Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Тяжелые металлы в почве

ях  в
биосферных заповедниках, в разделе тяжелые металлы поименованы Pb,  Hg,  Cd,
As. С другой стороны, согласно решению Целевой группы  по  выбросам  тяжелых
металлов, работающей под эгидой Европейской  Экономической  Комиссии  ООН  и
занимающейся сбором и анализом информации о выбросах загрязняющих веществ  в
европейских странах, только  Zn,  As,  Se  и  Sb  были  отнесены  к  тяжелым
металлам. По определению Н. Реймерса  отдельно  от  тяжелых  металлов  стоят
благородные и редкие металлы, соответственно, остаются только  Pb,  Cu,  Zn,
Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. В прикладных работах к  числу  тяжелых  металлов
чаще всего добавляют Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn.
    Ионы металлов являются непременными компонентами природных водоемов.  В
зависимости от условий среды (pH, окислительно-восстановительный  потенциал,
наличие лигандов) они существуют в разных  степенях  окисления  и  входят  в
состав  разнообразных  неорганических   и   металлорганических   соединений,
которые могут быть истинно растворенными, коллоидно-дисперсными или  входить
в состав минеральных и органических взвесей.
    Истинно  растворенные  формы   металлов,   в   свою   очередь,   весьма
разнообразны,  что   связано   с   процессами   гидролиза,   гидролитической
полимеризации    (образованием     полиядерных     гидроксокомплексов)     и
комплексообразования   с   различными   лигандами.    Соответственно,    как
каталитические   свойства   металлов,   так   и   доступность   для   водных
микроорганизмов зависят от форм существования их в водной экосистеме.
    Многие металлы образуют довольно прочные  комплексы  с  органикой;  эти
комплексы являются одной из важнейших форм миграции  элементов  в  природных
водах. Большинство органических комплексов образуются по хелатному  циклу  и
являются устойчивыми. Комплексы, образуемые почвенными  кислотами  с  солями
железа, алюминия, титана, урана, ванадия, меди, молибдена и  других  тяжелых
металлов,   относительно   хорошо   растворимы   в   условиях   нейтральной,
слабокислой  и  слабощелочной  сред.  Поэтому  металлорганические  комплексы
способны мигрировать в природных водах на  весьма  значительные  расстояния.
Особенно  важно  это   для   маломинерализованных   и   в   первую   очередь
поверхностных вод, в которых образование других комплексов невозможно.
    Для понимания  факторов,  которые  регулируют  концентрацию  металла  в
природных  водах,  их  химическую  реакционную  способность,   биологическую
доступность и токсичность, необходимо знать не  только  валовое  содержание,
но и долю свободных и связанных форм металла.
    Переход металлов в водной среде в металлокомплексную  форму  имеет  три
следствия:
1. Может происходить увеличение  суммарной  концентрации  ионов  металла  за
   счет перехода его в раствор из донных отложений;
2. Мембранная проницаемость комплексных ионов может  существенно  отличаться
   от проницаемости гидратированных ионов;
3.  Токсичность  металла  в  результате  комплексообразования  может  сильно
   измениться.
    Так, хелатные формы Cu, Cd, Hg менее токсичны, нежели  свободные  ионы.
Для понимания факторов, которые регулируют концентрацию металла в  природных
водах, их химическую реакционную способность,  биологическую  доступность  и
токсичность, необходимо знать  не  только  валовое  содержание,  но  и  долю
связанных и свободных форм [34].
    Источниками загрязнения вод  тяжелыми  металлами  служат  сточные  воды
гальванических  цехов,  предприятий  горнодобывающей,   черной   и   цветной
металлургии, машиностроительных заводов. Тяжелые  металлы  входят  в  состав
удобрений и пестицидов и  могут  попадать  в  водоемы  вместе  со  стоком  с
сельскохозяйственных угодий.
    Повышение концентрации тяжелых металлов в природных водах часто связано
с другими видами загрязнения, например, с закислением.  Выпадение  кислотных
осадков  способствует  снижению  значения  рН   и   переходу   металлов   из
сорбированного  на  минеральных  и  органических   веществах   состояния   в
свободное.
    Прежде всего представляют интерес  те  металлы,  которые  в  наибольшей
степени загрязняют атмосферу ввиду использования их в  значительных  объемах
в производственной деятельности и в результате накопления во  внешней  среде
представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической  активности
и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть,  кадмий,  цинк,  висмут,
кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец,  хром,  молибден  и
мышьяк.
                 Биогеохимические свойства тяжелых металлов
|Свойство                |.Cd.|.Co.|.Cu.|.Hg.|.Ni.|.Pb.|.Zn .|
|Биохимическая активность|В   |В   |В   |В   |В   |В   |В    |
|Токсичность             |В   |У   |У   |В   |У   |В   |У    |
|Канцерогенность         |—   |В   |—   |—   |В   |—   |—    |
|Обогащение аэрозолей    |В   |Н   |В   |В   |Н   |В   |В    |
|Минеральная форма       |В   |В   |Н   |В   |Н   |В   |Н    |
|распространения         |    |    |    |    |    |    |     |
|Органическая форма      |В   |В   |В   |В   |В   |В   |В    |
|распространения         |    |    |    |    |    |    |     |
|Подвижность             |В   |Н   |У   |В   |Н   |В   |У    |
|Тенденция к             |В   |В   |У   |В   |В   |В   |У    |
|биоконцентрированию     |    |    |    |    |    |    |     |
|Эффективность накопления|В   |У   |В   |В   |У   |В   |В    |
|Комплексообразующая     |У   |Н   |В   |У   |Н   |Н   |В    |
|способность             |    |    |    |    |    |    |     |
|Склонность к гидролизу  |У   |Н   |В   |У   |У   |У   |В    |
|Растворимость соединений|В   |Н   |В   |В   |Н   |В   |В    |
|Время жизни             |В   |В   |В   |Н   |В   |Н   |В    |


   В — высокая, У — умеренная, Н — низкая
                                  Ванадий.
    Ванадий   находится   преимущественно   в   рассеянном   состоянии    и
обнаруживается  в  железных  рудах,  нефтях,  асфальтах,  битумах,   горючих
сланцах, углях и др. Одним из главных источников загрязнения  природных  вод
ванадием являются нефть и продукты ее переработки.
    В природных водах встречается в очень малой концентрации:  в  воде  рек
0.2 - 4.5 мкг/дм3, в морской воде - в среднем 2 мкг/дм3
    В воде образует устойчивые анионные комплексы (V4O12)4- и (V10O26)6-. В
миграции ванадия существенна роль растворенных комплексных соединений его  с
органическими веществами, особенно с гумусовыми кислотами.
    Повышенные концентрации ванадия  вредны  для  здоровья  человека.  ПДКв
ванадия  составляет  0.1  мг/дм3  (лимитирующий   показатель   вредности   —
санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0.001 мг/дм3.

                                   Висмут
    Естественными источниками поступления висмута в природные воды являются
процессы выщелачивания висмутсодержащих минералов. Источником поступления  в
природные воды могут быть также сточные воды фармацевтических и  парфюмерных
производств, некоторых предприятий стекольной промышленности.
    В незагрязненных поверхностных  водах  содержится  в  субмикрограммовых
концентрациях. Наиболее высокая концентрация обнаружена в подземных водах  и
составляет 20 мкг/дм3, в морских водах - 0.02 мкг/дм3. ПДКв  составляет  0.1
мг/дм3
                                   Железо
    Главными источниками соединений железа в поверхностных  водах  являются
процессы  химического  выветривания  горных   пород,   сопровождающиеся   их
механическим  разрушением  и  растворением.  В  процессе  взаимодействия   с
содержащимися в природных  водах  минеральными  и  органическими  веществами
образуется  сложный  комплекс  соединений  железа,  находящихся  в  воде   в
растворенном, коллоидном и  взвешенном  состоянии.  Значительные  количества
железа поступают  с  подземным  стоком  и  со  сточными  водами  предприятий
металлургической,    металлообрабатывающей,    текстильной,    лакокрасочной
промышленности и с сельскохозяйственными стоками.
    Фазовые равновесия зависят от химического  состава  вод,  рН,  Eh  и  в
некоторой степени от температуры. В рутинном  анализе  во  взвешенную  форму
выделяют  частицы  с  размером  более  0.45  мк.  Она   представляет   собой
преимущественно  железосодержащие   минералы,   гидрат   оксида   железа   и
соединения  железа,  сорбированные  на  взвесях.  Истинно   растворенную   и
коллоидную  форму  обычно  рассматривают  совместно.   Растворенное   железо
представлено   соединениями,   находящимися   в   ионной   форме,   в   виде
гидроксокомплекса   и   комплексов   с   растворенными   неорганическими   и
органическими веществами природных вод. В  ионной  форме  мигрирует  главным
образом Fe(II), а Fe(III) в отсутствие комплексообразующих  веществне  может
в значительных количествах находиться в растворенном состоянии.
    Железо обнаруживается в основном в водах с низкими значениями Eh.
    В результате химического и биохимического (при участии  железобактерий)
окисления Fe(II) переходит в  Fe(III),  который,  гидролизуясь,  выпадает  в
осадок в виде  Fe(OH)3.  Как  для  Fе(II),  так  и  для  Fe(III)  характерна
склонность к образованию гидроксокомплексов типа  [Fe(OH)2]+,  [Fe2(OH)2]4+,
[Fe(OH)3]+, [Fe2(OH)3]3+, [Fe(OH)3]- и других, сосуществующих в  растворе  в
разных концентрациях в зависимости от рН и в  целом  определяющих  состояние
системы   железо-гидроксил.   Основной   формой   нахождения    Fe(III)    в
поверхностных водах являются  комплексные  соединения  его  с  растворенными
неорганическими и органическими  соединениями,  главным  образом  гумусовыми
веществами. При рН = 8.0 основной формой является Fe(OH)3 .Коллоидная  форма
железа  наименее  изучена,  она  представляет  собой  гидрат  оксида  железа
Fe(OH)3 и комплексы с органическими веществами.
    Содержание железа в поверхностных водах суши  составляет  десятые  доли
миллиграмма, вблизи болот  -  единицы  миллиграммов.  Повы
12345След.
скачать работу

Тяжелые металлы в почве

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ