ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
алюминияв природные воды относятся атмосферные осадки, сточные воды различных производств и частичное растворение глин и алюмосиликатов. В природных водах алюминий присутствует в ионной, коллоидной и взвешенной формах. Средние концентрации алюминия в водах большинства озер Северного полушария составляют сейчас 0,13 мг/л, а в реках – 0,7…10 мг/л.
Ионы алюминия обладают токсичностью по отношению ко многим видам водных живых организмов и человеку; токсичность проявляется, прежде всего, в кислой среде. Наиболее токсичными для водных организмов являются формы Al(OH)2+ и Al(OH)2+, превалирующие в водах с рН между 5,0…5,5. Токсическое действие на гидробионты оказывают растворимые соединения алюминия – нитраты и хлориды. Гибель рыбы и икры часто связывают также с образованием полимеров гидроксида алюминия, осаждающихся на жабрах и на поверхности икринок.
На станциях водоподготовки в качестве коагулянта широко применяется сернокислый алюминий. При коагуляции избыточными дозами этого коагулянта мутность воды может возрастать. При содержании остаточного алюминия в воде на уровне 0,5 мг/л мутность воды не изменяется. Избыточные концентрации алюминия придают воде неприятный вяжущий привкус. Пороговая концентрация, установленная по изменению вкуса воды, для хлористого алюминия равна 0,5 мг/л. Эта же концентрация не изменяет прозрачность воды и принята в качестве ПДК.
Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения минералов. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде (в том числе в поверхностных водах) связано с сжиганием углей, с применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, ряда металлургических заводов, химических производств и др.
В незагрязненных природных водах концентрация свинца составляет около 1 мкг/л. Концентрация свинца в природных водах более 0,1…0,3 мг/л вызывает гибель подавляющей части рыбы, при меньших концентрациях он накапливается в биомассе рыбы, что может вызвать отравление при пищевом потреблении. Содержание свинца в сточных водах 0,1 мг/л и более тормозит процесс их биологической очистки на очистных сооружениях.
Свинец – промышленный яд, способный при неблагоприятных условиях оказаться причиной отравления. В организм человека проникает главным образом через органы дыхания и пищеварения.
По разным данным человек поглощает с воздухом, водой и пищей 100…500 мкг свинца в день. От 1 до 3% поступающего свинца всасывается в кровь. Особенно энергично всасывание происходит в детском организме. Свинцовая интоксикация известна давно, однако для заболевания необходима сравнительно высокая концентрация металла в доступной форме. Клинические признаки свинцового отравления наблюдаются при достижении концентрации свинца в крови 800 мг/л. ПДК для свинца – 0,03 мг/л. Уже при концентрации 0,05 мг/л проявляется слабый общетоксический и мутагенный эффекты.
В поверхностные воды соединения ртути могут поступать в результате выщелачивания пород в районе ртутных месторождений и в процессе разложения водных организмов, накапливающих ртуть. Значительные количества поступают в водные объекты со сточными водами электролизных производств, предприятий, производящих красители, пестициды, взрывчатые вещества, фармацевтические препараты. Теплоэлектростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу значительные количества соединений ртути, которые с мокрыми и сухими выпадениями попадают в водные объекты.
В поверхностных водах соединения ртути находятся в растворенном и взвешенном состоянии. Растворенными формами являются комплексные органические и минеральные соединения, недиссоциированные молекулы.
Содержание ртути в природных водоемах промышленных регионов изменяется в широких пределах – 0,0001…3 мкг/л. Концентрация ртути в воде водоема 5мкг/л и более вызывает гибель дафний. Токсическое действие ртути на рыбу начинается при концентрации 8 мкг/л. В планктоне водной системы содержание ртути составляет около 0,01 мкг/г, в мышечных тканях хищных рыб оно достигает 0,5…1,5мкг/г, а у птиц-рыболовов – 3…14мкг/г. «Время жизни» ртути в тканях рыб очень велико (400…1000 суток), т.е. она выводится крайне медленно. Ртуть накапливается в донных отложениях водоемов (в иле) и оказывает губительное действие на живые организмы, обитающие в них.
Соединения ртути высокотоксичны: они поражают нервную систему человека, вызывают изменение слизистой оболочки, нарушения двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в крови и др. Ртутьорганические соединения наиболее токсичны для человека и биоты. Их доля в речных водах составляет 46% от общего содержания, в донных отложениях – до 6%, в рыбах – до 80-95%. ПДК ртути составляет 0,0005 мг/л.
В природные воды мышьякпоступает из минеральных источников, районов мышьяковистого оруднения, а также из зон окисления пород полиметаллических, медно-кобальтовых и вольфрамовых руд. Значительные количества мышьяка поступают в водные объекты со сточными водами обогатительных фабрик, отходами производства красителей, кожевенных заводов и предприятий, производящих пестициды.
Наиболее токсичными соединениями мышьяка являются мышьяковистая и мышьяковая кислоты и их соли (арсениты и арсенаты). Элементарный мышьяк менее токсичен, чем его соединения. Сульфаты и сульфиды мышьяка плохо растворимы в воде и поэтому менее опасны.
Соединения мышьяка в повышенных концентрациях являются токсичными для организма животных и человека: они тормозят окислительные процессы, угнетают снабжение кислородом органов и тканей, нарушают обмен веществ.
Мышьяк губительно действует на гидробионты; его концентрация в воде водоемов 1…3мг/л и более вызывает гибель окуня, судака, плотвы. Дафнии погибают при концентрации 0,2 мг/л.
ПДК для мышьяка в воде составляет 0,003 мг/л.
Источниками стронция в природных водах являются горные породы, а наибольшее его количество содержится в гипсоносных отложениях. Концентрация стронция в пресных водах обычно составляет 1-5 мг/л. Избыточное количество этого элемента в почвах, водах и продуктах питания вызывает «уровскую болезнь» у человека и животных ( по названию р.Уров в Восточном Забайкалье). Данное заболевание проявляется в серьезном поражении суставов, их деформации, задержке роста и др. Стронций не обладает резко выраженными кумулятивными свойствами, но имеет довольно широкий спектр действия при длительном поступлении в организм.
Действие растворимых солей стронция на гидробионтов заключается в следующем. Нитрат стронция в концентрации 1,5…7,0г/л и хлорид стронция в концентрации 1,6 г/л вызывают гибель рыбы.
Комплексное гигиеническое исследование показало, что длительное употребление питьевой воды, содержащей стронций на уровне 7 мг/л, не вызывает никаких изменений в организме человека. Эта величина и была принята в качестве ПДК.
Широко распространен в природе бериллий. Он содержится в минеральных, горных породах, живых организмах, а также в некоторых природных водах. Оказывает сильное токсическое действие на гидробионты: концентрация солей бериллия в воде 0,2 мг/л и более вызывает гибель рыбы; дафнии погибают при концентрации хлорида бериллия 0,05 мг/л.
Бериллий является ядом общетоксического действия с высокой степенью кумуляции, приводящим к поражению дыхательной, нервной и сердечнососудистой систем. Он оказывает угнетающее действие на некоторые ферменты организма и состояние красной крови. Характерной особенностью бериллия является длительный латентный период проявления интоксикации и отсутствие прямой корреляции между дозой действующего вещества, продолжительностью контакта и реакцией организма. Изучение хронического влияния малых концентраций бериллия определило его пороговую концентрацию, вызывающую функциональное нарушение в костном мозгу и изменения состояния красной крови. Она оказалась равной 0,002 мг/л, а в качестве ПДК принята величина– 0,0002 мг/л.
Соединения молибдена попадают в поверхностные воды в результате выщелачивания из минералов, содержащих молибден. Молибден попадает в водоемы со сточными водами обогатительных фабрик, предприятий цветной металлургии. Миграция молибдена в водах часто происходит в основном в виде иона молибденовой кислоты.
В малых количествах молибден необходим для нормального развития растительных и животных организмов. Молибден входит в состав фермента ксантиноксидазы. При дефиците молибдена фермент образуется в недостаточном количестве, что вызывает отрицательные реакции организма. Молибден выделяется из организма довольно быстро, и его кумулятивные свойства выражены слабо.
Среднелетальная концентрация ЛК50 оксида молибдена для рыб в мягкой воде составляет 70 мг/л, в жесткой – 370 мг/л.
При избытке молибдена у животных и человека нарушается обмен веществ и усиливается образование мочевой кислоты, что у людей ведет к заболеванию «молибденовой подагрой». При хроническом отравлении молибденом нарушается состав сыворотки крови и уменьшается количество витамина С в печени. ПДК для молибдена – 0,25 мг/л.
В природные воды кадмий 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, производства серной кислоты, гальванического производства, а также с шахтными водами.
Соединения кадмия обладают ограниченной растворимостью, но с повышением кислотности среды она существенно увеличивается, чем и объясняется его миграция в загрязненных средах. Среднее содержание кадмия в морской воде равно примерно 0,1 мкг/л, а в речной – менее 0,02 мкг/л. Для поверхностных вод наиболее типичны комплексные соединения кадмия с фульвокислотами, ксантаты и дитиокарбаматы кадмия, которые довольно легко проникают через биологические мембраны.
В водных экосистемах фактором, определяющим уровень содержания кадмия в гидробионтах, является способность многих организмов сорбировать его из воды (коэффициент биоконцентрирования варьируется от 16 до 50800). Для дафний токсические эффекты проявляются уже при концентрациях выше 0,5 мкг/л. Концентрация кадмия в воде 8 мкг/л вызывает гибель некоторых видов рыб.
Кадмий может замещать цинк в цинксодержащих ферментах (гидроксилазах). После этого фермент становится неактивным, а организмы, в которые попал кадмий, могут служить пищей для других организмов, таким образом, кадмий внедряется в общую цепь питания. Подобные вещества представляют особую опасность для организма вследствие их устойчивости и липофильности (взаимодействию с жирами), обусловливающими большой период полувыведения, т.е. время, в течение которого выделяется половина усвоенного организмом вещества. Период полувыведения кадмия составляет более 15 лет (для сравнения: период полувыведения ртути – 70…80 дней). ПДК кадмия в воде – 0,01 мг/л.
В речные воды фтор поступает из пород и почв при разрушении фторсодержащих минералов (апатит, турмалин). Источником фтора также служат атмосферные осадки. Повышенное содержание фтора может быть в некоторых сточных водах предприятий стекольной и химической промышленности, в шахтных водах.
В чистых природных водах содержание фторидов составляет 0,01…3,0 мг/л; концентрации более 1,5 мг/л токсичны для рыб и икры. Смертельная концентрация фторидов для рыб – более 6 мг/л.
Повышенные количества фтора в воде (более 1,5 мг/л) оказывают вредное действие (особенно на детей), вызывая костное заболевание – флюороз. Зубы темнеют, крошатся и ломаются. Тяжелый флюороз приводит к разрушению зубной эмали, замедлению роста, остеосклерозу, повреждению щитовидной железы и почек. Очень низкое содержание фтора в питьевой воде (менее 0,3 мг/л) также вредно сказывается на здоровье, вызывая поражение зубов кариесом. Наименьшая распространенность кариеса наблюдается при содержании фтора в питьевой воде 1…1,5 мг/л. Фтор стал первым веществом, для которого был установлен физиологический оптимум содержания в питьевой воде
Ионы алюминия обладают токсичностью по отношению ко многим видам водных живых организмов и человеку; токсичность проявляется, прежде всего, в кислой среде. Наиболее токсичными для водных организмов являются формы Al(OH)2+ и Al(OH)2+, превалирующие в водах с рН между 5,0…5,5. Токсическое действие на гидробионты оказывают растворимые соединения алюминия – нитраты и хлориды. Гибель рыбы и икры часто связывают также с образованием полимеров гидроксида алюминия, осаждающихся на жабрах и на поверхности икринок.
На станциях водоподготовки в качестве коагулянта широко применяется сернокислый алюминий. При коагуляции избыточными дозами этого коагулянта мутность воды может возрастать. При содержании остаточного алюминия в воде на уровне 0,5 мг/л мутность воды не изменяется. Избыточные концентрации алюминия придают воде неприятный вяжущий привкус. Пороговая концентрация, установленная по изменению вкуса воды, для хлористого алюминия равна 0,5 мг/л. Эта же концентрация не изменяет прозрачность воды и принята в качестве ПДК.
Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения минералов. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде (в том числе в поверхностных водах) связано с сжиганием углей, с применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, ряда металлургических заводов, химических производств и др.
В незагрязненных природных водах концентрация свинца составляет около 1 мкг/л. Концентрация свинца в природных водах более 0,1…0,3 мг/л вызывает гибель подавляющей части рыбы, при меньших концентрациях он накапливается в биомассе рыбы, что может вызвать отравление при пищевом потреблении. Содержание свинца в сточных водах 0,1 мг/л и более тормозит процесс их биологической очистки на очистных сооружениях.
Свинец – промышленный яд, способный при неблагоприятных условиях оказаться причиной отравления. В организм человека проникает главным образом через органы дыхания и пищеварения.
По разным данным человек поглощает с воздухом, водой и пищей 100…500 мкг свинца в день. От 1 до 3% поступающего свинца всасывается в кровь. Особенно энергично всасывание происходит в детском организме. Свинцовая интоксикация известна давно, однако для заболевания необходима сравнительно высокая концентрация металла в доступной форме. Клинические признаки свинцового отравления наблюдаются при достижении концентрации свинца в крови 800 мг/л. ПДК для свинца – 0,03 мг/л. Уже при концентрации 0,05 мг/л проявляется слабый общетоксический и мутагенный эффекты.
В поверхностные воды соединения ртути могут поступать в результате выщелачивания пород в районе ртутных месторождений и в процессе разложения водных организмов, накапливающих ртуть. Значительные количества поступают в водные объекты со сточными водами электролизных производств, предприятий, производящих красители, пестициды, взрывчатые вещества, фармацевтические препараты. Теплоэлектростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу значительные количества соединений ртути, которые с мокрыми и сухими выпадениями попадают в водные объекты.
В поверхностных водах соединения ртути находятся в растворенном и взвешенном состоянии. Растворенными формами являются комплексные органические и минеральные соединения, недиссоциированные молекулы.
Содержание ртути в природных водоемах промышленных регионов изменяется в широких пределах – 0,0001…3 мкг/л. Концентрация ртути в воде водоема 5мкг/л и более вызывает гибель дафний. Токсическое действие ртути на рыбу начинается при концентрации 8 мкг/л. В планктоне водной системы содержание ртути составляет около 0,01 мкг/г, в мышечных тканях хищных рыб оно достигает 0,5…1,5мкг/г, а у птиц-рыболовов – 3…14мкг/г. «Время жизни» ртути в тканях рыб очень велико (400…1000 суток), т.е. она выводится крайне медленно. Ртуть накапливается в донных отложениях водоемов (в иле) и оказывает губительное действие на живые организмы, обитающие в них.
Соединения ртути высокотоксичны: они поражают нервную систему человека, вызывают изменение слизистой оболочки, нарушения двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в крови и др. Ртутьорганические соединения наиболее токсичны для человека и биоты. Их доля в речных водах составляет 46% от общего содержания, в донных отложениях – до 6%, в рыбах – до 80-95%. ПДК ртути составляет 0,0005 мг/л.
В природные воды мышьякпоступает из минеральных источников, районов мышьяковистого оруднения, а также из зон окисления пород полиметаллических, медно-кобальтовых и вольфрамовых руд. Значительные количества мышьяка поступают в водные объекты со сточными водами обогатительных фабрик, отходами производства красителей, кожевенных заводов и предприятий, производящих пестициды.
Наиболее токсичными соединениями мышьяка являются мышьяковистая и мышьяковая кислоты и их соли (арсениты и арсенаты). Элементарный мышьяк менее токсичен, чем его соединения. Сульфаты и сульфиды мышьяка плохо растворимы в воде и поэтому менее опасны.
Соединения мышьяка в повышенных концентрациях являются токсичными для организма животных и человека: они тормозят окислительные процессы, угнетают снабжение кислородом органов и тканей, нарушают обмен веществ.
Мышьяк губительно действует на гидробионты; его концентрация в воде водоемов 1…3мг/л и более вызывает гибель окуня, судака, плотвы. Дафнии погибают при концентрации 0,2 мг/л.
ПДК для мышьяка в воде составляет 0,003 мг/л.
Источниками стронция в природных водах являются горные породы, а наибольшее его количество содержится в гипсоносных отложениях. Концентрация стронция в пресных водах обычно составляет 1-5 мг/л. Избыточное количество этого элемента в почвах, водах и продуктах питания вызывает «уровскую болезнь» у человека и животных ( по названию р.Уров в Восточном Забайкалье). Данное заболевание проявляется в серьезном поражении суставов, их деформации, задержке роста и др. Стронций не обладает резко выраженными кумулятивными свойствами, но имеет довольно широкий спектр действия при длительном поступлении в организм.
Действие растворимых солей стронция на гидробионтов заключается в следующем. Нитрат стронция в концентрации 1,5…7,0г/л и хлорид стронция в концентрации 1,6 г/л вызывают гибель рыбы.
Комплексное гигиеническое исследование показало, что длительное употребление питьевой воды, содержащей стронций на уровне 7 мг/л, не вызывает никаких изменений в организме человека. Эта величина и была принята в качестве ПДК.
Широко распространен в природе бериллий. Он содержится в минеральных, горных породах, живых организмах, а также в некоторых природных водах. Оказывает сильное токсическое действие на гидробионты: концентрация солей бериллия в воде 0,2 мг/л и более вызывает гибель рыбы; дафнии погибают при концентрации хлорида бериллия 0,05 мг/л.
Бериллий является ядом общетоксического действия с высокой степенью кумуляции, приводящим к поражению дыхательной, нервной и сердечнососудистой систем. Он оказывает угнетающее действие на некоторые ферменты организма и состояние красной крови. Характерной особенностью бериллия является длительный латентный период проявления интоксикации и отсутствие прямой корреляции между дозой действующего вещества, продолжительностью контакта и реакцией организма. Изучение хронического влияния малых концентраций бериллия определило его пороговую концентрацию, вызывающую функциональное нарушение в костном мозгу и изменения состояния красной крови. Она оказалась равной 0,002 мг/л, а в качестве ПДК принята величина– 0,0002 мг/л.
Соединения молибдена попадают в поверхностные воды в результате выщелачивания из минералов, содержащих молибден. Молибден попадает в водоемы со сточными водами обогатительных фабрик, предприятий цветной металлургии. Миграция молибдена в водах часто происходит в основном в виде иона молибденовой кислоты.
В малых количествах молибден необходим для нормального развития растительных и животных организмов. Молибден входит в состав фермента ксантиноксидазы. При дефиците молибдена фермент образуется в недостаточном количестве, что вызывает отрицательные реакции организма. Молибден выделяется из организма довольно быстро, и его кумулятивные свойства выражены слабо.
Среднелетальная концентрация ЛК50 оксида молибдена для рыб в мягкой воде составляет 70 мг/л, в жесткой – 370 мг/л.
При избытке молибдена у животных и человека нарушается обмен веществ и усиливается образование мочевой кислоты, что у людей ведет к заболеванию «молибденовой подагрой». При хроническом отравлении молибденом нарушается состав сыворотки крови и уменьшается количество витамина С в печени. ПДК для молибдена – 0,25 мг/л.
В природные воды кадмий 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, производства серной кислоты, гальванического производства, а также с шахтными водами.
Соединения кадмия обладают ограниченной растворимостью, но с повышением кислотности среды она существенно увеличивается, чем и объясняется его миграция в загрязненных средах. Среднее содержание кадмия в морской воде равно примерно 0,1 мкг/л, а в речной – менее 0,02 мкг/л. Для поверхностных вод наиболее типичны комплексные соединения кадмия с фульвокислотами, ксантаты и дитиокарбаматы кадмия, которые довольно легко проникают через биологические мембраны.
В водных экосистемах фактором, определяющим уровень содержания кадмия в гидробионтах, является способность многих организмов сорбировать его из воды (коэффициент биоконцентрирования варьируется от 16 до 50800). Для дафний токсические эффекты проявляются уже при концентрациях выше 0,5 мкг/л. Концентрация кадмия в воде 8 мкг/л вызывает гибель некоторых видов рыб.
Кадмий может замещать цинк в цинксодержащих ферментах (гидроксилазах). После этого фермент становится неактивным, а организмы, в которые попал кадмий, могут служить пищей для других организмов, таким образом, кадмий внедряется в общую цепь питания. Подобные вещества представляют особую опасность для организма вследствие их устойчивости и липофильности (взаимодействию с жирами), обусловливающими большой период полувыведения, т.е. время, в течение которого выделяется половина усвоенного организмом вещества. Период полувыведения кадмия составляет более 15 лет (для сравнения: период полувыведения ртути – 70…80 дней). ПДК кадмия в воде – 0,01 мг/л.
В речные воды фтор поступает из пород и почв при разрушении фторсодержащих минералов (апатит, турмалин). Источником фтора также служат атмосферные осадки. Повышенное содержание фтора может быть в некоторых сточных водах предприятий стекольной и химической промышленности, в шахтных водах.
В чистых природных водах содержание фторидов составляет 0,01…3,0 мг/л; концентрации более 1,5 мг/л токсичны для рыб и икры. Смертельная концентрация фторидов для рыб – более 6 мг/л.
Повышенные количества фтора в воде (более 1,5 мг/л) оказывают вредное действие (особенно на детей), вызывая костное заболевание – флюороз. Зубы темнеют, крошатся и ломаются. Тяжелый флюороз приводит к разрушению зубной эмали, замедлению роста, остеосклерозу, повреждению щитовидной железы и почек. Очень низкое содержание фтора в питьевой воде (менее 0,3 мг/л) также вредно сказывается на здоровье, вызывая поражение зубов кариесом. Наименьшая распространенность кариеса наблюдается при содержании фтора в питьевой воде 1…1,5 мг/л. Фтор стал первым веществом, для которого был установлен физиологический оптимум содержания в питьевой воде