В XXI веке быстрыми темпами развивается промышленность, растёт количество автотранспорта на дорогах. Все эти факторы являются источниками загрязнения окружающей среды. С выбросами промышленных предприятий и выхлопными газами вредные вещества, в состав которых в том числе входят и тяжёлые металлы, попадают в почву, воздух и воду, оказывая отрицательное влияние на состояние растений, а также организмы животных и человека.

Магнитогорский металлургический комбинат является градообразующим предприятием и непосредственно влияет на экологическую обстановку города и прилегающих районов.

Я решила провести исследование почв территорий города на наличие ионов тяжёлых металлов, чтобы узнать о состоянии окружающей среды и уровне её загрязнения.

Для начала разберёмся, что же такое тяжёлые металлы.

К группе тяжёлых металлов относят элементы с атомной массой свыше 50, то есть начиная с ванадия и заканчивая ураном.

В соответствии с ГОСТом тяжёлые металлы подразделяют на 3 класса опасности: высокий, средний и низкий. Данные отражены в таблице 1.

Таблица 1

Уровни опасности металлов

Каким образом тяжёлые металлы попадают в почву?

Источники попадания тяжёлых металлов в почву подразделяются на естественные и техногенные.

С первым всё просто: естественным источником являются горные породы, участвующие в формировании почв и содержащие минералы, в состав которых входят тяжёлые металлы: полевые шпаты, пироксены, биотит, амфиболы.

Техногенных источников больше. Одним из них является деятельность электростанций и промышленных объектов чёрной и цветной металлургии, которые выбрасывают тяжёлые металлы в виде аэрозолей. В осадках, выпадающих на поверхность почвы, могут содержаться цинк, свинец, мышьяк, кадмий, хром, кобальт, медь, никель и другие элементы.

Значительную роль также играет и автотранспорт. С выхлопными газами в биосферу попадает свинец, кадмий и цинк. Согласно результатам исследований выбросы от транспорта содержат более 100 видов соединений.

Тяжёлые металлы попадают в почву и со сточными водами, а также накапливаются в ней при чрезмерном использовании удобрений или пестицидов.

Как же тяжёлые металлы влияют на человека?

В данном вопросе важно понимать, что некоторые металлы такие как медь, железо, цинк, молибден, хоть и относятся к тяжёлым, в определённых количествах важны для правильного функционирования живых организмов. С другой стороны, их избыточное присутствие в тканях и органах, может привести к нежелательным последствиям.

Постоянный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, в первую очередь, сказывается на здоровье населения, ухудшает качество продуктов сельского хозяйства, снижает урожайность, оказывает влияние на климат отдельных регионов.

Большинство человеческих болезней связаны с состоянием окружающей среды, которая либо становится причиной возникновения заболеваний, либо способствует их развитию.

Тяжелые металлы вызывают сердечно-сосудистые заболевания, осложненные формы аллергии и обладают канцерогенными свойствами. Они влияют на генетический фон, так как накапливаются в организме с последующим эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях и умственных расстройствах.

Токсичность тяжелых металлов выражается в связывании их с функциональными группами белковых и других жизненно важных соединений в человеческом организме. Последствием этого является отравление, которое иногда заканчивается летальным исходом.

Именно из-за такого негативного влияния я решила проверить на ионы тяжёлых металлов почвы нашего города.

На первом этапе исследования я провела отбор проб почв. Объектами анализа стали следующие территории:

Образец 1 — посёлок «Западный»

Образец 2 — посёлок Нежный

Образец 3 — СНТ «Зелёная долина»

Образец 4 — территория МГМЛ (Магнитогорский городской многопрофильный лицей)

Для проведения эксперимента я изготовила почвенную водную вытяжку. Для этого образцы поместила в фарфоровые стаканы, к каждому добавила 100 мл воды и тщательно перемешала, профильтровала с помощью бумажных фильтров.

Фильтраты разлила по пробиркам и приступила к анализу с помощью качественных реакций.

Образцы я проверяла на наличие ионов свинца, цинка, меди и железа. Результаты исследования можно увидеть в таблице 2.

Таблица 2

Результаты исследования почв

В образцах почв отсутствуют свинец, цинк и медь. Железо в пробах обнаружено, но оно не представляет большой опасности для населения.

Магнитогорский металлургический комбинат заботится о сохранении окружающей среды и реализует мероприятия по снижению загрязнения атмосферы и сокращению выбросов опасных веществ. По результатам исследования можно сделать вывод, что деятельность промышленных предприятий города и развитие автотранспорта не оказывает сильного негативного действия на экологическую обстановку Магнитогорска.

Литература:

1. Махниченко А. С., Пащенко А. Е. Влияние тяжелых металлов на организм человека / Махниченко А. С., Пащенко А. Е. // Science Time. — 2016. — № 2. — С. 395–401.
2. Ю. В. Алексеев Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю. В. Алексеев — 13-е изд. — Ленинград: ВО «Агропромиздат» Ленинградское отделение, 1987–142 c.
3. Т. И. Прожорина, Е. Д. Затулей Химический анализ почв / Т. И. Прожорина, Е. Д. Затулей — Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008–32 c.
4. ГОСТ 17.4.1.02–83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. — Москва: Издательство стандартов, 1983. — 4 с.