Ev Stomatologiya Qısaca ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi. Ağır metalların çirklənməsi

Stomatologiya

Qısaca ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi. Ağır metalların çirklənməsi

6. Ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi

Ağır metallar (civə, qurğuşun, kadmium, sink, mis, arsen) ümumi və yüksək zəhərli çirkləndiricilərdir. Onlar müxtəlif sənaye proseslərində geniş istifadə olunur, buna görə də təmizlənmə tədbirlərinə baxmayaraq, sənaye çirkab sularında ağır metal birləşmələrinin miqdarı kifayət qədər yüksəkdir. Bu birləşmələrin böyük kütlələri atmosfer vasitəsilə okeana daxil olur. Dəniz biosenozları üçün ən təhlükəli civə, qurğuşun və kadmiumdur. Merkuri okeana kontinental axıntı və atmosfer vasitəsilə daşınır. Atmosfer tozunun tərkibində 12 min ton civə var ki, bunun da əhəmiyyətli hissəsi antropogen mənşəlidir. Bu metalın illik sənaye istehsalının təxminən yarısı (910 min ton/il) müxtəlif yollarla okeana düşür. Sənaye suları ilə çirklənmiş ərazilərdə məhlulda və asılı maddədə civə konsentrasiyası xeyli artır. Eyni zamanda bəzi bakteriyalar xloridləri yüksək zəhərli metilcivəyə çevirir. Dəniz məhsullarının çirklənməsi dəfələrlə sahil əhalisinin civə ilə zəhərlənməsinə səbəb olmuşdur. Qurğuşun bütün komponentlərdə olan tipik bir iz elementidir mühit: qayalarda, torpaqlarda, təbii sularda, atmosferdə, canlı orqanizmlərdə.

Metallurgiya sənayesi müəssisələri tərəfindən ətraf mühitin qurğuşun və onun birləşmələri ilə çirklənməsi onların istehsal fəaliyyətinin xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir: qurğuşun və onun birləşmələrinin birbaşa istehsalı; çirk kimi tərkibində qurğuşun olan digər xammal növlərindən qurğuşunun əlaqədar çıxarılması; yaranan məhsulların qurğuşun çirklərindən təmizlənməsi və s.

1995-ci ildə metallurgiya sənayesindən atmosferə atılan ümumi qurğuşun tullantılarının (671 ton) təxminən 98,4%-i əlvan metallurgiya müəssisələrinin payına düşür. İl ərzində tullantı suları ilə birlikdə su obyektlərinə axıdılan 640 kq qurğuşunun 570 kq-ı (89%) əlvan metallar istehsalı müəssisələrinin payına düşüb. Qara metallurgiya müəssisələrindən nisbətən kiçik qurğuşun emissiyaları Rusiya Federasiyası xammalda əhəmiyyətli qurğuşun tərkibinin olmaması ilə müəyyən edilir, baxmayaraq ki, dünyanın bir sıra inkişaf etmiş ölkələrində filiz xammalı və qırıntılarında qurğuşun olması domna, ocaq və elektrik əritmə sahələrində ciddi ekoloji problemlər yaradır. .

Atmosferə atılan qurğuşunun 99,86%-i 30 əlvan metallurgiya müəssisəsindən 11-nin payına düşür, o cümlədən bu metalın təxminən 94%-i 5 müəssisə tərəfindən buraxılır: Sredneuralski Mis Əmiri Zavodu (291 t/il); "Svyatogor" ASC - Krasnouralsk mis əritmə zavodu (ildə 170 ton); Kirovqrad Mis Əritmə Zavodu (114 t/il); ASC Dalpolimetal (ildə 28 t); Elektrosink zavodu (ildə 16 ton).

Qurğuşun buraxılış mənbələrinin təhlili göstərdi:

Qurğuşunun 57%-i mis (qurğuşun tərkibli) xammalın əks etdirici əridilməsi nəticəsində böyük həcmdə tozlu qazlarla atmosferə atılır ki, bu texnologiyadan istifadə edən bütün zavodlarda tozdan təmizlənmədən bacalara göndərilir;

Qurğuşunun 37%-i qurğuşun tərkibində zəngin olan sublimasiya olunmuş tozdan təmizlənmə dərəcəsinin olmaması və ya kifayət qədər olmaması səbəbindən zərf qazları ilə birlikdə buraxılır;

Əlvan metallurgiya müəssisələrində mövcud olan toz tutma vasitələrinin qeyri-kafi səmərəliliyi mühüm amildir.

Torpağın çirklənməsi, sink və flüor təkcə birbaşa zəhərli təsirlər hesabına deyil, həm də torpaqda qida maddələrinin nisbətini dəyişdirərək məhsuldarlığın azalmasına səbəb olur. Həll olunan birləşmələr torpaq məhlullarının aşağıya doğru axını ilə torpaq profili boyunca hərəkət edir və yeraltı sulara daxil ola bilər. Torpağın çirklənməsi torpağın strukturunu pozur, torpağın keçiriciliyini azaldır və mikroorqanizmlərin inkişafına mane olur, torpaqların fermentativ fəaliyyətini azaldır, bitki məhsuldarlığını azaldır.

Qeyd etmək lazımdır ki, ağır metallar torpaqda canlı orqanizmlərə birgə təsir etdikdə onların toksikliyi artır. Sink və kadmiumun birgə təsiri, hər bir elementin ayrı-ayrılıqda eyni konsentrasiyası ilə müqayisədə mikroorqanizmlərə bir neçə dəfə daha güclü inhibitor təsir göstərir. Ağır metallar adətən həm yanacağın yanma məhsullarında, həm də metallurgiya sənayesinin emissiyalarında müxtəlif birləşmələrdə tapıldığı üçün onların çirklənmə mənbələrini əhatə edən təbiətə təsiri ayrı-ayrı elementlərin konsentrasiyası əsasında gözləniləndən daha güclü olur.

Müəssisələrin yaxınlığında müəssisələrin təbii fitosenozları növ tərkibində daha müxtəlif olur, çünki bir çox növ torpaqda ağır metalların artan konsentrasiyasına tab gətirə bilmir. Növlərin sayı 2-3-ə, bəzən isə monosenozların əmələ gəlməsinə qədər azala bilər. Meşə fitosenozlarında çirklənməyə ilk reaksiya verən likenlər və mamırlar olur. Ağac təbəqəsi ən sabitdir. Bununla belə, uzun müddət və ya yüksək intensivliyə məruz qalma, tərkibində quruya davamlı hadisələrə səbəb olur.

Torpağın ağır metallarla çirklənməsinin aşkarlanması tədqiq olunan ərazilərdə torpaqdan nümunələrin götürülməsi və onların tərkibində ağır metalların tərkibinə görə kimyəvi analizinin birbaşa üsulları ilə həyata keçirilir. Bu məqsədlər üçün bir sıra dolayı üsullardan istifadə etmək də səmərəlidir: fitogenez vəziyyətinin vizual qiymətləndirilməsi, indikator növlərinin bitkilər, onurğasızlar və mikroorqanizmlər arasında yayılması və davranışının təhlili.

Torpağın çirklənməsinin məkan qanunauyğunluqlarını müəyyən etmək üçün biogeosenozların, o cümlədən torpaqların struktur komponentlərinin xəritələşdirilməsinin müqayisəli coğrafi metodundan və üsullarından istifadə olunur. Belə xəritələr torpağın ağır metallarla çirklənmə səviyyəsini və torpaq örtüyünün müvafiq dəyişikliklərini qeyd etməklə yanaşı, həm də təbii mühitin vəziyyətindəki dəyişiklikləri proqnozlaşdırmağa imkan verir.

Ağır metalların toksik səviyyələrini aşkar etmək asan deyil. Müxtəlif mexaniki tərkibə və üzvi maddələrə malik olan torpaqlar üçün bu səviyyə fərqli olacaqdır. Hazırda gigiyena institutlarının əməkdaşları torpaqda metalların icazə verilən maksimum konsentrasiyasını müəyyən etməyə cəhdlər ediblər. Test bitkiləri kimi arpa, yulaf və kartof tövsiyə olunur. Məhsuldarlıqda 5-10% azalma olduqda toksiklik dərəcəsi nəzərə alınır. Civə üçün təklif olunan maksimum icazə verilən konsentrasiyalar 25 mq/kq, arsenik 12-15, kadmium isə 20 mq/kq-dır. Bitkilərdə bir sıra ağır metalların bəzi zərərli konsentrasiyaları müəyyən edilmişdir (q/milyon): qurğuşun – 10, civə – 0,04, xrom – 2, kadmium – 3, sink və manqan – 300, mis – 150, kobalt – 5, molibden və nikel – 3, vanadium – 2.

Torpaqların ağır metallarla çirklənməsindən qorunması istehsalın təkmilləşdirilməsinə əsaslanır. Məsələn, 1 ton xlor istehsal etmək üçün bir texnologiyaya 45 kq civə, digərinə isə 14-18 kq civə lazımdır. Gələcəkdə bu dəyəri 0,1 kq-a endirmək mümkün hesab olunur. Torpaqları ağır metallarla çirklənmədən qorumaq üçün yeni strategiya qapalı texnoloji sistemlərin yaradılmasını və tullantısız istehsalın təşkilini də nəzərdə tutur.

7. Qara metallurgiyadan bərk tullantıların təsnifatı, onların xüsusiyyətləri

Sənaye tullantılarının təsnifatı müxtəlif meyarlara görə mümkündür, bunlar arasında aşağıdakıları əsas saymaq olar:

sənaye üzrə - qara və əlvan metallurgiya, filiz və kömür hasilatı, neft və qaz və s.;

faza tərkibinə görə - bərk (toz, şlam, şlak), maye (məhlullar, emulsiyalar, süspansiyonlar), qazlı (karbon oksidləri, azot oksidləri, kükürd birləşmələri və s.);

istehsal dövrləri üzrə - xammalın (yerüstü və oval süxurların) çıxarılmasında, zənginləşdirmədə (tullantılar, şlam, tullantılar), pirometallurgiyada (şlak, şlam, toz, qazlar), hidrometallurgiyada (məhlullar, çöküntülər, qazlar).

Qapalı dövrü olan bir metallurgiya zavodunda (dəmir-polad rulon) bərk tullantılar iki növ ola bilər - toz və şlak. Çox vaxt nəm qazın təmizlənməsi istifadə olunur, sonra toz əvəzinə tullantı çamurdur. Qara metallurgiya üçün ən qiymətlisi dəmir tərkibli tullantılardır (toz, şlam, şlam), şlaklar isə əsasən digər sənaye sahələrində istifadə olunur.

Əsas metallurgiya qurğularının istismarı zamanı müxtəlif elementlərin oksidlərindən ibarət böyük miqdarda incə toz əmələ gəlir. Sonuncu qaz təmizləyici qurğular tərəfindən tutulur və sonra ya lil anbarına verilir, ya da sonrakı emal üçün göndərilir.

Şlamları aşağıdakılara bölmək olar:

sinter zavodlarından lil;

yüksək soba şlamı:

domna qazının təmizlənməsi;

b) domna sobalarının bunker otaqları;

ocaq sobalarının qazla təmizlənməsi zamanı lil;

çevirici qaz təmizləyici çamur;

elektrik sobalarından qaz təmizləyici lil.

zəngin (55-67%) – ocaq sobalarının və konvertorların qaz təmizlənməsindən yaranan toz və şlam;

b) nisbətən zəngin (40-55%) – sinter yüksək soba istehsalının lil və tozu;

c) zəif (30-40%) - elektrik sobası istehsalının qaz təmizlənməsindən lil və toz.

Lilin əsas xüsusiyyətləri kimyəvi və qranulometrik tərkibidir, lakin lil utilizasiyaya hazırlanarkən, sıxlıq, rütubət, xüsusi məhsuldarlıq və s. kimi parametrləri bilmək lazımdır.Qeyd etmək lazımdır ki, metallurgiya müəssisələrinin toz (lil) kimyəvi tərkibinə görə bir-birindən fərqlənir, buna görə də bu xüsusiyyətlər aşağıda orta formada təqdim olunur.

Domna sobasının toz toplama cihazlarından lil ondan çıxan qazların təmizlənməsi zamanı əmələ gəlir. Onların qarşısında radial və ya tangensial quru toz toplayıcılar quraşdırılır, burada ən böyük toz tutulur, yükün tərkib hissəsi kimi sinter istehsalına qaytarılır. Kimyəvi tərkibiəsas komponentlər üzrə lil, %: Fetot 30-50 CaO 5,0-8,5; SiO2 6,0-12%; MgO 1,5-2,0; Ümumi 0.2-0.9; Əlaqə 2.5-30; Al2O3 1,2-3,0; P 0,015-0,05; Zn 0,05-5,3. Onların sıxlığı 2,7-3,8 q/sm, xüsusi məhsuldarlığı orta hesabla 2,75-3,84% təşkil edir. Bu şlamların istifadə dərəcəsi (müxtəlif müəssisələr üçün) olduqca əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir - 0,1 ilə 0,8 arasında. Bu kifayət qədər incə səpələnmiş materialdır: fraksiyalar >0,063 mm-dən 10-13%-ə qədər, 0,016-0,032 mm 16-dan 50%-ə qədər və 1%, bu da çamurun ilkin sinksizləşdirilməsini tələb edir.

8. İnkişaf perspektivləri

Yaxın gələcəkdə metallurgiya kompleksinin texniki vəziyyətində və ekoloji idarəetmə proseslərində əhəmiyyətli dəyişikliklər baş verməlidir ki, bu da bir çox ekoloji problemləri əhəmiyyətli dərəcədə həll edəcəkdir. Yalnız əlvan metallurgiyada zərərli çirkləndirici emissiyaların miqdarının 12-15% azalacağı və müəssisələrin böyük əksəriyyətinin icazə verilən maksimum emissiya standartlarına nail olacağı gözlənilir. Rusiyada metallurgiyanın inkişaf proqramı ilə nəzərdə tutulmuş xammal mədən ərazilərində çıxarılan yerin doldurulması ilə mədən sistemlərinin istifadəsinin 20% artırılması filiz hasilatında texniki göstəricilərin yaxşılaşdırılması ilə yanaşı, mədən ayırmasında yer səthinin təhlükəsizliyini təmin etmək və bərkitmə üçün materialların, o cümlədən çox bahalı metalların istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq.

Ekoloji problemlərin həlli üçün böyük ehtiyatlar və imkanlar xammalın emalının mürəkkəbliyində, onun tərkibində və yataqlarında faydalı komponentlərin tam istifadəsindədir.

İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:

"2002-ci ildə Rusiya Federasiyasının ətraf mühitin vəziyyəti və mühafizəsi haqqında" Dövlət Hesabatı // Rusiya Federasiyasının Təbii Sərvətlər Nazirliyi, Moskva, 2003.

“Atmosferin sənaye çirklənməsindən qorunması” məlumat kitabı // S. Kalvert və G.M. Englund (ingilis dilindən tərcümə), Moskva “Metallurgiya”, 1988

Coğrafiyaya dair arayış "Rusiya iqtisadiyyatının coğrafiyası", "Fiziki coğrafiya" // Pashkang K.V.

Qara metallurgiya müəssisələrinin istehsal və təsərrüfat fəaliyyətinin təhlili // Yuzov O. V., Moskva "Metallurgiya", 1980.

Bu gün bəşəriyyətə məlum olan 104 kimyəvi elementdən 82-si metaldır. Onlar sənaye, bioloji və ekoloji sferalarda insanların həyatında mühüm yer tuturlar. Müasir elm metalları ağır, yüngül və nəciblərə ayırır. Bu yazıda ağır metalların siyahısına və onların xüsusiyyətlərinə baxacağıq.

Ağır metalların təyini

Əvvəlcə ağır metalları atom kütləsi 50-dən yuxarı olan nümayəndələr adlandırmaq adət idi. Ancaq bu gün bu terminin istifadəsi kimyəvi baxımdan deyil, ətraf mühitin çirklənməsinə təsirindən asılı olaraq daha tez-tez baş verir. Beləliklə, ağır metallar siyahısına insan biosferinin elementlərini (torpaq, su) çirkləndirən həmin metallar və metaloidlər (yarımetallar) daxildir. Gəlin onlara baxaq.

Ağır metallar siyahısına neçə element daxildir?

Bu gün bu siyahıdakı elementlərin sayı ilə bağlı konsensus yoxdur, çünki metalları ağır kimi təsnif edən ümumi meyarlar yoxdur. Ancaq ağır metalların siyahısı asılı olaraq formalaşa bilər müxtəlif xassələri metallar və onların xüsusiyyətləri. Bunlara daxildir:

Atom çəkisi. Bu meyara əsasən, bunlara atom kütləsi 50 amu (q/mol)-dən çox olan 40-dan çox element daxildir.
Sıxlıq. Bu meyara əsasən, sıxlığı dəmirin sıxlığına bərabər və ya ondan çox olan metallar ağır hesab olunur.
Bioloji toksiklik insanın və canlı orqanizmlərin həyatına mənfi təsir göstərən ağır metalları birləşdirir. Onların siyahısında 20-yə yaxın element var.

İnsan orqanizminə təsiri

Bu maddələrin əksəriyyəti bütün canlı orqanizmlərə mənfi təsir göstərir. Əhəmiyyətli atom kütlələrinə görə onlar zəif daşınır və insan toxumalarında toplanır və müxtəlif xəstəliklərə səbəb olur. Beləliklə, insan orqanizmi üçün kadmium, civə və qurğuşun ən təhlükəli və ən ağır metallar kimi tanınır.

Zəhərli elementlərin siyahısı, ən zəhərli metalların ən kiçik təsir diapazonuna malik olduğu sözdə Mertz qaydalarına uyğun olaraq təhlükə dərəcəsinə görə qruplaşdırılır:

Kadmium, civə, tallium, qurğuşun, arsen (ən təhlükəli metal zəhərləri qrupu, artıqlığı məqbul standartlar ciddi psixo-fizioloji pozğunluqlara və hətta ölümə səbəb ola bilər).
Kobalt, xrom, molibden, nikel, sürmə, skandium, sink.
Barium, manqan, stronsium, vanadium, volfram

Lakin bu o demək deyil ki, Mertz qaydalarına görə yuxarıda qruplaşdırılmış elementlərin heç biri insan orqanizmində olmamalıdır. Əksinə, ağır metalların siyahısına bu və 20-dən çox başqa element daxildir ki, onların kiçik konsentrasiyası nəinki insan həyatı üçün təhlükəli deyil, həm də metabolik proseslərdə, xüsusilə dəmir, mis, kobalt, molibden və hətta zəruridir. sink.

Ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi

Biosferin ağır metallarla çirklənmiş elementləri torpaq və sudur. Çox vaxt bunun günahkarları yüngül və ağır metalları emal edən metallurgiya müəssisələridir.

Ən çox yayılmış toksinlər bunlardır: qurğuşun (avtomobil istehsalı), civə (paylanma nümunəsi: gündəlik həyatda pozulmuş termometrlər və flüoresan işıqlandırma qurğuları), kadmium (zibilin yandırılması nəticəsində əmələ gəlir). Bundan əlavə, istehsalda olan əksər fabriklər ağır kimi xarakterizə edilə bilən bir və ya digər elementdən istifadə edirlər. Siyahısı yuxarıda verilmiş metal qrupu, ən çox tullantı şəklində su obyektlərinə daxil olur və sonra insanlara çatır.

Təbiətin ağır metallarla çirklənməsinin texnogen amillərinə əlavə olaraq, təbii olanlar da var - bunlar vulkan püskürmələridir, onların lavasında kadmiumun artan tərkibi aşkar edilmişdir.

Təbiətdə ən zəhərli metalların paylanmasının xüsusiyyətləri

Təbiətdə civə ən çox suda və havada lokallaşdırılmışdır. Civə dünya okeanlarının sularına sənaye drenajlarından daxil olur; civə buxarları da kömürün yanması nəticəsində yaranır. Zəhərli birləşmələr canlı orqanizmlərdə, xüsusən də dəniz məhsullarında toplanır.

Qurğuşun geniş yayılma sahəsinə malikdir. O, həm dağlarda, həm torpaqda, həm suda, həm canlı orqanizmlərdə, hətta havada avtomobillərdən çıxan qazlar şəklində toplanır. Təbii ki, qurğuşun həm də antropoloji fəaliyyət nəticəsində ətraf mühitə sənaye tullantıları və təkrar emal olunmayan tullantılar (akkumulyatorlar və akkumulyatorlar) şəklində daxil olur.

Ətraf mühitin kadmiumla çirklənməsinin mənbəyi də təbii amillərdir: mis filizlərinin aşınması, torpağın yuyulması, həmçinin vulkanik fəaliyyətin nəticələri.

Ağır metalların tətbiq dairəsi

Toksikliyə baxmayaraq, müasir sənaye böyük bir çeşid yaradır sağlam məhsullar, mis, sink, qurğuşun, qalay, nikel, titan, sirkonium, molibden və s. ərintiləri olan ağır ərintilərin emalı.

Mis yüksək plastik materialdır, ondan müxtəlif məftillər, borular, mətbəx əşyaları, zərgərlik məmulatları, dam örtüyü və daha çox. Bundan əlavə, maşınqayırma və gəmiqayırmada geniş istifadə olunur.

Sink yüksək korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərə malikdir, buna görə də metal məhsulların (sözdə sinklənmiş) örtülməsi üçün geniş istifadə olunur. Sink məhsullarının tətbiqi sahələri: tikinti, maşınqayırma, poliqrafiya (çap formalarının istehsalı), raket elmi, kimya sənayesi (laklar və boyalar istehsalı) və hətta tibb ( antiseptiklər və s.).

Qurğuşun asanlıqla əriyir, ona görə də bir çox sənaye sahələrində xammal kimi istifadə olunur: boya və lak, kimya, avtomobil (akkumulyatorların bir hissəsi), radioelektronika, tibbi (x-ray müayinələri zamanı xəstələr üçün qoruyucu önlüklərin istehsalı).

SU SİSTEMLERİNİN EKOLOJİ MONİTORİNQİNDƏ AĞIR METALLAR

SU SİSTEMLERİNİN EKOLOJİ MONİTORİNQİNDƏ AĞIR METALLAR

H. S. BUDNIKOV

Ətraf mühitin, xüsusən də yerüstü suların ağır metallarla çirklənməsinin bəzi aspektləri fənlərarası səviyyədə müzakirə olunur. Həyat komponentləri və toksikantlar kimi metalların ikili bioloji rolu qeyd olunur. Ətraf mühitin vəziyyətini müntəzəm olaraq qiymətləndirmək üçün analitik iş lazımdır.

G.K. Budnikov
Kazan Dövlət Universiteti

Müxtəlif keyfiyyətə nəzarət xidmətləri üçün ən çox maraq kəsb edən biosfer çirkləndiriciləri arasında metallar (ilk növbədə ağır, yəni atom çəkisi 40-dan çox olan) ən mühümləri sırasındadır. Bu, əsasən onların bir çoxunun bioloji aktivliyi ilə bağlıdır. Metalların insan və heyvan orqanizminə fizioloji təsiri müxtəlifdir və metalın təbiətindən, təbii mühitdə mövcud olduğu birləşmənin növündən, həmçinin konsentrasiyasından asılıdır. Bir çox ağır metallar aydın kompleksləşmə xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Beləliklə, sulu mühitlərdə bu metalların ionları hidratlanır və tərkibi məhlulun turşuluğundan asılı olan müxtəlif hidroksokomplekslər əmələ gətirməyə qadirdir. Məhlulda hər hansı anion və ya molekul varsa üzvi birləşmələr, onda bu metalların ionları müxtəlif struktur və sabitliyə malik müxtəlif komplekslər əmələ gətirir. Ağır metallar arasında bəziləri insanların və digər canlı orqanizmlərin həyat təminatı üçün son dərəcə zəruridir və sözdə biogen elementlərə aiddir. Digərləri isə əks təsirə səbəb olur və canlı orqanizmə daxil olduqda onun zəhərlənməsinə və ya ölümünə səbəb olur. Bu metallar ksenobiotiklər sinfinə aiddir, yəni canlılara yaddır. Ətraf mühitin mühafizəsi üzrə mütəxəssislər zəhərli metallar arasında prioritet qrup müəyyən ediblər. Buraya insan və heyvan sağlamlığı üçün ən təhlükəli olan kadmium, mis, arsen, nikel, civə, qurğuşun, sink və xrom daxildir. Bunlardan civə, qurğuşun və kadmium ən zəhərlidir. Biosferin ağır metallarla çirklənməsinin mümkün mənbələrinə qara və əlvan metallurgiya müəssisələri (atmosferi çirkləndirən aerozol tullantıları, yerüstü suları çirkləndirən sənaye tullantıları), maşınqayırma (mis örtüklü örtük vannaları, nikel örtükləri, xrom örtükləri, kadmium örtük), akkumulyator emalı zavodları və avtomobil nəqliyyatı.

Ətraf mühiti ağır metallarla çirkləndirən antropogen mənbələrdən başqa, vulkan püskürmələri kimi digər təbii mənbələr də var: Aralıq dənizində Siciliya adasında Etna dağının püskürməsinin məhsullarında kadmium nisbətən yaxınlarda aşkar edilmişdir. Bəzi göllərin səth sularında zəhərli metalların konsentrasiyasının artması turşu yağışları nəticəsində baş verə bilər ki, bu da bu göllərin yuyulduğu mineralların və süxurların əriməsinə səbəb olur. Bütün bu çirklənmə mənbələri biosferdə və ya onun komponentlərində (hava, su, torpaq, canlı orqanizmlər) metal çirkləndiricilərinin tərkibinin təbii fon səviyyəsi ilə müqayisədə artmasına səbəb olur. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, zəhərli metalların daxil olması aerozolların ötürülməsi yolu ilə də baş verə bilsə də, onlar əsasən canlı orqanizmə su vasitəsilə daxil olurlar. Bədəndə bir dəfə zəhərli metallar, üzvi toksikantlarda olduğu kimi, çox vaxt əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalmır və biokimyəvi dövrəyə girərək onu çox yavaş tərk edirlər.

Səth sularının keyfiyyətinə nəzarət etmək üçün müxtəlif hidrobioloji müşahidə xidmətləri yaradılmışdır. Onlar antropogen təsirin təsiri altında su ekosistemlərinin çirklənmə vəziyyətini izləyirlər. Belə ekosistemə həm mühitin özü (su), həm də digər komponentlər (dib çöküntüləri və canlı orqanizmlər - hidrobiontlar) daxil olduğundan, ekosistemin ayrı-ayrı komponentləri arasında ağır metalların paylanması haqqında məlumat çox vacibdir. Bu vəziyyətdə etibarlı məlumatlar müasir metodlardan istifadə etməklə əldə edilə bilər analitik kimya, fon konsentrasiyaları səviyyəsində ağır metalların tərkibini təyin etməyə imkan verir.

Qeyd etmək lazımdır ki, təhlil metodlarının inkişafındakı irəliləyişlər bunları həll etməyə imkan vermişdir qlobal problemlərəsas mənbələri necə aşkar etmək olar
biosferin çirklənməsi, çirkləndiricilərin çirklənmə və transformasiya dinamikasının müəyyən edilməsi, onların köçürülməsi və miqrasiyası. Eyni zamanda, ağır metallar ən mühüm analiz obyektlərindən biri kimi təsnif edilirdi. Təbii materiallarda onların məzmunu çox fərqli ola bildiyi üçün onların təyin edilməsi üsulları problemin həllini təmin etməlidir. Bir çox ölkələrdə analitik alimlərin səyləri nəticəsində ağır metalları femtoqram səviyyəsində (10 - 15 q) və ya analiz edilən nümunə həcmində bir (!) atomun iştirakı ilə təyin etməyə imkan verən üsullar hazırlanmışdır. məsələn, canlı hüceyrədə nikel. Ətraf mühitin ağır metallarla kimyəvi çirklənməsi ilə təmsil olunan və müxtəlif fənləri əhatə edən və artıq müstəqil fənlərarası əlaqəyə çevrilmiş mürəkkəb və çoxşaxəli problemə təkcə analitik kimyaçılar, bioloqlar və ekoloqlar (onların fəaliyyəti ənənəvi olaraq bu problemlə bağlıdır) peşəkar maraq göstərirlər. bilik sahəsi, həm də həkimlər. Elmi və elmi-populyar informasiya axınında, eləcə də kütləvi informasiya vasitələrində ağır metalların insan sağlamlığına təsiri haqqında materiallar getdikcə daha çox ortaya çıxır. Belə ki, ABŞ-da uşaqların orqanizmində qurğuşun miqdarının artması səbəbindən aqressivliyin təzahürünə diqqət yetirilmişdir. Planetin digər regionlarında cinayətlərin və intiharların sayının artması da ətraf mühitdə bu toksikantların tərkibinin artması ilə əlaqələndirilir. Ağır metalların ətraf mühitdə, xüsusən də yerüstü sularda yayılması probleminin bəzi kimyəvi və ekoloji-kimyəvi aspektlərini müzakirə etmək maraqlıdır.

Uzun müddətdir ki, mühüm bioloji funksiyaları yalnız natrium, kalium, maqnezium, dəmir və kalsium yerinə yetirir ki, bunlar birlikdə insan bədənindəki bütün metal atomlarının demək olar ki, 99% -ni təmin edir və (dəmirdən başqa) makroelementlər qrupuna aiddir. Bu metallardan dördünün, yəni natrium, kalium, maqnezium və kalsiumun nəmlənmiş atomları osmos və sinir siqnallarının ötürülməsi proseslərində iştirak edir, həmçinin skelet sümük toxumasının gücünü təyin edir. Dəmir hemoglobin molekulunun bir hissəsidir - atmosfer oksigeninin bağlanmasında və orqan və toxumaların hüceyrələrinə, yəni tənəffüs prosesində iştirak edən ən vacib zülaldır. (Dəmir daxil olmaqla) ağır metallar kimi təsnif edilən və bədəndə iz miqdarda olan keçid elementlərinin funksiyalarına maraq nisbətən yaxınlarda ortaya çıxdı. Elmin yeni sahəsi - bioqeyri-üzvi kimya yaranmışdır ki, o, biogen elementlərin birləşmələrinin quruluşunu, xassələrini və in vivo reaksiyalarını öyrənir. Canlı orqanizmdə az miqdarda olduğuna görə onları mikroelementlər adlandırmağa başladılar.

İnsanın həyati funksiyalarının həyata keçirilməsində mikroelementlərin əhəmiyyəti artıq bir çox elementlər (manqan, sink, molibden, flüor, yod və digərləri (xrom, nikel, vanadium, qalay, arsen, silikon) üçün sübut edilmişdir; . Makroelementləri mikroelementlərdən fərqləndirən əsas meyar orqanizmin gündə mq/kq çəki ilə müəyyən edilən elementə ehtiyacıdır. Bütün bu mikroelementlər orqanizmdə ya nəmlənmiş ionlar şəklində, ya da dəmir kimi koordinasiya birləşmələri şəklində fəaliyyət göstərir.

O da məlumdur ki, insan orqanizmində ən çox keçid keçirməyən metallar və iz miqdarda, məsələn: diş plomblarından civə, qəzet və kitablarda çap mürəkkəbindən qurğuşun, sürmə və arsen, mətbəxdən mis, qalay, manqan və alüminium var. qablar. Lakin, ilk növbədə, bu metallar deyil, həyati olanlar, yəni biogen olanlar nəzərə alınacaqdır. İnsan və heyvan orqanizmində həyat prosesində çox güclü bağların qopması ilə müşayiət olunan bir çox fermentativ kimyəvi reaksiyalar baş verir, yəni yalnız çətin şəraitdə, məsələn, yüksək temperaturda laboratoriya şəraitində həyata keçirilə bilən reaksiyalar. təzyiq və ya temperatur.

Metal tərkibli fermentin molekulu minlərlə katalitik dövrəyə tab gətirə bilsə də, canlı orqanizmdə baş verən metabolik proseslər bəzi fermentlərin məhvinə və müvafiq miqdarda metalların bədəndən çıxarılmasına səbəb ola bilər. Buna görə də, bu itkiləri kompensasiya etmək lazımdır, çünki mikroelementlərin çatışmazlığı bədənin həyati funksiyalarının pozulmasına səbəb olacaq və bu da müxtəlif xəstəliklərə səbəb ola bilər. Təqdim olunan mikroelementlərin miqdarı pəhriz ilə tənzimlənə bilər və lazım olduqda, məsələn, xəstəliyin qarşısını almaq üçün, adətən qida əlavələri şəklində istehsal olunan xüsusi dərmanlar qəbul etməklə. Nümunə olaraq idmançıların qidalanmasında istifadə olunan vitamin və mikroelementlərin tanınmış komplekslərini göstərmək olar. peşəkar qruplar ekstremal ekoloji şəraitdə işləmək.

Qeyd etmək lazımdır ki, zülalların və digər bioloji əhəmiyyətli qan komponentlərinin hər hansı bir metalın ionları ilə kimyəvi bağlarının gücü metalın bədəndə zülallar, aminlər ilə kompleks şəklində qalması üçün kifayətdir. turşular və digər bioloji aktiv birləşmələr. Buna görə də, artıq metallar bədənə daxil olarsa, sonuncu onun funksiyalarının pozulmasına, zəhərlənməyə və ya ölümə səbəb ola bilər. Belə bir təsirin dərəcəsi yalnız müəyyən bir səviyyəni aşan konsentrasiyadan deyil, həm də metalın təbiətindən, ilk növbədə onun mürəkkəbləşmə qabiliyyətindən asılıdır. Beləliklə, əgər zəhərli metalın kompleks əmələ gətirmə qabiliyyəti kifayət qədər yüksəkdirsə, o zaman rəqabətli qarşılıqlı təsir nəticəsində biogen metal katalizatoru aktiv mərkəzdən sıxışdıra bilər və ya sintez üçün istifadə olunan bioloji aktiv birləşmələrin böyük əksəriyyətini özünə bağlaya bilər. bu və ya digər həyati ferment.

Onu da qeyd etmək lazımdır ki, yalnız qida məhsullarının tərkibində üzvi turşuların və digər həll olunan kimyəvi birləşmələrin duzları şəklində olan mövcud biogen elementlər, əksər hallarda mürəkkəb olanlar bioloji dəyərə malikdir. Keyfiyyətin qiymətləndirilməsi ədəbiyyatında qida məhsulları, meyvə, tərəvəz, ət, süd və s. tərkibindəki müəyyən mikroelementlərin tərkibi haqqında məlumat verir.

Bu bölgü müxtəlif orqanizm qruplarına tətbiq edilərsə, makro və mikroelementlər anlayışları həmişə aydın şəkildə fərqlənmir. Məsələn, bitkilər üçün həyati vacib mikroelementlər dəsti ali heyvanlardan aydın şəkildə fərqlənir. Bununla belə, bitkilər torpaqda müəyyən səviyyədə mikroelementlərə də ehtiyac duyurlar ki, bu da adətən mikrogübrə adlanan, mahiyyətcə biogen mikroelementlərin: sink, vanadium, molibden, mis, kobalt, dəmir, manqan kompleksinin tətbiqi ilə əldə edilir.

Yaşayış mühitinin keyfiyyətinin ən mühüm göstəricisi səth sularının təmizlik dərəcəsidir. Bir dəfə su anbarında və ya çayda olan zəhərli metal bu su ekosisteminin komponentləri arasında paylanır. Bununla belə, hər miqdarda metal bu sistemin pozulmasına səbəb olmur. Ekosistemin xarici zəhərli təsirlərə qarşı müqavimət qabiliyyətini qiymətləndirərkən, ekosistemin tampon qabiliyyəti haqqında danışmaq adətdir. Beləliklə, şirin su ekosistemlərinin ağır metallara münasibətdə bufer tutumu dedikdə, tədarükü tədqiq olunan bütün ekosistemin təbii fəaliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə pozmayan zəhərli metalın belə bir miqdarı başa düşülür. Bu zaman zəhərli metalın özü aşağıdakı komponentlərə bölünür: 1) həll olunmuş formada metal; 2) fitoplankton, yəni bitki mikroorqanizmləri tərəfindən sorblanan və yığılan; 3) su mühitindən asılı vəziyyətdə olan üzvi və mineral hissəciklərin çökməsi nəticəsində dib çöküntüləri tərəfindən saxlanılan; 4) səthdə adsorbsiya olunur alt çöküntülər birbaşa su mühitindən həll olunan formada; 5) asılı hissəciklər üzərində adsorbsiya olunmuş formada yerləşir. Şəkildə. Şəkil 1 su ekosistemində zəhərli metalların (M) paylanmasını sxematik şəkildə göstərir.

Sularda metalların əmələ gəlmə formalarına hidrobiontlar (məsələn, mollyuskalar) təsir göstərir. Beləliklə, yerüstü sularda misin davranışını öyrənərkən onun konsentrasiyasında mövsümi dalğalanmalar müşahidə olunur: qışda onlar maksimum, yayda isə biokütlənin aktiv artımı hesabına azalır. Mis ionlarını adsorbsiya etmək qabiliyyətinə malik olan dayandırılmış üzvi hissəciklər çökdükdə, sonuncular dib çöküntülərinə keçir və bu da müşahidə olunan təsirə səbəb olur. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bu prosesin intensivliyi suspenziyaların çökmə sürətindən, yəni dolayı yolla mis ionlarını adsorbsiya edən hissəciklərin ölçüsü və yükü kimi amillərdən asılıdır.

Adsorbsiya və sonrakı çökmə nəticəsində metalların yığılmasından əlavə, səth sularında ekosistemlərin belə çirkləndiricilərin zəhərli təsirlərinə qarşı müqavimətini əks etdirən başqa proseslər də baş verir. Onlardan ən mühümü sulu mühitdə metal ionlarının həll olunmuş üzvi maddələrlə bağlanmasıdır. Bu zaman suda zəhərli maddənin ümumi konsentrasiyası dəyişmir. Buna baxmayaraq, ümumiyyətlə hidratlanmış metal ionlarının ən zəhərli olduğu, komplekslərdə birləşənlərin isə daha az təhlükəli və hətta demək olar ki, zərərsiz olduğu qəbul edilir. Xüsusi tədqiqatlar göstərdi ki, təbii səth sularında zəhərli metalın ümumi konsentrasiyası ilə onların toksikliyi arasında aydın əlaqə yoxdur.

Təbii səth suları çoxlu üzvi maddələrdən ibarətdir ki, onların 80%-i yüksək oksidləşmiş polimerlər, məsələn, torpaqlardan suya nüfuz edən humik maddələrdir. Suda həll olunan üzvi maddələrin qalan hissəsi orqanizmlərin tullantı məhsulları (polipeptidlər, polisaxaridlər, yağ turşuları və amin turşuları) və ya kimyəvi xassələrə oxşar antropogen mənşəli çirklərdir. Onların hamısı, təbii ki, su mühitində müxtəlif çevrilmələrə məruz qalır. Ancaq eyni zamanda, hamısı metal ionlarını komplekslərə bağlayan və bununla da suyun toksikliyini azaldan bir növ kompleks əmələ gətirən reagentlərdir.

Zəhərli metalların M su ekosistemlərinə daxil olma yolları və onların əmələ gəlmə formaları təkcə həll edilmiş üzvi maddələrin və asılı maddələrin mövcudluğu deyil, həm də hidrobiontların toplanma qabiliyyəti, həmçinin metal ionlarının bütün komponentlər tərəfindən udulmasının kinetikasıdır. ekosistemin, o cümlədən həll olunmuş üzvi maddələrlə kompleks əmələ gəlməsi. Bütün bunlar səth sularına metal çirkləndiriciləri daxil olduqda baş verən proseslərin mürəkkəbliyini göstərir. Şəkildə. Şəkil 2-də təbii səth sularında zəhərli metalların paylanması diaqramı göstərilib, onların müxtəlif formalarda birləşməsinin kimyəvi və fiziki-kimyəvi proseslərini ümumi şəkildə əks etdirir. Maraqlıdır ki, humik turşular, mikroorqanizmlərin təsiri altında torpaqlarda bitki qalıqlarının çevrilməsi zamanı əmələ gələn bu spesifik təbii yüksək molekulyar birləşmələr, zahirən, ağır metal ionlarını sabit komplekslərə maksimum dərəcədə bağlamağa qadirdir. Beləliklə, müvafiq humatların (hümik turşuları ilə ağır metal ionlarının kompleksləri) sabitlik sabitləri metalın təbiətindən asılı olaraq 10 5 -10 12 diapazonunda qiymətlərə malikdir. Humatların sabitliyi su mühitinin turşuluğundan asılıdır.

Təbii sularda metalların mövcudluq formalarının müəyyən edilməsi probleminin kimyəvi-analitik aspekti təxminən 20 il əvvəl formalaşsa da, yalnız ən son analiz üsullarının meydana çıxması ilə bu problem həll oluna bildi. Əvvəllər yalnız suda ağır metalın ümumi miqdarı müəyyən edilirdi və asılı və həll olunmuş formalar arasında paylama müəyyən edilirdi. Metallarla çirklənmiş suyun keyfiyyəti onların ümumi tərkibinə dair məlumatların MPC dəyərləri ilə müqayisəsi əsasında qiymətləndirilib. İndi belə bir qiymətləndirmə natamam və əsassız hesab olunur, çünki metalın bioloji təsiri onun sulardakı vəziyyəti ilə müəyyən edilir və bunlar, bir qayda olaraq, müxtəlif komponentləri olan komplekslərdir (şək. 2). Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bəzi hallarda, məsələn, təbii mənşəli üzvi birləşmələrlə kompleksləşdikdə, bu komplekslər yalnız aşağı zəhərli deyil, həm də çox vaxt su orqanizmlərinin inkişafına stimullaşdırıcı təsir göstərir, çünki bu halda onlar bioloji cəhətdən əlçatan olurlar. orqanizmlərə.

Mövcud MPC-ləri hazırlayarkən kompleksləşmə prosesləri nəzərə alınmadı və ağır metalların qeyri-üzvi duzlarının canlı orqanizmlərə təsiri təbii mənşəli həll edilmiş üzvi maddələr olmadıqda təmiz sulu məhlullarda qiymətləndirildi. Düzünü desək, belə bir qiymətləndirmə çətin və bəzən qeyri-mümkündür.

Beləliklə, suyun ağır metallarla çirkləndiyi zaman toksikliyi əsasən ya metal aqua ionlarının, ya da qeyri-üzvi ionlarla sadə komplekslərin konsentrasiyası ilə müəyyən edilir. Digər kompleksləşdirici maddələrin və ilk növbədə üzvi maddələrin olması toksikliyi azaldır. Yuxarıda qeyd olunan toksik maddələrin dib çöküntülərində toplanması hadisəsi suların ikincili toksikliyinə səbəb ola bilər. Həqiqətən də, çirklənmə mənbəyi aradan qaldırılsa və necə deyərlər, “su normaldır” olsa belə, gələcəkdə metalın dib çöküntülərindən suya tərs miqrasiyası mümkün olur. Buna görə də, su sistemlərinin vəziyyətinin proqnozlaşdırılması müəyyən fasilələrlə həyata keçirilən bütün komponentlərinin təhlili məlumatlarına əsaslanmalıdır.

Maraqlı bir hadisə Karpatların bölgələrindən birində cinnabar (civə sulfid) yataqlarının aşkar edilməsi idi. Geoloqlar üçün bu tapıntı sürpriz oldu. Məlum olub ki, orta əsrlərdə çayın yuxarı axınında dağlarda yerləşən kəndlərdə civə müəyyən xəstəliklərin müalicəsində sistemli şəkildə istifadə olunurdu. İllər keçdikcə çay bu metalı yığaraq aşağı axına apardı və dib çöküntüləri şəklində təbii tələlərdən birində topladı. Onun sonrakı çevrilməsi son nəticədə cinnabar tərəfindən əldə edildi. Bu nümunə göstərir ki, təbiətdə antropogen mənşəli toksikantların davamlı yerdəyişməsi, miqrasiyası və toplanması baş verir, eyni zamanda onlar daha sabit formalara kimyəvi çevrilməyə məruz qalırlar.

Prioritet metal çirkləndiriciləri siyahısından biz civə, qurğuşun və kadmiumu insan və heyvan sağlamlığı üçün ən böyük təhlükə hesab edirik.

Merkuri.

Ətraf mühitdə civə ilə birləşmələr müxtəlif dərəcələrdə metalın oksidləşməsi, yəni Hg(0), Hg(I), Hg(II) bir-biri ilə reaksiya verə bilər. Ən böyük təhlükə üzvi, ilk növbədə alkil birləşmələridir.

Səth sularında metalların mövcudluq formaları

Azaldılmış toksiklik (97% -ə qədər) - okeanların səth suları. Bütün civənin təxminən yarısı texnogen səbəblərə görə təbii mühitə daxil olur.

Ətraf mühitin turşuluğu və onun oksidləşmə potensialı su mühitində bu və ya digər formada civənin olmasına təsir göstərir. Beləliklə, yaxşı havalandırılan su anbarlarında Hg(II) birləşmələri üstünlük təşkil edir. Civə ionları asanlıqla sularda olan və liqand rolunu oynayan müxtəlif üzvi maddələrlə sabit komplekslərə bağlanır. Xüsusilə güclü komplekslər kükürd tərkibli birləşmələrlə əmələ gəlir. Civə suyun asılı hissəciklərində asanlıqla adsorbsiya olunur. Bu halda, konsentrasiya əmsalı deyilən zaman bəzən 10 5-ə çatır, yəni su mühitində tarazlıqda olduğundan yüz min dəfə çox civə bu hissəciklərdə cəmləşir. Buradan belə nəticə çıxır ki, metalın taleyi asılmış hissəciklərin sorbsiyasından sonra çökmə ilə müəyyən ediləcək, yəni su sistemindən civənin mahiyyətcə çıxarılması baş verəcəkdir ki, bu da artıq cinnabar yataqlarının əmələ gəlməsi nümunəsində təsvir edilmişdir. Karpat bölgəsi. Qeyd etmək lazımdır ki, dib çöküntülərindən civənin desorbsiyası yavaş-yavaş baş verir, ona görə də çirklənmə mənbəyi müəyyən edildikdən və aradan qaldırıldıqdan sonra səth sularının təkrar çirklənməsi həm də kinetikanı inhibə etmişdir. Sulu mühitdə civə R-Hg-X və R-Hg-R tipli orqanometalik birləşmələr əmələ gətirir, burada R metil və ya etil radikalıdır. Antropogen mənbələrdən civə su sistemlərinə əsasən metal civə, Hg(II) ionları və fenilmerkur asetat şəklində daxil olur. Balıqlarda olan civənin üstünlük təşkil edən forması mikroorqanizmlərin fermentləri tərəfindən bioloji olaraq əmələ gələn metilcivədir. Çirklənməmiş səth sularında civənin miqdarı 0,2-0,1 mkq/l, dəniz sularında isə üç dəfə azdır. Su bitkiləri civəni udur. Üzvi birləşmələr R–Hg–R" şirin su planktonunda dəniz planktonuna nisbətən daha yüksək konsentrasiyalarda olur. Üzvi civə birləşmələri orqanizmdən qeyri-üzvi birləşmələrə nisbətən daha yavaş xaric olur. Bu toksikantın maksimum tərkibi üçün mövcud standart (0,5 μq/kq) ) qida məhsullarının keyfiyyətinə nəzarət üçün istifadə olunur. Civənin metilləşdirilmiş birləşmələr şəklində olduğu güman edilir ki, onlar insan orqanizminə daxil olarsa, Minimata xəstəliyi yarana bilər.

Qurğuşun.

Bu zəhərli maddənin ümumi miqdarının yarısı qurğuşunlu benzinin yandırılması nəticəsində ətraf mühitə daxil olur. Su sistemlərində qurğuşun əsasən asılmış hissəciklərlə adsorbsiya ilə əlaqələndirilir və ya humik turşuları ilə həll olunan komplekslər şəklində olur. Biyometilləşdirildikdə, civə ilə olduğu kimi, qurğuşun nəticədə tetrametil qurğuşunu əmələ gətirir. Quru səthinin çirklənməmiş sularında qurğuşun miqdarı adətən 3 µq/l-dən çox olmur. Sənaye bölgələrindəki çaylarda qurğuşun səviyyəsi daha yüksəkdir. Qar bu zəhərli maddəni əhəmiyyətli dərəcədə toplaya bilər: yaxınlıqda böyük şəhərlər onun məzmunu demək olar ki, 1 milyon μg / L-ə çata bilər və onlardan bir qədər məsafədə ~ 1-100 μg / L.

Su bitkiləri qurğuşunu yaxşı toplayır, lakin müxtəlif yollarla. Bəzən fitoplankton onu civə kimi 10 5-ə qədər konsentrasiya faktoru ilə saxlayır. Qurğuşun balıqlarda bir qədər toplanır, buna görə də trofik zəncirin bu halqasında insanlar üçün nisbətən az təhlükəlidir. Normal su şəraitində balıqlarda metilləşdirilmiş birləşmələrə nisbətən nadir hallarda rast gəlinir. Sənaye emissiyaları olan bölgələrdə, balıq toxumalarında tetrametil qurğuşunun yığılması effektiv və tez baş verir - kəskin və xroniki məruz qalma qurğuşun 0,1-0,5 μg/l çirklənmə səviyyəsində baş verir. İnsan orqanizmində qurğuşun kalsiumu əvəz edərək skeletdə toplana bilər.

kadmium.

Bu metalın kimyəvi xassələri sinkə bənzəyir. O, metal tərkibli fermentlərin aktiv mərkəzlərində sonuncunu əvəz edə bilər ki, bu da fermentativ proseslərin işində kəskin pozulmalara səbəb olur. Filiz yataqlarında kadmium adətən sinklə birlikdə olur. Sulu sistemlərdə kadmium həll edilmiş üzvi maddələrə bağlanır, xüsusən onların strukturunda sulfhidril SH qrupları varsa. Kadmium həmçinin amin turşuları, polisaxaridlər və humik turşularla komplekslər əmələ gətirir. Bununla belə, güman edilir ki, kadmiumu bağlaya bilən bu liqandların yüksək konsentrasiyalarının mövcudluğu sərbəst kadmium aqua ionlarının konsentrasiyasını canlı orqanizmlər üçün təhlükəsiz səviyyəyə endirmək üçün hələ kifayət deyil. Kadmium ionlarının dib çöküntüləri tərəfindən adsorbsiyası mühitin turşuluğundan çox asılıdır. Neytral sulu mühitlərdə sərbəst kadmium ionu demək olar ki, tamamilə dib çöküntülərinin hissəcikləri ilə sorulur.

Cəmi bir neçə il əvvəl ətraf mühitə daxil olan kadmiumun kifayət qədər çox mənbəyi var idi. Yüksək toksikliyi sübut edildikdən sonra onların sayı kəskin azaldı (ən azı sənayeləşmiş ölkələrdə). İndi bu zəhərli maddə ilə ətraf mühitin çirklənməsinin əsas mənbəyi nikel-kadmium batareyalarının basdırıldığı yerlərdir. Artıq qeyd edildiyi kimi, kadmium Etna dağının püskürməsinin məhsullarında aşkar edilmişdir. Yağış suyunda kadmium konsentrasiyası 50 µq/l-dən çox ola bilər.

Şirin su anbarlarında və çaylarda kadmiumun miqdarı 20-400 ng/l arasında dəyişir. Okeanda onun ən aşağı məzmunu Sakit Okeanda, Yapon adalarının şərqində (8–5500 m dərinlikdə ~ 0,8–9,6 ng/L) qeydə alınıb. Bu metal su bitkilərində və balıqların daxili orqanlarının toxumalarında toplanır (lakin skelet əzələlərində deyil).

Kadmium ümumiyyətlə metilcivə ilə müqayisədə bitkilər üçün daha az toksikdir və toksiklik baxımından qurğuşunla müqayisə edilə bilər. ∼ 0,2-1 mq/l kadmium miqdarında fotosintez və bitki inkişafı yavaşlayır. Aşağıdakı qeydə alınan təsir maraqlıdır: müəyyən miqdarda sink olduqda kadmiumun toksikliyi nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır, bu da bu metalların ionlarının fermentativ prosesdə iştirak etmək üçün bədəndə rəqabət apara biləcəyi fərziyyəsini bir daha təsdiqləyir.

Kadmium üçün kəskin toksiklik həddi şirin su balıqları üçün 0,09-105 μg/L arasında dəyişir. Suyun sərtliyinin artırılması orqanizmin kadmium zəhərlənməsindən qorunma dərəcəsini artırır. Trofik zəncirlərlə orqanizmə daxil olan kadmiumla insanların ağır zəhərlənməsi halları məlumdur (Itai-Itai xəstəliyi). Kadmium bədəndən xaric edilir uzun müddət(təxminən 30 yaş).

Biosferi ümumiləşdirilmiş təhlil obyekti hesab etmək olar. Təcrübədə müəyyən bir elm sahəsində mütəxəssis onun komponentlərindən hər hansı biri ilə məşğul olur. Bununla belə, hər bir konkret obyekt daimi dinamikada, digər obyektlərlə qarşılıqlı əlaqədədir və buna görə də təkcə tərkibini deyil, həm də xassələrini dəyişir. Bəzən bu dəyişikliklər kiçik olur ki, onların fərqinə varsınlar, bu dəyişikliklərin baş verəcəyi müəyyən vaxt tələb edir. Bununla belə, istifadə edilən müşahidə üsulları, yəni biomonitorinq həm həssas, həm də dəqiq olmalıdır. Təhlil obyekti kimi ətraf mühitin mürəkkəbliyi və onun dəyişkənliyi məlumatların vaxtaşırı nəzərdən keçirilməsini və həm müəyyənetmə üsullarını, həm də təhlilin ayrı-ayrı mərhələlərini təkmilləşdirməyi zəruri edir. Bu yaxınlarda ətraf mühitdə civə və misin yayılmasına dair məlumatlara münasibətdə belə bir təftiş aparılmışdır. Məlum oldu ki, nümunənin götürülməsi, seçilməsi və nümunənin hazırlanmasının əvvəlki mərhələləri kifayət qədər mükəmməl olmayıb və sistematik xətaya yol verilib. Onun mühasibat uçotu nəticədə ayrı-ayrı ətraf mühit obyektlərində civə tərkibinə dair məlumatların bəzən böyüklük sırası ilə həddindən artıq qiymətləndirilməsinə səbəb oldu. 2025-ci ilə qədər olan dövr üçün atmosfer emissiyalarında civənin miqdarı ilə bağlı proqnoz bu toksikantın miqdarının iki dəfə artacağını nəzərdə tutsa da, əslində onun konsentrasiyasının demək olar ki, bir qədər aşağı olduğu müəyyən edilmişdir. Oxşar tənqidi təhlil Məlumatların həmçinin mis tərkibini qiymətləndirməsi gözlənilir. Metalların çirkləndirici kimi paylanması haqqında məlumatı ilk növbədə ətraf mühitin mühafizəsi probleminin həllində əlaqəli elm sahələrinin mütəxəssisləri iştirak etməsinə baxmayaraq, ilkin məlumatları alan ekoloji analitiklər əldə edirlər. Ali təhsilin müasir islahatlarının istiqamətlərindən biri də elm üzrə yüksək ixtisaslı mütəxəssislərin hazırlanmasıdır
kimyanın, biologiyanın, fizikanın, ekologiyanın əlaqəli sahələrində geniş erudisiyaya malik, bu məqalədə bəzilərinə toxunulan mürəkkəb və həyati problemləri həll etməyə qadir olan testçilər.

1. Mirkin B.M., Naumova L.G. Rusiyanın ekologiyası. M.: 1995. 232 s.

2. Nikanorov A.M., Julidov A.V. Şirin su ekosistemlərində metalların biomonitorinqi. Sankt-Peterburq: Gidrometeoizdat, 1991. 312 s.

3. Moore J., Ramamurthy S. Təbii sularda ağır metallar. M.: Mir, 1987. 286 s.

4. Williams D. Həyatın metalları. M.: Mir, 1975. 236 s.

5. SSRİ-də (Rusiya) son 5-10 ildə təbii və tullantı sularının təhlilinə dair konfransların materialları.

6. Şustov S.B., Şustova L.V. Ekologiyanın kimyəvi əsasları. M.: Təhsil, 1995. 240 s.

7. Maistrenko V.N., Xamitov R.Z., Budnikov G.K. Supertoksikantların ekoloji monitorinqi. M.: Kimya, 1996. 320 s.

German Konstantinoviç Budnikov, kimya elmləri doktoru, Kazan Dövlət Universitetinin analitik kimya kafedrasının professoru, Rusiya Federasiyası Təbiət Elmləri Akademiyasının və Rusiya Ekologiya Akademiyasının müxbir üzvü, Beynəlxalq Ali Təhsil Elmləri Akademiyasının akademiki.

Elmi maraq dairəsi: elektroanalitik kimya, kimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş elektrodlar, ekoloji-analitik monitorinq üçün biosensorlar. 550-dən çox nəşrin müəllifidir, onlardan 12 kitabı elektroanalitika və analitik kimya problemlərinə aiddir.

Yaxşı işinizi bilik bazasına təqdim etmək asandır. Aşağıdakı formadan istifadə edin

Tədris və işlərində bilik bazasından istifadə edən tələbələr, aspirantlar, gənc alimlər Sizə çox minnətdar olacaqlar.

haqqında yerləşdirilib http://www.allbest.ru/

Belarus Respublikası Təhsil Nazirliyi

Təhsil müəssisəsi

Francis Skaryna adına Gomel Dövlət Universiteti

Biologiya fakültəsi

Kimya kafedrası

Kurs layihəsi

mövzuda: Ağır metallarla ətraf mühitin çirklənməsi problemləri

BI-21 qrupunun tələbəsi Çembergenova G.R.

Gomel 2015

MÜNDƏRİCATANIE

GİRİŞ

Biosferdəki ağır metallar

Təbii sularda toksikant kimi ağır metallar

Torpaqlarda ağır metallar

Ağır metalların torpaqların mikrob dəyərinə təsiri

Bitkilərdə ağır metallar

Daha yüksək su bitkilərindən istifadə edərək su obyektlərinin qələvi və ağır metallardan təmizlənməsi

NƏTİCƏ

GİRİŞ

Ağır metallar arasında bəziləri insanların və digər canlı orqanizmlərin həyat təminatı üçün son dərəcə zəruridir və sözdə biogen elementlərə aiddir. Digərləri isə əks təsirə səbəb olur və canlı orqanizmə daxil olduqda onun zəhərlənməsinə və ya ölümünə səbəb olur. Bu metallar ksenobiotiklər sinfinə aiddir, yəni canlılara yaddır. Ətraf mühitin mühafizəsi üzrə mütəxəssislər zəhərli metallar arasında prioritet qrup müəyyən ediblər. Buraya insan və heyvan sağlamlığı üçün ən təhlükəli olan kadmium, mis, arsen, nikel, civə, qurğuşun, sink və xrom daxildir. Bunlardan civə, qurğuşun və kadmium ən zəhərlidir.

Biosferin ağır metallarla çirklənməsinin mümkün mənbələrinə qara və əlvan metallurgiya müəssisələri (atmosferi çirkləndirən aerozol tullantıları, yerüstü suları çirkləndirən sənaye tullantıları), maşınqayırma (mis örtüklü örtük vannaları, nikel örtükləri, xrom örtükləri, kadmium örtük), akkumulyator emalı zavodları və avtomobil nəqliyyatı.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, zəhərli metalların daxil olması aerozolların ötürülməsi yolu ilə də baş verə bilsə də, onlar əsasən canlı orqanizmə su vasitəsilə daxil olurlar. Bədəndə bir dəfə zəhərli metallar, üzvi toksikantlarda olduğu kimi, çox vaxt əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalmır və biokimyəvi dövrəyə girərək onu çox yavaş tərk edirlər.

Səth sularının keyfiyyətinə nəzarət etmək üçün müxtəlif hidrobioloji müşahidə xidmətləri yaradılmışdır. Onlar antropogen təsirin təsiri altında su ekosistemlərinin çirklənmə vəziyyətini izləyirlər. Belə ekosistemə həm mühitin özü (su), həm də digər komponentlər (dib çöküntüləri və canlı orqanizmlər - hidrobiontlar) daxil olduğundan, ekosistemin ayrı-ayrı komponentləri arasında ağır metalların paylanması haqqında məlumat çox vacibdir. Bu vəziyyətdə etibarlı məlumatlar, fon konsentrasiyaları səviyyəsində ağır metalların tərkibini təyin etməyə imkan verən müasir analitik kimya üsullarından istifadə etməklə əldə edilə bilər.

Qeyd etmək lazımdır ki, təhlil metodlarının inkişafındakı irəliləyişlər biosferin əsas çirklənmə mənbələrinin müəyyən edilməsi, çirkləndiricilərin çirklənmə və transformasiya dinamikasının müəyyən edilməsi, onların köçürülməsi və miqrasiyası kimi qlobal problemlərin həllinə imkan vermişdir. Eyni zamanda, ağır metallar ən mühüm analiz obyektlərindən biri kimi təsnif edilirdi. Təbii materiallarda onların məzmunu çox fərqli ola bildiyi üçün onların təyin edilməsi üsulları problemin həllini təmin etməlidir. Bir çox ölkələrdə analitik alimlərin səyləri nəticəsində ağır metalları femtoqram səviyyəsində (10-15 q) və ya analiz edilən nümunə həcmində bir (!) atomun iştirakı ilə təyin etməyə imkan verən üsullar hazırlanmışdır. məsələn, canlı hüceyrədə nikel.

Ətraf mühitin ağır metallarla kimyəvi çirklənməsi ilə təmsil olunan və müxtəlif fənləri əhatə edən və artıq müstəqil fənlərarası əlaqəyə çevrilmiş mürəkkəb və çoxşaxəli problemə təkcə analitik kimyaçılar, bioloqlar və ekoloqlar (onların fəaliyyəti ənənəvi olaraq bu problemlə bağlıdır) peşəkar maraq göstərirlər. bilik sahəsi, həm də həkimlər. Elmi və elmi-populyar informasiya axınında, eləcə də kütləvi informasiya vasitələrində ağır metalların insan sağlamlığına təsiri haqqında materiallar getdikcə daha çox ortaya çıxır. Belə ki, ABŞ-da uşaqların orqanizmində qurğuşun miqdarının artması səbəbindən aqressivliyin təzahürünə diqqət yetirilmişdir. Planetin digər regionlarında cinayətlərin və intiharların sayının artması da ətraf mühitdə bu toksikantların tərkibinin artması ilə əlaqələndirilir. Ağır metalların ətraf mühitdə paylanması probleminin bəzi kimyəvi və ekoloji-kimyəvi aspektlərini müzakirə etmək maraqlıdır.

Biosferdəki ağır metallar

Ağır metallara atom kütləsi 50 a-dan çox olan dövri cədvəlin 40-dan çox kimyəvi elementi daxildir. e.m. Bəzən ağır metallar sıxlığı 7 - 8 min kq/m³-dən çox olan elementlərdir (nəcib və nadir olanlar istisna olmaqla). TM təyin edilmiş bir qrup element bioloji proseslərdə fəal iştirak edir, onların çoxu fermentlərin bir hissəsidir. Ağır metallar dəsti əsasən mikroelementlərin siyahısı ilə üst-üstə düşür. Mikroelementlərin əksəriyyəti canlı orqanizmlərdə biokimyəvi proseslərin təşəbbüskarı və aktivatoru funksiyalarını yerinə yetirir.

Təbii səbəblərdən kimyəvi elementlərin konsentrasiyasının fon səviyyəsindən yüksək və ya aşağı olduğu ərazilərə biokimyəvi əyalətlər deyilir. Biokimyəvi vilayətlərin əmələ gəlməsi torpaq əmələ gətirən süxurların xüsusiyyətləri, torpaq əmələ gətirmə prosesi, həmçinin filiz anomaliyalarının olması ilə əlaqədardır. Biosfer çirkləndikdə texnogen anomaliyalar əmələ gəlir ki, bu zaman elementlərin tərkibi fon səviyyəsini 10 dəfə və ya daha çox üstələyir.

Ağır metallara xrom, manqan, dəmir, kobalt, nikel, mis, sink, qallium, germanium, molibden, kadmium, qalay, sürmə, tellur, volfram, civə, tallium, qurğuşun, vismut daxildir. Ağır metalların əsas təbii mənbələri süxurlar (maqmatik və çöküntü) və qaya əmələ gətirən minerallardır. Yüksək dispersli hissəciklər şəklində olan bir çox minerallar süxurların kütləsinə mikro çirklər kimi daxil edilir. Məsələn, titan mineralları (brookit, ilmenit). Qaya əmələ gətirən minerallar eyni radius ölçüsü ilə makroelementləri əvəz edən metal qəfəslərin strukturunda izomorf çirklər kimi iz elementlərini də ehtiva edir. Məsələn, K on Sr, Pb, B; Na - Cd, Mn, Cr, Bi; Mg - Ni, Co, Zn, Sb, Sn, Pb, Mn; Fe - Cd, Mn, Sr, Bi.

Son onilliklərdə bəşəriyyətin antropogen fəaliyyəti təbii mühitə ağır metalların miqrasiyası proseslərində intensiv şəkildə iştirak etmişdir. Texnogenez nəticəsində ətraf mühitə daxil olan kimyəvi elementlərin miqdarı bəzi hallarda onların təbii qəbul səviyyəsini xeyli üstələyir. Məsələn, hər il təbii mənbələrdən Pb-nin qlobal buraxılışı 12 min ton təşkil edir. və antropogen emissiyalar 332 min ton. Aşağıdakı məlumatlara əsasən, bəşəriyyətin antropogen fəaliyyətinin ölçüsünü mühakimə etmək olar: texnogen qurğuşunun töhfəsi 94-97% (qalanları təbii mənbələrdir), kadmium - 84-89%, mis - 56-87%, nikel - 66-75%, civə - 58% və s. Eyni zamanda, bu elementlərin qlobal antropogen axınının 26-44%-i Avropanın, payı isə Avropa ərazisinin payına düşür. keçmiş SSRİ- Avropada bütün emissiyaların 28-42%-i (Vronsky, 1996). Aşağıda qısa təsviri metalların torpaqlarda davranış xüsusiyyətlərinə aid olan xassələri.

Ağır metalların mövcudluq formalarısəth suları

Yaşayış mühitinin keyfiyyətinin ən mühüm göstəricisi səth sularının təmizlik dərəcəsidir. Bir dəfə su anbarında və ya çayda olan zəhərli metal bu su ekosisteminin komponentləri arasında paylanır. Bununla belə, hər miqdarda metal bu sistemin pozulmasına səbəb olmur. Ekosistemin xarici zəhərli təsirlərə qarşı müqavimət qabiliyyətini qiymətləndirərkən, ekosistemin tampon qabiliyyəti haqqında danışmaq adətdir. Beləliklə, şirin su ekosistemlərinin ağır metallara münasibətdə bufer tutumu dedikdə, tədarükü tədqiq olunan bütün ekosistemin təbii fəaliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə pozmayan zəhərli metalın belə bir miqdarı başa düşülür. Bu zaman zəhərli metalın özü aşağıdakı komponentlərə bölünür: 1) həll olunmuş formada metal; 2) fitoplankton, yəni bitki mikroorqanizmləri tərəfindən sorblanan və yığılan; 3) su mühitindən asılı vəziyyətdə olan üzvi və mineral hissəciklərin çökməsi nəticəsində dib çöküntüləri tərəfindən saxlanılan; 4) su mühitindən birbaşa həll olunan formada dib çöküntülərinin səthində adsorbsiya olunan; 5) asılı hissəciklər üzərində adsorbsiya olunmuş formada yerləşir.

Müxtəlif səth suları zəhərli metal ionlarını müxtəlif yollarla birləşdirir, müxtəlif tampon tutumları nümayiş etdirir. Böyük təbii komponentlərə (humik maddələr, humik turşular və fulvik turşular) malik olan cənub göllərinin, çaylarının və su anbarlarının suları və onların yüksək konsentrasiyası Şimaldakı su anbarlarının suları ilə müqayisədə daha effektiv təbii detoksifikasiyaya qadirdir. və mülayim zona. Beləliklə, başqa şeylər bərabər olmaqla, tərkibində çirkləndirici maddələr olan suların toksikliyi də təbii zonanın iqlim şəraitindən asılıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, səth sularının zəhərli metallara münasibətdə bufer tutumu təkcə həll edilmiş üzvi maddələrin və asılı maddələrin olması ilə deyil, həm də hidrobiontların toplanma qabiliyyəti, həmçinin metal ionlarının udulma kinetikası ilə müəyyən edilir. ekosistemin bütün komponentləri, o cümlədən həll edilmiş üzvi maddələrlə kompleks formalaşma. Bütün bunlar səth sularına metal çirkləndiriciləri daxil olduqda baş verən proseslərin mürəkkəbliyini göstərir.

Maraqlıdır ki, humik turşular, mikroorqanizmlərin təsiri altında torpaqlarda bitki qalıqlarının çevrilməsi zamanı əmələ gələn bu spesifik təbii yüksək molekulyar birləşmələr, zahirən, ağır metal ionlarını sabit komplekslərə maksimum dərəcədə bağlamağa qadirdir. Beləliklə, müvafiq humatların sabitlik sabitləri (humik turşuları ilə ağır metal ionlarının kompleksləri) metalın təbiətindən asılı olaraq 105-1012 diapazonunda qiymətlərə malikdir. Humatların sabitliyi su mühitinin turşuluğundan asılıdır.

Təbii sularda metalların mövcudluq formalarının müəyyən edilməsi probleminin kimyəvi-analitik aspekti təxminən 20 il əvvəl formalaşsa da, yalnız ən son analiz üsullarının meydana çıxması ilə bu problem həll oluna bildi. Əvvəllər yalnız suda ağır metalın ümumi miqdarı müəyyən edilirdi və asılı və həll olunmuş formalar arasında paylama müəyyən edilirdi. Metallarla çirklənmiş suyun keyfiyyəti onların ümumi tərkibinə dair məlumatların MPC dəyərləri ilə müqayisəsi əsasında qiymətləndirilib. İndi belə bir qiymətləndirmə natamam və əsassız hesab olunur, çünki metalın bioloji təsiri onun sulardakı vəziyyəti ilə müəyyən edilir və bunlar, bir qayda olaraq, müxtəlif komponentləri olan komplekslərdir. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bəzi hallarda, məsələn, təbii mənşəli üzvi birləşmələrlə kompleksləşdikdə, bu komplekslər yalnız aşağı zəhərli deyil, həm də çox vaxt su orqanizmlərinin inkişafına stimullaşdırıcı təsir göstərir, çünki bu halda onlar bioloji cəhətdən əlçatan olurlar. orqanizmlərə.

Təbii sularda toksikant kimi ağır metallar

Prioritet metal çirkləndiriciləri siyahısından biz civə, qurğuşun və kadmiumu insan və heyvan sağlamlığı üçün ən böyük təhlükə hesab edirik.

Merkuri. Ətraf mühitdə müxtəlif metal oksidləşmə dərəcələrinə malik civə birləşmələri, yəni Hg(0), Hg(I), Hg(II) bir-biri ilə reaksiya verə bilər. Ən böyük təhlükə üzvi, ilk növbədə alkil birləşmələridir. Civə birləşmələrinin ən tutumlu akkumulyatoru (97%-ə qədər) okeanların səth sularıdır. Bütün civənin təxminən yarısı texnogen səbəblərə görə təbii mühitə daxil olur.

Sulu mühitlərdə civə R-Hg-X və R-Hg-R tipli orqanometalik birləşmələr əmələ gətirir, burada R metil və ya etil radikalıdır. Antropogen mənbələrdən civə su sistemlərinə əsasən metal civə, Hg(II) ionları və fenilmerkur asetat şəklində daxil olur. Balıqlarda olan civənin üstünlük təşkil edən forması mikroorqanizmlərin fermentləri tərəfindən bioloji olaraq əmələ gələn metilcivədir. Çirklənməmiş səth sularında civənin miqdarı 0,2-0,1 mkq/l, dəniz sularında isə üç dəfə azdır. Su bitkiləri civəni udur. Şirin su planktonunda R-Hg-R" üzvi birləşmələri dəniz planktonundan daha yüksək konsentrasiyalarda olur. Üzvi civə birləşmələri orqanizmdən qeyri-üzvi birləşmələrə nisbətən daha yavaş xaric olur. Bu toksikantın maksimum miqdarı üçün mövcud standart (0,5 μq/kq) ) qida məhsullarının keyfiyyətinə nəzarət üçün istifadə olunur. Civənin metilləşdirilmiş birləşmələr şəklində olduğu güman edilir ki, onlar insan orqanizminə daxil olarsa, Minimata xəstəliyi yarana bilər.

Qurğuşun. Bu zəhərli maddənin ümumi miqdarının yarısı qurğuşunlu benzinin yandırılması nəticəsində ətraf mühitə daxil olur. Su sistemlərində qurğuşun əsasən asılmış hissəciklərlə adsorbsiya ilə əlaqələndirilir və ya humik turşuları ilə həll olunan komplekslər şəklində olur. Biyometilləşdirildikdə, civə ilə olduğu kimi, qurğuşun nəticədə tetrametil qurğuşunu əmələ gətirir. Quru səthinin çirklənməmiş sularında qurğuşun miqdarı adətən 3 µq/l-dən çox olmur. Sənaye bölgələrindəki çaylarda qurğuşun səviyyəsi daha yüksəkdir. Qar bu zəhərli maddəni əhəmiyyətli dərəcədə toplaya bilər: iri şəhərlərin yaxınlığında onun miqdarı demək olar ki, 1 milyon μq/l-ə, onlardan müəyyən məsafədə isə ~1-100 μq/l-ə çata bilər.

Su bitkiləri qurğuşunu yaxşı toplayır, lakin müxtəlif yollarla. Bəzən fitoplankton onu civə kimi 105-ə qədər konsentrasiya əmsalı ilə saxlayır. Qurğuşun balıqlarda bir qədər toplanır, buna görə də trofik zəncirin bu halqasında insanlar üçün nisbətən az təhlükəlidir. Normal su şəraitində balıqlarda metilləşdirilmiş birləşmələrə nisbətən nadir hallarda rast gəlinir. Sənaye emissiyaları olan bölgələrdə, tetrametil qurğuşunun balıq toxumalarında toplanması səmərəli və tez baş verir - qurğuşunun kəskin və xroniki təsiri 0,1-0,5 μg/l çirklənmə səviyyəsində baş verir. İnsan orqanizmində qurğuşun kalsiumu əvəz edərək skeletdə toplana bilər.

kadmium. Bu metalın kimyəvi xassələri sinkə bənzəyir. O, metal tərkibli fermentlərin aktiv mərkəzlərində sonuncunu əvəz edə bilər ki, bu da fermentativ proseslərin işində kəskin pozulmalara səbəb olur.

Filiz yataqlarında kadmium adətən sinklə birlikdə olur. Sulu sistemlərdə kadmium həll edilmiş üzvi maddələrə bağlanır, xüsusən onların strukturunda sulfhidril SH qrupları varsa. Kadmium həmçinin amin turşuları, polisaxaridlər və humik turşularla komplekslər əmələ gətirir. Bununla belə, güman edilir ki, kadmiumu bağlaya bilən bu liqandların yüksək konsentrasiyalarının mövcudluğu sərbəst kadmium aqua ionlarının konsentrasiyasını canlı orqanizmlər üçün təhlükəsiz səviyyəyə endirmək üçün hələ kifayət deyil. Kadmium ionlarının dib çöküntüləri tərəfindən adsorbsiyası mühitin turşuluğundan çox asılıdır. Neytral sulu mühitlərdə sərbəst kadmium ionu demək olar ki, tamamilə dib çöküntülərinin hissəcikləri ilə sorulur.

İndi bu zəhərli maddə ilə ətraf mühitin çirklənməsinin əsas mənbəyi nikel-kadmium batareyalarının basdırıldığı yerlərdir. Artıq qeyd edildiyi kimi, kadmium Etna dağının püskürməsinin məhsullarında aşkar edilmişdir. Yağış suyunda kadmium konsentrasiyası 50 µq/l-dən çox ola bilər.

Şirin su anbarlarında və çaylarda kadmiumun miqdarı 20-400 ng/l arasında dəyişir.

Okeanda onun ən aşağı tərkibi Sakit Okeanda, Yapon adalarının şərqində (8-5500 m dərinlikdə ~ 0,8-9,6 ng/l) qeydə alınıb. Bu metal su bitkilərində və balıqların daxili orqanlarının toxumalarında toplanır (lakin skelet əzələlərində deyil).

Kadmium ümumiyyətlə metilcivə ilə müqayisədə bitkilər üçün daha az toksikdir və toksiklik baxımından qurğuşunla müqayisə edilə bilər.

Torpaqlarda ağır metallar

Torpaqlarda ağır metalların tərkibi, bir çox tədqiqatçılar tərəfindən müəyyən edildiyi kimi, əhəmiyyətli müxtəlifliyi ərazilərin inkişafının mürəkkəb geoloji tarixi ilə əlaqəli olan orijinal süxurların tərkibindən asılıdır. Süxurların aşınma məhsulları ilə təmsil olunan torpaq əmələ gətirən süxurların kimyəvi tərkibi ilkin süxurların kimyəvi tərkibi ilə əvvəlcədən müəyyən edilir və supergenin çevrilməsi şəraitindən asılıdır. ağır metal gölməçə torpağı

Torpaqlarda ağır metal oksidlərinin çevrilməsinin birinci mərhələsi onların torpaq məhlulu və onun komponentləri ilə qarşılıqlı təsiridir. CO2, atmosfer havası, HM oksidləri ilə tarazlıqda olan su kimi sadə bir sistemdə belə dəyişikliklərə məruz qalır və sabitlik baxımından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.

Texnogenez zamanı torpağa daxil olan HM-lərin çevrilməsi prosesi aşağıdakı mərhələləri əhatə edir:

1) ağır metal oksidlərinin hidroksidlərə (karbonatlar, bikarbonatlar) çevrilməsi;

2) ağır metalların hidroksidlərinin həll edilməsi və qruntların bərk fazaları ilə müvafiq HM kationlarının adsorbsiyası;

3) ağır metal fosfatlarının və onların torpaq üzvi maddələri ilə birləşmələrinin əmələ gəlməsi.

Torpaq səthinə buraxılan ağır metallar torpaq sütununda, xüsusən də yuxarı horizontda toplanır və yuyulma, bitki istehlakı və eroziya ilə yavaş-yavaş çıxarılır. HM-lərin ilk yarımparçalanma dövrü müxtəlif elementlər üçün əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir: Zn - 70 - 510 il, Cd - 13 - 110 il, Cu - 310 - 1500 il, Pb - 740 - 5900 il.

Qurğuşun (Pb). Atom kütləsi 207.2. Prioritet element zəhərli maddədir. Bütün həll olunan qurğuşun birləşmələri zəhərlidir. Təbii şəraitdə əsasən PbS şəklində mövcuddur. Yer qabığında Clark Pb 16,0 mq/kq. Digər HM-lərlə müqayisədə o, ən az mobildir və torpaqlar əhəngləndikdə elementin hərəkətlilik dərəcəsi xeyli azalır. Mobil Pb üzvi maddələrlə komplekslər şəklində mövcuddur. Yüksək pH dəyərlərində qurğuşun torpaqda kimyəvi yolla hidroksid, fosfat, karbonat və Pb-üzvi komplekslər şəklində bərkidilir.

Torpaqlarda qurğuşunun təbii tərkibi ana süxurlardan miras qalmışdır və onların mineraloji və kimyəvi tərkibi ilə sıx bağlıdır. Bu elementin dünya torpaqlarında orta konsentrasiyası müxtəlif hesablamalara görə 10-35 mq/kq-a çatır. Rusiyada torpaqlar üçün qurğuşunun icazə verilən maksimum konsentrasiyası 30 mq/kq, Almaniyada 100 mq/kq-a uyğundur.

Torpaqlarda qurğuşunun yüksək konsentrasiyası həm təbii geokimyəvi anomaliyalar, həm də antropogen təsirlərlə əlaqələndirilə bilər. Texnogen çirklənmə zamanı elementin ən yüksək konsentrasiyası adətən torpağın üst qatında olur. Bəzi sənaye ərazilərində 1000 mq/kq, Qərbi Avropada əlvan metallurgiya müəssisələrinin ətrafındakı torpağın səth qatında isə 545 mq/kq-a çatır.

Rusiyada torpaqlarda qurğuşun tərkibi torpağın növündən, sənaye müəssisələrinin yaxınlığından və təbii geokimyəvi anomaliyalardan asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Yaşayış yerlərinin torpaqlarında, xüsusən də qurğuşun tərkibli məhsulların istifadəsi və istehsalı ilə əlaqəli torpaqlarda, bu elementin tərkibi çox vaxt icazə verilən maksimum konsentrasiyadan onlarla və ya daha çox dəfə yüksək olur. İlkin hesablamalara görə, ölkə ərazisinin 28%-ə qədərinin torpaqda Pb tərkibi orta hesabla fon səviyyəsindən aşağıdır və 11%-ni risk zonasına aid etmək olar. Eyni zamanda, Rusiya Federasiyasında torpağın qurğuşunla çirklənməsi problemi ilk növbədə yaşayış məntəqələrində problemdir.

Kadmium (Cd). Atom kütləsi 112.4. Kadmium kimyəvi xassələrə görə sinkə yaxındır, lakin ondan asidik mühitlərdə daha çox hərəkətliliyi və bitkilər üçün daha yaxşı əlçatanlığı ilə fərqlənir. Torpaq məhlulunda metal Cd2+ şəklində olur və mürəkkəb ionlar və üzvi xelatlar əmələ gətirir. Antropogen təsirlərin olmadığı şəraitdə torpaqlarda element tərkibini təyin edən əsas amil ana süxurlardır. Litosferdə kadmiumun Klark 0,13 mq/kq. Torpaq əmələ gətirən süxurlarda metalın orta miqdarı: gil və şistlərdə - 0,15 mq/kq, lös və loess kimi gillərdə - 0,08, qum və qumlu gillərdə - 0,03 mq/kq. Qərbi Sibirin dördüncü dövrü çöküntülərində kadmiumun konsentrasiyası 0,01-0,08 mq/kq aralığında dəyişir.

Torpaqda kadmiumun hərəkətliliyi ətraf mühitdən və redoks potensialından asılıdır.

Dünya torpaqlarında orta kadmium miqdarı 0,5 mq/kq təşkil edir. Rusiyanın Avropa hissəsinin torpaq örtüyündə onun konsentrasiyası çəmən-podzolik torpaqda 0,14 mq/kq, çernozemdə 0,24 mq/kq, Qərbi Sibirdə əsas növ torpaqlarda 0,07 mq/kq təşkil edir. Rusiyada qumlu və qumlu gilli torpaqlar üçün kadmiumun təxmini icazə verilən miqdarı (ATC) 0,5 mq/kq, Almaniyada kadmiumun MPC-si 3 mq/kq-dır.

Torpağın kadmiumla çirklənməsi ən təhlükəli ekoloji hadisələrdən biri hesab olunur, çünki zəif torpaq çirklənməsi ilə belə normadan artıq bitkilərdə toplanır. Torpağın üst qatında kadmiumun ən yüksək konsentrasiyası mədən ərazilərində müşahidə olunur - sink əritmə zavodlarının ətrafında 469 mq/kq-a qədər onlar 1700 mq/kq-a çatır.

Sink (Zn). Atom kütləsi 65.4. Yer qabığında onun klarki 83 mq/kq təşkil edir. Sink gilli çöküntülərdə və şistlərdə 80-120 mq/kq, Uralın delüvial, lösşəkilli və karbonatlı gilli yataqlarında, Qərbi Sibirin gillilərində 60-80 mq/kq miqdarında cəmləşmişdir.

Torpaqlarda Zn-nin hərəkətliliyinə təsir edən mühüm amillər gil minerallarının tərkibi və pH-dır. pH yüksəldikdə element üzvi komplekslərə keçir və torpağa bağlanır. Sink ionları da montmorillonit kristal şəbəkəsinin paketlərarası boşluqlarına daxil olaraq hərəkət qabiliyyətini itirir. Zn üzvi maddələrlə sabit formalar əmələ gətirir, ona görə də əksər hallarda yüksək humuslu torpaq horizontlarında və torfda toplanır.

Torpaqlarda sinkin miqdarının artmasının səbəbləri həm təbii geokimyəvi anomaliyalar, həm də texnogen çirklənmə ola bilər. Onun alınmasının əsas antropogen mənbələri ilk növbədə əlvan metallurgiya müəssisələridir. Torpağın bu metalla çirklənməsi bəzi ərazilərdə onun torpağın üst qatında həddindən artıq yüksək - 66 400 mq/kq-a qədər toplanmasına səbəb olmuşdur. Bağ torpaqlarında 250 mq/kq-a qədər sink toplanır. Qumlu və qumlu gilli torpaqlar üçün sinkin MPC-si 55 mq/kq-dır, Alman alimləri 100 mq/kq MPC-ni tövsiyə edirlər.

Mis (Cu). Atom kütləsi 63.5. Yer qabığında Klark 47 mq/kq-dır (Виноградов, 1962). Kimyəvi cəhətdən mis aşağı aktiv metaldır. Cu tərkibinin dəyərinə təsir edən əsas amil onun torpaq əmələ gətirən süxurlarda konsentrasiyasıdır. Mamatik süxurlardan elementin ən çox miqdarı əsas süxurlarda - bazaltlarda (100-140 mq/kq) və andezitlərdə (20-30 mq/kq) toplanır. Örtük və lösəbənzər gillər (20-40 mq/kq) mislə az zəngindir. Onun ən az miqdarı qumdaşı, əhəngdaşları və qranitlərdə (5-15 mq/kq) müşahidə edilir. Keçmiş SSRİ-nin Avropa hissəsinin gillərində metalın konsentrasiyası 25 mq/kq-a, loessəbənzər gillərdə 18 mq/kq-a çatır. Qumlu gil və qumlu torpaq əmələ gətirən süxurlar Qorny Altay orta hesabla 31 mq/kq mis, Qərbi Sibirin cənubunda 19 mq/kq mis toplanır.

Torpaqlarda mis mobil formanın tərkibi kifayət qədər yüksək ola bilsə də, zəif köç edən elementdir. Mobil misin miqdarı bir çox amillərdən asılıdır: ana süxurun kimyəvi və mineraloji tərkibi, torpaq məhlulunun pH-ı, üzvi maddələrin tərkibi və s. Torpaqdakı misin ən böyük miqdarı dəmir oksidləri ilə bağlıdır. manqan, dəmir və alüminium hidroksidləri və xüsusilə montmorillonit və vermikulitlə. Humik və fulvik turşular mis ilə sabit komplekslər əmələ gətirməyə qadirdir. PH 7-8-də misin həllolma qabiliyyəti ən aşağıdır.

Dünya torpaqlarında misin orta miqdarı 30 mq/kq-dır. Sənaye çirklənmə mənbələrinin yaxınlığında bəzi hallarda torpağın 3500 mq/kq-a qədər mislə çirklənməsi müşahidə oluna bilər. Keçmiş SSRİ-nin mərkəzi və cənub rayonlarının torpaqlarında metalın orta miqdarı 4,5-10,0 mq/kq, Qərbi Sibirin cənubunda - 30,6 mq/kq, Sibir və Uzaq Şərqdə - 27,8 mq/kq təşkil edir. Rusiyada misin icazə verilən maksimal konsentrasiyası 55 mq/kq, qumlu və qumlu qumlu torpaqlar üçün maksimum icazə verilən konsentrasiya 33 mq/kq, Almaniyada 100 mq/kq-dır.

Nikel (Ni). Atom kütləsi 58.7. Kontinental çöküntülərdə əsasən sulfidlər və arsenitlər şəklində mövcuddur və həmçinin karbonatlar, fosfatlar və silikatlar ilə əlaqələndirilir. Yer qabığındakı elementin Klarki 58 mq/kq-dır. Ən çox metalı ultraəsaslı (1400-2000 mq/kq) və əsas (200-1000 mq/kq) süxurlarda, çöküntü və turşu süxurlarda isə daha aşağı konsentrasiyalarda - 5-90 və 5-15 mq/kq, müvafiq olaraq. Onların qranulometrik tərkibi nikelin torpaq əmələ gətirən süxurlarda toplanmasında böyük rol oynayır. Qərbi Sibirin torpaq əmələ gətirən süxurlarının nümunəsindən istifadə etməklə, yüngül süxurlarda onun tərkibinin ən aşağı, ağır süxurlarda isə ən yüksək olduğunu görmək olar: qumlarda - 17, qumlu və yüngül gillilərdə -22, orta gillilərdə - 36. , ağır gil və gillər -49.

Torpaqlarda nikelin miqdarı əsasən bu elementin torpaq əmələ gətirən süxurlara verilməsindən asılıdır. Nikelin ən yüksək konsentrasiyası adətən gilli və gilli torpaqlarda, əsas və vulkanik süxurlarda əmələ gələn və üzvi maddələrlə zəngin olan torpaqlarda müşahidə olunur. Ni-nin torpaq profilində paylanması üzvi maddələrin, amorf oksidlərin və gil fraksiyasının miqdarı ilə müəyyən edilir.

Torpağın üst qatında nikel konsentrasiyasının səviyyəsi də texnogen çirklənmə dərəcəsindən asılıdır. Metal emalı sənayesi inkişaf etmiş ərazilərdə torpaqlarda nikelin çox yüksək yığılmasına rast gəlinir: Kanadada onun ümumi tərkibi 206-26000 mq/kq-a, Böyük Britaniyada isə mobil formaların tərkibi 506-600 mq/kq-a çatır. Böyük Britaniya, Hollandiya, Almaniya torpaqlarında çirkab suları ilə təmizlənmiş torpaqlarda nikel 84-101 mq/kq-a qədər toplanır. Rusiyada (kənd təsərrüfatı torpaqlarında torpaqların 40-60%-nin tədqiqatına əsasən) torpaq örtüyünün 2,8%-i bu elementlə çirklənmişdir. Ni ilə çirklənmiş torpaqların digər HM-lər (Pb, Cd, Zn, Cr, Co, As və s.) arasında payı əslində ən əhəmiyyətlidir və mislə çirklənmiş torpaqlardan (3,8%) sonra ikinci yerdədir. 1993-1997-ci illər üçün "Buryatskaya" Dövlət Aqrokimya Xidməti Stansiyasının torpaq monitorinqi məlumatlarına görə. Buryatiya Respublikası ərazisində, tədqiq olunan kənd təsərrüfatı sahəsindən torpaqların 1,4% -də nikelin icazə verilən maksimum konsentrasiyasından artıq olması qeydə alınıb, bunlar arasında Zakamensky torpaqları (torpağın 20% -i - 46 min hektardır. çirklənmiş) və Xorinski rayonları (torpağın 11%-i - 8 min hektar çirklənmişdir).

Xrom (Cr). Atom kütləsi 52. Təbii birləşmələrdə xrom +3 və +6 valentliyə malikdir. Cr3+-ın çox hissəsi xromit FeCr2O4 və ya digər şpinel minerallarında mövcuddur, burada Fe və Al-ı əvəz edir, geokimyəvi xassələri və ion radiusu ilə çox yaxındır.

Yer qabığında xromlu klark - 83 mq/kq. Maqmatik süxurlar arasında onun ən yüksək konsentrasiyası ultramafik və əsas süxurlar (müvafiq olaraq 1600-3400 və 170-200 mq/kq), ən aşağısı orta süxurlar üçün (15-50 mq/kq) və ən aşağısı turşulu süxurlar üçün (4-) xarakterikdir. 25 mq/kq). Çöküntü süxurları arasında elementin maksimum miqdarı gilli çöküntülərdə və şistlərdə (60-120 mq/kq), minimum isə qumdaşı və əhəngdaşlarında (5-40 mq/kq) olmuşdur. Müxtəlif bölgələrin torpaq əmələ gətirən süxurlarında metal tərkibi çox müxtəlifdir. Keçmiş SSRİ-nin Avropa hissəsində onun ən çox yayılmış torpaq əmələ gətirən süxurlarda, məsələn, lös, lösəbənzər karbonat və örtük gillərindəki miqdarı orta hesabla 75-95 mq/kq təşkil edir. Qərbi Sibirin torpaq əmələ gətirən süxurlarında orta hesabla 58 mq/kq Cr var və onun miqdarı süxurların qranulometrik tərkibi ilə sıx bağlıdır: qumlu və qumlu gilli süxurlar - 16 mq/kq, orta gilli və gilli süxurlar isə təqribən. 60 mq/kq.

Torpaqlarda xromun çoxu Cr3+ şəklində olur. Turşu mühitdə Cr3+ ionu pH 5.5-də inertdir, demək olar ki, tamamilə çökür. Cr6+ ionu son dərəcə qeyri-sabitdir və həm turşu, həm də qələvi torpaqlarda asanlıqla mobilizasiya olunur. Xromun gillər tərəfindən adsorbsiyası mühitin pH-dan asılıdır: artan pH ilə Cr6+ adsorbsiyası azalır, Cr3+ isə artır. Torpağın üzvi maddələri Cr6+-nın Cr3+-a qədər azalmasını stimullaşdırır.

Torpaqlarda xromun təbii tərkibi əsasən onun torpaq əmələ gətirən süxurlarda konsentrasiyasından, torpaq profili üzrə paylanması isə torpaq əmələgəlmə xüsusiyyətlərindən, xüsusən də genetik horizontların qranulometrik tərkibindən asılıdır. Torpaqlarda xromun miqdarı orta hesabla 70 mq/kq-dır. Elementin ən yüksək tərkibi bu metalla zəngin olan əsas və vulkanik süxurlarda əmələ gələn torpaqlarda müşahidə olunur. ABŞ-da torpaqlarda orta Cr tərkibi 54 mq/kq, Çində - 150 mq/kq, Ukraynada - 400 mq/kq-dır. Rusiyada təbii şəraitdə onun torpaqlarda yüksək konsentrasiyası torpaq əmələ gətirən süxurların zənginləşməsi ilə əlaqədardır. Kursk çernozemlərində 83 mq/kq xrom, Moskva vilayətinin sod-podzolik torpaqları - 100 mq/kq. Uralın serpantinitlər üzərində əmələ gələn torpaqlarında metalın tərkibində 10000 mq/kq-a qədər, Qərbi Sibirdə 86 - 115 mq/kq olur.

Xrom tədarükündə antropogen mənbələrin töhfəsi çox böyükdür. Xrom metal ilk növbədə xrom örtük üçün ərintili poladların tərkib hissəsi kimi istifadə olunur. Torpağın Cr ilə çirklənməsi sement zavodlarından, dəmir-xrom şlak tullantılarından, neft emalı zavodlarından, qara və əlvan metallurgiya müəssisələrindən, kənd təsərrüfatında sənaye tullantı sularının lillərindən, xüsusən də dəri zavodlarından və mineral gübrələrdən istifadə nəticəsində atmosferə atılan tullantılar nəticəsində qeyd olunur. Texnogen çirklənmiş torpaqlarda xromun ən yüksək konsentrasiyası 400 mq/kq və ya daha çox olur ki, bu da xüsusilə böyük şəhərlər üçün xarakterikdir. Buryatiyada, 1993-1997-ci illər üçün "Buryatskaya" Dövlət Aqrokimya Xidməti Stansiyasının apardığı torpaq monitorinqi məlumatlarına görə, 22 min hektar xromla çirklənmişdir. Cidinski (6,2 min hektar), Zakamenski (17,0 min hektar) və Tunkinski (14,0 min hektar) rayonlarında MPC-nin 1,6-1,8 dəfə artıqlığı qeydə alınıb. Rusiyada torpaqlarda xromun icazə verilən maksimum konsentrasiyası hələ hazırlanmamışdır, lakin Almaniyada kənd təsərrüfatı torpaqları üçün 200-500, təsərrüfat sahələri üçün - 100 mq/kq.

Ağır metalların torpaq mikrob senozuna təsiri

Torpağın çirklənməsinin ən effektiv diaqnostik göstəricilərindən biri onun bioloji vəziyyətidir ki, bu da torpaqda yaşayan mikroorqanizmlərin həyat qabiliyyəti ilə qiymətləndirilə bilər.

Onu da nəzərə almaq lazımdır ki, ağır metalların torpaqda miqrasiyasında mikroorqanizmlər mühüm rol oynayır. Həyat prosesində onlar torpaq ekosistemində istehsalçı, istehlakçı və nəqliyyat agenti kimi çıxış edirlər. Bir çox torpaq göbələkləri ağır metalları immobilizasiya etmək, onları miselyumda fiksasiya etmək və onları dövriyyədən müvəqqəti çıxarmaq qabiliyyətini nümayiş etdirir. Bundan əlavə, göbələk, ifraz üzvi turşular, bu elementlərin təsirini neytrallaşdırmaq, onlarla birlikdə sərbəst ionlardan daha az zəhərli və bitkilər üçün əlçatan olan komponentlər əmələ gətirmək.

Ağır metalların artan konsentrasiyasının təsiri altında fermentlərin aktivliyində kəskin azalma müşahidə olunur: amilaz, dehidrogenaz, ureaza, invertaz, katalaza, həmçinin mikroorqanizmlərin müəyyən aqronomik qiymətli qruplarının sayı. HM-lər torpaqlarda minerallaşma və müxtəlif maddələrin sintezi proseslərini ləngidir, torpaq mikroorqanizmlərinin tənəffüsünü boğur, mikrobiostatik təsir göstərir, mutagen amil kimi çıxış edə bilir. Torpaqda ağır metalların həddindən artıq olması ilə metabolik proseslərin aktivliyi azalır, reproduktiv orqanların strukturunda morfoloji dəyişikliklər və torpaq biotasında digər dəyişikliklər baş verir. HM-lər biokimyəvi fəaliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə yatıra bilər və torpaq mikroorqanizmlərinin ümumi sayında dəyişikliklərə səbəb ola bilər.

Torpağın ağır metallarla çirklənməsi torpaq mikroorqanizmləri kompleksinin növ tərkibində müəyyən dəyişikliklərə səbəb olur. Ümumi qayda olaraq, çirklənmə ilə əlaqədar torpaq mikromisetləri kompleksinin növ zənginliyində və müxtəlifliyində əhəmiyyətli dərəcədə azalma müşahidə olunur. Çirklənmiş torpağın mikrob icmasında normal şərait üçün qeyri-adi olan və HM-ə davamlı mikromiset növləri meydana çıxır. Mikroorqanizmlərin torpağın çirklənməsinə dözümlü olması onların müxtəlif sistematik qruplara aid olmasından asılıdır. Bacillus cinsinin növləri, nitrifikasiya edən mikroorqanizmlər, ağır metalların yüksək konsentrasiyasına çox həssasdırlar, streptomycetes və sellülozu parçalayan mikroorqanizmlərin bir çox növləri bir qədər daha davamlıdır;

Ağır metalların aşağı konsentrasiyalarında mikrob icmasının inkişafının müəyyən stimullaşdırılması müşahidə olunur, sonra konsentrasiyalar artdıqca, qismən inhibə baş verir və nəhayət, onun tam yatırılması. Növlərin tərkibində əhəmiyyətli dəyişikliklər fondan 50-300 dəfə yüksək olan HM konsentrasiyalarında qeydə alınır.

Mikrobiosenozun həyat fəaliyyətinin tormozlanma dərəcəsi torpaqları çirkləndirən spesifik metalların fizioloji və biokimyəvi xüsusiyyətlərindən də asılıdır. Qurğuşun torpaqda biotik fəaliyyətə mənfi təsir göstərir, fermentlərin fəaliyyətini maneə törədir, karbon qazının sərbəst buraxılmasının intensivliyini və mikroorqanizmlərin sayını azaldır, mikroorqanizmlərin maddələr mübadiləsində, xüsusən də tənəffüs və hüceyrə bölünməsi proseslərində pozğunluqlara səbəb olur. 12 mq/kq konsentrasiyada olan kadmium ionları atmosfer azotunun fiksasiyasını, eləcə də ammonifikasiya, nitrifikasiya və denitrifikasiya proseslərini pozur. Göbələklər kadmiumun təsirinə ən çox həssasdırlar və bəzi növlər metal torpağa daxil olduqdan sonra tamamilə yox olur. Torpaqlarda sinkin çox olması sellülozun parçalanmasının fermentasiyasına, mikroorqanizmlərin tənəffüsünə, ureazanın təsirinə və s.-yə mane olur, nəticədə torpaqlarda üzvi maddələrin çevrilməsi prosesləri pozulur. Bundan əlavə, ağır metalların toksik təsiri metalların çoxluğundan və onların mikrobiotaya qarşılıqlı təsirindən (antaqonist, sinergik və ya kumulyativ) asılıdır. Beləliklə, torpağın ağır metallarla çirklənməsinin təsiri altında torpaq mikroorqanizmlərinin kompleksində dəyişikliklər baş verir. Bu, növ zənginliyinin və müxtəlifliyinin azalması və çirklənməyə davamlı mikroorqanizmlərin nisbətinin artması ilə ifadə edilir torpağın ağır metallarla çirklənmə səviyyəsi torpaqların biokimyəvi aktivliyinin göstəricilərinə, növ strukturuna və mikrob icmalarının ümumi sayına təsir göstərir. Ağır metalların tərkibi fondan 2-5 və daha çox dəfə çox olan torpaqlarda fermentativ aktivliyin fərdi göstəriciləri ən nəzərəçarpacaq dərəcədə dəyişir, amilolitik mikrob icmasının ümumi biokütləsi bir qədər artır və digər mikrobioloji göstəricilər də dəyişir. HM tərkibinin bir miqyasda daha da artması ilə torpaq mikroorqanizmlərinin biokimyəvi fəaliyyətinin müəyyən göstəricilərində əhəmiyyətli bir azalma aşkar edilir. Torpaqda amilolitik mikrob icmasının dominantlığının yenidən bölüşdürülməsi var. Tərkibində ağır metalların konsentrasiyası fon səviyyəsindən bir-iki dəfə yüksək olan torpaqda mikrobioloji parametrlərin bütün qrupunda dəyişikliklər əhəmiyyətlidir. Torpaq mikromisetlərinin növlərinin sayı azalır və ən davamlı növlər mütləq üstünlük təşkil etməyə başlayır. Torpaqda ağır metalların miqdarı fondan üç dərəcə artıq olduqda, demək olar ki, bütün mikrobioloji parametrlərdə kəskin dəyişikliklər müşahidə olunur. Torpaqlarda ağır metalların göstərilən konsentrasiyalarında çirklənməmiş torpaq üçün normal olan mikrobiota inhibə olunur və məhv olur. Eyni zamanda, HM-lərə davamlı olan çox məhdud sayda mikroorqanizmlər, əsasən mikromisetlər aktiv şəkildə inkişaf edir və hətta mütləq dominantdır. Nəhayət, torpaqlarda HM konsentrasiyası fon səviyyələrini dörd və ya daha çox miqyasda aşdıqda, mikroorqanizmlərin tam ölümü ilə həmsərhəd olan torpaqların mikrobioloji aktivliyində fəlakətli azalma aşkar edilir.

Bitkilərdə ağır metallar

Bitki qidaları insanlarda və heyvanlarda HM-nin əsas mənbəyidir. Müxtəlif mənbələrə görə, HM-nin 40-80% -i onunla, yalnız 20-40% -i hava və su ilə gəlir. Buna görə də, əhalinin sağlamlığı əsasən qida üçün istifadə olunan bitkilərdə metalların yığılma səviyyəsindən asılıdır.

Bitkilərin kimyəvi tərkibi, məlum olduğu kimi, torpaqların elementar tərkibini əks etdirir. Buna görə də HM-lərin bitkilər tərəfindən həddindən artıq yığılması ilk növbədə onların torpaqlarda yüksək konsentrasiyası ilə bağlıdır. Bitkilər həyat fəaliyyətlərində yalnız mövcud ağır metal formaları ilə təmasda olurlar, onların miqdarı da öz növbəsində torpağın bufer qabiliyyəti ilə sıx bağlıdır. Bununla belə, torpaqların HM-ləri bağlamaq və təsirsizləşdirmək qabiliyyətinin öz hüdudları var və onlar artıq daxil olan metal axınının öhdəsindən gələ bilməyəndə, bitkilərin özlərində onların daxil olmasına mane olan fizioloji və biokimyəvi mexanizmlərin olması vacib olur.

HM-lərin artıqlığına bitki müqavimətinin mexanizmləri müxtəlif istiqamətlərdə özünü göstərə bilər: bəzi növlər HM-nin yüksək konsentrasiyasını toplamaq qabiliyyətinə malikdir, lakin onlara qarşı dözümlülük nümayiş etdirir; digərləri isə onlardan maksimum istifadə etməklə onların qəbulunu azaltmağa çalışırlar maneə funksiyaları. Əksər bitkilər üçün birinci maneə səviyyəsi köklərdir, burada ən çox HM miqdarı saxlanılır, sonrakılar gövdələr və yarpaqlardır və nəhayət, sonuncu reproduktiv funksiyalara cavabdeh olan bitki orqanları və hissələridir (əksər hallarda toxum). və meyvələr, həmçinin köklər və kök yumruları və s.)

Lakin bu qanunauyğunluqlar həmişə təkrarlanmır ki, bu da çox güman ki, bitkilərin böyümə şəraiti və onların genetik spesifikliyi ilə bağlıdır. Eyni dərəcədə çirklənmiş torpaqda yetişən eyni məhsulun müxtəlif sortlarında müxtəlif miqdarda ağır metalların olduğu hallar olmuşdur. Bu fakt, görünür, bütün canlı orqanizmlərə xas olan intraspesifik polimorfizmlə bağlıdır ki, bu da təbii mühitin texnogen çirklənməsi zamanı özünü göstərə bilər. Bitkilərdəki bu xüsusiyyət, HM-lərin həddindən artıq konsentrasiyası ilə əlaqədar artan qoruyucu qabiliyyətlərə malik sortların yaradılması məqsədi ilə genetik seleksiya tədqiqatları üçün əsas ola bilər.

Ağır metalların yığılmasında müxtəlif bitkilərin əhəmiyyətli dəyişkənliyinə baxmayaraq, elementlərin bioakkumulyasiyası müəyyən tendensiyaya malikdir ki, bu da onları bir neçə qrupa sıralamağa imkan verir: 1) Cd, Cs, Rb - intensiv udma elementləri; 2) Zn, Mo, Cu, Pb, As, Co - orta udma dərəcəsi; 3) Mn, Ni, Cr - zəif absorbsiya və 4) Se, Fe, Ba, Te - bitkilər üçün çətin olan elementlər.

Ağır metalların bitkilərə daxil olmasının başqa bir yolu hava axınlarından yarpaqların udulmasıdır. Atmosferdən yarpaq aparatına, əksər hallarda böyük sənaye müəssisələrinin yaxınlığında metalların əhəmiyyətli dərəcədə düşməsi zamanı baş verir. Elementlərin bitkilərə yarpaqlar vasitəsilə daxil olması (və ya yarpaqların tutulması) ilk növbədə kutikula vasitəsilə metabolik olmayan nüfuz yolu ilə baş verir. Yarpaqlar tərəfindən udulan HM-lər digər orqan və toxumalara keçə və maddələr mübadiləsinə daxil ola bilər. Bitkilər yeməkdən əvvəl yaxşıca yuyulsa, yarpaqlarda və gövdələrdə toz emissiyası ilə yığılmış metallar insanlar üçün təhlükə yaratmır. Bununla belə, belə bitki örtüyü ilə qidalanan heyvanlar böyük miqdarda ağır metallar əldə edə bilərlər.

Bitkilər böyüdükcə elementlər orqanlarında yenidən paylanır. Eyni zamanda, onların tərkibində mis və sink üçün aşağıdakı nümunə qurulur: köklər > taxıl > saman. Qurğuşun, kadmium və stronsium üçün fərqli bir forma malikdir: köklər > saman > taxıl. Məlumdur ki, ağır metalların yığılması ilə əlaqədar bitkilərin növ spesifikliyi ilə yanaşı, müəyyən ümumi nümunələr. Məsələn, HM-nin ən yüksək miqdarı yarpaqlı tərəvəzlərdə və silos bitkilərində, ən aşağısı isə paxlalılar, dənli bitkilər və texniki bitkilərdə aşkar edilmişdir.

Daha yüksək su bitkilərindən istifadə edərək su obyektlərinin qələvi və ağır metallardan təmizlənməsi

Jutov A.S., Lobkova G.V., Qubina T.İ., Roqaçeva S.M. Qaqarin adına Saratov Dövlət Texniki Universiteti Yu.A. Əhəmiyyətli bir məsələ müasir ekologiya insanın təsərrüfat fəaliyyəti nəticəsində əhəmiyyətli antropogen təzyiqə məruz qalan su ehtiyatlarının qorunması və təkrar istehsalıdır. Hazırda ağır metalların birləşmələri (HM) sənaye tullantıları ilə su obyektlərinə daxil olan və suda HM-nin konsentrasiyası sanitar-gigiyenik normalardan artıq olduqda biosenozlar üçün əhəmiyyətli təhlükə törədən ən çox yayılmış çirkləndiricilərdir. Başqa ekoloji problem enerji obyektlərində qapalı sudan istifadə sistemlərinin yaradılması. Süni su anbarlarının səthindən su daim buxarlanır ki, bu da soyuducu gölməçələrdə (CP) duz miqdarının artmasına kömək edir. Bunlar əsasən qələvi və qələvi torpaq metallarının xloridləri və sulfatlarıdır. Minerallaşmanın artması su obyektlərinin hidrokimyəvi parametrlərinin dəyişməsinə gətirib çıxarır və sənayedə, xüsusən təkrar su təchizatında suyun sonrakı istifadəsini çətinləşdirir və əlavə təmizlənmə tələb edir. Su obyektlərinin duzluluğu qida maddələrinin toplanmasına, bitkilərin növ müxtəlifliyinə və sonuncuların uyğunlaşma mexanizmlərinə böyük təsir göstərir. Bu yaxınlarda onlar su sistemlərini təmizləmək üçün istifadə edilmişdir. bioloji üsullar , xüsusən də yüksək su bitkilərinin (HAP) müxtəlif kimyəvi təbiətli maddələri toplamaq, istifadə etmək və çevirmək qabiliyyətindən istifadə edən fitoremediasiya. Fitoremediasiya prosesində zəhərli maddələr bitkilər tərəfindən sorulur, təsirsiz hala salınır və sonra biokütlə ilə birlikdə su hövzələrindən çıxarılır. Təsvir edilir ki, VVR su hövzələrini ağır metallardan, pestisidlərdən, radionuklidlərdən və s. təmizləmək üçün istifadə edilə bilər. Müxtəlif su bitkilərinin su obyektlərinin duzluluğunu azaltmaq qabiliyyətinə dair tədqiqatlara gəlincə, bu günə qədər belə tədqiqatlar aparılmamışdır. Bununla belə, müəlliflərin müxtəlif su ilə reaksiya verən agentlərin su obyektlərinin duzluluğuna reaksiyasına dair işlərinə əsaslanaraq, su obyektlərinin fitodemineralizasiyasında su qalıqlarından istifadənin mümkün olduğunu güman etmək olar. Bu işdə müxtəlif təbiətli (qələvi və ağır) metal duzlarının VVR-dən istifadə etməklə fitotekstraksiya prosesləri öyrənilmişdir. VVR-nin: buynuz otu (Ceratophillum demersum L.), elodea (Elodea сanadensis Rich. et Michx.) və eichornia (Eichornia crassipes Mart.) suda qələvi metal duzlarını udmaq qabiliyyəti öyrənilmişdir. Balakovo AES-in soyuducu hovuzunun nümunəsindən istifadə edərək, bu növ su və su təmizləyici sistemlərin suyun duzluluğunu azaltmaq qabiliyyəti müəyyən edilmişdir. Müəyyən edilmişdir ki, bütün makrofitlər 0,5-1 q/l-ə qədər konsentrasiyada NaCl, Na2SO4 və KCl duzlarına dözümlüdür. Eichornia 1 q/l-ə qədər duz konsentrasiyasında ən böyük ekstraksiya qabiliyyətinə malikdir. Lakin BalNPP CP-də bu duzların miqdarı göstərilən dəyərlərdən xeyli aşağıdır ki, bu da seçilmiş bitkilərin bu su anbarında becərilməsinin mümkünlüyündən xəbər verir. Elodea üçün duzların maksimum udulması onların ilkin konsentrasiyası zamanı müşahidə edilmişdir: 1,5 q/l Na2SO4; 1 q/l NaCl; 0,5 q/l KCl və 6,9% təşkil etmişdir; 5,7%; müvafiq olaraq 2,4%. Hornwort üçün bu proses 1 q/l (7%) NaCl tərkibində effektivdir; Na2SO4 - 2 q/l (14,3%); KCl - 2 q/l (10,9%). Eichornia tərəfindən duzların intensiv udulması 0,5 q/l (8,8%) ilkin NaCl konsentrasiyalarında qeyd edildi; Na2SO4 - 0,5 q/l (8,4%); KCl - 1 q/l (9,5%). Duzsuzlaşdırma proseslərinin intensivliyinə abiotik amillərin təsiri müəyyən edilmişdir. Göstərilmişdir ki, temperaturun və gün uzunluğunun artması duzun sorulması proseslərinin intensivliyini artırır. Beləliklə, elodea, hornwort və eichornia yetişdirilməsi üçün optimal dəyərlər 24 ° C temperatur və 12 saatlıq bir gün uzunluğu idi. Eyni zamanda, temperaturun artması ilə bu ionların udulma faizi artdı. Belə ki, 20°C temperaturda natrium ionlarının udulma faizi 10,0%, 27°C temperaturda isə 21,5% təşkil etmişdir. Kalsium ionları üçün oxşar rəqəmlər müvafiq olaraq 32,1% və 36,3% təşkil edir. İlk dəfə olaraq göstərilmişdir ki, temperatur 14°C-ə endikdə, su anbarının ikinci dərəcəli çirklənməsinə səbəb ola bilən elodeya və buynuzlu otlardan duzlar ayrılır. Cədvəldə Şəkil 1-də BalNPP CP-də bitkilərin 10 günlük becərilməsi nəticəsində müxtəlif ionların udulmasına dair təcrübələrdən əldə edilən məlumatlar təqdim olunur ki, bu da Eyxorniyanın da anionları udmaq qabiliyyətinə malik olduğunu göstərir.

...

Oxşar sənədlər

Ağır metalların ümumi xarakteristikası, onların ətraf mühitdəki formaları. Ətraf mühitə daxil olan ağır metalların mənbələri. Bioindikasiyanın nəzəriyyəsi və üsulları. Bioloji obyektlər ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsinin göstəriciləri kimi.

kurs işi, 27/09/2013 əlavə edildi

Su ekosistemlərinə daxil olan ağır metalların mənbələri. Ağır metalların insanlara toksik təsiri. Qomel şəhərinin ərazisində yerləşən su anbarlarının səth sularının qurğuşun, mis, xrom, sink və nikellə çirklənmə dərəcəsinin qiymətləndirilməsi.

dissertasiya, 06/08/2013 əlavə edildi

Ağır metalların ətraf mühitdə paylanması probleminin əsas ekoloji və kimyəvi aspektlərinin öyrənilməsi. Səth sularında ağır metalların formaları və onların toksikliyi. Torpaqlarda və bitkilərdə ağır metallar. Torpaqların mikrob senozu.

mücərrəd, 25/12/2010 əlavə edildi

Ağır metallar haqqında anlayış, onların biogeokimyəvi xassələri və ətraf mühitdə əmələ gəlmə formaları. Torpaqlarda ağır metalların hərəkətliliyi. Torpaqlarda və bitkilərdə ağır metalların tənzimlənməsi növləri. Şəhər torpağının çirklənməsinin aerogen və hidrogen üsulları.

kurs işi, 07/10/2015 əlavə edildi

Şəhər torpaqlarının və torpaqlarının çirklənmə mənbələri, xarakteri və dərəcəsi. Çelyabinsk bölgələri ən sıx çirklənməyə məruz qalır. Torpağın ağır metallarla çirklənməsinin bitki örtüyünə təsiri. Emissiyalarda və torpaqda ağır metalların əmələ gəlmə formaları.

dissertasiya, 10/02/2015 əlavə edildi

Qomel şəhərinin su obyektlərinin ali su bitkilərində ağır metalların aşkar edilməsi üsulları ilə tanışlıq. Manqan tənəffüs və nitratın udulması proseslərində katalizator kimi. Bitki orqanizmi tərəfindən metalların udulması prosesinin xüsusiyyətlərinin nəzərə alınması.

dissertasiya, 31/08/2013 əlavə edildi

Ağır metalların xüsusiyyətləri və ətraf mühitdə yayılması. Ağır metalların klinik və ekoloji toksikologiyası. Ağır metalların tərkibini təyin etmək üçün atom udma üsulu, su orqanizmlərinin üzvi nümunələrinin hazırlanması və toplanması.

elmi iş, 02/03/2016 əlavə edildi

Ağır metalların fiziki və kimyəvi xassələri, onların suda tərkibinin standartlaşdırılması. Antropogen fəaliyyət nəticəsində təbii suların çirklənməsi, onların ağır metalların tərkibindən təmizlənməsi üsulları. Kation dəyişdiricilərinin sorbsiya xüsusiyyətlərinin təyini.

kurs işi, 23/02/2014 əlavə edildi

Səviyyəni azaltmaq üçün texniki təkliflər ekoloji təhlükəsizlik dəniz mühiti. Dəniz mühitinin ağır metal birləşmələrindən və neft məhsullarından təmizlənməsi. Uçucu çirklərin desorbsiyası. Tərs osmos və ultrafiltrasiyadan istifadə etməklə çirklənmiş suyun təmizlənməsi.

praktiki iş, 02/09/2015 əlavə edildi

Su mühitində ağır metallar. Bəzi şirin su heyvanlarının orqanizminə ağır metal oksidlərinin təsiri. Ağır metalların hidrofitlərdə udulması və paylanması. Nanoformada ağır metal oksidlərinin guppilərin böyüməsi və ölüm nisbətlərinə təsiri.

Ən güclü və ən çox yayılmış kimyəvi çirklənmələrdən biri ağır metalların çirklənməsidir.

Ağır metallar molekulyar çəkisi 50 atom vahidindən çox olan kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin elementləridir. Bu qrup elementlər bir çox fermentlərin bir hissəsi olmaqla bioloji proseslərdə fəal iştirak edir. “Ağır metallar” qrupu əsasən mikroelementlər qrupu ilə üst-üstə düşür. Digər tərəfdən, ağır metallar və onların birləşmələri orqanizmə zərərli təsir göstərir. Bunlara: qurğuşun, sink, kadmium, civə, molibden, xrom, manqan, nikel, qalay, kobalt, titan, mis, vanadium daxildir.

Bədənə daxil olan ağır metallar, onlar yalnız süd zülallarının köməyi ilə çıxarıla bilər, onların dağıdıcı təsirlərinə başlayırlar - zəhərlənmə və mutasiyaya səbəb olurlar. Özləri insan bədənini zəhərlədikləri ilə yanaşı, həm də onu sırf mexaniki şəkildə bağlayırlar - ağır metal ionları bədənin ən yaxşı sistemlərinin divarlarına yerləşir və böyrək və qaraciyər kanallarını bağlayır, beləliklə bu orqanların filtrasiya qabiliyyətini azaldır. Müvafiq olaraq, bu, bədənimizin hüceyrələrinin toksinlərin və tullantı məhsullarının yığılmasına səbəb olur, yəni. orqanizmin özünü zəhərləməsi, çünki Məhz qaraciyər bədənimizə daxil olan zəhərli maddələrin və orqanizmin tullantı məhsullarının emal edilməsinə, böyrəklər isə onların bədəndən çıxarılmasına cavabdehdir.

Ağır metalların mənbələri bölünür təbii(süxurların və mineralların aşınması, eroziya prosesləri, vulkanik fəaliyyət) və insan tərəfindən yaradılmışdır(faydalı qazıntıların hasilatı və emalı, yanacağın yanması, nəqliyyat, kənd təsərrüfatı fəaliyyəti).

Təbii mühitə incə aerozollar şəklində daxil olan texnogen emissiyaların bir hissəsi əhəmiyyətli məsafələrə daşınır və qlobal çirklənməyə səbəb olur.

Digər hissəsi drenajsız su anbarlarına daxil olur, burada ağır metallar yığılır və ikinci dərəcəli çirklənmə mənbəyinə çevrilir, yəni. ətraf mühitdə birbaşa baş verən fiziki və kimyəvi proseslər zamanı təhlükəli çirkləndiricilərin əmələ gəlməsi (məsələn, toksik olmayanlardan əmələ gəlməsi).

Ağır metallar su hövzələrinə adətən dağ-mədən və metallurgiya müəssisələrinin, eləcə də kimya və yüngül sənaye müəssisələrinin tullantı suları ilə daxil olur, burada onların birləşmələri müxtəlif texnoloji proseslərdə istifadə olunur. Məsələn, dəri aşılayıcı fabriklərdən çoxlu xrom duzları atılır, xrom və nikel metal məmulatların səthlərini elektrokaplama üçün istifadə olunur. Mis, sink, kobalt, titan birləşmələri boya kimi istifadə olunur və s.

Biosferin ağır metallarla çirklənməsinin mümkün mənbələrinə aşağıdakılar daxildir: qara və əlvan metallurgiya müəssisələri (aerozol emissiyaları, maşınqayırma (mis örtüklü örtük vannaları, nikel örtükləri, xrom örtükləri), akkumulyatorların emalı zavodları, yol nəqliyyatı.

Ətraf mühiti ağır metallarla çirkləndirən antropogen mənbələrdən başqa, vulkan püskürmələri kimi digər təbii mənbələr də mövcuddur. Bütün bu çirklənmə mənbələri biosferdə və ya onun komponentlərində (hava, su, torpaq, canlı orqanizmlər) metal çirkləndiricilərinin tərkibinin təbii fon səviyyəsi ilə müqayisədə artmasına səbəb olur.

İlkin konsentrasiyanın yarısının yarımçıxarılması və ya yarısının çıxarılması müddəti uzun müddətdir: sink üçün - 70 ildən 510 ilə qədər, kadmium üçün - 13 ildən 110 ilə qədər, mis üçün - 310 ildən 1500 ilə qədər və qurğuşun üçün - 740-5900 il.

Ağır metallar müxtəlif kimyəvi, fiziki-kimyəvi və bioloji reaksiyalar üçün yüksək qabiliyyətə malikdir. Onların bir çoxu dəyişkən valentliyə malikdir və redoks proseslərində iştirak edir.

Su hövzələrində zəhərli maddələr kimi adətən aşağıdakılara rast gəlinir: civə, qurğuşun, kadmium, qalay, sink, manqan, nikel, baxmayaraq ki, digər ağır metalların yüksək toksikliyi məlumdur - kobalt, gümüş, qızıl, uran və s. Ümumiyyətlə, canlılar üçün yüksək toksiklik ağır metal birləşmələri və ionlarının xarakterik xüsusiyyətidir.

Ağır metallar arasında bəziləri insanların və digər canlı orqanizmlərin həyat təminatı üçün son dərəcə zəruridir və sözdə biogen elementlərə aiddir. Digərləri isə əks təsirə səbəb olur və canlı orqanizmə daxil olduqda onun zəhərlənməsinə və ya ölümünə səbəb olur. Bu metallar ksenobiotiklər sinfinə aiddir, yəni canlılara yaddır. Zəhərli metallar arasında prioritet qrup müəyyən edilmişdir: kadmium, mis, arsen, nikel, civə, qurğuşun, sink və xrom insan və heyvan sağlamlığı üçün ən təhlükəlidir. Bunlardan civə, qurğuşun və kadmium ən zəhərlidir.

Ağır metalların bədənə toksik təsiri bir çox ağır metalların açıq şəkildə kompleks əmələ gətirən xüsusiyyətlərə malik olması ilə gücləndirilir. Beləliklə, sulu mühitlərdə bu metalların ionları hidratlanır və tərkibi məhlulun turşuluğundan asılı olan müxtəlif hidroksokomplekslər əmələ gətirməyə qadirdir. Əgər məhlulda üzvi birləşmələrin hər hansı anionları və ya molekulları varsa, onda ağır metal ionları müxtəlif strukturlara və sabitliyə malik müxtəlif komplekslər əmələ gətirir.

Məsələn, civə məhlullarda və orqanizmdə asanlıqla üzvi maddələrlə birləşmələr və komplekslər əmələ gətirir, orqanizmlər tərəfindən sudan yaxşı mənimsənilir və qida zənciri ilə ötürülür. Təhlükə sinfinə görə civə birinci sinfə aiddir (son dərəcə təhlükəlidir kimyəvi maddə). Merkuri orqanizm üçün vacib olan fermentlər də daxil olmaqla, protein molekullarının SH qrupları ilə reaksiya verir. Civə həmçinin zülal qrupları - COOH və NH 2 ilə reaksiyaya girərək güclü komplekslər - metalloproteinlər əmələ gətirir. Ağciyərlərdən ora daxil olan qanda dolaşan civə ionları da zülal molekulları ilə birləşmələr əmələ gətirir. Enzim zülallarının normal fəaliyyətinin pozulmasına gətirib çıxarır dərin pozuntular bədəndə və hər şeydən əvvəl mərkəzdə sinir sistemi, həmçinin böyrəklərdə.

Civənin suya buraxılması xüsusilə təhlükəlidir, çünki dibdə yaşayan mikroorqanizmlərin fəaliyyəti nəticəsində suda həll olunan, qeyri-üzvi olanlardan daha zəhərli olan zəhərli üzvi civə birləşmələri əmələ gəlir. Orada yaşayan mikroorqanizmlər onları ən zəhərli maddələrdən biri olan dimetilcivə (CH 3) 2 Hg-ə çevirir. Sonra dimetilcivə asanlıqla suda həll olunan HgCH 3+ kationuna çevrilir. Hər iki maddə su orqanizmləri tərəfindən sorulur və qida zəncirinə daxil olur; əvvəlcə bitkilərdə və kiçik orqanizmlərdə, sonra isə balıqlarda toplanır. Metilləşdirilmiş civə bədəndən çox yavaş-yavaş xaric olur - insanlarda aylar, balıqlarda isə illər.

Ağır metallar canlı orqanizmlərə əsasən su vasitəsilə daxil olur (istisna buxarları çox təhlükəli olan civədir). Bədəndə bir dəfə ağır metallar, üzvi toksikantlarda olduğu kimi, çox vaxt əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalmır və biokimyəvi dövrəyə girərək onu çox yavaş tərk edirlər.

Ekosistemin xarici zəhərli təsirlərə qarşı müqavimət qabiliyyətini qiymətləndirərkən, ekosistemin tampon qabiliyyəti haqqında danışmaq adətdir. Beləliklə, şirin su ekosistemlərinin ağır metallara münasibətdə bufer tutumu dedikdə, tədarükü tədqiq olunan bütün ekosistemin təbii fəaliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə pozmayan zəhərli metalın belə bir miqdarı başa düşülür.

Bu vəziyyətdə, zəhərli metalın özü aşağıdakı komponentlərə bölünür:

həll edilmiş formada metal;

Fitoplankton, yəni bitki mikroorqanizmləri tərəfindən sorulur və yığılır;

Su mühitindən asılı vəziyyətdə olan üzvi və mineral hissəciklərin çökməsi nəticəsində dib çöküntüləri tərəfindən saxlanılan;

Su mühitindən birbaşa həll olunan formada dib çöküntülərinin səthində adsorbsiya olunur;

Asılmış hissəciklərdə adsorbsiya edilmiş formada tapılır.

Adsorbsiya və sonrakı çökmə nəticəsində metalların yığılmasından əlavə, səth sularında ekosistemlərin belə çirkləndiricilərin zəhərli təsirlərinə qarşı müqavimətini əks etdirən başqa proseslər də baş verir. Onlardan ən mühümü sulu mühitdə metal ionlarının həll olunmuş üzvi maddələrlə bağlanmasıdır. Bu zaman suda zəhərli maddənin ümumi konsentrasiyası dəyişmir. Bununla belə, ümumiyyətlə hidratlanmış metal ionlarının ən zəhərli olduğu qəbul edilir, komplekslərdə birləşənlər isə daha az təhlükəli və ya hətta demək olar ki, zərərsizdir. Xüsusi tədqiqatlar göstərdi ki, təbii səth sularında zəhərli metalın ümumi konsentrasiyası ilə onların toksikliyi arasında aydın əlaqə yoxdur.

Müxtəlif səth suları ağır metal ionlarını müxtəlif yollarla bağlayır, müxtəlif tamponlama qabiliyyəti nümayiş etdirir. Böyük təbii komponentlərə (humik maddələr, humik turşular və fulvik turşular) malik olan cənub göllərinin, çaylarının və su anbarlarının suları və onların yüksək konsentrasiyası Şimaldakı su anbarlarının suları ilə müqayisədə daha effektiv təbii detoksifikasiyaya qadirdir. və mülayim zona. Ona görə də tərkibində çirkləndirici maddələr olan suların toksikliyi təbii zonanın iqlim şəraitindən də asılıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, səth sularının zəhərli metallara münasibətdə bufer tutumu təkcə həll edilmiş üzvi maddələrin və asılı maddələrin olması ilə deyil, həm də hidrobiontların toplanma qabiliyyəti, həmçinin metal ionlarının udulma kinetikası ilə müəyyən edilir. ekosistemin bütün komponentləri, o cümlədən həll edilmiş üzvi maddələrlə kompleks formalaşma. Bütün bunlar səth sularına metal çirkləndiriciləri daxil olduqda baş verən proseslərin mürəkkəbliyini göstərir.

Qurğuşağa gəlincə, bu zəhərli maddənin ümumi miqdarının yarısı qurğuşunlu benzinin yandırılması nəticəsində ətraf mühitə daxil olur. Su sistemlərində qurğuşun əsasən asılmış hissəciklərlə adsorbsiya ilə əlaqələndirilir və ya humik turşuları ilə həll olunan komplekslər şəklində olur. Biyometilləşdirildikdə, civə ilə olduğu kimi, qurğuşun nəticədə tetrametil qurğuşunu əmələ gətirir. Quru səthinin çirklənməmiş sularında qurğuşun miqdarı adətən 3 µq/l-dən çox olmur. Sənaye bölgələrindəki çaylarda qurğuşun səviyyəsi daha yüksəkdir. Qar bu zəhərli maddəni əhəmiyyətli dərəcədə toplaya bilər: iri şəhərlərin yaxınlığında onun miqdarı demək olar ki, 1 milyon μq/l-ə, onlardan müəyyən məsafədə isə ~1-100 μq/l-ə çata bilər.

Su obyektlərinin digər mühüm çirkləndiricisi kadmiumdur. Bu metalın kimyəvi xassələri sinkə bənzəyir. O, metal tərkibli fermentlərin aktiv mərkəzlərində sonuncunu əvəz edə bilər ki, bu da fermentativ proseslərin işində kəskin pozulmalara səbəb olur.

Kadmium ümumiyyətlə metilcivə ilə müqayisədə bitkilər üçün daha az toksikdir və toksiklik baxımından qurğuşunla müqayisə edilə bilər. Kadmiumun miqdarı ~0,2-1 mq/l olduqda, fotosintez və bitki inkişafı yavaşlayır. Aşağıdakı qeydə alınan təsir maraqlıdır: müəyyən miqdarda sink olduqda kadmiumun toksikliyi nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır, bu da bu metalların ionlarının fermentativ prosesdə iştirak etmək üçün bədəndə rəqabət apara biləcəyi fərziyyəsini bir daha təsdiqləyir.

Sulu sistemlərdə kadmium həll edilmiş üzvi maddələrə bağlanır, xüsusən onların strukturunda sulfhidril SH qrupları varsa. Kadmium həmçinin amin turşuları, polisaxaridlər və humik turşularla komplekslər əmələ gətirir. Civə və digər ağır metallarda olduğu kimi, kadmium ionlarının dib çöküntüləri tərəfindən adsorbsiyası ətraf mühitin turşuluğundan çox asılıdır. Neytral sulu mühitlərdə sərbəst kadmium ionu demək olar ki, tamamilə dib çöküntülərinin hissəcikləri ilə sorulur.

MODUL 3 ÜÇÜN TEST SUALLARI

1. Dünya Okeanının biosferin əsas həlqəsi kimi rolunu nə müəyyənləşdirir?

2. Hidrosferin tərkibini təsvir edin.

3. Hidrosfer Yerin digər qabıqları ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olur?

4. Sulu məhlulların canlı orqanizmlər üçün əhəmiyyəti nədir?

5. Ən ümumi olanları sadalayın kimyəvi elementlər hidrosferin bir hissəsi kimi.

6. Dəniz suyunun duzluluğu hansı vahidlərlə ölçülür?

7. Təbii suların təsnifatı hansı prinsiplərə əsaslanır?

8. Təbii suların kimyəvi tərkibi.

9. Su hövzələrində səthi aktiv maddələr.

10. Suyun izotop tərkibi.

11. Turşu yağışlarının hidrosfer obyektlərinə təsiri.

12. Təbii su anbarlarının bufer tutumu.

13. Su mühitində yaşayan orqanizmlərdə ağır metalların, pestisidlərin, radionuklidlərin bioakkumulyasiyası.

14. Su kütlələrinin üfüqi və şaquli hərəkətləri.

15. Yuxarı qalxma.

16. Təbii su dövranı.

17. Təbii su hövzələrində oksidləşmə və reduksiya prosesləri.

18. Təbii suların neftlə çirklənməsi.

19. Hidrosferin antropogen çirklənməsi.

20. Su hövzəsinin pisləşməsini xarakterizə edən faktlar?

21. Suyun keyfiyyət göstəricilərinin xarakteristikalarını verin.

22. Qrunt sularının oksidləşmə qabiliyyəti.

23. Suyun əsas fiziki xassələri.

24. Anomaliyalar fiziki xassələri su.

25. Qlobal su dövranının diaqramını izah edin?

26. Çirklənmiş çirkab suların əsas növlərini sadalayın.

27. Suyun keyfiyyətinin qiymətləndirilməsi prinsipləri?

Qısaca ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi. Ağır metalların çirklənməsi

6. Ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi

7. Qara metallurgiyadan bərk tullantıların təsnifatı, onların xüsusiyyətləri

8. İnkişaf perspektivləri

İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:

Ağır metalların təyini

Ağır metallar siyahısına neçə element daxildir?

İnsan orqanizminə təsiri

Ətraf mühitin ağır metallarla çirklənməsi

Təbiətdə ən zəhərli metalların paylanmasının xüsusiyyətləri

Ağır metalların tətbiq dairəsi

SU SİSTEMLERİNİN EKOLOJİ MONİTORİNQİNDƏ AĞIR METALLAR

Merkuri.

Qurğuşun.

kadmium.

Yaxşı işinizi bilik bazasına təqdim etmək asandır. Aşağıdakı formadan istifadə edin

Oxşar sənədlər

Saytda yeni

Keçici şəxsiyyət pozğunluğu: zərərsiz diaqnoz yoxsa ciddi patoloji?

Millerin xəyal kitabında xəyal mənzilinin təfsiri

Bir bankada tənbəl yulaf ezmesi reseptləri

Amerika atalar sözləri və deyimləri tərcümə ilə Amerika deyimləri

Xəyal şərhi. Niyə koridor haqqında xəyal edirsən?

Ən Populyar

Kartof şorbalarının hazırlanması

Skandinaviya mifologiyasındakı Tyur tanrısı digər lüğətlərdə "TYUR"un nə olduğuna baxın

"Təbii bölgə - Urallar" mövzusunda təqdimat Ural mövzusunda coğrafiyadan təqdimat

Süni intellekt: bizə nə vəd edilir və sənətdə AI-ni riskə atırıq

Astronomiya sahəsində tədqiqat işləri

POPULAR BÖLMƏLƏR