LU Bioloģijas fakultātes
1.gada maģistra studentes
Gunas Graudiņas
Referāts augšņu ekoloģijā.
Svins apkārtējā vidē.
Ekosistēmas primāro objektu – augšņu, augu, ūdeņu piesārņošana ar smagajiem metāliem izraisa kā dabas – augšņu veidošanās uz rūdu iegulām- tā galvenokārt antropogēnie faktori.
No apmēram 90 ķīmiskajiem elementiem, kas veido zemes garozu 9 elementi sastāda 99 % tās masas. Pārējos elementus, kuru saturs zemes garozā nepārsniedz 0,14 % parasti apzīmē par mikroelementiem. Tiem ir liela nozīme dzīvības procesos uz zemes. Lai izprastu šo elementu, tajā skaitā Pb, nozīmi vides piesārņojuma veidošanas procesos, īsumā aplūkosim šo elmentu dabiskās izplatības veidošanās mehānismus. Ir zināmi trīs mikroelmentu migrācijas procesi dabā
Elementu hipogēnā migrācija zemes garozas veidošanas sākumstadijā. Šajā procesā, kad notika magmas sacietēšana notiek arī elementu pirmējā sadalījuma veidošanās.
Supergēnā migrācija, kas norit atmosfēras un citu faktoru iedarbībā, normālā temperatūrā un atmosfēras spiedienā. Šie procesi norit, sabrūkot iežiem, kuri satur konkrētos mikroelementus, un to degradācijas produktiem pārvietojoties dabiski noritošu procesu rezultātā.
Trešā jeb antropogēnā elementu migrācija , kuras intensitāti nosaka cilvēka darbība. Augšņu, augu un ūdens piesārņošana lielākā vai mazākā mērā tiek izraisīta visās cilvēkadarbības jomās- rūpniecībā, transportā, enerģētikā, lauksaimniecībā, sadzīvē u.c. Kā galvenie piesārņotāji tomēr minami- metalurģija, enerģijas ieguve, sadedzinot fosilo kurināmo, komunālo atkritumu glabāšana u.c.
Latvijas apstākļos piesārņojums ar smagajiem metāliem pagaidām konstatējams tikai nelielās lokālās platībās, bet pēdējos pētījumos ir novērojama tendence tam palielināties. Acīmredzot, tuvākajā laikā Latvijā nebūs iespējams pilnīgi vai vismaz lokāli izvairīties no piesārņojuma ar vienu vai otru smago metālu un tas nonāks līdz augiem, dzīvniekiem un cilvēkam, izraisot nevēlamas parādības to organismos.
Latvijā no smagajiem metāliem visplašāk izplatīti Cu, Zn, Pb, Cd.
Dažās augsti attīstītās valstīs ir izstrādāti vairāki pasākumi piesārņojuma ar smagajiem metāliem negatīvo seku samazināšanai, tomēr vairums no šiem pasākumiem ir ļoti darbietilpīgi un dārgi – piesārņotā augsnes slāņa noņemšana un aizvietošana ar nepiesārņotu , sintētisko jonu apmaiņas sveķu iestrāde augsnē u.c. Trūkst informācijas par piesārņojuma un augu minerālās barošanas kopsakarībām, kuru izmantošana var būt efektīga smago metālu toksiskās ietekmes mazināšanā.
Vides piesārņojuma veidošanās mehānismu un sekas vislabāk var izpētīt, analizējot piesārņojumu ar konkrētām vielām, piemēram svinu un tā savienojumiem.
Vides piesārņojums ar svinu pēdējā laikā ir intensīvi pētīts. Tā kā šis elements ir ļoti toksisks, tad liela vērība ir tikusi arī piegriezta tā izplatības ietekmei uz cilvēka veselības stāvokli.
Dabā svina saturs magmātiskās izcelsmes iežos ir 1,5 10 %, līdz ar to svinu var pieskaitīt pie maz izplatītiem elementiem. Svins dabiski atrodas tādu rūdu veidā, no kurām to var relatīvi vienkārši iegūt.
Augsnes ir viens no galvenajiem posmiem augu un tālāk arī cilvēka un dzīvnieka organismu piesārņošanā ar smagajiem metāliem. Dažādās pētāmajās augsnēs Latvijā šī smagā metāla saturs ir neliels.
Svina izmantošanas iespējas tehnikā ir novedušas pie tā, ka tas tiek plaši izmantots. Katru gadu iegūst divus trīs miljonus tonnu svina, pie kam 40% no tā izmanto akumulatoru, bateriju ražošanā, 20% tetraetilsvina ražošanai, 10% celtniecībā, 6% elektrotehnikā, 24% citiem mērķiem. Tik plaša svina un tā savinojumu izmantošana sadzīvē noved pie tā, ka lieli svina daudzumi nokļūst apkārtējā vidē. Uzskata, ka atmosfērā atrodas ap 180000 t svina. Lielākā daļa no tā nokļūst apkārtējā vidē automobīļu ražošanas rezultātā, kā arī tā ieguves procesā. Ja pēdējo tehnlōģisko procesu tiešās iedarbības sfēra ierobežojas ar attiecīgās rūpnīcas apkāŗtni, tad piesārņojums no iekšdedzes dzinēju darbības aptver faktiski visas civilizētās teritorijas.
Svina, tā savienojumu klātbūtne iekšdedzes dzinējos padara to izplūdes gāzes par vienu no nopietnākajiem apkārtējās vides svina piesārņojuma avotiem. Svina organiskos savienojumus jau no 1923 gada pievieno lielākajai daļai benzīnu, lai paaugstinātu degvielas detonizācijs stabilitāti. Viss degvielā ietilpstošais svins tās sadegšanas rezultātā nokļūst atmosfērā. Globālais svina satura pieaugums atmosfērā un nokrišņos pierādīts analizējot svina satura izmaiņas Grenlandes ledus kupola griezumos, kuri ļauj izvērtēt antropogēno procesu nozīmi esošā vides stāvokļa veidošanā. Tomēr lielākā daļa svina, kas ar izplūdes gāzēm nokļust atmosfērā, nosēžas uz augsnes un augiem tiešā autoceļu tuvumā. Šis fakts ir pierādīts veselā rindā pētījumu. Autoceļu tiešā tuvumā esošā augsne un augi ir stipri piesārņoti ar svinu, pie kam pārsvarā tas atrodas sīku putekļu daļiņu veidā, kuras vēlāk reakciju rezultātā ar augsni veidojošām vielām stabili iekļaujas augsnes sastāvā.
Tādejādi autotransports mūsdienās ir uzskatāms par vienu no būtiskajiem avotiem piesārņojumā ar svinu.
Arī nepiesārņotos lauku rajonos gaisā atrodas svins 0,1 mkg m. pilsētas gaisā svina koncentrācija var sasniegt 0,5- 2 mkg m, bet rūpnieciskos apvidos pat līdz 100 mkg m.
Svina koncentrācija ezeru un upju ūdeņos normāli ir 0,2- 10 mkg l. Arī pārtikas produktos normāli ir atrodams svins, pie tam tā koncentrācija mainās atkarībā no produktu veida, augļu vecuma. Paaugstināta svina koncentrācija var būt konservētos produktos, jo tie atrodās alvotās konserbu kārbās. Pēc dažādiem aprēkiniem ar barību cilvēks dienaktī uzņem 50- 500 mkg svina. ¬
Dabisko un cilvēka darbības izraisītu procesu rezultātā svins apkārtējā vidē atrodas nepārtrauktā migrācijas stāvoklī.
Svina cikls apkārtējā vidē.
Ūdens Svina caurules
Zemes garoza Svina ieguve Rūpniecība
Cilvēks Augi Gaiss Naftas produkti
Dzīvnieki
Krāsas
Glazūras trauki
1- ūdens piesārņojums, kuru rada svina caurules
2- piesārņotā ūdens izmantošana pārtikā
3- dabiskie procesi, kas nosaka svina saturu ūdenī
4- svina ieguves procesi
5- svina izmantošana rūpniecībā
6- svina uzsūkšanās augos no augsnes
7- gaisa piesārņošana svina ieguves procesā
8, 11, 12- svina saturošu produktu izmantošana pārtikā
9- svina asimilācija augos
10- gaisa piesārņojums autotransporta rezultātā
13- svinu saturošu pigmentu un trauku izmantošana
Lai mazinātu vides piesārņojumu ar svinu, par prioritāro uzdevumu būtu jāuzskata atteikšanās no benzīna etilēšanas, kas jau ļoti daudzviet ir veikts.Tur par antidetanatoru tiek izmantots maztoksisks organisks savienojums – metil-tres-butilēteris, kas sadegot veido tikai ogļskābo gāzi un ūdeni. Ir arī kardināli jāmaina pieeja drošības pasākumiem cilvēku pasargāšanā no saindēšanās. Ir jāsaprot, ka zāle, labība, augi, ogas, dārzeņi, kas aug tiešā ceļmalu tuvumā ir saindēti ar svinu, pat tad ja par antidetanatoru tiek izmantots maztoksisks organisks savienojums – metil-tres-butilēteris, jo svins ilgstoši saglabājas augsnē, augos.
Izmantotā literatūra.
A. Osvalde 1996. Smagie metāli – Pb, Hg, Ni, V, Sn- bioloģiskos objektos latvijā un to toksiskuma mazināšana, regulējot augu barošanos. A. Osvalde 1996.
M. Kļaviņš 1991. Vides ķīmija. Toksiskās vielas apkārtējā vidē.