6.4 Тяжелые металлы (тм)
Среди всех химических загрязнителей, наибольшее экологическое значение имеет загрязнение тяжелыми металлами.
Интерес к проблемам загрязнения продукции растениеводства тяжелыми металлами возник в связи с исследованиями плодородия почв, т.к. такие элементы, как Co, Fe, Mo и Zn очень важны для жизни растений, животных и человека. Поэтому ТМ известны и под названием микроэлементы, т.е. элементы, необходимые растениям и животным в малых количествах. Все микроэлементы могут оказывать вредное влияние на живые организмы, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. В этой связи существует утверждение, что нет токсичных металлов, есть токсичные концентрации. Хотя некоторые ТМ (Рb, Hg, Cd), которые не очень важны для развития растений и животных, опасны для здоровья человека даже при очень низких концентрациях. Их называют "металлами смерти".
По степени опасности тяжелые металлы делятся на 3 класса (таблица 6.6).
Таблица 6.6 Токсичность ТМ по классам опасности (ГОСТ 17.4.1.02 – 83)
I класс (высокотоксичные) | II класс (умеренно опасен) | III класс (малоопасен) |
Кадмий (Cd) | Бор (B) | Барий (Ba) |
Мышьяк (As) | Кобальт (Co) | Ванадий (V) |
Ртуть (Hg) | Медь (Сu) | Вольфрам (W) |
Селен (Se) | Молибден (Mo) | Марганец (Mn) |
Свинец (Рb) | Никель (Ni) | Стронций (Sr) |
Цинк (Zn) | Сурьма (Sb) |
|
| Хром (Cr) |
|
Токсическое действие ТМ двояко: прямое и косвенное.
Прямое обусловлено или блокировкой реакций с участием ферментов, или коагуляцией белков.
Блокировка фермента происходит потому, что присутствующие в обилии в клетке ТМ замещают исходный металл фермента, уменьшая тем самым его каталитическое действие или уничтожая совсем. Содержание ТМ в растениях представлено в таблице 6.7.
Таблица 6.7 Содержание ТМ в растениях, вызывающее
заболевание человека, мг/кг сухой массы
-
Элемент
Содержание в растениях
Ванадий (V)
0,13 – 5,0
Кадмий (Cd)
0,1 – 6,4
Кобальт (Co)
0,2 – 5,0
Никель (Ni)
1,5 – 3,6
Свинец (Pb)
1,8 – 5,0
Ртуть (Hg)
0,02 – 0,03
Хром (Cr)
0,3 – 4,0
Одним из источников поступления ТМ в агроэкосистемы являются минеральные удобрения, в частности фосфорные и калийные.
При определенных условиях ТМ могут поступать в продукты питания, представляя угрозу для здоровья человека.
В связи с этим необходимо строго соблюдать нормативы содержания ТМ в пищевых продуктах (таблице 6.8).
Таблица 6.8 Нормативы содержания ТМ в пищевых продуктах (Левин, 1990)
Элемент | ПДК, мг/кг продукта | ||||
Хлеб, зерно | Овощи | Фрукты | Молочные продукты | Мясные продукты | |
Железо | 50,0 | 50 | 50 | 3,0 | 50,0 |
Кадмий | 0,022 | 0,03 | 0,03 | 0,01 | 0,05 |
Медь | 5,0 | 10,0 | 10,0 | 0,5 | 5,0 |
Никель | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,1 | 0,5 |
Олово | – | 200,0 | 100,0 | 100,0 | 200,0 |
Ртуть | 0,01 | 0,02 | 0,005 | 0,005 | 0,03 |
Свинец | 0,2 | 0,5 | 0,4 | 0,05 | 0,5 |
Селен | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 1,0 |
Хром | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 1,0 |
Цинк | 25,0 | 10,0 | 10,0 | 5,0 | 40,0 |
- Практикум по экологическим основам землепользования
- Введение
- Тема 1. Экологические основы оптимизации размещения сельскохозяйственных культур по природным зонам. Принципы подбора видов и сортов сельскохозяйственных культур
- 1.1 Природные ресурсы Республики Башкортостан
- 1.2 Требования сельскохозяйственных культур к почвенно-экологическим условиям
- 1.3 Влияние тепла на растительность
- 1.4 Термоустойчивость растений
- 1.5 Роль кислотности почвы
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема 2. Изменение почв при интенсивном сельскохозяйственном использовании
- 2.1 Основные термины и понятия
- 2.2 Значение почвы в агроэкосистемах
- 2.3 Деградация почв и её экологические последствия
- 2.4 Виды деградации почв
- 2.4.1 Эрозия
- 2.4.2 Засоление, подкисление и заболачивание
- 2.4.3 Уплотнение почв
- 2.4.4 Почвоутомление
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема 3. Роль систем земледелия в устойчивом развитии агроландшафтов. Альтернативные системы земледелия
- 3.1 Основные термины и понятия
- 3.2 Требования к современным системам земледелия и пути их реализации, ведущие к устойчивому развитию сельского хозяйства
- 3.3 Системы агроэкологически обоснованных севооборотов и их основные виды
- 3.4 Роль системы обработки почвы в земледелии
- 3.5 Альтернативные системы земледелия
- 3.5.1 Органическое земледелие
- 3.5.2 Биодинамическое земледелие
- 3.5.3 Органо – биологическое земледелие
- 3.5.4 Система аnоg
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема4. Структура экологического императива и основные связи стабилизирующие агроэкосистемы
- 4.1 Основные термины и понятия по теме
- 4.2 Структура экологического императива
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема 5. Методологические основы экологической оценки агроландшафтов. Организация сельскохозяйственных угодий и севооборотов
- 5.1 Основные термины и понятия по теме:
- 5.2 Экспертиза хозяйства
- 5.2.1 Методика экологической оценки агроландшафтов
- 5.2.2 Экологическая экспертиза структуры посевных площадей хозяйства
- 5.3 Оценка экологичности севооборотов с учетом биоклиматических условий и рельефа местности
- 5.3.1 Оценка экологичности севооборотов с учетом
- Биоклиматических условий
- 5.3.2 Оценка экологичности севооборотов с учетом рельефа местности
- 5.3.3 Экспертиза почвозащитной способности севооборотов с учетом входящих в него культур
- 5.3.4 Оценка экологичности структуры поголовья скота
- 5.3.5 Оценка экологичности уровня применения минеральных и органических удобрений
- Производственные ситуации и условия, рекомендуемые для выполнения задания
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема 6. Основные функциональные группы минеральных удобрений и химических средств защиты растений, экологические аспекты их применения
- 6.1 Основные термины и понятия
- 6.2 Минеральные удобрения и экологические аспекты их применения
- 6.2.1 Функциональная роль удобрений
- 6.2.2 Классификация минеральных удобрений по конструкции
- Виды удобрений
- 6.2.3 Отрицательные последствия, возникающие при применении минеральных удобрений
- 6.3 Токсическое действие нитратов на организм человека
- 6.4 Тяжелые металлы (тм)
- 6.5 Пестициды и экологические аспекты их применения
- 6.5.1 Обоснование необходимости применения пестицидов
- 6.5.2 Классификация пестицидов по целевому назначению
- 6.5.3 Классификация пестицидов по токсичности для теплокровных
- 6.5.4 Воздействия пестицидов на организм теплокровных и нецелевые виды
- 6.5.5 Требования к современным пестицидам
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема 7. Основные виды загрязнений агроэкосистем. Методы и показатели оценки уровня загрязнения воздуха, почвы, воды
- 7.1 Основные термины и понятия по теме
- 7.2 Виды и классификация загрязнений
- 7.3. Показатели ограничений воздействия ксенобиотиков на компоненты экосистем
- 7.4 Методы оценки уровня загрязнения природной среды
- 7.4.1 Оценка загрязнения атмосферы
- 7.4.2 Оценка загрязнения гидросферы
- 7.4.3 Оценка загрязнения почвы
- Производственные ситуации и условия, рекомендуемые для выполнения задания
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Тема 8. Экологические проблемы механизации растениеводства
- Химическое воздействие мобильной сельскохозяйственной Техники на природную среду
- Приводим примерные ситуационные задачи по данной теме.
- Контрольные вопросы
- Библиографический список
- Практикум по экологическим основам землепользования