Гэр Шүдний эмчилгээ Товчхондоо хүрээлэн буй орчны хүнд металлын бохирдол. Хүнд металлын бохирдол

Шүдний эмчилгээ

Товчхондоо хүрээлэн буй орчны хүнд металлын бохирдол. Хүнд металлын бохирдол

6. Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчны бохирдол

Хүнд металлууд (мөнгөн ус, хар тугалга, кадми, цайр, зэс, хүнцэл) нь нийтлэг бөгөөд маш хортой бохирдуулагч юм. Эдгээр нь янз бүрийн үйлдвэрлэлийн процесст өргөн хэрэглэгддэг тул цэвэрлэх арга хэмжээ авсан хэдий ч үйлдвэрлэлийн бохир ус дахь хүнд металлын нэгдлүүдийн агууламж нэлээд өндөр байдаг. Эдгээр нэгдлүүдийн их масс нь агаар мандлаар дамжин далайд ордог. Далайн биоценозын хувьд хамгийн аюултай нь мөнгөн ус, хар тугалга, кадми юм. Мөнгөн ус нь эх газрын урсац болон агаар мандлаар дамжин далайд хүрдэг. Агаар мандлын тоос нь 12 мянган тонн мөнгөн ус агуулдаг бөгөөд үүний нэлээд хэсэг нь антропоген гаралтай байдаг. Энэ металлын үйлдвэрлэлийн жилийн тэн хагас нь (жилд 910 мянган тонн) янз бүрийн аргаар далайд дуусдаг. Аж үйлдвэрийн усаар бохирдсон газруудад уусмал болон түдгэлзүүлсэн бодис дахь мөнгөн усны концентраци ихээхэн нэмэгддэг. Үүний зэрэгцээ зарим бактери нь хлоридыг маш хортой метил мөнгөн ус болгон хувиргадаг. Далайн хоол бохирдсон нь далайн эрэг орчмын хүн амыг мөнгөн усаар хордуулахад удаа дараа хүргэсэн. Хар тугалга нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд байдаг ердийн ул мөр элемент юм орчин: чулуулаг, хөрс, байгалийн ус, агаар мандал, амьд организмд.

Төмөрлөгийн үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд хар тугалга, түүний нэгдлээр хүрээлэн буй орчныг бохирдуулах нь тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны онцлогоор тодорхойлогддог: хар тугалга, түүний нэгдлүүдийг шууд үйлдвэрлэх; хар тугалга хольц болгон агуулсан бусад төрлийн түүхий эдээс хар тугалга олборлох; үүссэн бүтээгдэхүүнийг хар тугалганы хольцоос цэвэрлэх гэх мэт.

1995 онд металлургийн үйлдвэрээс агаар мандалд ялгаруулсан хар тугалгын нийт ялгаруулалтын (671 тонн) 98.4 орчим хувийг өнгөт металлургийн үйлдвэрүүд эзэлжээ. Жилд 640 кг хар тугалга бохир устай усан сан руу цутгаж байгаагаас 570 кг (89%) нь өнгөт металлын үйлдвэрлэл эрхэлдэг аж ахуйн нэгжийнх байна. Хар металлургийн үйлдвэрүүдийн хар тугалгын ялгарал харьцангуй бага Оросын Холбооны УлсДэлхийн өндөр хөгжилтэй орнуудад хүдрийн түүхий эд, хаягдал дахь хар тугалга байгаа нь тэсэлгээний зуух, ил зуух, цахилгаан хайлуулах талбайн байгаль орчны ноцтой асуудал үүсгэдэг хэдий ч түүхий эдэд хар тугалга агуулаагүй гэдгээрээ тодорхойлогддог. .

Агаар мандалд ялгарч буй хар тугалгын 99.86% нь өнгөт металлургийн 30 аж ахуйн нэгжийн 11-ээс гардаг бөгөөд үүний 94 орчим хувийг 5 аж ахуйн нэгж ялгаруулдаг: Среднеуральскийн зэс хайлуулах үйлдвэр (жилд 291 тн); "Святогор" ХК - Красноуральскийн зэс хайлуулах үйлдвэр (жилд 170 тонн); Кировградын зэс хайлуулах үйлдвэр (жилд 114 тонн); Далполиметал ХК (жилд 28 тонн); Цахилгаан цайрын үйлдвэр (жилд 16 тонн).

Хар тугалга гаргах эх сурвалжуудын дүн шинжилгээ нь:

Хар тугалганы 57% нь зэс (хар тугалга агуулсан) түүхий эдийг цацруулагч хайлуулах замаар агаар мандалд их хэмжээний тоостой хий ялгардаг бөгөөд энэ технологийг ашигладаг бүх үйлдвэрт тоос цэвэрлэхгүйгээр яндан руу илгээдэг;

Хар тугалганы 37% нь хар тугалганы агууламжтай сублиматор тоосноос цэвэршээгүй эсвэл хангалтгүй зэрэгтэй холбоотой хийгээр ялгардаг;

Гол хүчин зүйл бол өнгөт металлургийн үйлдвэрүүдэд байгаа тоос цуглуулах хэрэгслийн үр ашиг хангалтгүй байгаа явдал юм.

Хөрс, цайр, фторыг бохирдуулах нь зөвхөн шууд хортой нөлөөгөөр төдийгүй хөрсөн дэх шим тэжээлийн харьцааг өөрчилснөөр ургац буурахад хүргэдэг. Уусдаг нэгдлүүд нь хөрсний уусмалын урсацын дагуу хөрсний профилын дагуу хөдөлж, гүний ус руу орж болно. Хөрсний бохирдол нь хөрсний бүтцийг эвдэж, хөрсний нэвчилтийг бууруулж, бичил биетний өсөлтийг саатуулж, хөрсний ферментийн идэвхийг бууруулж, ургамлын гарцыг бууруулдаг.

Хүнд металлын хоруу чанар нь хөрсөн дэх амьд организмд хамт үйлчилснээр нэмэгддэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Цайр ба кадми хосолсон нөлөө нь элемент тус бүрийн ижил концентрацитай харьцуулахад бичил биетэнд хэд хэдэн удаа дарангуйлах нөлөөтэй байдаг. Хүнд металлууд нь ихэвчлэн түлшний шаталтын бүтээгдэхүүн болон металлургийн үйлдвэрээс ялгарах ялгаруулалтад янз бүрийн хослолоор олддог тул тэдгээрийн хүрээлэн буй орчны бохирдлын эх үүсвэрийн байгальд үзүүлэх нөлөө нь бие даасан элементүүдийн концентрациас хамааран хүлээгдэж байснаас илүү хүчтэй байдаг.

Аж ахуйн нэгжүүдийн ойролцоох аж ахуйн нэгжүүдийн байгалийн фитоценозууд нь төрөл зүйлийн найрлагаар илүү олон янз байдаг, учир нь олон зүйл хөрсөн дэх хүнд металлын концентраци ихсэхийг тэсвэрлэх чадваргүй байдаг. Зүйлийн тоог 2-3, заримдаа моноценоз үүсэх хүртэл бууруулж болно. Ойн фитоценозын хувьд хаг, хөвд нь бохирдолд хамгийн түрүүнд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Модны давхарга нь хамгийн тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч удаан хугацаагаар эсвэл өндөр эрчимтэй өртөх нь хуурай тэсвэртэй үзэгдлийг үүсгэдэг.

Хөрсний хүнд металлын бохирдлыг илрүүлэх ажлыг судалгаанд хамрагдаж буй талбайн хөрснөөс шууд дээж авах, тэдгээрийн химийн шинжилгээгээр хүнд металлын агууламжийг тогтоох замаар явуулдаг. Эдгээр зорилгоор хэд хэдэн шууд бус аргыг ашиглах нь үр дүнтэй байдаг: фитогенезийн төлөв байдлыг нүдээр үнэлэх, ургамал, сээр нуруугүйтэн, бичил биетний дундах индикатор зүйлийн тархалт, зан төлөвт дүн шинжилгээ хийх.

Хөрсний бохирдлын орон зайн зүй тогтлыг тодорхойлохын тулд газарзүйн харьцуулсан арга, биогеоценозын бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүний дотор хөрсийг зураглах аргыг ашигладаг. Ийм зураглал нь хөрсний хүнд металлын бохирдлын түвшин, хөрсний бүрхэвчийн өөрчлөлтийг бүртгээд зогсохгүй байгалийн орчны төлөв байдлын өөрчлөлтийг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог.

Хүнд металлын хортой түвшинг илрүүлэх нь тийм ч амар биш юм. Өөр өөр механик найрлагатай, органик бодисын агууламжтай хөрсний хувьд энэ түвшин өөр байх болно. Одоогийн байдлаар эрүүл ахуйн хүрээлэнгийн ажилтнууд хөрсөн дэх металлын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээг тогтоох оролдлого хийж байна. Туршилтын ургамал болгон арвай, овъёос, төмс хэрэглэхийг зөвлөж байна. Ургац 5-10%-иар буурсан тохиолдолд хорт бодисын хэмжээг тооцсон. Мөнгөн усны зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ нь 25 мг/кг, хүнцэл 12-15, кадми 20 мг/кг байна. Ургамал дахь хүнд металлын зарим хортой концентраци (г/сая) тогтоогдсон: хар тугалга - 10, мөнгөн ус - 0,04, хром - 2, кадми - 3, цайр ба манган - 300, зэс - 150, кобальт - 5, молибден ба никель – 3, ванадий – 2.

Хүнд металлын бохирдлоос хөрсийг хамгаалах нь үйлдвэрлэлийг сайжруулахад суурилдаг. Тухайлбал, 1 тонн хлор үйлдвэрлэхэд нэг технологид 45 кг мөнгөн ус, нөгөө нь 14-18 кг мөнгөн ус хэрэглэдэг. Ирээдүйд энэ утгыг 0.1 кг хүртэл бууруулах боломжтой гэж үзэж байна. Хөрсийг хүнд металлын бохирдлоос хамгаалах шинэ стратеги нь технологийн хаалттай системийг бий болгож, хог хаягдалгүй үйлдвэрлэлийг зохион байгуулахад чиглэгддэг.

7. Хар металлургийн хатуу хог хаягдлын ангилал, тэдгээрийн шинж чанар

Үйлдвэрлэлийн хог хаягдлыг янз бүрийн шалгуурын дагуу ангилах боломжтой бөгөөд эдгээрийн дотроос дараахь гол зүйлийг авч үзэж болно.

аж үйлдвэрээр - хар ба өнгөт металлурги, хүдэр, нүүрсний олборлолт, газрын тос, байгалийн хий гэх мэт;

фазын найрлагаар - хатуу (тоос, лаг, шаар), шингэн (уусмал, эмульс, суспенз), хий (нүүрстөрөгчийн исэл, азотын исэл, хүхрийн нэгдлүүд гэх мэт);

үйлдвэрлэлийн мөчлөгөөр - түүхий эдийг олборлоход (хаягдал, лаг, хаягдал), баяжуулалтад (хаягдал, лаг, тоос, хий), гидрометаллургид (уусмал, хурдас, хий).

Хаалттай циклтэй (төмөр-ган-өнхрөх) металлургийн үйлдвэрт хатуу хог хаягдал нь тоос, шаар гэсэн хоёр төрлийн байж болно. Ихэнхдээ нойтон хий цэвэршүүлэх аргыг ашигладаг бөгөөд дараа нь тоосны оронд хог хаягдал нь лаг болдог. Хар металлургийн хувьд хамгийн үнэ цэнэтэй нь төмөр агуулсан хаягдал (тоос, лаг, масштаб) байдаг бол шаарыг бусад үйлдвэрүүдэд голчлон ашигладаг.

Металлургийн үндсэн нэгжүүдийг ажиллуулах явцад янз бүрийн элементийн исэлдлүүдээс бүрдэх их хэмжээний нарийн тоос үүсдэг. Сүүлийнх нь хий цэвэрлэх байгууламжид баригдаж, дараа нь лаг хадгалах саванд тэжээгддэг эсвэл цаашдын боловсруулалтанд илгээгддэг.

Лагийг дараахь байдлаар хувааж болно.

агломерийн үйлдвэрүүдийн лаг;

Домен зуухны лаг:

тэсэлгээний зуухны хийн цэвэрлэгээ;

б) тэсэлгээний зуухны бункерийн өрөөнүүд;

ил зуухны хий цэвэршүүлэх лаг;

хувиргагч хий цэвэрлэх лаг;

цахилгаан зуухны хий цэвэрлэх лаг.

баялаг (55-67%) - ил зуух, хөрвүүлэгчийн хий цэвэршүүлэхээс үүсэх тоос, лаг;

б) харьцангуй баялаг (40-55%) - агломерийн тэсэлгээний зуухны үйлдвэрлэлийн лаг, тоос;

в) муу (30-40%) - цахилгаан зуухны үйлдвэрлэлийн хий цэвэршүүлэх лаг, тоос.

Лагийн гол шинж чанар нь химийн болон гранулометрийн найрлага боловч лагийг зайлуулахад бэлтгэхдээ нягт, чийгшил, тодорхой гарц гэх мэт үзүүлэлтүүдийг мэдэх шаардлагатай. Металлургийн үйлдвэрүүдийн тоос (лаг) гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. химийн найрлагаараа бие биенээсээ ялгаатай тул эдгээр шинж чанаруудыг дундаж хэлбэрээр доор үзүүлэв.

Домен зуухны тоос цуглуулах төхөөрөмжийн лаг нь түүнээс гарч буй хийг цэвэрлэх явцад үүсдэг. Тэдний өмнө радиаль эсвэл тангенциал хуурай тоос цуглуулагч суурилуулсан бөгөөд үүнд хамгийн том тоос хуримтлагддаг бөгөөд энэ нь цэнэгийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон агломерийн үйлдвэрлэлд буцаж ирдэг. Химийн найрлагаүндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр лаг, %: Ураг 30-50, CaO 5.0-8.5; SiO2 6.0-12%; MgO 1.5-2.0; Коммуник 0.2-0.9; Comm 2.5-30; Al2O3 1.2-3.0; P 0.015-0.05; Zn 0.05-5.3. Тэдний нягтрал 2.7-3.8 г/см хооронд хэлбэлзэж, тодорхой ургац дунджаар 2.75-3.84% байна. Эдгээр лагийн ашиглалтын түвшин (янз бүрийн аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд) нэлээд ялгаатай байдаг - 0.1-ээс 0.8 хүртэл. Энэ нь нэлээд нарийн тархсан материал юм: фракцууд >0.063 мм-ээс 10-13% хүртэл, 0.016-0.032 мм-ээс 16-аас 50% ба 1% хүртэл, лагийг урьдчилан цайргүйжүүлэх шаардлагатай.

8. Хөгжлийн хэтийн төлөв

Ойрын ирээдүйд металлургийн цогцолборын техникийн нөхцөл, байгаль орчны менежментийн үйл явцад мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарах ёстой бөгөөд энэ нь байгаль орчны олон асуудлыг шийдвэрлэх болно. Зөвхөн өнгөт металлургийн салбарт хорт бохирдуулагчийн ялгарлын хэмжээ 12-15%-иар буурч, аж ахуйн нэгжүүдийн дийлэнх нь зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээндээ хүрэх төлөвтэй байна. ОХУ-д металлургийн хөгжлийн хөтөлбөрт тусгагдсан түүхий эд олборлох бүс нутгуудад олборлосон талбайг дүүргэх уурхайн системийн ашиглалтыг 20 хувиар нэмэгдүүлэх нь хүдэр олборлох техникийн үзүүлэлтүүдийг сайжруулахын зэрэгцээ хүдэр олборлолтын техникийн үзүүлэлтүүдийг сайжруулах боломжийг олгоно. уул уурхайн талбай дахь газрын гадаргуугийн аюулгүй байдлыг хангах, бэхэлгээний материал, түүний дотор маш үнэтэй металлын хэрэглээг эрс багасгах.

Байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх асар их нөөц, боломжууд нь түүхий эдийг боловсруулах нарийн төвөгтэй байдал, түүний найрлага, ордын ашигтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрэн ашиглах явдал юм.

Ашигласан уран зохиолын жагсаалт:

"ОХУ-ын 2002 оны байгаль орчны байдал, хамгаалалтын тухай" улсын тайлан // ОХУ-ын Байгалийн нөөцийн яам, Москва, 2003 он.

"Агаар мандлыг үйлдвэрлэлийн бохирдлоос хамгаалах" лавлах ном // С.Калверт, Г.М. Энглунд (англи хэлнээс орчуулга), Москвагийн "Металлурги", 1988 он

Газарзүйн лавлах "Оросын эдийн засгийн газарзүй", "Физик газарзүй" // Пашканг К.В.

Хар металлургийн үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэл, эдийн засгийн үйл ажиллагааны дүн шинжилгээ // Юзов О.В., Москвагийн "Металлурги", 1980 он.

Өнөөдөр хүн төрөлхтөнд мэдэгдэж байгаа 104 химийн элементийн 82 нь металл юм. Тэд аж үйлдвэр, биологи, байгаль орчны салбарт хүмүүсийн амьдралд чухал байр суурийг эзэлдэг. Орчин үеийн шинжлэх ухаанметаллыг хүнд, хөнгөн, язгуурт гэж хуваадаг. Энэ нийтлэлд бид хүнд металлын жагсаалт, тэдгээрийн шинж чанарыг авч үзэх болно.

Хүнд металлын хэмжээг тодорхойлох

Эхэндээ 50-аас дээш атомын масстай төлөөлөгчдийг хүнд металл гэж нэрлэх нь заншилтай байсан. Гэсэн хэдий ч өнөөдөр энэ нэр томъёог химийн үүднээс бус харин хүрээлэн буй орчны бохирдолд үзүүлэх нөлөөллөөс хамааран ашиглах нь илүү олон удаа тохиолддог. Тиймээс хүнд металлын жагсаалтад хүний шим мандлын элементүүдийг (хөрс, ус) бохирдуулдаг метал ба металлоидууд (хагас металлууд) багтдаг. Тэднийг харцгаая.

Хүнд металлын жагсаалтад хэдэн элемент багтдаг вэ?

Өнөөдөр металыг хүнд гэж ангилах ерөнхий шалгуур байхгүй тул энэ жагсаалтад байгаа элементүүдийн тооны талаар зөвшилцөлд хүрээгүй байна. Гэсэн хэдий ч хүнд металлын жагсаалтыг хамааран үүсгэж болно янз бүрийн шинж чанаруудметалл ба тэдгээрийн шинж чанар. Үүнд:

Атомын жин. Энэ шалгуурыг үндэслэн эдгээрт атомын масс нь 50 аму (г/моль) -аас дээш 40 гаруй элемент орно.
Нягт. Энэ шалгуурт үндэслэн нягт нь төмрийнхтэй тэнцүү буюу түүнээс их металлыг хүнд гэж үздэг.
Биологийн хоруу чанар нь хүн ба амьд организмын амьдралд сөргөөр нөлөөлдөг хүнд металлуудыг нэгтгэдэг. Тэдний жагсаалтад 20 орчим элемент бий.

Хүний биед үзүүлэх нөлөө

Эдгээр бодисуудын ихэнх нь бүх амьд организмд сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Атом масстай учир хүний эд эсэд муу зөөвөрлөж, хуримтлагдаж янз бүрийн өвчин үүсгэдэг. Тиймээс хүний биед кадми, мөнгөн ус, хар тугалга нь хамгийн аюултай, хамгийн хүнд металл гэж тооцогддог.

Хортой элементүүдийн жагсаалтыг Мерцийн дүрмийн дагуу аюулын зэрэглэлээр нь ангилдаг бөгөөд үүний дагуу хамгийн хортой металлууд нь хамгийн бага өртөлттэй байдаг.

Кадми, мөнгөн ус, талли, хар тугалга, хүнцэл (хамгийн аюултай металлын хор, илүүдэл хүлээн зөвшөөрөгдөх стандартуудЭнэ нь сэтгэц-физиологийн ноцтой эмгэг, бүр үхэлд хүргэж болзошгүй).
Кобальт, хром, молибден, никель, сурьма, скандий, цайр.
Барий, манган, стронций, ванади, вольфрам

Гэхдээ энэ нь Мерцийн дүрмийн дагуу дээр дурдсан элементүүдийн аль нь ч хүний биед байх ёсгүй гэсэн үг биш юм. Харин ч эсрэгээр хүнд металлын жагсаалтад эдгээр болон бусад 20 гаруй элементүүд багтсан бөгөөд тэдгээрийн багахан агууламж нь хүний амь насанд аюултай төдийгүй бодисын солилцооны үйл явцад зайлшгүй шаардлагатай, ялангуяа төмөр, зэс, кобальт, молибден, тэр ч байтугай цайр.

Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчны бохирдол

Хүнд металлаар бохирддог шим мандлын элементүүд нь хөрс, ус юм. Үүний гол буруутан нь хөнгөн болон хүнд металл боловсруулдаг металлургийн үйлдвэрүүд байдаг.Бохирдуулагчийн жагсаалтад автомашины яндан, уурын зуух, химийн үйлдвэрлэл, хэвлэх үйлдвэр, тэр ч байтугай цахилгаан станцууд багтдаг.

Хамгийн түгээмэл хорт бодисууд нь: хар тугалга (автомашины үйлдвэрлэл), мөнгөн ус (тархалтын жишээ: өдөр тутмын амьдралд эвдэрсэн термометр ба флюресцент гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл), кадми (хог шатаах үр дүнд үүсдэг). Нэмж дурдахад, үйлдвэрлэлийн ихэнх үйлдвэрүүд хүнд гэж тодорхойлж болох нэг буюу өөр элементийг ашигладаг. Жагсаалтыг дээр дурдсан металлын бүлэг нь ихэвчлэн усны биед хаягдал хэлбэрээр орж, улмаар хүмүүст хүрдэг.

Хүнд металлаар байгалийг бохирдуулах хүний хүчин зүйлээс гадна байгалийн хүчин зүйлүүд бас байдаг - эдгээр нь галт уулын дэлбэрэлт бөгөөд лааваас кадми ихэссэн байдаг.

Байгаль дахь хамгийн хортой металлын тархалтын онцлог

Байгаль дахь мөнгөн ус нь ус, агаарт хамгийн их нутагшдаг. Мөнгөн ус дэлхийн далай тэнгисийн усанд үйлдвэрлэлийн бохирдлоос орж ирдэг бөгөөд нүүрсний шаталтын үр дүнд үүссэн мөнгөн усны уурууд бас олддог. Хорт нэгдлүүд нь амьд организмд, ялангуяа далайн хоолонд хуримтлагддаг.

Хар тугалга нь өргөн тархалттай байдаг. Энэ нь ууланд, хөрсөнд, усанд, амьд организмд, тэр ч байтугай агаарт автомашины утааны хий хэлбэрээр хуримтлагддаг. Мэдээжийн хэрэг, хар тугалга нь үйлдвэрлэлийн болон дахин боловсруулагдаагүй хог хаягдал (аккумлятор, батерей) хэлбэрээр антропологийн үйл ажиллагааны үр дүнд хүрээлэн буй орчинд ордог.

Мөн кадмигаар хүрээлэн буй орчны бохирдлын эх үүсвэр нь байгалийн хүчин зүйлүүд юм: зэсийн хүдрийн өгөршил, хөрсний уусгалт, түүнчлэн галт уулын үйл ажиллагааны үр дүн.

Хүнд металлын хэрэглээний хамрах хүрээ

Хэдийгээр хоруу чанараас үл хамааран орчин үеийн үйлдвэрлэл асар олон төрлийн бүтээгдэхүүнийг бий болгодог эрүүл бүтээгдэхүүн, зэс, цайр, хар тугалга, цагаан тугалга, никель, титан, циркони, молибден гэх мэт хайлш агуулсан хүнд хайлшийг боловсруулах.

Зэс бол маш хуванцар материал бөгөөд үүнээс янз бүрийн утас, хоолой, гал тогооны хэрэгсэл, үнэт эдлэл, дээвэрлэхболон бусад олон. Үүнээс гадна механик инженерчлэл, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.

Цайр нь зэврэлтээс хамгаалах өндөр шинж чанартай тул металл бүтээгдэхүүнийг бүрэх (цайржуулах гэж нэрлэдэг) өргөн хэрэглэгддэг. Цайрын бүтээгдэхүүний хэрэглээний талбар: барилга, механик инженерчлэл, хэвлэх (хэвлэмэл хэлбэр үйлдвэрлэх), пуужингийн шинжлэх ухаан, химийн үйлдвэр (лак, будаг үйлдвэрлэх), тэр ч байтугай анагаах ухаан ( антисептикгэх мэт).

Хар тугалга амархан хайлдаг тул будаг, лак, химийн бодис, автомашины (батарейны нэг хэсэг), радио электроникийн, эмнэлгийн (рентген туяаны шинжилгээний үед өвчтөнд зориулсан хамгаалалтын хормогч үйлдвэрлэх) олон салбарт түүхий эд болгон ашигладаг.

УСНЫ СИСТЕМИЙН ЭКОЛОГИЙН ХЯНАЛТАНД ХҮНД МЕТАЛ

УСНЫ СИСТЕМИЙН ЭКОЛОГИЙН ХЯНАЛТАНД ХҮНД МЕТАЛ

Х.С.БУДНИКОВ

Байгаль орчны бохирдлын зарим асуудал, ялангуяа гадаргын усыг хүнд металлаар бохирдуулах асуудлыг салбар дундын түвшинд авч үздэг. Амьдралын бүрэлдэхүүн хэсэг болон хорт бодис болох металлын давхар биологийн үүргийг тэмдэглэв. Байгаль орчны төлөв байдлыг тогтмол үнэлэхийн тулд аналитик ажил шаардлагатай.

Г.К. Будников
Казан улсын их сургууль

Чанарын хяналтын янз бүрийн үйлчилгээнд хамгийн их анхаарал хандуулдаг биосферийн бохирдуулагчдын дотроос металлууд (ялангуяа хүнд, өөрөөр хэлбэл атомын жин нь 40-өөс дээш байдаг) хамгийн чухал нь юм. Энэ нь ихэнх хүмүүсийн биологийн идэвхжилтэй холбоотой юм. Металлын хүний бие, амьтанд үзүүлэх физиологийн нөлөө нь өөр өөр бөгөөд металлын шинж чанар, байгальд байгаа нэгдлүүдийн төрөл, түүнчлэн түүний агууламжаас хамаардаг. Олон хүнд металлууд нь нарийн төвөгтэй шинж чанартай байдаг. Тиймээс усан орчинд эдгээр металлын ионууд нь усжуулж, янз бүрийн гидроксо цогцолбор үүсгэх чадвартай бөгөөд тэдгээрийн найрлага нь уусмалын хүчиллэг байдлаас хамаардаг. Хэрэв уусмалд ямар нэгэн анион эсвэл молекул байгаа бол органик нэгдлүүд, дараа нь эдгээр металлын ионууд нь янз бүрийн бүтэц, тогтвортой байдлын янз бүрийн цогцолбор үүсгэдэг. Хүнд металлын зарим нь хүн болон бусад амьд организмын амьдралыг тэтгэхэд нэн шаардлагатай бөгөөд биоген гэж нэрлэгддэг элементүүдэд багтдаг. Бусад нь эсрэгээр нөлөөлж, амьд организмд орохдоо хордлого, үхэлд хүргэдэг. Эдгээр металлууд нь ксенобиотикуудын ангилалд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл амьд биетэд харь байдаг. Байгаль орчныг хамгаалах мэргэжилтнүүд хорт металлын тэргүүлэх бүлгийг тодорхойлсон. Үүнд кадми, зэс, хүнцэл, никель, мөнгөн ус, хар тугалга, цайр, хром зэрэг нь хүн, амьтны эрүүл мэндэд хамгийн аюултай. Эдгээрээс мөнгөн ус, хар тугалга, кадми зэрэг нь хамгийн хортой. Биосферийг хүнд металлаар бохирдуулах боломжит эх үүсвэрүүдэд хар ба өнгөт металлургийн үйлдвэрүүд (агаар мандлыг бохирдуулдаг аэрозолийн ялгаралт, гадаргын усыг бохирдуулдаг үйлдвэрийн хаягдал ус), механик инженерчлэл (зэс бүрэх банн, никель бүрэх, хром бүрэх, кадми бүрэх), зай боловсруулах үйлдвэр, автомашины тээвэр.

Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаг антропоген эх үүсвэрээс гадна галт уулын дэлбэрэлт зэрэг байгалийн бусад эх үүсвэрүүд байдаг: кадми нь Газар дундын тэнгис дэх Сицили арал дээрх Этна уулын дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүнээс харьцангуй саяхан илэрсэн. Хүчиллэг бороо орсны улмаас зарим нууруудын гадаргын усанд хортой металлын агууламж нэмэгдэж, улмаар эдгээр нууруудын угаасан эрдэс, чулуулаг уусч байна. Эдгээр бүх бохирдлын эх үүсвэрүүд нь биосфер буюу түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд (агаар, ус, хөрс, амьд организм) дахь металлын бохирдуулагчийн агууламжийг байгалийн суурь түвшинтэй харьцуулахад нэмэгддэг. Дээр дурдсанчлан хорт металлын нэвтрэлт нь аэрозолийн дамжуулалтаар ч тохиолдож болох боловч тэдгээр нь голчлон усаар дамжин амьд организмд нэвтэрдэг. Бие махбодид орсны дараа хорт металлууд ихэвчлэн органик хорт бодисуудтай адил мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөд ордоггүй бөгөөд биохимийн мөчлөгт орсны дараа тэд маш удаан гадагшилдаг.

Гадаргын усны чанарыг хянахын тулд янз бүрийн гидробиологийн ажиглалтын үйлчилгээг бий болгосон. Тэд антропоген нөлөөгөөр усны экосистемийн бохирдлын төлөв байдалд хяналт тавьдаг. Ийм экосистем нь орчин (ус) болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (доод хурдас ба амьд организм - гидробионт) хоёуланг нь агуулдаг тул экосистемийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд хүнд металлын тархалтын талаархи мэдээлэл нь маш чухал юм. Энэ тохиолдолд найдвартай мэдээллийг орчин үеийн аргыг ашиглан олж авах боломжтой аналитик хими, суурь концентрацийн түвшинд хүнд металлын агуулгыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Шинжилгээний аргуудыг хөгжүүлэх дэвшил нь үүнийг шийдвэрлэх боломжийг олгосон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй дэлхийн асуудлуудүндсэн эх сурвалжийг хэрхэн илрүүлэх
биосферийн бохирдол, бохирдуулагч бодисын бохирдол, хувирлын динамикийг тогтоох, тэдгээрийн шилжилт хөдөлгөөн, шилжилт хөдөлгөөн. Үүний зэрэгцээ хүнд металлыг шинжилгээний хамгийн чухал объектуудын нэг гэж ангилсан. Байгалийн материалд агуулагдах агууламж нь маш өөр байж болох тул тэдгээрийг тодорхойлох арга нь асуудлыг шийдэх гарцыг өгөх ёстой. Олон орны аналитик эрдэмтдийн хүчин чармайлтын үр дүнд хүнд металлыг фемтограммын түвшинд (10 - 15 гр) эсвэл шинжлэгдэж буй дээжийн эзэлхүүн дэх нэг (!) атомын агууламжтай үед тодорхойлох боломжтой аргуудыг боловсруулжээ. жишээлбэл, амьд эс дэх никель. Зөвхөн аналитик химич, биологич, экологичид төдийгүй (тэдний үйл ажиллагаа нь энэ асуудалтай холбоотой байдаг) хүрээлэн буй орчны хүнд металлаар химийн бохирдлоос үүдэлтэй нарийн төвөгтэй, олон талт асуудалд мэргэжлийн сонирхолтой байдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн салбарыг хамардаг бөгөөд аль хэдийн бие даасан салбар дундын байгууллага болжээ. мэдлэгийн талбар., гэхдээ бас эмч нар. Шинжлэх ухаан, түгээмэл шинжлэх ухааны мэдээллийн урсгал, түүнчлэн хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр хүнд металлын хүний эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийн талаархи материалууд улам бүр гарч байна. Тиймээс АНУ-д хүүхдийн биед хар тугалгын агууламж ихэссэнтэй холбоотойгоор түрэмгийллийн илрэлд анхаарлаа хандуулав. Манай гаригийн бусад бүс нутагт гэмт хэрэг, амиа хорлолтын тоо нэмэгдэж байгаа нь хүрээлэн буй орчинд эдгээр хорт бодисын агууламж нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм. Хүнд металлын хүрээлэн буй орчинд, ялангуяа гадаргын усанд тархах асуудлын химийн болон экологи-химийн зарим асуудлыг хэлэлцэх нь сонирхолтой юм.

Удаан хугацааны туршид биологийн чухал үүргийг зөвхөн натри, кали, магни, төмөр, кальци гүйцэтгэдэг гэсэн хатуу итгэл үнэмшилтэй байсан бөгөөд эдгээр нь хүний бие дэх бүх металлын атомын бараг 99% -ийг хангадаг ба (төмрөөс бусад) макроэлементүүдийн бүлэгт. Натри, кали, магни, кальци зэрэг дөрвөн металлын усжуулсан атомууд нь осмос болон мэдрэлийн дохио дамжуулах үйл явцад оролцдог бөгөөд араг ясны эд эсийн бат бөх чанарыг тодорхойлдог. Төмөр нь гемоглобины молекулын нэг хэсэг бөгөөд агаар мандлын хүчилтөрөгчийг холбож, түүнийг эрхтэн, эд эсийн эсэд шилжүүлэх, өөрөөр хэлбэл амьсгалын үйл явцад оролцдог хамгийн чухал уураг юм. Хүнд металлын ангилалд багтдаг (төмрийг оруулаад) бие махбодид ул мөрийн хэмжээгээр агуулагддаг шилжилтийн элементүүдийн үйл ажиллагааг сонирхох нь харьцангуй саяхан гарч ирэв. Шинжлэх ухааны шинэ салбар бий болсон - биоорганик хими нь биогенийн элементүүдийн нэгдлүүдийн бүтэц, шинж чанар, урвалыг in vivo судалдаг. Амьд биед бага агууламжтай тул тэдгээрийг микроэлемент гэж нэрлэж эхэлсэн.

Хүний амин чухал үйл ажиллагааг хэрэгжүүлэхэд микроэлементүүдийн ач холбогдол нь олон элементүүд (манган, цайр, молибден, фтор, иод, селен), бусад (хром, никель, ванади, цагаан тугалга, хүнцэл, цахиур) -д аль хэдийн нотлогдсон. магадлалтай. Макро элементүүдийг микроэлементүүдээс ялгах гол шалгуур нь өдөрт мг/кг жингээр тодорхойлогддог элементийн биеийн хэрэгцээ юм. Эдгээр бүх микроэлементүүд нь биед усжуулсан ион хэлбэрээр эсвэл төмрийн нэгэн адил зохицуулалтын нэгдлүүдийн хэлбэрээр ажилладаг.

Хүний биед шилжилтийн бус металлын дийлэнх нь агуулагддаг, тухайлбал: шүдний ломбоны мөнгөн ус, тугалга, сурьма, хүнцэл сонин, ном хэвлэх бэх, гал тогооны зэс, цагаан тугалга, манган, хөнгөн цагаан зэрэг ул мөр хэмжээгээр агуулагддаг. сав суулга. Гэсэн хэдий ч юуны түрүүнд эдгээр металлуудыг биш, харин амин чухал, өөрөөр хэлбэл биогенийг авч үзэх болно. Хүний бие болон амьтдад амьдралын явцад маш хүчтэй холбоо тасрах зэрэг олон ферментийн химийн урвал явагддаг, өөрөөр хэлбэл зөвхөн лабораторийн нөхцөлд л хүнд нөхцөлд, жишээлбэл, өндөр температурт явагдах боломжтой байдаг. даралт эсвэл температур.

Металл агуулсан ферментийн молекул нь олон мянган катализаторын циклийг тэсвэрлэх чадвартай боловч амьд организмд тохиолддог бодисын солилцооны үйл явц нь зарим ферментийг устгаж, биеэс зохих хэмжээний металлыг зайлуулахад хүргэдэг. Тиймээс эдгээр алдагдлыг нөхөх шаардлагатай байдаг, учир нь микроэлементийн дутагдал нь бие махбодийн амин чухал үйл ажиллагааг тасалдуулж, улмаар янз бүрийн өвчин үүсгэдэг. Оруулсан микроэлементийн хэмжээг хоолны дэглэмээр зохицуулж, шаардлагатай бол өвчнөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ихэвчлэн хүнсний нэмэлт хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг тусгай эм ууж болно. Жишээлбэл, бид тамирчдын хоол тэжээлд ашигладаг витамин, микроэлементүүдийн алдартай цогцолборуудыг дурдаж болно. мэргэжлийн бүлгүүдбайгаль орчны эрс тэс нөхцөлд ажиллах.

Уураг болон цусны бусад биологийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аливаа металлын ионуудтай химийн холболтын бат бөх чанар нь метал нь уураг, амин дэмтэй нэгдэл хэлбэрээр биед үлдэх цаг хугацааны ихээхэн хэсгийг хангахад хангалттай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. хүчил болон бусад биологийн идэвхт нэгдлүүд. Тиймээс илүүдэл металлууд бие махбодид орж ирвэл сүүлийнх нь түүний үйл ажиллагааг тасалдуулж, хордлого, үхэлд хүргэдэг. Ийм нөлөөллийн зэрэг нь зөвхөн тодорхой түвшнээс давсан концентрацаас гадна металлын шинж чанар, юуны түрүүнд түүний комплекс үүсгэх чадвараас хамаарна. Тиймээс, хэрэв хортой металлын цогцолбор үүсгэх чадвар хангалттай өндөр байвал энэ нь өрсөлдөөнт харилцан үйлчлэлийн үр дүнд биоген металлын катализаторыг идэвхтэй төвөөс нүүлгэн шилжүүлэх эсвэл нийлэгжүүлэхэд ашигладаг биологийн идэвхт нэгдлүүдийн дийлэнх хэсгийг өөртөө холбож чаддаг. нэг буюу өөр амин чухал фермент.

Зөвхөн органик хүчил болон бусад уусдаг химийн нэгдлүүдийн давс хэлбэрээр хүнсний бүтээгдэхүүнд агуулагдах боломжтой биоген элементүүд, ихэнхдээ нарийн төвөгтэй байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Чанарын үнэлгээний уран зохиолд хүнсний бүтээгдэхүүн, жимс, хүнсний ногоо, мах, сүү гэх мэт зарим микроэлементүүдийн агууламжийн талаар мэдээлэл өгдөг.

Хэрэв энэ хуваагдлыг янз бүрийн организмын бүлгүүдэд хэрэглэвэл макро ба микроэлементийн ойлголтууд үргэлж тодорхой ялгагддаггүй. Жишээлбэл, ургамлын хувьд амин чухал микроэлементүүдийн багц нь өндөр амьтдынхаас эрс ялгаатай байдаг. Гэсэн хэдий ч ургамал нь хөрсөн дэх тодорхой хэмжээний микроэлементүүдийг шаарддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн биогенийн микроэлементүүд болох цайр, ванади, молибден, зэс, кобальт, төмөр, марганец болох бичил бордоог хэрэглэснээр хүрдэг.

Амьдрах орчны чанарын хамгийн чухал үзүүлэлт бол гадаргын усны цэвэр байдлын зэрэг юм. Нэгэн удаа усан сан эсвэл голд орсон хортой металл нь энэхүү усны экосистемийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд тархдаг. Гэсэн хэдий ч металлын хэмжээ бүр энэ системийг тасалдуулахад хүргэдэггүй. Экосистемийн гадны хорт нөлөөг эсэргүүцэх чадварыг үнэлэхдээ экосистемийн буферийн багтаамжийн талаар ярих нь заншилтай байдаг. Ийнхүү цэвэр усны экосистемийн хүнд металлын буферийн багтаамжийг ийм хэмжээний хортой металл гэж ойлгодог бөгөөд нийлүүлэлт нь судалж буй бүх экосистемийн байгалийн үйл ажиллагааг алдагдуулдаггүй. Энэ тохиолдолд хортой металл өөрөө дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдана: 1) ууссан хэлбэрээр металл; 2) фитопланктон, өөрөөр хэлбэл ургамлын бичил биетээр шингэж, хуримтлагддаг; 3) усны орчноос түдгэлзсэн органик болон эрдэс хэсгүүдийн тунадасжилтын үр дүнд ёроолын хурдсаар хадгалагдсан; 4) гадаргуу дээр шингэсэн ёроолын хурдасусан орчноос шууд уусдаг хэлбэрээр; 5) түдгэлзүүлсэн тоосонцор дээр шингэсэн хэлбэрээр байрладаг. Зураг дээр. 1-р зурагт усны экосистем дэх хорт металлын (M) тархалтыг бүдүүвчээр үзүүлэв.

Усанд металл үүсэх хэлбэрт гидробионтууд (жишээлбэл, нялцгай биетүүд) нөлөөлдөг. Тиймээс гадаргын усан дахь зэсийн төлөв байдлыг судлахдаа түүний агууламжийн улирлын хэлбэлзэл ажиглагдаж байна: өвлийн улиралд энэ нь хамгийн их, зуны улиралд биомассын идэвхтэй өсөлтөөс болж буурдаг. Зэсийн ионыг шингээх чадвартай, түдгэлзүүлсэн органик тоосонцор суурьших үед сүүлийнх нь доод хурдас руу шилждэг бөгөөд энэ нь ажиглагдсан үр дүнд хүргэдэг. Энэ үйл явцын эрч хүч нь суспензийн тунадасжилтын хурдаас, өөрөөр хэлбэл зэсийн ионыг шингээж буй хэсгүүдийн хэмжээ, цэнэг зэрэг хүчин зүйлээс шууд бусаар хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Гадаргуугийн усанд шингээлт, дараа нь тунадасжилтын улмаас металл хуримтлагдахаас гадна ийм бохирдуулагчийн хорт нөлөөнд экосистемийн эсэргүүцлийг тусгасан бусад процессууд явагддаг. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь металлын ионыг усан орчинд ууссан органик бодисоор холбох явдал юм. Энэ тохиолдолд усан дахь хорт бодисын нийт концентраци өөрчлөгдөхгүй. Гэсэн хэдий ч гидратжуулсан металлын ионууд нь хамгийн хортой байдаг бол нэгдлүүд нь бага аюултай эсвэл бүр бараг хор хөнөөлгүй байдаг. Тусгай судалгаагаар байгалийн гадаргын усан дахь хорт металлын нийт агууламж ба тэдгээрийн хоруу чанарын хооронд тодорхой хамаарал байхгүй болохыг харуулсан.

Байгалийн гадаргын ус нь олон тооны органик бодис агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн 80% нь хөрсний ус руу нэвчдэг ялзмагийн бодис зэрэг өндөр исэлдсэн полимерүүд юм. Усанд уусдаг бусад органик бодисууд нь организмын хаягдал бүтээгдэхүүн (полипептид, полисахарид, өөх тосны хүчил, амин хүчил) эсвэл химийн шинж чанараараа ижил төстэй антропоген гаралтай хольц юм. Мэдээжийн хэрэг тэд бүгд усан орчинд янз бүрийн өөрчлөлтийг хийдэг. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн эдгээр нь металлын ионуудыг нэгдэл болгон нэгтгэж, улмаар усны хоруу чанарыг бууруулдаг нэг төрлийн нарийн төвөгтэй урвалж юм.

Усны экосистемд хортой металл M-ийн орох арга зам, тэдгээрийн үүсэх хэлбэр нь зөвхөн ууссан органик бодис, түдгэлзүүлсэн бодис байгаа эсэхээс гадна гидробионтуудын хуримтлуулах чадвар, түүнчлэн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн металл ионыг шингээх кинетик юм. ууссан органик бодис бүхий цогц үүсэх зэрэг экосистемийн . Энэ бүхэн нь гадаргын усанд металл бохирдуулагч бодис орох үед тохиолддог үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлыг харуулж байна. Зураг дээр. 2-р зурагт байгалийн гадаргын усан дахь хорт металлын тархалтын диаграммыг харуулсан бөгөөд тэдгээрийг янз бүрийн хэлбэрт оруулах химийн болон физик-химийн процессыг ерөнхийд нь тусгасан болно. Бичил биетний нөлөөн дор хөрсөнд ургамлын үлдэгдэл хувирах явцад үүссэн эдгээр өвөрмөц байгалийн өндөр молекулт нэгдлүүд болох гумин хүчил нь хүнд металлын ионуудыг тогтвортой нэгдэл болгон хамгийн их хэмжээгээр холбох чадвартай байдаг нь сонирхолтой юм. Тиймээс харгалзах гуматуудын тогтвортой байдлын тогтмолууд (гумин хүчил бүхий хүнд металлын ионуудын цогцолборууд) нь металлын шинж чанараас хамааран 10 5-10 12 хооронд хэлбэлздэг. Хуматуудын тогтвортой байдал нь усны орчны хүчиллэг байдлаас хамаардаг.

Байгалийн усан дахь металлын оршин тогтнох хэлбэрийг тодорхойлох асуудлын хими-аналитик талыг 20 орчим жилийн өмнө боловсруулсан боловч хамгийн сүүлийн үеийн шинжилгээний аргууд гарч ирснээр энэ асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой болсон. Өмнө нь зөвхөн усан дахь хүнд металлын нийт агуулгыг тодорхойлж, ууссан болон ууссан хэлбэрийн хуваарилалтыг тогтоодог байсан. Металлаар бохирдсон усны чанарыг тэдгээрийн нийт агууламжийн талаарх мэдээллийг MPC-ийн утгатай харьцуулсан үндсэн дээр үнэлэв. Одоо ийм үнэлгээг бүрэн бус, үндэслэлгүй гэж үздэг, учир нь металын биологийн нөлөө нь түүний усан дахь төлөв байдлаас хамаардаг бөгөөд эдгээр нь дүрмээр бол янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй цогцолборууд юм (Зураг 2). Дээр дурдсанчлан, зарим тохиолдолд, жишээлбэл, байгалийн гаралтай органик нэгдлүүдийг нэгтгэх үед эдгээр цогцолборууд нь зөвхөн бага хоруу чанартай төдийгүй усны организмын хөгжилд өдөөгч нөлөө үзүүлдэг тул энэ тохиолдолд биологийн хувьд боломжтой болдог. организмд.

Одоо байгаа MPC-ийг боловсруулахдаа цогцолбор үүсэх процессыг харгалзан үзээгүй бөгөөд хүнд металлын органик бус давсны амьд организмд үзүүлэх нөлөөг байгалийн гаралтай ууссан органик бодис байхгүй үед цэвэр усан уусмалаар үнэлэв. Хатуухан хэлэхэд ийм үнэлгээ хийх нь хэцүү, заримдаа боломжгүй байдаг.

Тиймээс хүнд металлаар бохирдсон усны хоруу чанарыг голчлон металлын усны ион эсвэл органик бус ионтой энгийн нэгдлүүдийн агууламжаар тодорхойлдог. Бусад нарийн төвөгтэй бодисууд, ялангуяа органик бодисууд байгаа нь хоруу чанарыг бууруулдаг. Дээр дурдсан ёроолын хурдас дахь хорт бодис хуримтлагдах үзэгдэл нь усны хоёрдогч хордлого үүсгэдэг. Үнэхээр бохирдлын эх үүсвэрийг арилгаж, "ус хэвийн байна" гэж хэлсэн ч ирээдүйд металлыг ёроолын хурдасаас ус руу урвуу шилжүүлэх боломжтой болно. Тиймээс усны системийн төлөв байдлыг урьдчилан таамаглах нь тодорхой интервалаар хийгдсэн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дүн шинжилгээний мэдээлэлд үндэслэсэн байх ёстой.

Сонирхолтой тохиолдол бол Карпатын бүс нутгуудын нэгэнд циннабар (мөнгөн усны сульфид) ордыг илрүүлсэн явдал байв. Геологичдын хувьд энэ олдвор гэнэтийн зүйл болсон юм. Дундад зууны үед голын эрэг дээрх ууланд байрладаг тосгонд мөнгөн усыг тодорхой өвчнийг эмчлэхэд системтэйгээр ашигладаг байсан нь тогтоогджээ. Олон жил өнгөрөх тусам гол энэ металлыг цуглуулж, доошоо зөөвөрлөж, ёроолын хурдас хэлбэрээр байгалийн хавхуудын нэгэнд хуримтлуулсан. Түүний цаашдын өөрчлөлтийг эцэст нь cinnabar хийсэн. Энэ жишээнээс харахад байгальд хүний гаралтай хорт бодисууд тасралтгүй хөдөлгөөн, шилжилт хөдөлгөөн, хуримтлал явагдаж байгаагийн зэрэгцээ тэдгээр нь илүү тогтвортой хэлбэрт шилжих химийн хувиралд өртдөг.

Тэргүүлэх металлын бохирдуулагчдын жагсаалтаас бид мөнгөн ус, хар тугалга, кадми нь хүн, амьтны эрүүл мэндэд хамгийн их аюул учруулдаг гэж үздэг.

Мөнгөн ус.

Байгаль орчинд мөнгөн устай нэгдлүүд янз бүрийн зэрэгметаллын исэлдэлт, өөрөөр хэлбэл Hg(0), Hg(I), Hg(II) нь өөр хоорондоо урвалд орж болно. Хамгийн их аюул нь органик, ялангуяа алкилийн нэгдлүүд юм.

Гадаргын усан дахь металлын оршин тогтнох хэлбэрүүд

Хоруу чанар буурсан (97% хүртэл) - далайн гадаргын ус. Бүх мөнгөн усны тал орчим хувь нь хүний гараар бүтсэн шалтгааны улмаас байгаль орчинд ордог.

Хүрээлэн буй орчны хүчиллэг байдал, түүний исэлдэлтийн хүчин чадал нь усан орчинд мөнгөн усны нэг буюу өөр хэлбэр байгаа эсэхэд нөлөөлдөг. Тиймээс агааржуулалт сайтай усан сангуудад Hg(II) нэгдлүүд давамгайлдаг. Мөнгөн усны ионууд нь усанд агуулагдах төрөл бүрийн органик бодисуудтай тогтвортой нэгдэлд амархан холбогддог ба лигандын үүрэг гүйцэтгэдэг. Ялангуяа хүчтэй цогцолборууд нь хүхэр агуулсан нэгдлүүдээр үүсдэг. Мөнгөн ус нь усны түдгэлзүүлсэн хэсгүүдэд амархан шингэдэг. Энэ тохиолдолд концентрацийн хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг хүчин зүйл нь заримдаа 10 5 хүрдэг, өөрөөр хэлбэл эдгээр тоосонцор дээр усан орчин дахь тэнцвэрт байдлаас 100 мянга дахин их мөнгөн ус төвлөрдөг. Үүнээс үзэхэд металлын хувь заяаг түдгэлзүүлсэн тоосонцороор сорбци, дараа нь тунадасжуулах замаар тодорхойлно, өөрөөр хэлбэл усны системээс мөнгөн усыг үндсэндээ зайлуулна гэж өмнө нь циннабарын ордууд үүссэн жишээн дээр тайлбарласан болно. Карпатын бүс нутаг. Доод хурдас дахь мөнгөн усыг шингээх нь удаан явагддаг тул бохирдлын эх үүсвэрийг тодорхойлж, арилгасны дараа гадаргын усыг дахин бохирдуулах нь кинетикийг саатуулж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Усан орчинд мөнгөн ус нь R-Hg-X ба R-Hg-R төрлийн металл органик нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд R нь метил эсвэл этилийн радикал юм. Антропогенийн эх үүсвэрээс мөнгөн ус усны системд голчлон металл мөнгөн ус, Hg(II) ион, фенил мөнгөн ус ацетат хэлбэрээр ордог. Загасанд агуулагддаг мөнгөн усны зонхилох хэлбэр нь бичил биетний ферментийн нөлөөгөөр биологийн аргаар үүсдэг метил мөнгөн ус юм. Гадаргын бохирдолгүй усанд мөнгөн усны агууламж 0.2-0.1 мкг/л хооронд хэлбэлздэг бол далайн усанд 3 дахин бага байдаг. Усны ургамал мөнгөн усыг шингээдэг. Органик нэгдлүүд R–Hg–R" цэнгэг усны планктонд далайн планктонтой харьцуулахад өндөр агууламжтай байдаг. Органик мөнгөн усны нэгдлүүд нь органик бусаас илүү удаан биеэс ялгардаг. Энэхүү хорт бодисын хамгийн их агууламжийн (0.5 мкг/кг) одоогийн стандарт ) нь хүнсний бүтээгдэхүүний чанарын хяналтад ашиглагддаг. Мөнгөн ус нь метилжүүлсэн нэгдлүүд хэлбэрээр агуулагддаг бөгөөд хүний биед залгивал Минимат өвчин үүсгэдэг гэж үздэг.

Тэргүүлэх.

Энэхүү хорт бодисын нийт хэмжээний тал хувь нь хар тугалгатай бензинийг шатаахад хүрээлэн буй орчинд ордог. Усны системд хар тугалга нь голчлон түдгэлзүүлсэн тоосонцортой шингээлттэй холбоотой эсвэл гумин хүчилтэй уусдаг нэгдэл хэлбэрээр байдаг. Мөнгөн усны нэгэн адил биометилжих үед хар тугалга нь тетраметил хар тугалга үүсгэдэг. Газрын гадаргын бохирдолгүй усанд хар тугалгын агууламж ихэвчлэн 3 мкг/л-ээс ихгүй байдаг. Аж үйлдвэрийн бүс нутгийн гол мөрөнд хар тугалгын агууламж өндөр байдаг. Цас энэ хорт бодисыг ихээхэн хэмжээгээр хуримтлуулж болно: ойр орчмын газарт гол хотуудтүүний агууламж бараг 1 сая мкг / л хүрч, тэдгээрээс зарим зайд ~ 1-100 мкг / л хүрч болно.

Усны ургамал нь хар тугалга сайн хуримтлуулдаг, гэхдээ янз бүрийн аргаар. Заримдаа фитопланктон нь мөнгөн ус шиг 10 5 хүртэлх концентрацитай байдаг. Хар тугалга нь загасанд бага зэрэг хуримтлагддаг тул трофик гинжин хэлхээний энэ холбоос дахь хүний хувьд харьцангуй бага аюултай. Метилжүүлсэн нэгдлүүд нь ердийн усны нөхцөлд загасанд харьцангуй ховор байдаг. Аж үйлдвэрийн ялгаралт бүхий бүс нутагт загасны эдэд тетраметилийн хар тугалга хуримтлагдах нь үр дүнтэй бөгөөд хурдан явагддаг - цочмог болон архаг өртөлтхар тугалга нь 0.1-0.5 мкг/л бохирдлын түвшинд үүсдэг. Хүний биед хар тугалга нь араг ясанд хуримтлагдаж, кальцийг орлуулж чаддаг.

Кадми.

Энэ металлын химийн шинж чанар нь цайртай төстэй. Энэ нь метал агуулсан ферментийн идэвхтэй төвүүдэд сүүлийнхийг орлуулж, ферментийн үйл явцын үйл ажиллагааг огцом тасалдуулахад хүргэдэг. Хүдрийн ордод кадми нь ихэвчлэн цайртай хамт байдаг. Усан системд кадми нь ууссан органик бодисуудтай холбогддог, ялангуяа тэдгээрийн бүтцэд сульфгидрил SH бүлгүүд байгаа бол. Кадми нь мөн амин хүчил, полисахарид, гумин хүчлүүдтэй нэгдэл үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч кадмийг холбох чадвартай эдгээр лигандын өндөр концентраци байгаа нь чөлөөт кадми усны ионуудын концентрацийг амьд организмд аюулгүй түвшинд хүргэхэд хангалтгүй гэж үздэг. Доод хурдас нь кадми ионыг шингээх нь орчны хүчиллэг байдлаас ихээхэн хамаардаг. Төвийг сахисан усан орчинд чөлөөт кадми ион нь ёроолын хурдасны хэсгүүдэд бараг бүрэн шингэдэг.

Хэдхэн жилийн өмнө кадмигийн маш олон эх үүсвэр хүрээлэн буй орчинд нэвтэрч байсан. Өндөр хоруу чанар нь батлагдсаны дараа тэдний тоо огцом буурсан (ядаж аж үйлдвэржсэн орнуудад). Одоо энэ хорт бодисоор хүрээлэн буй орчныг бохирдуулах гол эх үүсвэр нь никель-кадми батерейг булшлах газар юм. Өмнө дурьдсанчлан, кадми нь Этна уулын дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүнээс олдсон. Борооны ус дахь кадмигийн агууламж 50 мкг/л-ээс хэтрэх боломжтой.

Цэвэр усны сан, гол мөрөнд кадмигийн агууламж 20-400 нг/л хооронд хэлбэлздэг. Далай дахь хамгийн бага агууламж нь Номхон далайд, Японы арлуудын зүүн хэсэгт (8-5500 м-ийн гүнд ~ 0.8-9.6 нг/л) бүртгэгдсэн байна. Энэ металл нь усны ургамал, загасны дотоод эрхтний эдэд (гэхдээ араг ясны булчинд биш) хуримтлагддаг.

Кадми нь ерөнхийдөө метил мөнгөн устай харьцуулахад ургамалд бага хоруу чанартай бөгөөд хоруу чанараараа хар тугалгатай харьцуулж болно. Кадми ~ 0.2-1 мг/л байвал фотосинтез, ургамлын өсөлт удааширдаг. Дараах бүртгэгдсэн нөлөө нь сонирхолтой юм: тодорхой хэмжээний цайр байгаа тохиолдолд кадмигийн хоруу чанар мэдэгдэхүйц буурч байгаа нь эдгээр металлын ионууд ферментийн үйл явцад оролцохын тулд бие махбодид өрсөлдөж чадна гэсэн таамаглалыг дахин баталж байна.

Кадмигийн цочмог хордлогын босго нь цэнгэг усны загасны хувьд 0.09-105 мкг/л хооронд хэлбэлздэг. Усны хатуулгийг нэмэгдүүлснээр бие махбодийг кадмигийн хордлогоос хамгаалах зэрэг нэмэгддэг. Трофик гинжин хэлхээгээр (Итай-Итай өвчин) бие махбодид нэвтэрсэн кадмитай хүмүүс хүнд хордлогын тохиолдол байдаг. Кадми нь дотроос биеэс гадагшилдаг урт хугацаа(30 орчим настай).

Биосферийг ерөнхий шинжилгээний объект гэж үзэж болно. Практикт шинжлэх ухааны тодорхой салбарын мэргэжилтэн түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аль нэгийг нь авч үздэг. Гэсэн хэдий ч тодорхой объект бүр тогтмол динамик байдалд, бусад объектуудтай харилцан уялдаатай байдаг тул зөвхөн найрлага төдийгүй шинж чанарыг нь өөрчилдөг. Заримдаа эдгээр өөрчлөлтүүд бага байдаг тул анзаарагдахын тулд эдгээр өөрчлөлтүүд гарахад тодорхой хугацаа шаардагдана. Гэсэн хэдий ч ашигласан ажиглалтын аргууд, өөрөөр хэлбэл биомониторинг нь мэдрэмжтэй, үнэн зөв байх ёстой. Шинжилгээний объект болох хүрээлэн буй орчны нарийн төвөгтэй байдал, түүний хувьсах чадвар нь өгөгдлийг үе үе хянаж, тодорхойлох арга, шинжилгээний үе шатуудыг сайжруулах шаардлагатай болгодог. Саяхан байгаль орчинд мөнгөн ус, зэсийн тархалтын талаарх мэдээлэлтэй холбоотойгоор ийм засвар хийсэн. Дээж авах, сонгох, дээж бэлтгэх өмнөх үе шатууд хангалтгүй, системчилсэн алдаатай байсан нь тогтоогдсон. Үүний нягтлан бодох бүртгэл нь хүрээлэн буй орчны бие даасан объектууд дахь мөнгөн усны агууламжийн талаархи мэдээллийг заримдаа дарааллаар нь хэтрүүлэн үнэлэхэд хүргэсэн. Хэдийгээр 2025 он хүртэлх хугацаанд агаар мандалд ялгарах мөнгөн усны агууламжийн урьдчилсан тооцоогоор энэ хорт бодисын хэмжээ хоёр дахин нэмэгдэнэ гэж таамаглаж байгаа ч бодит байдал дээр түүний концентраци бараг дарааллаар бага байгаа нь аль хэдийн тогтоогджээ. Үүнтэй төстэй шүүмжлэлтэй дүн шинжилгээМэдээлэл нь зэсийн агуулгыг мөн тооцоолох болно. Металлуудыг бохирдуулагч бодис болгон хуваарилах тухай мэдээллийг байгаль орчны шинжээчид олж авдаг бөгөөд тэдгээр нь байгаль орчныг хамгаалах асуудлыг шийдвэрлэхэд шинжлэх ухааны холбогдох салбарын мэргэжилтнүүд оролцдог боловч анхан шатны мэдээллийг авдаг. Дээд боловсролын орчин үеийн шинэчлэлийн нэг чиглэл бол шинжлэх ухааны чиглэлээр өндөр мэргэшсэн мэргэжилтэн бэлтгэх явдал юм
хими, биологи, физик, экологийн холбогдох салбарт өргөн мэдлэгтэй, нарийн төвөгтэй, амин чухал асуудлыг шийдвэрлэх чадвартай тестерүүд бөгөөд эдгээрийн заримыг энэ нийтлэлд авч үзэх болно.

1. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Оросын экологи. М.: 1995. 232 х.

2. Никаноров А.М., Жулидов А.В. Цэвэр усны экосистем дэх металлын биомониторинг. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1991. 312 х.

3. Мур Ж., Рамамурти С. Байгалийн усан дахь хүнд металлууд. М.: Мир, 1987. 286 х.

4. Williams D. Амьдралын металлууд. М.: Мир, 1975. 236 х.

5. Сүүлийн 5-10 жилийн хугацаанд ЗХУ (Орос) дахь байгалийн болон хаягдал усны шинжилгээний талаархи бага хурлын материалууд.

6. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Экологийн химийн үндэс. М.: Боловсрол, 1995. 240 х.

7. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Хэт хортой бодисын экологийн хяналт. М.: Хими, 1996. 320 х.

Герман Константинович Будников, химийн шинжлэх ухааны доктор, Казань улсын их сургуулийн аналитик химийн тэнхимийн профессор, ОХУ-ын Байгалийн шинжлэх ухааны академи, Оросын экологийн академийн корреспондент гишүүн, Олон улсын дээд боловсролын шинжлэх ухааны академийн академич.

Шинжлэх ухааны сонирхлын чиглэл: цахилгаан аналитик хими, химийн хувьд өөрчлөгдсөн электродууд, хүрээлэн буй орчны аналитик мониторингийн биосенсорууд. 550 гаруй нийтлэлийн зохиогч, үүнээс цахилгаан аналитик ба аналитик химийн асуудлын 12 ном.

Мэдлэгийн санд сайн ажлаа илгээх нь энгийн зүйл юм. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

Нийтэлсэн http://www.allbest.ru/

Беларусь улсын Боловсролын яам

Боловсролын байгууллага

"Франсис Скаринагийн нэрэмжит Гомелийн улсын их сургууль"

Биологийн факультет

Химийн тэнхим

Курсын төсөл

сэдвээр: Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчны бохирдлын асуудал

БИ-21 бүлгийн оюутан Чембергенова Г.Р.

Гомель 2015 он

АГУУЛГААNIE

ОРШИЛ

Биосфер дахь хүнд металлууд

Хүнд металлууд нь байгалийн усан дахь хорт бодис болох

Хөрсөн дэх хүнд металлууд

Хүнд металлын хөрсний бичил биетний өртөгт үзүүлэх нөлөө

Ургамал дахь хүнд металлууд

Өндөр усны ургамлыг ашиглан усны биетийг шүлт, хүнд металлаас цэвэрлэх

ДҮГНЭЛТ

ОРШИЛ

Хүнд металлын зарим нь хүн болон бусад амьд организмын амьдралыг тэтгэхэд нэн шаардлагатай бөгөөд биоген гэж нэрлэгддэг элементүүдэд багтдаг. Бусад нь эсрэгээр нөлөөлж, амьд организмд орохдоо хордлого, үхэлд хүргэдэг. Эдгээр металлууд нь ксенобиотикуудын ангилалд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл амьд биетэд харь байдаг. Байгаль орчныг хамгаалах мэргэжилтнүүд хорт металлын тэргүүлэх бүлгийг тодорхойлсон. Үүнд кадми, зэс, хүнцэл, никель, мөнгөн ус, хар тугалга, цайр, хром зэрэг нь хүн, амьтны эрүүл мэндэд хамгийн аюултай. Эдгээрээс мөнгөн ус, хар тугалга, кадми зэрэг нь хамгийн хортой.

Биосферийг хүнд металлаар бохирдуулах боломжит эх үүсвэрүүдэд хар ба өнгөт металлургийн үйлдвэрүүд (агаар мандлыг бохирдуулдаг аэрозолийн ялгаралт, гадаргын усыг бохирдуулдаг үйлдвэрийн хаягдал ус), механик инженерчлэл (зэс бүрэх банн, никель бүрэх, хром бүрэх, кадми бүрэх), зай боловсруулах үйлдвэр, автомашины тээвэр.

Дээр дурдсанчлан хорт металлын нэвтрэлт нь аэрозолийн дамжуулалтаар ч тохиолдож болох боловч тэдгээр нь голчлон усаар дамжин амьд организмд нэвтэрдэг. Бие махбодид орсны дараа хорт металлууд ихэвчлэн органик хорт бодисуудтай адил мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөд ордоггүй бөгөөд биохимийн мөчлөгт орсны дараа тэд маш удаан гадагшилдаг.

Гадаргын усны чанарыг хянахын тулд янз бүрийн гидробиологийн ажиглалтын үйлчилгээг бий болгосон. Тэд антропоген нөлөөгөөр усны экосистемийн бохирдлын төлөв байдалд хяналт тавьдаг. Ийм экосистем нь хүрээлэн буй орчин (ус) болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (доод хурдас ба амьд организм - гидробионт) хоёуланг нь багтаадаг тул экосистемийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд хүнд металлын тархалтын талаархи мэдээлэл нь маш чухал юм. Энэ тохиолдолд найдвартай өгөгдлийг аналитик химийн орчин үеийн аргуудыг ашиглан олж авах боломжтой бөгөөд энэ нь суурь концентрацийн түвшинд хүнд металлын агууламжийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Шинжилгээний аргуудыг хөгжүүлэх дэвшил нь биосферийн бохирдлын гол эх үүсвэрийг тодорхойлох, бохирдуулагч бодисын бохирдол, хувирлын динамикийг тогтоох, тэдгээрийн шилжилт хөдөлгөөн, шилжилт хөдөлгөөн зэрэг дэлхийн асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгосон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний зэрэгцээ хүнд металлыг шинжилгээний хамгийн чухал объектуудын нэг гэж ангилсан. Байгалийн материалд агуулагдах агууламж нь маш өөр байж болох тул тэдгээрийг тодорхойлох арга нь асуудлыг шийдэх гарцыг өгөх ёстой. Олон орны аналитик эрдэмтдийн хүчин чармайлтын үр дүнд хүнд металлыг фемтограммын түвшинд (10-15 гр) эсвэл нэг (!) атом байгаа тохиолдолд шинжилж буй дээжийн эзэлхүүнтэй тодорхойлох боломжтой аргуудыг боловсруулжээ. жишээлбэл, амьд эс дэх никель.

Зөвхөн аналитик химич, биологич, экологичид төдийгүй (тэдний үйл ажиллагаа нь энэ асуудалтай холбоотой байдаг) хүрээлэн буй орчны хүнд металлаар химийн бохирдлоос үүдэлтэй нарийн төвөгтэй, олон талт асуудалд мэргэжлийн сонирхолтой байдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн салбарыг хамардаг бөгөөд аль хэдийн бие даасан салбар дундын байгууллага болжээ. мэдлэгийн талбар., гэхдээ бас эмч нар. Шинжлэх ухаан, түгээмэл шинжлэх ухааны мэдээллийн урсгал, түүнчлэн хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр хүнд металлын хүний эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийн талаархи материалууд улам бүр гарч байна. Тиймээс АНУ-д хүүхдийн биед хар тугалгын агууламж ихэссэнтэй холбоотойгоор түрэмгийллийн илрэлд анхаарлаа хандуулав. Манай гаригийн бусад бүс нутагт гэмт хэрэг, амиа хорлолтын тоо нэмэгдэж байгаа нь хүрээлэн буй орчинд эдгээр хорт бодисын агууламж нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм. Хүрээлэн буй орчинд хүнд металлын тархалтын асуудлын химийн болон байгаль-химийн зарим асуудлыг хэлэлцэх нь сонирхолтой юм.

Биосфер дахь хүнд металлууд

Хүнд металлууд нь 50 а-аас дээш атомын масстай үелэх системийн 40 гаруй химийн элементүүдийг агуулдаг. Заримдаа хүнд металлууд нь 7-8 мянган кг / м³-ээс их нягтралтай элементүүд байдаг (эрхэм ба ховор металлуудаас бусад). ТМ гэж нэрлэгддэг бүлэг элементүүд нь биологийн процесст идэвхтэй оролцдог бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь ферментийн нэг хэсэг юм. Хүнд металлын багц нь микроэлементүүдийн жагсаалттай ихээхэн давхцдаг. Ихэнх микроэлементүүд нь амьд организм дахь биохимийн процессыг санаачлагч, идэвхжүүлэгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг.

Байгалийн шалтгааны улмаас химийн элементүүдийн концентраци нь суурь түвшнээс их буюу бага байгаа газрыг биохимийн муж гэж нэрлэдэг. Биохимийн мужууд үүсэх нь хөрс үүсгэгч чулуулгийн шинж чанар, хөрс үүсэх үйл явц, түүнчлэн хүдрийн гажиг илэрсэнтэй холбоотой юм. Биосфер бохирдох үед элементийн агууламж суурь түвшнээс 10 дахин ба түүнээс дээш дахин давсан техноген гажиг үүсдэг.

Хүнд металлуудад хром, марганец, төмөр, кобальт, никель, зэс, цайр, галли, германий, молибден, кадми, цагаан тугалга, сурьма, теллур, вольфрам, мөнгөн ус, талли, хар тугалга, висмут орно. Хүнд металлын байгалийн гол эх үүсвэр нь чулуулаг (магмын ба тунамал) ба чулуулаг үүсгэгч эрдэс юм. Маш их тархсан тоосонцор хэлбэртэй олон эрдэс бодисууд чулуулгийн массад бичил хольц хэлбэрээр ордог. Жишээлбэл, титаны эрдэс (брукит, ильменит). Чулуулаг үүсгэгч ашигт малтмал нь мөн адил радиустай макроэлементүүдийг орлуулж, металл торны бүтцэд изоморф хольц хэлбэрээр ул мөр элемент агуулдаг. Жишээлбэл, K дээр Sr, Pb, B; Na - Cd, Mn, Cr, Bi; Mg - Ni, Co, Zn, Sb, Sn, Pb, Mn; Fe - Cd, Mn, Sr, Bi.

Сүүлийн хэдэн арван жилд хүн төрөлхтний антропоген үйл ажиллагаа нь байгаль орчинд хүнд металлын шилжилт хөдөлгөөнд эрчимтэй оролцож байна. Техногенезийн үр дүнд хүрээлэн буй орчинд орж буй химийн элементүүдийн хэмжээ зарим тохиолдолд тэдний байгалийн хэрэглээний түвшингээс ихээхэн давж гардаг. Жишээлбэл, дэлхийн хэмжээнд Pb-ийн байгалийн эх үүсвэрээс ялгарах хэмжээ жилд 12 мянган тонн байдаг. болон хүний үйл ажиллагааны ялгаралт 332 мянган тонн. Доорх мэдээлэлд үндэслэн хүн төрөлхтний антропоген үйл ажиллагааны хэмжээг дүгнэж болно: техноген хар тугалга 94-97% (бусад нь байгалийн эх үүсвэр), кадми - 84-89%, зэс - 56-87%, никель - 66-75%, мөнгөн ус - 58% гэх мэт. Үүний зэрэгцээ эдгээр элементүүдийн дэлхийн антропоген урсгалын 26-44% нь Европт, Европын нутаг дэвсгэрт эзлэх хувь нь ногддог. хуучин ЗХУ- Европ дахь нийт ялгарлын 28-42% (Вронский, 1996). Доор байна Товч тодорхойлолтМеталлуудын шинж чанар, тэдгээрийн хөрс дэх зан үйлийн онцлогтой холбоотой.

Хүнд металлын оршин тогтнох хэлбэрүүдгадаргын ус

Амьдрах орчны чанарын хамгийн чухал үзүүлэлт бол гадаргын усны цэвэр байдлын зэрэг юм. Нэгэн удаа усан сан эсвэл голд орсон хортой металл нь энэхүү усны экосистемийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд тархдаг. Гэсэн хэдий ч металлын хэмжээ бүр энэ системийг тасалдуулахад хүргэдэггүй. Экосистемийн гадны хорт нөлөөг эсэргүүцэх чадварыг үнэлэхдээ экосистемийн буферийн багтаамжийн талаар ярих нь заншилтай байдаг. Ийнхүү цэвэр усны экосистемийн хүнд металлын буферийн багтаамжийг ийм хэмжээний хортой металл гэж ойлгодог бөгөөд нийлүүлэлт нь судалж буй бүх экосистемийн байгалийн үйл ажиллагааг алдагдуулдаггүй. Энэ тохиолдолд хортой металл өөрөө дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдана: 1) ууссан хэлбэрээр металл; 2) фитопланктон, өөрөөр хэлбэл ургамлын бичил биетээр шингэж, хуримтлагддаг; 3) усны орчноос түдгэлзсэн органик болон эрдэс хэсгүүдийн тунадасжилтын үр дүнд ёроолын хурдсаар хадгалагдсан; 4) усны орчноос шууд уусдаг хэлбэрээр ёроолын хурдасны гадаргуу дээр шингэсэн; 5) түдгэлзүүлсэн тоосонцор дээр шингэсэн хэлбэрээр байрладаг.

Гадаргуугийн янз бүрийн ус нь хорт металлын ионуудыг өөр өөр аргаар холбож, өөр өөр буферийн багтаамжийг харуулдаг. Байгалийн асар их бүрэлдэхүүн хэсэг (гумин бодис, гумин хүчил, фульвийн хүчил) болон тэдгээрийн өндөр агууламжтай өмнөд хэсгийн нуур, гол мөрөн, усан сангуудын ус нь хойд нутгийн усан сангуудын устай харьцуулахад илүү үр дүнтэй байгалийн хоргүйжүүлэх чадвартай байдаг. болон сэрүүн бүс. Иймд бусад зүйлс ижил байх үед бохирдуулагч бодис агуулсан усны хоруу чанар нь тухайн бүс нутгийн цаг уурын нөхцлөөс хамаарна. Гадаргын усны хорт металлын буферийн багтаамж нь зөвхөн ууссан органик бодис, түдгэлзүүлсэн бодис байгаа эсэхээс гадна гидробионтын хуримтлуулах чадвар, түүнчлэн металлын ионуудын шингээлтийн кинетик зэргээр тодорхойлогддог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. экосистемийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүний дотор ууссан органик бодисуудтай нийлэгжилт. Энэ бүхэн нь гадаргын усанд металл бохирдуулагч бодис орох үед тохиолддог үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлыг харуулж байна.

Бичил биетний нөлөөн дор хөрсөнд ургамлын үлдэгдэл хувирах явцад үүссэн эдгээр өвөрмөц байгалийн өндөр молекулт нэгдлүүд болох гумин хүчил нь хүнд металлын ионуудыг тогтвортой нэгдэл болгон хамгийн их хэмжээгээр холбох чадвартай байдаг нь сонирхолтой юм. Тиймээс харгалзах гуматуудын тогтвортой байдлын тогтмолууд (гумин хүчил бүхий хүнд металлын ионуудын цогцолборууд) нь металлын шинж чанараас хамааран 105-1012 хооронд хэлбэлздэг. Хуматуудын тогтвортой байдал нь усны орчны хүчиллэг байдлаас хамаардаг.

Байгалийн усан дахь металлын оршин тогтнох хэлбэрийг тодорхойлох асуудлын хими-аналитик талыг 20 орчим жилийн өмнө боловсруулсан боловч хамгийн сүүлийн үеийн шинжилгээний аргууд гарч ирснээр энэ асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой болсон. Өмнө нь зөвхөн усан дахь хүнд металлын нийт агуулгыг тодорхойлж, ууссан болон ууссан хэлбэрийн хуваарилалтыг тогтоодог байсан. Металлаар бохирдсон усны чанарыг тэдгээрийн нийт агууламжийн талаарх мэдээллийг MPC-ийн утгатай харьцуулсан үндсэн дээр үнэлэв. Одоо ийм үнэлгээг бүрэн бус, үндэслэлгүй гэж үздэг, учир нь металын биологийн нөлөө нь түүний усан дахь төлөв байдлаас хамаардаг бөгөөд эдгээр нь дүрмээр бол янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй цогцолборууд юм. Дээр дурдсанчлан, зарим тохиолдолд, жишээлбэл, байгалийн гаралтай органик нэгдлүүдийг нэгтгэх үед эдгээр цогцолборууд нь зөвхөн бага хоруу чанартай төдийгүй усны организмын хөгжилд өдөөгч нөлөө үзүүлдэг тул энэ тохиолдолд биологийн хувьд боломжтой болдог. организмд.

Тиймээс хүнд металлаар бохирдсон усны хоруу чанарыг голчлон металлын усны ион эсвэл органик бус ионтой энгийн нэгдлүүдийн агууламжаар тодорхойлдог. Бусад нарийн төвөгтэй бодисууд, ялангуяа органик бодисууд байгаа нь хоруу чанарыг бууруулдаг. Дээр дурдсан ёроолын хурдас дахь хорт бодис хуримтлагдах үзэгдэл нь усны хоёрдогч хордлого үүсгэдэг. Үнэхээр бохирдлын эх үүсвэрийг арилгаж, "ус хэвийн байна" гэж хэлсэн ч ирээдүйд металл ёроолын хурдасаас ус руу урвуу шилжих боломжтой болно. Тиймээс усны системийн төлөв байдлыг урьдчилан таамаглах нь тодорхой интервалаар хийгдсэн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дүн шинжилгээний мэдээлэлд үндэслэсэн байх ёстой.

Хүнд металлууд нь байгалийн усан дахь хорт бодис болох

Тэргүүлэх металлын бохирдуулагчдын жагсаалтаас бид мөнгөн ус, хар тугалга, кадми нь хүн, амьтны эрүүл мэндэд хамгийн их аюул учруулдаг гэж үздэг.

Мөнгөн ус. Хүрээлэн буй орчинд металлын исэлдэлтийн янз бүрийн зэрэгтэй мөнгөн усны нэгдлүүд, өөрөөр хэлбэл Hg(0), Hg(I), Hg(II) нь хоорондоо харилцан үйлчилж чаддаг. Хамгийн их аюул нь органик, ялангуяа алкилийн нэгдлүүд юм. Мөнгөн усны нэгдлүүдийн хамгийн багтаамжтай аккумлятор (97% хүртэл) бол далайн гадаргын ус юм. Бүх мөнгөн усны тал орчим хувь нь хүний гараар бүтсэн шалтгааны улмаас байгаль орчинд ордог.

Усан орчинд мөнгөн ус нь R-Hg-X ба R-Hg-R төрлийн металл органик нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд R нь метил эсвэл этилийн радикал юм. Антропогенийн эх үүсвэрээс мөнгөн ус усны системд голчлон металл мөнгөн ус, Hg(II) ион, фенил мөнгөн ус ацетат хэлбэрээр ордог. Загасанд агуулагддаг мөнгөн усны зонхилох хэлбэр нь бичил биетний ферментийн нөлөөгөөр биологийн аргаар үүсдэг метил мөнгөн ус юм. Гадаргын бохирдолгүй усанд мөнгөн усны агууламж 0.2-0.1 мкг/л, далайн усанд 3 дахин бага байдаг. Усны ургамал мөнгөн усыг шингээдэг. Цэвэр усны планктон дахь R-Hg-R" органик нэгдлүүд нь далайн планктонтой харьцуулахад өндөр агууламжтай байдаг. Органик мөнгөн усны нэгдлүүд нь органик бусаас илүү удаан биеэс ялгардаг. Энэхүү хорт бодисын хамгийн их агууламжийн (0.5 мкг/кг) одоогийн стандарт ) нь хүнсний бүтээгдэхүүний чанарын хяналтад ашиглагддаг. Мөнгөн ус нь метилжүүлсэн нэгдлүүд хэлбэрээр агуулагддаг бөгөөд хүний биед залгивал Минимат өвчин үүсгэдэг гэж үздэг.

Тэргүүлэх. Энэхүү хорт бодисын нийт хэмжээний тал хувь нь хар тугалгатай бензинийг шатаахад хүрээлэн буй орчинд ордог. Усны системд хар тугалга нь голчлон түдгэлзүүлсэн тоосонцортой шингээлттэй холбоотой эсвэл гумин хүчилтэй уусдаг нэгдэл хэлбэрээр байдаг. Мөнгөн усны нэгэн адил биометилжих үед хар тугалга нь тетраметил хар тугалга үүсгэдэг. Газрын гадаргын бохирдолгүй усанд хар тугалгын агууламж ихэвчлэн 3 мкг/л-ээс ихгүй байдаг. Аж үйлдвэрийн бүс нутгийн гол мөрөнд хар тугалгын агууламж өндөр байдаг. Цас нь энэ хорт бодисыг ихээхэн хэмжээгээр хуримтлуулдаг: томоохон хотуудын ойролцоо түүний агууламж бараг 1 сая мкг / л, тэдгээрээс зарим зайд ~ 1-100 мкг / л хүрч болно.

Усны ургамал нь хар тугалга сайн хуримтлуулдаг, гэхдээ янз бүрийн аргаар. Заримдаа фитопланктон нь мөнгөн ус шиг 105 хүртэлх концентрацитай байдаг. Хар тугалга нь загасанд бага зэрэг хуримтлагддаг тул трофик гинжин хэлхээний энэ холбоос дахь хүний хувьд харьцангуй бага аюултай. Метилжүүлсэн нэгдлүүд нь ердийн усны нөхцөлд загасанд харьцангуй ховор байдаг. Аж үйлдвэрийн хаягдалтай бүс нутагт загасны эдэд тетраметилийн хар тугалга хуримтлагдах нь үр дүнтэй бөгөөд хурдан явагддаг - хар тугалганы цочмог болон архаг өртөлт нь 0.1-0.5 мкг / л бохирдлын түвшинд тохиолддог. Хүний биед хар тугалга нь араг ясанд хуримтлагдаж, кальцийг орлуулж чаддаг.

Кадми. Энэ металлын химийн шинж чанар нь цайртай төстэй. Энэ нь метал агуулсан ферментийн идэвхтэй төвүүдэд сүүлийнхийг орлуулж, ферментийн үйл явцын үйл ажиллагааг огцом тасалдуулахад хүргэдэг.

Хүдрийн ордод кадми нь ихэвчлэн цайртай хамт байдаг. Усан системд кадми нь ууссан органик бодисуудтай холбогддог, ялангуяа тэдгээрийн бүтцэд сульфгидрил SH бүлгүүд байгаа бол. Кадми нь мөн амин хүчил, полисахарид, гумин хүчлүүдтэй нэгдэл үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч кадмийг холбох чадвартай эдгээр лигандын өндөр концентраци байгаа нь чөлөөт кадми усны ионуудын концентрацийг амьд организмд аюулгүй түвшинд хүргэхэд хангалтгүй гэж үздэг. Доод хурдас нь кадми ионыг шингээх нь орчны хүчиллэг байдлаас ихээхэн хамаардаг. Төвийг сахисан усан орчинд чөлөөт кадми ион нь ёроолын хурдасны хэсгүүдэд бараг бүрэн шингэдэг.

Одоо энэ хорт бодисоор хүрээлэн буй орчныг бохирдуулах гол эх үүсвэр нь никель-кадми батерейг булшлах газар юм. Өмнө дурьдсанчлан, кадми нь Этна уулын дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүнээс олдсон. Борооны ус дахь кадмигийн агууламж 50 мкг/л-ээс хэтрэх боломжтой.

Цэвэр усны сан, гол мөрөнд кадмигийн агууламж 20-400 нг/л хооронд хэлбэлздэг.

Далай дахь хамгийн бага агууламж нь Номхон далайд, Японы арлуудын зүүн хэсэгт (8-5500 м-ийн гүнд ~ 0.8-9.6 нг/л) бүртгэгдсэн байна. Энэ металл нь усны ургамал, загасны дотоод эрхтний эдэд (гэхдээ араг ясны булчинд биш) хуримтлагддаг.

Кадми нь ерөнхийдөө метил мөнгөн устай харьцуулахад ургамалд бага хоруу чанартай бөгөөд хоруу чанараараа хар тугалгатай харьцуулж болно.

Кадмигийн цочмог хордлогын босго нь цэнгэг усны загасны хувьд 0.09-105 мкг/л хооронд хэлбэлздэг. Усны хатуулгийг нэмэгдүүлснээр бие махбодийг кадмигийн хордлогоос хамгаалах зэрэг нэмэгддэг. Трофик гинжин хэлхээгээр (Итай-Итай өвчин) бие махбодид нэвтэрсэн кадмитай хүмүүс хүнд хордлогын тохиолдол байдаг. Кадми нь удаан хугацаанд (30 орчим жил) биеэс гадагшилдаг.

Хөрсөн дэх хүнд металлууд

Хөрсөн дэх HM-ийн агууламж нь олон судлаачдын тогтоосноор анхны чулуулгийн найрлагаас хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн ихээхэн олон янз байдал нь тухайн нутаг дэвсгэрийн хөгжлийн нарийн төвөгтэй геологийн түүхтэй холбоотой байдаг. Чулуулгийн өгөршлийн бүтээгдэхүүнээр илэрхийлэгдэх хөрс үүсгэгч чулуулгийн химийн найрлага нь анхны чулуулгийн химийн найрлагаар тодорхойлогддог бөгөөд суперген хувирах нөхцлөөс хамаардаг. хүнд металлын цөөрмийн хөрс

Хөрсөн дэх хүнд металлын ислийг хувиргах эхний үе шат нь хөрсний уусмал ба түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцан үйлчлэлцэх явдал юм. CO2, атмосферийн агаар, HM-ийн оксидууд нь тэнцвэрт байдалд байгаа ус гэх мэт энгийн системд ч гэсэн өөрчлөгдөж, тогтвортой байдлын хувьд эрс ялгаатай байдаг.

Техногенезийн явцад хөрсөнд орж буй ХМ-ийн хувирах үйл явц нь дараах үе шатуудыг агуулна.

1) хүнд металлын ислийг гидроксид (карбонат, бикарбонат) болгон хувиргах;

2) хүнд металлын гидроксидыг уусгах, хөрсний хатуу фазын харгалзах HM катионуудыг шингээх;

3) хүнд металлын фосфатууд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг хөрсний органик бодисоор үүсгэх.

Хөрсний гадаргад ялгарч буй хүнд металлууд хөрсний баганад, ялангуяа дээд давхрагад хуримтлагдаж, уусгах, ургамлын хэрэглээ, элэгдлийн үед аажмаар арилдаг. HM-ийн эхний хагас задралын хугацаа нь өөр өөр элементүүдийн хувьд ихээхэн ялгаатай байдаг: Zn - 70 - 510 жил, Cd - 13 - 110 жил, Cu - 310 - 1500 жил, Pb - 740 - 5900 жил.

Хар тугалга (Pb). Атомын масс 207.2. Тэргүүлэх элемент нь хорт бодис юм. Бүх уусдаг хар тугалгын нэгдлүүд нь хортой байдаг. Байгалийн нөхцөлд энэ нь ихэвчлэн PbS хэлбэрээр байдаг. Дэлхийн царцдас дахь Clark Pb 16.0 мг/кг. Бусад ХМ-тэй харьцуулахад энэ нь хамгийн бага хөдөлгөөнтэй бөгөөд хөрсийг шохойжуулах үед элементийн хөдөлгөөний зэрэг нь ихээхэн буурдаг. Mobile Pb нь органик бодистой нэгдэл хэлбэрээр байдаг. Өндөр рН-ийн утгад хар тугалга нь гидроксид, фосфат, карбонат, Pb-органик цогцолбор хэлбэрээр хөрсөнд химийн аргаар бэхлэгддэг.

Хөрсөнд агуулагдах хар тугалгын байгалийн агууламж нь үндсэн чулуулгаас удамшдаг бөгөөд тэдгээрийн эрдэс, химийн найрлагатай нягт холбоотой байдаг. Дэлхийн хөрсөн дэх энэ элементийн дундаж агууламж янз бүрийн тооцоогоор 10-35 мг / кг хүрдэг. ОХУ-д хөрсөнд хар тугалгын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ 30 мг/кг, Германд 100 мг/кг байна.

Хөрс дэх хар тугалгын өндөр агууламж нь байгалийн геохимийн гажиг, антропоген нөлөөлөлтэй холбоотой байж болно. Техноген бохирдлын үед элементийн хамгийн их концентраци нь ихэвчлэн хөрсний дээд давхаргад байдаг. Зарим үйлдвэрийн бүс нутагт 1000 мг/кг, Баруун Европын өнгөт металлургийн үйлдвэрүүдийн эргэн тойронд хөрсний гадаргын давхаргад 545 мг/кг хүрдэг.

ОХУ-ын хөрсөн дэх хар тугалгын агууламж нь хөрсний төрөл, аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн ойролцоо, байгалийн геохимийн гажиг зэргээс шалтгаалан ихээхэн ялгаатай байдаг. Орон сууцны хорооллын хөрсөнд, ялангуяа хар тугалга агуулсан бүтээгдэхүүнийг ашиглах, үйлдвэрлэхтэй холбоотой хөрсөнд энэ элементийн агууламж нь зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс арав ба түүнээс дээш дахин их байдаг. Урьдчилсан тооцоогоор манай улсын нийт нутаг дэвсгэрийн 28 хүртэлх хувь нь хөрсөн дэх Pb-ийн агууламж дунджаар суурь түвшнээс доогуур, 11 хувийг эрсдэлийн бүсэд хамааруулах боломжтой. Үүний зэрэгцээ ОХУ-д хөрсний хар тугалгатай бохирдлын асуудал нь юуны түрүүнд суурьшлын бүсэд тулгардаг.

Кадми (Cd). Атомын масс 112.4. Кадми нь химийн шинж чанараараа цайртай ойролцоо боловч хүчиллэг орчинд илүү хөдөлгөөнтэй, ургамалд илүү хүртээмжтэй байдгаараа ялгаатай. Хөрсний уусмалд метал нь Cd2+ хэлбэрээр агуулагдаж, нийлмэл ион, органик хелат үүсгэдэг. Антропоген нөлөөлөл байхгүй үед хөрсөн дэх элементийн агууламжийг тодорхойлдог гол хүчин зүйл бол эх чулуулаг юм. Литосфер дэх кадми Кларк 0.13 мг/кг. Хөрс үүсгэгч чулуулагт металлын дундаж агууламж: шавар, занарт - 0,15 мг/кг, лесс ба лесс төст шавранцарт - 0,08, элс, элсэрхэг шавранцарт - 0,03 мг/кг байна. Баруун Сибирийн дөрөвдөгчийн хурдасуудад кадмигийн агууламж 0.01-0.08 мг/кг хооронд хэлбэлздэг.

Хөрсөн дэх кадмигийн хөдөлгөөн нь хүрээлэн буй орчин, исэлдэлтийн боломжоос хамаардаг.

Дэлхийн хөрсөн дэх кадмигийн дундаж агууламж 0.5 мг/кг байна. ОХУ-ын Европын хэсгийн хөрсөн бүрхэвч дэх түүний концентраци нь ширүүн-подзолик хөрсөнд 0.14 мг / кг, хар хөрсөнд 0.24 мг / кг, Баруун Сибирийн үндсэн төрлийн хөрсөнд 0.07 мг / кг байна. ОХУ-д элсэрхэг, элсэрхэг шавранцар хөрсөнд кадмигийн зөвшөөрөгдөх ойролцоогоор агууламж (ATC) 0.5 мг/кг, Германд кадмийн MPC 3 мг/кг байна.

Хөрсийг кадмигаар бохирдуулах нь хүрээлэн буй орчны хамгийн аюултай үзэгдлүүдийн нэг гэж тооцогддог, учир нь хөрсний бохирдол багатай байсан ч ургамалд нормоос дээш хуримтлагддаг. Хөрсний дээд давхарга дахь кадми хамгийн их агууламж нь уул уурхайн бүс нутагт ажиглагдаж байна - 469 мг/кг хүртэл, цайр хайлуулах үйлдвэрүүдийн орчимд 1700 мг/кг хүрдэг.

Цайр (Zn). Атомын масс 65.4. Түүний дэлхийн царцдас дахь кларк нь 83 мг/кг байна. Цайр нь шаварлаг хурдас, занарт 80-120 мг/кг, Уралын делювийн, лесс, карбонат шавранцар ордод, Баруун Сибирийн шавранцарт 60-80 мг/кг хүртэл агууламжтай байдаг.

Хөрсөн дэх Zn-ийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйлүүд бол шаварлаг эрдэс бодисын агууламж ба рН юм. РН нэмэгдэхэд элемент нь органик нэгдэлд шилжиж, хөрсөнд холбогддог. Цайрын ионууд мөн монтмориллонит болор торны багц хоорондын зай руу орж хөдөлгөөнөө алддаг. Zn нь органик бодистой тогтвортой хэлбэрийг үүсгэдэг тул ихэнх тохиолдолд ялзмаг ихтэй хөрсний давхрага, хүлэрт хуримтлагддаг.

Хөрсөн дэх цайрын агууламж нэмэгдэх шалтгаан нь байгалийн геохимийн аномали, техногенийн бохирдол байж болно. Үүнийг хүлээн авах үндсэн антропоген эх үүсвэр нь өнгөт металлургийн аж ахуйн нэгжүүд юм. Энэ металлаар хөрс бохирдсон нь зарим газарт хөрсний дээд давхаргад 66,400 мг/кг хүртэл их хэмжээгээр хуримтлагдахад хүргэсэн. Цэцэрлэгийн хөрсөнд 250 мг/кг хүртэл цайр хуримтлагддаг. Элсэрхэг болон элсэрхэг шавранцар хөрсний цайрын MPC нь 55 мг/кг, Германы эрдэмтэд 100 мг/кг гэж зөвлөдөг.

Зэс (Cu). Атомын масс 63.5. Дэлхийн царцдас дахь Кларк 47 мг/кг (Виноградов, 1962). Химийн хувьд зэс нь идэвхгүй металл юм. Cu-ийн агууламжийн үнэ цэнт нөлөөлөх үндсэн хүчин зүйл бол хөрс үүсгэгч чулуулаг дахь агууламж юм. Магмын чулуулгаас хамгийн их элемент нь үндсэн чулуулагт - базальт (100-140 мг/кг), андезит (20-30 мг/кг) -д хуримтлагддаг. Бүрхүүл ба лесс хэлбэрийн шавранцар (20-40 мг/кг) нь зэсээр бага баялаг. Түүний хамгийн бага агууламж нь элсэн чулуу, шохойн чулуу, боржин чулуу (5-15 мг/кг) байдаг. Хуучин ЗХУ-ын Европын хэсгийн шавар дахь металлын агууламж 25 мг / кг, лесс шиг шавранцарт 18 мг / кг хүрдэг. Элсэрхэг шавранцар, элсэрхэг хөрс үүсгэгч чулуулаг Горный Алтайдунджаар 31 мг/кг, Баруун Сибирийн өмнөд хэсэгт 19 мг/кг зэс хуримтлагддаг.

Хөрсөнд зэс нь сул нүүдлийн элемент боловч хөдөлгөөнт хэлбэрийн агууламж нэлээд өндөр байж болно. Хөдөлгөөнт зэсийн хэмжээ нь олон хүчин зүйлээс шалтгаална: үндсэн чулуулгийн хими-минералогийн найрлага, хөрсний уусмалын рН, органик бодисын агууламж гэх мэт Хөрсөн дэх хамгийн их хэмжээний зэс нь төмрийн исэл, манган, төмөр ба хөнгөн цагааны гидроксид, ялангуяа монтморилонит ба вермикулиттай. Гумин ба фульвийн хүчил нь зэстэй тогтвортой цогцолбор үүсгэх чадвартай. РН 7-8-д зэсийн уусах чадвар хамгийн бага байдаг.

Дэлхийн хөрсөн дэх зэсийн дундаж агууламж 30 мг/кг. Үйлдвэрийн бохирдлын эх үүсвэрийн ойролцоо зарим тохиолдолд 3500 мг/кг хүртэл зэсээр хөрсний бохирдол ажиглагдаж байна. Хуучин ЗСБНХУ-ын төв болон өмнөд бүс нутгийн хөрсөн дэх металлын дундаж агууламж 4.5-10.0 мг/кг, Баруун Сибирийн өмнөд хэсэгт - 30.6 мг/кг, Сибирь, Алс Дорнод - 27.8 мг/кг байна. ОХУ-д зэсийн зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ 55 мг/кг, элсэрхэг, элсэрхэг шавранцар хөрсөнд зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ 33 мг/кг, Германд 100 мг/кг байна.

Никель (Ni). Атомын масс 58.7. Эх газрын хурдасуудад энэ нь голчлон сульфид, арсенит хэлбэрээр агуулагддаг бөгөөд карбонат, фосфат, силикатуудтай холбоотой байдаг. Дэлхийн царцдас дахь элементийн Кларк нь 58 мг/кг. Хэт суурь (1400-2000 мг/кг) ба үндсэн (200-1000 мг/кг) чулуулагт хамгийн их металл хуримтлагддаг бол тунамал болон хүчиллэг чулуулагт хамаагүй бага агууламжтай - 5-90 ба 5-15 мг/кг, тус тус. Тэдний гранулометрийн найрлага нь хөрс үүсгэгч чулуулагт никель хуримтлагдахад ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Баруун Сибирийн хөрс үүсгэгч чулуулгийн жишээнээс харахад хөнгөн чулуулагт түүний агууламж хамгийн бага, хүнд чулуулагт хамгийн их байдаг: элсэнд - 17, элсэрхэг, хөнгөн шавранцар - 22, дунд шавранцар - 36. , хүнд шавранцар ба шавар -49.

Хөрс дэх никелийн агууламж нь хөрс үүсгэгч чулуулагт энэ элементийн нийлүүлэлтээс ихээхэн хамаардаг. Никелийн хамгийн их агууламж нь ихэвчлэн шаварлаг, шавранцар хөрс, үндсэн болон галт уулын чулуулаг дээр үүссэн, органик бодисоор баялаг хөрсөнд ажиглагддаг. Хөрсний төлөв байдалд Ni-ийн тархалтыг органик бодис, аморф исэл, шаварлаг хэсгийн хэмжээгээр тодорхойлно.

Хөрсний дээд давхарга дахь никелийн агууламжийн түвшин нь техноген бохирдлын зэргээс хамаарна. Металл боловсруулах үйлдвэрлэл хөгжсөн бүс нутагт никелийн маш өндөр хуримтлал нь хөрсөнд байдаг: Канадад түүний нийт агууламж 206-26000 мг / кг, Их Британид хөдөлгөөнт хэлбэрийн агууламж 506-600 мг / кг хүрдэг. Их Британи, Голланд, Германы хөрсөнд бохирын лагийг цэвэршүүлэхэд никель 84-101 мг/кг хүртэл хуримтлагддаг. ОХУ-д (хөдөө аж ахуйн газрын хөрсний 40-60% -ийн судалгаагаар) хөрсний бүрхэвчийн 2.8% нь энэ элементээр бохирдсон байна. Бусад HM (Pb, Cd, Zn, Cr, Co, As гэх мэт) дунд Ni-ээр бохирдсон хөрсний эзлэх хувь хамгийн чухал бөгөөд зэсээр бохирдсон газрын дараа (3.8%) хоёрдугаарт ордог. 1993-1997 оны "Бурятская" агрохимийн үйлчилгээний улсын станцын газрын мониторингийн мэдээгээр. Буриад улсын нутаг дэвсгэр дээр никель зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс хэтэрсэн нь судалгаанд хамрагдсан газар тариалангийн талбайн 1.4% -д бүртгэгдсэн бөгөөд тэдгээрийн дотор Закаменскийн хөрс (газрын 20% - 46 мянган га). бохирдсон) болон Хоринскийн дүүргүүд (газар нутгийн 11% - 8 мянган га бохирдсон).

Хром (Cr). Атомын масс 52. Байгалийн нэгдлүүдэд хром нь +3 ба +6 валенттай байдаг. Cr3+-ийн ихэнх хэсэг нь хромит FeCr2O4 эсвэл бусад эрдсүүдэд агуулагддаг бөгөөд геохимийн шинж чанар, ионы радиусын хувьд маш ойрхон байдаг Fe, Al-ийг орлуулдаг.

Дэлхийн царцдас дахь хромын кларк - 83 мг/кг. Магмын чулуулгийн дунд түүний хамгийн их концентраци нь хэт мафийн болон үндсэн чулуулагт (1600-3400 ба 170-200 мг/кг тус тус), дунд зэргийн чулуулагт (15-50 мг/кг) хамгийн бага, хүчиллэг чулуулагт (4-) хамгийн бага агууламжтай байдаг. 25 мг/кг).кг). Тунамал чулуулгийн дотроос элементийн хамгийн их агууламж шаварлаг хурдас, занарт (60-120 мг/кг), хамгийн бага нь элсэн чулуу, шохойн чулуунд (5-40 мг/кг) илэрсэн байна. Төрөл бүрийн бүс нутгийн хөрс үүсгэгч чулуулгийн металлын агууламж маш олон янз байдаг. Хуучин ЗСБНХУ-ын Европын хэсэгт лесс, лесс төст карбонат, нөмрөг шавранцар зэрэг хамгийн түгээмэл хөрс үүсгэгч чулуулагт түүний агууламж дунджаар 75-95 мг/кг байна. Баруун Сибирийн хөрс үүсгэгч чулуулагт дунджаар 58 мг/кг Cr агуулагддаг бөгөөд түүний хэмжээ нь чулуулгийн гранулометрийн найрлагатай нягт холбоотой: элсэрхэг ба элсэнцэрт шавранцар чулуулаг - 16 мг/кг, дунд зэргийн шавранцар, шаварлаг чулуулаг - ойролцоогоор. 60 мг/кг.

Хөрсөнд ихэнх хром Cr3+ хэлбэрээр агуулагддаг. Хүчиллэг орчинд Cr3+ ион идэвхгүй, рН 5.5 үед бараг бүрэн тунадас үүсгэдэг. Cr6+ ион нь маш тогтворгүй бөгөөд хүчиллэг болон шүлтлэг хөрсөнд амархан хөдөлдөг. Хромын шавар шингээлт нь орчны рН-ээс хамаарна: рН нэмэгдэх тусам Cr6+ шингээлт буурч, Cr3+ нэмэгдэнэ. Хөрсний органик бодис нь Cr6+-ийг Cr3+ болгон бууруулахад түлхэц өгдөг.

Хөрс дэх хромын байгалийн агууламж нь үндсэндээ хөрс үүсгэгч чулуулгийн агууламжаас хамаардаг ба хөрсний төлөвийн дагуу тархах нь хөрс үүсэх шинж чанар, ялангуяа генетикийн давхрагын гранулометрийн найрлагаас хамаардаг. Хөрс дэх хромын дундаж агууламж 70 мг/кг байна. Элементийн хамгийн их агууламж нь энэ металлаар баялаг үндсэн болон галт уулын чулуулаг дээр үүссэн хөрсөнд ажиглагддаг. АНУ-ын хөрсөн дэх Cr-ийн дундаж агууламж 54 мг/кг, Хятадад 150 мг/кг, Украинд 400 мг/кг байна. ОХУ-д байгалийн нөхцөлд хөрсөнд өндөр агууламжтай байгаа нь хөрс үүсгэгч чулуулгийг баяжуулж байгаатай холбоотой юм. Курскийн chernozems нь 83 мг / кг хром, Москва мужийн сод-подзолик хөрс - 100 мг / кг агуулдаг. Серпентинит дээр үүссэн Уралын хөрсөнд метал 10,000 мг / кг хүртэл, Баруун Сибирьт 86 - 115 мг / кг байдаг.

Хромын нийлүүлэлтэд антропоген эх үүсвэрийн оруулсан хувь нэмэр маш их. Хром металлыг хайлшны гангийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хром бүрэх ажилд голчлон ашигладаг. Цементийн үйлдвэр, төмрийн хромын шаарын овоолго, газрын тос боловсруулах үйлдвэр, хар, өнгөт металлургийн үйлдвэр, аж үйлдвэрийн бохир усны лагийг хөдөө аж ахуй, ялангуяа арьс ширний үйлдвэрт ашиглах, эрдэс бордоо зэргээс шалтгаалж Cr-ээр хөрс бохирдож байна. Техногенээр бохирдсон хөрсөн дэх хромын хамгийн их концентраци 400 мг/кг ба түүнээс дээш байдаг нь ялангуяа томоохон хотуудад тохиолддог. Буриадад 1993-1997 онуудад Улсын агрохимийн үйлчилгээний “Бурятская” станцаас хийсэн газрын мониторингийн мэдээгээр 22 мянган га талбай хромоор бохирдсон байна. Жидинский (6.2 мянган га), Закаменскийн (17.0 мянган га), Тункинскийн (14.0 мянган га) бүс нутагт MPC-ийн 1.6-1.8 дахин ихэссэн байна. ОХУ-ын хөрсөн дэх хромын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээг хараахан боловсруулаагүй байгаа боловч Германд газар тариалангийн талбайн хөрсөнд 200-500, айлын талбайн хувьд 100 мг/кг байна.

Хүнд металлын хөрсний бичил биетний ценозд үзүүлэх нөлөө

Хөрсний бохирдлыг оношлох хамгийн үр дүнтэй үзүүлэлтүүдийн нэг бол хөрсний бичил биетний амьдрах чадвараар үнэлэгдэх биологийн төлөв байдал юм.

Мөн хөрсөн дэх хүнд металлын шилжилт хөдөлгөөнд бичил биетүүд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Амьдралын явцад тэд хөрсний экосистемд үйлдвэрлэгч, хэрэглэгч, тээвэрлэгч үүрэг гүйцэтгэдэг. Олон тооны хөрсний мөөгөнцөр нь хүнд металлыг хөдөлгөөнгүй болгож, мицелид бэхэлж, мөчлөгөөс түр хугацаагаар хасдаг. Үүнээс гадна, мөөг, шүүрэл органик хүчил, эдгээр элементүүдийн нөлөөг саармагжуулж, тэдгээртэй хамт чөлөөт ионуудаас бага хортой, ургамалд хүртээмжтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэдэг.

Хүнд металлын агууламж нэмэгдсэний нөлөөн дор ферментийн идэвхжил огцом буурч байна: амилаза, дегидрогеназа, уреаза, инвертаза, каталаза, түүнчлэн агрономийн үнэ цэнэтэй бичил биетний тодорхой бүлгүүдийн тоо. HMs нь хөрсөн дэх янз бүрийн бодисын эрдэсжилт, нийлэгжилтийн процессыг дарангуйлж, хөрсний бичил биетний амьсгалыг дарангуйлж, микробиостатик нөлөө үзүүлж, мутаген хүчин зүйл болж чаддаг. Хөрсөн дэх хүнд металлын хэт их агууламжтай үед бодисын солилцооны үйл явц буурч, нөхөн үржихүйн эрхтнүүдийн бүтцэд морфологийн өөрчлөлт, хөрсний биотагийн бусад өөрчлөлтүүд үүсдэг. HM нь биохимийн үйл ажиллагааг ихээхэн дарангуйлж, хөрсний бичил биетний нийт тоонд өөрчлөлт оруулах боломжтой.

Хүнд металлаар хөрсний бохирдол нь хөрсний бичил биетний цогцолборын зүйлийн бүрэлдэхүүнд тодорхой өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Ерөнхийдөө бохирдлын улмаас хөрсний микромицетын цогцолборын зүйлийн баялаг, олон янз байдал мэдэгдэхүйц буурч байна. Бохирдсон хөрсний бичил биетний бүлэгт хэвийн нөхцөлд хэвийн бус, ХМ-д тэсвэртэй микромицетын төрөл зүйл гарч ирдэг. Бичил биетний хөрсний бохирдолд тэсвэртэй байдал нь янз бүрийн системчилсэн бүлэгт хамаарахаас хамаарна. Нитратжуулагч бичил биетүүд болох Bacillus төрлийн зүйлүүд нь хүнд металлын өндөр концентрацид маш мэдрэмтгий байдаг; псевдомонадууд, стрептомицетууд болон олон төрлийн целлюлозыг задалдаг бичил биетүүд зарим талаараа илүү тэсвэртэй; мөөгөнцөр, актиномицетууд хамгийн тэсвэртэй байдаг.

Хүнд металлын бага концентрацитай үед бичил биетний нийгэмлэгийн хөгжлийг тодорхой хэмжээгээр өдөөж, улмаар концентраци нэмэгдэх тусам хэсэгчилсэн дарангуйлал үүсч, эцэст нь түүнийг бүрэн дарангуйлдаг. Зүйлийн найрлага дахь мэдэгдэхүйц өөрчлөлт нь арын агууламжаас 50-300 дахин их HM-ийн концентрацид бүртгэгддэг.

Микробын бүлгүүдийн амин чухал үйл ажиллагааг дарангуйлах зэрэг нь хөрсийг бохирдуулдаг тодорхой металлын физиологи, биохимийн шинж чанараас хамаарна. Хар тугалга нь хөрсөн дэх биотик идэвхжилд сөргөөр нөлөөлж, ферментийн үйл ажиллагааг дарангуйлж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаралтын эрчим, бичил биетний тоог бууруулж, бичил биетний бодисын солилцоо, ялангуяа амьсгалын болон эсийн хуваагдлын үйл явцыг зөрчихөд хүргэдэг. 12 мг/кг агууламжтай кадми ионууд нь атмосферийн азотын бэхжилт, түүнчлэн аммонификаци, нитрификаци, денитрификацийн үйл явцыг алдагдуулдаг. Мөөг нь кадмигийн нөлөөнд хамгийн өртөмтгий байдаг бөгөөд зарим зүйл нь метал хөрсөнд орсны дараа бүрмөсөн алга болдог. Хөрсөн дэх цайрын илүүдэл нь целлюлозын задралын исгэх, бичил биетний амьсгалах, уреазын үйл ажиллагаа гэх мэтийг саатуулдаг бөгөөд үүний үр дүнд хөрсөн дэх органик бодисыг хувиргах үйл явц тасалддаг. Нэмж дурдахад хүнд металлын хортой нөлөө нь металлын багц ба тэдгээрийн микробиотад харилцан нөлөөлөл (антагонист, синергетик эсвэл хуримтлагдах) хамаардаг. Ийнхүү хөрсний хүнд металлын бохирдлын нөлөөн дор хөрсний бичил биетний цогцолборт өөрчлөлт гардаг. Энэ нь төрөл зүйлийн баялаг, олон янз байдал буурч, бохирдолд тэсвэртэй бичил биетний эзлэх хувь нэмэгдэж байгаагаар илэрхийлэгддэг.Хөрсний бохирдуулагчаас өөрийгөө цэвэршүүлэх эрч хүч нь хөрсний үйл явцын идэвхжил, түүнд амьдардаг бичил биетний амин чухал үйл ажиллагаанаас хамаарна. хөрсний хүнд металлын бохирдлын түвшин нь хөрсний биохимийн идэвхжил, зүйлийн бүтэц, бичил биетний нийт тоонд нөлөөлдөг. Хүнд металлын агууламж дэвсгэрээс 2-5 дахин их байгаа хөрсөнд ферментийн идэвхжилийн бие даасан үзүүлэлтүүд мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөж, амилолитик бичил биетний нийт биомасс бага зэрэг нэмэгдэж, бусад микробиологийн үзүүлэлтүүд өөрчлөгддөг. HM-ийн агууламжийг нэг дарааллаар нэмэгдүүлснээр хөрсний бичил биетний биохимийн үйл ажиллагааны тодорхой үзүүлэлтүүд мэдэгдэхүйц буурч байна. Хөрсөнд амилолитик бичил биетний бүлгийн давамгайллыг дахин хуваарилж байна. Хүнд металл агуулсан хөрсөнд суурь түвшнээс нэгээс хоёр дахин их концентрацитай байдаг бол микробиологийн бүхэл бүлэгт өөрчлөлт орох нь чухал юм. Хөрсний микромицетын зүйлийн тоо буурч, хамгийн тэсвэртэй зүйл нь туйлын давамгайлж эхэлдэг. Хөрсөнд агуулагдах хүнд металлын агууламж гурван баллын дэвсгэрээс хэтэрсэн тохиолдолд бараг бүх микробиологийн үзүүлэлтүүдэд огцом өөрчлөлт ажиглагдаж байна. Хөрсөн дэх хүнд металлын заасан концентрацитай үед бохирдоогүй хөрсний хэвийн бичил биетийг дарангуйлж, устгадаг. Үүний зэрэгцээ HM-д тэсвэртэй маш хязгаарлагдмал тооны бичил биетүүд, ялангуяа микромицетууд идэвхтэй хөгжиж, бүр үнэмлэхүй давамгайлж байна. Эцэст нь, хөрсөн дэх HM-ийн концентраци нь дэвсгэр түвшнээс дөрөв ба түүнээс дээш баллын дарааллаар хэтэрсэн тохиолдолд хөрсний микробиологийн идэвхжил гамшигт буурч, бичил биетний бүрэн үхэлд хүргэдэг.

Ургамал дахь хүнд металлууд

Ургамлын гаралтай хоол хүнс нь хүн, амьтдын ГМ-ийн гол эх үүсвэр юм. Төрөл бүрийн эх сурвалжийн мэдээлснээр ХМ-ийн 40-80% нь түүнтэй хамт ирдэг бөгөөд зөвхөн 20-40% нь агаар, устай хамт ирдэг. Тиймээс хүн амын эрүүл мэнд нь хүнсний зориулалтаар ашигладаг ургамлын металлын хуримтлалын түвшингээс ихээхэн хамаардаг.

Ургамлын химийн найрлага нь хөрсний элементийн найрлагыг илэрхийлдэг. Иймээс ургамалд HM-ийн хэт их хуримтлал нь юуны түрүүнд хөрсөн дэх өндөр агууламжтай холбоотой юм. Амьдралын явцад ургамал нь зөвхөн хүнд металлын боломжтой хэлбэрүүдтэй харьцдаг бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь эргээд хөрсний буферийн чадвартай нягт холбоотой байдаг. Гэсэн хэдий ч хөрсний ХМ-ийг холбох, идэвхгүйжүүлэх чадвар нь хязгаартай бөгөөд тэдгээр нь орж ирж буй металлын урсгалыг даван туулах чадваргүй болсон үед ургамалд физиологийн болон биохимийн механизмууд нь тэдгээрт орохоос сэргийлдэг байх нь чухал болдог.

Илүүдэл HM-д ургамлын эсэргүүцлийн механизмууд нь янз бүрийн чиглэлд илэрч болно: зарим зүйл нь HM-ийн өндөр концентрацийг хуримтлуулах чадвартай боловч тэдгээрт тэсвэртэй байдаг; бусад нь тэдний хэрэглээг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх замаар хэрэглээгээ багасгахыг эрмэлздэг саад тотгорын функцууд. Ихэнх ургамлын хувьд эхний саад бэрхшээл нь үндэс бөгөөд хамгийн их хэмжээний HM хадгалагддаг, дараагийнх нь иш, навч, эцэст нь нөхөн үржихүйн үйл ажиллагааг хариуцдаг ургамлын эрхтэн, хэсгүүд (ихэнхдээ үр) байдаг. жимс жимсгэнэ, түүнчлэн үндэс, булцуу гэх мэт)

Гэсэн хэдий ч эдгээр хэв маяг нь үргэлж давтагддаггүй бөгөөд энэ нь ургамлын өсөн нэмэгдэж буй нөхцөл, генетикийн онцлогтой холбоотой байж магадгүй юм. Адилхан бохирдсон хөрсөн дээр ургасан өөр өөр сортын нэг таримал хүнд металлын агууламж өөр өөр хэмжээтэй байх тохиолдол бий. Энэ баримт нь бүх амьд организмд байдаг төрөл зүйлийн дотоод полиморфизмтэй холбоотой бөгөөд энэ нь байгаль орчны техноген бохирдлын үед ч илэрч болно. Ургамлын энэ шинж чанар нь HM-ийн илүүдэл агууламжтай холбоотойгоор хамгаалалтын чадавхи ихтэй сортуудыг бий болгох зорилгоор генетикийн үржлийн судалгааны үндэс суурь болж чадна.

Хүнд металлын хуримтлалд янз бүрийн ургамлын ихээхэн хэлбэлзэлтэй байгаа хэдий ч элементүүдийн био хуримтлал нь тодорхой хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг хэд хэдэн бүлэгт хуваах боломжийг олгодог: 1) Cd, Cs, Rb - эрчимтэй шингээлтийн элементүүд; 2) Zn, Mo, Cu, Pb, As, Co - шингээлтийн дундаж зэрэг; 3) Mn, Ni, Cr - шингээлт сул ба 4) Se, Fe, Ba, Te - ургамал нэвтрэхэд хэцүү элементүүд.

Хүнд металлын ургамал руу орох өөр нэг арга бол агаарын урсгалаас навчис шингээх явдал юм. Энэ нь ихэвчлэн томоохон аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн ойролцоох навчны аппарат руу агаар мандлаас их хэмжээний металл унах үед тохиолддог. Элементүүд навчаар (эсвэл навчны шингээлт) ургамал руу орох нь үндсэндээ зүслэгээр дамжин бодисын солилцооны бус нэвтрэлтээр явагддаг. Навчанд шингэсэн HM нь бусад эрхтэн, эд эсэд шилжиж, бодисын солилцоонд ордог. Ургамлыг идэхийн өмнө сайтар угааж байвал навч, ишний дээр тоос ялгаруулж буй металлууд нь хүмүүст аюул учруулахгүй. Гэсэн хэдий ч ийм ургамлыг иддэг амьтад хүнд металлыг их хэмжээгээр авах боломжтой.

Ургамал ургах тусам элементүүд нь эд эрхтэнд дахин тархдаг. Үүний зэрэгцээ тэдгээрийн агуулгад зэс, цайрын хувьд дараахь хэв маягийг тогтооно: үндэс > үр тариа > сүрэл. Хар тугалга, кадми, стронцийн хувьд энэ нь өөр хэлбэртэй байдаг: үндэс > сүрэл > үр тариа. Хүнд металлын хуримтлалтай холбоотой ургамлын зүйлийн өвөрмөц онцлогоос гадна тодорхой зүйлүүд байдаг нь мэдэгдэж байна. ерөнхий хэв маяг. Тухайлбал, ХМ-ийн агууламж навчит ногоо, даршны ургамалд хамгийн их, буурцагт ургамал, үр тариа, үйлдвэрийн ургамалд хамгийн бага агууламжтай байна.

Өндөр усны ургамлыг ашиглан усны биетүүдийг шүлт, хүнд металлаас цэвэрлэх

Жутов А.С., Лобкова Г.В., Губина Т.И., Рогачева С.М. Гагарины нэрэмжит Саратов улсын техникийн их сургууль Ю.А. Чухал асуудал орчин үеийн экологигэдэг нь хүний эдийн засгийн үйл ажиллагааны үр дүнд антропогенийн ихээхэн дарамтад өртдөг усны нөөцийг хамгаалах, нөхөн үржих явдал юм. Одоогийн байдлаар хүнд металлын нэгдлүүд (HM) нь үйлдвэрлэлийн хог хаягдлаар усан сан руу ордог хамгийн түгээмэл бохирдуулагч бөгөөд усан дахь HM-ийн агууламж ариун цэврийн болон эрүүл ахуйн стандартаас давсан тохиолдолд биоценозод ихээхэн аюул учруулж байна. Өөр байгаль орчны асуудалэрчим хүчний байгууламжид ус ашиглах хаалттай системийг бий болгох. Хиймэл усан сангийн гадаргуугаас ус байнга ууршдаг бөгөөд энэ нь хөргөлтийн цөөрөм (CP) дахь давсны агууламжийг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Эдгээр нь голчлон шүлт ба шүлтлэг шороон металлын хлорид ба сульфатууд юм. Эрдэсжилт ихсэх нь усны биетүүдийн гидрохимийн үзүүлэлтүүдийг өөрчлөхөд хүргэж, үйлдвэрлэлд, ялангуяа усны хангамжийг дахин ашиглахад усыг цаашид ашиглахад хүндрэл учруулж, нэмэлт цэвэршүүлэх шаардлагатай болдог. Усны биетийн давсжилт нь шим тэжээлийн хуримтлал, ургамлын төрөл зүйлийн олон янз байдал, дасан зохицох механизмд ихээхэн нөлөөлдөг. Сүүлийн үед тэдгээрийг усны системийг цэвэршүүлэхэд ашиглаж байна. биологийн аргууд , ялангуяа өндөр усны ургамал (HAP) янз бүрийн химийн шинж чанартай бодисыг хуримтлуулах, ашиглах, хувиргах чадварыг ашигладаг фиторемедиаци. Фиторемедиацийн явцад хорт бодисыг ургамалд шингээж, идэвхгүйжүүлж, дараа нь биомассын хамт усан сангаас зайлуулдаг. VVR нь усыг хүнд металл, пестицид, радионуклид гэх мэт бодисоос цэвэрлэхэд ашиглаж болно гэж тайлбарласан. Төрөл бүрийн усны ургамлууд усны нөөцийн давсжилтыг бууруулах чадамжийн талаархи судалгааны хувьд ийм судалгаа өнөөг хүртэл хийгдээгүй байна. Гэсэн хэдий ч усны биетийн давсжилтад янз бүрийн усанд урвалд ордог бодисуудын хариу урвалын талаархи зохиогчдын бүтээлүүд дээр үндэслэн усны биетийн фитодеминализацид усны үлдэгдлийг ашиглах боломжтой гэж үзэж болно. Энэхүү ажилд янз бүрийн шинж чанартай (шүлтлэг ба хүнд) металлын давсыг VVR ашиглан фитоэкстракци хийх үйл явцыг судалсан болно. VVR: эвэрт (Ceratophillum demersum L.), elodea (Elodea сanadensis Rich. et Michx.), eichornia (Eichornia crassipes Mart.) зэрэг ургамлын шүлтлэг металлын давсыг усанд шингээх чадварыг судалсан. Балаково АЦС-ын хөргөлтийн цөөрмийн жишээг ашиглан эдгээр төрлийн ус, ус цэвэршүүлэх системийн усны давсжилтыг бууруулах чадварыг тодорхойлсон. Бүх макрофитууд 0.5-1 г/л хүртэл концентрацитай NaCl, Na2SO4, KCl давсыг тэсвэрлэх чадвартай болох нь тогтоогдсон. Eichornia нь 1 г/л хүртэл давсны агууламжтай үед хамгийн их олборлох чадвартай байдаг. Гэсэн хэдий ч BalNPP CP-ийн эдгээр давсны агууламж нь заасан хэмжээнээс хамаагүй бага байгаа нь сонгосон ургамлыг энэ усан санд тариалах боломжтойг харуулж байна. Elodea-ийн хувьд давсны хамгийн их шингээлт нь анхны концентрацид ажиглагдсан: 1.5 г/л Na2SO4; 1 г/л NaCl; 0.5 г/л KCl ба 6.9%; 5.7%; 2.4% тус тус. Hornwort-ийн хувьд энэ процесс нь 1 г / л (7%) NaCl агууламжтай үед үр дүнтэй байдаг; Na2SO4 - 2 г/л (14.3%); KCl - 2 г / л (10.9%). Eichornia-ийн давсны эрчимтэй шингээлтийг NaCl-ийн анхны концентраци 0.5 г/л (8.8%) үед тэмдэглэсэн; Na2SO4 - 0.5 г/л (8.4%); KCl - 1 г / л (9.5%). Давсгүйжүүлэх үйл явцын эрчимжилтэд абиотик хүчин зүйлийн нөлөөллийг тодорхойлсон. Температур, өдрийн урт нэмэгдэх нь давс шингээх процессын эрчмийг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулсан. Тиймээс элодея, эвэрт, эихорниа тариалах хамгийн оновчтой утга нь 24 хэмийн температур, өдрийн 12 цаг үргэлжилсэн. Эйхорниа нь натри, кальцийн катионуудын концентрацийг үр дүнтэй бууруулсан. Үүний зэрэгцээ температур нэмэгдэхийн хэрээр эдгээр ионуудын шингээлтийн хувь нэмэгдэв. Тиймээс 200С-ийн температурт натрийн ионуудын шингээлтийн хувь 10.0%, 270С-ийн температурт 21.5% байна. Кальцийн ионуудын хувьд ижил төстэй үзүүлэлтүүд нь 32.1% ба 36.3% байна. Температур 14 хэм хүртэл буурахад элодея, эвэрт өвснөөс давс ялгарч, усан санг хоёрдогч бохирдуулдаг болохыг анх удаа харуулсан. Хүснэгтэнд Зураг 1-д BalNPP CP-д ургамлыг 10 хоногийн турш тариалсны үр дүнд янз бүрийн ионуудыг шингээх туршилтын өгөгдлийг харуулсан бөгөөд энэ нь Eichornia нь анионыг шингээх хамгийн сайн чадвартай болохыг харуулж байна.

...

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Хүнд металлын ерөнхий шинж чанар, хүрээлэн буй орчин дахь хэлбэрүүд. Хүрээлэн буй орчинд орж буй хүнд металлын эх үүсвэр. Био заалтын онол ба арга. Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчны бохирдлын үзүүлэлт болох биологийн объектууд.

курсын ажил, 2013-09-27 нэмэгдсэн

Усны экосистемд орж буй хүнд металлын эх үүсвэр. Хүнд металлын хүний биед үзүүлэх хортой нөлөө. Гомель хотын нутаг дэвсгэрт байрлах усан сангуудын гадаргын усны хар тугалга, зэс, хром, цайр, никель зэрэг бохирдлын түвшинг үнэлэх.

дипломын ажил, 2013 оны 06-р сарын 08-нд нэмэгдсэн

Хүрээлэн буй орчинд хүнд металлын тархалтын асуудлын байгаль орчин, химийн үндсэн асуудлуудыг судлах. Гадаргын усан дахь хүнд металлын хэлбэр, тэдгээрийн хоруу чанар. Хөрс, ургамал дахь хүнд металлууд. Хөрсний бичил биетний ценоз.

хураангуй, 12/25/2010 нэмэгдсэн

Хүнд металлын тухай ойлголт, тэдгээрийн биогеохимийн шинж чанар, хүрээлэн буй орчинд үүсэх хэлбэрүүд. Хөрсөн дэх хүнд металлын хөдөлгөөн. Хөрс, ургамал дахь хүнд металлын зохицуулалтын төрлүүд. Хотын хөрсний бохирдлын аэроген ба устөрөгчийн аргууд.

курсын ажил, 2015-07-10 нэмэгдсэн

Хотын хөрс, хөрсний бохирдлын эх үүсвэр, шинж чанар, зэрэг. Челябинскийн хамгийн их бохирдолд орсон бүс нутаг. Хүнд металлаар хөрсний бохирдлын ургамалд үзүүлэх нөлөө. Ялгарал, хөрсөнд хүнд металлын үүсэх хэлбэр.

дипломын ажил, 2015 оны 10-р сарын 02-нд нэмэгдсэн

Гомель хотын усан сангийн өндөр усны ургамал дахь хүнд металлыг илрүүлэх аргуудтай танилцах. Амьсгалын болон нитрат шингээх процесст катализатор болох марганец. Ургамлын организмын металыг шингээх үйл явцын онцлогийг харгалзан үзэх.

дипломын ажил, 2013 оны 08-31-нд нэмэгдсэн

Хүнд металлын шинж чанар, хүрээлэн буй орчинд тархалт. Хүнд металлын клиник ба хүрээлэн буй орчны хор судлал. Хүнд металлын агууламжийг тодорхойлох атомын шингээлтийн арга, усны организмын органик дээж бэлтгэх, цуглуулах.

шинжлэх ухааны ажил, 02/03/2016 нэмэгдсэн

Хүнд металлын физик, химийн шинж чанар, тэдгээрийн усан дахь агууламжийн стандартчилал. Хүний үйл ажиллагааны үр дүнд байгалийн усны бохирдол, тэдгээрийг хүнд металлын агууламжаас цэвэрлэх арга. Катион солилцооны сорбцийн шинж чанарыг тодорхойлох.

курсын ажил, 2014-02-23 нэмэгдсэн

Түвшинг бууруулах техникийн саналууд байгаль орчны аюулгүй байдалдалайн орчин. Далайн орчныг хүнд металлын нэгдлүүд болон нефтийн бүтээгдэхүүнээс цэвэрлэх. Дэгдэмхий хольцыг шингээх. Урвуу осмос ба хэт шүүлтүүр ашиглан бохирдсон усыг цэвэршүүлэх.

практик ажил, 2015-09-02 нэмэгдсэн

Усан орчин дахь хүнд металлууд. Хүнд металлын ислийн зарим цэнгэг усны амьтдын биед үзүүлэх нөлөө. Гидрофит дэх хүнд металлын шингээлт ба тархалт. Наноформ дахь хүнд металлын исэл нь гуппигийн өсөлт, нас баралтын түвшинд үзүүлэх нөлөө.

Хамгийн хүчтэй бөгөөд түгээмэл химийн бохирдлын нэг бол хүнд металлын бохирдол юм.

Хүнд металлууд нь 50 атомын нэгжийн молекул жинтэй химийн элементүүдийн үечилсэн системийн элементүүд юм. Энэ бүлгийн элементүүд нь олон ферментийн нэг хэсэг болох биологийн процесст идэвхтэй оролцдог. "Хүнд металл" бүлэг нь микроэлементүүдийн бүлэгтэй ихээхэн давхцдаг. Нөгөө талаар хүнд металлууд болон тэдгээрийн нэгдлүүд нь биед хортой нөлөө үзүүлдэг. Үүнд: хар тугалга, цайр, кадми, мөнгөн ус, молибден, хром, манган, никель, цагаан тугалга, кобальт, титан, зэс, ванади.

Бие махбодид орж буй хүнд металлууд тэнд үүрд үлддэг бөгөөд тэдгээрийг зөвхөн сүүний уургийн тусламжтайгаар зайлуулж болно.Бие махбодид тодорхой концентрацид хүрч, тэдгээр нь хор хөнөөлтэй нөлөө үзүүлж эхэлдэг - хордлого, мутаци үүсгэдэг. Тэд өөрсдөө хүний биеийг хордуулдагаас гадна түүнийг механик аргаар бөглөрүүлдэг - хүнд металлын ионууд нь биеийн хамгийн сайн системийн хананд тогтож, бөөр, элэгний сувгийг бөглөж, улмаар эдгээр эрхтнүүдийн шүүх чадварыг бууруулдаг. Үүний дагуу энэ нь бидний биеийн эсийн хорт бодис, хаягдал бүтээгдэхүүнийг хуримтлуулахад хүргэдэг, жишээлбэл. бие махбодын өөрийгөө хордуулах, учир нь Энэ нь элэг нь бидний биед орж буй хорт бодис, бие махбодийн хаягдал бүтээгдэхүүнийг боловсруулах үүрэгтэй бөгөөд бөөр нь тэдгээрийг биеэс зайлуулах үүрэгтэй.

Хүнд металлын эх үүсвэрийг дараахь байдлаар хуваадаг байгалийн(чулуу ба ашигт малтмалын өгөршил, элэгдлийн үйл явц, галт уулын идэвхжил) ба хүний гараар бүтээгдсэн(ашигт малтмал олборлох, боловсруулах, түлш шатаах, замын хөдөлгөөн, хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагаа).

Байгалийн орчинд нарийн ширхэгтэй аэрозол хэлбэрээр нэвтэрч буй гар хийцийн ялгарлын зарим хэсэг нь хол зайд тээвэрлэгдэж, дэлхийн бохирдол үүсгэдэг.

Нөгөө хэсэг нь ус зайлуулах суваггүй усан сан руу ордог бөгөөд хүнд металлууд хуримтлагдаж, хоёрдогч бохирдлын эх үүсвэр болдог. хүрээлэн буй орчинд шууд тохиолддог физик, химийн процессын явцад аюултай бохирдуулагч бодис үүсэх (жишээлбэл, хоргүй бодисоос үүсэх).

Хүнд металлууд нь ихэвчлэн уул уурхай, металлургийн үйлдвэрүүд, түүнчлэн химийн болон хөнгөн үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн бохир устай усан сан руу ордог бөгөөд тэдгээрийн нэгдлүүдийг янз бүрийн технологийн процесст ашигладаг. Жишээлбэл, арьс шир боловсруулах үйлдвэрүүдээс маш их хэмжээний хромын давс ялгардаг, хром, никель нь металл бүтээгдэхүүний гадаргууг цахилгаанаар бүрэхэд ашиглагддаг. Зэс, цайр, кобальт, титан зэрэг нэгдлүүдийг будагч бодис болгон ашигладаг.

Биосферийг хүнд металлаар бохирдуулах боломжит эх үүсвэрүүдэд хар ба өнгөт металлургийн үйлдвэрүүд (аэрозолийн ялгаралт, механик инженерчлэл (зэс бүрэх, никель бүрэх, хром бүрэх), батерей боловсруулах үйлдвэрүүд, авто тээвэр орно.

Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаг антропоген эх үүсвэрээс гадна галт уулын дэлбэрэлт зэрэг байгалийн бусад эх үүсвэрүүд бас бий. Эдгээр бүх бохирдлын эх үүсвэрүүд нь биосфер буюу түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд (агаар, ус, хөрс, амьд организм) дахь металлын бохирдуулагчийн агууламжийг байгалийн суурь түвшинтэй харьцуулахад нэмэгддэг.

Анхны концентрацийн хагасыг нь хасах буюу хагасыг нь зайлуулах хугацаа нь урт хугацаа юм: цайрын хувьд - 70-аас 510 жил, кадми - 13-аас 110 жил, зэсийн хувьд - 310-1500 жил, хар тугалга - ... 740-5900 жил.

Хүнд металлууд нь янз бүрийн химийн, физик-химийн болон биологийн урвалын өндөр чадвартай байдаг. Тэдний олонх нь хувьсах валенттай бөгөөд исэлдэлтийн процесст оролцдог.

Дараах хорт бодисууд ихэвчлэн усан санд байдаг: мөнгөн ус, хар тугалга, кадми, цагаан тугалга, цайр, манган, никель, гэхдээ бусад хүнд металлын өндөр хоруу чанар нь мэдэгдэж байгаа - кобальт, мөнгө, алт, уран болон бусад. Ерөнхийдөө амьд биетийн хувьд өндөр хоруу чанар нь хүнд металлын нэгдлүүд болон ионуудын онцлог шинж чанар юм.

Хүнд металлын зарим нь хүн болон бусад амьд организмын амьдралыг тэтгэхэд нэн шаардлагатай бөгөөд биоген гэж нэрлэгддэг элементүүдэд багтдаг. Бусад нь эсрэгээр нөлөөлж, амьд организмд орохдоо хордлого, үхэлд хүргэдэг. Эдгээр металлууд нь ксенобиотикуудын ангилалд хамаардаг, өөрөөр хэлбэл амьд биетэд харь байдаг. Хортой металлын дотроос хүн, амьтны эрүүл мэндэд хамгийн аюултай нь кадми, зэс, хүнцэл, никель, мөнгөн ус, хар тугалга, цайр, хром зэрэг тэргүүлэх бүлэгт тооцогддог. Эдгээрээс мөнгөн ус, хар тугалга, кадми зэрэг нь хамгийн хортой.

Хүнд металлын биед үзүүлэх хортой нөлөө нь олон хүнд металлууд нь нарийн төвөгтэй шинж чанартай байдаг тул нэмэгддэг. Тиймээс усан орчинд эдгээр металлын ионууд нь усжуулж, янз бүрийн гидроксо цогцолбор үүсгэх чадвартай бөгөөд тэдгээрийн найрлага нь уусмалын хүчиллэг байдлаас хамаардаг. Хэрэв уусмалд ямар нэгэн анион эсвэл органик нэгдлүүдийн молекулууд байгаа бол хүнд металлын ионууд нь янз бүрийн бүтэц, тогтвортой байдлын янз бүрийн цогцолборыг үүсгэдэг.

Жишээлбэл, мөнгөн ус нь бие махбодид болон уусмал дахь органик бодисуудтай нэгдэл, цогцолбор үүсгэдэг, уснаас организмд сайн шингэж, хүнсний сүлжээгээр дамждаг. Аюулын ангиллын дагуу мөнгөн ус нь нэгдүгээр ангилалд багтдаг (маш аюултай Химийн бодис). Мөнгөн ус нь уургийн молекулуудын SH бүлгүүдтэй урвалд ордог бөгөөд үүнд бие махбодид зайлшгүй шаардлагатай ферментүүд байдаг. Мөнгөн ус нь уургийн бүлгүүд - COOH ба NH 2-тэй урвалд орж, хүчтэй комплекс - металлопротейн үүсгэдэг. Цусанд эргэлдэж байгаа мөнгөн усны ионууд уушигнаас орж ирдэг бөгөөд уургийн молекулуудтай нэгдэл үүсгэдэг. Ферментийн уургийн хэвийн үйл ажиллагааг тасалдуулахад хүргэдэг гүнзгий зөрчилбиед, хамгийн гол нь төв хэсэгт мэдрэлийн систем, мөн бөөрөнд.

Усанд мөнгөн ус ялгарах нь онцгой аюултай, учир нь ёроолд амьдардаг бичил биетний үйл ажиллагааны үр дүнд органик бус бодисоос хамаагүй илүү хортой, усанд уусдаг хортой органик мөнгөн усны нэгдлүүд үүсдэг. Тэнд амьдардаг бичил биетүүд тэдгээрийг диметилмөнгөн ус (CH 3) 2 Hg болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь хамгийн хортой бодисуудын нэг юм. Дараа нь диметилмөнгөн ус нь усанд уусдаг HgCH 3+ катион болж амархан хувирдаг. Хоёр бодис хоёулаа усны организмд шингэж, хүнсний сүлжээнд ордог; эхлээд ургамал, жижиг организмд, дараа нь загасанд хуримтлагддаг. Метилжүүлсэн мөнгөн ус нь биеэс маш удаан ялгардаг—хүнд сар, загас жилээр ялгардаг.

Хүнд металлууд нь амьд организмд голчлон усаар нэвтэрдэг (үл хамаарах зүйл бол мөнгөн ус, уур нь маш аюултай). Бие махбодид орсны дараа хүнд металлууд ихэвчлэн органик хорт бодисуудтай адил мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөд ордоггүй бөгөөд биохимийн мөчлөгт орсны дараа тэд маш удаан гадагшилдаг.

Экосистемийн гадны хорт нөлөөг эсэргүүцэх чадварыг үнэлэхдээ экосистемийн буферийн багтаамжийн талаар ярих нь заншилтай байдаг. Ийнхүү цэвэр усны экосистемийн хүнд металлын буферийн багтаамжийг ийм хэмжээний хортой металл гэж ойлгодог бөгөөд нийлүүлэлт нь судалж буй бүх экосистемийн байгалийн үйл ажиллагааг алдагдуулдаггүй.

Энэ тохиолдолд хортой металл өөрөө дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдана.

Металл ууссан хэлбэрээр;

Фитопланктон, өөрөөр хэлбэл ургамлын бичил биетээр сорбдож, хуримтлагддаг;

Усны орчноос түдгэлзсэн органик болон эрдэс хэсгүүдийн тунадасжилтын үр дүнд ёроолын хурдсанд хадгалагдсан;

Усны орчноос шууд уусдаг хэлбэрээр ёроолын хурдасны гадаргуу дээр шингэсэн;

Түдгэлзүүлсэн тоосонцор дээр шингэсэн хэлбэрээр олддог.

Гадаргуугийн янз бүрийн ус нь хүнд металлын ионуудыг өөр өөр аргаар холбож, өөр өөр буферийн багтаамжийг харуулдаг. Байгалийн асар их бүрэлдэхүүн хэсэг (гумин бодис, гумин хүчил, фульвийн хүчил) болон тэдгээрийн өндөр агууламжтай өмнөд хэсгийн нуур, гол мөрөн, усан сангуудын ус нь хойд нутгийн усан сангуудын устай харьцуулахад илүү үр дүнтэй байгалийн хоргүйжүүлэх чадвартай байдаг. болон сэрүүн бүс. Тиймээс бохирдуулагч бодис агуулсан усны хоруу чанар нь байгалийн бүсийн цаг уурын нөхцлөөс хамаарна. Гадаргын усны хорт металлын буферийн багтаамж нь зөвхөн ууссан органик бодис, түдгэлзүүлсэн бодис байгаа эсэхээс гадна гидробионтын хуримтлуулах чадвар, түүнчлэн металлын ионуудын шингээлтийн кинетик зэргээр тодорхойлогддог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. экосистемийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүний дотор ууссан органик бодисуудтай нийлэгжилт. Энэ бүхэн нь гадаргын усанд металл бохирдуулагч бодис орох үед тохиолддог үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлыг харуулж байна.

Хар тугалганы хувьд хар тугалгатай бензинийг шатаахад энэ хорт бодисын нийт хэмжээний тал хувь нь байгаль орчинд ордог. Усны системд хар тугалга нь голчлон түдгэлзүүлсэн тоосонцортой шингээлттэй холбоотой эсвэл гумин хүчилтэй уусдаг нэгдэл хэлбэрээр байдаг. Мөнгөн усны нэгэн адил биометилжих үед хар тугалга нь тетраметил хар тугалга үүсгэдэг. Газрын гадаргын бохирдолгүй усанд хар тугалгын агууламж ихэвчлэн 3 мкг/л-ээс ихгүй байдаг. Аж үйлдвэрийн бүс нутгийн гол мөрөнд хар тугалгын агууламж өндөр байдаг. Цас нь энэ хорт бодисыг ихээхэн хэмжээгээр хуримтлуулдаг: томоохон хотуудын ойролцоо түүний агууламж бараг 1 сая мкг / л, тэдгээрээс зарим зайд ~ 1-100 мкг / л хүрч болно.

Усны ургамал нь хар тугалга сайн хуримтлуулдаг, гэхдээ янз бүрийн аргаар. Заримдаа фитопланктон нь мөнгөн ус шиг 105 хүртэлх концентрацитай байдаг. Хар тугалга нь загасанд бага зэрэг хуримтлагддаг тул трофик гинжин хэлхээний энэ холбоос дахь хүний хувьд харьцангуй бага аюултай. Метилжүүлсэн нэгдлүүд нь ердийн усны нөхцөлд загасанд харьцангуй ховор байдаг. Аж үйлдвэрийн хаягдалтай бүс нутагт загасны эдэд тетраметилийн хар тугалга хуримтлагдах нь үр дүнтэй бөгөөд хурдан явагддаг - хар тугалганы цочмог болон архаг өртөлт нь 0.1-0.5 мкг / л бохирдлын түвшинд тохиолддог. Хүний биед хар тугалга нь араг ясанд хуримтлагдаж, кальцийг орлуулж чаддаг.

Усны биетийн өөр нэг чухал бохирдуулагч бол кадми юм. Энэ металлын химийн шинж чанар нь цайртай төстэй. Энэ нь метал агуулсан ферментийн идэвхтэй төвүүдэд сүүлийнхийг орлуулж, ферментийн үйл явцын үйл ажиллагааг огцом тасалдуулахад хүргэдэг.

Кадми нь ерөнхийдөө метил мөнгөн устай харьцуулахад ургамалд бага хоруу чанартай бөгөөд хоруу чанараараа хар тугалгатай харьцуулж болно. Кадми ~0.2-1 мг/л байх үед фотосинтез, ургамлын өсөлт удааширдаг. Дараах бүртгэгдсэн нөлөө нь сонирхолтой юм: тодорхой хэмжээний цайр байгаа тохиолдолд кадмигийн хоруу чанар мэдэгдэхүйц буурч байгаа нь эдгээр металлын ионууд ферментийн үйл явцад оролцохын тулд бие махбодид өрсөлдөж чадна гэсэн таамаглалыг дахин баталж байна.

Кадмигийн цочмог хордлогын босго нь цэнгэг усны загасны хувьд 0.09-105 мкг/л хооронд хэлбэлздэг. Усны хатуулгийг нэмэгдүүлснээр бие махбодийг кадмигийн хордлогоос хамгаалах зэрэг нэмэгддэг. Трофик гинжин хэлхээгээр (Итай-Итай өвчин) бие махбодид нэвтэрсэн кадмитай хүмүүс хүнд хордлогын тохиолдол байдаг. Кадми нь удаан хугацаанд (30 орчим жил) биеэс гадагшилдаг.

Усан системд кадми нь ууссан органик бодисуудтай холбогддог, ялангуяа тэдгээрийн бүтцэд сульфгидрил SH бүлгүүд байгаа бол. Кадми нь мөн амин хүчил, полисахарид, гумин хүчлүүдтэй нэгдэл үүсгэдэг. Мөнгөн ус болон бусад хүнд металлын нэгэн адил ёроолын хурдас кадми ионыг шингээх нь хүрээлэн буй орчны хүчиллэг байдлаас ихээхэн хамаардаг. Төвийг сахисан усан орчинд чөлөөт кадми ион нь ёроолын хурдасны хэсгүүдэд бараг бүрэн шингэдэг.

3-Р МОДУЛИЙН ТЕСТИЙН АСУУЛТ

1. Дэлхийн далай нь шим мандлын гол холбоос болох үүргийг юу тодорхойлдог вэ?

2. Гидросферийн найрлагыг тодорхойлно уу.

3. Гидросфер дэлхийн бусад бүрхүүлүүдтэй хэрхэн харьцдаг вэ?

4. Амьд организмд усан уусмал ямар ач холбогдолтой вэ?

5. Хамгийн түгээмэлийг жагсаа химийн элементүүдгидросферийн нэг хэсэг болгон.

6. Далайн усны давсжилтыг ямар нэгжээр хэмжих вэ?

7. Байгалийн усыг ямар зарчмаар ангилдаг вэ?

8. Байгалийн усны химийн найрлага.

9. Усны биет дэх гадаргуугийн идэвхт бодис.

10. Усны изотопын найрлага.

11. Гидросферийн объектуудад хүчиллэг борооны нөлөө.

12. Байгалийн усан сангийн буферийн багтаамж.

13. Усны орчинд амьдардаг организмд хүнд металл, пестицид, радионуклидийн био хуримтлал.

14. Усны массын хэвтээ ба босоо хөдөлгөөн.

15. Дээш хөөрөх.

16. Байгалийн усны эргэлт.

17. Байгалийн усны биет дэх исэлдэх, ангижрах үйл явц.

18. Байгалийн усны газрын тосны бохирдол.

19. Ус бөмбөрцгийн антропогенийн бохирдол.

20. Усны сав газрын доройтлыг тодорхойлсон баримтууд?

21. Усны чанарын үзүүлэлтүүдийн шинж чанарыг өг.

22. Гүний усны исэлдэх чанар.

23. Усны физикийн үндсэн шинж чанарууд.

24. Аномали физик шинж чанарус.

25. Дэлхийн усны эргэлтийн диаграммыг тайлбарлана уу?

26. Бохирдсон бохир усны үндсэн төрлүүдийг жагсаа.

27. Усны чанарыг үнэлэх зарчим?

Товчхондоо хүрээлэн буй орчны хүнд металлын бохирдол. Хүнд металлын бохирдол

6. Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчны бохирдол

7. Хар металлургийн хатуу хог хаягдлын ангилал, тэдгээрийн шинж чанар

8. Хөгжлийн хэтийн төлөв

Ашигласан уран зохиолын жагсаалт:

Хүнд металлын хэмжээг тодорхойлох

Хүнд металлын жагсаалтад хэдэн элемент багтдаг вэ?

Хүний биед үзүүлэх нөлөө

Хүнд металлаар хүрээлэн буй орчны бохирдол

Байгаль дахь хамгийн хортой металлын тархалтын онцлог

Хүнд металлын хэрэглээний хамрах хүрээ

УСНЫ СИСТЕМИЙН ЭКОЛОГИЙН ХЯНАЛТАНД ХҮНД МЕТАЛ

Мөнгөн ус.

Тэргүүлэх.

Кадми.

Мэдлэгийн санд сайн ажлаа илгээх нь энгийн зүйл юм. Доорх маягтыг ашиглана уу

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Сайт дээр шинэ

"Байгалийн бүс - Урал" сэдвээр илтгэл Урал сэдвээр газарзүйн илтгэл

Хиймэл оюун ухаан: урлагт хиймэл оюун ухаан бидэнд юу амлаж, юуг эрсдэлд оруулдаг

Одон орон судлалын судалгааны ажил

Роберт Кийосакигийн "Баян аав ядуу аав Роберт Кийосаки ухаалаг бодол" номноос сэдэвлэсэн эссэ

Сайхан сүм, гайхамшигтай найрал дуу - энэ бүхэн Полянка, метроны буудлын ойролцоох 29А

Хамгийн алдартай

Та яагаад олон тахианы өндөг мөрөөддөг вэ?

Америк дахь оросуудын түүх

Гэрийн тахианы pilaf Тогоонд тахианы хөхний pilaf

Үхрийн махтай okroshka хийх жор

Аарцны үзэмтэй ааруул масс

АЛДАРТ ХЭСЭГ