Tarša sunkiaisiais metalais Lietuvos dirvožemiuose: tyrimai ir vertinimas
Sprendžiant svarbias ekologines miesto plėtros, ekologinės būklės valdymo ir prognozavimo problemas, reikalinga geriau pažinti technogeniškai pažeistas miesto vietoves. Kauno miesto dirvožemiuose sunkieji metalai yra susikaupę ilgalaikės mišrios pramonės - buitinės ir automobilių bei geležinkelio taršos zonose ir jų poveikio įtakoje. Leistinas suminis dirvožemio užterštumas Cr, Cd, Pb, Ni, Cu ir Zn užima 90,4 proc. teritorijos. Dirvožemio užterštumas - tai rimta geležinkelių sistemos aplinkosauginė problema. Geležinkelio veikla gali lemti dirvožemio užterštumą naftos produktais, taip pat nedideliais kiekiais kancerogeninių medžiagų ir sunkiųjų metalų.
Vertinant dirvožemio užterštumo lygį, ypač svarbu nustatyti jame foninius mikroelementų kiekius, kurie yra suformuoti gamtinių geocheminių procesų, veikiant globalinei, regioninei ir integruotai vietinei technogeninių elementų pernašai. Šių tyrimų tikslas - išanalizuoti neigiamą geležinkelio transporto įtaką dirvožemio užterštumui ir įvertinti geležinkelio atkarpos dirvožemio viršutinės dalies užterštumo sunkiaisiais metalais lygį. Teršalų kaupimasis dirvožemyje - tai procesas, trunkantis gana ilgą laiką, dėl to pateikiami tyrimų rezultatai rodo ne teršalų kiekio kitimą, o esamą taršos lygį.
Transporto įtaka dirvožemio užterštumui
Viena iš svarbiausių dirvožemio teršalų šaltinių yra transportas. Daug teršalų, tokių kaip naftos produktai, sunkieji metalai ir kiti, gali būti išskiriami iš transporto į aplinką ir taip užteršti dirvožemį, paviršinius bei gruntinius vandenis ir atmosferą. Transporto, ypač traukinių, įtaka dirvožemio užterštumui dar nėra pakankamai ištirta. Todėl labai svarbu įvertinti traukinių poveikį dirvožemio užterštumui sunkiaisiais metalais.
Straipsnyje nagrinėjama 8 km ilgio Vilniaus - Naujosios Vilnios geležinkelio ruožo dirvožemio užterštumo sunkiaisiais metalais tyrimų objektas. Pasirinkta teritorija yra Pavilnių regioninio parko teritorijoje. Buvo matuojamos sunkiųjų metalų (Cr, Cu, Mn, Ni ir Pb) koncentracijos dirvožemyje skirtingais atstumais nuo geležinkelio (1 m, 2 m, 3 m, 5 m, 10 m, 15 m, 25 m ir 50 m, 75 m). Tyrimų rezultatai rodo, kad didžiausia sunkiųjų metalų koncentracija nustatyta arti geležinkelio (1 ir 5 m nuo geležinkelio).
Sunkieji metalai Lietuvos dirvožemiuose: šaltiniai ir tyrimai
Tarša sunkiaisiais metalais (SM) - visame pasaulyje aktuali ekologinė bei socialinė-ekonominė problema, kylanti dėl žmogaus antropogeninės veiklos. Neracionalus išteklių naudojimas, oro, dirvožemio, vandens tarša šiuo metu juntama ne tik pramoniniuose rajonuose, bet ir visoje Žemėje. Natūraliai atsiradusių sunkiųjų metalų koncentracija dirvožemyje yra nepavojinga. Tačiau, kai jie į aplinką išskiriami kaip šalutinis pramonės, žemės ūkio, transporto, energetikos produktas, jie kelia toksiškumo riziką.
Dirvožemio tarša - aktuali problema visame pasaulyje, iki šiol neturinti unikalaus sprendimo. Žinios apie išmetamų teršalų ir SM taršos šaltinius bei išmetamų teršalų generavimo procesus yra vis dar ribotos ir neišsamios. Pasaulyje plyti begalės dirvožemių, užterštų sunkiaisiais metalais. Dėl visų šių veiklų atsiranda teršalai, kurie vienokiu ar kitokiu būdu patenka į aplinką (dujų, kietųjų dalelių ar tirpalų pavidalu).
Pramonės poveikis
Antroje vietoje pagal taršą Lietuvoje yra pramonė. Aplink stambius pramonės objektus, katilines bei šilumines elektrines išmetamais teršalais buvo ir yra teršiamos didelės teritorijos (dabar tarša ženkliai sumažėjusi). Didžiausias taršos indėlis nustatytas tokių įmonių aplinkoje, kaip: naftos perdirbimo įmonė AB „Mažeikių nafta“, cemento gamykla AB „Akmenės cementas“, Kėdainių fosforo trąšų gamykla AB „Lifosa“, Jonavos trąšų gamykla AB „Achemija“, Lietuvos elektrinė Elektrėnuose ir kt. Aplink gamyklas esančiuose dirvožemiuose buvo susikaupę daugiau švino, cinko, nikelio, kadmio ir kitų sunkiųjų metalų. Analogiški duomenys gauti ir prie „Mažeikių naftos“ gamyklos. Nikelio, švino, chromo, cinko dirvožemyje daugiau rasta 5-10 km atstumu, bei prie pat gamyklos. Prie abiejų gamyklų auginamuose augaluose rasti didesni įvairių sunkiųjų metalų kiekiai.
Tolstant nuo Kėdainių pramonės rajono taršos šaltinių, mažėjo švino, nikelio, kadmio ir cinko kiekiai dirvožemyje. Lietuvos elektrinės tiesioginis poveikis aplinkinių plotų dirvožemių taršai nenustatytas, nes čia dirvožemio dangos įvairavimas sunkiųjų metalų rezultatams galėjo turėti reikšmingesnį poveikį negu elektrinės išmetami teršalai.
Senieji sąvartynai
Taip pat, aktuali problema Lietuvoje, susijusi su sunkiaisiais metalais, yra ir senieji sąvartynai (uždaryti sąvartynai). Ekogeologiniai poveikio žemės gelmėms tyrimai, kurių metu ištirtas gruntas ir požeminis vanduo, buvo atlikti 212 senųjų sąvartynų teritorijose 2006-2012 metais. Ribines vertes viršijanti grunto tarša nustatyta 28 senuosiuose sąvartynuose.
Kitas, 2007-2013 metais, pagal Europos Sąjungos sanglaudos skatinimo veiksmų programą įvykdytas projektas „Užterštų teritorijų poveikio vertinimas“, leido susidaryti bendresnį vaizdą apie užterštas teritorijas Lietuvoje. Apibendrinus visus atliktus tyrimus nustatyta, kad 35 tirtų objektų gruntas yra užterštas organiniais teršalais (naftos produktais). Užteršto grunto kiekis (grunto tarša naftos produktais viršija nustatytas ribines vertes) svyruoja nuo 10 m³ iki 61161 m³, vidutiniškai - 4120 m³. Užteršto grunto plotas - daugiau 66 tūkst. m². Vienuolikoje objektų gruntas užterštas pesticidais. Užteršto grunto tūris svyruoja nuo 3 m³ iki 212 m³, vidutiniškai - 54,8 m³ ir užima 2262 m² teritoriją.
Vadovaujantis projektą įgyvendinant sukauptais duomenimis ir Lietuvos geologijos tarnybos atliktais darbais, sudarytas galimų užterštų teritorijų ir objektų sąrašas, parengti jų pasiskirstymo savivaldybių teritorijose žemėlapiai, o visa surinkta informacija perkelta į Valstybinę geologijos informacinę sistemą GEOLIS, kurioje iki šiol yra surinkta duomenų apie daugiau kaip 12 tūkst. vietų, kuriose gali ir galėjo būti teršiama žemė ir požeminis vanduo. Dalis šių teritorijų, laimėjus konkursus, yra sutvarkytos Europos Sąjungos (ES) lėšomis.
Tyrimai Vilniaus mieste: Šnipiškių mikrorajonas
Straipsnyje nagrinėjama Vilniaus miesto Šnipiškių mikrorajono dirvožemio tarša sunkiaisiais metalais. Tyrimai atlikti rentgeno fluorescenciniu spektrometru Niton XL2. Analizuojami Vilniaus miesto Šnipiškių mikrorajono dirvožemio kokybiniai parametrai: sunkiųjų metalų koncentracijos (As, Cu, Zn, Cr, Pb, Ni, Co, Mn), erdvinis pasiskirstymas. Gauti rezultatai apdoroti „ArcMap“ programine įranga, kuria naudojantis tiriamojoje teritorijoje atlikta sunkiųjų metalų koncentracijų interpoliacija.
Pateikiami ir aptariami tyrimų duomenys, kurie lyginami su aplinkosauginiais normatyvais bei ankstesniais tyrimų rezultatais. Įvertinamos potencialiai pavojingiausios Šnipiškių mikrorajono teritorijos, kuriose nustatytos didžiausios sunkiųjų metalų koncentracijos. Atlikus išsamius urbanizuotos teritorijos dirvožemio tyrimus, galima įvertinti antropogeninio poveikio mastą, kuris gali būti kenksmingas žmogaus sveikatai ir visai dirvožemio ekosistemai.
Tyrimo duomenys, jų rezultatai ir analizė papildo 1999 metais paskelbtus Šnipiškių mikrorajono dirvožemio tyrimus ir leidžia geriau suprasti urbanizuotų teritorijų dirvožemio užterštumo laipsnį bei kitimo tendencijas.
Siekiant įvertinti dirvožemio kokybę, buvo surinktas 103 dirvožemio mėginiai iš skirtingų Vilniaus miesto Šnipiškių mikrorajono teritorijų. Analizuotos sunkiųjų metalų (As, Cu, Zn, Cr, Pb, Ni, Co, Mn) koncentracijos ir jų pasiskirstymas. Koncentracijų matavimai atlikti naudojant rentgeno fluorescencinį spektrometrą. Rezultatai palyginti su foninėmis ir didžiausiomis leistinomis koncentracijomis bei apdoroti naudojant „ArcMap“ programinę įrangą (IDW interpoliatoriumi), kuri padeda sudaryti sunkiųjų metalų koncentracijų interpoliacijos žemėlapius ir nustatyti labiausiai užterštas teritorijas.
Kaip ištirti sunkiųjų metalų kiekį vandenyje ir dirvožemyje?
Po Alytaus padangų perdirbimo gamyklos gaisro kilo klausimų dėl vandens ir dirvožemio užterštumo sunkiaisiais metalais. Nors oficialios informacijos apie tai, kur ir kaip tokius tyrimus galima atlikti, nebuvo skelbiama, buvo surinkta informacija apie galimybes atlikti tyrimus.
Laboratorijos ir kontaktai
Kaune tyrimus galima atlikti šiose vietose:
- Nacionalinė visuomenės sveikatos priežiūros laboratorija (Kauno padalinys): Aušros g. 8, Kaunas. Tel.: 37 331699. Mėginiai priimami darbo dienomis 9-13 val. Pastaba: čia neatliekami arseno tyrimai dirvožemyje.
- Agrocheminių tyrimų laboratorija Kaune: Adresas: Kaunas, Savanorių pr. Pietų pertrauka: 12:00 - 12:45.
NVSPL, kur mėginiai vežami į Vilnių, vieno sunkiojo metalo mėginio kaina prasideda nuo 26 €.
Mėginių paėmimas
Vandeniui pakanka 1 litro, jei imama iš atviro vandens telkinio: šulinio, tvenkinio, ežero, upės. Geriausia imti į stiklinę talpą tiesiai iš telkinio.
Dirvožemiui Agrocheminių tyrimų laboratorijos chemikai rekomenduoja atvežti nuo 0,5 iki 1 kg dirvožemio, paimto iš ne mažiau kaip 20 vietų. Dirva imama iš sluoksnio, esančio iki 20 cm gylyje (gali būti imama visai iš paviršiaus).
Kaip sau padėti nuo sunkiųjų metalų?
Šiai dienai vienas veiksmingiausių būdų surišti ir iš organizmo išvesti sunkiuosius metalus yra biochlorela ir spirulina. Tyrimai rodo, kad šie dumbliai suriša ir iš organizmo išveda mums kenksmingus sunkiuosius metalus.
Kaip papildomą detoksikuojančią priemonę galima rekomenduoti homeopatinį preparatą Nux Vomica Heel. Šis preparatas padeda išvalyti organizmą nuo kenksmingų cheminių medžiagų, kurios galėjo patekti į organizmą kvėpuojant užterštu oru. Panašiai veikia ir Detox Kit Heel rinkinys (sudaro trys dalys), skirtas organizmo valymui.
Galima pavartoti ir seleną. Tai stiprus antioksidantas.
Metodai ir technologijos
Dauguma dirvožemių yra užteršti ne tik sunkiaisiais metalais, bet ir kitokiais teršalais (pvz., naftos produktais). Plačiai taikomas dirvožemio valymas nuo sunkiųjų metalų ir kitų teršalų - jį iškasant ir nugabenant į kitą vietą. Tačiau neseniai mokslininkai pasiūlė naudoti įvairius augalus dirvožemio valymui taršos židinio vietoje. Fitoremediacija - naujas požiūris į teršalų šalinimą iš aplinkos. Tai naujai atsirandanti technologija užterštiems dirvožemiams valyti.
Kenksmingų teršalų pašalinimas yra sudėtingas dėl teršalų gausos ir įvairumo. Metalų pašalinimas įprastais fiziniais ir cheminiais būdais yra brangus ir daugeliu atvejų netinkamas.
tags: #dirvozemio #tarsa #sunkiaisiais #metalais