Кругообіг кадмію в природі. Кругообіг ртуті в природі

Кругообіг кадмію. Вміст цього важкого металу в ґрунті дуже малий – 1-2 ppm. Проте в умовах присутності порід рудних покладів або промислових забруднень вміст кадмію може сягати близько 300 ppm, а у виняткових випадках – 1500 ppm. При внесенні перегною в ґрунт додатково потрапляє близько 0,8 ppm кадмію у сухій масі, у випадку внесення фосфорних добрив його кількість деколи перевищує 100 ppm. Переважно він акумулюється у верхніх шарах ґрунту.
Рослини вживають незначну дозу кадмію, яка в більшості випадків перевищує 1 ppm. Проте в зоні промислових забруднень вміст його в деяких рослинах досягає 300 ppm.
Найчастіше рослини одержують кадмій із розчинного CdCl2. На інтенсивність вбирання мікроелемента рослинами впливає стан ґрунту, наприклад, при зростанні рН його засвоюваність зменшується. Тому вапнування ґрунтів часто призводить до погіршення всмоктування його корінням рослин. На зменшення його вмісту в рослинах впливає присутність у ґрунті іншого важкого металу – Zn.
Не визначена потреба рослин у кадмії, однак відомо, що надлишок його є токсичним і негативно впливає передусім на фізіологічні процеси, зокрема на процес фотосинтезу. Дослідження, проведені на листях соняшника, свідчать, що доведення в них концентрації кадмію до 96 мкг/г знижувало ефективність фотосинтезу на 50%. Як відомо, середня фонова концентрація кадмію становить 7,0 ppm, межа коливання – 0,05-60. Характерною є рухливість кадмію: потрапляючи в рослину, він швидко виводиться з організму. Цим він відрізняється від ванадію і ртуті, які акумулюються в організмі.
Стосовно ж людей і тварин, то кадмій вважається мікроелементом, здатним акумулюватися організмом. Надлишок кадмію пошкоджує нирки, зумовлює зміни метаболізму кальцію і фосфору, що негативно впливає на кісткову систему.

Кругообіг ртуті. Присутність ртуті в ґрунті є незначною, ледве сягає 0,1 ppm. Відзначені її коливання в межах 0,01-2 ppm, а в ґрунтах, забруднених промисловими викидами, її концентрація сягає близько 10 ppm. З добривами в ґрунт надходить досить мала доза мікроелемента – близько 0,2 ppm у сухій масі. Значна частка ртуті (кілька десятків ppm) міститься в комунальних і промислових стоках, а також в його осадах.
Рослини одержують ртуть з ґрунту, а також з повітря (промислові викиди, випаровування з ґрунту). В природних умовах кількість ртуті в рослинах часто становить 0,03 ppm, в середньому ж не перевищує 0,2 ppm. По-різному ртуть розміщується в організмі. Наприклад, у соломі зернових її кількість більша, ніж у зерні. Існує думка, що рослини створюють певний фізіологічний бар'єр, який затримує переміщення ртуті від коріння до надземних органів. Тому більшу небезпеку являють собою атмосферні викиди, оскільки рослини здатні вбирати ртуть листям і акумулювати. Вбирання рослинами ртуті з ґрунту можна зменшити шляхом його вапнування і підвищення рН до 6,5.
Ртуть надзвичайно шкідлива для людей і тварин. її негативний вплив полягає перш за все у здатності зв'язуватися з групами сульфгідрилових амінокислот, що веде до руйнування білка та ферментів. Ртуть акумулюється головним чином у нирках, печінці та мозку. Вона пошкоджує нирки, нервову та кров'яну системи, зменшує імунну стійкість організму, зумовлює генетичні зміни.
Використання ртутних препаратів для боротьби зі шкідниками рослин стала причиною масового отруєння людей і домашніх тварин (Ірак, Гватемала). В ряді країн (Швеція, Канада, США) передпосівна обробка зернових препаратами ртуті зумовила численні отруєння диких птахів (куріпок, качок), які скльовували зерно. Зафіксовані отруєння людей, які їли м'ясо цих птахів. Увесь світ в 60-х роках облетіла звістка про хворобу Мінамата, викликану споживанням японцями риби, отруєної промисловими стоками підприємств.