Неорганические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность

Неорганические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность. Основными неорганическими минеральными загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице ВЕЩЕСТВО ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНЫЕ МОЛЛЮСКИ РЫБЫ Медь Цинк Свинец - Ртуть Кадмий - Хлор - Роданид - Цианид - Фтор Сульфид - Степень токсичности примечание отсутствует - очень слабая - слабая - сильная - очень сильная Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон промышленных стоков 1,0 -11,0 и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0 , тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5 . Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.

С орошаемых земель ежегодно вымывается около 16 млн.т. солей.

К 2000 году возможно увеличение их массы до 112 млн.т. год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов.

Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью. 21. Тяжелые металлы в атмосфере, гидросфере, почве и их токсичность. Тяжелые металлы относятся к наиболее pаспpостpаненным загpязнителям воды, почвы и воздуха.

Тажелые металлы включаются чеpез цепь питания в кpуговоpот, концентpиpуются в микpооpганизмах, pастениях, животных и таким обpазом паpажают людей. Pазличают pаствоpимую и диспеpсную фоpмы нахождения металлов в воде и почве. Тяжелые металлы относятся к гpуппе неконсеpвативных металлов, то есть их содеpжание в воде, почве, активном и сбpоженном иле зависит от темпеpатуpы, солесодеpжания, наличия неоpганических и оpганических комплексообpазователей, биологической активности, вpемени года величины pH. Тяжелые металлы попадают в почву и водоемы из атмосфеpы или пpи сбpосе неочищенных сточных вод. Добыча и переработка не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами. Процесс сжигания угля является главным источником поступления в биосферу многих металлов.

В угле и нефти присутствуют все металлы. Значительно больше, чем в почве, токсичных химических элементов, включая тяжелые металлы, в золе электростанций, промышленных и бытовых топок.

Выбросы в атмосферу при сжигании топлива количество ртути, кадмия, кобальта, мышьяка в них в 3-8 раз превышает количество добываемых металлов. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет. Существенный источник загрязнения почвы металлами - применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений.

Аэрозольные загрязнения, поступающие в атмосферу, удаляются из нее путем естественных процессов самоочищения. Важную роль при этом играют атмосферные осадки. В итоге выбросы промышленных предприятий в атмосферу, сбросы сточных вод создают предпосылки для поступления тяжелых металлов в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных. К основным отраслям, с которыми связано загрязнение окружающей среды ртутью, относят горнодобывающую, металлургическую, химическую, приборостроительную, электровакуумную и фармацевтическую.

Наиболее интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием - металлургия и гальванопокрытия, а также сжигание твердого и жидкого топлива. Прежде всего представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются 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. Мышьяк As. Токсическое действие Тиоловый яд широкий спектр действия - нарушение обмена веществ - повышение проницаемости стенок сосудов разрушение эритроцитов гемолиз - разрушение тканей в месте их прямого контакта с мышьяком - канцерогенное действие - эмбриотоксический и тератогенный эффект. В легких случаях - общее недомогание, головная боль, тошнота затем - боли в правом подреберье и пояснице, тошнота, рвота.

Тяжелые отравления При поступлении через рот - металлический привкус, жжение и сухость во рту, боли при глотании через несколько часов после отравления. При поступлении через органы дыхания - раздражение верхних дыхательных путей и глаз. Затем - сильная слабость, головокружение, головная боль, тошнота, рвота. Через 8-15 дней - резкие боли в конечностях, резкая слабость, сонливость, сильные головные боли, судороги, паралич, смерть от паралича дыхания.

Ртуть Hg. Токсическое действие Тиоловый яд широкий спектр действия. Проявление токсического эффекта зависит от формы, в которой ртуть поступила в организм. Особенность паров ртути - нейтротоксичноть, действие на высшую нервную деятельность. Пары ртути Симптомы появляются через 8-24 часа после отравления. Общая слабость, головная боль, боль при глотании, повышение температуры, кровоточивость, воспаление в полости рта, боли в животе, поражение желудка тошнота, рвота, жидкий стул, поражение почек. В основном - действие на центральную нервную систему.

Снижение работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная возбудимость. Ослабление памяти, беспокойство, неуверенность в себе, раздражительность, головные боли. Свинец Pb. Токсическое действие Тиоловый яд, но менее токсичен, чем ртуть и мышьяк. Поражает ЦНС, периферическую нервную систему, костный мозг, кровь, сосуды, генетический аппарат, клетки. Острые отравление солями свинца схваткообразные боли в животе, запор, общая слабость, головокружение, боли в конечностях и пояснице.

Двигательные расстройства параличи отдельных мышц, дрожания рук, век и языка боли в конечностях, изменения системы крови - свинцовая анемия, обменные и эндокринные нарушения, нарушения желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Хром Cr. Токсическое действие Токсичность зависит от валентности Cr VI Cr III Cr II Поражает почки, печень, поджелудочную железу, обладает канцерогенным эффектом.

Раздражающее действие, Cr VI - аллерген. Аэрозольные соединения Cr VI , хроматы, бихроматы - насморк, чихание, носовые кровотечения, раздражение верхних дыхательных путей в тяжелых случаях - острая почечная недостаточность. Хроматы - главная причина производственных контактных дерматитов на кистях рук, предплечьях, лице, веках. Вероятность раковых заболеваний. Медь Cu. Токсическое действие Тиоловый яд CuSO4 При попадании в желудок - тошнота, рвота с кровью, боль в животе, понос, нарушение координации движений, смерть от почечной недостаточности.

При вдыхании аэрозоля - приступы кашля, боли в животе, носовое кровотечение. Повышение температуры. Расстройства нервной системы, печени почек, разрушение носовой перегородки. 23. Органические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки.

Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т. год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода.

Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно-активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом.

Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА КОЛИЧЕСТВО В МИРОВОМ СТОКЕ млн.т. год Нефтепродукты 26,563 Фенолы 0,460 Отходы производств синтетических волокон 5,500 Растительные органические остатки 0,170 Всего 33,273 В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами.

Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных водохранилища, озера. Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей.

Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека брюшной тиф, дизентерия, холера, но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов. 24.