Міграція інгредієнтів забруднення в екосистемах і організмах

Основна ідея. Міграція інгредієнтів забруднення — прояв загальної міграції хімічних елементів біосфери в міграцій­ному ланцюжку «атмосфера — ґрунти — рослини — тва­рини — людина».

Смислові зв Язки. Інгредієнти забруднення — міграційний ланцюжок — дослідження особливостей міграції — управлін­ня інтенсивністю міграції.

Ключові терміни. Інгредієнти забруднення, міграція, біо­генна міграція, міграційний ланцюжок, важкі метали, радіо­нукліди.

Мета — охарактеризувати міграцію інгредієнтів забруд­нення у біосистемах і організмах, особливості міграції в ат­мосфері, ґрунтах і ланцюжках міграції, шляхах технічного впливу на інтенсивність міграції.

Міграція елементів — переміщення хімічних елементів у біосфері, яке призводить до їх розсіяння або концентрації в окремих ділянках біосфери. Відбувається у вигляді розчинів, розплавів, газів та у грубодисперсній формі. Середовища, в яких відбувається міграція, — ґрунти (ґрунтові поди), по­верхневі води, атмосфера, рослини, живі організми. Міграція інгредієнтів забруднення — частковий випадок загальної міг­рації хімічних елементів біосфери, а оскільки в міграційному ланцюжку «атмосфера — ґрунти — рослини — тварини — людина» присутні рослини та інші живі організми, міграція інгредієнтів забруднення тісно пов’язана і з біогенною міг­рацією. Визначення біогенної міграції хімічних елементів, яка викликана силами життя, дав B. I. Вернадський (закон біогенної міграції атомів). Головною геохімічною особливіс­тю живої речовини є те, що вона, пропускаючи через себе атоми хімічних елементів земної кори (та забруднювачі, які потрапляють цим самим міграційним ланцюжком), гідросфе­ри та атмосфери, здійснює у процесі життєдіяльності їх за­кономірну диференціацію.

Найпоширенішими речовинами, що забруднюють атмо­сферу, є діоксид Карбону СО₂, оксид Карбону СО, діоксид Сульфуру SO₂, оксиди Нітрогену NO_x, вуглеводні C_nH_m. Пил може містити адсорбовані важкі метали, радіоактивні елемен­ти та інші види забруднювачів. Крім згаданих речовин і пилу, до атмосфери потрапляють і інші токсичні речовини, і їх кількість зростає. Високі концентрації шкідливих домішок та їх міграція в атмосфері призводять до утворення ще ток- сичніших речовин (смог, кислотні дощі) або до таких явищ, як парниковий ефект і руйнування озонового шару.

Основні механізми міграції радіонуклідів у ґрунтах — ди­фузія та дрейф іонів у фізичних полях, зокрема у гідродина­мічному полі рухомої рідини та полі сили земного тяжіння. Для ґрунтів характерна міграція таких забруднювачів, як мінеральні добрива, пестициди, важкі метали, радіонукліди тощо. Для кожного із цих забруднювачів властивий свій міг­раційний ланцюжок, а для кожного із цих ланцюжків — свої особливості динаміки, направленості, сезонності та інших параметрів міграції. Особливості цих міграційних процесів служать предметом досліджень науковців, на основі даних досліджень розробляються рекомендації щодо мінімізації впливу забруднювачів на екосистеми.

На основі досліджень біогенної міграції сполук гідрар- гуму у системі «ґрунти — вода — корми — організм курей- несучок» розроблені рекомендації щодо мінімізації вмісту гідраргуму в організмі курей-несучок.

У результаті досліджень вмісту та особливостей перероз­поділу Купруму, Кобальту, Кадмію та Плюмбуму в системі «вода — прибережний мул — ґрунти — водорості» та їх мігра­ції складовими ставкової екосистеми встановлено сезонний характер цієї міграції та її чисельні характеристики (послідов­ність зростання вмісту важких металів у складових водного середовища).

Ґрунти — основний приймальник радіоактивних опадів. Радіоактивні частки (такі, що містять радіоактивні речови­ни), потрапивши на поверхню ґрунту, із часом (під впливом води, кисню повітря, діяльності ґрунтової мікрофлори) руй­нуються; речовини, що містяться в них, у тому числі й радіо­активні, занурюються вглиб, у зону розміщення кореневої системи рослин.

На переході «ґрунт—рослина» можна досить істотно впливати на накопичення радіоактивних речовин сіль­ськогосподарськими рослинами. Радіонукліди надходять у рослини тоді, коли вони з частками опадів переходять у ґрунтовий розчин. Цей процес, як і взагалі рухомість ре­човин, прискорюється в кислому середовищі. Отже, радіо­нуклідне забруднення продукції рослинництва, а відповід­но кормовиробництва та тваринництва, залежить не тільки від ступеня забруднення ґрунту, а й від його здатності до зв’язування та утримання радіонуклідів. Ця здатність визна­чається фізико-хімічними та агрохімічними властивостями ґрунтів. На Поліссі вона найслабша в надзвичайно бідних на ґрунтово-поглинальний комплекс екосистемах (на тор­фово-болотних і підзолистих ґрунтах) і значно вища — на сірих лісових ґрунтах. Ще вища вона в чорноземі Лісо­степу. Ґрунти Полісся належать до кислих і слабокислих (рН = 3,5—6,0). Кисла реакція — малопридатне середови­ще для росту та розвитку більшості рослин. І працівникам сільського господарства давно відомий спосіб нейтралізації таких ґрунтів. Це — вапнування, тобто внесення в ґрунт вапна або вапнякових матеріалів, які мають лужну реакцію і нейтралізують середовище.

10.4.