重金属による環境汚染

重金属による環境汚染

環境とその区画は重金属によってひどく汚染されています。これは、生命を育み、その本質的な価値を提供する環境の能力を損なっています。重金属は天然に存在する化合物であることが知られていますが、人為的な活動により、さまざまな環境区画に大量にそれらが導入されます。これは、人間、動物、植物の健康が脅かされるにつれて、生命を育てる環境の能力が低下することにつながります。これは、重金属の非分解性状態の結果としての食物連鎖での生物蓄積のために発生します。重金属の修復には、土壌の質、大気の質、水質、人間の健康、動物の健康、およびコレクションとしてのすべての領域を保護するために特別な注意が必要です。開発された物理的および化学的重金属修復技術は、実行可能ではなく、時間もかからず、環境に追加の廃棄物を放出するコストを要求しています。この章では、重金属汚染とさまざまな修復技術に関連する問題を要約します。南アフリカの鉱山でのケーススタディも使用されました。

環境

環境とは、人間が存在する環境のことです。これらは、土地、水、地球の大気で構成されています。微生物、植物および動物の生命; このリストの最初の2つの項目の一部または組み合わせ、およびそれらの間の相互関係、および人間の健康と幸福に影響する前述の物理的、化学的、美的および文化的特性と条件。また、その振る舞いと本質的な価値に影響する多くの球体によって特徴付けられます。環境の最も重要な領域は生物であるため、生物圏です。これは、それぞれの生物(非生物環境(土壌、空気、水)と相互作用する生物(植物や動物)を見つける球体です。数世紀後期、工業化とグローバル化は、原始的な環境と生命を育てる能力を損ないました。これにより、環境の全体的な機能とその本質的な価値を損なうコンポーネントが導入されました。

環境汚染

環境は汚染または汚染される可能性があります。汚染は汚染とは異なります。ただし、汚染物質は汚染物質になる可能性があり、環境に悪影響を及ぼします。文献から、汚染とは、人間による直接的または間接的な物質またはエネルギーの環境への導入と定義され、その結果、生物資源への害、人間の健康への危険、環境活動への障害、使用する品質の低下などの有害な影響がもたらされます環境とアメニティの削減。一方、汚染とは、その地域および生物の自然な背景レベルを超える環境内の物質の濃度の上昇です。環境汚染は、空気の物理的、化学的、生物学的特性の望ましくない変化や望ましくない変化、動植物にとって有害な水と土壌。汚染は、ノイズ、熱、光などの化学物質やエネルギーの形をとることがあります。汚染の要素である汚染物質は、異物/エネルギーまたは自然発生の汚染物質のいずれかです。そして環境汚染は結果的にオゾン層破壊につながり、未来の子どもたちに「オゾン層保護の負担」を今より強いることになるでしょう。

汚染物質の種類

環境汚染物質は引き続き世界の関心事であり、世界社会が直面する大きな課題の1つです。汚染物質は、環境と接触すると有害な変化を引き起こす自然発生の化合物または異物である可能性があります。汚染物質には、無機、有機、生物など、さまざまな種類があります。汚染物質がさまざまなカテゴリーに分類されているかどうかに関係なく、それらはすべて、環境にもたらす影響のためにかなりの注目を集めています。環境汚染と世界人口の関係は、世界人口の驚くべき成長とともに環境に放出される潜在的に有毒な物質の量が増加していることがわかるため、議論の余地のない正比例関係になっています。この問題により、汚染は環境に直面する重大な問題となっています。

無機物汚染物質

産業廃棄物、農業廃棄物、家庭廃棄物は環境汚染の一因となり、人間と動物の健康に悪影響を及ぼします。そのようなソースから、無機汚染物質が放出されます。無機汚染物質は通常、鉱物起源の物質であり、金属、塩、および鉱物が例です。研究では、自然汚染物質として無機汚染物質が報告されていますが、人間の生産によって環境中の汚染物質の数が増加するように変更されています。無機物質は、鉱山排水、製錬、冶金および化学プロセス、ならびに自然プロセスなどのさまざまな人為的活動を通じて環境に入ります。これらの汚染物質は、食物連鎖の蓄積により毒性があります。

有機汚染物質

有機汚染は、環境内の生分解性汚染物質として簡単に定義できます。これらの汚染源は自然に発見され、環境によって引き起こされますが、人為的活動も人間のニーズを満たすための集中的な生産に貢献しています。特に懸念されることが知られている一般的な有機汚染物質には、人間の排泄物、食品廃棄物、ポリ塩化ビフェニル(PCB)、ポリ臭化ジフェニルエーテル(PBDE)、多環式芳香族炭化水素(PAH)、農薬、石油および有機塩素系農薬(OCP)があります)。有機汚染物質は、環境の大きな問題となっているため注目を集めています。とりわけ、高脂溶性、安定性、親油性、疎水性などの有機汚染物質の特性により、有機汚染物質は持続性と呼ばれています。これらの特性は、このように毒性作用[引き起こす、有機汚染物質を容易に環境の異なる球で生物濃縮する能力を与える。

生物汚染物質

生物学的汚染物質は、人類の行動の結果として存在し、水生および陸生環境の質に影響を与える汚染物質として説明されています。このタイプの汚染物質には、細菌、ウイルス、カビ、カビ、動物のふけ、猫の唾液、ハウスダスト、ダニ、ゴキブリ、花粉が含まれます。研究では、植物に由来する花粉を含むこれらの汚染物質のさまざまなソースが文書化されています。人や動物から伝染するウイルス。人、動物、土壌および植物の破片によって運ばれる細菌。

重金属

重金属の特定の定義はありませんが、文献では、水よりも5倍高い原子量と密度の高い天然元素として定義されています。すべての汚染物質の中で、重金属はその毒性のために環境化学者に最も注目されています。重金属は通常、天然水中に微量存在しますが、それらの多くは非常に低濃度でも毒性があります。ヒ素、鉛、カドミウム、ニッケル、水銀、クロム、コバルト、亜鉛、セレンなどの金属は、少量でも非常に有毒です。特に多くの産業が適切な処理をせずに金属含有廃水を淡水に排出しているため、当社の資源中の重金属の量を増やすことは現在大きな懸念事項です。

重金属は、体内で代謝されない場合に有毒になり、軟部組織に蓄積します。彼らは、農業、製造、製薬、産業、または居住環境で人間と接触すると、食物、水、空気、または皮膚からの吸収を通じて人体に入る可能性があります。産業曝露は、成人の一般的な曝露経路を説明します。摂取は、子供の最も一般的な暴露経路です。自然と人間の活動が環境とそのリソース、彼らは環境が処理できるものよりも放電され、汚染されている。

重金属のソース

重金属は、自然および人為的プロセスの両方から発生し、さまざまな環境区画(土壌、水、空気、およびそれらの界面)に到達する可能性があります。

自然なプロセス

多くの研究で、重金属のさまざまな天然源が実証されています。異なる特定の環境条件下では、重金属の自然放出が発生します。このような排出には、火山噴火、海塩の噴霧、森林火災、岩石の風化、生物起源、風に運ばれる土壌粒子が含まれます。自然な風化プロセスは、固有の球体からさまざまな環境区画への金属の放出につながる可能性があります。重金属は、水酸化物、酸化物、硫化物、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、および有機化合物の形で見つけることができます。最も一般的な重金属は、鉛(Pb)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、カドミウム(Cd)、ヒ素(As)、水銀(Hg)、亜鉛(Zn)および銅(Cu)です。前述の重金属は微量に含まれていますが、それでも人間や他の哺乳類に深刻な健康問題を引き起こしています。

人為的プロセス

産業、農業、廃水、鉱業および冶金プロセス、および流出も、さまざまな環境区画への汚染物質の放出につながります。重金属の人為的プロセスは、一部の金属の自然フラックスを超えることが知られています。風に吹き付けられた粉塵から自然に放出される金属は、主に工業地域からのものです。環境中の重金属汚染に著しく寄与するいくつかの重要な人為的発生源には、鉛を放出する自動車の排気ガスが含まれます。ヒ素、銅、亜鉛を放出する製錬。ヒ素を放出する殺虫剤と、ニッケル、バナジウム、水銀、セレン、スズを放出する化石燃料の燃焼。人間の活動は、大規模な人口の需要を満たすために商品を毎日製造しているため、環境汚染により貢献していることがわかっています。

重金属の環境への影響

環境に重金属が存在すると、多くの悪影響が生じます。このような影響は、環境のすべての領域、つまり水圏、リソスフェア、生物圏、大気に影響を与えます。影響が対処されるまで、健康と死亡の問題が発生するとともに、食物連鎖の混乱が発生します。

重金属汚染の影響

急速に増加する人口のニーズを満たすためのさまざまな活動中の重金属の使用と処理の増加により、重金属汚染は勢いを増しているため、世界中で深刻な懸念事項となっています。土壌、水、空気は重金属汚染の影響を受ける主要な環境区画です。

土壌への影響

産業活動、鉱山の尾鉱、高金属廃棄物の廃棄、有鉛ガソリンと塗料、肥料の土地利用、家畜糞尿、下水汚泥、農薬、廃水灌漑、石炭燃焼残留物、石油化学物質の流出などの活動と排出源からの排出重金属による汚染。土壌は、前述の人為的活動によって環境に放出される重金属の主要な吸収源であることが知られています。ほとんどの重金属は、環境中に放出された後、長い時間のための最後、彼らは非分解性であるため、微生物や化学分解を起こし、その結果、その合計濃度ません。

土壌中の重金属の存在は、食物連鎖に存在するため、生態系全体を破壊する深刻な問題です。しかし、有機汚染物質は生分解性である可能性がありますが、環境中の重金属の存在によりその生分解速度は低下し、これにより環境汚染、つまり有機汚染物質と重金属が倍増します。重金属が人間、動物、植物、生態系全体にリスクをもたらすさまざまな方法があります。そのような方法には、直接摂取、植物による吸収、食物連鎖、汚染された水の消費、土壌のpH、空隙率、色およびその自然化学の変化が含まれ、これらは土壌の品質に影響を与えます。

水への影響

多くの水質汚染源がありますが、工業化と都市化は重金属水質汚染の増加の原因の2つです。重金属は、産業、自治体、都市部からの流出によって輸送されます。これらの金属のほとんどは、水域の土壌と堆積物に蓄積することになります。

重金属は水源の痕跡に見られますが、それでも非常に有毒であり、人間や他の生態系に深刻な健康問題をもたらします。これは、金属の毒性レベルは、金属にさらされる生物、その性質、生物学的役割、および生物が金属にさらされる期間などの要因に依存するためです。食物連鎖と食物網は、生物間の関係を象徴しています。したがって、重金属による水の汚染は、実際にはすべての生物に影響します。食物連鎖で重金属の濃度が増加するため、最高レベルで摂食する生物の例である人間は、より深刻な健康問題を起こしやすい。

空気への影響

急速な世界人口の増加により、工業化と都市化は最近、大気汚染を世界中の主要な環境問題にしています。大気汚染は、自然および人為的なプロセスを通じて放出されるPM 2.5やPM 10などの微粒子などの粉塵や粒子状物質(PM)によって加速されたと報告されています。粒子状物質を空気中に放出する自然のプロセスには、砂塵嵐、土壌侵食、火山噴火、岩石の風化などがありますが、人為的な活動はより産業的および輸送関連です。

粒子状物質は重要であり、皮膚や眼の刺激、呼吸器感染症、早期死亡、心血管疾患などの深刻な健康問題を引き起こす可能性があるため、特別な注意が必要です。これらの汚染物質は、インフラストラクチャの劣化、腐食、酸性雨の形成、富栄養化、ヘイズも引き起こします。とりわけ、グループ1の金属(Cu、Cd、Pb)、グループ2の金属(Cr、Mn、Ni、V、Zn)およびグループ3の金属(Na、K、Ca、Ti、Al、Mg、Feなどの重金属)それぞれ、工業地域、トラフィックおよび天然源に由来する。

重金属を修復するメカニズム

酸性鉱山水の処理プロセスでは、通常、さまざまな金属、半金属、および陰イオン成分のために不均一な高密度スラッジが生成され、これによりスラッジの廃棄が困難になります。したがって、最近の研究は、酸性鉱山排水(AMD)および二次スラッジからの化学種の回収に焦点を合わせています。これは、貴重な資源を回収し、処理済みスラッジをより簡単かつ安全に廃棄できるようにすることを目的としています。埋立処分場および廃棄物貯留池/堆積物への金属を含んだ廃棄物の処分は、地表水および地下水資源の二次汚染につながります。また、土壌汚染につながる可能性があり、そのため生産性に影響を与えます。

人間の健康、植物、動物、土壌、環境のすべての区画を保護するために、重金属の修復技術に適切かつ慎重な注意を払う必要があります。ほとんどの物理的および化学的重金属修復技術は、大量のスラッジの処理を必要とし、周囲の生態系を破壊し、非常に高価です。