4.3 Вплив підприємства «Кримський титан на ґрунти»

Кримський Титан є джерелом забруднення ґрунту багатьма важкими металами та хімічними речовинами.

У природі нараховується 78 важких металів, а їх загальна маса не перевищує 1,2 % загальної маси літосфери (А. А. Беккер та ін., 1989).

Найчастіше ґрунт забруднюється таким важкими металами, як залізо, марганець, мідь, цинк, молібден, кобальт, ртуть, свинець, кадмій та ін. Вони відомі і під назвою мікроелементів, оскільки необхідні рослинам у невеликих кількостях.

У багатьох випадках важкі метали містяться у ґрунтах у незначних кількостях і не є шкідливими. Проте, концентрація їх у ґрунті може збільшуватись за рахунок вихлопних газів транспортних засобів, вивезення в поле мулу станцій очисних вод, зрошення стічними водами, відходів, залишків і викидів під час експлуатації шахт і промислових майданчиків, внесення фосфорних та органічних добрив, застосування пестицидів та ін.

Надлишок цих елементів або наявність деяких токсичних елементів (І, F, U, V, Pb, Cd) навіть у дуже незначних кількостях можуть викликати захворювання і навіть загибель рослин.

Стійкість ґрунтів до забруднення важкими металами різна, залежно від їх буферності. Ґрунти з високою адсорбційною здатністю і відповідно високим вмістом глини, а також органічної речовини можуть втримувати ці елементи, особливо у верхніх горизонтах. Це властиво карбонатним ґрунтам і ґрунтам з нейтральною реакцією.

Окремі важкі метали по-різному впливають на рослинницьку і тваринницьку продукцію. Так, вміст свинцю у ґрунті переважно коливається від 0,1 до 20 мг/кг ґрунту. Проте у ґрунт надходить значна кількість свинцю з природних та антропогенних джерел. До перших належать: силікатний пил, галоїдні сполуки, дим лісових пожеж, морські солі, метеоритний пил, а з другого - згорання етилового бензину, інших видів палива, інсектициди, розорювання земель та ін. Так, відомо, що зараз у світі щорічно виробляється близько 3,5» 10⁶ тонн свинцю, з яких від 3,1 • 10⁵ до 3,5-10⁵ тонн згоряє з етиловим бензином.

За даними І.І.Скрипниченкаі Б.М.Золотарьової (1981),токсичні концентрації свинцю у ґрунті для більшості рослин перебувають у межах 1000-2000 мг/кг. Проте деякі види рослин гинуть уже за вмісту його близько 500 мг/кг ґрунту. Наприклад, у пшениці за концентрації 500-1000 мг/кг ґрунту цього елементу спостерігається зниження врожайності на 10 %, в той час як овес без видимих змін витримує забрудненість свинцю до 1500 мг/кг ґрунту, а деякі види рослин навіть - 10 г/кг ґрунту.

4.3.1 Забруднення важкими металами

Кобальт і нікель. Кобальт являє собою сріблясто-сірий метал. Температура плавлення рівна 1492 С°. Густина - 8,84 г/см³.

Нікель має сріблясто-білий колір. Його температура плавлення – 1455С°. Густина – 8,91 г/см³. В хімічних реакціях кобальт і нікель менш активні, ніж залізо, вони розчиняються в розбавлених кислотах з виділенням водню і утворенням солей кобальту і нікелю. Для кобальту в сполуках характерні ступені окислення +2 і +3. Він утворює оксиди СоО і Со₂О₃. Для нікеля характерна ступінь окислення + 2, рідше + 3,. Він утворює один оксид NiO. Масові частки кобальту і нікелю в земній корі складають відповідно 3·10^-3 і 8·10^-3 %. Важливішими мінералами кобальту і нікелю являються кобальтин СоАsS, ліннеїт Со₃S₄, петландіт (Fe, Ni)S, нікелін NiAs. Кобальт і нікель часто є супутниками в природі. [ 7]є

Олово і Свинець. Масові частки їх в земній корі рівні відповідно 4·10^-3 і 1,6·10^-3%. Олово – сріблясто-білий м’який метал, легко плавиться (температура плавлення - 213,9 Сº). Це звичайна модифікація , так зване біле олово. При температурі нижче 14 Сº стійке сіре олово. При охолодженні металічне олово переходить в сіре і в результаті розсипається. Це явище відомо під назвою „олов’яна чума”. Деякі cполуки олова: SnCl₂, Na₂[Sn(OH)₄], H₂SnO₃, SnSO₄.

Свинець – м’який пластичний синювато сірий метал з температурою плавлення 237,4 Сº. Олово і свинець розчиняються в водних розчинах лугів при нагріванні утворюючи комплексні сполуки. Свинець негативно впливає на біологічну властивість у ґрунті, інгібуючи активність ферментів (особливо дегідрогеназу й уреазу) зменшенням інтенсивності виділення вуглекислого газу і чисельності мікроорганізмів. Свинець викликає порушення метаболізму мікроорганізмів, особливо процесів дихання і клітинного поділу.

Цинк, кадмій, ртуть. Проявляють в сполуках ступінь окислення +2 (ртуть і +1).

Масова частка цинку в земній корі складає 5 · 10^-3 %. Він зустрічається лише в складі сполук, наприклад ZnS, ZnCO₃. Це сріблясто-білий метал. Плавиться при температурі 419,5 Сº. Володіє хорошою тепло- і електропровідністю. Цинк хімічно активний метал який при нагріванні взаємодіє з різними неметалами. Сульфат цинку використовують як мікродобриво.

Масова частка кадмію в земній корі складає 5·10^-5 %. Його найважливіші мінерали – CdS i CdCO₃. Здебільшого вони э супутниками мінералів цинку. Температура плавлення кадмію 321 Сº Кадмій і ртуть сріблясто-білі метали. В звичайних умовах ртуть – рідина, її температура плавлення рівна –38,9Сº. Це метал, що само легше плавиться. Масова частка ртуті в земній корі складає 7·10^-6%. В хімічному відношенні кадмій хімічно активний метал а ртуть малоактивний. Також важкими металами є залізо, ванадій та інші.

4.4 Вплив підприємства на здоров’я населення та загальну захворюваність

4.4.1 Негативний вплив важких металів на здоров’я людини

Важкі метали (залізо, мідь, молібден, кобальт, марганець тощо) належать до так званих мікроелементів - хімічних елементів, що присутні в живих істотах у низьких концентраціях (тисячні частки відсотка і нижче). Ці елементи, як вітаміни, потрібні людському організму для його нормального функціонування. Нестача мікроелементів в організмі, зокрема і важких металів, спричинює різні захворювання.

У процесі еволюційного розвитку живі організми виробили спеціальні механізми для накопичування важких металів, оскільки в навколишньому середовищі їх було мало. Коли ж люди почали інтенсивно забруднювати довкілля, властивість «накопичувати» спричинила надмірне нагромадження важких металів в організмі людині. Ця ж «накопичувальна» властивість організму людини перешкоджає виведенню надлишку важких металів з нього.

Існує три шляхи потрапляння токсичних важких металів до організму людини: через атмосферне повітря з токсичним пилом, через харчові продукти, через питну воду.

Найбільш серйозна токсична дія іонів металів виникає під час вдихання пилу, особливо на території промислових зон та автострад. Через те не рекомендуються купувати ділянки для проживання, облаштовувати свердловини для питної води поблизу великих діючих промислових підприємств, автострад. Захистити себе, членів своїх сімей від дії токсичних речовин у таких зонах неможливо.

У повсякденному житті накопичувальне отруєння організму людини важкими металами відбувається через харчові продукти та воду. Зрозуміло, що перевірити всі продукти на вміст металів - це фантастичне завдання, але чи не отруюєте ви себе самі через продукти, вирощені на власній присадибній ділянці, знати потрібно. Присутність токсичних елементів у ґрунтах може викликати захворювання і навіть призводити до загибелі рослин, що ростуть на присадибній ділянці. До агротехнічних прийомів боротьби із забрудненістю ґрунтів важкими металами належать вапнування і внесення органічних добрив. Отже, аналіз ґрунту на вміст важких металів, а також дотримання рекомендацій спеціалістів дозволять вам значно знизити отруйність ґрунтів вашої садиби.

Нині однією з причин незадовільної якості питної води є масове забруднення поверхневих водойм, річок, водосховищ. Неочищені і недостатньо очищені промислові, господарсько-побутові, стічні води потрапляють до криниць приватних садиб. Проте досить часто вода зі свердловини глибиною до 100 м містить значні домішки важких металів, передусім заліза і марганцю. Сучасні технології очищення води дають змогу позбутися цих домішок у воді свердловини. Отже, аналіз води на вміст важких металів, науково дібрана система її очищення дозволять вам позбутися отруйних домішок у питній воді й уникнути забруднення ґрунту на вашій присадибній ділянці.

Розглянемо фізіологічну дію важких металів на організм людини. Свинець. При хронічному отруєнні свинцем спостерігається загальна слабкість, біль у животі, анемія, порушення функціонування нирок. Встановлено, що хронічна інтоксикація настає при вживанні 1-8 мг свинцю на добу. Свинець, подібно до ртуті, має кумулятивні властивості. Поглинутий свинець накопичується в кістках у вигляді нерозчинних трьохосновних фосфатів і не спричинює отруйної дії. Проте під впливом певних умов запаси його в кістках стають мобільними, він переходить у кров і може викликати отруєння навіть у загостреній формі. До факторів, що сприяють його мобілізації, належать підвищена кислотність, дефіцит кальцію в їжі, зловживання спиртними напоями.

Потужним джерелом потрапляння свинцю в організм людини є питна вода. Доведено, що підвищений вміст свинцю у воді обумовлює, як правило, збільшення його концентрації в крові.

Кадмій. Солі кадмію характеризуються мутагенними та канцерогенними властивостями і становлять потенційну генетичну небезпеку. Кадмій блокує роботу ряду важливих для життєдіяльності організму ферментів. Крім того, він вражає печінку, нирки, підшлункову залозу, здатен викликати емфізему, рак легенів. Шкідливість кадмію підсилюється його кумулятивністю. З огляду на це навіть за потрапляння в організм незначної кількості цього елементу його вміст у нирках або печінці може через деякий час досягнути небезпечної концентрації.

Хром. Хронічне отруєння хромом супроводжується головним болем, схудненням, враженням нирок. Організм набуває схильності до запальних процесів (катаральне запалення легенів).

Нікель. Цей елемент в організмі накопичується в печінці, підшлунковій, щитовидній залозах та інших тканинах. При інтоксикації нікелем характерне виникнення алергій, дерматитів, бронхіальної астми, ринітів. Тривалий контакт з нікелем підвищує ризик розвитку новоутворень. Ртуть. Ртуть характеризується спорідненістю до SH-груп. Із цим пов'язана її небезпека для організму. При ртутній інтоксикації блокується синтез білка. Ртуть накопичується в нирках, достатньо велика її кількість проникає до головного мозку та інших тканин, що збагачені ліпідами. Кальцій. При регулярному вживанні більш ніж 2,5 г кальцію на добу починає проявлятися його негативна дія (стенокардія, нефрокальциноз, підвищення зсідання крові та ін.).

Калій. Добова потреба у калії - 2 г. Токсична доза - 6 г. Основні прояви організму, спричинені надлишком калію: аритмія, нейроциркуляторна дистонія, схильність до розвитку цукрового діабету та ін.

Бром. При хронічному отруєнні бромом розвиваються неврологічний синдром, бромодерма. Бром, заміщаючи йод у процесі синтезу гормонів щитовидною залозою, може стати причиною відносного гіпотеріозу. Рубідій. Основні прояви надлишку рубідію в організмі: хронічне запалення верхніх дихальних шляхів, аритмія, протеїнурія та ін.

Стронцій. За механізмами всмоктування, розміщення та виведення цей елемент подібний до кальцію. Тому він здатний заміщати кальцій у кістках, хрящовій тканині, призводячи до розвитку остеопорозу, остеохондрозу. При надлишку стронцію в організмі розвивається стронцієвий рахіт.