ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Сейчас мы знаем, что накопление свинца в организме вызывает заболевания нервной и кровеносной систем организма, а также способствует развитию раковых заболеваний, обладает слабым мутагенным эффектом.
Установлено, что другие металлы и элементы также вызывают различные заболевания. Так, повышенные концентрации кадмия и хрома в питьевой воде могут вызвать заболевания почек; меди – желудочно-кишечного тракта; ртути – центральной нервной системы, выделительной и кровеносной систем; цинка – двигательного аппарата (мышц), расстройство деятельности желудка; мышьяка – заболевания почек, печени, легких, сердечно-сосудистой системы; селена – кишечника, печени, почек, появление кровотечений; бериллия – органов кроветворения, нервной системы.
Эти данные явились основанием для разработки специальных мер по ограничению возможности попадания в воду соответствующих металлов.
Кроме того, стандартом нормируется содержание химических веществ, влияющих на органолептические свойства воды. К этой группе показателей качества питьевой воды отнесены: железо – 0,3 мг/л; марганец – 0,1 мг/л; медь – 1,0 мг/л; цинк – 5 мг/л; полифосфаты – 3,5 мг/л.
Химические примеси раньше всего обнаруживают наши органы чувств – зрение, обоняние. Так, микрочастицы меди придают воде мутность, железа – красноту. Железо, содержащееся в воде, не угрожает нашему здоровью, но придает ей неприятный вкус; кроме того, при стирке на тканях остаются ржавые пятна. Такие же пятна появляются на посуде, раковинах и ваннах.
Главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. Весьма значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками.
Являясь биологически активным элементом, железо в определенной степени влияет на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоеме.
В чистых поверхностных природных водах концентрация железа составляет около 0,01 мг/л, в отдельных регионах она достигает 25 мг/л. В промышленных сточных водах содержание железа составляет 2…7 г/л.
Механизм вредного воздействия железа на рыб заключается в том, что гидроксид железа Fe(OH)
3 осаждается на слизистой оболочке жабр, закупоривает и разъедает их. Железо губительно действует на микрофлору очистных сооружений сточных вод, задерживает образование активного ила и сбраживание осадка в метантенках
Содержание железа в воде выше 1…2 мг/л значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус и делая малопригодной для использования в технических целях. ПДК железа составляет 0,3 мг/л.
В подземных водах присутствие меди обусловлено взаимодействием воды с медьсодержащими минералами (халькопирит, малахит, азурит, ковеллин и др). Основным источником поступления меди в природные воды являются сточные воды предприятий химической, металлургической промышленности, шахтные воды. Существенное загрязнение природной среды медью происходит вследствие применения в растениеводстве хорошо растворимых солей меди. Медь может появляться в результате коррозии медных трубопроводов и других сооружений, используемых в системах водоснабжения.
В чистых природных водах содержание меди не превышает 0,001…0,01 мг/л, повышение её концентрации до 0,2 мг/л и более вызывает гибель отдельных видов рыб (окунь, лосось и др.). Дафнии погибают при содержании меди 1 мг/л и более. Ингибирование роста водных растений наблюдается при концентрации меди порядка 0,1 мг/л. Загрязнение хозяйственно-бытовых сточных вод соединениями меди более чем 1 мг/л тормозит их биологическую очистку на очистных сооружениях.
Медь играет важную роль в метаболизме железа. Токсичность её объясняется нарушением транспорта железа и образования гемоглобина.
ПДК меди в воде – 1 мг/л, в рыбохозяйственных водоемах – 0,001 мг/л.
Цинк попадает в природные воды в результате протекающих в природе процессов разрушения и растворения горных пород и минералов (сфалерит, цинкит, госларит), а также со сточными водами рудообогатительных фабрик и гальванических цехов, производств минеральных красок и пергаментной бумаги.
Концентрация цинка в природных водах составляет 1…10 мг/л. В загрязненных природных водах содержание цинка достигает 100…160 мг/л. Его концентрация 0,4 мг/л вызывает гибель колюшки и дафний, лососевые виды рыб погибают при содержании цинка 0,05 мг/л.
Избыток цинка вызывает у животных снижение содержания в печени меди. Многие соединения цинка токсичны, прежде всего, сульфат и хлорид. В водной среде токсичность цинка усиливают ионы меди и никеля. Хронические отравления цинком не известны. При концентрации цинка 30 мг/л вода приобретает
молочный вид, при 10 мг/л – она мутная. Металлический привкус исчезает при 5 мг/л. Эта концентрация и принята в качестве ПДК. В рыбохозяйственных водоемах ПДК иона цинка составляет – 0,01 мг/л.
В поверхностные воды марганец поступает в результате выщелачивания железомарганцевых руд и других минералов, содержащих марганец (пиролюзит, браунит, манганит и др.). Значительные количества марганца образуются в процессе разложения водных животных и растительных остатков, особенно сине-зеленых, диатомовых водорослей и высших водных растений. Соединения марганца выносятся в водоемы со сточными водами марганцевых обогатительных фабрик, металлургических заводов, предприятий химической промышленности и с шахтными водами.
В незагрязненных природных водах концентрация марганца колеблется в пределах 1…150 мкг/л. Для водных организмов марганец относительно мало токсичен: ЛК50 (см.раздел 8.1) для дафнии 50 мг/л, для форели 100 мг/л, карпа 650 мг/л.
В природных водах марганец (Mn+2) содержится в виде бикарбонатов и сульфатов. Катион Mn+7 в природных водах не встречается. Вместе с тем, перманганат калия применяют в практике водоснабжения как реагент: он хорошо устраняет посторонние привкусы и запахи, обусловленные различными органическими соединениями, а также снижает содержание железа. Перманганат калия используют в качестве альгицидного средства, обеспечивающего гибель водорослей, которые забивают фильтры или вызывают появление запахов и привкусов в воде. Помимо дезодорирующего и альгицидного действия, перманганат калия проявляет и бактерицидный эффект.
В технологических процессах Mn+7 переходит в 2-х и 4-х – валентные формы: Mn+4 практически нерастворим в воде и задерживается на фильтрационных установках, остаточные количества ионов Mn+2 могут обнаруживаться в питьевой воде.
Изучение влияния 7-ми валентного иона марганца на органолептические свойства воды вскрыло ведущий признак в этом отношении – изменение окраски воды. По этому признаку пороговой, определенной в столбе воды высотой 20см, является концентрация перманганата калия 0,1 мг/л. При концентрации марганца в воде 0,5 мг/л опущенная в нее ткань после стирки приобретает слабо выраженный коричневый оттенок. При концентрации 0,1 и 0,05 мг/л разницы между контрольными и обработанными образцами ткани не было. Допустимое остаточное количество марганца в воде при полном переходе из семивалентного состояния в 4-х и 2-х валентное и с учетом его неблагоприятного действия на белье не должно превышать 0,1 мг/л (это ПДК).
Токсичность марганца не зависит от валентности иона. Недействующей концентрациейвсех соединений марганца (по влиянию на здоровье людей) является концентрация 2 мг/л в пересчете на ион марганца. Более высокие концентрации марганца вызывают изменения со стороны высшей нервной деятельности, усиливают накопления фосфора в костях, уменьшая его выделение с мочой. Кроме того, происходит снижение активности ферментов крови.
Присутствие никеля в природных водах обусловлено составом пород, через которые проходит вода: он обнаруживается в местах месторождений сульфидных медно-никелевых 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 поступают в водные объекты также со сточными водами цехов никелирования, заводов синтетического каучука, никелевых обогатительных фабрик. Значительные выбросы никеля сопровождают процессы сжигания каменного угля и мазута.
Растворенные формы соединений никеля 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 Ni+2.
Никель принадлежит к числу канцерогенных металлов. Он способен вызывать респираторные заболевания. Считается, что свободные ионы Ni+2 примерно в два раза более токсичны, чем его комплексные соединения.
Содержание никеля в чистых природных водах может изменяться в пределах 1…10 мкг/л, в промышленных регионах его концентрация достигает 50…100 мкг/л при условии нормального функционирования очистных сооружений на промышленных предприятиях. В подземных водах, омывающих никельсодержащие горные породы, концентрация никеля иногда возрастает до 20 мг/л.
Растворимые соли никеля вызывают гибель дафнии при концентрации никеля 1…2мг/л, рыбы – при 4,5…5,0мг/л. Присутствие никеля в городских сточных водах в количестве более 1 мг/л тормозит их биологическую очистку из-за его токсического действия на микрофлору активного или.
По воздействию на природную среду и по экологической опасности никель входит в число наиболее опасных металлов и занимает четвертое место после ртути, кадмия и свинца.
ПДК никеля для воды составляет 0,1 мг/л.
В поверхностные воды соединения трех- и шестивалентного хрома
попадают в результате выщелачивания из минералов (хромит, крокоит, уваровит). Значительные дозы могут поступать в водоемы со сточными водами гальванических цехов, предприятий химической промышленности, красильных цехов текстильных предприятий и кожевенных заводов.
В растворенной форме хром может находиться в виде хроматов и бихроматов. В аэробных условиях Cr+6 переходит в Cr+3, соли которого в нейтральной и щелочной средах гидролизуются с выделением гидроксида, который сорбируется взвесью и донными осадками.
Концентрация растворенного хрома в незагрязненных озерах и реках обычно колеблется в пределах 1…10мкг/л, а в океане – 0,05…0,5мкг/л. Более высокие значения (5…50мкг/л и более) фиксируются в некоторых крупных реках, протекающих через индустриальные районы. В загрязненных водах содержание хрома достигает 0,1 мг/л и более.
Соединения хрома губительно действуют на флору и фауну и тем самым тормозят процессы самоочищения природных вод и биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на очистных сооружениях.
Трехвалентный хром относительно нетоксичен, но шестивалентный хром оказывает местное (дерматит, язвы) и токсическое воздействие на почки, печень, кожу, эндокринные железы и желудочно-кишечный тракт, а также проявляет канцерогенное и мутагенное действие. ПДК для Cr+6 – 0,05; для Cr+3 – 0,5 мг/л
К источникам поступления