Heqja biologjike e metaleve të rënda dhe radionuklideve. Metalet e rënda janë elementët më të rrezikshëm që mund të ndotin tokën Pastrimi i tokës nga metalet e rënda.
UDC 546.621.631
PASTRIMI SORPTION I TOKËVE NGA METALET E RËNDA1
A.I. Vezentsev, M.A. Trubitsyn,
L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. Volovicheva
Belgorodsky universiteti shtetëror, 308015, Belgorod, rr. Pobeda, 85 vjeç
Janë paraqitur rezultatet e një studimi të aftësisë së argjilave në rajonin e Belgorodit për të thithur jonet Pb (II) dhe Cu (II) nga uji dhe ekstraktet e tokës tampon. Gjatë eksperimentit, u vendos raporti optimal argjilë-tokë, në të cilin heqja e metaleve të rënda nga toka është më efektive.
Fjalë kyçe: sorbents argjile, toka, aktiviteti thithes, montmorillonite, metale te renda.
Përdorimi industrial i metaleve të rënda është shumë i larmishëm dhe i përhapur. Kjo është arsyeja pse fitotoksiciteti dhe akumulimi i dëmshëm në tokë zakonisht vërehen pranë ndërmarrjeve. Metalet e rënda grumbullohen në horizontet e sipërme të humusit të tokës dhe largohen ngadalë përmes shpëlarjes, konsumimit nga bimët dhe erozionit. Humusi dhe kushtet alkaline të tokës nxisin përthithjen e metaleve të rënda. Toksiciteti i metaleve të rënda si bakri, plumbi, zinku, kadmiumi etj. për kulturat bujqësore në kushtet natyrore shprehet me uljen e rendimentit të kulturave tregtare në fusha.
Ekzistojnë disa metoda për sanimin e dherave të ndotura me metale të rënda dhe ndotës të tjerë:
Heqja e shtresës së kontaminuar dhe groposja e saj;
Inaktivizimi ose zvogëlimi i efektit toksik të ndotësve duke përdorur rrëshirat e shkëmbimit të joneve, substanca organike që formojnë komponime kelate;
Gëlqerimi, aplikimi i plehrave organike që thithin ndotësit dhe pakësojnë hyrjen e tyre në bimë.
Aplikimi plehra minerale(për shembull, fosfati, zvogëlon efektet toksike të plumbit, bakrit, zinkut, kadmiumit);
Rritja e kulturave që janë rezistente ndaj ndotjes.
Aktualisht, në praktikën botërore, për rafinimin ekologjik të tokave pjellore, përdoren gjithnjë e më shumë adsorbentë mineral aluminosilikat: argjila të ndryshme, zeolite, shkëmbinj me përmbajtje zeoliti etj., të cilët karakterizohen nga aftësia e lartë absorbuese, rezistenca ndaj ndikimeve mjedisore dhe mund të shërbejnë si bartës të shkëlqyer për fiksimin në sipërfaqe të përbërjeve të ndryshme gjatë modifikimit të tyre.
Materialet dhe metodat e kërkimit
Kjo punëështë një vazhdimësi e studimeve të kryera më parë të argjilave nga rrethi Gubkinsky i rajonit të Belgorodit, si sorbentë të mundshëm për pastrimin e tokave pjellore nga metalet e rënda.
1 Puna u mbështet nga një grant nga Fondacioni Rus për Kërkime Bazë, projekti nr. 06-03-96318.
Në këtë vepër, argjilat e formacionit të Kievit të depozitës Sergievsky të rajonit Gubkinsky, të ndryshme në përbërjen dhe vetitë e materialit: K-7-05 (shtresa e mesme) dhe K-7-05 SW (shtresa e poshtme), u përdorën si sorbentë. . Mostrat e tokës K-8-05 dhe Nr. 129, të zgjedhura në territorin e rajonit industrial Gubkinsko-Starooskolsky, u përdorën si objekte pastrimi. Studimet paraprake kanë treguar se argjilat e depozitës Sergievskoye thithin mirë jonet e bakrit dhe të plumbit nga solucionet ujore model. Prandaj, studime të mëtejshme u kryen me ujë dhe ekstrakte buferike nga toka.
Ekstrakti ujor u përgatit sipas metodave standarde. Thelbi i metodës është nxjerrja e kripërave të tretshme në ujë nga toka me ujë të distiluar në një raport tokë-ujë prej 1:5. Përqendrimi i joneve metalike u përcaktua me metodën fotokolorimetrike në një pajisje KFK-3-01 duke përdorur metodat e duhura për secilin metal.
Ekstrakti buferik nga toka është përgatitur sipas metodës standarde të Institutit Qendror të Shërbimeve Agrokimike bujqësia(TsINAO) duke përdorur një solucion buferik të acetatit të amonit me një pH prej 4.8. Ky ekstraktues është miratuar nga shërbimi agrokimik për të nxjerrë mikroelementet në dispozicion të bimëve. Përqendrimi fillestar i formave të lëvizshme të bakrit dhe plumbit në dispozicion të bimëve në ekstraktin tampon u përcaktua nga spektrometria e përthithjes atomike.
Sorbimi i joneve të bakrit dhe plumbit u krye në një temperaturë konstante (20 °C), në kushte statike për 90 minuta. Raporti sorbent: sorbat ishte: 1: 250; 1:50; 1:25; 1:8 dhe 1:5.
Diskutimi i rezultateve
Një studim i ekstraktit ujor, i cili u përgatit për 4 orë, tregoi se përqendrimi i përbërjeve të bakrit të tretshëm në ujë është i parëndësishëm dhe arrin në 0.0625 mg/kg (për jonet Cu2). Nuk u zbuluan komponime plumbi të tretshme në ujë.
Përqendrimi fillestar i joneve të metaleve të rënda në ekstraktet buferike nga toka ishte: për tokën K-8-05: Cu2+ 2,20 mg/kg, Pb2+ 1,20 mg/kg; për tokën nr 129: Cu2+ 4,20 mg/kg, Pb2+ 8,30 mg/kg.
Rezultatet e përcaktimit të shkallës së pastrimit të tokës K-8-05 me argjila K-7-05 (shtresa e mesme) dhe K-7-05 SW (shtresa e poshtme) janë paraqitur në tabelën 1.
Tabela 1
Shkalla e pastrimit të ekstraktit buferik nga toka K-8-05, masa, %
Sorbent: raporti sorbat Argjil K-7-05 (shtresa e mesme) Balta K-7-05 SW (shtresa e poshtme)
Cu2+ Pb2+ Cu2+ Pb2+
1: 250 45,5 33,3 54,5 33,3
1: 50 70,5 45,8 68,2 58,3
1: 25 72,3 58,3 79,5 58,3
1: 8 86,4 75,0 87,3 83,3
1: 5 95,5 83,3 95,5 83,3
Rezultatet e paraqitura në tabelën 1 tregojnë se me një rritje të raportit sorbent: sorbat nga 1: 250 në 1: 5, shkalla e pastrimit të ekstraktit tampon nga jonet e bakrit me argjilën K-7-05 rritet nga 45.5 në 95.5%. , dhe nga jonet e plumbit - nga 33.3 në 83.3%.
Shkalla e pastrimit të ekstraktit tampon me argjilë K-7-05 YuZ me të njëjtën rritje të raportit u rrit nga 54.5 në 95.5% (për Cu2+) dhe nga 33.3 në 83.3% (për Pb2+).
Për informacionin tuaj, përqendrimi fillestar i joneve të bakrit ishte më i madh se ai i joneve të plumbit. Rrjedhimisht, pastrimi i ekstraktit buferik nga jonet e bakrit me këto argjila është më efektiv sesa nga jonet e plumbit.
Tabela 2
Shkalla e pastrimit të ekstraktit buferik nga dheu nr. 129 me argjilë K-7-05 (shtresa e mesme), peshë. %
Sorbent: raporti i sorbatit Cu2+
1: 250 39,3 66,7
Shënim: eksperimenti nuk është bërë me argjilën K-7-05 SW për shkak të mungesës së një sasie të mjaftueshme kampioni.
Rezultatet e paraqitura në tabelën 2 tregojnë se shkalla e pastrimit të ekstraktit tampon nga toka nr. 129 me argjilën K-7-05 me një rritje të raportit sorbent: sorbat nga 1: 250 në 1: 5 rritet nga 39.3 në 93.0 % (për jonet e bakrit) dhe nga 66,7 në 94,0% (për jonet e plumbit).
Duhet theksuar se në këtë tokë përqendrimi fillestar i joneve të bakrit ishte më i ulët se ai i joneve të plumbit. Prandaj, mund të supozojmë se efikasiteti i pastrimit nga jonet e bakrit të kësaj toke nuk është më i keq se ai i tokës K-8-05.
Për të sqaruar mekanizmin e thithjes së metaleve të rënda, vlerësuam përbërjen dhe gjendjen e kompleksit të shkëmbimit të joneve të shkëmbinjve argjilë në rajonin e Belgorodit. U konstatua se kapaciteti i shkëmbimit të kationeve të mostrave të studiuara varion nga 47,62 në 74,51 meq/100 g argjilë.
U krye një studim gjithëpërfshirës i vetive acido-bazike të argjilave. Përcaktimi i aciditetit aktiv konfirmoi se të gjitha argjilat janë alkaline në natyrë. Në të njëjtën kohë, pH e ekstraktit të kripës të këtyre mostrave është në intervalin 7,2-7,7, gjë që tregon se këto argjila kanë një sasi të caktuar aciditeti të këmbyeshëm. Në mënyrë sasiore, kjo vlerë është 0,13-0,22 mmol-eq/100 g argjilë dhe është për shkak të përmbajtjes së parëndësishme të protoneve të këmbyeshme mjaftueshëm të lëvizshme. Sasia e bazave të shkëmbyeshme ndryshon brenda një diapazoni mjaft të gjerë prej 19,6 - 58,6 mmol-eq/100 g argjilë. Duke marrë parasysh të dhënat e marra, u formulua një hipotezë se kapaciteti i thithjes së mostrave të argjilës së studiuar për metalet e rënda përcaktohet kryesisht nga proceset e shkëmbimit të joneve.
Nga puna e kryer mund të nxirren përfundimet e mëposhtme.
Me një rritje të raportit sorbent: sorbat nga 1: 250 në 1: 5, shkalla e pastrimit të tokës rritet: nga 40 në 95% (për jonet e bakrit) dhe nga 33 në 94% (për jonet e plumbit) kur përdoret argjila nga depozitimi i Sergievskoe (K-7- 05) si një sorbent.
Argjilat e studiuara janë një sorbent më efektiv në lidhje me jonet e bakrit sesa me jonet e plumbit.
Është vërtetuar se raporti optimal argjilë:tokë është 1:5 me këtë raport, shkalla e pastrimit të tokës është:
Për jonet e bakrit rreth 95% (peshë.)
Për jonet e plumbit rreth 83,% (peshë)
Referencat
1. Bingham F.T., Costa M., Eichenberger E. Disa çështje të toksicitetit të joneve metalike. - M.:Mir, 1993. - 368 f.
2. Galiulin R.V., Galiulina R.A. Fitoekstraktimi i metaleve të rënda nga tokat e kontaminuara // Agrokimia - 2003. - Nr. 3. - F. 77 - 85.
3. Alekseev Yu.V., Lepkovich I.P. Kadmiumi dhe zinku në bimët e fitocenozave të livadheve // Agrokimia - 2003. - Nr. 9. - F. 66 - 69.
4. Dayan U., Manusov N., Manusov E., Figovsky O. Mbi mungesën e ndërvarësisë ndërmjet faktorëve abiotikë dhe antropoeikë /// International Scientific Journal for Alternative Energy and Ekology ISJAEE, 2006.-Nr. - F. 34 - 40.
5. Vezentsev A.I., Goldovskaya L.F., Sidnina N.A., Dobrodomova E.V. Zelentsova E.S. Përcaktimi i varësive kinetike të thithjes së joneve të bakrit dhe plumbit nga shkëmbinjtë e rajonit të Belgorodit // Buletinet shkencore të BelSU. Seria Shkenca Natyrore - 2006. - Nr.3 (30), numri 2. - Fq.85-88
6. Goldovskaya-Peristaya L.F., Vezentsev A.I., Sidnina N.A., Zelentsova E.S. Studimi i përmbajtjes bruto dhe përmbajtjes së formave të lëvizshme të kadmiumit në tokat e rajonit industrial Gubkinsky-Starooskolsky // Buletinet shkencore të BelSU. Seria "Shkencat e Natyrës - 2006. - Nr.3(23), numri 4. - Fq.65-68.
7. Udhëzimet mbi përcaktimin e metaleve të rënda në tokat e tokës bujqësore dhe produkteve bimore - M.: TsINAO, 1992.-61f.
8. Kontrolli shtetëror i cilësisë së ujit. - M.: IPK. Shtëpia botuese e standardeve, 2001. - 690 f.
PASTRIMI SORPTION I TOKËVE NGA METALET E RËNDA A.I. Vesentsev, M.A. Troubitsin, L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. Volovicheva
Universiteti Shtetëror i Belgorodit, 85 Pobeda Str., Belgorod, 308015 vesentsev@bsu. edu. ru
Janë paraqitur rezultatet e hulumtimit të aftësisë së argjilave të rajonit të Belgorodit për të thithur jonet Pb (II) dhe Cu (II) nga uji dhe ekstraktet e tokës tampon. Gjatë eksperimentit të raportit optimal vendoset balta: bluar me pastrimin më efektiv nga metalet e rënda.
Fjalët kyçe: sorbentë balte, tokë, aktivitet thithës, montmorillonite, metale të rënda.
Kur toka dhe bimësia janë të ndotura me metale të rënda, përdoren teknikat e mëposhtme::
1) Kufizimi i hyrjes së metaleve të rënda në tokë. Gjatë planifikimit të përdorimit të plehrave, përmirësuesve, pesticideve dhe llumit të ujërave të zeza, është e nevojshme të merret parasysh përmbajtja e metaleve të rënda në to dhe kapaciteti buferik i dherave të përdorura. Kufizimet e dozës për shkak të kërkesave mjedisore janë një kusht i domosdoshëm gjelbërimi i bujqësisë.
Hyrja e metaleve të rënda në bimë mund të zvogëlohet duke ndryshuar regjimin ushqimor, duke krijuar konkurrencë për hyrjen e toksikanëve dhe kationeve të plehrave në rrënjë dhe duke precipituar metale të rënda në rrënjë në formën e sedimenteve pak të tretshme.
2) Largimi i metaleve të rënda përtej shtresës rrënjësore arrihet me metodat e mëposhtme:
Heqja e shtresës së ndotur të tokës;
Mbushja e shtresës së ndotur me tokë të pastër;
Rritja e kulturave që thithin HM dhe heqja e lëndës së tyre bimore nga fusha;
Duke i larë dherat me ujë dhe me përbërje të tretshme në ujë (zakonisht organike) që formojnë përbërje komplekse të tretshme në ujë me metale të rënda, produktet nga mbetjet bujqësore përdoren si ligandë organikë;
Larja e dherave me një tretësirë për kullimin e HM-ve nga horizontet e sipërme në një thellësi 70-100 cm dhe më pas depozitimi i tyre në këtë thellësi në formën e sedimenteve të dobëta të tretshme (për shkak të larjes së mëvonshme të dherave me reagentë që përmbajnë anione që formojnë sedimente me metale të rënda).
3) Lidhja e metaleve të rënda në tokë në komponime me disociim të ulët. Reduktimi i hyrjes së metaleve të rënda në bimë mund të arrihet me precipitimin e tyre në tokë në formën e sedimenteve të karbonateve, fosfateve, sulfideve dhe hidroksideve; me formimin e komponimeve komplekse me disociim të ulët me peshë të lartë molekulare. Në mënyrën më të mirë Një metodë që siguron një reduktim të ndjeshëm të përmbajtjes së metaleve të rënda në bimë është aplikimi i kombinuar i plehut organik dhe gëlqeres. Masat më efektive që çojnë në zvogëlimi i lëvizshmërisë së plumbit në tokë është argjilimi (aplikimi i zeolitit) dhe aplikimi i përbashkët i gëlqeres dhe plehrave organike. Përdorimi i një kompleksi të plotë të përmirësuesve kimikë (plehra organikë dhe minerale, gëlqere dhe lëndë organike) redukton përmbajtjen e metaleve polivalente në tokë me 10-20%.
4) Sistemet adaptive bujqësore të peizazhit si një faktor optimizimi situatën mjedisore kur tokat janë të ndotura me metale të rënda.
Llojet e ndryshme dhe varietetet e bimëve grumbullojnë sasi të pabarabarta të HM-ve në produktet bimore. Kjo është për shkak të selektivitetit të sistemeve rrënjësore të bimëve individuale ndaj tyre dhe veçantisë së proceseve të tyre metabolike. HM-të grumbullohen në një masë më të madhe në rrënjë, më pak në masën vegjetative dhe organet gjeneruese. Në të njëjtën kohë, grupe të caktuara të kulturave grumbullojnë në mënyrë selektive disa toksikë. Përzgjedhja e kulturave për kultivim në tokë të një shkalle të caktuar dhe natyrës së ndotjes është më e thjeshta, më e lira dhe në mënyrë efikase optimizimi i përdorimit të tokave të kontaminuara.
Fitoremedicion
Mikroorganizmat nuk janë në gjendje të largojnë metalet e rënda të dëmshme për shëndetin e njeriut (arsenikun, kadmiumin, bakrin, merkurin, selenin, plumbin, si dhe izotopet radioaktive të stronciumit, ceziumit, uraniumit dhe radionuklideve të tjera nga toka dhe uji. Bimët janë në gjendje të nxjerrin nga mjedisin dhe koncentrohen në indet e tyre, elementë të ndryshëm nuk përbëjnë masën bimore. punë speciale mblidhen dhe digjen, dhe hiri që rezulton ose groposet ose përdoret si lëndë e parë dytësore.
U quajt metoda e pastrimit të mjedisit duke përdorur bimë phytoremediation- nga greqishtja "phyton" (bimë) dhe latinishtja "remedium" (për të rivendosur).
Fitoremedicion- një grup metodash për pastrimin e ujit, tokës dhe ajrit atmosferik duke përdorur bimë të gjelbra.
Histori
Metodat e para të thjeshta të trajtimit të ujërave të zeza - fushat e ujitjes dhe fushat e filtrimit - bazoheshin në përdorimin e bimëve.
Studimet e para shkencore u kryen në vitet '50 në Izrael, por zhvillimi aktiv i teknikës ndodhi vetëm në vitet '80 të shekullit të 20-të.
Bima ndikon në mjedis në mënyra të ndryshme, kryesoret:
rizofiltrim - rrënjët thith ujin dhe elementet kimike të nevojshme për jetën e bimëve;
fitoekstraksion - akumulimi i ndotësve të rrezikshëm në trupin e bimës (për shembull, metalet e rënda);
· phytovolatilization - avullimi i ujit dhe elementeve kimike të avullueshme (As, Se) nga gjethet e bimëve;
fitotransformimi:
1. fitostabilizimi - transferimi i përbërjeve kimike në një formë më pak të lëvizshme dhe aktive (zvogëlon rrezikun e përhapjes së ndotjes);
2. fitodegradim - degradim nga bimët dhe mikroorganizmat simbiotikë të pjesës organike të ndotjes;
· fitostimulim - stimulimi i zhvillimit të mikroorganizmave simbiotikë që marrin pjesë në procesin e pastrimit. Mikroorganizmat luajnë rolin kryesor në degradimin e ndotësve. Bima është një lloj biofiltri, duke krijuar një habitat për to (siguron akses në oksigjen, liron tokën. Në këtë drejtim, procesi i pastrimit ndodh edhe jashtë sezonit të rritjes (në periudhën jo-verore) me aktivitet pak të reduktuar.
Përdorimi i metodave të reja për pastrimin e dherave urbane nga metalet e rënda
V.I. Savich, Doktor i Shkencave Bujqësore, Profesor, S.L. Belopukhov, Doktor i Shkencave Bujqësore, Profesor, D.N. Nikitochkin, Kandidat i Shkencave Bujqësore, Universiteti Shtetëror Agrare Rus - Akademia Bujqësore e Moskës me emrin. K.A. Timiryazev; A.V. Filippova, Doktor i Biologjisë, Profesor, Universiteti Shtetëror Agrare i Orenburgut
Ndotja e tokave urbane ul cilësinë e jetës së popullsisë, pasi grimcat e pluhurit të bartura nga era hyjnë në trupin e njeriut, duke sjellë probleme shëndetësore. Filtrimi i ndotësve, ose grumbullimi i tyre, varet nga vetitë e tokës dhe ngopja e saj me ndotës. Nga komuniteti shkencor u diskutuan çështje të pastrimit të tokave urbane, u propozuan masa për ndryshimin periodik të tokave të urbanizuara, përdorimin e mikropreparateve që lidhin metalet e rënda etj. Duhet theksuar se çdo hulumtim që mund të përmirësojë cilësinë e tokave urbane ka vendin e vet.
Pastrimi biologjik i tokave urbane nga metalet e rënda ka karakteristikat e veta. Pastrimi i dherave urbane nga metalet e rënda mund të kryhet duke i hequr ato nga toka me anë të bimëve të gjelbra. Në të njëjtën kohë, për zhvillimin më të zgjeruar të procesit, është e nevojshme të zgjidhni kushtet e rritjes dhe speciet bimore. Bimë të ndryshme kanë rezistencë të ndryshme ndaj llojeve të caktuara të ndotjes, e cila përcaktohet nga karakteristikat e proceseve metabolike që ndodhin në to. Pra, sipas E.M. Ivanova et al., kur krahasuan rezistencën ndaj sulfatit të bakrit të tre barit - bari kristal, tërfili i livadhit dhe fara e rapës - tërfili tregoi rezistencën më të madhe. Në të njëjtën kohë, toksiciteti i bakrit për bimët u përcaktua kryesisht nga aftësia e tij për t'u lidhur me grupet BN të proteinave dhe për të ndryshuar lehtësisht gjendjen e tij redoks, duke gjeneruar specie reaktive të oksigjenit dhe duke shkaktuar një gjendje stresi oksidativ.
Qëllimi dhe metodologjia e kërkimit. Gjatë studimit të mundësive të fitoremedicionit, u kryen eksperimente për të studiuar mundësitë e largimit të metaleve të rënda nga bimët.
Në eksperimentin nr.1, qëllimi i studimit ishte identifikimi i ndikimit të përbërjes së tokës në zhvillimin e bimëve të rritura në të, heqja e disa elementeve (μn, Fe, Mn, Mg) me bimët dhe vlerësimi i bimëve. që grumbullojnë maksimalisht dhe grumbullojnë minimalisht mikroelementë të ndryshëm. Përbërësit e tokave të studiuara ishin rëra kuarci, torfe, zeoliti i ngopur me një tretësirë NPK, dheu sod-podzolik (marrë nga një park pyjor në Moskë), dheu i kontaminuar me substanca të ndryshme toksike (të marra nga ana e rrugës). Në tokat që rezultuan u rritën bimë lakërishte, rrepkë, bar livadhe dhe fesku.
e kuqe për 1-1,5 muaj. Më pas fidanët që rezultuan u analizuan duke përdorur të dhënat e analizës kimike (përmbajtja e elementeve mangan, zink, magnez, hekur), si dhe të dhëna për gjatësinë e kërcellit dhe rrënjëve të fidanëve të rritur (vlerat e pH të studimit tokat varionin nga 6.4 në 7.1).
Rezultatet e hulumtimit. Zhvillimi maksimal i kërcellit u vu re në variantin që përmban 10 g zeolit, 30 g torfe, 30 g rërë dhe 30 g tokë të kontaminuar. Opsionet më të favorshme për formimin e masës, gjatësisë së rrjedhjeve dhe rrënjëve ndryshojnë. Kjo me sa duket është për shkak të pranisë së substancave të ndryshme të rritjes në variante dhe formimit të një sërë vetive fiziko-kimike, ujore-fizike, strukturore-kimike të tokave të favorshme për procese të ndryshme individuale.
Zhvillimi më i mirë i bimëve për nga pesha e tyre u vu re në variantin që përmban 25 g torfe, 25 g zeolit, 25 g rërë dhe 25 g tokë të kontaminuar. Në të njëjtën kohë, optimumi për zhvillimin e bimëve të ndryshme vërehet në toka të ndryshme.
Largimi i zinkut nga toka për shkak të rikuperimit biologjik është paraqitur në tabelën 1.
Largimi i zinkut nga toka varet nga përbërja e tokës dhe bimët e rritura. Kultura me masë vegjetative më të lartë kishte rendiment më të madh. Natyrisht, ushqyerja e bimëve me lëndë ushqyese do të rrisë largimin e metaleve të rënda nga bimët. Në të njëjtën kohë, fescue dhe bluegrass treguan heqjen më të madhe të mg zinku për bimë. Heqja e zinkut në tokat me shtimin e torfe ishte 46,5 + 13,4 mg/enë, dhe në tokat pa torfe - 38,4 + 14,0.
Heqja maksimale e zinkut nga tokat e kontaminuara (mg/enë) u krye nga rrepka, minimumi - nga marule (Tabela 2).
1. Largimi i zinkut nga toka nga kulturat individuale (n = 8)
Kultura Heqja e zinkut
mg/enë 100 mg/g bimë 100
Lakër 16,5±4,7 50,0
Rrepkë 109,2±28,7 67,0
Bluegrass 22,3±5,6 82,6
Fesku 32,6±8,5 90,5
2. Largimi i zinkut nga bimët, mg/enë 102
Bimët opsionale
sallatë rrepkë bluegrass fescue
zeoliti > 10% (opsioni 1) 7,7±6,4 75,5±3,7 18,9±2,2 42,3±26,9
zeoliti< 10% (вариант 2 и 4) 15,4±6,5 112,8±39,9 20,9±6,8 22,0±4,7
Futja e zeolitit në tokë me më shumë se 10% (25%) krahasuar me aplikimin e zeolitit 10% çoi në lidhjen e zinkut në tokë dhe në heqjen më të vogël të zinkut nga bimët e maruleve dhe rrepkës (mg/enë) (për bluegrass dhe fescue dallimet nuk janë të rëndësishme).
Në eksperimentin nr.2, u studiua heqja e plumbit, kadmiumit, hekurit dhe zinkut nga toka me anë të fidanëve të shkozës dhe tërshërës. Objektet e studimit ishin tokat e kontaminuara. Për të rritur lëvizshmërinë e metaleve të rënda në tokë, mostrat u mbushën me 0.001 m EDTA deri në 60% PV, pastaj mbi to u rritën fidanët për 10 ditë. Në fund të periudhës së rritjes, metalet e rënda u nxorën nga fidanët me HC1 0.1 N dhe më pas u përcaktuan duke përdorur një spektrofotometër të absorbimit atomik. Sipas të dhënave të marra, largimi i metaleve të rënda nga toka nga bimët ndryshonte për tokat nivele të ndryshme ndotja, siç mund të shihet nga tabela 3.
3. Largimi i metaleve të rënda nga bimët
Shkalla e ndotjes Largimi, mg/100 g
E dobët Rritja 0,85±0,38 1,95±0,55 2,9±0,81 6,7±2,8 6,1±1,9 21,4±5,4 74±±63
4. Largimi i metaleve të rënda nga toka me fidane të vezës dhe tërshërës (mg/100 g bimë)
Fidanët Pb Cd Fe Zn
Vika 1,0±0,4 7,1±2,5 8,5±3,1 2,9±1,0
Tërshërë 0,7±0,2 3,0±1,0 11,4±3,8 2,1±0,6
Vetch dhe tërshëra ndryshonin në aftësinë e tyre për të nxjerrë metale të rënda nga toka.
Duke gjykuar nga të dhënat e marra, veshka hoqi më shumë plumb, kadmium dhe zink nga toka dhe tërshëra hoqi më shumë hekur.
Një seri eksperimentesh kanë treguar se pastrimi i tokave urbane nga format e lëvizshme të metaleve të rënda mund të kryhet jo vetëm me përdorimin e sorbentëve, me precipitimin e metaleve të rënda në formën e sedimenteve pak të tretshëm, me përdorimin e elektromelifikimit të tokave, dhe me shumë sukses me ndihmën e fitobjekteve. Është e qartë se largimi i metaleve të rënda nga toka nga bimët (apo mikroorganizmat, kërpudhat) varet nga shkalla e lëvizshmërisë së toksuesve në tokë dhe rritet kur krijohen kushte për zhvillimin intensiv të bimëve. Meqenëse bimë të ndryshme mund t'i rezistojnë një natyre të caktuar dhe shkallës së ndotjes, atëherë për trajtim biologjik tokat urbane nga metale specifike duhet të zgjidhen dhe duhet të zgjidhen kushte selektive për nxjerrjen e tyre (duke përfshirë ndryshimin vetitë fizike dhe kimike tokat dhe përzgjedhja e kulturave përmirësuese).
Në një nga eksperimentet, zhvillimi i fidanëve u studiua në mostrat e tokës të marra në zona të ndryshme të Moskës. Vlera e pH e suspensionit ujor u përcaktua në mostra; U vlerësua gjatësia e rrënjëve dhe kërcellit të fidanëve dhe pesha e tyre. Rritja e bimëve në
lagështia optimale zgjati 10 ditë. Të dhënat e marra janë paraqitur në tabelën 5.
5. Zhvillimi i fidanëve në tokat e parqeve dhe zonave shumë të ndotura
Rajon Massa Roots Rrjedh
MKAD, t 1 Sheshe, t 6, 8 0,8 1,7±0,1 2,7 5,2±1,2 7,3 11,6±1,5.
Siç shihet nga të dhënat e paraqitura, në tokat shumë të ndotura pranë Unazës së Moskës, bimët u zhvilluan shumë më keq sesa në parqet e qytetit.
Nga pikëpamja teorike, shtimi i një solucioni ushqyes në tokë duhet të përmirësojë zhvillimin e bimëve, dhe shtimi i plumbit në tokë, përkundrazi, duhet të përkeqësojë zhvillimin e tyre. Në eksperiment, një tretësirë ushqyese dhe Pb(CH3COO)2 u shtuan sipas varianteve.
Shtimi i plumbit në tokat e kontaminuara çoi në frenimin e plotë të bimëve, dhe në tokat e kopshteve publike zvogëloi peshën e tyre dhe shkurtoi gjatësinë e rrënjëve dhe kërcellit. Në të njëjtën kohë, shtimi i një zgjidhjeje ushqyese në tokë përmirësoi zhvillimin e bimëve në tokat e kontaminuara dhe pothuajse nuk e ndryshoi zhvillimin në tokat e kopshteve publike.
Në eksperimentin e radhës, u vlerësua efekti në përmbajtjen e metaleve të rënda në tokën e bimëve të shkozës, thekrës dhe mustardës së bardhë. Përkundër faktit se bimët thithën një sasi të caktuar të metaleve të rënda nga toka, përmbajtja e formave të tyre të lëvizshme në tokë nuk u ul për shkak të lëshimit të komplekseve nga bimët përmes sistemit rrënjor dhe ndikimit të produkteve të dekompozimit të mbetjeve organike në lëvizshmëria e metaleve të rënda.
Teorikisht, kur KNO3 shtohet në tokë (kur ujitet toka), zhvillimi i bimëve duhet të përmirësohet dhe për këtë arsye largimi i tyre i metaleve të rënda nga toka duhet të rritet. Megjithatë, kjo do të rrisë gjithashtu forcën jonike të tretësirës dhe, rrjedhimisht, tretshmërinë e precipitateve. Do të rritet edhe ndikimi i bimëve në tretshmërinë e sedimenteve në tokë. Në lidhje me sa më sipër, përmbajtja bruto e metaleve të rënda në tokë gjatë rikuperimit të tillë biologjik duhet të ulet dhe përmbajtja e formave të lëvizshme mund të rritet. Procese të ngjashme ndodhin kur tokat ujiten me EDTA (kompleks për metalet polivalente). Megjithatë, ky reagent nuk është burim ushqimi i bimëve dhe efekti i tij në tretshmërinë e sedimenteve është më i madh se KNO3, dhe më pak në zhvillimin e bimëve. Modelet teorike të konsideruara ilustrohen nga të dhënat në Tabelën 6.
Kështu, është e mundur mënyra të ndryshme heqja e formave të lëvizshme të metaleve të rënda nga shtresa e sipërme e tokës, përparësia e përdorimit të të cilave përcaktohet nga toka specifike, kushtet litologjike, hidrologjike dhe mundësitë ekonomike. Përveç kësaj
6. Efekti i shtimit të KIO, EDTA në tokë dhe bimë në rritje në përmbajtjen e formave të lëvizshme të metaleve të rënda në tokë (n=10-30)
Opsionet C<1 Си Ми
Jugo vetch3 EDTA Bar thekre Mustardë e bardhë KZh)3 + kërpudha + thekër EDTA + kërpudha + thekër 1,10±0,21 0,95±0,10 0,81±0D0 0,78±0D9 1,20±1,0,01,0±0,1 .51±0.16 0.0 0.0 0.90±0.11 0.55±0.06 3.60 ±0.4 0.79±0.16 1.17±0.53 0.70±0.16 3.90±1D 2.72±0.8 3.60±1.1 1.70±0.5 1.70±0.5 18,3 332,1±38,9 230,7±43,2 237,5±36,5 212,7±35,1 113, 8±42,3 72,4±31,0 373,5±77,2 332,0±67,1 77,9±31,7
Tek metodat e njohura, nga këndvështrimi ynë, këshillohet të shtoni sa vijon:
1) shpëlarja e metaleve të rënda me solucione komplekse në një thellësi të caktuar dhe më pas precipitimi i tyre atje me larjen e mëvonshme të tokës me solucione që përmbajnë karbonate, fosfate, që kanë një mjedis alkalik;
2) largimi nga toka për shkak të fitoremedicionit dhe përthithjes së metaleve të rënda nga kërpudhat duke krijuar kushte për bioproduktivitet më të madh të tyre;
3) rregullimi i konstanteve të shkëmbimit në sistemin tokë-rrënjë; rrënjët - pjesa mbitokësore e bimëve për shkak të regjimit ushqyes;
4) përdorim për fitoremedicionimin e llojeve dhe varieteteve bimore me kapacitet më të madh absorbues të rrënjëve për metalet e rënda;
5) përdorimi i sorbentëve me veprim të gjatë për thithjen e metaleve të rënda,
duke marrë parasysh konstantet e ekuilibrit në tokën e sistemit - metal i rëndë dhe sorbent - metal i rëndë;
6) zvogëlimi i hyrjes së metaleve të rënda në bimë kur komponimet komplekse nga mbeturinat bujqësore shtohen në tokë, duke formuar komplekse të qëndrueshme me peshë të madhe molekulare me metale;
7) elektrikimi i dherave duke krijuar kushte për rritjen e lëvizshmërisë së metaleve të rënda;
8) krijimi i barrierave gjeokimike në profilin e tokës që pengojnë hyrjen e tyre në bimë, migrimin në ujërat nëntokësore dhe avullimin nga toka.
Zgjedhja e strategjisë kur përdoret një sërë masash për përmirësimin e gjendjes së tokave urbane, nganjëherë të quajtura toka urbane, është e mundur vetëm duke kryer llogaritjet fizike dhe kimike dhe duke parashikuar proceset e vazhdueshme për toka, bimë dhe kushte specifike mjedisore.
Letërsia
1. Kholodova V.P., Volkov K.S., Kuznetsov V.V. Përshtatja e bimëve të barit kristal në përqendrime të larta të kripërave të bakrit dhe zinkut dhe mundësia e përdorimit të tyre për qëllime fitoremedicioni // Fiziologjia e bimëve. 2005. T. 52. S, 848-858.
2. Ivanova E.M., Volkov K.S., Kholodova V.P., Kuznetsov V.V. Bimë të reja premtuese në fitoremediimin e zonave të ndotura me bakër // Buletini i Universitetit RUDN. Seria “Agronomia dhe Blegtoria”. 2011. Nr 2. F. 28-37.
3. Clemens D. Akumulimi i metaleve toksike. Përgjigjet ndaj ekspozimit dhe mekanizmat e tolerancës në bimë, Biochem., 2006, v. 88, f. 1707-1719.
4. Kramer U. Hiper-akumulimi i metaleve në bimë, Ann. Rev. Plant Biol., 2010, v. 10, f. 517-534.
5. Savich V.I., Belopukhov S.JI., Nikitochkin, Filippova A.V. Metoda të reja për pastrimin e dherave nga metalet e rënda / Lajmet e Universitetit Shtetëror Agrare të Orenburgut. 2013. Nr 4. S, 216-218.
Përbërja kimike e tokave në territore të ndryshme është heterogjene dhe shpërndarja e elementeve kimike që përmbajnë tokat në të gjithë territorin është e pabarabartë. Për shembull, duke qenë kryesisht në një gjendje të shpërndarë, metalet e rënda janë në gjendje të formojnë lidhje lokale, ku përqendrimet e tyre janë qindra e mijëra herë më të larta se nivelet e Clarke.
Një sërë elementësh kimikë janë të nevojshëm për funksionimin normal të trupit. Mungesa, teprica ose çekuilibri i tyre mund të shkaktojë sëmundje të quajtura mikroelementoza 1, ose endemike biogjeokimike, të cilat mund të jenë natyrale dhe të krijuara nga njeriu. Në shpërndarjen e tyre, një rol të rëndësishëm luan uji, si dhe produktet ushqimore, në të cilat elementët kimikë hyjnë nga toka përmes zinxhirëve ushqimorë.
Është vërtetuar eksperimentalisht se përqindja e HM-ve në bimë ndikohet nga përqindja e HM-ve në tokë, atmosferë dhe ujë (në rastin e algave). Gjithashtu u vu re se në tokat me përmbajtje të njëjtë të metaleve të rënda, e njëjta kulturë prodhon rendimente të ndryshme, megjithëse kushtet klimatike përkonin gjithashtu. Më pas u zbulua varësia e rendimentit nga aciditeti i tokës.
Kontaminimet më të studiuara të tokës janë kadmiumi, mërkuri, plumbi, arseniku, bakri, zinku dhe mangani. Le të shqyrtojmë ndotjen e tokës me këto metale veç e veç për secilin. 2
Kadmium (Cd)
Përmbajtja e kadmiumit në koren e tokës është afërsisht 0.15 mg/kg. Kadmiumi është i përqendruar në shkëmbinj vullkanikë (në sasi nga 0,001 deri në 1,8 mg/kg), metamorfik (në sasi nga 0,04 deri në 1,0 mg/kg) dhe në shkëmbinj sedimentarë (në sasi nga 0,1 deri në 11,0 mg/kg). Tokat e formuara në bazë të materialeve të tilla fillestare përmbajnë 0,1-0,3; 0,1 - 1,0 dhe 3,0 - 11,0 mg/kg kadmium, respektivisht.
Në tokat acidike, kadmiumi është i pranishëm në formën e Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, dhe në tokat gëlqerore - në formën e Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3 +.
Marrja e kadmiumit nga bimët zvogëlohet ndjeshëm kur tokat acidike gëlqerohen. Në këtë rast, një rritje në pH zvogëlon tretshmërinë e kadmiumit në lagështinë e tokës, si dhe biodisponibilitetin e kadmiumit të tokës. Kështu, përmbajtja e kadmiumit në gjethet e panxharit në tokat gëlqerore ishte më e ulët se përmbajtja e kadmiumit në të njëjtat bimë në tokat e pakufizuara. Një efekt i ngjashëm është treguar për orizin dhe grurin -->.
Efekti negativ i rritjes së pH në disponueshmërinë e kadmiumit shoqërohet me një ulje jo vetëm të tretshmërisë së kadmiumit në fazën e tretësirës së tokës, por edhe në aktivitetin e rrënjëve, gjë që ndikon në përthithjen.
Kadmiumi është shumë pak i lëvizshëm në tokë, dhe nëse materiali që përmban kadmium shtohet në sipërfaqen e tij, pjesa më e madhe e tij mbetet e paprekur.
Metodat për heqjen e ndotësve nga toka përfshijnë ose heqjen e vetë shtresës së kontaminuar, heqjen e kadmiumit nga shtresa ose mbulimin e shtresës së kontaminuar. Kadmiumi mund të shndërrohet në komponime komplekse të patretshme nga agjentët kelatues të disponueshëm (p.sh. acidi etilendiaminetraacetik). .
Për shkak të marrjes relativisht të shpejtë të kadmiumit nga toka nga bimët dhe toksicitetit të ulët të përqendrimeve të zakonshme, kadmiumi mund të grumbullohet në bimë dhe të hyjë në zinxhirin ushqimor më shpejt se plumbi dhe zinku. Prandaj, kadmiumi paraqet rrezikun më të madh për shëndetin e njeriut kur fut mbetjet në tokë.
Një procedurë për minimizimin e sasisë së kadmiumit që mund të hyjë në zinxhirin ushqimor të njeriut nga tokat e kontaminuara është rritja e kulturave joushqimore ose kulturave që thithin sasi të vogla kadmiumi në tokë.
Në përgjithësi, kulturat e rritura në toka acidike thithin më shumë kadmium sesa ato të rritura në toka neutrale ose alkaline. Prandaj, gëlqerimi i tokave acide është ilaç efektiv
duke ulur sasinë e kadmiumit të përthithur.
Mërkuri (Hg)
Mërkuri gjendet në natyrë në formën e avullit metalik Hg 0 të formuar gjatë avullimit të tij nga korja e tokës; në formën e kripërave inorganike Hg(I) dhe Hg(II), dhe në formën e një përbërje organike të metilmerkurit CH 3 Hg +, derivateve monometil dhe dimetil CH 3 Hg + dhe (CH 3) 2 Hg.
Mërkuri grumbullohet në horizontin e sipërm (0-40 cm) të tokës dhe migron dobët në shtresat e tij më të thella. Komponimet e merkurit janë substanca shumë të qëndrueshme të tokës. Bimët që rriten në tokë të kontaminuar me merkur thithin sasi të konsiderueshme të elementit dhe e grumbullojnë atë në përqendrime të rrezikshme, ose nuk rriten.
Futja totale e plumbit në atmosferë (dhe për rrjedhojë pjesërisht në tokë) nga transporti motorik në Rusi në vitin 1996 u vlerësua në rreth 4.0 mijë ton, duke përfshirë 2.16 mijë tonë të kontribuar nga transporti i mallrave. Ngarkesa maksimale e plumbit ndodhi në rajonet e Moskës dhe Samara, e ndjekur nga rajonet Kaluga, Nizhny Novgorod, Vladimir dhe entitete të tjera përbërëse të Federatës Ruse të vendosura në pjesën qendrore të territorit evropian të Rusisë dhe Kaukazi i Veriut. Emetimet më të larta absolute të plumbit u vunë re në rajonet e Uralit (685 t), Vollgës (651 t) dhe Siberisë Perëndimore (568 t). Dhe ndikimi më negativ i emetimeve të plumbit u vu re në territoret e Tatarstanit, Krasnodarit dhe Stavropolit, Rostov, Moskë, Leningrad, Nizhny Novgorod, Volgograd, Voronezh, Saratov dhe rajonet e Samara (Gazeta Bota e Gjelbër, numri special nr. 28, 1997).
Arsenik (si)
Arseniku gjendet në mjedisi në forma të ndryshme kimikisht të qëndrueshme. Dy gjendjet e tij kryesore të oksidimit janë As (III) dhe As (V). Arseniku pesëvalent është i zakonshëm në natyrë në formën e një sërë përbërjesh inorganike, megjithëse arseniku trivalent zbulohet lehtësisht në ujë, veçanërisht në kushte anaerobe.
Bakri(Cu)
Mineralet natyrale të bakrit në tokë përfshijnë sulfate, fosfate, okside dhe hidrokside. Sulfidet e bakrit mund të formohen në toka të drenazhuara dobët ose të përmbytura ku ndodhin kushte reduktuese. Mineralet e bakrit zakonisht janë shumë të tretshëm për të mbetur në tokat bujqësore me kullim të lirë. Megjithatë, në tokat e kontaminuara me metale, mjedisi kimik
mund të kontrollohet nga procese jo ekuilibër që çojnë në akumulimin e fazave të ngurta metastabile. Supozohet se koveliti (CuS) ose kalkopiriti (CuFeS 2) mund të jenë gjithashtu të pranishëm në tokat e restauruara të kontaminuara me bakër.
Kompleksiteti i përbërjes së tokës kufizon aftësinë për të ndarë në mënyrë sasiore përbërjet e bakrit në forma specifike kimike. tregon -->Prania e një mase të madhe të konglomerateve të bakrit gjendet si në substancat organike ashtu edhe në oksidet e Fe dhe Mn. Futja e mbetjeve që përmbajnë bakër ose kripërave inorganike të bakrit rrit përqendrimin e përbërjeve të bakrit në tokë që mund të nxirren me reagentë relativisht të butë; Kështu, bakri mund të jetë i pranishëm në tokë në formën e formave kimike labile. Por elementi lehtësisht i tretshëm dhe i zëvendësueshëm - bakri - formon një sasi të vogël formash të afta për t'u përthithur nga bimët, zakonisht më pak se 5% të përmbajtjes totale të bakrit në tokë.
Toksiciteti i bakrit rritet me rritjen e pH të tokës dhe kur kapaciteti i shkëmbimit të kationeve të tokës është i ulët. Pasurimi i bakrit përmes nxjerrjes ndodh vetëm në shtresat sipërfaqësore të tokës, dhe kulturat e drithërave me sistem rrënjor të thellë nuk vuajnë nga kjo.
Mjedisi dhe ushqimi i bimëve mund të ndikojnë në fitotoksicitetin e bakrit. Për shembull, toksiciteti i bakrit për orizin e ultësirës u vu re qartë kur bimët ujiteshin me ujë të ftohtë dhe jo të ngrohtë.
Fakti është se aktiviteti mikrobiologjik shtypet në tokën e ftohtë dhe krijon ato kushte reduktuese në tokë që do të lehtësonin precipitimin e bakrit nga tretësira.
Fitotoksiciteti i bakrit ndodh fillimisht nga një tepricë e bakrit të disponueshëm në tokë dhe rritet nga aciditeti i tokës. Meqenëse bakri është relativisht joaktiv në tokë, pothuajse i gjithë bakri që hyn në tokë mbetet në shtresat e sipërme. Shtimi i substancave organike në tokat e kontaminuara me bakër mund të zvogëlojë toksicitetin për shkak të përthithjes së metalit të tretshëm nga substrati organik (në këtë rast, jonet Cu 2+ shndërrohen në komponime komplekse më pak të aksesueshme për bimën) ose duke rritur lëvizshmërinë. të joneve Cu 2+ dhe kullimi i tyre nga toka në formën e komplekseve organobakri të tretshëm.
Zinku (Zn)
Zinku zëvendësohet në mënyrë izomorfe nga katione të tjera në mineralet silikate dhe mund të mbyllet ose të bashkëprecipitohet me hidroksidet e manganit dhe hekurit. Filosilikatet, karbonatet, oksidet e metaleve të hidratuara dhe komponimet organike thithin mirë zinkun, duke përdorur vende lidhëse specifike dhe jo specifike.
Tretshmëria e zinkut rritet në tokat acide, si dhe gjatë formimit të kompleksit me ligandë organikë me peshë të ulët molekulare. Kushtet e reduktimit mund të zvogëlojnë tretshmërinë e zinkut për shkak të formimit të ZnS të patretshëm.
Fitotoksiciteti i zinkut zakonisht ndodh kur rrënjët e bimëve bien në kontakt me një tretësirë në tokë që përmban zink të tepërt. Transporti i zinkut përmes tokës ndodh përmes shkëmbimit dhe difuzionit, ku procesi i fundit është dominues në tokat me përmbajtje të ulët zinku. Transporti metabolik është më i rëndësishëm në tokat me përmbajtje të lartë zinku, në të cilat përqendrimet e zinkut të tretshëm janë relativisht të qëndrueshme.
Lëvizshmëria e zinkut në tokë rritet në prani të agjentëve kelatues (natyrorë ose sintetikë). Rritja e përqendrimit të zinkut të tretshëm e shkaktuar nga formimi i kelateve të tretshme kompenson uljen e lëvizshmërisë të shkaktuar nga rritja e madhësisë molekulare. Përqendrimet e zinkut në indet bimore, marrja totale dhe simptomat e toksicitetit lidhen pozitivisht me përqendrimin e zinkut në tretësirën që larë rrënjët e bimës.
Joni i lirë Zn 2+ përthithet kryesisht nga sistemi rrënjor i bimëve, prandaj formimi i kelateve të tretshëm nxit tretshmërinë e këtij metali në tokë dhe ky reagim kompenson disponueshmërinë e reduktuar të zinkut në formë kelate.
Forma fillestare e kontaminimit metalik ndikon në potencialin e toksicitetit të zinkut: disponueshmëria e zinkut për bimën në tokat e plehëruara me ekuivalent përmbajtjen e përgjithshme i këtij metali zvogëlohet në rendin ZnSO 4 >llum>plehrash plehrash.
Shumica e eksperimenteve mbi ndotjen e tokës me llum që përmban Zn nuk treguan një ulje të rendimentit ose fitotoksicitetin e tyre të dukshëm; megjithatë, prezantimi i tyre afatgjatë me shpejtësi të lartë
Zinku arrin nivele toksike në tokat bujqësore zakonisht nga zinku sipërfaqësor; zakonisht nuk depërton më thellë se 15-30 cm Rrënjët e thella të kulturave të caktuara mund të shmangin kontaktin me zinkun e tepërt për shkak të vendndodhjes së tyre në nëntokë të pandotur.
Gëlqerimi i tokave të kontaminuara me zink ul përqendrimin e këtij të fundit në kulturat e arave. Shtesat e NaOH ose Ca(OH) 2 zvogëlojnë toksicitetin e zinkut në kulturat bimore të rritura në tokat me torfe me zink të lartë, megjithëse në këto toka thithja e zinkut nga bimët është shumë e kufizuar. Mungesa e hekurit e shkaktuar nga zinku mund të eliminohet duke shtuar kelate hekuri ose FeSO 4 në tokë ose direkt në gjethe. Heqja fizike ose groposja e shtresës së sipërme të kontaminuar me zink mund të shmangë krejtësisht efektet toksike të metalit në bimë.
Mangani
Në tokë, mangani gjendet në tre gjendje oksidimi: +2, +3, +4. Në pjesën më të madhe, ky metal shoqërohet me minerale parësore ose me okside metalike dytësore. Në tokë, sasia totale e manganit varion nga 500 deri në 900 mg/kg.
Tretshmëria e Mn 4+ është jashtëzakonisht e ulët; mangani trivalent është shumë i paqëndrueshëm në tokë. Pjesa më e madhe e manganit në tokë është e pranishme në formën e Mn 2+, ndërsa në tokat e ajrosura mirë pjesa më e madhe e tij në fazën e ngurtë është e pranishme në formën e oksidit, në të cilin metali është në gjendje oksidimi IV; në tokat me ajrim të dobët, mangani rikthehet ngadalë nga mjedisi mikrobik dhe kalon në tretësirën e tokës, duke u bërë kështu shumë i lëvizshëm.
Tretshmëria e Mn 2+ rritet ndjeshëm në vlerat e pH të ulëta, por marrja e manganit nga bimët zvogëlohet.
Toksiciteti i manganit shpesh ndodh aty ku nivelet totale të manganit janë të moderuara në të larta, pH i tokës është mjaft i ulët dhe disponueshmëria e oksigjenit të tokës është e ulët (d.m.th. ekzistojnë kushte reduktuese). Për të eliminuar efektet e këtyre kushteve, duhet të rritet pH e tokës me gëlqere, të bëhen përpjekje për të përmirësuar kullimin e tokës dhe të reduktohet furnizimi me ujë, d.m.th. në përgjithësi përmirësojnë strukturën e një toke të caktuar.
