Екологічне оцінювання техногенезу важких металів

Abstract

UK: Постановка проблеми . Сучасні потреби промисловості ініціюють підсилення інтенсивності техногенезу, що позначається на процесах міграції мікро- та ультрамікроелементів і спричинює накопичення на поверхні планети Земля в значних кількостях елементів першого класу токсичності, до яких, насамперед, нале- жать важкі метали. Екологічні особливості технофільних елементів: тривалий період напіввиведення в природ- них умовах (для Cd – 155 років, Zn – до 500 років, Pb – до декількох тисяч років); біофільність, що відбивається через токсичність для живих організмів; здатність спричиняти канцерогенний і мутагенний ефекти; концентру- вання в трофічних ланцюгах – зумовлюють надзвичайну небезпеку для людини і біоти. Низький коефіцієнт ви- користання важких металів із видобутої сировини спричинює їх розсіювання в біосфері й утворення техноген- них геохімічних аномалій. Мета статті – провести екологічне оцінювання техногенезу важких металів (Cd, Pb, Zn, Mn та Cu) шляхом вивчення на глобальному планетарному рівні біогеохімічних показників, як тих, що стосуються безпосередньо властивостей самих металів, так і тих, які пов’язані з людською діяльністю, та включенням цих токсикантів у продукцію промислового виробництва та відходи. Висновок. Техногенез важких металів значно зріс протягом ХХ століття. Згідно з позитивним характером асиметрії розподілу технофільності відносно середнього, підвищення інтенсивності включення Pb і Cd з техногенними потоками до біогеохімічних циклів відбувалось більш поступово, ніж Zn, Cu і Mn. Деструкційна активність досліджуваних хімічних елемен- тів, яка змінювалась у ряді Pb > Cu > Zn > Cd > Mn на початку ХХ століття до Cd > Cu > Pb > Zn > Mn – у ХХІ свідчила про встановлення токсичних, канцерогенних та мутагенних властивостей свинцю. Отже, людство ус- відомило небезпеку розповсюдження його в біосфері та подальшої біогенної міграції по трофічних ланцюгах. За модулем техногенного навантаження встановлено підвищення інтенсивності розповсюдження важких мета- лів у ноосфері та доведено, шляхом порівняння вмісту хімічних елементів у відходах виробництва та продукції після завершення її життєвого циклу з кларком у літосфері, можливість рекуперації та рециклінгу, отже, вико- ристання цих цінних компонентів у подальшому виробництві

RU: Постановка проблемы. Современные потребности промышленности инициируют усиле- ние интенсивности техногенеза, что сказывается на процессах миграции микро- и ультрамикроэлементов и приводит к накоплению на поверхности планеты Земля в значительных количествах элементов первого класса токсичности, к которым, прежде всего, относятся тяжелые металлы. Экологические особенности технофильних элементов: длительный период полувыведения в природных условиях (для Cd –155 лет, Zn – до 500 лет Pb – до нескольких тысяч лет); биофильность, что отражается на токсичности для живых организмов; способность вы- зывать канцерогенный и мутагенный эффекты; накапливаться в трофических цепях – обусловливают чрезвы- чайную опасность для человека и биоты. Низкий коэффициент использования тяжелых металлов из добытого сырья способствует их рассеиванию в биосфере и образованию техногенных геохимических аномалий. Цель статьи. Провести экологическую оценку техногенеза тяжелых металлов (Cd, Pb, Zn, Mn и Cu) путем изучения на глобальном планетарном уровне биогеохимических показателей, как тех, что касаются непосредст- венно свойств самих металлов, так и связанных с человеческой деятельностью и включением этих токсикантов в продукцию промышленного производства и отходы. Вывод. Техногенез тяжелых металлов значительно вырос в течение ХХ века. Согласно с положительным характером асимметрии распределения технофильности относительно среднего, повышение интенсивности включения Pb и Cd с техногенными потоками в биогеохимиче- ские циклы происходило более постепенно, чем Zn, Cu и Mn. Деструкционная активность исследуемых химиче- ских элементов, которая изменялась в ряде Pb > Cu > Zn > Cd > Mn в начале ХХ века до Cd > Cu > Pb > Zn > Mn – в XXI свидетельствовала о выявлении токсичных, канцерогенных и мутагенных свойств свинца, следова- тельно, человечество осознало опасность распространения его в биосфере и дальнейшей биогенной миграции по трофическим цепям. По модулю техногенной нагрузки установлено повышение интенсивности распростра- нения тяжелых металлов в ноосфере и доказана, путем сравнения содержания химических элементов в отходах производства и продукции после завершения ее жизненного цикла с кларком в литосфере, возможность реку- перации и рециклинга, что говорит о возможности использования этих ценных компонентов в дальнейшем производстве

EN: Raising of problem. The modern industry needs initiate amplification of the technogenes is intensity that affects the processes of the micro- and ultramicroelements migration and lead to accumulation significant quantities of the elements of the first class of toxicity on the Earth surface, which primarily include heavy metals Ecological peculiarities of the technophiles elements, as long half-life in the environment (for Cd – 155 years, Zn – 500 years Pb –up to several thousand years); biophylly reflected through toxicity to living organisms; ability to induce carcinogenic and mutagenic effects; concentration in food chains, cause extreme danger to humans and biota. Low utilization of the heavy metals from the raw promotes their dispersion in the biosphere and the formation of technogenic geochemical anomalies. Purpose. Conduct an ecological assessment of the heavy metals (Cd, Pb, Zn, Mn and Cu) technogenes is by examining biogeochemical parameters on the global planetary level, both those relating directly to the properties of metals, and those related to human activities and including of these toxic elements in the industrial products and waste. Conclusion. Technogenesis of the heavy metals has increased significantly during the twentieth century. According to the positive nature of the tehnophyllya symmetry relative to the average, intensity of the Pb and Cd inclusion with the man-made stream the biogeochemical cycles occurred more gradually than Zn, Cu and Mn. Destruction activity of the chemical elements changed in some Pb > Cu > Zn > Cd > Mn in the early twentieth century, Cd > Cu > Pb > Zn > Mn – in the twentieth, showed establishing of the toxic, carcinogenic and mutagenic properties of the lead, so mankind has realized the risk of the biosphere and it is subsequent biogenic migration in the food webs. For load of the technogenic module has been installed increasing the intensity distribution of heavy metals in the noosphere and has been proved by comparison of the chemical elements in the waste production and product after its life with clarkin the lithosphere possibility of recuperation and recycling, so use these valuable components in future production