Экологические последствия промышленного загрязнения биоценозов

Для экологических исследований последствий загрязнения почв тяжелыми металлами существенное значение приобретают концентрация и формы нахождения тяжелых металлов в почвенном растворе, так как подвижность тяжелых металлов тесно связана с составом жидкой фазы. Низкая растворимость оксидов и гидроксидов тяжелых металлов наблюдается в почвах с нейтральной или щелочной реакцией. Мобиль­ность тяжелых металлов наиболее высока при сильнокислой реакции почвенного раствора, поэтому токсическое влияние тяжелых металлов в сильнокислых таежно-лесных ландшафтах может быть более суще­ственным по сравнению с почвами нейтральных или щелочных ланд­шафтов.

В общем виде, учитывая растворимость соединений различных тяжелых металлов, можно расположить их по токсичности в зави­симости от степени кислотности в следующий убывающий ряд: кадмий > никель > цинк > марганец > медь > свинец > ртуть.

На токсичность влияют состав и свойства почвы, от которых зависит прочность фиксации поступающих в нее соединений тяжелых металлов. Помимо перечисленных факторов на токсичность оказывает влияние совместное действие элементов: в каких соотношениях и в какой форме они поступают в почву.

Среди предприятий цветной металлургии наиболее сильное эколо­гическое воздействие на окружающую среду оказывают комбинаты, расположенные в тундровой подзоне. Специфические природно-кли­матические условия (суровая почвенно-гидрологическая обстановка при наличии вечной мерзлоты) резко сокращают продолжительность периода, в течение которого возможна водная миграция минеральных и органоминеральных соединений элементов-поллютантов. Глееобра-зование способствует переходу ряда элементов в закисные формы, образующие более легкорастворимые соединения.

Наблюдается также резко выраженное перераспределение загряз­няющих веществ между трансэлювиальными и аккумулятивными ланд­шафтами: содержание меди в аккумулятивных ландшафтах в 2—5 раз, иногда в 15—25 раз выше, чем в почвах трансэлювиальных ландшафтов. Для никеля эти соотношения также высоки и достигают 15-кратного уровня. Поэтому степень экологических нарушений в аккумулятивных ландшафтах нарастает. В тундровых почвах естественные уровни со­держания меди, никеля, кобальта находятся в пределах, близких клар-ковым значениям для фоновых территорий. Но уже вблизи комбината, на территории зоны влияния выбросов предприятий содержание тя­желых металлов достигает существенных величин. Уровни содержания элементов в таких почвах превышают фоновые для меди в 100 раз и более, для никеля — в 50 раз, для кобальта — в 4,5 раза.

Для чувствительных к техногенному воздействию тундровых био­ценозов такие масштабы загрязнения чрезвычайно опасны. Вследствие техногенного пресса при неоднородности почвенного покрова и диф­ференцированной чувствительности растений к поллютантам проис­ходят существенные изменения флористического состава: на площади до 500 км2 вокруг источника выбросов погибают лишайники — надеж­ный индикатор неблагоприятных воздействий, древесные породы; образуется пустынная территория с мертвыми деревьями.

Сильное воздействие на окружающую среду оказывают выбросы предприятий цветной металлургии, расположенных в подзоне кислых подзолистых и дерново-подзолистых почв. Низкобуферные, ненасы­щенные основаниями и малогумусные дерново-подзолистые почвы с преобладанием агрессивных органических соединений в условиях вы­сокой кислотности, так же, как и тундровые биоценозы, испытывают значительное воздействие загрязняющих веществ.

Накопление поллютантов в гумусовом горизонте в условиях кислой среды в два раза и более превышает таковое в материнской породе; в присутствии определенного количества органических и неорганиче­ских лигандов тяжелые металлы трансформируются в более подвиж­ные, миграционно-способные соединения, которые поступают в нижележащие слои, в почвенно-грунтовые воды и за пределыданного техногенного ландшафта, усиливая неблагоприятное экологическое воздействие. Негативное влияние .тяжелых металлов существенно ос­ложняется из-за присутствия оксидов серы в составе газопылевых выбросов.

Еще статьи по теме

Ионизирующие излучения и защита от них
С ионизирующим излучением и его особенностями человечество познакомилось совсем недавно: в 1895 году немецкий физик В.К. Рентген обнаружил лучи высокой проникающей способности, возникающие при бомбардировке металлов энергетическими электро ...

Расчет циклона
Различные производственные процессы могут загрязнять атмосферный воздух взвешенными твердыми или жидкими частицами, которые делятся на пыль, дым и туман. Среди проблем защиты окружающей среды наиболее актуальной является охрана воздушн ...