Тяжелые металлы
рода.
|1. Рудная Пристань (Приморский |свинец, цинк, медь, марганец+ванадий,|
|край) |марганец. |
|2. Белово (Кемеровская область) |цинк, свинец, медь, никель. |
|3. Ревда (Свердловская область) |медь, цинк, свинец. |
|4. Магнитогорск |никель, цинк, свинец. |
|5. Глубокое (Белоруссия) |медь, свинец, цинк. |
|6. Усть-Каменогорск (Казахстан) |цинк, медь, никель. |
|7. Дальнегорск (Приморский край) |свинец, цинк. |
|8. Мончегорск (Мурманская |никель. |
|область) | |
|9. Алаверди (Армения) |медь, никель, свинец. |
|10. Константиновка (Украина, |свинец, ртуть. |
|Донецкая обл) | |
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. Повышенное содержание
железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде
комплексов с солями гуминовых кислот - гуматами. Наибольшие концентрации
железа (до нескольких десятков и сотен миллиграммов в 1 дм3) наблюдаются в
подземных водах с низкими значениями рН.
Являясь биологически активным элементом, железо в определенной степени
влияет на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав
микрофлоры в водоеме.
Концентрация железа подвержена заметным сезонным колебаниям. Обычно в
водоемах с высокой биологической продуктивностью в период летней и зимней
стагнации заметно увеличение концентрации железа в придонных слоях воды.
Осенне-весеннее перемешивание водных масс (гомотермия) сопровождается
окислением Fe(II) в Fе(III) и выпадением последнего в виде Fe(OH)3.
Содержание железа в воде выше 1-2 мг Fe/л значительно ухудшает
органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает
воду малопригодной для использования в технических целях. ПДКв железа
составляет 0.3 мг Fe/дм3 (лимитирующий показатель вредности —
органолептический), ПДКвр для железа - 0.1 мг/дм3
Кадмий
В природные воды поступает при выщелачивании почв, полиметаллических и
медных руд, в результате разложения водных организмов, способных его
накапливать. Соединения кадмия выносятся в поверхностные воды со сточными
водами свинцово-цинковых заводов, рудообогатительных фабрик, ряда
химических предприятий (производство серной кислоты), гальванического
производства, а также с шахтными водами. Понижение концентрации
растворенных соединений кадмия происходит за счет процессов сорбции,
выпадения в осадок гидроксида и карбоната кадмия и потребления их водными
организмами.
Растворенные формы кадмия в природных водах представляют собой главным
образом минеральные и органо-минеральные комплексы. Основной взвешенной
формой кадмия являются его сорбированные соединения. Значительная часть
кадмия может мигрировать в составе клеток гидробионтов.
В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах кадмий содержится в
субмикрограммовых концентрациях, в загрязненных и сточных водах
концентрация кадмия может достигать десятков микрограммов в 1 дм3.
Соединения кадмия играют важную роль в процессе жизнедеятельности
животных и человека. В повышенных концентрациях токсичен, особенно в
сочетании с другими токсичными веществами.
ПДКв составляет 0.001 мг/дм3, ПДКвр — 0.0005 мг/дм3 (лимитирующий
признак вредности — токсикологический).
Кобальт
В природные воды соединения кобальта попадают в результате процессов
выщелачивания их из медноколчедановых и других руд, из почв при разложении
организмов и растений, а также со сточными водами металлургических,
металлообрабатывающих и химических заводов. Некоторые количества кобальта
поступают из почв в результате разложения растительных и животных
организмов.
Соединения кобальта в природных водах находятся в растворенном и
взвешенном состоянии, количественное соотношение между которыми
определяется химическим составом воды, температурой и значениями рН.
Растворенные формы представлены в основном комплексными соединениями, в
т.ч. с органическими веществами природных вод. Соединения двухвалентного
кобальта наиболее характерны для поверхностных вод. В присутствии
окислителей возможно существование в заметных концентрациях трехвалентного
кобальта.
Кобальт относится к числу биологически активных элементов и всегда
содержится в организме животных и в растениях. С недостаточным содержанием
его в почвах связано недостаточное содержание кобальта в растениях, что
способствует развитию малокровия у животных (таежно-лесная нечерноземная
зона). Входя в состав витамина В12, кобальт весьма активно влияет на
поступление азотистых веществ, увеличение содержания хлорофилла и
аскорбиновой кислоты, активизирует биосинтез и повышает содержание
белкового азота в растениях. Вместе с тем повышенные концентрации
соединений кобальта являются токсичными.
В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах его содержание
колеблется от десятых до тысячных долей миллиграмма в 1 дм3, среднее
содержание в морской воде 0.5 мкг/дм3. ПДКв составляет 0.1 мг/дм3, ПДКвр
0.01 мг/дм3.
Марганец
В поверхностные воды марганец поступает в результате выщелачивания
железомарганцевых руд и других минералов, содержащих марганец (пирол
| |  скачать работу |
Тяжелые металлы |
