Токсические вещества в воде - раздел Электроника, ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ Основным Источником Химического Загрязнения Гидросферы Являются Промышленные ...
Основным источником химического загрязнения гидросферы являются промышленные и бытовые сточные воды, представляющие собой сложные гетерогенные смеси минеральных и органических веществ в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях. Технологические процессы приводят к загрязнению водоемов как исходными (сырьевыми), промежуточными и конечными продуктами производства, так и промывными водами, экстрактами и сорбентами.
Второй источник попадания вредных веществ в гидросферу - атмосферные осадки, несущие большое количество химических соединений промышленного и бытового происхождения. В водоемы попадают также токсичные вещества, смываемые дождевой водой с территорий предприятий и городских улиц.
Следует отметить и всё возрастающую роль кислотных дождей в химическом загрязнении открытых водоемов. При этом в воде и почве гибнут полезные микроорганизмы, а в подпочвенный слой уносятся растворяющиеся в дождевой воде минеральные соединения, необходимые для нормального роста и питания растений. В конечном счете токсичная влага попадает по подстилающей породе в грунтовые воды, водоемы и места водозабора. Повышение кислотности водоемов приводит к широкомасштабному поражению рыб и других представителей гидрофауны. Нарушения водных экосистем, в свою очередь, отрицательно сказываются на состоянии и воспроизводстве многих наземных животных и растений.
Большую химическую опасность создают пестициды (ядохимикаты) и удобрения, применяемые в сельско-хозяйственном производстве и проникающие в водотоки (в зонах повышенного увлажнения в водотоки уносится до 20% вносимого в почву их количества).
Вредоносное влияние на гидросферу оказывают перевозимые водным транспортом нефть, нефтепродукты, другие токсичные вещества, а также соединения, образующиеся при эксплуатации этого транспорта.
В последнее время все чаще отмечается, что в отдельных местах серьезными источниками опасного для здоровья загрязнения поверхностных и грунтовых вод становятся, наряду со сточными водами, крупные свалки химических, коммунальных и бытовых отходов, содержащие хлорорганические соединения, токсичные металлы, различные синтетические препараты, строительные материалы и др.
Игнорирование научно-технических достижений, слабое внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, бесконтрольный сброс токсичных сточных вод, нарушение режимов эксплуатации технических средств, погрешности в проектировании потенциально вредных производств, отсутствие или низкая эффективность очистных сооружений, превышение реальных возможностей самоочищения гидросферы - все это привело во многих странах к опасному уровню химического загрязнения ряда жизненно важных пресноводных водоемов. Так, например, в Невской губе и восточной части Финского залива целый ряд загрязняющих веществ (ртуть, медь, кадмий, цинк, кобальт, фенолы, нефтепродукты, в том числе их тяжелые фракции) содержится в количествах, значительно превышающих ПДК. Обитающие в Невской губе рыбы практически на 100% поражены токсикозами.
Многие загрязнители морей и океанов являются продуктами промышленного и сельскохозяйственного производства, а также составной частью бытовых отходов и канализационных стоков населенных пунктов прибрежных районов. Все это вызывает значительное повышение окисляемости и биохимической потребности в кислороде морской воды и резко ухудшает ее бактериологические показатели.
Особую химическую опасность для моря представляют биогенные элементы - фосфор и азот, стимулирующие размножение сине-зеленых водорослей. Последние являются активными потребителями кислорода и наряду с органическими веществами-загрязнителями, подвергающимися окислительной трансформации, становятся источником нарастающего “кислородного голодания”.
Как уже отмечалось, распространенными химическими загрязнителями гидросферы в настоящее время являются нефть и нефтепродукты. Обычно большие их количества попадают в воду в результате аварий на танкерах и буровых платформах, при сливах за борт, промывках резервуаров, а также со стоками с материков. Имеются расчеты, что при перевозке каждой тонны нефти в среднем теряется около 90 г, при добыче тонны нефти на буровых платформах - свыше 70 г, а при погрузке и выгрузке на 1 т теряется около 20 г нефти. Испаряясь с поверхности моря, компоненты нефти загрязняют атмосферу, а затем частично возвращаются в океан с дождями. Значительная их часть (до 5%) растворяется в воде, причем наиболее токсичные ароматические углеводороды растворяются лучше других компонентов, и их концентрация в морской воде через 5 суток может достигать более 7 мг/л. Под воздействием ультрафиолетового излучения из нефти образуются водорастворимые жирные кислоты и спирты. Тяжелые фракции нефти (температура кипения которых выше 370оС) постепенно уплотняются и оседают на дно. Этому способствует поглощение взвешенные нефтяных частиц многочисленными обитателями морей, в том числе планктонными организмами.
Большую химическую опасность создает загрязнение морей тяжелыми металлами. В их числе - ртуть и ее соединения, которые применяются для производства взрывчатых веществ, хлора, некоторых пестицидов, лечебных препаратов, бумаги, при синтезе пластмасс, красителей, для заполнения измерительных приборов. В поверхностные воды соединения ртути могут поступать также в результате выщелачивания пород в районах ртутных месторождений и в процессе разложения водных организмов, утилизирующих эти вещества. Большие количества ртутных соединений поступают в акватории со сточными водами соответствующих предприятий. Всего в мире ежегодно производится около 9 тыс. тонн ртути, более половины которой впоследствии оказывается в океанах и морях.
Другим источником загрязнения гидросферы ртутью является применение ртутьорганических инсектофунгицидов (диэтилртуть, этилмеркурфосфат, меркуран, гранозан), которые, попадая в водную среду, вначале аккумулируются водорослями, а затем по пищевой цепи проникают в организм ракообразных, морских млекопитающих, рыб, птиц. Вещества, включающие ртуть, в воде метилируются микроорганизмами и превращаются в метилртуть - высокотоксичное жирорастворимое стойкое соединение. Чем больше метилртути содержат рыбы, тем сильнее нарушена у них координация движений при плавании и тем легче они становятся добычей птиц и рыболовов. При этом рыбы могут накапливать в своем организме ртуть в концентрациях, превышающих ее первоначальную концентрацию в воде почти в 3000 раз. Помимо общетоксического действия, метилртуть обладает способностью вызывать деструкцию хромосом и нарушать митотическую активность клеток, что объясняет необычно высокую частоту уродств у детей с врожденными ртутными интоксикациями.
Еще один источник ртутного загрязнения морей - заводы щелочного электролиза, где применяются ртутные электроды при производстве хлора, содового щелока и других веществ. Например, получение 1 тонны хлора сопровождается попаданием в стоки 150-200 г ртути.
Следует отметить, что металлическая ртуть в биологических средах и в водных растворах может переходить как в оксиды, так и (в результате ионизации) в ионы Hg2+ и Hg+. Данные процессы, в частности, активно протекают в эритроцитах. Ионам ртути, которые легко образуются и при попадании в организм растворимых ее солей, присуще свойство тиоловых ядов, т.е. способность избирательно блокировать каталитически активные сульфгидрильные (-SH) группы ферментов и белков.
Другим высокотоксичным тяжелым металлом, загрязняющим водную среду, является кадмий, который в чистом виде и в виде солей и оксидов применяется для изготовления легкоплавких материалов, в производстве щелочных аккумуляторов, красок, лаков, эмалей, керамики, используется в качестве стабилизатора пластмасс, в электрических батареях, при нанесении гальванических покрытий. В акватории кадмий может поступать как со сточными водами использующих его предприятий (прежде всего свинцово-цинковых заводов, рудообогатительных фабрик), так и из воздуха с осадками. Например, в Балтийское море ежегодно поступает около 200 т кадмия, в том числе 45% - из воздуха. Всего же в мире за один год в окружающую среду выбрасывается около 5000 т соединений кадмия.
Попадание в организм человека небольшого количества кадмия (в пределах 10 мг) вызывает у человека признаки отравления. Оно проявляется раздражающим действием яда на органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, поражением центральной нервной системы, дегенеративными изменениями печени и почек, нарушениями фосфорно-кальциевого обмена.
В последние десятилетия большое токсикологическое значение приобрели пестициды - химические вещества, призванные сократить ущерб, наносимый сельскохозяйственным культурам различными вредными организмами, болезнями, сорняками. Высказывается мнение, что без применения средств химической защиты мировой урожай составлял бы лишь 70% получаемого в настоящее время. Вместе с тем их широкое использование приводит к загрязнению объектов окружающей среды, в том числе источников водоснабжения, к заболеваниям и гибели многих представителей гидрофлоры и гидрофауны.
Особенностью пестицидов является их устойчивость к разложению (биодеградации) в условиях внешней среды, в том числе в водной среде, которое длится годами. Проходя по пищевым цепям, пестициды в конечном счете с пищей попадают в организм человека. Многие из этих токсичных веществ помимо высокой стойкости обладают выраженными кумулятивными свойствами, что создает условия для их как острого, так и хронического воздействия, отдаленные последствия которого могут проявляться в виде сдвигов в иммунологическом статусе организма, в мутагенном, тератогенном и бластомогенном действии.
Загрязнение поверхностных водоемов пестицидами происходит несколькими путями. Они могут попадать в воду при смыве почвенного растительного покрова и вымывании из почвы, в результате сноса воздушного потока аэрозолей препарата в процессе аэрообработки, при опрыскивании и опылении.
Пестициды , кроме того, вносятся в водоемы целенаправленно - для уничтожения сорной растительности. Они также могут поступать в них со сточными водами производящих и использующих их предприятий (в частности, тепличных хозяйств и хранилищ).
К сожалению, традиционные очистные водопроводные сооружения не являются надежным барьером для целого ряда высокотоксичных пестицидов. К тому же представляет опасность химическая трансформация многих из этих веществ с образованием более ядовитых метаболитов при их взаимодействии с хлором и озоном, используемыми для обработки питьевой воды.
БЕЛАРУСЬ... БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ М А ГРИЦ Н В ГРИЦ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Токсические вещества в воде
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
В В Е Д Е Н И Е
Любой вид человеческой деятельности прямо или косвенно связан с влиянием на организм химических веществ, количество которых составляет десятки тысяч и продолжает непрерывно расти. В числе таких хим
И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
Современная химическая промышленность создает колоссальное количество новых химических соединений, которые постоянно внедряются в различные сферы производства и быта. В промышленно развитых странах
Токсические вещества в воздухе
Определенную степень профилактики химической опасности можно обеспечить рядом запретительных и ограничительных мероприятий, касающихся употребления воды и пищи. Но в отношении ингаляционного пути в
Токсические вещества в продуктах питания
Загрязнение продуктов питания происходит через воздух, воду и почву. Например, используемые в пищу растения, выращенные на почвах с содержанием химических удобрений и пестицидов, становятся источни
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ТОКСИКОЛОГИИ
Токсикология (от греческих toxicon – яд и logos – учение) – это наука, изучающая взаимодействие организма и яда. В роли яда может оказаться практически любое химическое соединение, попавшее в колич
Основные параметры токсикометрии
Основными показателями токсичности ядов являютя DL50, DL100, CL50, CL100, ПДК, ОБУВ.
DL50, DL100 - это среднесмертельная (
Острые отравления
Острым профессиональным отравлением называется заболевание, возникающее после однократного воздействия вредного вещества на работающего. Острые отравления могут иметь место в случае аварий, значите
Хронические отравления
Хроническим отравлением называется заболевание, развивающееся после систематического длительного воздействия малых концентраций или доз вредного вещества, то есть доз, которые при однократном посту
Воздействии токсических веществ
Для каждого яда есть граница эффективных концентраций и доз, ниже которой вредного действия при обычной производственной работе не наступает. Такие безопасные, или предельно допустимые концентрации
Воздействиях вредных веществ
На производстве, как правило, в течение всего рабочего дня не бывает постоянных концентраций вещества. Они либо постепенно увеличиваются, либо оказываются резко колеблющимися. В случае обслуживания
РАЗВИТИИ ТОКСИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Вопрос о соотношении специфического и неспецифического действия ядов до сих пор остается открытым, так как единой точки зрения среди специалистов нет.
Специфическое действие - это действие
Материальная и функциональная кумуляция
Накопление массы яда в организме называют материальной кумуляцией, а накопление вызванных ядом изменений - кумуляцией функциональной.
Без функциональной кумуляции невозможно хроническое от
Свойств промышленных ядов
Традиционно количественная оценка функциональной кумуляции вредных веществ производилась по показателю гибели животных при повторных затравках. В этих случаях оцениваются результаты повторного введ
АДАПТАЦИИ И ПРИВЫКАНИЕ
Свойство живого организма приспосабливаться к меняющимся условиям среды существования путем коррекции процессов жизнедеятельности называется адаптируемостью.
Процессом адаптации обозначает
Интоксикации
Реакцию организма при хроническом воздействии яда можно условно разделить на 3 фазы: фаза первичных реакций; вторая фаза привыкания; третья фаза выраженной интоксикации.
Фаза перви
МЕХАНИЗМЫ ПРИВЫКАНИЯ К ЯДАМ
Привыкание к ядам на клеточном уровне обусловлено повышением сопротивляемости клеток за счет снижения их чувствительности к конкретному действующему фактору, или за счет повышения способности клето
Комплексном воздействии
Привыкание к комбинированному действию различных токсичных веществ в случае одно направленности всех составляющих сходно с привыканием к одному яду. Если на организм воздействуют одновременно вещес
Привыкание к ядам специфического действия
Привыкание к ядам специфического действия основано на ослаблении влияния ядов на структуры, имеющие сродство к данному яду.
Известно, что защитно-приспособительные механизмы животных и чел
О механизмах толерантности
Одним из наиболее сложных проявлений адаптации следует считать толерантность. Толерантность - это устойчивость (терпимость, переносимость) организма к воздействиям (часто повторным) химических веще
ГОМЕОСТАЗ И ХИМИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ
В результате взаимодействия токсических веществ с живыми системами может произойти нарушение равновесия организма с внутренней средой, т.е. нарушение гомеостаза. Таким образом, понятие “гомеостаз”
Яда с биологиЧеским объектом
Выделяют 4 стадии взаимодействия яда с биологическим объектом: поступление яда в организм; распределение между органами и тканями; биотрансформация (метаболизм) токсических веществ; выведение яда и
Дыхательные пути
Всасывание токсических веществ через дыхательную систему является наиболее быстрым путем поступления токсикантов в организм. Это объясняется большой поверхностью легочных клеток альвеол и непрерывн
Желудочно-кишечного тракта
Желудочно-кишечный тракт является одним из важнейших путей проникновения в организм чужеродных соединений.
Часть ядовитых веществ может всасываться в кровь уже из полости рта благодаря про
Всасывание токсических веществ через кожу
Одним из возможных путей проникновения ядов в организм является кожа. Особенности строения кожи обеспечивают возможность быстрого проникновения жирорастворимых соединений через эпидермис - липопрот
Транспорт токсических веществ
Токсические вещества, независимо от пути их поступления в организм, далее попадают в кровь и лимфу. С током крови они переносятся в межклеточную жидкость, а затем в клетки. При этом различные ядови
Веществ в организме
Распределение химического вещества в организме определяется его относительной концентрацией в плазме крови, скоростью кровотока через различные органы и ткани, скоростью, с которой вещество проника
Превращение токсических веществ в организме
Большая часть ядов, попадая в организм, претерпевает в нем те или иные изменения. В зависимости от вида вещества его превращения могут быть более или менее глубокими и затрагивать все поступившие в
Выведение токсических веществ из организма
Пути и механизмы выделения многочисленных ядовитых соединений различны. Токсические соединения и их метаболиты выделяются через легкие, почки, желудочно-кишечный тракт, кожу; часто они экскретируют
И ВОЗНИКАЮЩИМ ЭФФЕКТОМ
Известно, что чем больше доза или концентрация воздействующего на организм вредного вещества, тем, при прочих равных условиях, больший эффект эта доза вызывает.
Однако для развития эффекта
НА ДЕЙСТВИЕ ЯДОВ
Температура.Токсический эффект большинства ядов в различных температурных условиях проявляется по-разному. Эффект может усиливаться как при повышении, так и при понижении температу
ДЕЙСТВИЕМ
Известный русский токсиколог Е.П.Пеликан в середине прошлого века писал: “Действие ядов определяется их химическим составом или свойством, числом и расположением частиц, их образующих; поэтому веще
Их структурной сложностью
Сопоставление эффективности биологического действия большого количества принадлежащих к разным классам химических соединений с их молекулярной массой позволило установить закономерность, получившую
Состав вещества химических группировок и атомов
Существенные, подчас резкие сдвиги токсичности ряда химических соединений наблюдаются при введении в их молекулы галоидов. Например, атом хлора или фтора в молекуле углеводорода усиливает ее химиче
По чувствительности к ядам
В настоящее время общепризнанным является факт о различной видовой чувствительности животных к ядам. Например, при введении ацетофоса в DL50 активность фермента холинэстеразы через один
Зависимость токсического эффекта от пола
Вопрос о влиянии половых особенностей организма на проявление токсического эффекта до сих пор остается дискуссионным. В исследованиях одних авторов более чувствительными к яду являются самки, у дру
Возраст и токсический эффект
Сведения о влиянии возраста на проявление токсического эффекта при воздействии на организм различных ядов являются противоречивыми, т.е. одни яды оказываются более токсичными по отношению к молодым
Ферментные системы
Механизм токсического действия большой группы ядов обусловлен преимущественно воздействием их на ферментные системы организма. Известно, что большинство обменных процессов в клетке осуществляется с
ТИОЛОВЫЕ ЯДЫ, МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ
Важнейшими тиоловыми (“металлическими”) ядами являются соединения бария, висмута, кадмия, меди, ртути, свинца, хрома, цинка, серебра, таллия и некоторых других. К этой группе относят также соединен
Сульфгидрильные группы биомолекул
РТУТЬ. В чистом виде ртуть применяется в производстве некоторых медицинских и других препаратов, взрывчатых веществ (гремучая ртуть), ядохимикатов (гранозан), а также для заполнения термометров, ба
Химизм действия тиоловых ядов
Каков же общий механизм взаимодействия ядов с сульфгидрильными соединениями? Прежде всего надо отметить, что в результате реакции ионов металлов с SH-группами образуются слабо диссоциирующие и, как
Строение печени
В поддержании и регуляции гомеостаза значительная роль принадлежит печени. Это самый крупный из внутренних органов, участвующих в гомеостазе. Она контролирует многие обменные процессы, играющие важ
Функции печени
Печень выполняет несколько сотен функций, включающих тысячи различных химических реакций. Все эти функции связаны с положением печени в кровеносной системе и с тем огромным объемом крови, который п
СОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ И ПУТИ БИОТРАНСФОРМАЦИИ ЭТАНОЛА
Угрожающая тенденция к росту потребления алкогольных напитков и, как следствие, увеличение числа больных алкоголизмом наблюдаются во многих странах. За последние 20-30 лет потребление алкоголя в ми
Алкоголь в организме: пути биотрансформации
Алкоголь (этанол, этиловый спирт, винный спирт) относится к первичным спиртам (СН3-СН2-ОН) и содержится не только в спиртных напитках, но в пределах долей процента обнаружен в
Метиловый спирт как высокотоксичный яд
Метиловый спирт широко применяется в качестве одного из исходных продуктов производства пластмасс, искусственной кожи, стекла, фотопленки, при синтезе ряда биопрепаратов и лекарств, а также как орг
ФУНКЦИИ КРОВИ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Кровь состоит из клеток, взвешенных в жидкой среде, называемой плазмой. Клетки составляют около 45%, а плазма - 55% общего объема крови. Плазма состоит на 90% из воды и на 10% из растворенных и взв
ГЕМОЛИЗА
Гемолитические яды - это яды, оказывающие прямое действие на гемоглобин и эритроциты, а также вызывающие ферментативные нарушения. Все гемолитические яды условно делят на:
1) вещест
НЕЙРОНЫ, СИНАПСЫ, МЕДИАТОРЫ
Для упорядоченного и эффективного функционирования сложного многоклеточного организма необходима согласованная деятельность его разных частей, а следовательно, необходимы механизмы, контролирующие
Нейроны
Нервная система построена из отдельных клеток - нейронов. Диаметр среднего нейрона составляет несколько менее 0,1 мм. В нейроне различают три части: тело клетки, длинный аксон,
Синапсы
Нервная система состоит из нейронов, но действует как единая система проводящих путей, т.е. между нейронами существуют функциональные связи. Межнейронные соединения называются синапсами - эт
Медиаторы нервной системы
Основные медиаторы нервной системы - ацетилхолин и норадреналин, хотя существуют и другие. Нейроны, высвобождающие ацетилхолин, называют холинэргическими, а норадреналин - адренэргиче
СОЕДИНЕНИЙ
Ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве, принадлежат к различным классам химических соединений. Все они объединены под общим названием “пестициды”. Пестициды - это химические ве
Естественные и искусственные радионуклиды
Естественными радиоактивными веществами принято считать такие радиоактивные вещества, которые образовались и постоянно вновь образуются без участия человека. Это, прежде всего, долгоживущие,
Поступление радиоактивных веществ в организм
Важнейшими оценочными критериями опасности радиоактивных веществ являются величина их всасывания, скорость выведения из организма и кратность накопления в том или ином органе или ткани.
Распределение радионуклидов в организме
Существует ряд факторов, влияющих на распределение радионуклидов в организме: скорость всасывания радиоизотопа в организм, путь поступления его, рН среды, где находится радиоизотоп, и т.д.
РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
В реальных условиях в окружающей среде на человека действует сложный комплекс разнообразных факторов физической, химической и биологической природы, которые могут сочетаться с ионизирующим излучени
Яды, вызывающие гемическую гипоксию
Оксид углерода. СО относится к числу наиболее распространенных промышленных и бытовых ядов. Образуясь в процессе неполного сгорания углеродсодержащих материалов, этот газ является причиной о
ВЕЩЕСТВ
Радионуклиды обладают различной биологической эффективностью. По своему биологическому действию радиоактивные вещества различаются между собой в зависимости от вида, энергии излучения, периода полу
РАДИОТОКСИНЫ
При действии ионизирующих излучений на биосреды, органеллы, клетки, ткани и целые организмы в них образуется группа веществ с большой биологической активностью, объединяемых под общим названием “
МИКРООРГАНИЗМОВ-Деструкторов
Загрязнение окружающей среды происходит в результате выброса разнообразных ксенобиотиков, многие из которых плохо подвержены деструкции или биотрансформации во внешней среде. Эти вещества накаплива
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов