Загрязнение почв тяжелыми металлами

Загрязнение почв тяжелыми металлами — это накопление токсичных металлов и металлоидов в почве до уровней, угрожающих здоровью и окружающей среде.

Definition

Присутствие в почве токсичных металлов и металлоидов, обычно в результате деятельности человека, в концентрациях, превышающих естественный фоновый уровень и способных нанести вред организмам или загрязнить пищевую цепь и воду.

Scope

Эта тема охватывает источники, поведение и воздействие микроэлементов и металлоидов, таких как свинец, кадмий, мышьяк, хром и ртуть, в почвах. В ней рассматривается, как металлы попадают в почву из промышленности, горнодобывающей деятельности, транспорта и сельского хозяйства, факторы, контролирующие их видообразование (speciation), подвижность и биодоступность, а также пути, по которым они достигают людей и экосистем. Оценка и ремедиация загрязненных металлами земель связаны с более широким кругом работ на объекте.

Core questions

• Каковы основные источники тяжелых металлов в почве?
• Что контролирует подвижность и биодоступность металлов в почве?
• Как металлы из почвы попадают к людям и в экосистемы?
• Почему общая концентрация металла не равна риску?

Key theories

Видообразование металлов контролирует их поведение

Химическая форма металла, определяемая pH, окислительно-восстановительным потенциалом, органическим веществом и минеральными поверхностями, определяет его растворимость, подвижность и биодоступность в гораздо большей степени, чем одна только его общая концентрация.

Стойкость и накопление

В отличие от многих органических загрязнителей, металлы не разлагаются, а сохраняются и могут накапливаться в почвах, поэтому загрязнение является долгосрочным, и управление сосредоточено на иммобилизации или удалении, а не на разложении.

Clinical relevance

Тяжелые металлы в почве могут попадать в организм человека при проглатывании почвы и пыли, поглощении сельскохозяйственными культурами и выщелачивании в воду; понимание их видообразования и подвижности лежит в основе оценки рисков и выбора мер по локализации или очистке.

Evidence & guidelines

Оценка загрязненных металлами почв обычно предполагает сравнение измерений с учетом видообразования с пороговыми значениями, основанными на риске; они описываются здесь для объяснения практики оценки, а не как фиксированные стандарты.

History

Признание проблемы загрязнения металлами росло по мере индустриализации и заметных эпизодов отравлений, что привело к детальному изучению поведения металлов в почвах и к риск-ориентированным подходам, учитывающим биодоступность, а не только общее содержание.

Seminal works

• alloway2013
• sparks2003
• manahan2017

Frequently asked questions

Почему тяжелые металлы так долго остаются в почве?

Металлы — это элементы, которые не могут быть разрушены, поэтому, попав в почву, они сохраняются; они могут только изменить химическую форму или местоположение, поэтому управление загрязненными металлами почвами сосредоточено на иммобилизации или удалении металлов, а не на их разложении.

Означает ли высокий общий уровень металла всегда высокий риск?

Не обязательно; риск зависит от того, какая часть металла находится в растворимой, биодоступной форме, что контролируется химическим составом почвы, поэтому прочно связанный металл может представлять меньший риск, чем меньшая, но более подвижная фракция.