Реферат по химия [Архив]

crazygirl13

06-08-2010, 07:42

Виж това дали ще ти свърши работа:

Замърсяване на почвата с тежки метали

Тежките метали могат да се разделят на два вида:
1. Есенциални тежки метали – такива са медта /Cu/, молибдена, цинкът/Zn/, кобалта/Co/. Наричат се още микроелементи и когато говорим за замърсяване на почвата с тези елементи имаме предвид тяхното натрупване в големи количества – нарушение на естествените им концентрации. Когато замърсяването се със свойствени за почвата метали, критерий е естественият природен фон, който се определя от геофизичните условия на средата. А под природен фон от тежки метали разбираме съдържанието на метали в почвата, обусловени от местните природни фактори.

2. Токсични тежки метали – растенията нямат нужда от тях. Ако тези метали са в нормални концентрации, растенията не се влияят от тях, но в големи концентрации те стават фитотоксични. Такива са – оловото, кадмият, живакът, цезият.
Почви с малко съдържание на тежки метали се определят като незамърсени, тъй като повечето от тях са необходими за растенията или не се използват от тях и съответно не им влияят. Когато тяхното съдържание нарастне, те започват да оказват вредно влияние както върху растенията, така и върху човека.
При оценка на замърсяването на почвата по български държавен стандарт/ БДС/ се определят основните групи замърсяващи вещества, които променят киселинно-алкалните и окислително-ридукционните условия. В резултат на това те влошават качествата на почвата.
На базата на въздействието и устойчивостта на почвите към веществата те се разделят на:
1. силно устойчиви – глинести, карбонатни, наситени с бази и богати на органични вещества почви
2. средно устойчиви – песъчливо-глинести, неутрални средно наситени с бази и богати на хумус почви
3. слабо устойчиви – песъчливи и ненаситени с бази почви
В БДС се определят и основните почвени показатели. Те показват устойчивостта на почвата към замърсяване, това са:
-реакцията /Ph/
-съдържание и качество на хумуса
-мощност на хумусния хоризонт
-съдържание на карбонати
-механичен състав
-състав и съдържание на глинести минерали
-микроорганизми
-катийонен капацитет на почвата
-мощност на целия профил
-характеристика на почвообразуващите скали
По степен на замърсяване почвите се разделят на:
1. силно замърсени – съдържанието на елементите надвишава няколко пъти ПДК, в резултат на което се влошават свойствата на почвата
2. средно замърсени – съдържанието на елементите в почвата надвишава ПДК, но то не води до промяна на свойствата на почвата
3. слабо замърсени – съдържанието на елементите е между фоновото и пределно допустимо съдържание/ПДК/.
Основни тежки метали, предмет на нашето изследване:
Олово /Pb/ – при повишена концентрация в почвата то се усвоява от растенията, след което от животните и така може да достигне до човека. Съдържание над 100 mg Pb на 1 кг. фураж /суха маса/ се смята за смъртоносно за животните. Голямото количество Pb се образува при употребата /изгарянето/ на бензин от колите, при което на 1л бензин се отделят 200 – 400 mg Pb.
Цинк /Zn/ и Мед/Cu/ – са най-малко токсични за разлика от арсена/As/, флуора/F/, оловото/Pb/ и живака/Hg/. При замърсяване на почвата с тях те подтискат развитието на микроорганизмите, намаляват ензимната активност на почвата и добивите от растенията. Цинкът в почвата е по-подвижен от медта, което е причина за неговата по-силна миграция в почвата. Установено е, че токсичността на тежките метали е неколкократно по-голяма при съвместнто им действие върху организмите в почвата, отколкото при същата концентрация на всеки елемент по отделно
Кадмий /Cd/ – в малки количества е необходим за човешкия организъм, но при големи концентрации е силно токсичен. Той попада в почвата чрез суперфосфата като примес. Най-много кадмий се акумулира в почви с неутрална и алкална реакция, съдържащи много хумус и с голям сорбционен капацитет. В почви с лек механичен състав и малко хумус кадмият лесно мигрира.

Изходни данни

Механичен състав по Качински
Мощност см Класификация по Качински Ф-ии
<0.01
% хумус
% N % pH карбонати
0 –5 Леко песъчливо- глинеста 24,2 3,6 0,182 6,9 1,5
5 –10 Леко песъчливо-глинеста 28,6 2,9 0,145 6,6 -
10- 40 Средно песъчливо-
42,3 2,1 0,116 6,3 -

Съдържание на основните тежки метали
Мощност см Cu
mg/100g Zn
mg/100g Pb
mg/100g Cb
mg/100g
0 – 5 116 124 76 2
5 – 10 104 124 60 1
10 – 40 92 83 54 1

Оценка на устойчивостта на почвата към замърсяване

Основни определящи показатели
1. реакция на почвения разтвор – pH
мощност: 0 – 5см. – 6,9 pH – неутрална реакция
5 – 10см. – 6,6 pH – неутрална реакция
10 – 40см. – 6,3 pH – слабо кисела реакция

2.съдържание на хумус:
мощност: 0 –5см. – 3,6% – средно хумусни
5 – 10см. –2,9% – средно хумусни
10 –40 см. – 2,1% – средно хумусни

3.механичен състав по Качински:

мощност Наименование по механичен състав
0 –5 Леко песъчливо-глинеста
5 –10 Леко песъчливо-глинеста
10 – 40 Средно песъчливо-глинеста

Профилът на почвата в дълбочина се изменя от леко песъчливо-глинеста към средно песъчливо-глинеста.

4. съдържание на карбонати – %
0 –5см. – 1,5 – слабо съдържание
5 –10см. – няма
10 –40см. – няма
5. запасеност с N – %
0 – 5 – средно запасена почва
5 – 10 – слабо запасена почва
10 – 40 – слабо запасена почва
Оценка на почвения профил:
Въз основа на стойностите на pH, почвата се определя като средно устойчива от 0 до 10, а от 10 до 40 е силно устойчива
Реакцията в горния слой на почвата е неутрална, като в дълбочина става слабо кисела, което може да увеличи усвоимостта на тежки метали.
По хумус в разглеждания профил почвата има средно съдържание.
По отношение на механичния състав от 0 до 10 почвата е леко песъчливо-глинеста, а от 10 до 40 е средно песъчливо-глинеста, което показва че почвата е средно устойчива на замърсявания с тежки метали.
По съдържание на азот почвата се определя като цяло като слабо запасена.

По отношение на ниското съдържанието на карбонати почвата може да се определи като слабо устойчива на замърсяване.

Оценка на замърсяване на почвата с тежки метали

1.Изчисляване на концентрационни коефициенти

К1=С/Спдк

мощност см Cu
Mg/100g Zn
mg/100g Pb
mg/100g Cd
mg/100g
0 – 5 0,46 0,37 0,95 0,8
5 –10 0,45 0,36 0,75 0,4
10 – 40 0,37 0,28 0,72 0,4

мощност
см К3 – коефициент за поликомпонентно замърсяване
0 – 5 2,58
5 – 10 1,96
10 –40 1,77

К2=С/Сфон

мощност см Cu
mg/100g Zn
мg/100g Pb
mg/100g Cd
mg/100g
0 – 5 3,87 1,65 2,3 10
5 –10 3,47 1,65 1,82 5
10 – 40 3,1 1,11 1,64 5

Определяне степента и равнището на замърсяване по ПДК с тежки метали по БДС

силно замърсени Съдържанието на елементите надвишава няколко пъти ПДК, в резултат на което се влошаваят свойствата на почвата
средно замърсени Съдържанието на елементите надвишава ПДК, но то не води до промяна на свойствата на почвата
слабо замърсени Съдържанието на елементите е между фоновото и пределно допустимото /ПДК/

Критерий за оценка на равнищата и степента на замърсяване на почвите с тежки и токсични елементи

Равнище Зони Степен на замър сяване Наименование Критерий за оценка
ПДК
А АА
АА 0
1 Практически не замърсена <0,3
0,3 – 0,6
А А 2 Много слабо замърсена 0,6 – 1
В ВI
ВII
ВIII 3
4
5 Слабо замърсена
Средно замърсена
Силно замърсена 1,1 –2,0
2,1 – 3,0
3,1 – 5,0
С С 6 Опасно замърсена >5.0

Мощност Равни
ще Зона Степен на замърсяване Наименование Критерий за оценка
Cu 0 – 5 A AA 1 Практически не замърсена 0.46
Cu 5 –10 A AA 1 Практически не замърсена 0.45
Cu 10 – 40 A AA 1 Практически не замърсена 0.37
Zn 0 –5 A AА 1 Практически не замърсена 0.37
Zn 5 – 10 A AА 1 Практически не замърсена 0.36
Zn 10 – 40 A AА 0 Практически не замърсена 0.28
Pb 0 – 5 А А 2 Много слабо замърсена 0.95
Pb 5 – 10 А А 2 Много слабо замърсена 0.75
Pb 10 – 40 А А 2 Много слабо замърсена 0.72
Cd 0 – 5 A A 2 Много слабо замърсена 0.8
Cd 5 – 10 A AА 1 Практически не замърсена 0.4
Cd 10 – 40 A AА 1 Практически не замърсена 0.4

Оценка
Мед (Cu) – от 0 – 40 е практически не замърсена със степен на замърсяване 1.
Цинк (Zn) – от 0 – 10 е практически не замърсена със степен на замърсяване 1, а от 10 – 40 е практически не замърсена със степен на замърсяване 0.
Олово (Pb) – от 0 – 40 е много слабо замърсена със степен на замърсяване 2.
Кадмий (Cd) – от 0 – 5 е много слабо замърсена със степен на замърсяване 2, а от 5 – 40 е практически не замърсена със степен на замърсяване 1.

Предложения за мелиорации

Почвата е средно запасена с хумус , което позволява леко обогатяване на почвата чрез наторяване, но това не е крайно наложително. Реакцията на почвения разтвор е неутрална от 0 – 10см и слабо кисела от 10 – 40см, което не ограничава избора на торове.
При слабо замърсени почви по принцип не се прилагат мелиорации, при средно замърсени почви се препоръчва прекопаване на слоя почва /ако е повърхностен / и при силно и опасно замърсен се прилагат различни мелиорации и една от тях е иземване или отстраняване на замърсената почва /ако слоят е повърхностен/.
Почвата е практически не замърсена с мед и цинк от 0 – 40см, с кадмий 5 – 40 и много слабо замърсена с олово 0 – 40 и с кадмий от 0 – 5. При това състояние на почвата мелиорации не се препоръчват. Възможно е да се извърши леко наторяване.