Тяжелые металлы
о 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 (лимитирующий признак вредности — токсикологический).
Никель поступает в атмосферу от предприятий цветной металлургии, на долю
которых приходится 97% всех выбросов никеля, из них 89% на долю предприятий
концерна “Норильский никель”, расположенных в Заполярном и Никеле,
Мончегорске и Норильске.
Повышенное содержание никеля в окружающей среде приводит к появлению
эндемических заболеваний, бронхиального рака. Соединения никеля относят к 1
группе канцерогенов.
На карте видно несколько точек с высокими средними концентрациями никеля в
местах расположения концерна Норильский никель: Апатиты, Кандалакша,
Мончегорск, Оленегорск.
Выбросы никеля от промышленных предприятий снизились на 28%, средние
концентрации – на 35%.
Выбросы М (тыс.т/год) и среднегодовые концентрации q (мкг/м3) никеля.
Олово
В природные воды поступает в результате процессов выщелачивания
оловосодержащих минералов (касситерит, станнин), а также со сточными водами
различных производств (крашение тканей, синтез органических красок,
производство сплавов с добавкой олова и др.).
Токсическое действие олова невелико.
В незагрязненных поверхностных водах олово содержится в
субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах его концентрация
достигает единиц микрограммов в 1 дм3. ПДКв составляет 2 мг/дм3.
Ртуть
В поверхностные воды соединения ртути могут поступать в результате
выщелачивания пород в районе ртутных месторождений (киноварь,
метациннабарит, ливингстонит), в процессе разложения водных организмов,
накапливающих ртуть. Значительные количества поступают в водные объекты со
сточными водами предприятий, производящих красители, пестициды,
фармацевтические препараты, некоторые взрывчатые вещества. Тепловые
электростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу значительные
количества соединений ртути, которые в результате мокрых и сухих выпадений
попадают в водные объекты.
Понижение концентрации растворенных соединений ртути происходит в
результате извлечения их многими морскими и пресноводными организмами,
обладающими способностью накапливать ее в концентрациях, во много раз
превышающих содержание ее в воде, а также процессов адсорбции взвешенными
веществами и донными отложениями.
В поверхностных водах соединения ртути находятся в растворенном и
взвешенном состоянии. Соотношение между ними зависит от химического состава
воды и значений рН. Взвешенная ртуть представляет собой сорбированые
соединения ртути. Растворенными формами являются недиссоциированные
молекулы, комплексные органические и минеральные соединения. В воде водных
объектов ртуть может находиться в виде метилртутных соединений.
Содержание ртути в речных незагрязненных, слабозагрязненных водах
составляет несколько десятых долей микрограмма в 1 дм3, средняя
концентрация в морской воде 0.03 мкг/дм3, в подземных водах 1-3 мкг/дм3.
Соединения ртути высоко токсичны, они поражают нервную систему
человека, вызывают изменения со стороны слизистой оболочки, нарушение
двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в
крови и др. Бактериальные процессы метилирования направлены на образование
метилртутных соединений, которые во много раз токсичнее минеральных солей
ртути. Метилртутные соединения накапливаются в рыбе и могут попадать в
организм человека.
ПДКв ртути составляет 0.0005 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности —
санитарно-токсикологический), ПДКвр 0.0001 мг/дм3.
Свинец
Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды
являются процессы растворения эндогенных (галенит) и экзогенных (англезит,
церуссит и др.) минералов. Значительное повышение содержания свинца в
окружающей среде (в т.ч. и в поверхностных водах) связано со сжиганием
углей, применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном
топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных
фабрик, некоторых металлургических заводов, химических производств, шахт и
т.д. Существенными факторами понижения концентрации свинца в воде является
адсорбция его взвешенными веществами и осаждение с ними в донные отложения.
В числе других металлов свинец извлекается и накапливается гидробионтами.
Свинец находится в природных водах в растворенном и взвешенном
(сорбированном) состоянии. В растворенной форме встречается в виде
минеральных и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в
нерастворимой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов.
В речных водах концентрация свинца колеблется от десятых долей до
единиц микрограммов в 1 дм3. Даже в воде водных объектов, прилегающих к
районам полиметаллических руд, концентрация его редко достигает десятков
миллиграммов в 1 дм3. Лишь в хлоридных термальных водах концентрация свинца
иногда достигает нескольких миллиграммов в 1 дм3.
Лимитирующий показатель вредности свинца - санитарно-токсилогический.
ПДКв свинца составляет 0.03 мг/дм3, ПДКвр - 0.1 мг/дм3.
Свинец содержится в выбросах предприятиями металлургии, металлообработки,
электротехники, нефтехимии и автотранспорта.
Влияние свинца на здоровье происходит при вдыхании воздуха, содержащего
свинец, и поступлении свинца с пищей, водой, на пылевых частицах. Свинец
накапливается в теле, в костях и поверхностных тканях. Свинец влияет на
почки, печень, нервную систему и органы кровообразования. Пожилые и дети
особенно чувствительны даже к низким дозам свинца.
Выбросы М (тыс.т/год) и среднегодовые концентрации q (мкг/м3) свинца.
За сем
| |  скачать работу |
Тяжелые металлы |
