Поиск по Каменскому (Днепродзержинску) - компании, предприниматели, товары и услуги.
Тяжелые металлы в почве и растениях

Тяжело осознавать правду о тяжелых металлах. Тяжело вдвойне, потому что загрязнил все вокруг человек в результате бездумного отношения к природе. А вот справится ли он с последствиями этой деятельности? Но великодушными друзьями человека в решении проблемы тяжелых металлов являются почва, растения. Они принимают на себя самые мощные удары, являясь барьерами для тяжелых металлов на пути в наш организм. И подтверждением является тот факт, что содержание ртути, свинца, кадмия в растениях в 10 раз меньше, чем в почве.

Итак, почва - первый барьер. Это живой организм с определенными законами. Она может быть легкой - песчаной и тяжелой - глинистой, содержать разное количество гумуса - самой ценной биологически активной органической части, иметь кислую, щелочную или нейтральную реакцию. 'Она наполнена микроорганизмами. Все это определяет ее свойства и взаимодействие с металлами. В почве, кроме твердой части, есть жидкая (почвенный раствор) и газообразная. Попадая в почву, металлы в первую очередь направляются в почвенный раствор и из него, казалось бы, должны всасываться корнями растений. Но не тут-то было!

Почва представляет собой как бы поглотитель большинства металлов. В этом процессе активнее всего участвует органическая ее часть. Интересно, что способность связывать тяжелые металлы у гумуса больше, чем, например, у элементов минерального питания. Интенсивность связывания металлов увеличивается при подщелачивании среды, а при подкислении возрастает их подвижность, что сопровождается усилением поступления в растения и в грунтовые воды. Вот такую опасность несут кислотные дожди! Разные металлы по-разному закрепляются в почве. Например, свинец менее подвижен, чем кадмий, ртуть, мышьяк. Это еще одна защита, созданная природой. Часть металлов поглотилась почвой, а часть осталась в растворе и готовится к поглощению корнями. Здесь природа придумала механизм для поглощения - ведь в малых дозах металлы способствуют нормальному функционированию растения. Но мы можем регулировать этот процесс.

Везде в природе есть конкуренция. Она имеет место и среди элементов почвенного раствора. Так, избыток ионов кальция в почвенном растворе уменьшает поглощение кадмия растениями. Теперь становится ясным, какое благотворное влияние на снижение поступления в растения тяжелых металлов может оказать известь. С одной стороны, за счет подщелачивания раствора, а с другой -благодаря наличию конкурирующих ионов кальция.

Следующий барьер для попадания тяжелых металлов в растения создают наши невидимые друзья - микроорганизмы, которые в ряде случаев их поглощают.

Но возможность почвы нейтрализовать действие тяжелых металлов не безгранична. Избыток яда ее губит, снижает количество полезной микрофлоры, подавляет деятельность ферментов, разрушает структуру. К почве надо относиться особенно осторожно, так как она адсорбирует токсические вещества и извлечь их из нее практически невозможно, в то время как воду и воздух можно очистить. Как ни активно работает почвенная защита, закрепляя тяжелые металлы, но металлический прессинг зачастую превышает ее возможности, и металлы в избытке поступают в растения.

Как сопротивляются растения? Так уж устроено, что низкие формы организации материи служат высшим. Почва - растению, растение - человеку. Служат мужественно, жертвенно. Анализ золы различных частей растений показывает, что больше всего тяжелых металлов накапливают корни, затем стебли, листья и, наконец, клубни, корнеплоды, семена. Первым барьером в растениях являются корни. На их поверхности тяжелые металлы частично осаждаются, частично переходят в нерастворимую форму, связываясь клеточными оболочками. Причем здесь имеется определенная специализация растений. Двудольные предпочитают связывать пектиновыми веществами клеточных стенок двухвалентные катионы и исключать их из обмена веществ; однодольные связывают гемицеллюлозой клеточных стенок одновалентные металлы. Так работает первая защитная реакция растения в корнях, предотвращающая попадание тяжелых металлов в надземные части. Различные металлы неодинаково связываются корнями. Так, свинец, хром, ртуть подвергаются сильному связыванию, а кадмий, цинк, медь, никель относительно быстро передвигаются из корней в надземные органы, вызывая ухудшение роста, пожелтение, увядание растения и накопление металла в плодах.

Почему аккумуляция тяжелых металлов в плодах меньше всего? Здесь срабатывает инстинкт самосохранения, забота о потомстве. Имеются данные немецких ученых о том, что в листьях яблони, растущей недалеко от дороги, содержалось 26,3 мг/кг свинца. В кожице плодов - в 10 раз меньше, в мякоти - в 40 раз меньше, чем в листьях. Вот так перед попаданием в организм человека срабатывает еще один защитный механизм - неравномерное распределение тяжелых металлов в хозяйственно-ценных органах растения. Поэтому надо очищать фрукты от кожицы.

Для инактивации металлов, которые уже попали в транспортную систему, растения также придумали хитрые механизмы, вплоть до вывода во внешнюю среду. Так, хвойные выводят назад в атмосферу избыток железа, меди, цинка - с терпенами, а ртуть, свинец, кадмий - в виде метиолированных производных. Чаще всего тяжелые металлы вовлекаются в такие соединения, которые снижают их активность, резервируясь в вакуолях, выводятся из обмены веществ. И наконец, повышается устойчивость ферментных систем, которые способствуют выживанию растений в условиях высокой концентрации металлов.

Даже на старых отвалах заброшенных рудников, где количество токсичных элементов в сотни, тысячи раз превосходит обычное содержание, можно видеть постепенное заселение растениями. Наряду с больными там растут и нормально развитые растения. В то же время пересаженные с незагрязненных территорий здесь быстро погибают. Вот такая приспособляемость растений к избытку тяжелых металлов и представляет опасность для человека.

Рута душистаяПочему они это делают? Во-первых, это борьба за выживание, а во-вторых, надо дать человеку понять, что он должен задуматься о последствиях совершенных им деяний.

Различные виды как культурных, так и дикорастущих растений обладают неодинаковой способностью накапливать тяжелые металлы. Так, например, наибольшей способностью поглощать свинец из почвы обладает мята, меньшей - одуванчик и наименьшей - пырей. Из сельскохозяйственных культур больше поглощают тяжелые металлы овощные культуры, меньше - зерновые и технические. Избирательно вдыхают тяжелые металлы деревья. Клен остролистный накапливает свинец; каштан - железо, алюминий, титан; липа - марганец, серу, железо; белая акация - марганец, алюминий. А знаете, почему летом могут осыпаться листья на деревьях то ли полностью, то ли на той стороне, которая обращена к автостраде? Это вызвано отравлением деревьев свинцом.

Итак, почва и растения приспособились защищать себя и нас от токсического действия тяжелых металлов. Есть ли такие возможности у человека? Конечно, есть. С одной стороны вырабатываются адаптационные механизмы, а с другой - нужна активная деятельность по предотвращению влияния тяжелых металлов на здоровье человека. В медицинской литературе есть термин "митридатизм", который означает невосприимчивость к ядам. А начало ему положено 2000 лет назад: понтийский царь Митридат, который, боясь быть отравленным, регулярно принимал яды во все возрастающем количестве и приучил свой организм к противостоянию ядам даже в больших дозах. Любопытно, что одним из противоядий для властителя Понтийского служили листья широко распространенной в Украине руты душистой. У современного человека (особенно горожанина) происходит естественная адаптация к загрязнителям.



Опубликовано 04.01.2014

15396 просмотров страниц сайта infodz.com.ua - город Каменское (Днепродзержинск) за November 2020г.