Загрязнение почв веществами, переносимыми воздухом

По своему положению и свойствам почва фактически является мес­том сосредоточения всех загрязнителей, главным образом поступаю­щих с воздухом.

При загрязнении почв продуктами из атмосферы важное значе­ние имеет расстояние почв от первичного источника загрязнения. По мере удаления от него, например при увеличении высоты отводных труб, интенсивность загрязнения почв уменьшается, хотя расширяется площадь, подвергающаяся загрязнению.

Загрязнители почв, переносимые воздухом, — результат не только деятельности человека, но и природных факторов.

Основные источники загрязнителей, переносимые воздухом:

1. Природные источники:

— почва (минеральные и органические частицы);

— вулканы и другие природные стихийные бедствия, минеральные частицы, газы и пары;

— космос (космическая пыль).

2. Антропогенные источники:

— теплоэнергетические стан­ции (угольная пыль, зола, дым и некоторые токсич­ные твердые частицы, га­зы (SO₂, SO₃, H₂S, NO_x, некоторые циклические углеводороды и т.д.), фто­ристые и мышьяковистые соединения);

— добывающая промышлен­ность (шахты, нефть) (пыль, SO₂, SO₃, H₂S, мышьяксодержащие и свинцовые соединения и ^-т. д.);

— черная металлургия (рудная пыль, железистая пыль, окислы желе­за, марганца, мышьяка, зола, сажа, SO₂, SO₃, H₂S, NO_x, HC1);

— цветная металлургия (пыль, пары и металлические окислы свинца, цинка, кадмия, меди, мышьяка, ртути, фтора, и т. д.);

— промышленность строительных материалов (цементная пыль, фтор и др.);

— химическая промышленность по производству неорганических ве­ществ (SO₂, SO₃, Cl, HF, HC1, HNO₃, NH₃, фтористые соеди­нения и т. д.);

— химическая промышленность по производству органических ве­ществ (углеводороды, растворители, эфиры, фенолы, меркаптаны, копоть и т. д.);

— целлюлозная и бумажная промышленность (пыль, SO₂, Cl, меркап­таны и т. д.);

— фармацевтическая промышленность (углеводороды);

— промышленность синтетического каучука (эфиры, ацетоны, фе­нолы);

— пищевая и мясо-молочная промышленность (пыль, SO₂, SO₃, NH₃, H₂S, соединения свинца и т. д.);

— транспорт (углеводороды, натрий, свинец, частицы выхлопных га­зов автомашин, угольная пыль, зола, SO₂, SO₃, H₂S);

— населенные пункты (зола, дым, SO₂ и т. д.);

— сельское и лесное хозяйство (удобрения, пестициды и т. д.).

Все антропогенные загрязнители почвы, поступающие из атмосферы, разделены на три группы:

В первую группу основных загрязнителей почвы, переносимых воздухом, включены твердые минеральные частицы, а также различные химические соединения в форме сульфатов, фосфа­тов, карбонатов и т. д.

Во вторую группу загрязнителей включены газообразные соеди­нения типа окислов серы, азота, углерода и углеводороды.

В третью группу входят элементы, из которых следует выделить серебро, мышьяк, бериллий, бром, кадмий, хром, медь, фтор, ртуть, никель, свинец, селен, сурьму, ванадий, цинк и т. д.

Загрязнение почв при изменении рН. Кислотные дожди

Уровень кислотности почвы имеет большое влияние на ряд ее показателей, а также на рост и развитие растений. Только в нейтральной среде растения способны полностью усваивать необходимые для их жизни питательные вещества. При показателе рН выше или ниже нейтрального питательные вещества становятся недоступными для растений, даже если почва хорошо удобрена. Нормальное усвоение растениями питательных веществ в нейтральной почвенной среде обусловлено кроме всего наличием развитой биологической жизни, в то время как в кислых почвах деятельность микроорганизмов подавлена.

От уровня кислотности также зависит степень проникновения имеющихся в почве тяжелых металлов в ткани растений. Если показатель рН находится в пределах нейтральной области, тяжелые металлы остаются связанными в почве и лишь незначительная их часть попадает и накапливается в растениях. Кислые почвы содержат большое количество алюминия, железа и марганца в форме ядовитых для растений соединений. В кислой почве значительно возрастает риск накопления тяжелых металлов в тканях растений.

Аналогично ведут себя радионуклиды: именно от показателя рН зависит, в какой степени они впитываются растениями.

Изменение уровня кислотности почвы является следствием выпадения кислотных дождей или загрязнения веществами щелочного характера.

Природный дождь без загрязнителя благодаря диоксиду углерода атмосферы имеет величину рН, равную 6,65. При загрязнении рН может снизиться до 4, а иногда и ниже 3. Кис­лотные дожди — следствие действия в основном газообразных загрязни­телей, таких, как оксиды азота и серы, получаемые главным образом в результате сгорания горючих ископаемых. Эти загрязнители, соединяясь с кислородом атмосферы, образуют обезвоженные серную и азотную кислоты. При этом наличие азотной кислоты в атмосфере — результат работы двигателей автомобилей и других транспортных средств, а серной кислоты — следствие стационарных источников, таких, как теплоцентрали, доменные печи и тяжелая промышленность. С помощью высоких труб загрязнители, вы­брасываемые на высоту нескольких сот метров в атмосферу, поднима­ются вверх и с потоками воздуха распределяются на большой терри­тории. В этот период, часто продолжающийся в течение многих дней, происходят фотохимические реакции, в результате которых оксиды превращаются в кислоты.

Различные типы почв по-разному реагируют на изменение рН почвы. Например, почвы, возникшие на осадочных породах или почвы, богатые органическими веществами, способны нейтрализовать кислотные дожди. Почвы, которые образовались на гранитах и гнейсах, легко становятся закисленными.

Уровень кислотности почвы можно контролировать, регулировать и приводить в состояние, близкое к оптимальному. При повышенной кислотности почвы, что соответствует низкому показателю рН, требуется регулярное внесение извести. Щелочную почву с повышенным показателем рН можно приблизить к нейтральной области кислотности регулярным внесением торфа, навоза или компоста, а также кислых удобрений, таких, как суперфосфат, различные сульфаты и другие.