Яковишина Тетяна

к.с.-г.н., доцент

Соболь Тетяна

студент

Тур Альона

студент

ДВНЗ “Придніпровська державна академія будівництва та архітектури”

м. Дніпропетровськ

ДЕСТРУКЦІЙНА АКТИВНІСТЬ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

Еколого-біогеохімічними аспектами негативних наслідків техногенезу, що відображають сучасний стан науково-технічного розвитку людства, є концентрування в біосфері одних (дорогоцінні метали, залізо) та розсіювання інших, здебільшого токсичних, елементів. Стосовно другої групи найбільшу небезпеку для живих організмів являють важкі метали завдяки своїй технофільності, а саме: тривалого періоду напіввиведення в природних умовах, інколи навіть до декількох тисяч років; біофільності, що відбивається через токсичність для живих організмів; здатності спричиняти канцерогенний і мутагенний ефекти; концентруванні в трофічних ланцюгах, тощо. Видобуток з подальшим включення з техногенними потоками в біосферу цих елементів протягом останнього століття зріс по Pb – 6,90; Zn – 28,18; Cu – 34,14; Ni – 238,97; Cr – 478,19; Co – 572,22; Cd – 1492,86; Mo – 25900 разів. Щорічно на 1 км² площі суші надходить Cd близько 140 г, Co – 0,7 кг, Mo – 1,7 кг, Ni – 15 кг, Pb – 35 кг, Cr – 53 кг, Zn – 91 кг, Mn – 106 кг, Cu – 113 кг, при цьому одна частина зазначених кількостей депонується в продукції промислового виробництва, а інша – зумовлена низьким коефіцієнтом використання природної сировини через недостатні ресурсо- та енергозберігаючі технології, розсіюється і спричиняє забруднення довкілля.

Отже виникає потреба в екологічній оцінці небезпеки розсіювання важких металів в біосфері та включення їх з техногенними потоками до трофічних ланцюгів, що й було здійснено за допомогою показника деструктційної активності (ДА) – відношення маси елементу, який надходить в навколишнє середовище з техногенними потоками, до маси цього елементу в біологічній продукції наземних організмів:

де Б – біофільність важкого металу, тобто відношення середнього вмісту елементу в живій речовині до його кларку в літосфері [1].

Аналіз деструкційної активності проводили користуючись даними United States Geological Survey щодо річного видобутку Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, Cd, Mn, Co і Mo протягом останніх ста років [2].

Універсальність використання деструкційної активності, як показника для характеристики небезпеки включення додаткових кількостей важких металів до біогеохімічних циклів з антропогенною діяльністю, полягає в тому, що він враховує не тільки об’єми видобутку елементу з корисних копалин, а й його еколого-біологічні властивості, котрі відбиваються через кларк в живій речовині, перевищення якого сприяє проявам токсичності. В теперішній час видобуток будь-якого хімічного елементу зумовлюється потребами людства, а саме розвитком науково-технічного прогресу та впровадженням його результатів у промислове виробництво з урахуванням норм екологічної безпеки для забезпечення комфортних умов життєдіяльності людини. Проте ще сто років тому екологічні пріоритеті взагалі не враховувались, нажаль людство усвідомлює небезпеку тільки через отримання негативного досвіду. Так на початку ХХ століття найбільшу небезпеку для біоти являв Pb, а Cd, який також відноситься до елементів першого класу токсичності займав передостанню позицію (табл. 1). На сьогодні достеменно відома руйнівна сила протоплазматичної отрути – Pb для організму людини, що відбивається через розвиток атеросклерозу, порушення діяльності органів кровотворення, нервової системи та нирок. Утворення штучних геохімічних аномалій завдяки розсіюванню елементів в природному навколишньому середовищі сприяє виникненню ендемічних захворювань Pb – мінамати, Cd – ітай-ітай, і хоча ці хвороби спіткали людство всередині ХХ століття, зниження використання кадмію при виробництві промислової продукції не відбулося. Зменшилась роль Cu та Mn в господарській діяльності людини, й, навпаки, підвищилась у Cr та Co, традиційно незмінними зостались потреби людства в Ni та Zn.

Таблиця 1

Деструкційна активність важких металів

Примітка: ^* – щодо Со дані відсутні; ^** – щодо Pb дані відсутні.

Підсумовуючи вище викладене слід відмітити, що значення деструкційної активності за якими були побудовані ряди небезпеки хімічних елементів для біоти з урахуванням об’ємів видобутку та еколого-біологічних характеристик самих металів свідчили про усвідомлення людством небезпеки розсіювання важких металів з техногенними потоками в біосфері, отже спробами скорочення їх використання.

Література

1. Перельман А. И. Геохимия ландшафта / А. И. Перельман, Н. С. Касимов. – М.: Астрея-2000, 1996. – 610 с.

2. www.minerals.usgs.gov/minerals/pubs/historical-statistics