Тяжелые металлы в почве
рогрессирующего поражения центральной нервной системы,
пневмонии. Самые высокие концентрации марганца (0,57 - 0,66 мкг/м3)
наблюдаются в крупных центрах металлургии: в Липецке и Череповце, а также в
Магадане. Больше всего городов с высокими концентрациями Mn (0,23 - 0,69
мкг/м3) сосредоточено на Кольском полуострове: Заполярный, Кандалакша,
Мончегорск, Оленегорск (см. карту).
За 1991 - 1994 гг. выбросы марганца от промышленных источников снизились на
62%, средние концентрации – на 48%.
Медь
Медь - один из важнейших микроэлементов. Физиологическая активность
меди связана главным образом с включением ее в состав активных центров
окислительно-восстановительных ферментов. Недостаточное содержание меди в
почвах отрицательно влияет на синтез белков, жиров и витаминов и
способствует бесплодию растительных организмов. Медь участвует в процессе
фотосинтеза и влияет на усвоение азота растениями. Вместе с тем, избыточные
концентрации меди оказывают неблагоприятное воздействие на растительные и
животные организмы.
Содержание меди в пресных природных водах колеблется от 2 до 30
мкг/дм3, в морских водах - от 0.5 до 3.5 мкг/дм3. Повышенные концентрации
меди (до нескольких граммов в литре) характерны для кислых рудничных вод.
В природных водах наиболее часто встречаются соединения Cu(II). Из
соединений Cu(I) наиболее распространены трудно растворимые в воде Cu2O,
Cu2S, CuCl. При наличии в водной среде лигандов наряду с равновесием
диссоциации гидроксида необходимо учитывать образование различных
комплексных форм, находящихся в равновесии с акваионами металла.
Основным источником поступления меди в природные воды являются сточные
воды предприятий химической, металлургической промышленности, шахтные воды,
альдегидные реагенты, используемые для уничтожения водорослей. Медь может
появляться в результате коррозии медных трубопроводов и других сооружений,
используемых в системах водоснабжения. В подземных водах содержание меди
обусловлено взаимодействием воды с горными породами, содержащими ее
(халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит, малахит, азурит, хризаколла,
бротантин).
Предельно допустимая концентрация меди в воде водоемов санитарно-
бытового водопользования составляет 0.1 мг/дм3 (лимитирующий признак
вредности — общесанитарный), в воде рыбохозяйственных водоемов - 0.001
мг/дм3.
|Город |M |
|Норильск |2382,3 |
|Ревда |1162,9 |
|Мончегорск |933,7 |
|Красноуральс|653,0 |
|к | |
|Кольчугино |140,1 |
|Никель |81,8 |
|Заполярный |81,0 |
Выбросы М (тыс.т/год) оксида меди и среднегодовые концентрации q
(мкг/м3) меди.
Медь поступает в воздух с выбросами металлургических производств. В
выбросах твердых веществ она содержится в основном в виде соединений,
преимущественно оксида меди.
На долю предприятий цветной металлургии приходится 98,7 % всех
антропогенных выбросов этого металла, из них 71% осуществляется
предприятиями концерна “Норильский никель”, расположенными в Заполярном и
Никеле, Мончегорске и Норильске, а еще примерно 25% выбросов меди
осуществляются в Ревде, Красноуральске, Кольчугино и в других.
Высокие концентрации меди приводят к интоксикации, анемии и заболеванию
гепатитом.
Как видно из карты, самые высокие концентрации меди отмечены в городах
Липецк и Рудная Пристань. Повышены также концентрации меди в городах
Кольского полуострова, в Заполярном, Мончегорске, Никеле, Оленегорске, а
также в Норильске.
Выбросы меди от промышленных источников снизились на 34%, средние
концентрации – на 42%.
Молибден
Соединения молибдена попадают в поверхностные воды в результате
выщелачивания их из экзогенных минералов, содержащих молибден. Молибден
попадает в водоемы также со сточными водами обогатительных фабрик,
предприятий цветной металлургии. Понижение концентраций соединений
молибдена происходит в результате выпадения в осадок труднорастворимых
соединений, процессов адсорбции минеральными взвесями и потребления
растительными водными организмами.
Молибден в поверхностных водах находится в основном в форме МоО42-.
Весьма вероятно существование его в виде органоминеральных комплексов.
Возможность некоторого накопления в коллоидном состоянии вытекает из того
факта, что продукты окисления молибденита представляют рыхлые
тонкодисперсные вещества.
В речных водах молибден обнаружен в концентрациях от 2.1 до 10.6
мкг/дм3. В морской воде содержится в среднем 10 мкг/дм3 молибдена.
В малых количествах молибден необходим для нормального развития
растительных и животных организмов. Молибден входит в состав фермента
ксантиноксидазы. При дефиците молибдена фермент образуется в недостаточном
количестве, что вызывает отрицательные реакции организма. В повышенных
концентрациях молибден вреден. При избытке молибдена нарушается обмен
веществ.
Предельно допустимая концентрация молибдена в водоемах санитарно-
бытового использования составляет 0.25 мг/дм3.
Мышьяк
В природные воды мышьяк поступает из минеральных источников, районов
мышьяковистого оруднения (мышьяковый колчедан, реальгар, аурипигмент), а
также из зон окисления пород полиметаллического, медно-кобальтового и
вольфрамового типов. Некоторое количество мышьяка поступает из почв, а
также в результате разложения растительных и животных организмов.
Потребление мышьяка водными организмами является одной из причин понижения
концентрации его в воде, наиболее отчетливо проявляющегося в период
интенсивного развития планктона.
Значительные количества мышьяка поступают в водные объекты со сточными
водами обогатительных фабрик, отходами производства красителей, кожевенных
заводов и предприятий, производящих пестициды, а также с
сельскохозяйственных угодий, на которых применяются пестициды.
В природных водах соединения мышьяка находятся в растворенном и
взвешенном состоянии, соотношение между которыми определяется химическим
составом воды и значениями рН. В растворенной форме мышьяк встречается в
трех- и пятивалентной форме, главным образом в виде анионов.
В речных незагрязненных водах мышьяк находится обычно в микрограммовых
концентрациях. В минеральных водах его концентрация может достигать
нескольких миллиграммов в 1 дм3, в морских водах в среднем содержится 3
мкг/дм3, в подземных - встречается в концентрациях n.105 мкг/дм3.
Соединения мышьяка в повышенных концентрациях являются токсичными для
организма животных и человека: они тормозят окислительные процессы,
угнетают снабжение кислородом органов и тканей.
ПДКв мышьяка составляет 0.05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности
— санитарно-токсикологический) и ПДКвр - 0.05 мг/дм3.
Никель
Присутствие никеля в природных водах обусловлено составом пород, через
которые проходит вода: он обнаруживается в местах месторождений сульфидных
медно-никелевых руд и железо-никелевых руд. В воду попадает из почв и из
растительных и животных организмов при их распаде. Повышенное по сравнению
с другими типами водорослей содержание никеля обнаружено в сине-зеленых
водорослях. Соединения никеля в водные объекты поступают также со сточными
водами цехов никелирования, заводов синтетического каучука, никелевых
обогатительных фабрик. Огромные выбросы никеля сопровождают сжигание
ископаемого топлива.
Концентрация его может понижаться в результате выпадения в осадок таких
соединений, как цианиды, сульфиды, карбонаты или гидроксиды (при повышении
значений рН), за счет потребления его водными организмами и процессов
адсорбции.
В поверхностных водах соединения никеля находятся в растворенном,
взвешенном и коллоидном состоянии, количественное соотношение между
которыми зависит от состава воды, температуры и значений рН. Сорбентами
соединений никеля могут быть гидроксид железа, органические вещества,
высокодисперсный карбонат кальция, глины. Растворенные формы представляют
собой главным образом комплексные ионы, наиболее часто с аминокислотами,
гуминовыми и фульвокислотами, а также в виде прочного цианидного комплекса.
Наиболее распространены в природных водах соединения никеля, в которых он
находится в степени окисления +2. Соединения Ni3+ образуются обычно в
щелочной среде.
Соединения никеля играют важную роль в кроветворных процессах, являясь
катализаторами. Повышенное его содержание оказывает специфическое действие
на сердечно-сосудистую систему. Никель принадлежит к числу канцерогенных
элементов. Он способен вызывать респираторные заболевания. Считается, что
свободные ионы никеля (Ni2+) примерно в 2 раза более токсичны, чем его
комплексные соединения.
В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах концентрация никеля
колеблется обычно от 0.8 до 10 мкг/дм3; в загрязненных она составляет
несколько десятков микрограммов в 1 дм3. Средняя концентрация никеля в
морской воде 2 мкг/дм3, в подземных водах - n.103 мкг/дм3. В подземных
водах, омывающих никельсодержащие горные породы, концентрация никеля иногда
возрастает до 20 мг/дм3.
Содержание никеля в водных объектах лимитируется: ПДКв составляет 0.1
мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — общесанитарный), ПДКвр — 0.01
мг/дм3
| |  скачать работу |
Тяжелые металлы в почве |
