О загрязнении почвы алюминием

Алюминий - один из наиболее распространенных в земной коре элементов, легкий металл. На его долю приходится 5,5-6,6 мол. доли % или 8 масс %.

      Главная масса его сосредоточена в алюмосиликатах. Чрезвычайно распространенным продуктом разрушения образованных ими горных пород является глина, основной состав которой отвечает формуле Al2O3.2SiO2.2H2O. Из других природных форм нахождения алюминия наибольшее значение имеют боксит Al2O3.H2O. и минералы корунд Al2O3 и криолит AlF3.3NaF.

      Впервые алюминий был получен Велером в 1827 году действием металлического калия на хлорид алюминия. Однако, несмотря на широкую распространенность в природе, алюминий до конца XIX века принадлежал к числу редких металлов.

      Устойчивость алюминия позволяет изготавливать из него химическую аппаратуру и емкости для хранения и транспортировки азотной кислоты.

     Алюминий легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Алюминиевая фольга (толщиной 0,005 мм) применяется в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов. Основную массу алюминия используют для получения различных сплавов, наряду с хорошими механическими качествами характеризующихся своей легкостью. Важнейшие из них - дюралюминий (94% Al, 4% Cu, по 0,5% Mg, Mn, Fe и Si), силумин (85 - 90% Al, 10 - 14% Sk, 0,1% Na) и др. Алюминиевые сплавы применяются в ракетной технике, в авиа-, авто-, судо- и приборостроении, в производстве посуды и во многих других отраслях промышленности. По широте применения сплавы алюминия занимают второе место после стали и чугуна.

      Алюминий, кроме того, применяется как легирующая добавка ко многим сплавам для придания им жаростойкости.

Соединения алюминия с хлором, бромом и иодом легкоплавки, весьма способны к реакциям и хорошо растворимы не только в воде, но и во многих органических растворителях.

Из остальных производных алюминия следует упомянуть его ацетат (иначе - уксуснокислую соль) Al(CH3COO)3, используемый при крашении тканей (в качестве протравы) и в медицине (примочки и компрессы). Нитрат алюминия легко растворим в воде. Фосфат алюминия нерастворим в воде и уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах и щелочах.

       Однако в обычных условиях алюминий и его соли плохо усваиваются из почвы растениями и попадают в организм человека в очень небольших количествах. Техногенное загрязнение алюминием окружающей среды (металлургия - легкие сплавы, добыча и переработка бокситов, апатитов, производство изделий из алюминия, минеральных удобрений, самолетостроение и др.), экологические проблемы (кислотные дожди, повышенная кислотность почв), плохое качество питьевой воды (мягкая вода - с дефицитом Са и Mg; нарушение технологии очистки воды и др.), широкое применение алюминия в быту (посуда изделия, краски), пищевой и фармацевтической промышленности (консервы, фольга, консерванты, компоненты лекарств - антациды, наполнители и др.) может приводить к непривычно высокому для организма человека уровню поступления А1.

       Алюминий, растворенный в сильнокислой среде, является одним из наиболее опасных элементов, для живых организмов живущих в почве. Во многих почвах, например, в северных умеренных и бореальных лесных зонах, наблюдается поглощение более высоких концентраций алюминия по сравнению с концентрациями щелочных катионов. Хотя многие виды растений в состоянии выдержать это соотношение, однако при выпадении значительных количеств кислотных осадков соотношение алюминий-кальций в почвенных водах настолько изменяется, что ослабляется рост корней и создается опасность для существования деревьев.

       Происходящие в составе почвы изменения могут изменять живые организмы в почве, воздействовать на их активность и тем самым влиять на процессы разложения и минерализации, а также на связывание азота и внутреннее закисление.

Токсичность солей алюминия является одним из основных факторов, снижающих продуктивность в взвешенных формах, он образует довольно устойчивые комплексы, в том числе органоминеральные, находящиеся в воде в растворенном или взвешенном состоянии.

       Избыточное накопление алюминия в организме может влиять на состояние опорно-двигательного аппарата (остеопороз, рахитоподобные заболевания), почек (нефропатия, риск мочекаменной болезни), ЦНС (задержка развития у детей, энцефалопатия у пациентов, подвергшихся диализу, болезнь Альцгеймера). Отложение алюминия в тканях может способствовать развитию в них фиброзных изменений. Условно допустимый уровень алюминия в волосах лиц, находящихся в группе риска по интоксикации этим элементом, по данным ЦБМ, составляет 40 мкг/г волос (взрослые и дети).

        Токсичность алюминия во многом связана с его антагонизмом по отношению к кальцию и магнию, способностью влиять на функцию паращитовидных желез, легко образовывать соединения с белками, накапливаясь в почках, костной ткани, центральной нервной системе. Признаками воздействия алюминия на ЦНС могут быть ухудшение памяти, нервозность, склонность к депрессии, трудности в обучении, гиперактивность.

        О проявлении дефицита алюминия у человека и животных известно очень мало, однако считается, что пониженное содержание алюминия в волосах может отражать нарушение обменных процессов в костной ткани.

Источник: http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00279674_0.html