Standardizacija sadržaja teških metala u vodi (MPC)

Maksimalno dozvoljena koncentracija (MPC) je sanitarno-higijenski standard odobren zakonom. MPC se podrazumijeva kao takva koncentracija hemijskih elemenata i njihovih spojeva u životnoj sredini koja, dugotrajno izložena svakodnevnom životu na ljudskom tijelu, ni u jednom trenutku u ljudskom tijelu ne izaziva patološke promjene ili bolesti ustanovljene savremenim metodama istraživanja. život sadašnjih i narednih generacija.

MPC vrijednosti su uključene u GOST standarde, sanitarni standardi i drugi pravila, obavezne za izvođenje u cijeloj državi, uzimaju se u obzir pri projektovanju tehnoloških procesa, opreme, uređaja za tretman i sl. Sanitarno-epidemiološka služba je uredna sanitarni nadzor sistematski prati usklađenost sa MPC standardima u vodi rezervoara za upotrebu u domaćinstvu i vodi za piće, u atmosferskom vazduhu i u vazduhu proizvodnih prostorija, kontrolu stanja ribarskih vodnih tijela vrše inspekcijski organi ribarstva.

Voda je medij u kojem je nastao život i živi većina vrsta živih organizama (u atmosferi je samo sloj od oko 100 m ispunjen životom).

Stoga je prilikom regulisanja kvaliteta prirodnih voda potrebno voditi računa ne samo o vodi kao resursu koji ljudi konzumiraju, već i o očuvanju vodenih ekosistema kao najvažnijih regulatora životnih uslova planete. Međutim, sadašnji standardi za kvalitetu prirodnih voda fokusirani su uglavnom na interese zdravlja ljudi i ribarstva i praktično ne osiguravaju ekološku sigurnost vodenih ekosistema.

Zahtjevi potrošača za kvalitetom vode zavise od svrhe korištenja.

Postoje tri vrste upotrebe vode:

• - Voda za domaćinstvo i piće - korištenje vodnih tijela ili njihovih dijelova kao izvora za vodosnabdijevanje domaćinstava i vode za piće, kao i za vodosnabdijevanje preduzeća prehrambene industrije;
• - Kulturni i svakodnevni život - korištenje vodenih tijela za kupanje, sport i rekreaciju. Ova vrsta korištenja vode također uključuje područja vodnih tijela koja se nalaze unutar naseljenih područja;
• - Akumulacije za ribolovne svrhe, koje su, pak, podijeljene u tri kategorije:
• - najviša kategorija- lokacije mrijestilišta, masovnih hranilišta i jama za zimovanje posebno vrijednih i vrijednih vrsta riba, drugih komercijalnih vodenih organizama, kao i sigurnosne zone farme za umjetni uzgoj i uzgoj ribe, drugih vodenih životinja i biljaka;
• - prva kategorija - vodna tijela koja se koriste za očuvanje i reprodukciju vrijednih vrsta riba koje su visoko osjetljive na sadržaj kisika;
• - druga kategorija - vodna tijela koja se koriste u druge svrhe ribarstva.

Naravno, prirodne vode su i objekti drugih vidova korištenja voda - industrijskog vodosnabdijevanja, navodnjavanja, brodarstva, hidroenergetike itd.

Korištenje vode povezano s njenim djelomičnim ili potpunim povlačenjem naziva se potrošnja vode. Svi korisnici vode dužni su da se pridržavaju uslova koji osiguravaju kvalitet vode koji ispunjava standarde utvrđene za dato vodno tijelo.

Postoje i neki opći zahtjevi za sastav i svojstva vode (Tabela 1.1).

Budući da zahtjevi za kvalitetom vode zavise od vrste korištenja vode, potrebno je odrediti ovu vrstu za svako vodno tijelo ili njegove dionice.

Prema Pravilniku, vrste korišćenja voda utvrđuju regionalni organi ekološke i sanitarne kontrole i odobravaju nadležni organ izvršne vlasti.

MPC prirodnih voda označava koncentraciju pojedinačna supstanca u vodi, iznad koje je neprikladan za utvrđeni način korištenja vode. Kada je koncentracija tvari jednaka ili manja od maksimalno dopuštene koncentracije, voda je bezopasna za sva živa bića kao i voda u kojoj te tvari u potpunosti nema.

Tabela 1.1 - Opšti zahtjevi na sastav i svojstva vode (pravila za zaštitu površinskih voda od zagađenja):

Priroda uticaja zagađivača na ljude i vodene ekosisteme može varirati.

Mnoge kemikalije mogu inhibirati prirodne procese samočišćenja, što dovodi do pogoršanja ukupnog zdravlja. sanitarno stanje vodeno tijelo:

• - nedostatak kiseonika;
• - truljenje;
• - pojava vodonik sulfida;
• - metan itd.

U ovom slučaju, maksimalno dozvoljene koncentracije se utvrđuju na osnovu opšteg sanitarnog znaka štetnosti. Prilikom regulisanja kvaliteta vode akumulacija, MPC se utvrđuje prema graničnom znaku štetnosti - LPV.

LPV je znak štetnog dejstva supstance, koju karakteriše najniža granična koncentracija.

U tabeli U tabeli 1.2 prikazane su vrijednosti maksimalno dozvoljenih koncentracija jedinjenja teških metala u vodnim tijelima za upotrebu u domaćinstvu i vodi za piće.

Tabela 1.2 – Ograničenje dozvoljene koncentraciještetne materije u vodi rezervoara za domaćinstvo i vodu za piće:

Bilješka:

Prilikom utvrđivanja maksimalno dopuštenih koncentracija štetnih tvari u vodi akumulacija, oni se rukovode minimalnom koncentracijom tvari prema jednom od sljedećih pokazatelja:

• - PPKt - podgranična koncentracija supstance u rezervoaru, određena toksikološkim karakteristikama, mg/l;
• - PPKorl - podgranična koncentracija supstanci u rezervoaru, određena promenama organoleptičkih karakteristika (miris, boja, ukus), mg/l.;
• - PPKs.r.v. - podgranična koncentracija supstance, određena njenim uticajem na sanitarni režim rezervoara (saprofitna mikroflora, biološka potreba za kiseonikom, itd.), mg/l.;
• - MPCv - najveća dozvoljena koncentracija supstance u vodi rezervoara, mg/l.

Kontradikcije i razlike u uspostavljanju MPC za rezervoare različite namjene. Liste maksimalno dopuštenih koncentracija za vodna tijela različite namjene izrađuju pojedini odjeli za ribarstvo i sanitarno-higijenski odjel, u pravilu, bez koordinacije svojih akcija. Rezultat je sljedeći: ista supstanca se različito naziva u različitim listama za neke supstance postoje MPC samo za neka vodna tijela, a za druge ih nema.

Na primjer, postoje samo sanitarni i higijenski zahtjevi za MPC za organohlorna jedinjenja i nijedan za ribnjačke akumulacije. Kao što je poznato, sanitarno-higijenski MPC su veći od onih za ribarstvo, jer se utvrđuju na osnovu rezultata biotestiranja na toplokrvnim životinjama, a ne na vodenim ribama. To dovodi do zabune i nedostatka informacija u Državnom registru supstanci.

Nedostatak informacija, na primjer, o maksimalno dopuštenoj koncentraciji organoklornih spojeva, s jedne strane, izaziva sumnju u sigurnost ispuštanja u ribnjačke akumulacije (a gotovo svaka akumulacija može se klasificirati kao akumulacija za ribu, jer se ribe nalaze posvuda osim močvare), s druge strane, dozvoljava nadzornim organima, pozivajući se na standard, da zabrane ispuštanje organohlornih materija, ili, u najboljem slučaju, „atoma“ da na korisnika vode primjene faktor povećanja od 25.

PDV utvrđuje zahtjeve za ispuštene SW koji su stroži od MAC-a za ribnjačke akumulacije, ili na nivou MAC-a, a zauzvrat, zahtjevi SanPiN-a za kvalitet vode za piće su „mekši“ od MAK-a (Tabela 1.3).

Tabela 1.3 - Maksimalne koncentracije teških metala u vodi akumulacija za ribarstvo i u vodi za piće:

Osnovni zdrav razum nalaže da se zamijene propisi o PDV-u za otpadne vode i vodu za piće.

U većini evropskih zemalja, prilikom uspostavljanja standarda kvaliteta prečišćavanja otpadnih voda, glavni uslov je postizanje što većeg stepena prečišćavanja, uzimajući u obzir korišćenje najboljih savremenih tehnologija.

Kadmijum je jedan od retkih elemenata u tragovima. Migrira u vrućim podzemnim vodama s cinkom i drugim elementima osjetljivim na stvaranje prirodnih sulfida, telurida, sulfida i sulfosoli i koncentrira se u hidrotemskim naslagama. U vulkanskim stijenama, kadmij se nalazi u količinama do 0,2 mg po kg, u sedimentnim stijenama, posebno u glinama - do 0,3 mg/kg, u krečnjacima 0,035 mg/kg, u tlu do 0,06 mg/kg.

Kako kadmijum ulazi u vodu?

Ulazak kadmijuma u prirodne vode je rezultat procesa ispiranja tla, bakarnih i polimetalnih ruda, pri razgradnji vodenih organizama koji akumuliraju kadmijum. Otopljeni oblici kadmijuma su organo-mineralni i mineralni kompleksi. Sorbirana jedinjenja kadmijuma predstavljaju njegov glavni suspendovani oblik. Većina kadmijuma migrira unutar hidrobionatnih ćelija.

Zašto je kadmijum opasan u vodi?

Kadmijum je jedan od najotrovnijih teških metala. Ruski SanPin mu je dodijelio status "visoko opasnih supstanci", klase opasnosti 2. Zajedno s mnogim drugim teškim metalima, kadmijum se može akumulirati u tijelu. Biće potrebno od 10 do 35 godina da se njegov poluživot eliminiše. Telo osobe od 50 godina može sadržati kadmijum u količinama od 30 do 50 g. Glavna mesta na kojima se kadmijum akumulira su bubrezi, od 30 do 60% ukupne količine, i jetra, od 20 do 25%. . Preostali kadmij se nalazi u pankreasu, dugim kostima, slezeni i drugim tkivima i organima.

Višak kadmija pri ulasku u organizam može uzrokovati razvoj hipertenzije, oštećenja jetre, anemije, emfizema, kardiopatije, deformacije skeleta i osteoporoze. Jedinjenja kadmijuma su izuzetno opasna. Dejstvo kadmijuma se izražava u inhibiciji aktivnosti određenih enzimskih sistema usled blokiranja aminskih, karboksilnih i SH grupa proteinskih molekula, kao i niza mikroelemenata. Uz produženo izlaganje, kadmijum izaziva oštećenje pluća i bubrega, slabljenje kostiju.

Glavni simptomi trovanja kadmijumom:

• Oštećenje centralnog nervnog sistema;
• Proteini u urinu;
• Akutni bol u kostima;
• Genitalna disfunkcija;
• Kamenje u bubrezima.

Bilo koji od hemijskih oblika kadmijuma je opasan. Prema procjenama SZO, smrtonosna pojedinačna doza kadmijuma kreće se od 350 do 3500 mg. Karakteristična karakteristika kadmijuma je njegovo dugo vrijeme zadržavanja: unutar jednog dana, samo 0,1% doze se izluči iz ljudskog tijela.

Ilustrativan primjer je bolest “Itai-Itai”, prvi put zabilježena 1940-ih u Japanu. Pacijenti su imali jak bol u mišićima (mijalgija), oštećenje bubrega, deformitete skeleta i frakture kostiju. Tokom 15-30 godina, oko 150 ljudi je umrlo od hroničnog trovanja kadmijumom. Uzrok trovanja bilo je navodnjavanje plantaža soje i rižinih polja vodom iz rijeke Jingu, koja je sadržavala kadmijum iz oticanja rudnika cinka. Kao rezultat istraživanja, ispostavilo se da je kadmijum ušao u organizam oboljelih u količini od 600 mcg dnevno. Jedna od glavnih namirnica Japanaca su riža i morski plodovi, a s obzirom na sposobnost ovih proizvoda da akumuliraju kadmij u visokim koncentracijama, bolest je postala jako raširena.

Za akutno trovanje hranom kadmijumom u vodi dovoljna je pojedinačna doza od 13-15 mg. U tom slučaju pojavljuju se znaci akutnog gastroenteritisa: grčevi i bolovi u epigastričnoj regiji, povraćanje.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kadmijuma u vodi

Prema ruskom SanPin 2.1.4.1074-01, maksimalno dozvoljena koncentracija kadmijuma je 0,001 mg/dm3. U zemljama EU ova brojka iznosi 0,005 mg/dm3.

Metode za prečišćavanje vode od kadmijuma

Pročišćavanje vode od kadmijuma smatra se jednim od najtežih postupaka. Stoga se pred sisteme čišćenja postavljaju prilično visoki zahtjevi: prečišćavanje vode od kadmijuma, dezinfekcija, smanjenje tvrdoće, zadržavanje aktivnog hlora, organskih i drugih štetnih materija, povećanje organoleptičkih karakteristika. Da izaberem najviše efikasan metod prečišćavanja za specifične potrebe potrebno je utvrditi izvor, nivo nečistoća i sl., odnosno izvršiti detaljnu analizu vode.

Prečišćavanje vode od kadmijuma pomoću reagensa

Prečišćavanje vode od kadmijuma provodi se uglavnom hemijskim metodama. Kada se pH promijeni, kadmijum se pretvara u nerastvorljiv oblik, taloži se i uklanja. Izbor hemikalija koje se koriste za prečišćavanje vode zavisi od koncentracije kadmijuma, potrebnog stepena prečišćavanja i prisustva nečistoća.

Kada se supstanca prebaci u nerastvorljiv oblik, dolazi do odvajanja zbog gravitacionog taloženja kadmijuma pomoću taložnih posuda. Taloženi kadmijum se ispumpava iz ovih kontejnera radi dehidracije i sušenja. Ovo je prilično jednostavna metoda, zbog čega je postala široko rasprostranjena. Međutim, ova metoda nije bez nedostataka, a glavni je visok stepen osjetljivosti na druga jedinjenja koja ne dopuštaju taloženje kadmija.

Membranska metoda za prečišćavanje vode od kadmijuma

Ova metoda se smatra najefikasnijom i sastoji se od upotrebe posebna instalacija sa membranskim pregradama. Membrane karakterizira visoka selektivnost, odnosno sposobnost razdvajanja tvari. Polupropusna pregrada može proći samo kroz vodu oslobođenu nečistoća. Nečistoće se, pak, nakupljaju na drugoj strani. Pregrade su napravljene od izdržljivog, hemijski otpornog materijala na tečnost koja se pročišćava. Jedna od glavnih prednosti je sposobnost membrane da obavlja svoje funkcije tokom cijelog radnog vijeka, uz održavanje visoke efikasnosti.

Filteri za kućnu upotrebu

Sistemi za filtriranje vode u domaćinstvu su veoma popularni - odvojene slavine za čistu vodu, nastavci za slavine, stolni filteri za sudoper, filteri tipa vrč i drugi.

Tijelo odraslog čovjeka sadrži oko 13 mg žive, sa oko 70% u masnom i mišićnom tkivu. Poluživot metil žive iz ljudskog tijela (poluživot biološke razgradnje živinih jedinjenja) je oko 70 dana. Međutim, proces uklanjanja žive ovisi o karakteristikama organizma i može doseći 190 dana.

Visoka toksičnost žive uzrokuje vrlo niske vrijednosti MPC: 0,0003 mg/m3 u zraku i 0,0005 mg/l u vodi.

Maksimalno dozvoljene koncentracije žive u osnovnim prehrambenim proizvodima prikazane su na Sl. 3.8.

Rice. 3.8. Maksimalne koncentracije žive u osnovnim prehrambenim proizvodima

kadmijum (Cd)

O velikoj opasnosti od kontaminacije tla kadmijem svjedoči ogromna intoksikacija kadmijem stanovnika sliva rijeke Jintsu u Japanu. Rudnik cinka kontaminirao je rijeku kadmijumom, čija se voda koristila za piće i navodnjavanje pirinčanih polja i plantaža soje. Nakon 15...30 godina, 150 ljudi je umrlo od hroničnog trovanja kadmijumom. Sadržaj kadmijuma u svim glavnim prehrambenim proizvodima dostigao je 600...1000 mcg/kg, što je bio uzrok bolesti koja je ušla u istoriju endemskog trovanja teškim metalima zvanim mita-itai.

U prirodi se kadmijum ne pojavljuje u slobodnom obliku i ne formira specifične rude. Dobija se kao nusproizvod tokom rafinacije cinka i bakra. Zemljina kora sadrži oko 0,05 mg/kg kadmijuma, morska voda- 0,3 µg/l. U svojoj elektronskoj konfiguraciji, kadmijum podseća na cink. Ima visok afinitet prema tiolnim grupama i zamjenjuje cink u nekim kompleksima metal-enzim. Kadmijum se lako obrađuje

zove parove. Kadmijum je veoma toksična supstanca i nije bitan element za sisare.

Tijelo sredovečne osobe sadrži oko 50 mg kadmijuma, 1/3 u bubrezima, ostatak u jetri, plućima i pankreasu. Poluživot kadmijuma iz organizma je 13...40 godina.

I metalni kadmij i njegove soli imaju izražen toksični učinak na ljude i životinje. Mehanizmi toksičnosti kadmijuma su da on inhibira DNK polimerazu, remeti sintezu DNK (faza odmotavanja) i ometa oksidativnu fosforilaciju u mitohondrijama jetre. Patogeneza trovanja kadmijem također uključuje njegovu interakciju s proteinima visoke molekularne težine, posebno enzimima koji sadrže tiol.

Mehanizam toksičnog dejstva kadmijuma povezan je sa blokadom sulfhidrilnih grupa proteina; osim toga, antagonist je cinka, kobalta, selena i inhibira aktivnost enzima koji sadrže ove metale. Poznato je da kadmijum remeti metabolizam gvožđa i kalcijuma. Sve to može dovesti do širokog spektra bolesti: hipertenzije, anemije, koronarne bolesti srca, zatajenja bubrega i drugih. Zabilježeni su karcinogeni, mutageni i teratogeni efekti kadmijuma.

Gastrointestinalna apsorpcija kadmijuma za ljude je 3...8%. Na njega utiče nivo potrošnje cinka i rastvorljivost soli kadmija. Kad se jednom apsorbira, kadmijum ostaje u tijelu, podvrgavajući se samo neznatnom izlučivanju. Glavni centri za skladištenje su jetra i bubrezi. U ovim organima 80% kadmijuma je vezano za metalotioneine. Istovremeno, biološka funkcija metalotioneina je njihovo učešće u homeostazi esencijalnih elemenata – cinka i bakra. Stoga kadmijum, u interakciji sa metalotioneinima, može poremetiti homeostazu biogenog bakra i cinka.

Prisustvo kadmijuma u tkivima uzrokuje simptome povezane s nedostatkom bakra, cinka i željeza. Kalcij u plazmi smanjuje apsorpciju kadmijuma u krv. Sadržaj kadmijuma u tkivima je veći, što je manja količina kalcijuma u hrani. Kronična intoksikacija kadmijem narušava mineralizaciju kostiju i povećava koncentraciju kalcija u jetri. Takođe blokira sintezu vitamina D.

Zagađenje okruženje kadmij je povezan sa rudarskom, metalurškom, hemijskom industrijom, proizvodnjom raketne i nuklearne tehnologije, polimera i metalkeramike. Kadmijum ulazi u vazduh zajedno sa olovom tokom sagorevanja goriva u termoelektranama i sa emisijama gasova iz preduzeća koja proizvode ili koriste kadmijum. Kontaminacija tla kadmijumom nastaje kada se aerosoli koji sadrže kadmijum talože iz vazduha i dopunjuju se primenom mineralnih đubriva: superfosfat (7,2 mg/kg), kalijum fosfat (4,7 mg/kg), salitra (0,7 mg/kg). Sadržaj kadmijuma je primetan i u stajnjaku, gde se detektuje kao rezultat sledećeg lanca prelaza: vazduh - zemljište - biljke - biljojedi - stajnjak.

IN U nekim zemljama soli kadmija se koriste kao antihelmintici

I antiseptički lijekovi u veterinarskoj medicini.

Sve to određuje glavne puteve kontaminacije okoliša kadmijem, a samim tim i prehrambenih sirovina i prehrambenih proizvoda. Izvori kontaminacije kadmijumom u prehrambenim proizvodima biljnog porekla su otpadne vode nekih industrijskih preduzeća, kao i fosfatna đubriva. U područjima industrijskih emisija, taloži se u tlu i biljkama. Kadmijum ulazi u biljke putem apsorpcije korijena i kroz lišće. Pokazalo se da su mnogi usevi osetljivi na kadmijum. Pod njegovim utjecajem, biljke mogu razviti klorozu, zakrivljenost stabljike, smeđe nekrotične mrlje na listovima itd. Međutim, češće se simptomi početnog trovanja biljke ovim metalom ne pojavljuju na izgledu biljke, već samo na smanjenju prinosa. Granica osjetljivosti na kadmijum u žitaricama i krompiru je u rasponu od 6...12 mg/kg tla. Istovremeno, prema osetljivosti na kadmijum, poljoprivredne biljke su raspoređene u sledećem rastućem redosledu: paradajz, ovas, zelena salata, šargarepa, rotkvice, pasulj, grašak i spanać. Većina kadmijuma se taloži u vegetativnim organima biljaka. Tako se 25 puta više kadmijuma taloži u listovima šargarepe, paradajza i zobi nego u plodovima i korenu. Sadržaj kadmijuma je (u mcg/kg) u biljnim proizvodima: žitarice 28...95, grašak 15...19, pasulj 5...12, krompir

12…50, kupus 2…26, paradajz 10…30, zelena salata 17…23, voće 9…42, ras-

biljno ulje 10...50, šećer 5...31, pečurke 100...500; u životinjskim proizvodima: mlijeko 2,4, svježi sir 6,0, jaja 23...250.

Kadmijum ulazi u ljudski organizam uglavnom hranom (otprilike 80%). Stručnjaci FAO-a su ustanovili da odrasla osoba iz hrane dobija u proseku 30 - 150 mcg kadmijuma, au Evropi - 30...60 mcg, u Japanu -. 30 ...100 mcg, u geohemijskim regijama kadmijuma - oko 300 mcg.

Maksimalno dozvoljene koncentracije kadmijuma u osnovnim prehrambenim proizvodima prikazane su na Sl. 3.9.

Rice. 3.9. Maksimalno dozvoljena koncentracija kadmijuma u osnovnim prehrambenim proizvodima

Otprilike 20% kadmijuma ulazi u ljudski organizam kroz pluća iz atmosfere i pušenjem. Jedna cigareta sadrži 1,5...2,0 µg Cd.

Količina kadmijuma koja ulazi u ljudski organizam ne zavisi samo od konzumiranja prehrambenih proizvoda koji sadrže kadmijum, već u velikoj meri i od kvaliteta njegove ishrane. Konkretno, čini se da dovoljna količina željeza u krvi inhibira akumulaciju kadmijuma. Osim toga, velike doze vitamina D djeluju kao protuotrov za trovanje kadmijumom.

Od velikog značaja u prevenciji trovanja kadmijumom je pravilnu ishranu(uključivanje u ishranu proteina bogatih aminokiselinama koje sadrže sumpor, askorbinska kiselina, gvožđe, cink, selen, kalcijum), praćenje sadržaja kadmijuma (polarografske, atomske apsorpcione analize) i isključivanje hrane bogate kadmijumom iz ishrane.

Svjetska zdravstvena organizacija smatra da je maksimalno dozvoljeni unos kadmijuma za odrasle 500 mcg sedmično, odnosno ADI je 70 mcg dnevno, a ADI 1 mcg/kg tjelesne težine.

arsen (as)

U Argentini je uočeno hronično trovanje arsenom,

uzrokovano potrošnjom vode koja sadrži od 1 do 4 mg/l As2O3. Slična situacija je uočena u Čileu. Upotreba bunarske vode koja sadrži 0,6 mg/l arsena dovela je do lokalnog kroničnog trovanja na otoku. Tajvan.

Utvrđeno je da jedna oblast u Baltimoru ima stopu smrtnosti od raka 4,3 puta veću od grada u cjelini. Ova traka okružuje bivšu fabriku koja je proizvodila arsen 100 godina.

Tragični incident dogodio se u Japanu 1955. godine, kada je otrovano više od 12.000 djece. Hranili su formulu koja je sadržavala mlijeko u prahu kontaminirano arsenik(III) oksidom. Slučajno je ušao u natrijum fosfat koji je korišten za stabilizaciju mlijeka u prahu. Natrijum fosfat je bio otpadni proizvod ekstrakcije aluminijuma iz boksita, koji je sadržavao značajnu količinu arsena. Više od 120 djece umrlo je od konzumacije formule nakon 33 dana uz dnevnu dozu As 2 03 5 mg.

Postoji i verzija da je Napoleon Bonaparte otrovan arsenom. Korišćenjem Neutronskom aktivacijskom analizom Napoleonove kose iz različitih perioda njegovog života, stručnjaci su otkrili da je sadržaj arsena u njoj bio 13 puta veći od uobičajene norme za ljudsku kosu, a naslage arsena u kosi koja raste vremenski se poklopila s periodom Napoleonovog boravka na ostrvo Sveta Helena.

Arsen spada u one elemente u tragovima čija potreba za funkcionisanje organizma nije dokazana. Arsen je široko rasprostranjen

ne nalazi se u okruženju. Prirodno se javlja u elementarnom stanju iu velikim količinama kao arseniti, arsenosulfidi i organska jedinjenja. Morska voda sadrži oko 5 µg/l arsena, a zemljina kora sadrži 2 mg/kg.

Toksičnost arsena zavisi od njegove hemijske strukture. Elementarni arsen je manje toksičan od njegovih spojeva. Arseniti (trovalentne soli arsena) su toksičniji od arsenata (petovalentne soli arsena). Općenito, jedinjenja arsena mogu se rangirati prema opadajućoj toksičnosti na sljedeći način: arsini > arseniti > arsenati > metilarsonska i dimetilarsonska kiselina.

Arsin (AsH3), vrlo jak redukcijski agens koji reducira razne biogene spojeve, pokazuje vrlo visoku toksičnost. Jedna od glavnih meta arsina je hem; to je hemolitički otrov.

Arseniti su tiolni otrovi koji inhibiraju razne enzime. Oni stupaju u interakciju s tiol grupama proteina, cisteinom, lipoinskom kiselinom, glutationom, koenzimom A prisutnim u tijelu, na kraju remeteći ciklus trikarboksilne kiseline. Osim toga, arseniti utiču na mitozu, sintezu DNK i paru, što je povezano sa njihovim blokiranjem tiolnih grupa DNK polimeraze.

Arsenati imaju ulogu analoga fosfata, lako prodiru u ćelije putem fosfatnih transportnih sistema i takmiče se sa fosfatima u procesu oksidativne fosforilacije u mitohondrijima (inhibiraju citokrom i glicerol oksidaze). Arsenati remete jednu od fosforilitičkih reakcija - stvaranje ATP-a iz ADP-a, što dovodi do prestanka sinteze ATP-a.

Neorganska jedinjenja arsena su toksičnija od organskih jedinjenja arsena koja se akumuliraju u ribama. Jedinjenja arsena se dobro apsorbuju u digestivnom traktu. Njihovo izlučivanje iz organizma odvija se uglavnom preko bubrega (do 90%) i probavnog kanala. Može se isticati i sa majčino mleko i prodiru kroz placentnu barijeru.

Prema FAO-u, dnevni unos arsena u organizam odrasle osobe iznosi 0,45 mg, tj. oko 0,007 mg/kg tjelesne težine. Unos arsena značajno se povećava u slučajevima kada je povećan udio morskih plodova u ishrani. ADI arsena za odraslu osobu je 0,05 mg/kg tjelesne težine (oko 3 mg/dan).

Godišnja globalna proizvodnja arsena je oko 50 hiljada tona godišnje, povećavajući se za 25% svakih 10 godina. Najmoćniji izvori zagađenja životne sredine arsenom su atmosferske emisije iz elektrana, metalurških postrojenja, topionica bakra i drugih preduzeća obojene metalurgije, industrijskih otpadnih voda i pesticida koji sadrže arsen. Arsen se takođe koristi u proizvodnji hlor-alkalija (do 55% količine koju troši industrija), poluprovodnika, stakla,

Ne znaju svi koji su hemijski elementi uključeni u ovu kategoriju. Postoji mnogo kriterijuma po kojima različiti naučnici određuju teške metale: toksičnost, gustina, atomska masa, biohemijski i geohemijski ciklusi, rasprostranjenost u prirodi. Prema jednom kriterijumu, teški metali uključuju arsen (metaloid) i bizmut (krhki metal).

Opće činjenice o teškim metalima

Poznato je više od 40 elemenata koji su klasifikovani kao teški metali. Imaju atomsku masu veću od 50 au. Čudno je da su ovi elementi vrlo toksični čak i sa malom akumulacijom za žive organizme. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo...Pb, Hg, U, Th...svi spadaju u ovu kategoriju. Čak i sa svojom toksičnošću, mnogi od njih su važni elementi u tragovima, osim kadmija, žive, olova i bizmuta za koje nije pronađena biološka uloga.

Prema drugoj klasifikaciji (naime N. Reimers), teški metali su elementi koji imaju gustinu veću od 8 g/cm 3 . Na ovaj način ćete dobiti manje sljedećih elemenata: Pb, Zn, Bi, Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.

Teoretski, cijeli periodni sistem elemenata, počevši od vanadijuma, može se nazvati teškim metalima, ali istraživači nam dokazuju da to nije sasvim točno. Ova teorija je zbog činjenice da nisu svi prisutni u prirodi unutar toksičnih granica, a zabuna u biološkim procesima za mnoge je minimalna. Zbog toga mnogi ljudi u ovu kategoriju uključuju samo olovo, živu, kadmijum i arsen. Ekonomska komisija UN za Evropu ne slaže se sa ovim mišljenjem i smatra da su teški metali cink, arsen, selen i antimon. Isti N. Reimers smatra da uklanjanjem retkih i plemenitih elemenata iz periodnog sistema ostaju teški metali. Ali ovo takođe nije pravilo, drugi dodaju zlato, platinu, srebro, volfram, gvožđe i mangan. Zato ti kazem da nije sve jasno na ovu temu...

Raspravljajući o ravnoteži jona različitih supstanci u rastvoru, otkrićemo da je rastvorljivost takvih čestica povezana sa mnogim faktorima. Glavni faktori solubilizacije su pH, prisustvo liganada u rastvoru i redoks potencijal. Oni su uključeni u procese oksidacije ovih elemenata iz jednog oksidacionog stanja u drugo, u kojem je rastvorljivost jona u rastvoru veća.

Ovisno o prirodi jona, u otopini se mogu pojaviti različiti procesi:

• hidroliza,
• kompleksiranje sa različitim ligandima;
• hidrolitička polimerizacija.

Zbog ovih procesa, joni mogu taložiti ili ostati stabilni u otopini. O tome ovise katalitička svojstva određenog elementa i njegova dostupnost živim organizmima.

Mnogi teški metali formiraju prilično stabilne komplekse s organskim tvarima. Ovi kompleksi su dio mehanizma migracije ovih elemenata u ribnjake. Gotovo svi helatni kompleksi teških metala su stabilni u rastvoru. Takođe, kompleksi kiselina u tlu sa solima različitih metala (molibden, bakar, uranijum, aluminijum, gvožđe, titan, vanadijum) imaju dobru rastvorljivost u neutralnim, slabo alkalnim i slabo kiselim sredinama. Ova činjenica je veoma važna, jer se takvi kompleksi mogu kretati u rastvorenom stanju na velike udaljenosti. Najosjetljiviji vodni resursi su niskomineralizirana i površinska vodna tijela, gdje ne dolazi do formiranja drugih takvih kompleksa. Za razumijevanje faktora koji regulišu nivo hemijskog elementa u rijekama i jezerima, njihovu hemijsku reaktivnost, bioraspoloživost i toksičnost, potrebno je poznavati ne samo ukupan sadržaj, već i udio slobodnih i vezanih oblika metala.

Kao rezultat migracije teških metala u metalne komplekse u rastvoru, mogu nastati sljedeće posljedice:

1. Prvo, povećava se akumulacija jona nekog hemijskog elementa zbog prelaska ovih iz donjih sedimenata u prirodne rastvore;
2. Drugo, javlja se mogućnost promjene permeabilnosti membrane nastalih kompleksa, za razliku od običnih jona;
3. Također, toksičnost elementa u složenom obliku može se razlikovati od uobičajenog jonskog oblika.

Na primjer, kadmij, živa i bakar u helatnim oblicima imaju manju toksičnost od slobodnih jona. Zato nije ispravno govoriti o toksičnosti, bioraspoloživosti, hemijskoj reaktivnosti samo na osnovu ukupnog sadržaja određenog elementa, ne uzimajući u obzir omjer slobodnih i vezanih oblika hemijskog elementa.

Odakle dolaze teški metali u našem okruženju? Razlozi za prisustvo takvih elemenata mogu biti otpadne vode iz raznih industrijskih objekata koji se bave crnom i obojenom metalurgijom, mašinstvom i galvanizacijom. Neke hemikalije se nalaze u pesticidima i đubrivima i na taj način mogu zagaditi lokalne bare.

A ako krenete u tajne hemije, glavni krivac za povećanje nivoa rastvorljivih soli teških metala su kisele kiše (acidifikacija). Smanjenje kiselosti okoline (smanjenje pH) povlači za sobom prelazak teških metala iz slabo topljivih jedinjenja (hidroksidi, karbonati, sulfati) u one lakše rastvorljive (nitrati, hidrosulfati, nitriti, bikarbonati, kloridi) u rastvoru zemljišta. .

vanadijum (V)

Prije svega treba napomenuti da je kontaminacija ovim elementom prirodnim putem malo vjerojatna, jer je ovaj element vrlo raspršen u Zemljina kora. U prirodi se nalazi u asfaltima, bitumenima, uglju i željeznoj rudi. Nafta je važan izvor zagađenja.

Sadržaj vanadijuma u prirodnim rezervoarima

Prirodna vodena tijela sadrže zanemarljivu količinu vanadijuma:

• u rijekama - 0,2 - 4,5 µg/l,
• u morima (u prosjeku) - 2 µg/l.

U procesima prelaska vanadijuma u rastvoreno stanje veoma su važni anjonski kompleksi (V 10 O 26) 6- i (V 4 O 12) 4-. Takođe su veoma važni rastvorljivi kompleksi vanadijuma sa organskim materijama, kao što su huminske kiseline.

Maksimalna dozvoljena koncentracija vanadijuma za vodenu sredinu

Vanadijum je u velikim dozama veoma štetan za ljude. Maksimalno dozvoljena koncentracija za vodenu sredinu (MPC) je 0,1 mg/l, au ribnjacima je MAC za ribnjake još niža - 0,001 mg/l.

bizmut (Bi)

Uglavnom, bizmut može ući u rijeke i jezera kao rezultat procesa ispiranja minerala koji sadrže bizmut. Postoje i umjetni izvori zagađenja ovim elementom. To mogu biti fabrike stakla, parfema i farmaceutske fabrike.

Sadržaj bizmuta u prirodnim rezervoarima

• Rijeke i jezera sadrže manje od mikrograma bizmuta po litri.
• Ali podzemne vode mogu sadržavati čak 20 µg/l.
• U morima bizmut obično ne prelazi 0,02 μg/l.

Maksimalna dozvoljena koncentracija bizmuta za vodenu sredinu

Maksimalna dozvoljena koncentracija bizmuta za vodenu sredinu je 0,1 mg/l.

željezo (Fe)

Gvožđe nije redak hemijski element, nalazi se u mnogim mineralima i stenama, pa je u prirodnim rezervoarima nivo ovog elementa veći od ostalih metala. Može nastati kao rezultat procesa trošenja stijena, destrukcije ovih stijena i rastvaranja. Formirajući iz rastvora različite komplekse sa organskim materijama, gvožđe može biti u koloidnom, rastvorenom i suspendovanom stanju. Nemoguće je ne spomenuti antropogene izvore zagađenja gvožđem. Otpadne vode iz metalurških, metaloprerađivačkih, fabrika boja i lakova i tekstila ponekad nestaju zbog viška željeza.

Količina gvožđa u rekama i jezerima zavisi od toga hemijski sastav rastvora, pH i delimično na temperaturi. Suspendirani oblici jedinjenja željeza su veći od 0,45 µg. Glavne tvari koje sačinjavaju ove čestice su suspenzije sa sorbiranim spojevima željeza, hidratom željeznog oksida i drugim mineralima koji sadrže željezo. Manje čestice, odnosno koloidni oblici gvožđa, razmatraju se zajedno sa rastvorenim jedinjenjima gvožđa. Gvožđe u rastvorenom stanju sastoji se od jona, hidrokso kompleksa i kompleksa. U zavisnosti od valencije, primećuje se da Fe(II) migrira u jonskom obliku, a Fe(III) u odsustvu različitih kompleksa ostaje u rastvorenom stanju.

U ravnoteži jedinjenja gvožđa u vodenom rastvoru veoma je važna i uloga oksidacionih procesa, kako hemijskih tako i biohemijskih (gvozdene bakterije). Ove bakterije su odgovorne za prijelaz iona željeza Fe(II) u Fe(III) stanje. Jedinjenja željeza imaju tendenciju da hidroliziraju i talože Fe(OH) 3 . I Fe(II) i Fe(III) su skloni formiranju hidrokso kompleksa tipa - , + , 3+ , 4+ , ​​+ , u zavisnosti od kiselosti rastvora. U normalnim uslovima u rekama i jezerima, Fe(III) se nalazi u vezi sa različitim rastvorenim neorganskim i organskim materijama. Pri pH većem od 8, Fe(III) se pretvara u Fe(OH)3. Koloidni oblici jedinjenja gvožđa su najmanje proučavani.

Sadržaj gvožđa u prirodnim rezervoarima

U rijekama i jezerima, nivoi željeza fluktuiraju na n*0,1 mg/l, ali mogu porasti na nekoliko mg/l u blizini močvara. U močvarama je željezo koncentrirano u obliku humatnih soli (soli huminskih kiselina).

Podzemni rezervoari sa niskim pH sadrže rekordne količine gvožđa - do nekoliko stotina miligrama po litri.

Gvožđe je važan element u tragovima i o njemu zavise razni važni biološki procesi. Utječe na intenzitet razvoja fitoplanktona i o tome ovisi kvalitet mikroflore u vodnim tijelima.

Nivo gvožđa u rijekama i jezerima je sezonski. Najveće koncentracije u akumulacijama uočavaju se zimi i ljeti zbog stagnacije vode, ali u proljeće i jesen nivo ovog elementa značajno opada zbog miješanja vodenih masa.

Dakle, velika količina kisika dovodi do oksidacije željeza iz dvovalentnog oblika u trovalentni, formirajući željezni hidroksid, koji se taloži.

Maksimalna dozvoljena koncentracija gvožđa za vodenu sredinu

Vodu sa velikom količinom gvožđa (više od 1-2 mg/l) karakteriše loš ukus. Neprijatnog je trpkog ukusa i neprikladan je za industrijsku upotrebu.

Najveća dopuštena koncentracija željeza za vodenu sredinu je 0,3 mg/l, au ribnjacima najveća dopuštena koncentracija za ribnjake je 0,1 mg/l.

kadmijum (Cd)

Kontaminacija kadmijumom može nastati tokom ispiranja tla, tokom razgradnje različitih mikroorganizama koji ga akumuliraju, kao i zbog migracije iz bakarnih i polimetalnih ruda.

Za zagađenje ovim metalom krivi su i ljudi. Otpadne vode različitih preduzeća koja se bave preradom rude, galvanskom, hemijskom i metalurškom proizvodnjom mogu sadržati velike količine jedinjenja kadmijuma.

Prirodni procesi za smanjenje nivoa jedinjenja kadmija su sorpcija, njena potrošnja od strane mikroorganizama i taloženje slabo rastvorljivog kadmijum karbonata.

U rastvoru, kadmijum se obično nalazi u obliku organo-mineralnih i mineralnih kompleksa. Sorbirane supstance na bazi kadmijuma su najvažniji suspendovani oblici ovog elementa. Migracija kadmijuma u žive organizme (hidrobionite) je veoma važna.

Sadržaj kadmijuma u prirodnim rezervoarima

Nivo kadmijuma u čistim rijekama i jezerima varira na nivoima manjim od mikrograma po litru, u zagađenim vodama nivo ovog elementa dostiže nekoliko mikrograma po litru.

Neki istraživači vjeruju da kadmijum, u malim količinama, može biti važan za normalan razvoj životinja i ljudi. Povišene koncentracije kadmijuma su veoma opasne za žive organizme.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kadmijuma za vodenu sredinu

Najveća dopuštena koncentracija za vodenu sredinu ne prelazi 1 µg/l, au ribnjacima najveća dopuštena koncentracija za ribnjake je manja od 0,5 µg/l.

kobalt (Co)

Rijeke i jezera mogu postati kontaminirani kobaltom kao rezultat ispiranja bakra i drugih ruda iz tla tokom razgradnje izumrlih organizama (životinja i biljaka), a naravno i kao rezultat djelatnosti hemijskih, metalurških i metaloprerađivačkih preduzeća.

Glavni oblici jedinjenja kobalta su u otopljenom i suspendovanom stanju. Varijacije između ova dva stanja mogu nastati zbog promjena u pH, temperaturi i sastavu otopine. U otopljenom stanju kobalt se nalazi u obliku organskih kompleksa. Rijeke i jezera imaju karakteristiku da je kobalt dvovalentni katjon. U prisustvu velikog broja oksidacionih sredstava u rastvoru, kobalt se može oksidovati u trovalentni kation.

Nalazi se u biljkama i životinjama jer igra važnu ulogu u njihovom razvoju. Uključuje se u broj esencijalnih mikroelemenata. Ako postoji nedostatak kobalta u tlu, tada će njegova razina u biljkama biti niža nego inače i kao rezultat toga mogu nastati zdravstveni problemi kod životinja (postoji rizik od anemije). Ova činjenica se posebno uočava u zoni tajga-šuma ne-černozema. Deo je vitamina B 12, reguliše apsorpciju azotnih materija, povećava nivo hlorofila i askorbinske kiseline. Bez toga, biljke ne mogu izgraditi potrebnu količinu proteina. Kao i svi teški metali, može biti otrovan u velikim količinama.

Sadržaj kobalta u prirodnim rezervoarima

• Nivo kobalta u rijekama varira od nekoliko mikrograma do miligrama po litru.
• U morima je prosječan nivo kadmijuma 0,5 μg/l.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kobalta za vodenu sredinu

Najveća dozvoljena koncentracija kobalta za vodenu sredinu je 0,1 mg/l, au ribnjacima maksimalno dozvoljena koncentracija za ribnjake je 0,01 mg/l.

mangan (Mn)

Mangan ulazi u rijeke i jezera putem istih mehanizama kao i željezo. Uglavnom se oslobađanje ovog elementa u rastvoru dešava tokom ispiranja minerala i ruda koje sadrže mangan (crni oker, braunit, piroluzit, psilomelan). Mangan također može nastati razgradnjom raznih organizama. Industrija, mislim, ima najveću ulogu u zagađenju manganom (otpadne vode rudnika, hemijska industrija, metalurgija).

Dolazi do smanjenja količine asimilabilnog metala u rastvoru, kao što je slučaj sa drugim metalima u aerobnim uslovima. Mn(II) se oksidira u Mn(IV), zbog čega se taloži u obliku MnO 2. Važni faktori u takvim procesima uzimaju se u obzir temperatura, količina otopljenog kisika u otopini i pH. Do smanjenja otopljenog mangana u otopini može doći kada ga alge konzumiraju.

Mangan migrira uglavnom u obliku suspenzije, što u pravilu ukazuje na sastav okolnih stijena. Sadrže ga kao mješavinu s drugim metalima u obliku hidroksida. Prevladavanje mangana u koloidnom i otopljenom obliku sugerira da je povezan s organskim spojevima koji formiraju komplekse. Stabilni kompleksi se vide sa sulfatima i bikarbonatima. Sa hlorom, mangan rjeđe stvara komplekse. Za razliku od drugih metala, manje se zadržava u kompleksima. Trovalentni mangan formira takve spojeve samo u prisustvu agresivnih liganada. Ostali jonski oblici (Mn 4+, Mn 7+) su manje rijetki ili se uopće ne nalaze u normalnim uvjetima u rijekama i jezerima.

Sadržaj mangana u prirodnim rezervoarima

Mora se smatra najsiromašnijim manganom - 2 µg/l, u rijekama je njegov sadržaj veći - do 160 µg/l, ali su i ovoga puta rekorderi podzemni rezervoari - od 100 µg do nekoliko mg/l.

Mangan karakteriziraju sezonske fluktuacije u koncentraciji, poput željeza.

Identifikovani su mnogi faktori koji utiču na nivo slobodnog mangana u rastvoru: povezanost reka i jezera sa podzemnim rezervoarima, prisustvo fotosintetskih organizama, aerobni uslovi, razgradnja biomase (mrtvi organizmi i biljke).

Važna biohemijska uloga ovog elementa je zato što je deo grupe mikroelemenata. Mnogi procesi su inhibirani zbog nedostatka mangana. Povećava intenzitet fotosinteze, učestvuje u metabolizmu azota, štiti ćelije od negativnog dejstva Fe(II) dok ga oksiduje u trovalentni oblik.

Maksimalna dozvoljena koncentracija mangana za vodenu sredinu

MPC mangana za rezervoare je 0,1 mg/l.

bakar (Cu)

Niti jedan mikroelement nema tako važnu ulogu za žive organizme! Bakar je jedan od najtraženijih mikroelemenata. Dio je mnogih enzima. Bez toga u živom organizmu gotovo ništa ne funkcionira: poremećena je sinteza proteina, vitamina i masti. Bez toga se biljke ne mogu razmnožavati. Ipak, višak bakra izaziva tešku intoksikaciju svih vrsta živih organizama.

Nivo bakra u prirodnim rezervoarima

Iako bakar ima dva jonska oblika, onaj koji se najčešće nalazi u otopini je Cu(II). Tipično, jedinjenja Cu(I) su slabo rastvorljiva u rastvoru (Cu 2 S, CuCl, Cu 2 O). Različiti akvaioni bakra mogu nastati u prisustvu različitih liganada.

Uz današnju veliku potrošnju bakra u industriji i Poljoprivreda, ovaj metal može uzrokovati zagađenje okoliša. Hemijska i metalurška postrojenja i rudnici mogu biti izvori otpadnih voda sa visokim sadržajem bakra. Procesi erozije cjevovoda također doprinose kontaminaciji bakrom. Najvažniji minerali sa visokim sadržajem bakra su malahit, bornit, halkopirit, halkocit, azurit i bronzantin.

Maksimalna dozvoljena koncentracija bakra za vodenu sredinu

Smatra se da je MPC bakra za vodenu sredinu 0,1 mg/l u ribnjacima, dok je MPC bakra u ribarstvu smanjen na 0,001 mg/l.

molibden (Mo)

Prilikom ispiranja minerala s visokim sadržajem molibdena oslobađaju se različita jedinjenja molibdena. Visok nivo molibdena može se vidjeti u rijekama i jezerima koji se nalaze u blizini fabrika za obogaćivanje i preduzeća obojene metalurgije. Zbog različitih procesa taloženja teško rastvorljivih jedinjenja, adsorpcije na površini različitih stijena, kao i potrošnje vodenih algi i biljaka, njegova količina može osjetno smanjiti.

Uglavnom u rastvoru, molibden može biti u obliku MoO 4 2- anjona. Postoji mogućnost prisustva organomolibdenskih kompleksa. Zbog činjenice da se tokom oksidacije molibdenita formiraju labavi, fino dispergovani spojevi, povećava se nivo koloidnog molibdena.

Sadržaj molibdena u prirodnim rezervoarima

Nivoi molibdena u rijekama kreću se između 2,1 i 10,6 µg/l. U morima i okeanima njegov sadržaj je 10 µg/l.

U malim koncentracijama molibden pomaže normalnom razvoju organizma (i biljnog i životinjskog), jer je uvršten u kategoriju mikroelemenata. Također je sastavni dio različitih enzima kao što je ksantin oksigenaza. Sa nedostatkom molibdena dolazi do manjka ovog enzima pa se mogu javiti negativni efekti. Višak ovog elementa također nije dobrodošao, jer je normalan metabolizam poremećen.

Maksimalna dozvoljena koncentracija molibdena za vodenu sredinu

Maksimalna dozvoljena koncentracija molibdena u površinskim vodnim tijelima ne bi trebala prelaziti 0,25 mg/l.

arsen (as)

Kontaminirana arsenom su uglavnom područja koja su u blizini rudnika minerala sa visokim sadržajem ovog elementa (volfram, bakar-kobalt, polimetalne rude). Vrlo male količine arsena mogu nastati tokom razgradnje živih organizama. Zahvaljujući vodenim organizmima, oni ga mogu apsorbirati. Intenzivna apsorpcija arsena iz rastvora primećuje se tokom perioda brzog razvoja planktona.

Najvažniji zagađivači arsenom su prerađivačka industrija, preduzeća koja proizvode pesticide, boje i poljoprivreda.

Jezera i rijeke sadrže arsen u dva stanja: suspendovanom i rastvorenom. Proporcije između ovih oblika mogu varirati u zavisnosti od pH rastvora i hemijskog sastava rastvora. U otopljenom stanju, arsen može biti trovalentan ili petovalentan, javlja se u anjonskim oblicima.

Nivo arsena u prirodnim vodnim tijelima

U rijekama je, po pravilu, sadržaj arsena vrlo nizak (na nivou od µg/l), au morima - u prosjeku 3 µg/l. Neki mineralna voda može sadržavati velike količine arsena (do nekoliko miligrama po litri).

Najviše arsena može se naći u podzemnim rezervoarima - do nekoliko desetina miligrama po litri.

Njegovi spojevi su vrlo toksični za sve životinje i ljude. U velikim količinama poremećeni su procesi oksidacije i transport kiseonika do ćelija.

Maksimalno dozvoljena koncentracija arsena za vodenu sredinu

Maksimalno dozvoljena koncentracija arsena za vodenu sredinu je 50 µg/l, au ribnjacima maksimalno dozvoljena koncentracija za ribnjake je također 50 µg/l.

nikl (Ni)

Lokalne stene utiču na sadržaj nikla u jezerima i rekama. Ako u blizini rezervoara postoje nalazišta ruda nikla i željezo-nikla, koncentracije mogu biti čak i veće od normalnih. Nikl može ući u jezera i rijeke kroz razlaganje biljaka i životinja. Plavo-zelene alge sadrže rekordne količine nikla u poređenju sa drugim biljnim organizmima. Važne otpadne vode sa visokim sadržajem nikla oslobađaju se tokom proizvodnje sintetičke gume tokom procesa niklanja. Nikl se takođe oslobađa u velikim količinama tokom sagorevanja uglja i nafte.

Visok pH može uzrokovati taloženje nikla u obliku sulfata, cijanida, karbonata ili hidroksida. Živi organizmi mogu smanjiti nivo mobilnog nikla konzumirajući ga. Važni su i procesi adsorpcije na površini stijena.

Voda može sadržavati nikal u otopljenom, koloidnom i suspendiranom obliku (ravnoteža između ovih stanja ovisi o pH okoliša, temperaturi i sastavu vode). Gvožđe hidroksid, kalcijum karbonat i glina dobro apsorbuju jedinjenja koja sadrže nikl. Otopljeni nikl se nalazi u obliku kompleksa sa fulvičnim i huminskim kiselinama, kao i sa aminokiselinama i cijanidima. Ni 2+ se smatra najstabilnijim jonskim oblikom. Ni 3+, po pravilu, nastaje pri visokom pH.

Sredinom 50-ih godina nikl je uvršten na listu elemenata u tragovima jer igra važnu ulogu u raznim procesima kao katalizator. U malim dozama ima pozitivan učinak na hematopoetske procese. Velike doze su i dalje veoma opasne po zdravlje, jer je nikl kancerogen hemijski element i može izazvati razne bolesti respiratornog sistema. Slobodni Ni 2+ je toksičniji nego u obliku kompleksa (oko 2 puta).

Nivo nikla u prirodnim rezervoarima

Maksimalna dozvoljena koncentracija nikla za vodenu sredinu

Najveća dozvoljena koncentracija nikla za vodenu sredinu je 0,1 mg/l, ali u ribnjacima najveća dozvoljena koncentracija za ribnjake je 0,01 mg/l.

kalaj (Sn)

Prirodni izvori kalaja su minerali koji sadrže ovaj element (stanin, kasiterit). Antropogenim izvorima smatraju se postrojenja i fabrike koje proizvode različite organske boje i metalurška industrija koja radi sa dodatkom kalaja.

Kalaj je nisko toksičan metal, zbog čega ne rizikujemo svoje zdravlje jedući hranu iz metalnih konzervi.

Jezera i rijeke sadrže manje od mikrograma kalaja po litri vode. Podzemni rezervoari mogu sadržavati nekoliko mikrograma kalaja po litri.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kalaja za vodenu sredinu

Maksimalna dozvoljena koncentracija kalaja za vodenu sredinu je 2 mg/l.

živa (Hg)

Uglavnom, povećani nivoi žive u vodi se primjećuju u područjima gdje postoje naslage žive. Najčešći minerali su livestonit, cinober i metacinabarit. Otpadne vode iz tvornica koje proizvode različite lijekove, pesticide i boje mogu sadržavati značajne količine žive. Drugi važan izvor zagađenja živom su termoelektrane (koje koriste ugalj kao gorivo).

Njegova razina u otopini se smanjuje uglavnom zbog morskih životinja i biljaka koje akumuliraju, pa čak i koncentrišu živu! Ponekad je sadržaj žive u morskom životu nekoliko puta veći nego u morskom okruženju.

Prirodna voda sadrži živu u dva oblika: suspendovanoj (u obliku sorpiranih jedinjenja) i rastvorenoj (kompleksna, mineralna jedinjenja žive). U određenim područjima okeana, živa se može pojaviti u obliku kompleksa metil žive.

Živa i njena jedinjenja su veoma toksični. U visokim koncentracijama ima negativan učinak na nervni sistem, izaziva promjene u krvi, utječe na lučenje probavnog trakta i motoričku funkciju. Proizvodi prerade žive bakterijama vrlo su opasni. Oni mogu sintetizirati organske tvari na bazi žive, koje su višestruko toksičnije od neorganskih spojeva. Kada jedemo ribu, jedinjenja žive mogu ući u naš organizam.

Maksimalna dozvoljena koncentracija žive za vodenu sredinu

Najveća dopuštena koncentracija žive u običnoj vodi je 0,5 µg/l, au ribnjacima najveća dopuštena koncentracija za ribnjake je manja od 0,1 µg/l.

olovo (Pb)

Rijeke i jezera mogu biti zagađene olovom prirodnim putem kada se olovni minerali ispiraju (galena, anglizit, cerusit) i antropogenim putem (sagorijevanje uglja, korištenje tetraetil olova u gorivu, ispusti iz tvornica za preradu rude, otpadne vode iz rudnika i metalurške biljke). Precipitacija jedinjenja olova i adsorpcija ovih supstanci na površini različitih stena su najvažnije prirodne metode za smanjenje njegovog nivoa u rastvoru. Od bioloških faktora, hidrobionti dovode do smanjenja nivoa olova u rastvoru.

Olovo u rijekama i jezerima nalazi se u suspendovanom i rastvorenom obliku (mineralni i organomineralni kompleksi). Olovo se nalazi i u obliku nerastvorljivih supstanci: sulfata, karbonata, sulfida.

Sadržaj olova u prirodnim rezervoarima

Čuli smo mnogo o toksičnosti ovog teškog metala. Vrlo je opasan čak i u malim količinama i može izazvati intoksikaciju. Olovo ulazi u organizam kroz respiratorne i probavni sustav. Njegovo oslobađanje iz organizma je veoma sporo, a može se akumulirati u bubrezima, kostima i jetri.

Maksimalna dozvoljena koncentracija olova za vodenu sredinu

Najveća dozvoljena koncentracija olova za vodenu sredinu je 0,03 mg/l, au ribnjacima najveća dozvoljena koncentracija za ribnjake je 0,1 mg/l.

Tetraetil olovo

Služi kao sredstvo protiv detonacije u motornom gorivu. Dakle, glavni izvori zagađenja ovom supstancom su vozila.

Ovo jedinjenje je vrlo otrovno i može se akumulirati u tijelu.

Maksimalna dozvoljena koncentracija tetraetil olova za vodenu sredinu

Maksimalni dozvoljeni nivo ove supstance približava se nuli.

Tetraetil olovo generalno nije dozvoljeno u vodi.

Srebro (Ag)

Srebro uglavnom ulazi u rijeke i jezera iz podzemnih rezervoara i kao rezultat ispuštanja otpadnih voda iz preduzeća (fotografska preduzeća, fabrike za obogaćivanje) i rudnika. Drugi izvor srebra mogu biti algicidi i baktericidi.

U rastvoru, najvažniji spojevi su srebro-halogenidne soli.

Sadržaj srebra u prirodnim rezervoarima

U čistim rijekama i jezerima sadržaj srebra je manji od mikrograma po litru, u morima je 0,3 µg/l. Podzemni rezervoari sadrže do nekoliko desetina mikrograma po litri.

Srebro u jonskom obliku (u određenim koncentracijama) ima bakteriostatski i baktericidni učinak. Da bi se voda mogla sterilisati srebrom, njena koncentracija mora biti veća od 2*10 -11 mol/l. Biološka uloga srebra u organizmu još nije dobro poznata.

Maksimalna dozvoljena koncentracija srebra za vodenu sredinu

Maksimalno dozvoljeno srebro za vodenu sredinu je 0,05 mg/l.

Glavni i odgovorni urednik i administrator stranice www.! //\\ Svi objavljeni članci na našoj web stranici prolaze preko mene. //\\ Moderiram i odobravam tako da čitatelju bude zanimljivo i korisno!

Pokazatelji maksimalno dozvoljene koncentracije vode, mg/dm3 neorganskih materija

Maksimalne koncentracije teških metala u vodi za piće, mg/l

Dodatak 26

Dodatak 27

Dodatak 28 za referencu

Maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC)

hemikalije u zemljištu i dozvoljeni nivoi

Nastavak Dodatka 28

Dodatak 29

Atribucija hemikalija koje ulaze u tlo

i emisije, ispuštanja, otpad u klase opasnosti

Dodatak 30

MPC teških metala u površinskom sloju tla, mg/kg,

smatra se granicama fitotoksičnosti