تعكس الورقة نتائج رصد عينات الطبقة السطحية من الهواء الجوي لمحتوى المعادن الثقيلة فيها في ظروف البيئة الحضرية لمنطقة الفولجا. المصادر الرئيسية للمعادن الثقيلة التقنية في منطقة الدراسة هي المؤسسات الصناعية والمركبات. تم إجراء التحاليل الأولية للعينات المخبرية بواسطة مطياف الامتصاص الذري للهب. نتيجة للمراقبة ، تم الكشف عن وجود فائض في MPC لعدد من العناصر: في ساراتوف - للرصاص والزنك والمنغنيز والنحاس ؛ في سيردوبسك - للرصاص والكوبالت ؛ في كوزنيتسك - للرصاص والزنك والكوبالت ؛ في Kamyshin - للرصاص والزنك ؛ في مدينة Volzhsky - للرصاص والكادميوم والنحاس ؛ في مدينة إنز - للزنك ؛ في ديميتروفغراد - للفاناديوم والرصاص والزنك والنحاس. مطلوب اتخاذ تدابير لتحسين البيئة ، ولا سيما الهواء الجوي.
الهواء الجوي
معادن ثقيلة
التلوث التكنولوجي
1. تقرير الدولة "عن حالة البيئة وحمايتها الاتحاد الروسيفي عام 2009 ". - م: ANO "مركز المشروعات الدولية" 2010. - 523 ص.
2. GOST 17.2.3.01-86. حماية الطبيعة. أَجواء. لوائح جودة الهواء المستوطنات. - م: دار نشر المواصفات ، 1987. - 5 ص.
3. Drugov Yu. S.، Belikov A. B.، Dyakova G. A.، Tulchinsky V. M. طرق تحليل تلوث الهواء. - م: الكيمياء ، 1984. - 384 ص.
4. إسرائيل يو. أ. البيئة وسيطرة الدولة بيئة طبيعية. - م: Gidrometeoizdat ، 1984. - 560 ص.
5. إسرائيل يو. أ. البيئة والسيطرة على حالة البيئة الطبيعية. - لام: Gidrometeoizdat ، 1989. - 375 ص.
6. RD 52.04.186-89. دليل التحكم في تلوث الهواء. - م: دار النشر التابعة للجنة الدولة للأرصاد الجوية المائية ، 1991. - 237 ص.
7. المراقبة البيئية: الطريقة. بدل / V. V. Snakin ، M. A. Malyarova ، T. F. Gurova and others - M.: REFIA ، 1996. - 92 p.
مقدمةفي العقود الاخيرةتدهور الوضع البيئي في مناطق منطقة الفولغا بشكل كبير. حاليًا ، في مناطق ساراتوف وبينزا وفولجوجراد وأوليانوفسك ، توصف حالة البيئة داخل المدن ، حيث يعيش أكثر من نصف السكان ، بأنها أزمة وتتطلب تدابير فعالة لتحسينها. تبرز المشكلة البيئية المتمثلة في تلوث الهواء الجوي بفعل المعادن الثقيلة ذات المنشأ التكنولوجي بشكل خاص في مدن الفولغا.
على أراضي أي مدينة تقريبًا ، يكون لتوزيع الملوثات البشرية المنشأ في الغلاف الجوي خصائصه الخاصة. الملوثات التي تدخل ، إلى جانب الانبعاثات ، الغلاف الجوي على ارتفاع مرتفع فوق سطح الأرض (على سبيل المثال ، من الأنابيب الطويلة مرافق الانتاج) ، موزعة على مسافات شاسعة بواسطة الكتل الهوائية. تلوث هذه الانبعاثات بشكل أساسي المناطق البعيدة عن المدينة.
المعادن الثقيلة ، كما تعلم ، موجودة في الطبقة السطحية للهواء الجوي: 1.5-3.5 متر فوق سطح الأرض. إنها قادرة على الهجرة والتراكم في وسائط الترسيب: في التربة ، في البيئة المائية ، في الكتلة الحيوية للكائنات الحية.
المعادن الثقيلة في الانبعاثات التكنولوجية المؤسسات الصناعيةتشكل المركبات والمركبات الجزء الأكبر من المرحلة الصلبة وهي بشكل أساسي في شكل أكاسيد وكبريتيدات وكربونات وهيدرات وقطرات مجهرية (كرات) من المعادن. الثقل النوعي لهذه المركبات (جم / سم 3) مرتفع جدًا: أكاسيد 5-6 ، كبريتيدات 4-4.5 ، كربونات 3-4 ، معادن 7-8.
الغرض من البحثأجريت في 2009-2011 ، وتألفت في تحليل متوسط المحتوى السنوي للمعادن الثقيلة في مدن منطقة الفولغا - بالاشوف ، ساراتوف (منطقة ساراتوف) ، سيردوبسك ، كوزنيتسك (منطقة بينزا) ، كاميشين ، فولجسكي (منطقة فولغوغراد) ، إنزا ، ديميتروفغراد (منطقة أوليانوفسك) - بدرجات متفاوتة من الضغط من صنع الإنسان على البيئة.
مواد وطرق البحث
تم أخذ عينات الهواء على ارتفاع 2-2.5 متر من الأرض بواسطة شفاط كهربائي من نوع PU-2E في أعمدة متحركة (مركبة مزودة بأدوات). في معظم المدن ، تم وضع 5 وظائف ، باستثناء المدن الكبيرة - ساراتوف وفولجسكي ، حيث كان هناك 10 وظائف لكل منهما. في مناطق السهوب الطبيعية للنظم البيئية (مراقبة) - بالقرب من القرية. Berezovka ومع. منطقة بادي بالاشوفسكي في منطقة ساراتوف - تم إجراء المراقبة في موقعين. تم إجراء أخذ العينات بشكل منفصل في المراكز المتنقلة في الصباح (8.00 صباحًا) وفي المساء (20.00) لمدة 3 أيام في أغسطس 2009-2011.
تم إجراء التحليل المختبري لعينات الهواء لمحتوى المعادن الثقيلة في الطور الصلب بواسطة مطياف الامتصاص الذري للهب.
نتائج البحث والمناقشة
يتم عرض نتائج مراقبة الهواء الجوي في النظام البيئي المرجعي (تحت السيطرة) في الجدول. 1. هنا ، تم تحديد أربعة معادن ثقيلة تكنولوجية - Pb ، Zn ، Mn ، Cu ، باستمرار هنا ، والتي كانت مصادرها الجوية هي: المركبات التي تتحرك على طول الطرق الريفية وأنشطة المؤسسات الزراعية في صناعات الثروة الحيوانية والمحاصيل.
الجدول 1 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجوي في السيطرة(2009-2011)
في التحكم ، لم تتجاوز تركيزات هذه العناصر في الهواء الجوي القيم القصوى المسموح بها.
تم تحديد الملوثات التالية سنويًا في تكوين هواء الغلاف الجوي في Balashov (منطقة ساراتوف): Pb ، Zn ، Mn ، Cu ، Fe ، Co ، Cd. من بين هؤلاء ، كان لخمسة (Pb ، Zn ، Mn ، Cu ، Fe) التأثير الأكثر أهمية على جودة الهواء (الجدول 2). تم احتواء هذه الملوثات في الهواء بكميات (مجم / م 3) تتجاوز قيم الخلفية ، ولكن لا تتجاوز المقابل المقابل. معايير النظافة(MPC). تبين أن القيم المتوسطة الحسابية لتركيزات Pb و Zn و Mn و Cu في الهواء الجوي لمدينة Balashov تساوي MPC ، مما يشير إلى بداية عملية تدهور جودة الهواء والتدهور البيئي.
الجدول 2 بالاشوف (2009-2011)
تم العثور على عشرة معادن ثقيلة (Pb ، Zn ، Mn ، Cu ، Co ، Cd ، Fe ، Mo ، Ni ، Hg) في الغلاف الجوي لساراتوف ، أهمها ستة عناصر هي: Pb ، Zn ، Mn ، النحاس ، والتعاون ، والقرص المضغوط. تم احتواء المعادن الأربعة الأولى في الغلاف الجوي السطحي بكميات تتجاوز MPC بمقدار 9.0 و 6.2 و 3.7 و 2.9 مرة على التوالي. تشير هذه القيم إلى حالة بيئية غير مستقرة للغاية للهواء الجوي داخل مدينة ساراتوف ، الأمر الذي يتطلب تنفيذًا عاجلاً للتدابير البيئية العاجلة (الجدول 3).
الجدول 3 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويساراتوف (2009-2011)
في مدينة سيردوبسك (منطقة بينزا) ، يتم تسجيل المعادن الثقيلة التالية - ملوثات الغلاف الجوي السطحي: V ، Pb ، Zn ، Co ، Cu ، Cd ، Ni ، Mo ، لكن العناصر الستة الأولى لها التأثير الأكثر أهمية. من بين جميع الملوثات ، تم احتواء Pb (1 MPC) و Co (1.3 MPC) فقط في الهواء بكميات كبيرة ، مما يميز حالة الهواء على أنها غير مستقرة بيئيًا (الجدول 4). مع زيادة حجم الانبعاثات الهوائية غير المعالجة أو المعالجة بشكل غير كافٍ في السنوات القادمة ، سيتم تقييم مستوى تلوث الهواء داخل مدينة سيردوبسك على أنه مرتفع.
الجدول 4 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويسيردوبسك (2009-2011)
داخل مدينة كوزنيتسك (منطقة بينزا) ، بسبب التلوث العالي للحوض الجوي ، نشأ وضع بيئي متوتر. في التركيب الكيميائي للهواء الجوي ، تم تحديد ثمانية أنواع من المعادن الثقيلة التقنية: Fe ، Pb ، Zn ، Co ، Cr ، Ni ، ستة منها كانت موجودة بشكل دائم تقريبًا في الهواء. تجاوزت تركيزات Pb و Zn و Co بشكل ملحوظ MPC بمقدار 2.2 و 1.2 و 1.5 مرة على التوالي ، مما يشير إلى مستوى عالٍ من تلوث الهواء (الجدول 5).
الجدول 5 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويكوزنيتسك (2009-2011)
يتضمن تكوين الهواء الجوي في Kamyshin (منطقة Volgograd) الملوثات التالية: Pb ، Zn ، Cd ، Cu ، Sb ، V ، Cd. يتم بشكل دوري الكشف عن وجود العناصر الخمسة الأولى من هذه القائمة في الهواء. تركيزات المعادن الأخرى إما قيم أثرية أو غائبة لفترة طويلة. بالنسبة للرصاص والزنك ، وهما جزء من غازات عادم السيارات والانبعاثات من المؤسسات الصناعية التي لا تزال تعمل ، تم تسجيل تركيزات متزايدة سنويًا ، متجاوزة MPC بمقدار 1.4 و 1.3 مرة ، على التوالي ، لكل من هذه الملوثات (الجدول 6). وفقًا لهذا ، يتم تقييم الحالة البيئية للحوض الجوي داخل مدينة كاميشين على أنها غير مستقرة.
الجدول 6 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويكاميشين (2009-2011)
المكونات الرئيسية للهواء الجوي داخل مدينة Volzhsky (منطقة Volgograd) هي المعادن الثقيلة التالية: Pb ، Zn ، Cd ، Cu ، Ni ، Cd ، Co ، Hg ، Cr. العناصر الأربعة الأولى هي ملوثات ذات أولوية تلوث الكائنات البيئية. يتم تقييم الوضع البيئي في المدينة على أنه متوتر ومرتبط بـ كميات كبيرةالانبعاثات الصناعية والكميات المتزايدة بشكل كبير من عوادم السيارات التي تحتوي على الرصاص والكادميوم والنحاس بتركيزات عالية إلى حد ما: 5.4 و 2.3 و 2.5 حصة من MPC وفقًا لهذه المواد السامة للبيئة (الجدول 7). تدابير الحفظ العاجلة مطلوبة.
الجدول 7 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويVolzhsky (2009-2011)
تم تقييم حالة الهواء الجوي في مدينة إنزا (منطقة أوليانوفسك) على أنها شديدة التلوث ، حيث يتم تسجيل المعادن الثقيلة بشكل دوري في تركيبتها: V ، Pb ، Zn ، Cr ، Cd ، Ni ، Mo. يتم ملاحظة تركيزات عالية من الرصاص والزنك والكروم في طبقة الهواء السطحية سنويًا ، ويتم احتواء الزنك في المتوسط بمقدار 1.2 مرة أعلى من MPC (الجدول 8). يتم تقييم حالة الهواء على أنها شديدة التلوث. مشكلة بيئيةيرتبط الهواء الجوي بتركيزات متزايدة من المعادن الثقيلة سنويًا ، تقترب من MPC وتتجاوزها.
الجدول 8 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويانزي (2009-2011)
يحتوي تكوين الطبقة السطحية للهواء الجوي داخل مدينة ديميتروفغراد على حوالي ثمانية عناصر تكنوجينية: V ، Pb ، Zn ، Cu ، Cr ، Ni ، Cd ، Hg. أربعة معادن ثقيلة لها أقصى تأثير سام على البيئة: V و Pb و Zn و Cu. يتجاوز محتواها المتوسط المرجح MPC بمقدار 1.5 و 2.0 و 1.8 و 2.5 مرة على التوالي لكل من هذه الملوثات (الجدول 9). تتميز حالة الحوض الجوي داخل مدينة ديميتروفغراد بأنها أزمة ومتوترة وتتطلب إجراءات لتحسينها.
الجدول 9 محتوى المعادن الثقيلة تكنوجينيكوجين في الهواء الجويديميتروفغراد (2009-2011)
الاستنتاجات
يتلوث الهواء الجوي إلى أقصى حد في المدن مع تأثير تقني قوي على البيئة من قبل الصناعة والمركبات: في ساراتوف (مستوى تلوث الهواء "مرتفع للغاية") ، كوزنيتسك (مستوى تلوث الهواء "مرتفع") ، Volzhsky (مستوى "مرتفع" من تلوث الهواء) ، Dimitrovgrad (مستوى "مرتفع" من تلوث الهواء).
المراجعون:
- ليوبيموف فاليري بوريسوفيتش ، دكتور في العلوم البيولوجية ، أستاذ ، رئيس. قسم البيئة وإدارة الطبيعة العقلانية FGBOU VPO "Bryansk جامعة الدولةسميت على اسم الأكاديمي آي جي بتروفسكي ، بريانسك.
- زايتسيفا إلينا فلاديميروفنا ، دكتوراه في العلوم البيولوجية ، أستاذ ، رئيس. سمي قسم علم الحيوان والتشريح بجامعة ولاية بريانسك على اسم الأكاديمي آي جي بتروفسكي ، بريانسك.
رابط ببليوغرافي
Larionov M.V. ، Larionov N.V. محتوى المعادن الثقيلة التي صنعها الإنسان في الطبقة الهوائية السطحية للأراضي الحضرية في فولجا // قضايا معاصرةالعلم والتعليم. - 2012. - رقم 2 .؛URL: http://science-education.ru/ru/article/view؟id=6063 (تاريخ الوصول: 02/01/2020). نلفت انتباهكم إلى المجلات التي تصدرها دار النشر "أكاديمية التاريخ الطبيعي".
مؤشرات MPC من الماء ، mg / dm3 للمواد غير العضوية
MPC الثقيلةالمعادن في مياه الشرب ، ملغم / لتر
| 1. النحاس (Cu) | 1,0 |
| 2 - الزنك (Zn) | 1,00 |
| 3 - المنغنيز (مينيسوتا) | 0,10 |
| 4. النيكل (ني) | 0,10 |
| 5. الرصاص (الرصاص) | 0,03 |
| 6. كروم (كر) | 0,50 |
| 7. الفلور (F) | 1,50 |
| 8. الكادميوم (Cd) | 0,001 |
| 9. الزرنيخ (As) | 0,05 |
| 10. الكوبالت (Co) | 0,10 |
| 11. الزئبق (Hg) | 0,005 |
| 12. الحديد (Fe) | 0,50 |
| 13. بور (ب) | 0,50 |
| 14. السترونشيوم (Sn) | 7,00 |
| 15. البروم (Br) | 0,20 |
| 16. الموليبدينوم (Mo) | 0,25 |
| 17. الفضة (Ag) | 0,05 |
| 18. المنيوم (Al) | 0,50 |
| 19. يود (J) | رقم |
| 20. الفوسفور (P) | - |
| 21. السيلينيوم (Se) | 0,01 |
| 22- الذهب (Au). | رقم |
| 23- البلاتين. | رقم |
| 24- الأنتيمون (Sb) | 0,05 |
| 25.القصر (Sn) | رقم |
| 26- الزركونيوم (Zr) | رقم |
| 27 ـ أورانوس (U) | رقم |
| 28- الباريوم (Ba) | 0,10 |
| 29- بريليوم (Be). | 0,0002 |
| 30- الليثيوم (Li) | 0,03 |
| 31- الفاناديوم (الخامس) | 0,10 |
| 32. Tungsten (W) | 0,05 |
| 33- التيتانيوم (Ti) | 0,10 |
| 34- روبيديوم (Rb) | رقم |
| 35.السيزيوم (Cs) | رقم |
| 36. الراديوم (R) | رقم |
الملحق 26
| 1. ألمنيوم (Al) | 0,50 |
| 2 - البريليوم (Be) | 0,0002 |
| 3. بور (الخامس) | 0,50 |
| 4. البروم (Br) | 0,20 |
| 5. الفاناديوم (الخامس) | 0,10 |
| 6. البزموت (ثنائي) | 0,10 |
| 7. يود (ي) | رقم |
| 8. الكادميوم (Cd) | 0,001 |
| 9. الكوبالت (Co) | 0,10 |
| 10. ليثيوم (لي) | 0,03 |
| 11. المنغنيز (مينيسوتا) | 0,10 |
| 12. النحاس (Cu) | 1,0 |
| 13 الموليبدينوم (مو) | 0,25 |
| 14. الزرنيخ (As) | 0,05 |
| 15. النيكل (ني) | 0,10 |
| 16. النيوبيوم (ملحوظة) | 0,01 |
| 17. القصدير (Sn) | رقم |
| 18. Rodanitsi (SCN) | 0,10 |
| 19. الزئبق (Hg) | 0,0005 |
| 20. الرصاص (الرصاص) | 0,03 |
| 21. السيلينيوم (Se) | 0,01 |
| 22- السترونتيوم | 7,0 |
| 23- أنثروبوس (Sb) | 0,06 |
| 24- التيتانيوم (Ti) | 0,10 |
| 25- أورانوس (U) | رقم |
| 26. الفوسفات (Po 4) | 3,50 |
| 27. الفلور (F) | 1,50 |
| 28. كروم (Cr 2) | 0,10 |
| 29. كروم (Cr 6) | 0,05 |
| 30. كروم (Cr 3) | 0,50 |
| 31- السيانيد (CN) | 0,10 |
| 32- الزنك (Zn) | 1,0 |
| المواد العضوية | |
| 1. البنزين 2. الأحماض 3. بروبيل بنزين 4. التولوين 5. الإيثيلين بنزين 6. BOD 7. الأحماض الدبالية 8. البترول 9. البنزين 10. الكيروسين | 0,50 0,05 0,20 0,50 0,01 3,0 3,7 0,1-0,3 0,10 0,01-0,50 |
الملحق 27
| العناصر الكيميائية | المؤلفون | |||
| أوبوخوف أ. 1988 | أليكسييف يو. 1987 | غونشاروك ، سيدورينكو ، 1986 | أ كلوك | |
| قيادة | 20 (الخلفية 12) | 20 (الخلفية 12) | 20 (الخلفية 12) | |
| الزئبق | 2,1 | 2,1 | 2,1 | |
| نحاس | - | |||
| الكروم | - | - | - | |
| المنغنيز | - | - | ||
| الزرنيخ | ||||
| نيكل | ||||
| الزنك | - | |||
| الفاناديوم | - | |||
| الكادميوم | - | |||
| الكروم (6 تكافؤ) | - | 0,05 | 0,05 | |
| الكروم (3 تكافؤ) | - | - | - | |
| الأنتيمون | - | - | - | |
| البريليوم | - | - | - | |
| بور | - | - | - | |
| الفلور | - | - | - | |
| كوبالت | - | - | - | |
| تين | - | - | - | |
| السيلينيوم | - | - | - | |
| الموليبدينوم | - | - | - |
مرجع الملحق 28
أقصى تركيز مسموح به (MAC)
المواد الكيميائية في التربة والمستويات المسموح بها
| اسم المواد | MPC ، ملغم / كغم من التربة ، مع مراعاة الخلفية | مؤشرات الضرر | |||||||
| إزفاء (التراكم في النباتات) | مهاجرة | الصحية العامة | |||||||
| ماء | هواء | ||||||||
| أشكال متحركة | |||||||||
| نحاس | 3,0 | 3,5 | 72,0 | - | 3,0 | ||||
| نيكل | 4,0 | 6,7 | 14,0 | - | 4,0 | ||||
| الزنك | 23,0 | 23,0 | 200,0 | - | 37,0 | ||||
| كوبالت | 5,0 | 25,0 | أكثر من 1000 | - | 5,0 | ||||
| الفلور | 2,8 | 2,9 | 72,0 | - | - | ||||
| الكروم | 6,0 | - | - | - | - | ||||
| أشكال قابلة للذوبان في الماء | |||||||||
| الفلور | 10,0 | 10,0 | 10,0 | - | 25,0 | ||||
| المحتوى الإجمالي | |||||||||
| الأنتيمون | 4,5 | 4,5 | 4,5 | - | 50,0 | ||||
| المنغنيز | 1500,0 | 3500,0 | 1500,0 | - | 1500,0 | ||||
| الفاناديوم | 150,0 | 170,0 | 230,0 | - | 150,0 | ||||
| المنجنيز + الفاناديوم | 1000+100 | 1500+150 | 2000+200 | - | 1000+100 | ||||
| قيادة | 30,0 | 35,0 | 260,0 | - | 30,0 | ||||
| الزرنيخ | 2,0 | 2,0 | 15,0 | - | 10,0 | ||||
| الزئبق | 2,1 | 2,1 | 33,3 | 2,5 | 5,0 | ||||
| الرصاص + الزئبق | 20,0+1,0 | 20,0+1,0 | 30,0+2,0 | - | 30,0+2,0 | ||||
| نحاس | مؤقتا | - | - | - | - | ||||
| نيكل | مؤقتا | - | - | - | - | ||||
| الزنك | مؤقتا | - | - | - | - | ||||
| كلوريد البوتاسيوم (K 2 O) | 560,0 | 1000,0 | 560,0 | 1000,0 | 3000,0 | ||||
| النترات | 130,0 | 180,0 | 130,0 | - | 325,0 | ||||
| بنزوبيرين (BP) | 0,02 | 0,2 | 0,5 | - | 0,02 | ||||
| البنزين | 0,3 | 3,0 | 10,0 | 0,3 | 50,0 | ||||
| التولوين | 0,3 | 0,3 | 100,0 | 0,3 | 50,0 | ||||
| ايزوبروبيل بنزين | 0,5 | 3,0 | 100,0 | 0,5 | 50,0 | ||||
| ألفاميثيلسترين | 0,5 | 3,0 | 100,0 | 0,5 | 50,0 | ||||
| ستيرين | 0,1 | 0,3 | 7100,0 | 0,1 | 1,0 | ||||
| Xylodes (ortho-، meta-، para-) | 0,3 | 0,3 | 100,0 | 0,4 | 1,0 | ||||
تابع التذييل 28
الملحق 29
التنازل عن المواد الكيميائية التي تدخل التربة ،
والانبعاثات والتصريفات والنفايات إلى فئات المخاطر
الملحق 30
MPC من المعادن الثقيلة في الطبقة السطحية للتربة ، مجم / كجم ،
تعتبر الحد من السمية النباتية
| عنصر | كوفالسكي ف. 1974 | الباسون 1977 | لينزون ليازون س. | كوباتا بندياس | كلوك أ. | كيتاجيش ك. |
| اي جي | ||||||
| كما | ||||||
| ب | ||||||
| يكون | ||||||
| Br | ||||||
| قرص مضغوط | ||||||
| شارك | ||||||
| سجل تجاري | ||||||
| النحاس | ||||||
| الحديد | ||||||
| زئبق | 0.03 | |||||
| مو | ||||||
| مينيسوتا | ||||||
| ني | ||||||
| الرصاص | ||||||
| سب | ||||||
| حد ذاتها | ||||||
| sn | ||||||
| تي | ||||||
| الخامس | ||||||
| Zn |
تنظيم محتوى المعادن الثقيلة في الماء (MAC)
أخيرًا التركيز المسموح به(MAC) - معيار صحي وصحي معتمد بموجب القانون. يُفهم MPC على أنه مثل هذا التركيز العناصر الكيميائيةومركباتها في بيئة، والتي لها تأثير يومي لفترة طويلة على جسم الإنسان ، لا تسبب تغيرات مرضية أو أمراض تنشأ الأساليب الحديثةالبحث في أي فترة من حياة الأجيال الحالية واللاحقة.
يتم تضمين قيم MPC في GOSTs ، القواعد الصحيةو اخرين أنظمة، إلزامية للتنفيذ في جميع أنحاء الدولة ، يتم أخذها في الاعتبار عند التصميم العمليات التكنولوجية، المعدات ، أجهزة المعالجة ، إلخ. الخدمة الصحية والوبائية ، بترتيب الإشراف الصحي ، تراقب بشكل منهجي الامتثال لمعايير MPC في مياه الخزانات للاستخدام المنزلي ومياه الشرب ، في الهواء الجوي وفي الهواء المباني الصناعية، يتم التحكم في حالة الخزانات لأغراض الصيد من قبل هيئات الإشراف على الأسماك.
الماء هو الوسيط الذي نشأت فيه الحياة وتعيش معظم أنواع الكائنات الحية (في الغلاف الجوي ، تمتلئ الحياة فقط طبقة من حوالي 100 متر).
لذلك ، عند تقنين جودة المياه الطبيعية ، من الضروري الاهتمام ليس فقط بالمياه كمورد يستهلكه البشر ، ولكن أيضًا الحفاظ على النظم البيئية المائية كأهم المنظمين للظروف المعيشية للكوكب. ومع ذلك ، فإن المعايير الحالية لجودة المياه الطبيعية تركز بشكل أساسي على مصالح صحة الإنسان ومصايد الأسماك وهي عمليا لا توفر سلامة البيئةالنظم البيئية المائية.
تعتمد متطلبات المستهلك لجودة المياه على الغرض من الاستخدام.
هناك ثلاثة أنواع من استخدامات المياه:
- - المنازل والشرب - استخدام المسطحات المائية أو أقسامها كمصدر للإمداد المنزلي ومياه الشرب ، وكذلك لإمدادات المياه لمؤسسات صناعة الأغذية ؛
- - ثقافي ومنزلي - استخدام المسطحات المائية للسباحة والرياضة والاستجمام. يشمل هذا النوع من استخدام المياه أيضًا أقسامًا من المسطحات المائية الواقعة داخل حدود المناطق المأهولة بالسكان ؛
- - الخزانات لأغراض الصيد والتي بدورها تنقسم إلى ثلاث فئات:
- - أعلى فئة- مواقع أماكن التفريخ والتغذية الجماعية وحفر الشتاء لأنواع الأسماك ذات القيمة والقيمة بشكل خاص ، والكائنات المائية التجارية الأخرى ، وكذلك مناطق أمنيةمزارع للتربية الاصطناعية وتربية الأسماك والحيوانات والنباتات المائية الأخرى ؛
- - الفئة الأولى - المسطحات المائية المستخدمة لحفظ وتكاثر أنواع الأسماك ذات القيمة العالية الحساسية لمحتوى الأكسجين ؛
- - الفئة الثانية - المسطحات المائية المستخدمة في أغراض سمكية أخرى.
بالطبع ، تعد المياه الطبيعية أيضًا عناصر لأنواع أخرى من استخدامات المياه - إمدادات المياه الصناعية ، والري ، والملاحة ، والطاقة الكهرومائية ، وما إلى ذلك.
يُطلق على استخدام المياه المرتبط بسحبها الجزئي أو الكامل استهلاك المياه. يلتزم جميع مستخدمي المياه بالامتثال للشروط التي تضمن جودة المياه التي تلبي المعايير الموضوعة لجسم مائي معين.
هناك بعض المتطلبات العامة لتكوين وخصائص الماء (الجدول 1.1).
نظرًا لأن متطلبات جودة المياه تعتمد على نوع استخدام المياه ، فمن الضروري تحديد هذا النوع لكل مسطح مائي أو أقسامه.
وفقًا للقواعد ، يتم تحديد أنواع استخدام المياه الهيئات الإقليميةالبيئية و التحكم الصحيوالموافقة عليها من قبل السلطة التنفيذية ذات الصلة.
يُقصد بـ MPC للمياه الطبيعية تركيز مادة فردية في الماء ، والتي تكون فوقها غير مناسبة للنوع المحدد لاستخدام المياه. عند تركيز مادة مساوية لـ MPC أو أقل منه ، يكون الماء غير ضار لجميع الكائنات الحية مثل الماء الذي تكون فيه هذه المادة غائبة تمامًا.
الجدول 1.1 - المتطلبات العامةلتكوين وخصائص المياه (قواعد حماية المياه السطحية من التلوث):
|
فِهرِس |
أنواع استخدام المياه |
|||
|
المنزلية والشرب |
الثقافية والمنزلية |
مصايد الأسماك |
||
|
المواد الصلبة العالقة |
||||
|
شوائب عائمة |
يجب عدم الكشف عن الأفلام العائمة وبقع الزيوت المعدنية والشوائب الأخرى على سطح الخزان. |
|||
|
لا ينبغي أن تظهر في عمود |
لا ينبغي تلوين الماء |
|||
|
الروائح والأذواق |
يجب ألا يكتسب الماء روائح ومذاقات تزيد عن نقطتين يمكن اكتشافهما |
لا ينبغي أن يعطي الماء طعمًا وروائح غريبة للحوم الأسماك. |
||
|
مباشرة أو بعد الكلور |
مباشرة |
|||
|
درجة الحرارة |
في الصيف ، بعد تصريف مياه الصرف الصحي ، يجب ألا ترتفع أكثر من 3 0 درجة مئوية مقارنة بالمتوسط في الشهر الأكثر سخونة |
لا يجب أن ترتفع أكثر من 5 0 درجة مئوية حيث تعيش الأسماك المحبة للبرد ، ولا تزيد عن 8 0 درجة مئوية في حالات أخرى |
||
|
قيمه الحامضيه |
يجب ألا تتجاوز 6.5 - 8.5 |
|||
|
تمعدن المياه |
يجب ألا يتجاوز 1000 مجم / لتر في المخلفات الصلبة ، بما في ذلك الكلوريدات - 350 مجم / لتر ، والكبريتات - 500 مجم / لتر |
تطبيع وفقا لمؤشر "النكهات" |
تطبيع وفقا للضرائب على الخزانات السمكية |
|
|
الأكسجين المذاب |
في أي فترة من السنة لا تقل عن 4 ملجم / لتر في العينة المأخوذة قبل الساعة 12 ظهراً |
خلال فترة الجليد ، لا تقل |
||
|
إجمالي الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي (إجمالي الطلب الأوكسجيني البيولوجي) |
عند 20 0 درجة مئوية يجب ألا تتجاوز |
|||
|
طلب الأكسجين الكيميائي (COD) |
لا تزيد عن 15.0 ملجم / لتر |
|||
|
مواد كيميائية |
||||
|
SanPiN 4630-88 |
قائمة MPC و SHEE مواد مؤذيةلمياه الخزانات السمكية |
|||
|
مسببات الأمراض |
يجب أن يكون الماء خاليًا من مسببات الأمراض ، بما في ذلك بيض الديدان الطفيلية القابلة للحياة وأكياس الطفيليات المعوية المسببة للأمراض. |
|||
|
اللاكتوز إيجابي القولونية(LCP) |
||||
|
Coliphages (في وحدات تشكيل اللويحات) |
لا يزيد عن 100 في 1 لتر |
يجب ألا يكون لمياه الصرف عند مخرج الجسم المائي تأثير سام حاد على أجسام الاختبار |
يمكن أن تختلف طبيعة تأثير الملوثات على البشر والنظم البيئية المائية.
عديدة مواد كيميائيةيمكن أن تمنع العمليات الطبيعية للتنقية الذاتية ، مما يؤدي إلى تدهور في الكل حالة صحيةخزان:
- - نقص الأكسجين؛
- - تعفن
- - ظهور كبريتيد الهيدروجين.
- - الميثان ، إلخ.
في هذه الحالة ، يتم إنشاء MPC وفقًا للعلامة الصحية العامة للضرر. عند تقنين جودة المياه في الخزانات ، يتم تعيين MPC وفقًا لعلامة الحد من الضرر - LPW.
LPV هي علامة على التأثير الضار لمادة ، والتي تتميز بأقل تركيز عتبة.
في الجدول. يوضح الجدول 1.2 قيم MPC لمركبات المعادن الثقيلة في الخزانات للاستخدام المنزلي ومياه الشرب.
الجدول 1.2 - التركيزات القصوى المسموح بها للمواد الضارة في مياه الخزانات للاستخدام المنزلي ومياه الشرب:
|
مُجَمَّع |
الكتلة الجزيئية |
التركيز ، ملغم / لتر |
||||
|
مركبات الحديد من حيث الحديد |
||||||
|
كلوريد الكادميوم من حيث الكادميوم |
||||||
|
كلوريد الكوبالت من حيث Co |
||||||
|
مركبات المنغنيز من حيث المنغنيز |
||||||
|
كبريتات النحاس من حيث النحاس |
||||||
|
أكسيد الزرنيخ من حيث As |
||||||
|
كبريتات النيكل من حيث النيكل |
||||||
|
|
|
||||
|
نترات الرصاص من حيث الرصاص |
||||||
|
مركب الرصاص من حيث الرصاص |
||||||
|
مركبات الكروم (III) من حيث Cr |
||||||
|
مركبات الكروم (السادس) من حيث الكروم |
||||||
|
مركب الزنك من حيث الزنك |
ملحوظة:
عند إنشاء MPC للمواد الضارة في مياه الخزانات ، يتم توجيههم من خلال الحد الأدنى من تركيز المواد وفقًا لأحد المؤشرات التالية:
- - PPKt - تركيز حد أدنى لمادة في مكمن ، تحدده الخصائص السمية ، ملغم / لتر ؛
- - PPKorl - تركيز عتبة أدنى للمواد في الخزان ، يحدده التغير في الخصائص الحسية (الرائحة ، اللون ، الذوق) ، مجم / لتر ؛
- - PPKs.r.v. - عتبة تركيز مادة ما ، يحددها التأثير على نظام صحيالخزان (النبتات الرملية ، الطلب البيولوجي على الأكسجين ، إلخ) ، ملغم / لتر ؛
- - MPCv - أقصى تركيز مسموح به لمادة في ماء خزان ، مجم / لتر.
التناقض والاختلاف في إنشاء MPC للمسطحات المائية لأغراض مختلفة. يتم تطوير قوائم البلدان المتوسطية الشريكة لخزانات المياه ذات الاستخدامات المختلفة من قبل إدارات معينة لمصايد الأسماك والملف الصحي الصحي ، كقاعدة عامة ، دون تنسيق أعمالها. والنتيجة هي كالتالي: تسمى نفس المادة بشكل مختلف في قوائم مختلفة ، فبالنسبة لبعض المواد توجد MPCs فقط لبعض المسطحات المائية ، وبالنسبة للبعض الآخر فهي غائبة.
على سبيل المثال ، لا يوجد سوى متطلبات صحية وصحية لمركبات الكلور العضوي ولا توجد دول بحرية بحرية متوسطة لخزانات مصايد الأسماك. كما هو معروف ، هناك مبالغة في تقدير البلدان المتوسطية الشريكة الصحية والصحية أكثر من تلك الخاصة بمصايد الأسماك ، لأنها تأسست على أساس نتائج الاختبارات الحيوية على الحيوانات ذوات الدم الحار ، وليس على الأسماك المائية. هذا يؤدي إلى الارتباك ونقص المعلومات في سجل الدولةمواد.
يثير نقص المعلومات ، على سبيل المثال ، حول MPC للمركبات العضوية الكلورية ، من ناحية ، شكوكًا حول سلامة التصريفات في المسطحات المائية السمكية (وعمليًا يمكن تصنيف أي مسطح مائي على أنه مسطحات مائية لمصايد الأسماك ، حيث توجد الأسماك في كل مكان ، باستثناء المستنقعات) ، من ناحية أخرى ، يسمح السلطات الإشرافية، في إشارة إلى المعيار ، لحظر تصريف المواد العضوية الكلورية ، أو في أفضل الأحوال - "الذرة" لتطبيق عامل مضاعف 25 لمستخدم المياه.
تحدد ضريبة القيمة المضافة متطلبات مياه الصرف الأكثر صرامة من MPC لخزانات المصايد ، أو على مستوى MPC ، وبالتالي فإن متطلبات SanPiN لجودة مياه الشرب "أكثر ليونة" من MPC (الجدول 1.3).
الجدول 1.3 - MPC للمعادن الثقيلة في مياه الخزانات السمكية ومياه الشرب:
المنطق الأساسي يملي ذلك المتطلبات التنظيميةيجب عكس ضريبة القيمة المضافة على مياه الصرف الصحي ومياه الشرب.
معظم الدول الأوروبيةعند وضع معايير جودة معالجة مياه الصرف الصحي ، فإن الشرط الأساسي هو تحقيق أعلى درجة ممكنة من التنقية ، مع مراعاة استخدام أفضل التقنيات الحديثة.
المعادن الثقيلة من بين الملوثات ذات الأولوية ، والرصد إلزامي في جميع البيئات.
شرط معادن ثقيلة،تميز مجموعة واسعة من الملوثات ، وقد تلقى مؤخرًا توزيعًا كبيرًا. في مختلف الأعمال العلمية والتطبيقية ، يفسر المؤلفون معنى هذا المفهوم بطرق مختلفة. في هذا الصدد ، يختلف عدد العناصر المخصصة لمجموعة المعادن الثقيلة على نطاق واسع.
يتم استخدام العديد من الخصائص كمعايير عضوية: الكتلة الذرية ، والكثافة ، والسمية ، والانتشار في البيئة الطبيعية ، ودرجة المشاركة في الدورات الطبيعية والتكنوجينية. في بعض الحالات ، يتضمن تعريف المعادن الثقيلة العناصر الهشة (على سبيل المثال ، البزموت) أو أشباه الفلزات (على سبيل المثال ، الزرنيخ).
في الأعمال المكرسة لمشاكل تلوث البيئة ومراقبة البيئة ، يوجد اليوم أكثر من 40 معادن مصنفة على أنها معادن ثقيلة. النظام الدوري DI. منديليف بكتلة ذرية تزيد عن 50 وحدة ذرية: Va ، Cr ، Mn ، Fe ، Co ، Ni ، Cu ، Zn ، Mo ، Sn ، Hg ، Pb ، Be ، إلخ.
في الوقت نفسه ، تلعب الشروط التالية دورًا مهمًا في تصنيف المعادن الثقيلة: سميتها العالية للكائنات الحية بتركيزات منخفضة نسبيًا ، فضلاً عن قدرتها على التراكم البيولوجي والتضخم الأحيائي.
تشارك جميع المعادن التي تندرج تحت هذا التعريف تقريبًا (باستثناء الرصاص والزئبق والكادميوم والبزموت ، التي لا يتضح دورها البيولوجي حاليًا) بنشاط في العمليات البيولوجية وتشكل جزءًا من العديد من الإنزيمات. وفقًا لتصنيف N. Reimers ، يجب اعتبار المعادن ذات الكثافة التي تزيد عن 8 جم / سم 3 ثقيلة. وبالتالي ، تشمل المعادن الثقيلة: Cr ، Mn ، Fe ، Co ، Ni ، Cu ، Zn ، Mo ، Hg ، Pb ، Be.
رسميًا ، يتوافق تعريف المعادن الثقيلة مع عدد كبير من العناصر. ومع ذلك ، وفقًا للباحثين المشاركين في الأنشطة العملية المتعلقة بتنظيم ملاحظات الحالة وتلوث البيئة ، فإن مركبات هذه العناصر بعيدة كل البعد عن الملوثات.
لذلك ، في العديد من الأعمال ، هناك تضييق في نطاق مجموعة المعادن الثقيلة ، وفقًا لمعايير الأولوية ، نظرًا لاتجاه العمل وخصوصياته.
لذلك ، في الأعمال الكلاسيكية بالفعل لـ Yu. A. Israel ، في قائمة المواد الكيميائية التي سيتم تحديدها في البيئات الطبيعية في المحطات الخلفية في محميات المحيط الحيوي ، تمت تسمية المعادن الثقيلة في القسم Pb ، Hg ، Cu.
من ناحية أخرى ، وفقًا لقرار فريق العمل المعني بانبعاثات المعادن الثقيلة ، الذي يعمل تحت رعاية لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا ويقوم بجمع وتحليل المعلومات عن انبعاثات الملوثات في الدول الأوروبية ، تم تصنيف الزنك والزئبق والرصاص فقط. كمعادن ثقيلة.
وفقًا لتعريف N. Reimers ، فإن المعادن النبيلة والنادرة تقف بعيدًا عن المعادن الثقيلة ، على التوالي ، يبقى فقط Pb ، Cu ، Zn ، Ni. , Co ، Sn ، Be ، Hg.
في العمل التطبيقي ، غالبًا ما يتم إضافة Pt و Au و Mn إلى عدد المعادن الثقيلة.
أيونات المعادن هي مكونات لا غنى عنها في المسطحات المائية الطبيعية. اعتمادًا على الظروف البيئية (درجة الحموضة ، إمكانية الأكسدة والاختزال ، وجود الروابط) ، توجد بدرجات مختلفة من الأكسدة وهي جزء من العديد من المركبات غير العضوية والمعدنية العضوية ، والتي يمكن أن تذوب حقًا أو تشتت غروانيًا أو تكون جزءًا من معلقات معدنية وعضوية .
الأشكال المذابة حقًا من المعادن ، بدورها ، متنوعة للغاية ، والتي ترتبط بعمليات التحلل المائي ، البلمرة المائي (تكوين معقدات هيدروكسو متعددة النوى) ، والتعقيد باستخدام روابط مختلفة.
وفقًا لذلك ، تعتمد كل من الخصائص التحفيزية للمعادن وتوافرها للكائنات الحية الدقيقة المائية على أشكال وجودها في النظام البيئي المائي.
تشكل العديد من المعادن مجمعات قوية إلى حد ما مع المواد العضوية ؛ هذه المجمعات هي واحدة من أهم أشكال هجرة العناصر في المياه الطبيعية.
تتكون معظم المجمعات العضوية من دورة كلاب وتكون مستقرة. المركبات المكونة من أحماض التربة مع أملاح الحديد والألمنيوم والتيتانيوم واليورانيوم والفاناديوم والنحاس والموليبدينوم والمعادن الثقيلة الأخرى قابلة للذوبان بشكل جيد نسبيًا في وسط متعادل قليل الحمضية وقلوي قليلاً. لذلك ، فإن المجمعات العضوية المعدنية قادرة على الهجرة في المياه الطبيعية لمسافات كبيرة جدًا.
هذا مهم بشكل خاص للمياه السطحية منخفضة المعادن ، وقبل كل شيء ، حيث يكون تكوين مجمعات أخرى مستحيلاً.
لفهم العوامل التي تنظم تركيز المعدن في المياه الطبيعية ، وتفاعلها الكيميائي ، والتوافر البيولوجي والسمية ، من الضروري معرفة ليس فقط المحتوى الإجمالي ، ولكن أيضًا نسبة الأشكال المعدنية الحرة والمربوطة.
انتقال المعادن في وسط مائي إلى شكل معقد فلزي له ثلاث نتائج:
1. قد تكون هناك زيادة في التركيز الكلي لأيونات المعادن بسبب تحولها إلى محلول من رواسب القاع ؛
2. يمكن أن تختلف نفاذية غشاء الأيونات المعقدة اختلافًا كبيرًا عن نفاذية الأيونات الرطبة ؛
3. يمكن أن تتغير سمية المعدن نتيجة التعقيد بشكل كبير.
وبالتالي ، فإن أشكال كلاب من النحاس والرصاص والزئبق أقل سمية من الأيونات الحرة. لفهم العوامل التي تنظم تركيز المعادن في المياه الطبيعية ، وتفاعلها الكيميائي ، والتوافر البيولوجي والسمية ، من الضروري معرفة ليس فقط المحتوى الكلي ، ولكن أيضًا نسبة الأشكال المقيدة والحرة.
مصادر تلوث المياه بالمعادن الثقيلة هي مياه الصرف من محلات الجلفنة والتعدين والمعادن الحديدية وغير الحديدية ومصانع بناء الآلات. توجد المعادن الثقيلة في الأسمدة والمبيدات ويمكن أن تدخل المسطحات المائية جنبًا إلى جنب مع الجريان السطحي من الأراضي الزراعية.
غالبًا ما ترتبط زيادة تركيز المعادن الثقيلة في المياه الطبيعية بأنواع أخرى من التلوث ، مثل التحمض.
يساهم ترسيب الترسيب الحمضي في انخفاض قيمة الأس الهيدروجيني وانتقال المعادن من حالة كثف على المواد المعدنية والعضوية إلى حالة حرة.
الفاناديوم
يوجد الفاناديوم في الغالب في حالة تشتت ويوجد في خامات الحديد والزيت والأسفلت والقار والصخر الزيتي والفحم وما إلى ذلك. أحد المصادر الرئيسية لتلوث الفاناديوم للمياه الطبيعية هو النفط ومنتجاته.
يحدث في المياه الطبيعية بتركيزات منخفضة للغاية: في مياه الأنهار من 0.2 إلى 4.5 ميكروغرام / دسم 3 ، في مياه البحر - بمتوسط 2.0 ميكروغرام / دسم 3
في هجرة الفاناديوم ، يعد دور مركباته المعقدة الذائبة مع المواد العضوية ، خاصة مع الأحماض الدبالية ، أمرًا ضروريًا.
تركيزات الفاناديوم المرتفعة ضارة بصحة الإنسان. MPC للفاناديوم هو 0.1 مجم / دسم 3 (مؤشر الحد من الضرر - السمية الصحية) .
البزموت
المصادر الطبيعية لدخول البزموت إلى المياه الطبيعية هي عمليات ترشيح المعادن المحتوية على البزموت. يمكن أن يكون مصدر الدخول إلى المياه الطبيعية أيضًا مياه الصرف الصحي من الصناعات الدوائية والعطور ، وبعض شركات صناعة الزجاج.
توجد في المياه السطحية غير الملوثة بتركيزات دون ميكروجرام. أعلى تركيز وجد في المياه الجوفية وهو 20 ميكروغرام / دسم 3 ، في مياه البحر - 0.02 ميكروغرام / دسم 3 . MAC هو 0.1 مجم / دسم 3 .
حديد
المصادر الرئيسية لمركبات الحديد في المياه السطحية هي عمليات التجوية الكيميائية للصخور ، مصحوبة بتدميرها ميكانيكيًا وانحلالها. في عملية التفاعل مع المواد المعدنية والعضوية الموجودة في المياه الطبيعية ، يتم تكوين مركب معقد من مركبات الحديد الموجودة في الماء في حالة مذابة وغروية ومعلقة. كميات كبيرة من الحديد تأتي مع الجريان السطحي للمياه الجوفية ومياه الصرف من شركات الصناعات المعدنية ، وتشغيل المعادن ، والمنسوجات ، والطلاء ، والورنيش ومع النفايات السائلة الزراعية.
يعتمد توازن الطور على التركيب الكيميائي للمياه ، ودرجة الحموضة ، وإلى حد ما ، درجة الحرارة. في التحليل الروتيني في شكل مرجح تنبعث منها جسيمات يزيد حجمها عن 0.45 ميكرون. وهي في الغالب معادن حاملة للحديد وهيدرات أكسيد الحديد ومركبات الحديد الممتصة على المعلقات.
عادة ما يتم النظر في الشكل الغرواني المذاب حقًا معًا. يتم تمثيل الحديد المذاب بواسطة مركبات في شكل أيوني ، في شكل مركب هيدروكسي ومركبات مع مواد عضوية وغير عضوية مذابة في المياه الطبيعية.
في الشكل الأيوني ، يهاجر Fe (II) بشكل أساسي ، ولا يمكن أن يكون Fe (III) في حالة عدم وجود مواد معقدة بكميات كبيرة في حالة مذابة.
نتيجة للأكسدة الكيميائية والكيميائية الحيوية (بمشاركة بكتيريا الحديد) ، يمر Fe (II) إلى Fe (III) ، والذي ، يتحلل بالماء ، يترسب في شكل Fe (OH) 3.
يتميز كل من Fe (II) و Fe (III) بالميل إلى تكوين معقدات هيدروكسو من + ، 4+ ، + ، 3+ ، وأنواع أخرى ، تتعايش في محلول بتركيزات مختلفة اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني وتحديد حالة نظام الحديد - هيدروكسيل.
الشكل الرئيسي لإيجاد الحديد (III) في المياه السطحية هو مركباته المعقدة ذات المركبات غير العضوية والعضوية المذابة ، وخاصة المواد الدبالية.
عند درجة الحموضة = 8.0 ، يكون الشكل الرئيسي هو Fe (OH) 3. الشكل الغروي للحديد هو الأقل دراسة ، وهو هيدرات أكسيد الحديد Fe (OH) 3 والمركبات التي تحتوي على مواد عضوية.
لوحظت أعلى تركيزات من الحديد (تصل إلى عدة عشرات ومئات المليغرام لكل 1 دسم 3) في المياه الجوفية ذات قيم الأس الهيدروجيني المنخفضة.
كونه عنصرًا نشطًا بيولوجيًا ، يؤثر الحديد إلى حد ما على شدة تطور العوالق النباتية والتركيب النوعي للنباتات الدقيقة في الخزان.
تخضع تركيزات الحديد لتقلبات موسمية ملحوظة. عادة ، في الخزانات ذات الإنتاجية البيولوجية العالية ، خلال فترة الركود الصيفي والشتوي ، يكون هناك زيادة ملحوظة في تركيز الحديد في الطبقات السفلية من الماء. يرافق خلط الخريف والربيع للكتل المائية (الحرارة المتجانسة) أكسدة Fe (II) إلى Fe (III) وترسيب الأخير على شكل Fe (OH) 3.
MPC من الحديد 0.3 مجم / دسم 3
الكادميوم
يدخل إلى المياه الطبيعية أثناء ترشيح خامات التربة والخامات المتعددة الفلزات والنحاس نتيجة تحلل الكائنات المائية القادرة على تراكمها.
يتم نقل مركبات الكادميوم إلى المياه السطحية بمياه الصرف من مصانع الرصاص والزنك ، ومعامل تلبيس الخام ، وعدد من المؤسسات الكيميائية (إنتاج حامض الكبريتيك) ، وإنتاج الجلفان ، وكذلك مع مياه المناجم.
يحدث الانخفاض في تركيز مركبات الكادميوم المذابة بسبب عمليات الامتصاص وترسيب هيدروكسيد وكربونات الكادميوم واستهلاك الكائنات المائية.
أشكال الكادميوم الذائبة في المياه الطبيعية هي في الأساس معقدات معدنية وعضوية معدنية. الشكل الرئيسي المعلق للكادميوم هو مركباته الممتصة. يمكن أن ينتقل جزء كبير من الكادميوم داخل خلايا الكائنات المائية.
في مياه الأنهار غير الملوثة والملوثة قليلاً ، يتم احتواء الكادميوم في تركيزات دون ميكروجرام ؛ في المياه الملوثة والمخلفات ، يمكن أن يصل تركيز الكادميوم إلى عشرات الميكروغرام لكل 1 dm3.
تلعب مركبات الكادميوم دورًا مهمًا في حياة الإنسان والحيوان. إنه سام بتركيزات عالية ، خاصة عند استخدامه مع مواد سامة أخرى.
MAC هو 0.001 مجم / دسم 3 . علامة الحد من الضرر هي السمية.
كوبالت
تدخل مركبات الكوبالت إلى المياه الطبيعية نتيجة ارتشاحها من بيريت النحاس وخامات أخرى ، ومن التربة أثناء تحلل الكائنات الحية والنباتات ، وكذلك من مياه الصرف من مصانع التعدين وتشغيل المعادن والكيميائية. تأتي بعض كميات الكوبالت من التربة نتيجة تحلل الكائنات الحية النباتية والحيوانية.
تكون مركبات الكوبالت في المياه الطبيعية في حالة مذابة ومعلقة ، ويتم تحديد النسبة الكمية بينها من خلال التركيب الكيميائي للماء ودرجة الحرارة وقيم الأس الهيدروجيني.
يتم تمثيل الأشكال الذائبة بشكل أساسي بواسطة مركبات معقدة ، بما في ذلك تلك التي تحتوي على مواد عضوية في المياه الطبيعية. تعتبر مركبات الكوبالت ثنائية التكافؤ أكثر خصائص المياه السطحية. في وجود عوامل مؤكسدة ، يمكن أن يوجد الكوبالت ثلاثي التكافؤ بتركيزات ملحوظة.
الكوبالت هو أحد العناصر النشطة بيولوجيًا ويوجد دائمًا في جسم الحيوانات والنباتات. يرتبط المحتوى غير الكافي من الكوبالت في النباتات بمحتواه غير الكافي في التربة ، مما يساهم في تطور فقر الدم في الحيوانات (منطقة غابات التايغا غير تشيرنوزم).
كجزء من فيتامين ب 12 ، فإن الكوبالت له تأثير نشط للغاية على تناول المواد النيتروجينية ، وزيادة في محتوى الكلوروفيل وحمض الأسكوربيك ، وينشط التخليق الحيوي ويزيد من محتوى بروتين النيتروجين في النباتات. ومع ذلك ، فإن التركيزات المرتفعة من مركبات الكوبالت سامة.
في مياه الأنهار غير الملوثة والملوثة قليلاً ، يتراوح محتواها من أعشار إلى جزء من الألف من مليغرام لكل 1 دسم 3 ، ويبلغ متوسط المحتوى في مياه البحر 0.5 ميكروغرام / دسم 3 .
MAC هو 0.1 مجم / دسم 3 .
المنغنيز
يدخل المنغنيز إلى المياه السطحية نتيجة ترشيح خامات المنغنيز الحديدي والمعادن الأخرى التي تحتوي على المنغنيز (بيرولوزيت ، سيلوميلان ، براونيت ، منجانيت ، مغرة سوداء). تأتي كميات كبيرة من المنجنيز من تحلل الحيوانات المائية والكائنات النباتية ، وخاصة الخضراء المزرقة ، والدياتومات والنباتات المائية الأعلى. يتم تصريف مركبات المنغنيز في الخزانات بمياه الصرف الصحي من مصانع معالجة المنغنيز ، والمصانع المعدنية ، ومؤسسات الصناعة الكيميائية ومياه المناجم.
يحدث الانخفاض في تركيز أيونات المنغنيز في المياه الطبيعية نتيجة لأكسدة Mn (II) إلى MnO 3 وغيرها من الأكاسيد عالية التكافؤ التي تترسب. المعلمات الرئيسية التي تحدد تفاعل الأكسدة هي تركيز الأكسجين المذاب وقيمة الأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة. ينخفض تركيز مركبات المنجنيز الذائبة بسبب استخدامها بواسطة الطحالب.
الشكل الرئيسي لهجرة مركبات المنجنيز في المياه السطحية هو المعلقات ، والتي يتم تحديد تكوينها بدورها من خلال تكوين الصخور التي تجففها المياه ، وكذلك الهيدروكسيدات الغروية للمعادن الثقيلة ومركبات المنغنيز الممتصة.
من الأهمية بمكان في هجرة المنغنيز في الأشكال الذائبة والغروانية المواد العضوية وعمليات التكوين المعقد للمنغنيز مع الروابط غير العضوية والعضوية.
يشكل Mn (II) مجمعات قابلة للذوبان مع البيكربونات والكبريتات. من النادر وجود مجمعات من المنغنيز مع أيون الكلوريد.
عادة ما تكون المركبات المعقدة من Mn (II) مع المواد العضوية أقل قوة من المعادن الانتقالية الأخرى. وتشمل هذه المركبات التي تحتوي على الأمينات والأحماض العضوية والأحماض الأمينية والمواد الدبالية.
يمكن أن يكون Mn (III) بتركيزات عالية في حالة مذابة فقط في وجود عوامل معقدة قوية.
Mn (VI) لا يحدث في المياه الطبيعية.
في مياه الأنهار ، يتراوح محتوى المنغنيز عادة من 1 إلى 160 ميكروغرام / ديسيمتر 3 متوسط المحتوى في مياه البحر هو 2 ميكروغرام / ديسيمتر 3 .
يخضع تركيز المنغنيز في المياه السطحية للتقلبات الموسمية.
العوامل التي تحدد التغيرات في تركيزات المنغنيز هي النسبة بين الجريان السطحي والجوفي ، وكثافة استهلاكه أثناء عملية التمثيل الضوئي ، وتحلل العوالق النباتية ، والكائنات الحية الدقيقة والنباتات المائية الأعلى ، وكذلك عمليات ترسبه في قاع المسطحات المائية.
دور المنجنيز في حياة النباتات العليا والطحالب في المسطحات المائية كبير جدًا. يساهم المنغنيز في استخدام النباتات لثاني أكسيد الكربون ، مما يزيد من كثافة التمثيل الضوئي ، ويشارك في عمليات استعادة النترات واستيعاب النيتروجين بواسطة النباتات. يعزز المنغنيز انتقال Fe (II) النشط إلى Fe (III) ، والذي يحمي الخلية من التسمم ، ويسرع نمو الكائنات الحية ، إلخ. يستلزم الدور البيئي والفسيولوجي المهم للمنغنيز دراسة وتوزيع المنغنيز في المياه الطبيعية.
بالنسبة لخزانات الاستخدام الصحي ، تم ضبط MPC لأيون المنغنيز على 0.1 مجم / ديسيمتر 3 .
نحاس
النحاس هو أحد أهم العناصر النزرة. يرتبط النشاط الفسيولوجي للنحاس بشكل أساسي بإدراجه في تكوين المراكز النشطة لأنزيمات الأكسدة والاختزال. يؤثر محتوى النحاس غير الكافي في التربة سلبًا على تخليق البروتينات والدهون والفيتامينات ويساهم في عقم الكائنات النباتية.
يشارك النحاس في عملية التمثيل الضوئي ويؤثر على امتصاص النباتات للنيتروجين. في الوقت نفسه ، يكون للتركيزات المفرطة من النحاس تأثير سلبي على الكائنات الحية النباتية والحيوانية.
مركبات النحاس (II) هي الأكثر شيوعًا في المياه الطبيعية.
من بين مركبات Cu (I) ، الأكثر شيوعًا هي ضعف الذوبان في الماء ، Cu 2 O ، Cu 2 S ، CuCl. في وجود روابط في وسط مائي ، إلى جانب توازن تفكك الهيدروكسيد ، من الضروري مراعاة تكوين أشكال معقدة مختلفة في حالة توازن مع أيونات مائية معدنية.
المصدر الرئيسي للنحاس الذي يدخل المياه الطبيعية هو مياه الصرف من الصناعات الكيميائية والمعدنية ومياه المناجم وكواشف الألدهيد المستخدمة لقتل الطحالب. يمكن أن يتشكل النحاس نتيجة تآكل الأنابيب النحاسية والهياكل الأخرى المستخدمة في أنظمة المياه. في المياه الجوفية ، يرجع محتوى النحاس إلى تفاعل الماء مع الصخور المحتوية عليه (كالكوبايرايت ، كالكوسايت ، كوفلايت ، بورنيت ، ملكيت ، أزوريت ، كريساكولا ، بروتانتين).
الحد الأقصى المسموح به لتركيز النحاس في مياه الخزانات لاستخدام المياه الصحية هو 0.1 مجم / دسم 3 (العلامة المحددة للضرر هي الصحة العامة).
الموليبدينوم
تدخل مركبات الموليبدينوم المياه السطحية نتيجة ارتشاحها من المعادن الخارجية التي تحتوي على الموليبدينوم. يدخل الموليبدينوم أيضًا المسطحات المائية بمياه الصرف من مصانع المعالجة ومؤسسات التعدين غير الحديدية. يحدث انخفاض في تركيزات مركبات الموليبدينوم نتيجة ترسيب المركبات غير القابلة للذوبان ، وعمليات الامتزاز عن طريق المعلقات المعدنية واستهلاك الكائنات المائية النباتية.
يوجد الموليبدينوم في المياه السطحية بشكل رئيسي على شكل MoO 4-2 ، ومن المحتمل جدًا وجوده في شكل معقدات عضوية معدنية. تنبع احتمالية حدوث بعض التراكم في الحالة الغروانية من حقيقة أن منتجات أكسدة الموليبدينيت هي مواد سائبة ومشتتة بدقة.
في مياه الأنهار ، يوجد الموليبدينوم بتركيزات تتراوح من 2.1 إلى 10.6 ميكروغرام / دسم 3. تحتوي مياه البحر على معدل 10 ميكروغرام / دسم 3 من الموليبدينوم.
بكميات صغيرة ، الموليبدينوم ضروري للتطور الطبيعي للكائنات الحية النباتية والحيوانية. الموليبدينوم هو جزء من إنزيم أوكسيديز الزانثين. مع نقص الموليبدينوم ، يتكون الإنزيم بكميات غير كافية ، مما يسبب ردود فعل سلبية في الجسم. في التركيزات العالية ، الموليبدينوم ضار. مع وجود فائض من الموليبدينوم ، يتم اضطراب عملية التمثيل الغذائي.
الحد الأقصى المسموح به من تركيز الموليبدينوم في الخزانات للاستخدام الصحي هو 0.25 مجم / دسم 3 .
الزرنيخ
يدخل الزرنيخ إلى المياه الطبيعية من الينابيع المعدنية ، ومناطق تمعدن الزرنيخ (بيريت الزرنيخ ، والريجار ، والأوربيمنت) ، وكذلك من مناطق أكسدة الصخور من الأنواع المتعددة الفلزات والنحاس والكوبالت والتنغستن. تأتي كمية معينة من الزرنيخ من التربة ، وكذلك من تحلل الكائنات الحية النباتية والحيوانية. يعد استهلاك الزرنيخ من قبل الكائنات المائية أحد أسباب انخفاض تركيزه في الماء ، والذي يتجلى بشكل واضح خلال فترة التطور المكثف للعوالق.
تدخل كميات كبيرة من الزرنيخ إلى المسطحات المائية مع مياه الصرف الصحي من مصانع المعالجة ، والنفايات الناتجة عن إنتاج الأصباغ والمدابغ ومصانع المبيدات ، وكذلك من الأراضي الزراعية حيث تستخدم المبيدات.
في المياه الطبيعية ، تكون مركبات الزرنيخ في حالة مذابة ومعلقة ، ويتم تحديد النسبة بينها من خلال التركيب الكيميائي للماء وقيم الأس الهيدروجيني. في شكل مذاب ، يوجد الزرنيخ في أشكال ثلاثية وخماسية التكافؤ ، بشكل رئيسي كأنيونات.
في مياه الأنهار غير الملوثة ، يوجد الزرنيخ عادة بتركيزات ميكروغرام. في مياه معدنيةيمكن أن يصل تركيزه إلى عدة مليغرامات لكل 1 دسم 3 ، وتحتوي مياه البحر في المتوسط على 3 ميكروغرام / دسم 3.
تعتبر مركبات الزرنيخ ذات التركيزات العالية سامة لجسم الحيوانات والبشر: فهي تمنع عمليات الأكسدة وتمنع إمداد الأعضاء والأنسجة بالأكسجين.
MPC للزرنيخ هو 0.05 مجم / دسم 3 (مؤشر الحد من الضرر - السمية الصحية)
نيكل
يرجع وجود النيكل في المياه الطبيعية إلى تكوين الصخور التي يمر من خلالها الماء. توجد في أماكن رواسب خامات كبريتيد النحاس والنيكل وخامات الحديد والنيكل. يدخل الماء من التربة ومن الكائنات الحية النباتية والحيوانية أثناء تحللها.
تم العثور على محتوى متزايد من النيكل مقارنة بأنواع الطحالب الأخرى في الطحالب الخضراء المزرقة. تدخل مركبات النيكل أيضًا المسطحات المائية بمياه الصرف من ورش الطلاء بالنيكل ومصانع المطاط الصناعي ومصانع تخصيب النيكل. تصاحب انبعاثات النيكل الضخمة حرق الوقود الأحفوري.
يمكن أن ينخفض تركيزه نتيجة ترسيب مركبات مثل السيانيد أو الكبريتيدات أو الكربونات أو الهيدروكسيدات (مع زيادة قيم الأس الهيدروجيني) ، بسبب استهلاك الكائنات المائية وعمليات الامتصاص.
في المياه السطحية ، تكون مركبات النيكل في حالة مذابة ، معلقة ، وغروانية ، النسبة الكمية التي تعتمد على تكوين الماء ، ودرجة الحرارة ، وقيم الأس الهيدروجيني. يمكن أن تكون المواد الماصة لمركبات النيكل عبارة عن هيدروكسيد الحديد والمواد العضوية وكربونات الكالسيوم شديدة التشتت والطين. الأشكال الذائبة هي في الأساس أيونات معقدة ، غالبًا مع الأحماض الأمينية ، والأحماض الدبالية والفولفيك ، وأيضًا في شكل مركب سيانيد قوي. مركبات النيكل هي الأكثر شيوعًا في المياه الطبيعية ، حيث تكون في حالة الأكسدة +2. تتشكل مركبات Ni 3+ عادة في بيئة قلوية.
تلعب مركبات النيكل دورًا مهمًا في عمليات تكوين الدم ، كونها محفزات. محتواه المتزايد له تأثير محدد على نظام القلب والأوعية الدموية. النيكل هو أحد العناصر المسببة للسرطان. يمكن أن يسبب أمراض الجهاز التنفسي. يُعتقد أن أيونات النيكل الحرة (Ni 2+) أكثر سمية بمقدار مرتين من مركباتها المعقدة.
في مياه الأنهار غير الملوثة والملوثة قليلاً ، يتراوح تركيز النيكل عادة من 0.8 إلى 10 ميكروغرام / دسم 3 ؛ في حالة التلوث هو عدة عشرات من الميكروغرام لكل 1 دسم 3. متوسط تركيز النيكل في مياه البحر هو 2 ميكروغرام / دسم 3.
تين
يدخل المياه الطبيعية نتيجة ترشيح المعادن المحتوية على القصدير (حجر القصدير ، ستانين) ، وكذلك مع مياه الصرف الصحي من مختلف الصناعات (صباغة النسيج ، وتركيب الأصباغ العضوية ، وإنتاج السبائك مع إضافة القصدير ، وما إلى ذلك).
التأثير السام للقصدير صغير.
تم العثور على القصدير في المياه السطحية غير الملوثة بتركيزات دون ميكروجرام. في المياه الجوفية ، يصل تركيزه إلى بضعة ميكروغرامات لكل 1 دسم 3 . MPC هو 2 مجم / دسم 3 .
الزئبق
يمكن لمركبات الزئبق أن تدخل المياه السطحية نتيجة لترشيح الصخور في منطقة رواسب الزئبق (الزنجفر ، الميتاسيناباريت ، الحجر الحي) ، في عملية تحلل الكائنات المائية التي تتراكم الزئبق.
كميات كبيرة تدخل المسطحات المائية بمياه الصرف الصحي من الشركات المنتجة للأصباغ والمبيدات الحشرية والمستحضرات الصيدلانية وبعض المتفجرات. تبعث محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم كميات كبيرة من مركبات الزئبق في الغلاف الجوي ، والتي تدخل المسطحات المائية نتيجة للتساقط الرطب والجاف.
يحدث الانخفاض في تركيز مركبات الزئبق المذابة نتيجة لاستخراجها من قبل العديد من الكائنات البحرية وكائنات المياه العذبة ، والتي لديها القدرة على تجميعها بتركيزات أعلى بعدة مرات من محتواها في الماء ، وكذلك عمليات الامتزاز بواسطة المواد الصلبة العالقة و رواسب القاع.
في المياه السطحية ، تكون مركبات الزئبق في حالة مذابة ومعلقة. تعتمد النسبة بينهما على التركيب الكيميائي للماء وقيم الأس الهيدروجيني. الزئبق المعلق هو مركبات الزئبق الممتصة. الأشكال الذائبة هي جزيئات غير منفصلة ، مركبات عضوية ومعدنية معقدة. في مياه المسطحات المائية ، يمكن أن يكون الزئبق في شكل مركبات ميثيل الزئبق.
تعتبر مركبات الزئبق شديدة السمية ، وتؤثر على الجهاز العصبي للإنسان ، وتسبب تغيرات في الغشاء المخاطي ، وتعطل الوظيفة الحركية وإفراز الجهاز الهضمي ، وتغيرات في الدم ، وما إلى ذلك. تهدف عمليات المثيلة البكتيرية إلى تكوين مركبات ميثيل الزئبق ، والتي هي أكثر سمية مرات عديدة من الأملاح المعدنية الزئبق. تتراكم مركبات ميثيل الزئبق في الأسماك ويمكن أن تدخل جسم الإنسان.
MAC للزئبق 0.0005 mg / dm 3 (علامة الحد من الأذى –سمية صحية).
قيادة
تتمثل المصادر الطبيعية لدخول الرصاص في المياه السطحية في عمليات انحلال المعادن الداخلية (غالينا) والخارجية (الزنجليت ، والسيروزيت ، وما إلى ذلك).
ترتبط الزيادة الكبيرة في محتوى الرصاص في البيئة (بما في ذلك المياه السطحية) باحتراق الفحم ، واستخدام رباعي إيثيل الرصاص كعامل مانع للانزعاج في وقود المحرك ، مع إزالته في المسطحات المائية بمياه الصرف من مصانع معالجة الخام ، بعض النباتات المعدنية ، الصناعات الكيماوية، مناجم ، إلخ.
من العوامل المهمة في خفض تركيز الرصاص في الماء امتصاصه بواسطة المواد الصلبة العالقة والترسيب معها في رواسب القاع. من بين المعادن الأخرى ، يتم استخراج الرصاص وتجميعه بواسطة hydrobionts.
يوجد الرصاص في المياه الطبيعية في حالة مذابة ومعلقة (ممتصة). في شكل مذاب ، يحدث في شكل معقدات معدنية وعضوية ، وكذلك أيونات بسيطة ، في شكل غير قابل للذوبان - بشكل رئيسي في شكل كبريتيدات وكبريتات وكربونات.
في مياه الأنهار ، يتراوح تركيز الرصاص من أعشار إلى وحدات ميكروغرام لكل 1 dm3. حتى في مياه المسطحات المائية المجاورة لمناطق الخامات المتعددة الفلزات ، نادرًا ما يصل تركيزها إلى عشرات المليغرامات لكل 1 dm3. فقط في المياه الحرارية الكلوريد يصل تركيز الرصاص أحيانًا إلى عدة مليغرامات لكل 1 دسم 3.
الرصاص سم صناعي يمكن أن يسبب التسمم في ظل ظروف معاكسة. يدخل جسم الإنسان بشكل رئيسي عن طريق الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي. يتم إزالته من الجسم ببطء شديد ، ونتيجة لذلك يتراكم في العظام والكبد والكلى.
المؤشر المحدد لضرر الرصاص هو السمية الصحية. MPC ، الرصاص 0.03 مجم / دسم 3 .
رباعي إيثيل الرصاص
يدخل إلى المياه الطبيعية بسبب استخدامه كعامل مضاد للطقطقة في وقود السيارات للمركبات المائية ، وكذلك مع الجريان السطحي من المناطق الحضرية.
تتميز هذه المادة بسمية عالية ولها خصائص تراكمية.
فضة
مصادر الفضة التي تدخل المياه السطحية هي المياه الجوفية والمياه العادمة من المناجم ومصانع المعالجة ومؤسسات التصوير. يرتبط المحتوى المتزايد من الفضة باستخدام مستحضرات مبيد للجراثيم والطحالب.
في مياه الصرف الصحي ، يمكن أن توجد الفضة في صورة مذابة ومعلقة ، ومعظمها في شكل أملاح هاليد.
في المياه السطحية غير الملوثة ، توجد الفضة بتركيزات دون ميكروجرام. في المياه الجوفية ، يختلف تركيز الفضة من وحدات إلى عشرات الميكروجرام لكل 1 دسم 3 ، في مياه البحر - بمتوسط 0.3 ميكروغرام / دسم 3.
أيونات الفضة قادرة على تدمير البكتيريا وتعقيم المياه بالفعل بتركيزات صغيرة (الحد الأدنى لتأثير مبيد الجراثيم لأيونات الفضة هو 210 مول / دسم 3). لم يتم دراسة دور الفضة في جسم الإنسان والحيوان بشكل كافٍ.
الفضة MPC 0.05 مجم / ديسيمتر 3 .
الأنتيمون
يدخل الأنتيمون إلى المياه السطحية من خلال ترشيح معادن الأنتيمون (ستيبنيت ، سينارمونتيت ، فالنتينيت ، سيرفيتيت ، ستيبوكانيت) ومع مياه الصرف من المطاط والزجاج والصباغة والمطابقة.
في المياه الطبيعية ، تكون مركبات الأنتيمون في حالة مذابة ومعلقة. في ظل ظروف الأكسدة والاختزال المميزة للمياه السطحية ، يمكن أن يوجد الأنتيمون ثلاثي التكافؤ وخماسي التكافؤ.
في المياه السطحية غير الملوثة ، يوجد الأنتيمون بتركيزات دون ميكروجرام ، في مياه البحر يصل تركيزه إلى 0.5 ميكروغرام / ديسيمتر 3 ، في المياه الجوفية - 10.0 ميكروغرام / ديسيمتر 3.
يبلغ MPC للأنتيمون 0.05 مجم / دسم 3 (مؤشر الحد من الضرر - السمية الصحية ).
الكروم
تدخل مركبات الكروم ثلاثية وسداسية التكافؤ إلى المياه السطحية نتيجة الارتشاح من الصخور (الكروميت ، والكروكويت ، والأوفاروفيت ، وما إلى ذلك). تأتي بعض الكميات من تحلل الكائنات الحية والنباتات من التربة.
يمكن أن تدخل كميات كبيرة المسطحات المائية بمياه الصرف الصحي من محلات الطلاء الكهربائي ، ومحلات الصباغة لشركات النسيج ، والمدابغ والصناعات الكيماوية. يمكن ملاحظة انخفاض في تركيز أيونات الكروم نتيجة لاستهلاك الكائنات المائية وعمليات الامتزاز.
في المياه السطحية ، تكون مركبات الكروم في حالة مذابة ومعلقة ، وتعتمد النسبة بينها على تكوين الماء ، ودرجة الحرارة ، ودرجة الحموضة في المحلول. مركبات الكروم المعلقة هي في الأساس مركبات الكروم الممتصة.
يمكن أن تكون المواد الماصة من الطين وهيدروكسيد الحديد وكربونات الكالسيوم شديدة التشتت والمخلفات النباتية والحيوانية. في شكل مذاب ، يمكن أن يكون الكروم على شكل كرومات وثنائي كرومات. في ظل الظروف الهوائية ، يمر Cr (VI) إلى Cr (III) ، حيث تتحلل أملاحه في وسط محايد وقلوي مع إطلاق الهيدروكسيد.
في مياه الأنهار غير الملوثة والملوثة قليلاً ، يتراوح محتوى الكروم من عدة أعشار ميكروغرام لكل لتر إلى عدة ميكروجرام لكل لتر ، وفي المسطحات المائية الملوثة يصل إلى عدة عشرات ومئات الميكروجرام لكل لتر. متوسط التركيز في مياه البحر هو 0.05 ميكروغرام / دسم 3.
المركبات Cr (VI) و Cr (III) بكميات متزايدة لها خصائص مسرطنة. تعتبر مركبات Cr (VI) أكثر خطورة.
الزنك
يدخل المياه الطبيعية نتيجة العمليات الطبيعية لتدمير وتفكك الصخور والمعادن (سفاليريت ، زنكيت ، سميثسونيت ، كالامين) ، وكذلك مع مياه الصرف الصحي من مصانع معالجة المعادن الخام ومحلات الطلاء الكهربائي ، وإنتاج ورق البرشمان ، والدهانات المعدنية ، ألياف الفسكوز ، إلخ.
في الماء ، يوجد بشكل أساسي في شكل أيوني أو في شكل معقداته المعدنية والعضوية. يحدث أحيانًا في أشكال غير قابلة للذوبان: في شكل هيدروكسيد ، كربونات ، كبريتيد ، إلخ.
في مياه الأنهار ، يتراوح تركيز الزنك عادة من 3 إلى 120 ميكروغرام / ديسيمتر 3 ، في المياه البحرية - من 1.5 إلى 10.0 ميكروغرام / دسم 3. يمكن أن يكون المحتوى في الخام وخاصة في مياه المناجم ذات قيم الأس الهيدروجيني المنخفضة كبيرًا.
الزنك هو أحد العناصر النزرة النشطة التي تؤثر على النمو والتطور الطبيعي للكائنات الحية. في الوقت نفسه ، العديد من مركبات الزنك سامة ، في المقام الأول كبريتاته وكلوريده.
MPC هو 1 مجم / دسم 3 (الحد من الضرر - الحسي).
بعض الفيزيائيين الكيميائيين المألوفين يلفون أعينهم على الفور عند ذكر الكادميوم - يقولون ، قمامة رهيبة ، لا يمكن وصفها.
من المثير للاهتمام أن نفهم.
العمل الفسيولوجي
مركبات الكادميوم سامة. من الحالات الخطيرة بشكل خاص استنشاق أبخرة أكسيدها (CdO). إن استنشاق هواء يحتوي على 2.5 جم / م 3 من أكسيد الكادميوم لمدة دقيقة واحدة أو 30 ثانية بتركيز 5 جم / م 3 مميت. الكادميوم مادة مسرطنة.
كإسعافات أولية للتسمم الحاد بالكادميوم ، يوصى باستخدام الهواء النقي والراحة التامة والوقاية من التبريد. في حالة تهيج الجهاز التنفسي - الحليب الدافئ بالصودا ، والاستنشاق بمحلول 2 ٪ من NaHCO3. مع السعال المستمر - الكودايين ، والديونين ، والخردل على الصدر ، هناك حاجة إلى المساعدة الطبية. الترياق المضاد للتسمم الناتج عن تناول أملاح الكادميوم هو الألبومين مع كربونات الصوديوم.
السمية الحادة
أبخرة الكادميوم ، جميع مركباته سامة ، ويرجع ذلك على وجه الخصوص إلى قدرته على ربط الإنزيمات المحتوية على الكبريت والأحماض الأمينية.
أعراض التسمم الحاد بأملاح الكادميوم هي القيء والتشنجات.
سمية المزمنة
الكادميوم سم متراكم (قادر على التراكم في الجسم).
المعايير الصحية والبيئية
في مياه الشرب ، تبلغ MPC للكادميوم 0.001 مجم / ديسيمتر مكعب(SanPiN 2.1.4.1074-01).
من سيقول: هذا للكادميوم بأي شكل وفي أي مركبات؟
آلية التأثير السام
إن آلية التأثير السام للكادميوم هي ، على ما يبدو ، في ارتباط الكربوكسيل والأمين وخاصة مجموعات السلفهيدريل من جزيئات البروتين ، مما يؤدي إلى تثبيط نشاط أنظمة الإنزيم. تؤثر مركبات الكادميوم القابلة للذوبان ، بعد امتصاصها في الدم ، على الجهاز العصبي المركزي والكبد والكليتين وتعطل استقلاب الفوسفور والكالسيوم. يؤدي التسمم المزمن إلى فقر الدم وتدمير العظام.
يوجد الكادميوم عادة بكميات صغيرة في جسم الشخص السليم.يتراكم الكادميوم بسهولة في الخلايا سريعة الانتشار (على سبيل المثال ، في الخلايا السرطانية أو الجنسية). إنه يرتبط بالمواد السيتوبلازمية والنووية للخلايا ويتلفها. يغير نشاط العديد من الهرمونات والإنزيمات. هذا بسبب قدرته على ربط مجموعات السلفهيدريل (-SH).
وهنا أيضًا ، السؤال هو: في المعتاد ، ما هي الكميات التي يحتويها الجسم ، وبأي شكل؟
40٪ من الكادميوم المنتج يستخدم لطلاء مضاد للتآكل على المعادن.
يستخدم حوالي 20 ٪ من الكادميوم لتصنيع أقطاب الكادميوم المستخدمة في البطاريات (النيكل والكادميوم والفضة والكادميوم) ، وخلايا ويستون العادية ، والبطاريات الاحتياطية (خلية الرصاص والكادميوم ، وخلية الزئبق والكادميوم) ، إلخ.
يستخدم حوالي 20٪ من الكادميوم في إنتاج الأصباغ غير العضوية(الكبريتيدات والسيلينيدات ، الأملاح المختلطة ، على سبيل المثال ، كبريتيد الكادميوم - سيتريك الكادميوم).
يستخدم الكادميوم للحصول على أصباغ (~ 20٪) وخاصة. الجنود ومواد أشباه الموصلات ، مثبتات (~ 10٪) بلاستيك (مثل PVC)، كعنصر من السبائك المضادة للاحتكاك والمنصهر والمجوهرات ، لتصنيع قضبان التحكم والطوارئ للمفاعلات النووية.
أبخرة الكادميوم واتصالاته. سام ، ويمكن أن يتراكم الكادميوم في الجسم. أعراض التسمم الحاد بأملاح الكادميوم هي القيء والتشنجات. شركات قابلة للذوبان. الكادميوم بعد امتصاصه في الدم يؤثر على المركز. الجهاز العصبي والكبد والكلى يعطل استقلاب الكالسيوم والفوسفور. مزمن يؤدي التسمم إلى فقر الدم وتدمير العظام. MPC (موصى به) في مياه الصرف الصحي للأملاح 0.1 مجم / لتر ، في مياه الشرب 0.01 مجم / لتر.
هنا MPC (هذا ، من الناحية النظرية ، حتى المعايير السوفيتية) ، حتى بالنسبة لمياه الشرب ، هو ترتيب من حيث الحجم ليونة - إن لم يكن خطأ مطبعي.