Distribúcia kovov v životnom prostredí

7. Pôda

  

  

  

Pôdu môžeme považovať za jednu z hlavných zložiek ekosféry Zeme. Pôda tvorí vlastne základ vyživovacieho reťazca, na konci ktorého stojí človek. Zároveň sa však stáva aj konečnou výlevkou stopových kovov na zemskom povrchu. Keďže v pôde dochádza k imobilizácii kovov, sú tieto prevažne ukladané hlavne v povrchových vrstvách. Faktory, ktoré môžu zhoršovať vlastnosti pôd sa dajú rozdeliť do dvoch veľkých skupín. Do prvej patria predovšetkým látky a činitele, ktoré sa používajú pri intenzifikácii poľnohospodárskej a lesníckej výroby (chemizácia, koncentrácia produkcie, mechanizácia), do druhej produkty, ktoré pochádzajú hlavne z mimorezortných zdrojov, t.j. z priemyslu. Do prvej skupiny patria hlavne hnojivá a pesticídne látky, ktoré ovplyvňujú ako kvalitu úrody tak aj úrodnosť samotnej pôdy. V tejto súvislosti treba spomenúť najmä fosforečné hnojivá, ktoré obsahujú určité množstvá kadmia (surový fosfát 10-100 ppm, superfosfát 1-170 ppm). Pri každoročnom hnojení v množstve asi 100 kg P2O5.ha-1 sa takto môže do pôdy dostať až 100 g Cd. Odhaduje sa, že priemerný vstup kadmia do poľnohospodárskych pôd je v Európe asi 8 g.ha-1.rok-1 z atmosféry a 5 g.ha-1.rok-1 z aplikácie fosfátových hnojív. Celkove sa odhaduje kontaminácia poľnohospodárskych pôd z hnojív a atmosféry v priemere asi na 16 g.ha-1.rok-1 As, 20 g.ha-1.rok-1 Cd, 260 g.ha-1.rok-1 Pb a 3 800 g.ha-1.rok-1 Zn. Pri takomto zaťažení orných pôd v Európe môžu byť mnohé vyradené z pôdneho fondu z dôvodov prekročenia ich únosnej kapacity pre stopové kovové polutanty. Z mimorezortnej sféry znečisťujú lesné a poľnohospodárske pôdy predovšetkým priemyselné emisie. V blízkosti hutí a metalurgických závodov sa zistil hlavne zvýšený obsah Pb, Zn, Sn, Cd, Al, Cu, Ni, Hg, Mn a As. Do pôdy sa zvyčajne dostávajú všetky kovy, ale vo zvýšenej miere vnich prevládajú zložky, ktoré dominujú v danom imisnom type. Kovy môžu byť do pôd aplikované aj úmyselne na korigovanie deficitu živín alebo na ničenie škodcov. Na korekciu deficitu živín sa používajú malé množstvá, ktoré nespôsobujú znečistenie. Opakované používanie anorganických pesticídov obsahujúcich ťažké kovy, však môže do pôdy dodať dostatočné množstvo kovov na to, aby sa mohli prejaviť škodlivé účinky. Na rozdiel od organických pesticídov sa ťažké kovy z pôdy v procese rozkladu nestrácajú, ale zostávajú v nej trvalo. Ďalšími zdrojmi kontaminácie pôdy kovmi sú priemysel a výfukové plyny zdopravy, záplavy pôdy kontaminovanými vodami, aplikácie čistiarenských kalov do pôdy a použitie iných odpadov.

  

  

Veľké množstvá kovy obsahujúcich odpadov, ktoré produkuje moderná spoločnosť sa ukladá priamo do voľnej krajiny. Uhoľný a drevný popol, priemyselné zariadenia a obchodné produkty, ktoré sa rozkladajú priamo na zemi, predstavujú spoločne asi 55 až 88 % kovového znečistenia pôdy. Mnohé zložky komunálnych pevných odpadov obsahujú olovo a benzén, ktoré vyvolávajú problémy ako v životnom prostredí tak aj pri poškodzovaní zdravia ľudí. Väčšina prístupných informácií o komunálnych odpadoch sa zaoberá tromi ťažkými kovmi – ortuťou, kadmiom a olovom, ktoré sú všeobecne označované ako toxické pre človeka. Tieto kovy sa používajú v mnohých výrobách. Napr. kadmium sa používa pri pokovovaní a postriebrovaní bielych tovarov, pri výrobe dobíjateľných akumulátorov pre domácnosti, v elektrotechnike a pri výrobe patentných tlačidlových gombíkov, tepelných stabilizátorov a farebných pigmentov do plastických hmôt, pri výrobe farbív a atramentov. Olovo sa používa v automobilových akumulátoroch, v ochranných náteroch striech, v drôtovej a káblovej izolácii, v uzáveroch fliaš a žiarivkách. Ortuť sa dostáva do fluorescenčných svetiel, akumulátorov pre domácnosti, do energetických spínačov svetiel a termostatov a do farbív na ochranu proti plesniam. Tieto tri kovy (Hg, Cd, Pb) sa nachádzajú v stopových množstvách aj v niektorých výrobkoch. Napr. tlačiarenské atramenty označované ako bezolovnaté môžu legálne obsahovať olovo v stopových koncentráciách pod 600 ppm. Štúdie obsahu kadmia a olova v komunálnych odpadoch zistili, že dokonca aj po recyklovaní kyslé olovnaté akumulátory (predovšetkým pre automobily) predstavujú v komunálnom odpade až 65 % olova, kým spotrebná elektronika, ako televízory, rádiá, atď., predstavujú 27 % Pb. Akumulátory pre domácnosť dodávajú do komunálneho odpadu 52 %, plasty 28 % a elektronika 9 % kadmia. Udáva sa, že veľkým zdrojom ortuti v komunálnom odpade sú akumulátory z domácností.

  

Záťaž pôd stopovými kovmi spôsobujú aj veľké objemy odpadov spojené s chovom dobytka, používaním pesticídov, vyrúbavaním lesov, poľnohospodárskou činnosťou a produkciou potravín. Poľnohospodárske pôdy všeobecne prijímajú väčšinu svojich stopových kovových polutantov z atmosféry, hnojív a pesticídov. Ako komunálne tak aj priemyselné odpady sú pre ich veľmi vysoký obsah stopových kovov považované za nebezpečné pri ich deponovaní na povrchové skládky a jasne predstavujú jeden z najdôležitejších zdrojov stopovej kovovej kontaminácie v miestnych pôdach.

  

Pri porovnaní celkového antropogénneho uvoľňovania stopových kovov do biosféry s množstvami v akých sa tieto kovy uvoľňujú z prirodzených zdrojov, nemôže byť pochybnosti, že ľudstvo sa stáva kľúčovým činiteľom vglobálnej redistribúcii stopových kovov v biosfére. Na základe všeobecne udávaných údajov je zrejmý prevládajúci vplyv priemyselných tokov stopových prvkov do biosféry. Výnimkou je len Mn a V, ktorých geochemické a priemyselné toky sú z väčšej časti neznáme. Priemyselné toky Sb, Cu, Pb a Zn prevyšujú toky vyvolané poveternostnými podmienkami asi 3-násobne a tok Hg až 10-násobne. Údaje sa ešte zvýšia pri zahrnutí únikov z banskej ťažby kovov. Najväčšie priemyselné úniky sa zistili na severnej pologuli.