Les métaux lourds sont considérés comme des polluants courants dont la teneur dans le sol doit être maîtrisée. Quelles sont les causes de la contamination des sols par des métaux lourds ? La principale cause du rejet de ces substances dans le sol est la combustion de combustibles fossiles. D'autres moyens sont également possibles. Dans le même temps, le plus grand danger est représenté par les métaux aux propriétés toxiques prononcées - mercure, cadmium, plomb.
Quels métaux polluent le sol ?
Il existe plusieurs catégories de dangers pour les métaux lourds. Selon l'Organisation mondiale de la santé, les substances les plus dangereuses sont le mercure, le cadmium et le plomb. La concentration d'autres éléments n'est pas moins dangereuse.
La principale menace des métaux lourds réside dans le fait qu’ils sont difficiles à éliminer du corps et à s’y accumuler. Cela provoque la formation de toxines. Ils passent facilement d’un environnement à un autre sans se décomposer. Dans ce cas, les substances provoquent des pathologies graves et entraînent souvent des conséquences irréversibles.
Mercure
La contamination des sols par le mercure peut être associée à la pénétration de pesticides et de toutes sortes de déchets ménagers. Il peut s'agir de lampes fluorescentes ou de pièces d'instruments de mesure cassés.
Selon les informations officielles, les émissions annuelles de mercure dépassent 5 000 tonnes. Ce métal peut pénétrer dans le corps humain à partir d'un sol contaminé. Si cela est observé systématiquement, il existe un risque de développer des lésions complexes des organes internes, notamment du système nerveux. Si les règles de traitement de l'intoxication au mercure ne sont pas respectées, il existe un risque de mort.
Plomb
Le plomb représente un grand danger pour les personnes. Il est considéré comme un métal très toxique. Lorsqu’une tonne de plomb est extraite, 25 kilogrammes de cette substance pénètrent dans l’environnement. Un grand volume de l'élément pénètre dans le sol avec les gaz d'échappement.
Cadmium
La contamination des sols par le cadmium représente un grand danger pour les personnes. Lorsqu'il pénètre dans le sol, il provoque une courbure du squelette et un arrêt de la croissance chez les enfants. De plus, ce métal est considéré comme étant à l’origine de graves maux de dos.
Cuivre et zinc
Une concentration accrue de ces substances dans le sol provoque un ralentissement de la croissance et une détérioration de la fructification des plantes. Il en résulte une diminution soudaine des paramètres de rendement. Les gens subissent des processus anormaux dans le foie, le cerveau et le pancréas.
Molybdène
Une quantité accrue de molybdène dans la structure du sol provoque des perturbations dangereuses chez l'homme. Cette substance peut provoquer le développement de la goutte. Il provoque aussi souvent diverses maladies du système nerveux.
Antimoine
Cette substance se trouve dans certains types de minerais. Il est présent dans des alliages utilisés dans divers domaines industriels. Des quantités excessives d'antimoine provoquent des troubles digestifs complexes.
Arsenic
Les principales sources de contamination des sols par l'arsenic sont les substances utilisées pour lutter contre les ravageurs des plantes agricoles. Il peut s'agir d'herbicides ou de substances insecticides. L'arsenic a tendance à s'accumuler et conduit à des intoxications chroniques. Ses composés provoquent des dommages à la peau, au système nerveux et au cerveau.
Manganèse
Le sol et les plantes contiennent beaucoup de cet élément. Si du manganèse supplémentaire pénètre dans le sol, une quantité excessive de manganèse est créée. Cela affecte négativement le fonctionnement du corps humain, provoquant la destruction du système nerveux.
Un excès d’autres métaux lourds est également très dangereux.Ainsi, l’accumulation de ces substances dans le sol entraîne de graves conséquences pour l’homme et l’environnement.
Comment gérer le problème
Avant de tenter de résoudre le problème, il est important de diagnostiquer l’étendue de la contamination du sol par des métaux lourds. Diverses méthodes sont utilisées pour cela. Chacun d'eux a ses spécificités et son efficacité diffère selon les régions. Par conséquent, le niveau de substances nocives est évalué en fonction des sources potentielles de pollution.
Il existe les types de recherche suivants :
- Bioindication. Dans ce cas, l'état du sol est déterminé, ce qui se reflète dans les indicateurs biologiques. Il s'agit notamment de l'état des plantes sur le territoire, de l'activité des micro-organismes du sol, des réactions des mousses et des lichens aux processus se produisant dans la structure de la terre.
- Détermination du degré de contamination du manteau neigeux. Dans les zones industrielles, les microéléments pénètrent dans le sol avec les poussières technogènes. Il se dépose et pénètre ensuite dans les couches du sol. En évaluant la couverture neigeuse en hiver, il est possible de déterminer la quantité approximative de métaux qui pénètrent dans le sol sur un certain intervalle de temps.
- Évaluation de la susceptibilité magnétique du sol. Il s'agit d'une méthode expresse qui permet de déterminer le volume d'oxydes de fer présents dans le sol. Ces éléments sont les principaux vecteurs de polluants lorsque les émissions pénètrent dans l'atmosphère.
Dans les zones où le sol est le plus contaminé par des métaux lourds, il est nécessaire de compter le nombre de micro-organismes. Ce paramètre affiche les paramètres d'activité du sol et la qualité des processus de décomposition et d'absorption des éléments.
La deuxième façon d’éliminer les problèmes consiste à restaurer les sols qui ont déjà été affectés négativement. Pour ce faire, des méthodes sont utilisées qui permettent de réduire le volume de métaux et de les neutraliser.
Pour éliminer la contamination des sols, il est permis d'utiliser des méthodes physiques, biologiques et chimiques. Les domaines les plus efficaces sont les suivants :
- L'augmentation de l'acidité du sol augmente le risque de contamination par les métaux lourds. Par conséquent, l’utilisation de matière organique, de chaux et d’argile contribue dans une certaine mesure à résoudre le problème.
- L'ensemencement, la tonte et l'élimination de certaines plantes de la surface du sol contribuent à réduire considérablement la concentration de métaux nocifs dans la structure du sol. De plus, cette méthode est respectueuse de l’environnement.
- La détoxification des eaux souterraines donne également de bons résultats. Pour ce faire, ils sont pompés et nettoyés.
- Il est important de prévoir et d’éliminer la migration de la forme soluble des métaux lourds.
- Dans les cas difficiles, vous devez retirer complètement la couche de terre et la remplacer par une nouvelle.
Chaulage
L'ajout de chaux au sol est considéré comme une méthode efficace. Cela affecte les caractéristiques chimiques, biologiques et physiques du sol. En combinaison avec la chaux, les oligo-éléments forment des éléments peu solubles. Ils se dissolvent progressivement en raison de l'absorption chimique.
Les plantes plantées dans un sol traité à la chaux contiennent un minimum de métaux. Cette substance entraîne une diminution de la mobilité des particules de métaux lourds. Dans le même temps, leur solubilité augmente.
Argile
Cette procédure a un effet bénéfique sur la structure du sol, en affectant la mobilité des métaux lourds.Lors de l'utilisation d'argile, qui contient des additifs minéraux, la capacité d'échange cationique du sol augmente. L'argile absorbe les métaux plus fortement que les composants organiques. Le degré d'impact est déterminé par les caractéristiques des éléments polluants.
Lavage du sol
Si la teneur en substances toxiques est élevée, il vaut la peine d'utiliser la méthode de lavage du sol. Des réactifs sont utilisés pour cela. Cette méthode présente un certain nombre d'inconvénients. Il s'agit notamment du risque de pénétration de métaux lourds dans les eaux souterraines et de l'élimination de substances précieuses de la structure du sol.
Le réactif utilisé est constitué de sels de fer solubles, caractérisés par un faible degré de toxicité pour les cultures. Après lavage, il est nécessaire de chauler le substrat et d'y ajouter des minéraux et des matières organiques.
Absorbants naturels et artificiels
Cette méthode consiste à ajouter des zéolites. Ce sont des éléments absorbants naturels qui augmentent la quantité de microéléments absorbés. Les champignons métaboliques sont utilisés pour la bioremédiation. Il est également acceptable d'utiliser des vers et des insectes. L'efficacité de cette procédure est déterminée par l'état général du sol, son degré de contamination et sa composition.
Les déchets biologiquement actifs et le charbon actif sont utilisés comme absorbants synthétiques. Les résines échangeuses d'ions sont également très efficaces.
Engrais minéraux
Les ingrédients des préparations minérales affectent la mobilité des métaux. Mais cette méthode n’est pas toujours bénéfique et, si elle est mal utilisée, elle peut causer de graves dommages. Un effet secondaire de la fertilisation est considéré comme une augmentation des paramètres d'acidité, ce qui affecte négativement la mobilité des substances toxiques.
Les médicaments contenant du fluor sont utilisés pour la désintoxication.Cette méthode peut être utilisée en cas de contamination grave. Avec une faible teneur en éléments nocifs, l'utilisation de telles compositions ne fera qu'aggraver l'état général du sol.
Engrais organiques
Un sol saturé de matière organique est moins sensible à l'influence de facteurs négatifs. Les substances organiques provoquent une augmentation de la fertilité et une augmentation de la quantité d'éléments utiles dont les cultures ont besoin pour leur développement normal.
Conséquences de l'accumulation de métaux lourds
Des quantités excessives de métaux nocifs dans le sol entraînent des effets négatifs. Les pathologies qui apparaissent lorsque des substances pénètrent dans l'organisme sont particulièrement dangereuses. De grandes quantités de nombreux éléments ont un effet neurotoxique. L'intoxication peut entraîner des pathologies aiguës et chroniques et entraîner des complications potentiellement mortelles.
Les conséquences négatives de la pollution des sols sont les suivantes :
- perturbation du développement culturel;
- diminution de la fertilité globale des sols ;
- mort de plantes utiles;
- réduction de la qualité de l'eau;
- réduction du volume de nutriments dans la structure du sol ;
- impact négatif sur la faune ;
- influence sur les propriétés microbiologiques.
La contamination des sols par des métaux provoque une perturbation du cycle des substances dans la nature. Cela affecte négativement toutes les composantes de la biosphère.
