभाषा देखें) जो मिट्टी के आवरण की उर्वरता को बढ़ाते हैं, और सबसे बढ़कर नकारात्मक प्रभावजमीन पर, और इससे कैसे बचा जाए।

ये अध्ययन मिट्टी पर हानिकारक प्रभावों की अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं और कई पुस्तकों, लेखों और पर किए गए थे वैज्ञानिक पत्रिकाएंमिट्टी और पर्यावरण के मुद्दों के लिए समर्पित।

मृदा प्रदूषण और क्षरण की समस्या हमेशा प्रासंगिक रही है। अब, हम इसमें जोड़ सकते हैं कि हमारे समय में, मानवजनित प्रभाव प्रकृति को दृढ़ता से प्रभावित करता है और केवल बढ़ता है, और मिट्टी हमारे लिए भोजन और कपड़ों का मुख्य स्रोत है, इस तथ्य का उल्लेख नहीं करने के लिए कि हम उस पर चलते हैं और हमेशा उसके साथ निकट संपर्क में रहेंगे।

1. मिट्टी का आवरण और उसका उपयोग।

मृदा आवरण सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक संरचना है। समाज के जीवन के लिए इसका महत्व इस तथ्य से निर्धारित होता है कि मिट्टी भोजन का मुख्य स्रोत है, जो दुनिया की आबादी के 97-98% खाद्य संसाधनों को प्रदान करती है। इसी समय, मिट्टी का आवरण मानव गतिविधि का स्थान है, जहां औद्योगिक और कृषि उत्पादन स्थित है।

समाज के जीवन में भोजन की विशेष भूमिका पर प्रकाश डालते हुए, वी. आई. लेनिन ने भी कहा: "अर्थव्यवस्था की वास्तविक नींव खाद्य कोष है।"

मिट्टी के आवरण की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति इसकी उर्वरता है, जिसे मिट्टी के गुणों की समग्रता के रूप में समझा जाता है जो कृषि फसलों की उपज सुनिश्चित करते हैं। प्राकृतिक मिट्टी की उर्वरता मिट्टी में पोषक तत्वों की आपूर्ति और उसके पानी, वायु और थर्मल शासन द्वारा नियंत्रित होती है। स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र की उत्पादकता में मिट्टी के आवरण की भूमिका महान है, क्योंकि मिट्टी पानी और कई यौगिकों के साथ स्थलीय पौधों का पोषण करती है और है आवश्यक भागपौधों की प्रकाश संश्लेषक गतिविधि। मिट्टी की उर्वरता उसमें संचित सौर ऊर्जा की मात्रा पर भी निर्भर करती है। पृथ्वी पर रहने वाले जीवित जीव, पौधे और जानवर सौर ऊर्जा को फाइटो- या ज़ूमस के रूप में रिकॉर्ड करते हैं। स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र की उत्पादकता ऊष्मीय और पर निर्भर करती है शेष पानीपृथ्वी की सतह, जो ग्रह के भौगोलिक लिफाफे के भीतर पदार्थ और पदार्थ के आदान-प्रदान के विभिन्न रूपों को निर्धारित करती है।

सामाजिक उत्पादन के लिए भूमि के महत्व का विश्लेषण करते हुए, के. मार्क्स ने दो अवधारणाओं की पहचान की: भूमि-पदार्थ और भूमि-पूंजी। उनमें से पहले को समझना चाहिए वह भूमि जो अपने विकासवादी विकास की प्रक्रिया में लोगों की इच्छा और चेतना के विरुद्ध उठी और मानव बस्ती और उसके भोजन का स्रोत है... जिस क्षण से मानव समाज के विकास की प्रक्रिया में भूमि उत्पादन का साधन बन जाती है, वह एक नई गुणवत्ता-पूंजी में प्रकट होती है, जिसके बिना श्रम प्रक्रिया अकल्पनीय है, "... जिस जगह पर वह खड़ा है... और उसकी प्रक्रिया उसका दायरा है..." यही कारण है कि किसी भी मानव गतिविधि में पृथ्वी एक सार्वभौमिक कारक है।

मुख्य रूप से उद्योग और कृषि में, भौतिक उत्पादन के विभिन्न क्षेत्रों में भूमि की भूमिका और स्थान समान नहीं हैं। निर्माण उद्योग में, निर्माण में, परिवहन में, भूमि एक ऐसा स्थान है जहाँ मिट्टी की प्राकृतिक उर्वरता की परवाह किए बिना श्रम प्रक्रियाएँ होती हैं। एक अलग क्षमता में, कृषि में भूमि का उपयोग किया जाता है। मानव श्रम के प्रभाव में, प्राकृतिक उर्वरता क्षमता से आर्थिक रूप से बदल जाती है। कृषि में भूमि संसाधनों के उपयोग की विशिष्टता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि वे दो अलग-अलग गुणों में प्रकट होते हैं, श्रम की वस्तु के रूप में और उत्पादन के साधन के रूप में। के. मार्क्स ने उल्लेख किया: "भूमि के भूखंडों में पूंजी के सिर्फ एक नए निवेश के साथ ... लोगों ने भूमि-पूंजी को बिना किसी वृद्धि के पृथ्वी के मामले में, यानी पृथ्वी के स्थान में वृद्धि की।"

कृषि में भूमि अपनी प्राकृतिक उर्वरता के कारण एक उत्पादक शक्ति के रूप में कार्य करती है, जो स्थिर नहीं रहती है। भूमि के तर्कसंगत उपयोग के साथ, इस तरह की उर्वरता को इसके जल, वायु और तापीय व्यवस्था में सुधार के उपायों के माध्यम से सुधार करके और मिट्टी में पोषक तत्वों की मात्रा में वृद्धि करके बढ़ाया जा सकता है। इसके विपरीत, भूमि संसाधनों के तर्कहीन उपयोग से उनकी उर्वरता कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप कृषि फसलों की उपज में कमी आती है। कुछ स्थानों पर, फसलों की खेती पूरी तरह से असंभव हो जाती है, खासकर लवणीय और मिटती हुई मिट्टी पर।

समाज की उत्पादक शक्तियों के विकास के निम्न स्तर के साथ, कृषि में नई भूमि की भागीदारी के कारण खाद्य उत्पादन का विस्तार होता है, जो कृषि के व्यापक विकास से मेल खाता है। यह दो स्थितियों से सुगम होता है: मुक्त भूमि की उपलब्धता और प्रति इकाई क्षेत्र में पूंजीगत व्यय के एक किफायती औसत स्तर पर एक खेत चलाने की संभावना। यह भूमि उपयोग और कृषि आधुनिक दुनिया के कई विकासशील देशों की विशेषता है।

वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति के युग में, औद्योगिक और विकासशील देशों में खेती की व्यवस्था का एक तेज सीमांकन था। पूर्व को वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति की उपलब्धियों का उपयोग करते हुए कृषि की गहनता की विशेषता है, जिसमें कृषि खेती की भूमि के क्षेत्र में वृद्धि के कारण नहीं, बल्कि भूमि में निवेश की गई पूंजी की मात्रा में वृद्धि के कारण विकसित होती है। अधिकांश औद्योगीकृत पूंजीवादी देशों के लिए ज्ञात सीमित भूमि संसाधन, उच्च जनसंख्या वृद्धि दर के कारण दुनिया भर में कृषि उत्पादों की मांग में वृद्धि, अधिक समृद्ध संस्कृतिइन देशों में गहन विकास के पथ पर 50 के दशक में कृषि के हस्तांतरण में कृषि का योगदान था। औद्योगीकृत पूंजीवादी देशों में कृषि गहनता की प्रक्रिया का त्वरण न केवल वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति की उपलब्धियों से जुड़ा है, बल्कि मुख्य रूप से कृषि में निवेश की लाभप्रदता के साथ जुड़ा हुआ है, जिसने कृषि उत्पादन को बड़े जमींदारों और बर्बाद छोटे किसानों के हाथों में केंद्रित कर दिया।

विकासशील देशों में कृषि अन्य तरीकों से विकसित हुई। इन देशों की तीव्र प्राकृतिक संसाधन समस्याओं में, निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: निम्न कृषि संस्कृति, जिसके कारण मिट्टी का क्षरण हुआ (बढ़ी हुई क्षरण, लवणता, उर्वरता में कमी) और प्राकृतिक वनस्पति (उदाहरण के लिए, उष्णकटिबंधीय वन), ह्रास जल संसाधन, भूमि मरुस्थलीकरण, विशेष रूप से अफ्रीकी महाद्वीप पर स्पष्ट रूप से प्रकट हुआ। विकासशील देशों की सामाजिक-आर्थिक समस्याओं से जुड़े इन सभी कारकों ने इन देशों में भोजन की कमी को जन्म दिया है। इस प्रकार, 1980 के दशक की शुरुआत में, प्रति व्यक्ति अनाज (222 किग्रा) और मांस (14 किग्रा) के प्रावधान के मामले में, विकासशील देश औद्योगिक रूप से विकसित पूंजीवादी देशों से कई बार क्रमशः नीच थे। बड़े सामाजिक-आर्थिक परिवर्तनों के बिना विकासशील देशों में खाद्य समस्या का समाधान अकल्पनीय है।

हमारे देश में, भूमि संबंधों का आधार भूमि का राज्य (सार्वजनिक) स्वामित्व है, जो पूरी भूमि के राष्ट्रीयकरण के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ। कृषि सम्बन्ध उन योजनाओं के आधार पर बनते हैं जिनके अनुसार भविष्य में कृषि का विकास हो, राज्य से वित्तीय और ऋण सहायता और आवश्यक मात्रा में मशीनरी और उर्वरक की आपूर्ति के साथ। श्रम की मात्रा और गुणवत्ता के संदर्भ में कृषि श्रमिकों के लिए भुगतान उनके जीवन स्तर में निरंतर वृद्धि को प्रोत्साहित करता है।

भूमि निधि का उपयोग समग्र रूप से दीर्घकालिक राज्य योजनाओं के आधार पर किया जाता है। इस तरह की योजनाओं का एक उदाहरण देश के पूर्व (1950 के दशक के मध्य) में कुंवारी और परती भूमि का विकास था, जिसकी बदौलत कम समय में 41 मिलियन हेक्टेयर से अधिक नए क्षेत्रों को कृषि योग्य भूमि में शामिल करना संभव हो गया। एक अन्य उदाहरण खाद्य कार्यक्रम के कार्यान्वयन से संबंधित उपायों का एक सेट है, जो कृषि की संस्कृति को बढ़ाने, व्यापक सुधार उपायों के साथ-साथ एक व्यापक कार्यक्रम के कार्यान्वयन के आधार पर कृषि उत्पादन के विकास में तेजी लाने के लिए प्रदान करता है। कृषि क्षेत्रों का सामाजिक-आर्थिक पुनर्गठन।

समग्र रूप से दुनिया के भूमि संसाधन अधिक लोगों के लिए भोजन उपलब्ध कराना संभव बनाते हैं जो वर्तमान में उपलब्ध है और निकट भविष्य में यह क्या होगा। हालाँकि, जनसंख्या वृद्धि के कारण, विशेष रूप से विकासशील देशों में, प्रति व्यक्ति कृषि योग्य भूमि की मात्रा घट रही है।

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" 5 ग्राम / सेमी 3 से अधिक घनत्व वाले धातुओं पर या 20 से अधिक परमाणु संख्या के साथ लागू होता है। हालांकि, एक और दृष्टिकोण है, जिसके अनुसार भारी धातुओं में 40 से अधिक शामिल हैं रासायनिक तत्वपरमाणु द्रव्यमान 50 से अधिक के साथ। 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 उन पर निर्भर करती है रासायनिक गुण: संयोजकता, आयनिक त्रिज्या और संकुलन 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 जस्ता की गतिशीलता में 3.8-5.4, कैडमियम - 4-8, तांबा - 2-3 गुना बढ़ जाता है।

तालिका 1 मानक एमपीसी (एपीसी), मिट्टी में रासायनिक तत्वों की पृष्ठभूमि सामग्री (मिलीग्राम / किग्रा)

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। संरचनात्मक विशेषताओं के कारण इलेक्ट्रॉनिक ऑर्बिटल्सनिकेल सहित उपरोक्त धातुओं में स्पष्ट रूप से जटिल करने की 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 में लेड 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 माइक्रोग्राम प्रति लीटर 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।

मिट्टी में कैडमियम अलग-अलग तरीकों से तय होता है विभिन्न प्रकार... अब तक, मिट्टी को अवशोषित करने वाले परिसर में अन्य धातुओं के साथ कैडमियम के प्रतिस्पर्धात्मक संबंध के बारे में बहुत कम जानकारी है। विशेषज्ञों के शोध के अनुसार तकनीकी विश्वविद्यालयकोपेनहेगन (डेनमार्क), 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.

एपी विनोग्रादोव (1952) के अनुसार, सभी रासायनिक तत्व एक डिग्री या किसी अन्य पौधों के जीवन में भाग लेते हैं, और यदि उनमें से कई को शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण माना जाता है, तो यह केवल इसलिए है क्योंकि इसके लिए अभी तक कोई सबूत नहीं है। कम मात्रा में एक पौधे में प्रवेश करना और उनमें एंजाइमों के घटक या सक्रियकर्ता बनकर, माइक्रोएलेमेंट्स चयापचय प्रक्रियाओं में सेवा कार्य करते हैं। जब तत्वों की असामान्य रूप से उच्च सांद्रता पर्यावरण में प्रवेश करती है, तो वे पौधों के लिए विषाक्त हो जाती हैं। पौधों के ऊतकों में भारी धातुओं के अत्यधिक प्रवेश से उनके अंगों के सामान्य कामकाज में व्यवधान होता है, और यह व्यवधान जितना मजबूत होता है, विषाक्त पदार्थों की अधिकता उतनी ही अधिक होती है। साथ ही उत्पादकता गिरती है। एचएम का विषैला प्रभाव पौधों के विकास के प्रारंभिक चरणों से प्रकट होता है, लेकिन अलग-अलग मिट्टी पर और विभिन्न फसलों के लिए अलग-अलग डिग्री तक।

पौधों द्वारा रासायनिक तत्वों का अवशोषण एक सक्रिय प्रक्रिया है। निष्क्रिय प्रसार आत्मसात खनिज घटकों के कुल द्रव्यमान का केवल 2-3% है। जब मिट्टी में धातुओं की सामग्री पृष्ठभूमि स्तर पर होती है, तो आयनों का सक्रिय अवशोषण होता है, और यदि हम मिट्टी में इन तत्वों की कम गतिशीलता को ध्यान में रखते हैं, तो उनका अवशोषण दृढ़ता से बाध्य धातुओं के एकत्रीकरण से पहले होना चाहिए। जब जड़ परत में एचएम की मात्रा अधिकतम सांद्रता से अधिक हो जाती है, जिस पर मिट्टी के आंतरिक संसाधनों के कारण धातु को तय किया जा सकता है, तो धातुओं की इतनी मात्रा जड़ों में प्रवेश करती है कि झिल्ली अब नहीं रह सकती है। नतीजतन, आयनों या तत्वों के यौगिकों का प्रवाह सेलुलर तंत्र द्वारा नियंत्रित होना बंद हो जाता है। अम्लीय मिट्टी पर, पर्यावरण की तटस्थ या लगभग तटस्थ प्रतिक्रिया वाली मिट्टी की तुलना में एचएम का अधिक गहन संचय होता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एचएम आयनों की वास्तविक भागीदारी का एक उपाय उनकी गतिविधि है। पौधों पर एचएम की उच्च सांद्रता का विषाक्त प्रभाव अन्य रासायनिक तत्वों के सेवन और वितरण के उल्लंघन में प्रकट हो सकता है। अन्य तत्वों के साथ एचएम की बातचीत की प्रकृति उनकी सांद्रता के आधार पर बदलती है। प्रवासन और संयंत्र में प्रवेश जटिल यौगिकों के रूप में किया जाता है।

भारी धातुओं के साथ पर्यावरण के प्रदूषण की प्रारंभिक अवधि में, मिट्टी के बफर गुणों के कारण, विषाक्त पदार्थों की निष्क्रियता के कारण, पौधों को व्यावहारिक रूप से किसी भी प्रतिकूल प्रभाव का अनुभव नहीं होगा। हालांकि, मिट्टी के सुरक्षात्मक कार्य असीमित नहीं हैं। भारी धातुओं के साथ संदूषण के स्तर में वृद्धि के साथ, उनकी निष्क्रियता अधूरी हो जाती है और आयनों का प्रवाह जड़ों पर हमला करता है। पौधे जड़ प्रणाली में प्रवेश करने से पहले ही कुछ आयनों को कम सक्रिय अवस्था में स्थानांतरित करने में सक्षम है। यह, उदाहरण के लिए, जटिल यौगिकों के निर्माण के साथ जड़ों की बाहरी सतह पर रूट एक्सयूडेट्स या सोखना का उपयोग करके केलेशन है। इसके अलावा, जैसा कि जस्ता, निकल, कैडमियम, कोबाल्ट, तांबा, सीसा की ज्ञात विषाक्त खुराक के साथ वनस्पति प्रयोगों द्वारा दिखाया गया है, जड़ें एचएम मिट्टी से दूषित नहीं परतों में स्थित हैं और इन रूपों में फोटोटॉक्सिसिटी के कोई लक्षण नहीं हैं।

जड़ प्रणाली के सुरक्षात्मक कार्यों के बावजूद, एचएम दूषित परिस्थितियों में जड़ में प्रवेश करते हैं। इस मामले में, रक्षा तंत्र चलन में आते हैं, जिसके कारण पौधों के अंगों पर एचएम का एक विशिष्ट वितरण होता है, जिससे उनकी वृद्धि और विकास को यथासंभव पूरी तरह से सुरक्षित करना संभव हो जाता है। इस मामले में, उदाहरण के लिए, अत्यधिक प्रदूषित वातावरण में जड़ और बीजों के ऊतकों में एचएम की सामग्री 500-600 गुना भिन्न हो सकती है, जो इस भूमिगत पौधे के अंग की महान सुरक्षात्मक क्षमताओं को इंगित करती है।

रासायनिक तत्वों की अधिकता से पौधों में विषाक्तता हो जाती है। जैसे-जैसे एचएम की सांद्रता बढ़ती है, पौधे की वृद्धि शुरू में बाधित होती है, फिर लीफ क्लोरोसिस होता है, जिसे नेक्रोसिस से बदल दिया जाता है, और अंत में, जड़ प्रणाली क्षतिग्रस्त हो जाती है। टीएम का विषैला प्रभाव प्रत्यक्ष और परोक्ष रूप से प्रकट हो सकता है। पादप कोशिकाओं में एचएम की अधिकता का सीधा प्रभाव जटिल प्रतिक्रियाओं के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप एंजाइम अवरुद्ध हो जाते हैं या प्रोटीन अवक्षेपित हो जाते हैं। एंजाइम धातु को प्रदूषक धातु के साथ बदलने के परिणामस्वरूप एंजाइमेटिक सिस्टम का निष्क्रिय होना होता है। विषाक्त पदार्थ की एक महत्वपूर्ण सामग्री पर, एंजाइम की उत्प्रेरक क्षमता काफी कम हो जाती है या पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाती है।

एपी विनोग्रादोव (1952) ने ऐसे पौधों की पहचान की जो तत्वों को केंद्रित करने में सक्षम हैं। उन्होंने दो प्रकार के सांद्रक पौधों की ओर इशारा किया:

1) बड़े पैमाने पर तत्वों को केंद्रित करने वाले पौधे;

2) चयनात्मक (विशिष्ट) एकाग्रता वाले पौधे।

पहले प्रकार के पौधे रासायनिक तत्वों से समृद्ध होते हैं यदि बाद वाले मिट्टी में अधिक मात्रा में निहित होते हैं। इस मामले में एकाग्रता एक पर्यावरणीय कारक के कारण होता है।

पर्यावरण में इसकी सामग्री की परवाह किए बिना, दूसरे प्रकार के पौधों को एक या दूसरे रासायनिक तत्व की लगातार उच्च मात्रा की विशेषता होती है। यह आनुवंशिक रूप से निश्चित आवश्यकता द्वारा वातानुकूलित है।

मिट्टी से पौधों में भारी धातुओं के अवशोषण के तंत्र को ध्यान में रखते हुए, हम तत्वों के संचय के अवरोध (गैर-सांद्रण) और बाधा रहित (एकाग्र) प्रकारों के बारे में बात कर सकते हैं। अधिकांश उच्च पौधों के लिए अवरोध संचय विशिष्ट है और ब्रायोफाइट्स और लाइकेन के लिए विशिष्ट नहीं है। तो, एम। ए। टोइका और एल। एन। पोतेखिना (1980) के काम में, स्फाग्नम (2.66 मिलीग्राम / किग्रा) को कोबाल्ट केंद्रित पौधे के रूप में नामित किया गया था; तांबा (10.0 मिलीग्राम / किग्रा) - सन्टी, ड्रूप, घाटी की लिली; मैंगनीज (1100 मिलीग्राम / किग्रा) - ब्लूबेरी। लेप एट अल। (1987) ने बर्च के जंगलों में उगने वाले कवक अमनिता मुस्कारिया के स्पोरोफोर्स में कैडमियम की उच्च सांद्रता पाई। कवक के स्पोरोफोर्स में कैडमियम की मात्रा 29.9 मिलीग्राम / किग्रा शुष्क वजन थी, और जिस मिट्टी पर वे बढ़ते थे, वह 0.4 मिलीग्राम / किग्रा थी। ऐसा माना जाता है कि पौधे जो कोबाल्ट के सांद्रक होते हैं वे भी निकल के प्रति अत्यधिक सहिष्णु होते हैं और बड़ी मात्रा में इसे जमा करने में सक्षम होते हैं। इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, परिवारों के पौधे Boraginaceae, Brassicaceae, Myrtaceae, Fabaceae, Caryophyllaceae। औषधीय पौधों में निकेल सांद्रक और अतिसंकेंद्रक भी पाए जाते हैं। सुपरकंसेंट्रेटर्स में खरबूजे का पेड़, बेलाडोना बेलाडोना, येलो माचोक, हार्टवॉर्ट, मीट-रेड पैशनफ्लावर और लांसोलेट थर्मोप्सिस शामिल हैं। पोषक माध्यम में उच्च सांद्रता में रासायनिक तत्वों के संचय का प्रकार पौधों की वनस्पति के चरणों पर निर्भर करता है। बैरियर-मुक्त संचय अंकुर चरण की विशेषता है, जब पौधे उपरोक्त भागों को विभिन्न अंगों में और बढ़ते मौसम के अंतिम चरणों में - परिपक्वता के बाद, साथ ही सर्दियों की निष्क्रियता के दौरान, जब बाधा मुक्त संचय हो सकता है ठोस चरण (कोवालेवस्की, 1991) में अधिक मात्रा में रासायनिक तत्वों की रिहाई के साथ।

ब्रैसिसेकी, यूफोरबियासी, एस्टेरेसिया, लैमियासीए, और स्क्रोफुलारियासी (बेकर 1995) परिवारों में अतिसंचित पौधे पाए गए हैं। उनमें से सबसे प्रसिद्ध और अध्ययन किया जाता है ब्रैसिका जंकिया (भारतीय सरसों) - एक पौधा जो एक बड़ा बायोमास विकसित करता है और पीबी, सीआर (VI), सीडी, क्यू, नी, जेडएन, 90 एसआर, बी और से जमा करने में सक्षम है (नंद कुमार) एट अल। 1995; साल्ट एट अल। 1995; रस्किन एट अल। 1994)। परीक्षण की गई विभिन्न पौधों की प्रजातियों में से, बी। जंकिया में हवाई भाग तक ले जाने की सबसे स्पष्ट क्षमता थी, जबकि इस तत्व का 1.8% से अधिक हवाई अंगों (शुष्क वजन के संदर्भ में) में जमा होता है। सूरजमुखी (हेलियनथस एन्युस) और तंबाकू (निकोटियाना टैबैकम) के अपवाद के साथ, अन्य पौधों की प्रजातियां जो ब्रैसिसेकी परिवार से संबंधित नहीं हैं, उनका जैविक अवशोषण गुणांक 1 से कम था।

कई विदेशी लेखकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले बढ़ते वातावरण में भारी धातुओं की उपस्थिति की प्रतिक्रिया से पौधों के वर्गीकरण के अनुसार, धातु-दूषित मिट्टी पर बढ़ने के लिए पौधों की तीन मुख्य रणनीतियाँ हैं:

मेटल एलिमिनेटर।

मिट्टी में इसकी सघनता में व्यापक भिन्नता के बावजूद, मुख्य रूप से जड़ों में धातु को बनाए रखते हुए, ऐसे पौधे धातु की निरंतर कम सांद्रता बनाए रखते हैं। बहिष्करणीय पौधे कोशिका की दीवारों की झिल्ली पारगम्यता और धातु-बाध्यकारी क्षमता को बदलने या बड़ी मात्रा में चेलेटिंग एजेंटों को छोड़ने में सक्षम हैं।

धातु संकेतक।

इनमें पौधों की प्रजातियां शामिल हैं जो सक्रिय रूप से हवाई भागों में धातु जमा करती हैं और आम तौर पर मिट्टी में धातु के स्तर को दर्शाती हैं। वे बाह्य धातु-बाध्यकारी यौगिकों (चेलेटर्स) के निर्माण के कारण धातु की सांद्रता के मौजूदा स्तर के प्रति सहिष्णु हैं, या वे धातु-असंवेदनशील क्षेत्रों में भंडारण करके धातु के डिब्बे के चरित्र को बदलते हैं। पौधों की प्रजातियां जो धातुओं को जमा करती हैं। इस समूह के पौधे जमीन के ऊपर के बायोमास में मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक सांद्रता में धातु जमा कर सकते हैं। बेकर और ब्रूक्स ने धातु हाइपरकेमुलेटर को 0.1% से अधिक वाले पौधों के रूप में परिभाषित किया, यानी ई। सूखे वजन में 1000 मिलीग्राम / ग्राम तांबा, कैडमियम, क्रोमियम, सीसा, निकल, कोबाल्ट या 1% (10,000 मिलीग्राम / ग्राम से अधिक) जस्ता और मैंगनीज। दुर्लभ धातुओं के लिए, शुष्क भार के संदर्भ में यह मान 0.01% से अधिक है। शोधकर्ताओं ने उन क्षेत्रों में पौधों को इकट्ठा करके हाइपरकेम्युलेटिंग प्रजातियों की पहचान की, जहां मिट्टी में पृष्ठभूमि के स्तर से अधिक सांद्रता में धातुएं होती हैं, जैसे कि दूषित क्षेत्रों में या जहां अयस्क के शरीर निकलते हैं। अतिसंचय की घटना शोधकर्ताओं के लिए कई सवाल खड़े करती है। उदाहरण के लिए, पौधों के लिए अत्यधिक विषाक्त सांद्रता में धातु के संचय का क्या महत्व है। इस प्रश्न का अंतिम उत्तर अभी तक प्राप्त नहीं हुआ है, लेकिन कई मुख्य परिकल्पनाएँ हैं। यह माना जाता है कि इस तरह के पौधों में कुछ शारीरिक कार्यों को करने के लिए एक उन्नत आयन अपटेक सिस्टम ("अनजाने में" तेज परिकल्पना) है, जिनकी अभी तक जांच नहीं की गई है। यह भी माना जाता है कि बढ़ते वातावरण में धातुओं की उच्च सामग्री के लिए हाइपरकेमुलेशन पौधों की सहनशीलता के प्रकारों में से एक है।

मिट्टी में धातुओं की बढ़ी हुई सांद्रता की उपस्थिति से जंगली वनस्पतियों और कृषि फसलों में उनका संचय होता है, जो खाद्य श्रृंखलाओं के दूषित होने के साथ होता है। धातुओं की उच्च सांद्रता मिट्टी को पौधों की वृद्धि के लिए अनुपयुक्त बनाती है और इस प्रकार जैव विविधता से समझौता करती है। भारी धातुओं से दूषित मिट्टी को रासायनिक, भौतिक और जैविक तरीकों से पुनः प्राप्त किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, उन्हें दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

एक्स-सीटू विधि में ऑन-साइट या ऑफ-साइट खेती के लिए दूषित मिट्टी को हटाने और खेती की गई मिट्टी को उसके मूल स्थान पर वापस लाने की आवश्यकता होती है। दूषित मिट्टी को साफ करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक्स-सीटू विधियों के अनुक्रम में भौतिक या रासायनिक साधनों द्वारा संदूषक का उत्खनन, विषहरण और / या विषहरण शामिल है, जिससे संदूषक को स्थिर, तलछट, स्थिर, भस्म या विघटित किया जाता है।

इन-सीटू विधि में बिना खुदाई के दूषित मिट्टी को साफ करना शामिल है। रीड एट अल। इन-सीटू उपचारात्मक प्रौद्योगिकियों को प्रदूषक के अपघटन या परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया गया है, जैवउपलब्धता को कम करने के लिए स्थिरीकरण और मिट्टी से संदूषक को अलग करना। इसकी कम लागत और पारिस्थितिकी तंत्र पर कोमल प्रभाव के कारण एक्स-सीटू पर इन-सीटू को प्राथमिकता दी जाती है। परंपरागत रूप से, एक्स-सीटू विधि में भारी धातु दूषित मिट्टी को हटाना और निपटाना शामिल है, जो एक इष्टतम विकल्प नहीं है, क्योंकि दूषित मिट्टी का ऑफ-साइट निपटान केवल संदूषण की समस्या को दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करता है; हालांकि, दूषित मिट्टी के परिवहन से जुड़ा एक निश्चित जोखिम है। दूषित मिट्टी में साफ मिट्टी डालकर और उन्हें एक साथ मिलाकर भारी धातुओं को स्वीकार्य स्तर तक पतला करना, मिट्टी को एक निष्क्रिय सामग्री से ढकना दूषित साइट के भीतर मिट्टी को साफ करने का एक विकल्प हो सकता है।

भारी धातुओं से दूषित मिट्टी के लिए अकार्बनिक संदूषकों के स्थिरीकरण का उपयोग उपचारात्मक विधि के रूप में किया जा सकता है। यह दूषित पदार्थों के संचय द्वारा, या मिट्टी के पीएच को सीमित करके प्राप्त किया जा सकता है। पीएच बढ़ाने से मिट्टी में भारी धातुओं जैसे सीडी, क्यू, नी और जेडएन की घुलनशीलता कम हो जाती है। यद्यपि पौधों द्वारा अवशोषित होने का जोखिम कम हो जाता है, मिट्टी में धातुओं की सांद्रता अपरिवर्तित रहती है। इनमें से अधिकांश पारंपरिक सड़क सफाई प्रौद्योगिकियां पहले से ही क्षतिग्रस्त पर्यावरण को और नुकसान पहुंचाती हैं। बायोरेमेडिएशन टेक्नोलॉजी, जिसे फाइटोरेमेडिएशन कहा जाता है, में दूषित मिट्टी और भूजल के इन-सीटू शुद्धिकरण के लिए हरे पौधों और संबंधित माइक्रोबायोटा का उपयोग शामिल है। भारी धातुओं और अन्य यौगिकों को हटाने के लिए धातु भंडारण संयंत्रों का उपयोग करने का विचार पहली बार 1983 में प्रस्तावित किया गया था। फाइटोरेमेडिएशन शब्द में ग्रीक उपसर्ग फाइटो (पौधा) होता है जो लैटिन रूट रेमेडियम (रिकवरी) से जुड़ा होता है।

राइजोफिल्ट्रेशन का तात्पर्य कम संदूषक सांद्रता वाले दूषित जल स्रोतों से जड़ों में संदूषकों के सोखने, सांद्रण और जमाव के लिए पौधों (स्थलीय और जलीय दोनों) के उपयोग से है। यह विधि आंशिक रूप से औद्योगिक अपशिष्टों, कृषि भूमि और सुविधाओं से सतही अपशिष्टों या खानों और खानों से अम्लीय जल निकासी अपशिष्टों का उपचार कर सकती है। राइजोफिल्ट्रेशन का उपयोग सीसा, कैडमियम, तांबा, निकल, जस्ता और क्रोमियम पर किया जा सकता है, जो ज्यादातर जड़ों द्वारा बनाए रखा जाता है। रिसोफिल्ट्रेशन के लाभों में "इन-सीटू" और "एक्स-सीटू" दोनों का उपयोग करने की क्षमता और पौधों की प्रजातियों का उपयोग करना शामिल है जो हाइपरकेमुलेटर नहीं हैं। अपशिष्ट जल से सीसा हटाने के लिए सूरजमुखी, भारतीय सरसों, तंबाकू, राई, पालक और मकई की क्षमता का अध्ययन किया गया, जिसमें सूरजमुखी ने सबसे बड़ी सफाई दक्षता दिखाई।

Phytostabilization मुख्य रूप से मिट्टी, तलछट और सीवेज कीचड़ के उपचार के लिए उपयोग किया जाता है और मिट्टी में संदूषकों की गतिशीलता और जैव उपलब्धता को सीमित करने के लिए पौधों की जड़ों की क्षमता पर निर्भर करता है। Phytostabilization धातुओं के सोखना, वर्षा और जटिलता के माध्यम से किया जाता है। पौधे दूषित मिट्टी के माध्यम से रिसने वाले पानी की मात्रा को कम करते हैं, जो क्षरण प्रक्रियाओं को रोकता है, घुले हुए दूषित पदार्थों को सतह और भूजल में प्रवेश करता है और उन्हें अपवित्र क्षेत्रों में फैलता है। फाइटो-स्थिरीकरण का लाभ यह है कि इस विधि में दूषित पौधे के बायोमास को हटाने की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, इसका मुख्य नुकसान मिट्टी में संदूषक का संरक्षण है, जिसके संबंध में इस सफाई पद्धति का उपयोग सामग्री की निरंतर निगरानी और दूषित पदार्थों की जैव उपलब्धता के साथ किया जाना चाहिए।

मिट्टी की संरचना और उर्वरता को नष्ट किए बिना मिट्टी से भारी धातुओं के लवण को हटाने के लिए फाइटोएक्स्ट्रक्शन सबसे उपयुक्त तरीका है। कुछ लेखक इस विधि को पादपसंचय कहते हैं। चूंकि संयंत्र बायोमास में दूषित मिट्टी से जहरीली धातुओं और रेडियोन्यूक्लाइड को अवशोषित, केंद्रित और अवक्षेपित करता है, इसलिए फैलाना सतह संदूषण और दूषित पदार्थों की अपेक्षाकृत कम सांद्रता वाले क्षेत्रों को साफ करने का यह सबसे अच्छा तरीका है। दो मुख्य फाइटोएक्स्ट्रक्शन रणनीतियाँ हैं:

केलेट्स, या प्रेरित फाइटोएक्स्ट्रक्शन की उपस्थिति में फाइटोएक्स्ट्रेक्शन, जिसमें कृत्रिम केलेट्स के अलावा धातु संदूषक की गतिशीलता और तेज वृद्धि होती है;

अनुक्रमिक फाइटोएक्स्ट्रक्शन, जिसमें धातु निकालना पौधों की शुद्ध करने की प्राकृतिक क्षमता पर निर्भर है; ऐसे में केवल पौधों की बुवाई (रोपण) की संख्या ही नियंत्रण में है। अतिसंचित प्रजातियों की खोज ने इस तकनीक के विकास में और योगदान दिया। इस तकनीक को व्यवहार्य बनाने के लिए, पौधों को अपनी जड़ों से भारी धातुओं की बड़ी मात्रा को निकालना होगा, उन्हें ऊपर के बायोमास में स्थानांतरित करना होगा, और बड़ी मात्रा में पौधे बायोमास का उत्पादन करना होगा। साथ ही, विकास दर, किसी तत्व के लिए चयनात्मकता, रोगों के प्रति प्रतिरोध और कटाई की एक विधि जैसे कारक महत्वपूर्ण हैं। हालांकि, धीमी वृद्धि, एक सतही रूप से फैलने वाली जड़ प्रणाली, और कम बायोमास उत्पादकता भारी धातुओं से दूषित क्षेत्रों की सफाई के लिए अतिसंचित प्रजातियों के उपयोग को सीमित करती है।

Phytoevaporation में मिट्टी से दूषित पदार्थों को बाहर निकालने, उन्हें वाष्पशील रूप में बदलने और उन्हें वातावरण में स्थानांतरित करने के लिए पौधों का उपयोग शामिल है। Phytoevaporation मुख्य रूप से पारा को हटाने के लिए प्रयोग किया जाता है, पारा आयन को कम विषाक्त मौलिक पारा में परिवर्तित कर देता है। नुकसान यह है कि वातावरण में छोड़ा गया पारा सबसे अधिक संभावना है कि जमाव द्वारा फिर से वापस आ जाता है और फिर पारिस्थितिकी तंत्र में फिर से प्रवेश करता है। अमेरिकी शोधकर्ताओं ने पाया है कि सेलेनियम से भरपूर सब्सट्रेट पर उगने वाले कुछ पौधे डाइमिथाइल सेलेनाइड और डाइमिथिसेलेनाइड के रूप में वाष्पशील सेलेनियम का उत्पादन करते हैं। ऐसी रिपोर्टें हैं कि ट्रिटियम, हाइड्रोजन के एक रेडियोधर्मी समस्थानिक पर फाइटोवापोरेशन को सफलतापूर्वक लागू किया गया है), जो लगभग 12 वर्षों के आधे जीवन के साथ स्थिर हीलियम में बदल जाता है। पादप अवक्रमण। कार्बनिक पदार्थों के फाइटोरेमेडिएशन में, पौधों का चयापचय मिट्टी और भूजल से प्रदूषकों के परिवर्तन, अपघटन, स्थिरीकरण या वाष्पीकरण द्वारा दूषित पदार्थों की वसूली में शामिल होता है। फाइटोडिग्रेडेशन एक पौधे द्वारा सरल अणुओं में अवशोषित कार्बनिक पदार्थों का अपघटन है जो पौधे के ऊतकों में शामिल होते हैं।

पौधों में एंजाइम होते हैं जो हथियारों के कचरे, क्लोरीनयुक्त सॉल्वैंट्स जैसे ट्राइक्लोरोइथिलीन और अन्य जड़ी-बूटियों को नीचा और परिवर्तित कर सकते हैं। एंजाइम आमतौर पर डीहेलोजेनेस, ऑक्सीजन और रिडक्टेस होते हैं। राइजोडिग्रेडेशन जड़ क्षेत्र (राइजोस्फीयर) में माइक्रोबियल गतिविधि के माध्यम से मिट्टी में कार्बनिक यौगिकों का अपघटन है और फाइटोडिग्रेडेशन की तुलना में बहुत धीमी प्रक्रिया है। उपरोक्त फाइटोरेमेडिएशन विधियों का उपयोग जटिल तरीके से किया जा सकता है। तो, साहित्य समीक्षा से यह स्पष्ट है कि फाइटोरेमेडिएशन वर्तमान में अनुसंधान का एक तेजी से विकासशील क्षेत्र है। पिछले दस वर्षों में, दुनिया के कई देशों के शोधकर्ताओं ने इस क्षेत्र सहित प्रयोगात्मक पुष्टि प्राप्त की है कि यह विधि कार्बनिक, अकार्बनिक दूषित पदार्थों और रेडियोन्यूक्लाइड से दूषित मीडिया के शुद्धिकरण के लिए आशाजनक है।

दूषित क्षेत्रों को साफ करने का यह पर्यावरण के अनुकूल और सस्ता तरीका अशांत और दूषित भूमि के उपचार के पारंपरिक तरीकों का एक व्यवहार्य विकल्प है। रूस में, भारी धातुओं और पेट्रोलियम उत्पादों जैसे विभिन्न कार्बनिक यौगिकों से दूषित मिट्टी के लिए फाइटोरेमेडिएशन का व्यावसायिक अनुप्रयोग प्रारंभिक चरण में है। तेजी से बढ़ने वाले पौधों की खोज के लिए बड़े पैमाने पर अध्ययन की आवश्यकता होती है, जिसमें किसी विशेष क्षेत्र की खेती और जंगली-बढ़ती प्रजातियों में से दूषित पदार्थों को जमा करने की स्पष्ट क्षमता होती है, उनकी उच्च फाइटोरेमेडिएशन क्षमता की प्रयोगात्मक पुष्टि होती है, और इसे बढ़ाने के तरीकों का अध्ययन होता है। अनुसंधान का एक अलग महत्वपूर्ण क्षेत्र पारिस्थितिक तंत्र के विभिन्न घटकों के पुन: प्रदूषण को रोकने और खाद्य श्रृंखलाओं में दूषित पदार्थों के प्रवेश को रोकने के लिए दूषित पौधे बायोमास के उपयोग के मुद्दे का अध्ययन है।

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 सीडी 2+, सीडीसीएल +, सीडीएसओ 4 के रूप में और शांत मिट्टी में सीडी 2+, सीडीसीएल +, सीडीएसओ 4, सीडीएचसीओ 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 के कारण और निम्न विषाक्त क्रियासबसे अधिक पाए जाने वाले सांद्रता में, 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 कर सकने वाले कैडमियम की मात्रा को कम करने की प्रक्रिया इस पर विकसित करना है पौधे की मिट्टीभोजन या फसलों के लिए उपयोग नहीं किया जाता 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), दिखावटपौधे। 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 (और इसलिए आंशिक रूप से मिट्टी में) की कुल आपूर्ति का अनुमान लगभग 4.0 हजार टन था, जिसमें से 2.16 हजार टन माल परिवहन द्वारा लाया गया था। लीड पर अधिकतम भार मॉस्को और समारा क्षेत्रों के लिए जिम्मेदार है, इसके बाद कलुगा, निज़नी नोवगोरोड, व्लादिमीर क्षेत्र और रूसी संघ के अन्य घटक निकाय रूस के यूरोपीय क्षेत्र के मध्य भाग में स्थित हैं और उत्तरी काकेशस... 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, सेराटोव और समारा क्षेत्रों (अखबार " हरे रंग की दुनिया”, विशेष अंक # 28, 1997)।

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। दूषित में धातु मिट्टीहालांकि, रासायनिक वातावरण को कोई भी संतुलन प्रक्रियाओं द्वारा नियंत्रित नहीं 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 -> उपलब्धता बड़ा द्रव्यमानकॉपर समूह कार्बनिक पदार्थों और Fe और Mn ऑक्साइड दोनों में पाए जाते हैं। 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 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। इन अकार्बनिक यौगिकअच्छी तरह से सूखा कृषि भूमि में मेटास्टेबल। 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 असंदूषित 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 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।