Les métaux lourds sont les éléments les plus dangereux pouvant polluer les sols. Résumé des conséquences de la contamination des sols par des métaux lourds et des radionucléides

Les métaux lourds sont des éléments biochimiquement actifs qui font partie du cycle des substances organiques et affectent principalement les organismes vivants. Les métaux lourds comprennent des éléments tels que le plomb, le cuivre, le zinc, le cadmium, le nickel, le cobalt et plusieurs autres.

La migration des métaux lourds dans les sols dépend avant tout des conditions alcalino-acides et redox, qui déterminent la diversité des milieux géochimiques du sol. Un rôle important dans la migration des métaux lourds dans le profil du sol est joué par les barrières géochimiques, renforçant dans certains cas et dans d'autres affaiblissant (en raison de leur capacité à préserver) la résistance des sols à la contamination par les métaux lourds. Chaque barrière géochimique retient un certain groupe d'éléments chimiques ayant des propriétés géochimiques similaires.

Les spécificités des principaux processus de formation des sols et le type de régime hydrique déterminent la nature de la répartition des métaux lourds dans les sols : accumulation, conservation ou élimination. Des groupes de sols avec accumulation de métaux lourds dans différentes parties du profil du sol ont été identifiés : en surface, en partie supérieure, en partie médiane, avec deux maxima. De plus, des sols de la zone ont été identifiés, caractérisés par une concentration de métaux lourds due à la conservation cryogénique intra-profil. Un groupe spécial est formé par les sols où, sous des régimes de lixiviation et de lixiviation périodique, les métaux lourds sont éliminés du profil. La distribution intraprofil des métaux lourds est d'une grande importance pour évaluer la pollution des sols et prédire l'intensité de l'accumulation de polluants dans ceux-ci. Les caractéristiques de la distribution intraprofil des métaux lourds sont complétées par le regroupement des sols selon l'intensité de leur implication dans le cycle biologique. Il existe trois gradations au total : élevée, modérée et faible.

La situation géochimique de la migration des métaux lourds dans les sols des plaines inondables des rivières est particulière, où, avec l'augmentation de la teneur en eau, la mobilité des éléments et composés chimiques augmente considérablement. La spécificité des processus géochimiques tient ici tout d'abord à la saisonnalité prononcée des modifications des conditions redox. Cela est dû aux particularités du régime hydrologique des rivières : la durée des crues printanières, la présence ou l'absence de crues automnales et la nature de la période d'étiage. La durée d'inondation des terrasses des plaines inondables par les eaux de crue détermine la prédominance soit de conditions oxydantes (inondations à court terme de la plaine inondable), soit de conditions redox (régime d'inondation à long terme).

Les sols arables sont soumis aux plus grands impacts technogéniques de nature territoriale. Les engrais phosphorés sont la principale source de pollution, avec laquelle jusqu'à 50 % de la quantité totale de métaux lourds pénètrent dans les sols arables. Pour déterminer le degré de contamination potentielle des sols arables, une analyse couplée des propriétés des sols et des propriétés des polluants a été réalisée : la teneur, la composition en humus et la composition granulométrique des sols, ainsi que les conditions alcalines-acides ont été prises en compte. Les données sur la concentration de métaux lourds dans les phosphorites provenant de gisements de différentes genèses ont permis de calculer leur teneur moyenne en tenant compte des doses approximatives d'engrais appliquées aux sols arables dans différentes zones. L'évaluation des propriétés du sol est corrélée aux valeurs de charge agrogénique. L'évaluation intégrée cumulative a servi de base à l'identification du degré de contamination potentielle des sols par des métaux lourds.

Les sols les plus dangereux en termes de degré de contamination par les métaux lourds sont les sols argilo-limoneux riches en humus et à réaction alcaline : les sols forestiers gris foncé et les sols châtaigniers foncés à forte capacité d'accumulation. Les régions de Moscou et de Briansk se caractérisent également par un risque accru de contamination des sols par des métaux lourds. La situation des sols gazeux-podzoliques n'est pas propice à l'accumulation de métaux lourds ici, cependant, dans ces zones, la charge technogène est élevée et les sols n'ont pas le temps de « se nettoyer ».

Une évaluation écologique et toxicologique des sols pour la teneur en métaux lourds a montré que 1,7 % des terres agricoles sont contaminées par des substances de classe de danger I (très dangereux) et 3,8 % de classe de danger II (modérément dangereux). Une contamination des sols par des teneurs en métaux lourds et en arsenic supérieures aux normes établies a été détectée dans la République de Bouriatie, la République du Daghestan, la République, la République de Mordovie, la République de Tyva, dans les territoires de Krasnoïarsk et de Primorsky, à Ivanovo, Irkoutsk, Régions de Kemerovo, Kostroma, Mourmansk, Novgorod, Orenbourg, Sakhaline, Chita.

La contamination locale des sols par des métaux lourds est principalement associée aux grandes villes et. L'évaluation du danger de contamination des sols par un complexe de métaux lourds a été réalisée à l'aide de l'indicateur Zc total.

Contamination des sols due à une mauvaise utilisation des engrais

Avec une utilisation irrationnelle et analphabète d'engrais minéraux et organiques, une accumulation excessive d'azote, de phosphore et d'autres éléments dans le sol et d'autres objets de la biosphère est possible.

L'excès d'azote dans le sol sous forme de nitrate se produit lorsque les engrais minéraux azotés sont mal utilisés. La capacité de migrer facilement entraîne une augmentation de la teneur en nitrates dans les aliments et l’eau potable.

Un excès d’azote ammoniacal se produit lorsque les déchets animaux et les eaux usées municipales sont mal utilisés. L'azote ammoniacal est également capable de migrer. En pénétrant dans l'eau, il empêche sa chloration et, en s'oxydant en nitrates, lie l'oxygène dissous dans l'eau, ce qui entraîne une privation d'oxygène des organismes aquatiques et une détérioration de l'eau.

De plus, un excès d’azote provoque une croissance préférentielle des organes végétatifs des plantes au détriment des organes génératifs et augmente la sensibilité des plantes aux basses températures.

Une mauvaise utilisation des engrais phosphorés entraîne une phosphatation des sols. La migration des composés azotés et phosphorés des champs vers les eaux souterraines, et de là vers les plans d'eau adjacents, provoque l'eutrophisation de ces dernières (saturation des plans d'eau en éléments biogènes).

L'utilisation excessive d'engrais potassiques tels que le chlorure de potassium entraîne l'accumulation d'ions chlore dans le sol, défavorables à un certain nombre de cultures.

La protection des sols contre les excès d'engrais comprend les mesures suivantes : développement de nouvelles formes d'engrais granulaires à action prolongée, utilisation de formes complexes, utilisation de technologies correctes d'application des engrais, respect des règles de stockage et de transport.

Contamination des sols par des métaux lourds et d'autres produits de technogenèse

Les métaux lourds sont plus de 40 éléments chimiques du système périodique de D.I. Mendeleev, dont la masse d'atomes dépasse 50 unités de masse atomique (Pb, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo, Mn, Ni, Sn, Co, etc.) .

Le concept établi de « métaux lourds » n'est pas strict, puisque les métaux lourds comprennent souvent des éléments non métalliques, par exemple As, Se, et parfois même F, Be et d'autres éléments dont la masse atomique est inférieure à 50 unités de masse atomique.

Parmi les métaux lourds, il existe de nombreux microéléments biologiquement importants pour les organismes vivants. Ce sont des composants nécessaires et indispensables des biocatalyseurs et des biorégulateurs des processus physiologiques les plus importants. Cependant, la teneur excessive en métaux lourds dans divers objets de la biosphère a un effet déprimant, voire toxique, sur les organismes vivants.

Les sources de métaux lourds pénétrant dans le sol sont divisées en sources naturelles (altération des roches et des minéraux, processus d'érosion, activité volcanique) et artificielles (extraction et traitement des minéraux, combustion de carburants, influence des transports routiers, agriculture, etc.). Les terres agricoles, outre la pollution atmosphérique, sont également spécifiquement polluées par des métaux lourds du fait de l'utilisation de pesticides, d'engrais minéraux et organiques, du chaulage et de l'utilisation des eaux usées. Les sols urbains subissent une pression technogénique importante, dont une partie est une pollution aux métaux lourds.

Dans la nature, il existe des zones où les niveaux de métaux lourds dans le sol sont insuffisants ou excessifs. La teneur anormale en métaux lourds dans les sols est due à deux groupes de raisons : les caractéristiques biogéochimiques des écosystèmes et l'influence des flux de matière technogéniques. Dans le premier cas, les zones où la concentration d'éléments chimiques est supérieure ou inférieure au niveau optimal pour les organismes vivants sont appelées anomalies géochimiques naturelles ou provinces biogéochimiques. Ici, la teneur anormale en éléments est due à des causes naturelles - les caractéristiques des roches formant le sol, le processus de formation du sol et la présence d'anomalies de minerai. Dans le second cas, les territoires sont appelés anomalies géochimiques technogéniques. Selon leur échelle, ils sont divisés en mondiaux, régionaux et locaux.

Les métaux lourds atteignent la surface du sol sous diverses formes. Il s'agit d'oxydes et de divers sels de métaux, solubles et pratiquement insolubles dans l'eau (sulfures, sulfates, etc.). Dans les émissions des entreprises de traitement des minerais et des entreprises de métallurgie non ferreuse - principale source de pollution de l'environnement par les métaux lourds - la plupart des métaux (70 à 90 %) se présentent sous forme d'oxydes.

Une fois à la surface du sol, les métaux lourds peuvent soit s’accumuler, soit se disperser. La plupart des métaux lourds qui atteignent la surface du sol sont fixés dans les horizons humifères supérieurs. Les métaux lourds sont absorbés à la surface des particules du sol, se lient à la matière organique du sol, en particulier sous forme de composés organiques élémentaires, s'accumulent dans les hydroxydes de fer, font partie des réseaux cristallins des minéraux argileux, produisent leurs propres minéraux grâce à Le remplacement isomorphe et sont à l'état soluble dans l'humidité du sol et à l'état gazeux dans l'air du sol, font partie intégrante du biote du sol.

Le degré de mobilité des métaux lourds dépend de la situation géochimique et du niveau d'impact technogénique. La répartition granulométrique importante et la teneur élevée en matière organique conduisent à la fixation des métaux lourds dans le sol. Une augmentation des valeurs de pH augmente la sorption des métaux formant des cations (cuivre, zinc, nickel, mercure, plomb, etc.) et augmente la mobilité des métaux formant des anions (molybdène, chrome, vanadium, etc.). L'augmentation des conditions oxydatives augmente la capacité de migration des métaux. De ce fait, selon leur capacité à lier la plupart des métaux lourds, les sols forment la série suivante : sierozem - chernozem - sol gazeux-podzolique.

Le sol, contrairement à d'autres composants de l'environnement naturel, non seulement accumule géochimiquement des composants de pollution, mais agit également comme un tampon naturel qui contrôle le transfert d'éléments et de composés chimiques dans l'atmosphère, l'hydrosphère et la matière vivante.

La contamination des sols par des métaux lourds présente deux aspects négatifs. Premièrement, en passant par les chaînes alimentaires du sol aux plantes, et de là au corps des animaux et des humains, les métaux lourds provoquent une diminution de la quantité et de la qualité du rendement des plantes agricoles et des produits de l'élevage, une augmentation de l'incidence de la population et une réduction de l’espérance de vie.

Deuxièmement, s'accumulant en grande quantité dans le sol, ils sont capables de modifier bon nombre de ses propriétés. Tout d'abord, les changements affectent les propriétés biologiques du sol : le nombre total de micro-organismes diminue, leur composition en espèces (diversité) se rétrécit, la structure des communautés microbiennes change, l'intensité des processus microbiologiques de base et l'activité des enzymes du sol diminuent, etc. Une forte contamination par des métaux lourds entraîne des modifications des caractéristiques plus conservatrices du sol, telles que l'état de l'humus, la structure, le pH, etc. Il en résulte une perte partielle, voire totale, de la fertilité du sol.

Le mécanisme de l'effet toxique des métaux lourds sur les organismes vivants est qu'ils se lient facilement aux groupes sulfhydryle des protéines. En conséquence, la perméabilité membranaire est altérée et les enzymes sont inhibées, ce qui entraîne des troubles métaboliques. Différents métaux lourds présentent un risque pour la santé humaine à des degrés divers. Les plus dangereux sont le Hg, le Cd, le Pb.

La protection des sols contre la contamination par les métaux lourds est la suivante. Il est préférable d'éviter la contamination du sol par des métaux lourds, car leur élimination du sol est une tâche très difficile. Si une contamination a déjà eu lieu, le sol nécessite alors une restauration (« récupération »). Il existe deux approches principales à la question de l'assainissement des sols contaminés par des métaux lourds. Le premier vise à nettoyer le sol des métaux lourds. L'épuration peut être réalisée par lixiviation, en extrayant les métaux lourds du sol à l'aide de plantes, en éliminant la couche supérieure du sol contaminée, etc. La deuxième approche repose sur la fixation des métaux lourds dans le sol, en les transformant sous des formes qui sont insolubles dans l’eau et inaccessibles aux organismes vivants. Pour ce faire, il est proposé d'introduire dans le sol de la matière organique, des engrais minéraux phosphorés, des résines échangeuses d'ions, des zéolites naturelles, du lignite, du chaulage du sol, etc. Cependant, toute méthode de fixation des métaux lourds dans le sol a ses avantages. propre date d'expiration. Tôt ou tard, certains métaux lourds recommenceront à pénétrer dans la solution du sol et, de là, dans les organismes vivants.

L'une des sources de pollution de l'environnement sont les métaux lourds (HM), plus de 40 éléments du système périodique. Ils participent à de nombreux processus biologiques. Parmi les métaux lourds les plus courants qui polluent la biosphère figurent les éléments suivants :

• nickel;
• titane;
• zinc;
• plomb;
• vanadium;
• Mercure;
• cadmium;
• étain;
• chrome;
• cuivre;
• manganèse;
• molybdène;
• cobalt.

Sources de pollution de l'environnement

Au sens large, les sources de pollution de l'environnement par les métaux lourds peuvent être divisées en sources naturelles et artificielles. Dans le premier cas, les éléments chimiques pénètrent dans la biosphère en raison de l'érosion hydrique et éolienne, des éruptions volcaniques et de l'altération des minéraux. Dans le second cas, les métaux lourds pénètrent dans l'atmosphère, la lithosphère et l'hydrosphère en raison d'activités anthropiques actives : lors de la combustion de carburant pour produire de l'énergie, lors du fonctionnement des industries métallurgiques et chimiques, dans l'industrie agricole, lors de l'exploitation minière, etc.

Lors de l'exploitation des installations industrielles, la pollution de l'environnement par les métaux lourds se produit de diverses manières :

• dans l'air sous forme d'aérosols, se propageant sur de vastes zones ;
• Avec les déchets industriels, les métaux pénètrent dans les plans d'eau, modifiant la composition chimique des rivières, des mers et des océans, ainsi que dans les eaux souterraines ;
• En se déposant dans la couche de sol, les métaux modifient sa composition, ce qui entraîne son épuisement.

Les dangers de la pollution aux métaux lourds

Le principal danger des métaux lourds est qu’ils polluent toutes les couches de la biosphère. En conséquence, des émissions de fumée et de poussière pénètrent dans l’atmosphère puis retombent sous forme. Ensuite, les hommes et les animaux respirent de l’air sale, et ces éléments pénètrent dans le corps des êtres vivants, provoquant toutes sortes de pathologies et de maladies.

Les métaux polluent toutes les zones d’eau et toutes les sources d’eau. Cela pose le problème de la pénurie d’eau potable sur la planète. Dans certaines régions du monde, les gens meurent non seulement à cause de la consommation d’eau sale, ce qui les rend malades, mais aussi à cause de la déshydratation.

S'accumulant dans le sol, les HM empoisonnent les plantes qui y poussent. Une fois dans le sol, les métaux sont absorbés par le système racinaire, puis pénètrent dans les tiges et les feuilles, les racines et les graines. Leur excès entraîne une détérioration de la croissance de la flore, une toxicité, un jaunissement, un flétrissement et la mort des plantes.

Ainsi, les métaux lourds affectent négativement l’environnement. Ils pénètrent dans la biosphère de diverses manières et, bien entendu, en grande partie grâce à l’activité humaine. Pour ralentir le processus de contamination par les métaux lourds, il est nécessaire de contrôler tous les secteurs de l'industrie, d'utiliser des filtres d'épuration et de réduire la quantité de déchets pouvant contenir des métaux.

Les métaux lourds sont désormais nettement en avance sur des polluants aussi connus que le dioxyde de carbone et le soufre, et selon les prévisions, ils devraient devenir les plus dangereux, plus dangereux que les déchets et les déchets solides des centrales nucléaires. La pollution par les métaux lourds est associée à leur utilisation généralisée dans la production industrielle, associée à des systèmes de traitement faibles, entraînant le rejet de métaux lourds dans l'environnement. Le sol est le principal milieu dans lequel pénètrent les métaux lourds, notamment ceux provenant de l’atmosphère et du milieu aquatique. Il constitue également une source de pollution secondaire de l'air de surface et des eaux qui en découlent dans l'océan mondial. Depuis le sol, les métaux lourds sont absorbés par les plantes, qui deviennent ensuite la nourriture d’animaux plus organisés.

Le terme métaux lourds, qui caractérise un large groupe de polluants, a récemment gagné en popularité. Dans divers ouvrages scientifiques et appliqués, les auteurs interprètent différemment le sens de ce concept. À cet égard, la quantité d’éléments classés comme métaux lourds varie considérablement. De nombreuses caractéristiques sont utilisées comme critères d'adhésion : masse atomique, densité, toxicité, prévalence dans le milieu naturel, degré d'implication dans les cycles naturels et artificiels.

Dans les ouvrages consacrés aux problèmes de pollution de l'environnement et de surveillance de l'environnement, plus de 40 métaux du tableau périodique sont aujourd'hui classés comme métaux lourds par D.I. Mendeleïev avec une masse atomique supérieure à 50 unités atomiques : V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi, etc. Dans ce cas, les conditions suivantes jouent un rôle rôle important dans la catégorisation des métaux lourds : leur forte toxicité pour les organismes vivants à des concentrations relativement faibles, ainsi que leur capacité à se bioaccumuler et à se bioamplifier.

Selon la classification de N. Reimers, les métaux d'une densité supérieure à 8 g/cm3 doivent être considérés comme lourds. Ainsi, les métaux lourds comprennent Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

Formellement, la définition des métaux lourds correspond à un grand nombre d’éléments. Cependant, selon les chercheurs engagés dans des activités pratiques liées à l'organisation des observations de l'état et de la pollution de l'environnement, les composés de ces éléments sont loin d'être équivalents en tant que polluants. Par conséquent, dans de nombreux travaux, la portée du groupe des métaux lourds est restreinte, conformément à des critères de priorité déterminés par l'orientation et les spécificités du travail. Ainsi, dans les œuvres désormais classiques de Yu.A. Israël dans la liste des substances chimiques à déterminer dans les milieux naturels dans les stations de fond des réserves de biosphère, Pb, Hg, Cd, As sont nommés dans la section métaux lourds. En revanche, selon la décision du Groupe de travail sur les émissions de métaux lourds, travaillant sous les auspices de la Commission économique des Nations Unies pour l'Europe et collectant et analysant des informations sur les émissions de polluants dans les pays européens, seuls Zn, As, Se et Sb ont été classés comme métaux lourds.

La normalisation de la teneur en métaux lourds du sol et des plantes est extrêmement difficile en raison de l'impossibilité de prendre pleinement en compte tous les facteurs environnementaux. Ainsi, modifier uniquement les propriétés agrochimiques du sol (réaction du milieu, teneur en humus, degré de saturation en bases, répartition granulométrique) peut réduire ou augmenter plusieurs fois la teneur en métaux lourds des plantes. Il existe des données contradictoires, même sur la teneur ambiante de certains métaux. Les résultats trouvés et cités par les chercheurs diffèrent parfois de 5 à 10 fois.

La répartition des métaux polluants dans l'espace est très complexe et dépend de nombreux facteurs, mais dans tous les cas, c'est le sol qui est le principal récepteur et accumulateur des masses technogènes de métaux lourds.

L'entrée de métaux lourds dans la lithosphère en raison de la dispersion technogénique se produit de diverses manières. Les plus importantes d'entre elles sont les émissions lors des procédés à haute température (métallurgie ferreuse et non ferreuse, grillage des matières premières cimentières, combustion de combustibles minéraux). De plus, la source de pollution des biocénoses peut être l'irrigation avec de l'eau à haute teneur en métaux lourds, l'épandage de boues d'épuration domestiques dans les sols comme engrais, la pollution secondaire due à l'élimination des métaux lourds des entreprises métallurgiques par les flux d'eau ou d'air. , l'entrée de grandes quantités de métaux lourds avec l'application constante de fortes doses d'engrais organiques, minéraux et de pesticides. L'annexe n°1 reflète la correspondance entre les sources de pollution technogène et les polluants métalliques.

Pour caractériser la pollution technogénique aux métaux lourds, un coefficient de concentration est utilisé, égal au rapport de la concentration de l'élément dans le sol contaminé à sa concentration de fond. En cas de pollution par plusieurs métaux lourds, le degré de pollution est apprécié par la valeur de l'indice de concentration totale (Zc).

Dans l'annexe n° 1, les industries qui opèrent actuellement sur le territoire de Komsomolsk-sur-l'Amour sont mises en évidence en couleur. Le tableau montre que des éléments tels que le zinc, le plomb, le cadmium nécessitent un contrôle obligatoire du niveau de MPC, d'autant plus qu'ils sont inclus dans la liste des principaux polluants de métaux lourds (Hg, Pb, Cd, As - selon Yu.A . Israël ), principalement parce que leur accumulation technogénique dans l'environnement se poursuit à un rythme élevé.

Sur la base de ces données, examinons de plus près les caractéristiques de ces éléments.

Le zinc est l'un des microéléments actifs qui influencent la croissance et le développement normal des organismes. Dans le même temps, de nombreux composés du zinc sont toxiques, principalement son sulfate et son chlorure.

La concentration maximale admissible en Zn 2+ est de 1 mg/dm 3 (l'indicateur limite de danger est organoleptique), la concentration maximale admissible pour Zn 2+ est de 0,01 mg/dm 3 (l'indicateur limite de danger est toxicologique) (Propriétés biogéochimiques Voir Annexe 2).

Actuellement, le plomb occupe la première place parmi les causes d’intoxication industrielle. Cela est dû à son utilisation généralisée dans diverses industries (Annexe 1).

Le plomb est contenu dans les émissions des entreprises métallurgiques, qui constituent désormais la principale source de pollution, dans la transformation des métaux, l'électrotechnique et la pétrochimie. Les gaz d’échappement des véhicules utilisant de l’essence au plomb constituent une source importante de plomb.

Actuellement, le nombre de voitures et l’intensité de leur trafic continuent d’augmenter, ce qui augmente également la quantité de plomb rejetée dans l’environnement.

Au cours de son exploitation, l'usine de batteries de Komsomolsk-sur-Amour était une puissante source de pollution au plomb dans les zones urbaines. L'élément s'est déposé à la surface du sol à travers l'atmosphère, s'est accumulé et n'en est désormais pratiquement plus éliminé. Aujourd’hui, l’une des sources de pollution est également l’usine métallurgique. Il y a une nouvelle accumulation de plomb, ainsi que des « réserves » jusqu’alors non liquidées. Lorsque la teneur en plomb est de 2 à 3 g pour 1 kg de sol, le sol devient mort.

Un livre blanc publié par des experts russes indique que la pollution au plomb s'étend à l'ensemble du pays et constitue l'une des nombreuses catastrophes environnementales survenues dans l'ex-Union soviétique ces dernières années. La majeure partie du territoire russe subit une charge due aux dépôts de plomb qui dépasse la charge critique pour le fonctionnement normal de l'écosystème. Dans des dizaines de villes, déjà dans les années 90, les concentrations de plomb dans l'air et le sol dépassaient les valeurs correspondant aux concentrations maximales admissibles. Aujourd'hui, malgré l'amélioration des équipements techniques, la situation n'a pas beaucoup changé (Annexe 3).

La pollution par le plomb de l'environnement affecte la santé humaine. Le produit chimique pénètre dans le corps par inhalation d’air contenant du plomb et par ingestion de plomb via les aliments, l’eau et les particules de poussière. Le produit chimique s’accumule dans le corps, dans les os et les tissus superficiels. Affecte les reins, le foie, le système nerveux et les organes hématopoïétiques. L'exposition au plomb perturbe les systèmes reproducteurs féminin et masculin. Pour les femmes enceintes et en âge de procréer, des niveaux élevés de plomb dans le sang constituent un danger particulier, car sous son influence, la fonction menstruelle est perturbée, les naissances prématurées, les fausses couches et la mort fœtale sont plus fréquentes en raison de la pénétration du plomb à travers la barrière placentaire. Les nouveau-nés ont un taux de mortalité élevé. L’insuffisance pondérale à la naissance, le retard de croissance et la perte auditive résultent également du saturnisme.

Pour les jeunes enfants, le saturnisme est extrêmement dangereux car il affecte négativement le développement du cerveau et du système nerveux. Même à faibles doses, le saturnisme chez les enfants d’âge préscolaire entraîne une diminution du développement intellectuel, de l’attention et de la capacité de concentration, un retard en lecture et conduit au développement de l’agressivité, de l’hyperactivité et d’autres problèmes de comportement de l’enfant. Ces anomalies du développement peuvent être durables et irréversibles. Des doses élevées d'intoxication entraînent un retard mental, le coma, des convulsions et la mort.

L'indicateur limite de nocivité est sanitaire-toxicologique. La concentration maximale admissible pour le plomb est de 0,03 mg/dm 3, la concentration maximale admissible pour le plomb est de 0,1 mg/dm 3.

Les sources anthropiques de cadmium pénétrant dans l’environnement peuvent être divisées en deux groupes :

• § les émissions locales associées aux complexes industriels produisant (cela comprend un certain nombre d'entreprises chimiques, notamment la production d'acide sulfurique) ou utilisant du cadmium.
• § Des sources d'énergie dispersées de manière diffuse sur toute la Terre, allant des centrales thermiques et des moteurs aux engrais minéraux et à la fumée de tabac.

Deux propriétés du cadmium déterminent son importance pour l’environnement :

• 1. Pression de vapeur relativement élevée, garantissant une évaporation facile, par exemple lors de la fusion ou de la combustion du charbon ;
• 2. Haute solubilité dans l'eau, en particulier à des valeurs de pH faibles (en particulier à pH5).

Le cadmium pénétrant dans le sol est principalement présent sous une forme mobile, ce qui a un impact négatif sur l'environnement. La forme mobile détermine la capacité de migration relativement élevée de l'élément dans le paysage et conduit à une contamination accrue du flux de substances du sol vers les plantes.

La contamination des sols par le Cd persiste longtemps même après que ce métal cesse d'être fourni. Jusqu'à 70 % du cadmium pénétrant dans le sol est associé à des complexes chimiques du sol susceptibles d'être absorbés par les plantes. La microflore du sol participe également à la formation de composés organiques du cadmium. En fonction de la composition chimique, des propriétés physiques du sol et de la forme du cadmium entrant, sa transformation dans le sol s'effectue en quelques jours. En conséquence, le cadmium s’accumule sous forme ionique dans les eaux acides ou sous forme d’hydroxyde et de carbonate insolubles. Il peut également être présent dans le sol sous forme de composés complexes. Dans les zones à forte teneur en cadmium dans le sol, sa concentration dans les parties aériennes des plantes est multipliée par 20 à 30 par rapport aux plantes situées dans des zones non contaminées. Les symptômes visibles provoqués par l'augmentation de la teneur en cadmium dans les plantes sont la chlorose des feuilles, la coloration rouge-brun de leurs bords et de leurs nervures, ainsi qu'un retard de croissance et des dommages au système racinaire.

Le cadmium est très toxique. La forte phytotoxicité du cadmium s'explique par ses propriétés chimiques similaires à celles du zinc. Le cadmium peut donc remplacer le zinc dans de nombreux processus biochimiques, perturbant ainsi le fonctionnement d'un grand nombre d'enzymes. La phytotoxicité du cadmium se manifeste par son effet inhibiteur sur la photosynthèse, la perturbation de la transpiration et de la fixation du dioxyde de carbone, ainsi que par des modifications de la perméabilité des membranes cellulaires.

L’importance biologique spécifique du cadmium en tant qu’oligo-élément n’a pas été établie. Le cadmium pénètre dans le corps humain de deux manières : au travail et par l’alimentation. Les chaînes alimentaires d'absorption du cadmium se forment dans les zones de contamination accrue des sols et des plans d'eau par le cadmium. Le cadmium réduit l'activité des enzymes digestives (trypsine et, dans une moindre mesure, pepsine), modifie leur activité et active les enzymes. Le cadmium affecte le métabolisme des glucides, provoquant une hyperglycémie et inhibant la synthèse du glycogène dans le foie.

La concentration maximale admissible en est de 0,001 mg/dm 3, la concentration maximale admissible v est de 0,0005 mg/dm 3 (le signe limite de danger est toxicologique).

Le sol est la surface de la terre qui possède des propriétés qui caractérisent à la fois la nature vivante et inanimée.

Le sol est un indicateur du général. La pollution pénètre dans le sol avec les précipitations et les déchets de surface. Ils sont également introduits dans la couche de sol par les roches du sol et les eaux souterraines.

Le groupe des métaux lourds comprend tout ce qui a une densité supérieure à celle du fer. Le paradoxe de ces éléments est qu'en certaines quantités ils sont nécessaires pour assurer le fonctionnement normal des plantes et des organismes.

Mais leur excès peut entraîner des maladies graves, voire la mort. Le cycle alimentaire fait pénétrer des composés nocifs dans le corps humain et cause souvent de graves dommages à la santé.

Les sources de pollution par les métaux lourds sont : Il existe une méthode par laquelle la teneur en métaux autorisée est calculée. Dans ce cas, la valeur totale de plusieurs métaux Zc est prise en compte.

• acceptable;
• modérément dangereux;
• très dangereux;
• extrêmement dangereux.

La conservation des sols est très importante. Un contrôle et une surveillance constants ne permettent pas de cultiver des produits agricoles et de faire paître du bétail sur des terres contaminées.

Les métaux lourds polluent les sols

Il existe trois classes de danger pour les métaux lourds. L'Organisation Mondiale de la Santé considère que les contaminations les plus dangereuses sont le plomb, le mercure et le cadmium. Mais des concentrations élevées d’autres éléments ne sont pas moins nocives.

Mercure

La contamination des sols par le mercure se produit par la pénétration de pesticides, de divers déchets ménagers, tels que des lampes fluorescentes, et d'éléments d'instruments de mesure endommagés.

Selon les données officielles, les émissions annuelles de mercure dépassent cinq mille tonnes. Le mercure peut pénétrer dans le corps humain à partir d'un sol contaminé.

Si cela se produit régulièrement, de graves dysfonctionnements de nombreux organes peuvent survenir, notamment le système nerveux.

S'il n'est pas traité correctement, la mort peut survenir.

Plomb

Le plomb est très dangereux pour l’homme et tous les organismes vivants.

C’est extrêmement toxique. Lorsqu’une tonne de plomb est extraite, vingt-cinq kilogrammes sont rejetés dans l’environnement. De grandes quantités de plomb pénètrent dans le sol par les gaz d'échappement.

La zone de contamination des sols le long des itinéraires s'étend sur plus de deux cents mètres à la ronde. Une fois dans le sol, le plomb est absorbé par les plantes qui sont consommées par les humains et les animaux, y compris le bétail dont la viande est également présente dans notre menu. L'excès de plomb affecte le système nerveux central, le cerveau, le foie et les reins. Il est dangereux en raison de ses effets cancérigènes et mutagènes.

Cadmium

La contamination du sol par le cadmium constitue un énorme danger pour le corps humain. Lorsqu'il est ingéré, il provoque une déformation du squelette, un retard de croissance chez les enfants et de graves maux de dos.

Cuivre et zinc

Une concentration élevée de ces éléments dans le sol entraîne un ralentissement de la croissance des plantes et une détérioration de la fructification, ce qui entraîne à terme une forte diminution du rendement. Une personne subit des changements au niveau du cerveau, du foie et du pancréas.

Molybdène

L'excès de molybdène provoque la goutte et des dommages au système nerveux.