ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Одна из примечательных черт нашего времени - постоянное увеличение числа химических веществ во всех сферах жизни. По расчетам специалистов, в настоящее время в природной среде содержится от 7 до 8,6 млн. химических веществ, при этом их арсенал ежегодно пополняется еще на 250 тысяч новых соединений (Шеуджен, 2003).
Исторически на Земле сложилось два круговорота веществ — геологический, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы, и биологический, движущей силой которого является деятельность живых организмов. С появлением человека возник новый круговорот веществ — антропогенный, или техногенный, движущей силой которого является производственно-хозяйственной деятельностью человека.
В отличие от естественных круговоротов антропогенный включает в себя компоненты, ранее в природе не существовавшие. Кроме того, техногенный круговорот в большинстве случаев является незамкнутым. Поэтому часто говорят не о техногенном круговороте, а о техногенном обмене веществ. Именно незамкнутость техногенного круговорота, приводит к загрязнению природной среды. Важная составляющая в этом загрязнении принадлежит избыточному поступлению в биосферу так называемых «тяжелых металлов».
В работах, посвященных проблемам загрязнения окружающей природной среды и экологического мониторинга, на сегодняшний день к тяжелым металлам (ТМ) относят более 40 металлов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V,
Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. (Ильин, 1991; Орлов и др., 1991). При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль, которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов. (Остроумов, 1986; Островская, 1987). По классификации Н.Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3. Это Pb, Си, Zn, Ni, Cd, Со, Sb, Sn, Bi, Hg.
Формально определению TM соответствует большое количество элементов. Однако, по мнению исследователей, занятых практической деятельностью, связанной с организацией наблюдений за состоянием и загрязнением окружающей среды, соединения этих элементов далеко не равнозначны как загрязняющие вещества. Поэтому во многих работах происходит сужение рамок группы тяжелых металлов, в соответствии с критериями приоритетности, обусловленными направлением и спецификой работ. Так, в ставших уже классическими работах Ю.А. Израэля в перечне химических веществ, подлежащих определению в природных средах на фоновых станциях в биосферных заповедниках, в разделе тяжелые металлы поименованы Pb, Hg, Cd, As. С другой стороны, согласно решению Целевой группы по выбросам тяжелых металлов, работающей под эгидой Европейской Экономической Комиссии ООН и занимающейся сбором и анализом информации о выбросах загрязняющих веществ в европейских странах, только Zn, As, Se и Sb были отнесены к тяжелым металлам. По определению Н.Ф. Реймерса (1990) отдельно от тяжелых металлов стоят благородные и редкие металлы, соответственно, остаются только РЬ, Си,
Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. В прикладных работах к числу тяжелых металлов чаще всего добавляют Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.
Среди TM многие являются микроэлементами, биологически важными для живых организмов. Они являются необходимыми и незаменимыми компонентами биокатализаторов и биорегуляторов важнейших физиологических процессов. Однако избыточное содержание ТМ в различных объектах биосферы оказывает угнетающее и даже токсическое действие на живые организмы.
В настоящей работе основное внимание уделено Ni, V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni, Си, Zn, Sr, Pb. Так же определенно содержание Mg, Al, Si, Р, К, Са.
