Masalah logam berat

Budidaya tanah di petak kebun dan meningkatkan kesuburan mereka terkait langsung dengan masalah perolehan buah dan sayuran yang aman dari segi lingkungan. Di satu sisi, ada kebutuhan teknologi untuk penggunaan pupuk organik dan mineral, pestisida, di sisi lain, ada dampak teknogenik yang tidak terkendali terhadap lingkungan( tanah dan atmosfer) dari industri dan transportasi.

Saturasi habitat orang dengan garam logam berat merupakan bahaya serius. Ini termasuk: timbal, seng, tembaga, molibdenum, kadmium, kobalt, merkuri, timah, dan lain-lain. Perlu dicatat bahwa logam berat, yang dalam jumlah kecil oleh unsur jejak, merupakan bagian dari banyak enzim tumbuhan, namun dalam konsentrasi tinggi mereka menumpuk dan menjadiberacun bagi tumbuhan dan manusia. Pada saat yang sama, proses fisikokimia dilanggar di dalam tanah, komposisi kualitatif humus dan keseluruhan kompleks tanah penyerap, termasuk proses mikrobiologi, mengumpulkan senyawa beracun, yang pada akhirnya menyebabkan penurunan kesuburan tanah. Aliran logam berat ke dalam tanaman bergantung pada keasaman tanah, kandungan humus, komposisi mekanik tanah, kondisi pembasahan, dan faktor lainnya.

Sumber utama logam berat yang masuk ke dalam lingkungan adalah:

- emisi dari metalurgi besi dan non-ferrous, pembangkit listrik termal, dan transportasi motor;

- bahan kimia untuk perlindungan terhadap hama dan penyakit;

- bentuk non-tradisional pupuk - Sapropel, lumpur limbah, kompos dari sampah kota dan berbagai produk-produk limbah,

polusi technogenic tanah, tanaman dan produk tunduk pada tingkat yang lebih besar dari daerah rumah tangga dan hortikultura, seperti yang terletak di pinggiran kota atau di dekatjalan rayaTanaman yang tumbuh di sini menumpuk logam berat dan, tergantung pada tingkat kontaminasi tanah, dapat mengurangi produktivitas. Misalnya, kehilangan hasil panen berry mencapai 80-95%.Dan tentu saja, produk semacam itu akan mengandung logam berat dalam jumlah berbahaya.

Untuk mengatasi masalah ini, ahli hortikultura dan tukang kebun harus mengambil posisi yang masuk akal untuk menerapkan secara ilmiah sarana kimiawi. Hal ini berlaku, pertama-tama, untuk mematuhi dosis pupuk dan pestisida yang direkomendasikan, serta bentuknya.

Kesulitan melepaskan tanah dari kelebihan logam berat diperparah oleh kenyataan bahwa mereka bertahan di dalam tanah untuk waktu yang lama, terlepas dari proses pemurnian diri alami yang sangat lambat. Percobaan All-Rusia Seleksi-Institut Teknologi Hortikultura dan Nursery telah menunjukkan bahwa "penipuan" dari logam berat tersembunyi di balik fakta bahwa sampai tingkat tertentu konten mereka di tanah( misalnya, memimpin pada stroberi dan kismis kadmium) tidak menunjukkan gejala negatif dalam penampilantanaman. Bahkan, sebaliknya, ada pertumbuhan "lebih megah" dari tanaman ini. Namun, jika tingkat kontaminasi tanah dengan timbal adalah 500 mg / kg, yang aman untuk stroberi, buah beri tidak layak dikonsumsi karena alasan higienis.

Masalah mengurangi pasokan bahan beracun ke tanaman dapat dipecahkan melalui berbagai ukuran kompleks. Saat ini, semua metode detoksifikasi( pembebasan) tanah yang terkontaminasi logam berat dapat dibagi menjadi tiga kelompok.

1. Radikal

A) Pengambilan kembali tanah dan penggantian yang terkontaminasi dengan "bersih" atau diperlakukan secara khusus. Penerimaan digunakan untuk kontaminasi lokal dalam jumlah terbatas.

B) Transisi ke tumbuh tanaman di tanah yang dilindungi( untuk mencegah emisi atmosfer memasuki tanah).

2. Biologis

A) Menggunakan kemampuan adaptif tanaman. Misalnya, yang tidak menumpuk logam berat di bagian yang dapat dimakan, atau yang relatif tahan terhadapnya. Dengan demikian, kismis dan raspberry kurang menderita kelebihan timbal, stroberi dan kismis dari tembaga berlebih, ceri dari kadmium berlebih.

B) Penggunaan logam berat tanaman berkonsentrasi untuk menghilangkan reguler massa bawah tanah dan atas tanah, serta mikroorganisme tertentu yang menyerap logam berat dan dengan demikian membuat mereka tidak tersedia untuk tanaman.

B) Penggunaan varietas "tahan logam".Evaluasi varietas kismis hitam dengan akumulasi garam logam berat pada buah beri menunjukkan, misalnya, di kelas Minai Shmyrev, penurunan kadar seng dan tembaga dengan faktor 10 dibandingkan dengan kadar Ershistaya, dan nikel dan timah sebanyak 3 dan 14 kali.dibandingkan dengan beragam Orlovia.

3. Teknik Fisika Kimia

mempengaruhi mobilitas logam berat dan menyingkirkannya dari rangkaian biologis atau mengubahnya menjadi bentuk yang mudah larut dan mudah bergerak. Ini termasuk:

A) Mencuci tanah yang terkontaminasi, misalnya kalsium nitrat atau pengenalan garam besi terlarut( klorida besi) untuk dikeluarkan dari tembaga tanah, kadmium, kromium, mangan, nikel.

B) Perubahan keasaman tanah( sampai dengan optimum untuk setiap tanaman) dengan membatasi dan meningkatkan kadar humus untuk mengurangi toksisitas logam berat karena pengikatannya terhadap kompleks organologam tidak dapat diakses oleh tanaman.

B) Penerapan pupuk mineral( dalam dosis rasional).Efektivitas mereka dalam banyak hal tergantung pada kandungan humus di dalam tanah."Bar" yang aneh, yang melewati kenaikan tajam pada pengembalian pupuk mineral, adalah 2%.Oleh karena itu, untuk penambahan humus di dalam tanah, aplikasi pupuk organik secara teratur diperlukan, mengingat rata-rata pada tanah miring-podzolik peningkatan kadar humus sebesar 0,1% memberi dosis 1 kg / m2.

Nutrisi seimbang tanaman dengan bantuan pupuk mineral, disamping fungsi langsung memastikan aktivitas vital tanaman, juga mempengaruhi perilaku logam berat.

Dengan demikian, pengenalan pupuk nitrogen mengurangi toksisitas timbal, tembaga dan arsen;pupuk fosfat - timbal, tembaga, kadmium, nikel dan seng;Pupuk kalium( dalam dosis tinggi) - radiocesium.

D) Detoksifikasi tanah yang terkontaminasi logam berat, menggunakan sorben alami dan buatan. Di antara sorben yang diuji dan efektif adalah tufa zeolit ​​(5% massa tanah), kapur( 1 kg / m2), gambut( 20 kg / m2), yang sepenuhnya menghilangkan fitotoksisitas dan penyimpangan kualitas kismis dan stroberi. Sejumlah meliorants sorbent berdasarkan tufa dan sapropel zeolit ​​(Nara-1, Nara-2 dan lainnya) menunjukkan adanya peningkatan efek detoksifikasi beberapa kali pada kontaminasi tanah mono dan kompleks dengan kadmium, timbal, tembaga.

Dengan demikian, sebagian besar metode di atas ditujukan untuk meningkatkan kesuburan tanah.

Dan oleh karena itu dapat dianggap membuktikan bahwa semakin subur tanahnya, semakin sedikit logam berat dan zat beracun lainnya yang bisa masuk ke tanaman dan lebih murni produk dari mereka.