Екотоксикологічні, гідрохімічні та агрохімічні методи оцінки мінеральних добрив

Мідь – елемент І групи періодичної системи. Токсичний вплив на людину: мідь належить до групи високотоксичних металів, здатних спричиняти гостре отруєння, що мають широкий спектр токсичної дії з багатьма клінічними проявами. Вирішальну роль у механізмі токсичної дії міді відіграє здатність її іонів блокувати SH – групи білків, особливо ферментів. Клас небезпечності за гігієнічними нормативами: І–III. Ґрунт: середній вміст у грунтах 6–60 мг/кг. Мідь один із найменш рухомих ВМ, хоча концентрація у ґрунтових розчинах доволі висока – 3–135 мкг/л. Переважаючою рухомою формою є катіон з валентністю +2. Усі мінерали здатні адсорбувати Си із розчину, найбільшу кількість – оксиди Fe і Мп, аморфні гідроксиди Fe і А1 і глинисті мінерали. Ключові реакції, що управляють поведінкою Си у більшості грунтів – хелато- і комплексоутворення, здатність ґрунту зв'язувати або утримувати у розчинній формі залежить від органічної речовини: гумінові і фульвокислоти здатні утворювати стійкі комплекси. Регіональні кларки для ґрунтів України: 8–83 мг/кг. ГДК: З мг/кг – рухомі форми, 55 – валові форми (з урахуванням фону); 50мг/кг+фон; валові форми – 100, рухомі – 3; 100 мг/кг. Токсичний вплив на рослини: існує пряма залежність між вмістом міді у ґрунті і поглинанням її рослинами. Незважаючи на значну роль міді у багатьох фізіологічних процесах і високу толерантність щодо неї рослин, цей елемент розглядається як дуже токсичний (удвічі токсичніший за цинк): надлишок Си2+ і Си+ призводить до пошкодження тканин, витягнутості клітин кореня, зміни проникності мембран, переокислення ліпідів у мембранах хлоропластів та інгібування переносу електронів при фотосинтезі. Пригнічується антиокислювальний захист клітин. Дуже повільно переходить у рослини: підвищення у ґрунті у 12 разів призводить до нагромадження у бульбах, зерні, соломі, листі максимум удвічі. Концентрацію міді 60 мг/кг вважають надлишковою, що може призвести до хлорозів у рослин. Порогові концентрації для рослин: для злакових – 10, бобових – 32 мг/кг сухої речовини. ГДК у зерні – 100; в овочах і фруктах – 10 мг/кг. Токсичний вплив на ґрунтову мікрофлору, мідь та її сполуки доволі токсичні для ґрунтової мікрофлори. Забруднення 3 мг/кг і більше супіщаного грунту призводить до пригнічення активності нітрифікуючих бактерій. Токсичний вплив на ґрунтових безхребетних. Токсичні рівні міді у ґрунті для земляних черв'яків 110–3000 млнн. Чотиридобова JIK^ для ґрунтового черв'яка становить 181 млн~' у грунті з низьким і 2760 млн ~' –з високим вмістом органічної речовини. Токсичний вплив на гідробіонти. Сполуки міді доволі токсичні для всіх представників водної флори і фауни. Сама металева мідь помірно токсична для риб, однак, її розчинні солі (хлориди, нітрати) токсичні уже в концентраціях 0,01– 0,02 мг/л. Токсичний вплив міді сильніше проявляється у м'якій воді, так як у жорсткій частина міді зв'язується у вигляді карбонатів. Особливо токсичний сульфат міді – окуні гинуть при концентрації 0,25 мг/л через 24–40 год, при 2 мг/л – через 1,5–5,5 год. Середні концентрації у воді річок та озер – 7, в океанах – 0,9 мкг/л.

Фтор – елемент VII групи періодичної системи. Токсичний вплив на людину: має високу реакційну здатність і проникає через захисні бар'єри організму. Руйнує зв'язки між білковими і мінеральними компонентами, призводить до порушень у кістковій тканині, змінює імунобіологічну функцію організму. Розвивається ендемічний флюороз, основною причиною якого є тривале використання F~ з питною водою. Концентрація 0,7–1,2 мг/л F" у питній воді має протикарієсний ефект, при 1,2–1,5 мг/л – ураження зубів, при 8,0 мг/л – ураження скелету. Немає єдиної думки щодо оптимальних кількостей фтору для людини: ураження зубів «плямистою емаллю» відбувається при вмісті фтору у питній воді понад ГДК (1,2 мг/л). Водночас, за Виноградовим (1950 p.), ендемічний флюороз виникає при вмісті фтору у ґрунті понад 0,05%, а в питній воді – при вмісті понад 0,5 мг/л. Клас небезпечності за гігієнічними нормативами – II. Ґрунт: середній вміст фтору у ґрунтах становить 320 мг/кг. Міграційні властивості залежать від глинистих мінералів, рН, концентрації кальцію і фосфору. У природних умовах фтор не нагромаджується у верхніх горизонтах ґрунтів. Збільшення вмісту фтору з глибиною визначається величиною рН середовища. Знижена міграція F~ у вапнякових ґрунтах зумовлена утворенням слаборозчинних CaF2 і комплексів з Fe і А1. Винос фтору з верхніх горизонтів свідчить про його інертність щодо органічної речовини. Значна частина F~ при техногенному забрудненні легкорозчинна і швидко вимивається з грунту. При цьому відбувається руйнація глинистих мінералів і деструкція органічної речовини. Дослідження ґрунтів півдня України показали, що на глибині 140–150 см вміст F" може перевищувати його концентрацію у верхніх шарах. ГДК: 2,8 мг/кг – рухомі, 10 мг/кг – водорозчинні форми (з урахуванням фону). Токсичний вплив на рослини і мікроорганізми: для життєдіяльності і метаболізму необхідності F~ не встановлено. У природних умовах F~ малодоступний для рослин. Розчинні форми F~ пасивно поглинаються рослинами і легко переносяться у тканинах.

Цікаві статті з розділу

Екологічні проблеми, пов’язані з експлуатацією теплових двигунів
Світу, в якому ми живемо, загрожує серйозна небезпека. Втручання людини у тендітну рівновагу природи - розвиток техніки і промисловості - може нанести непоправну шкоду оточуючому нас прекрасному довкі ...

Моніторинг атмосферного повітря
Атмосфера - це повітряна оболонка Землі, значення якої важко переоцінити. Збереження теплоти і захист живих організмів від згубних доз космічного випромінювання, джерело кисню для дихання, вуглекислог ...

Дослідження взаємозв’язків між живими організмами на прикладі екосистеми озера
Актуальність КР: Людина завжди цікавилася екологією з практичної точки зору з давніх часів. І тепер, коли людство хоче зберегти свою цивілізацію, воно більш ніж коли-небудь, має потребу в до ...