Токсикология
Токсикология тяжелых металлов и их соединений
жүктеу/скачать 4.36 Mb. Pdf көрінісі
|
| 8.2. Токсикология тяжелых металлов и их соединений
К тяжелым относятся металлы, плотность которых выше 5 г/см 3 . По содержанию в животных и растениях они входят преимущественно в группу микроэлементов (10 –3 - 10 –5 %). Пути попадания в окружающую среду: 1) вместе со сбросами промышленных предприятий; 2) в результате работы автотранспорта; 3) с орошаемыми сточными водами, удобрениями, пестицидами. Орошение сточными водами приводит к загрязнению почв такими микроэлементами как В, Ва, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sn, Sr, Zn и др. С фосфорными удобрениями на поля вносят As, В, Ва, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb,V, Zn; при известковании – Ва, Cd, Cu, F, Hg, Mn, Pb, Sr, Zn; с азотными удобрениями – As, Br, Cd, Cr, Co, Hg, Ni, Pb, Sn, Zn; с органиче- скими – As, Ва, Br, Cd, Co,Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Zn; с пестицида- ми – As, Br, Cr, Cu, Hg, Pb, V, Zn. За счет антропогенных загрязнений концентрация кадмия в окру- жающей среде почти в 9 раз, меди – в 3, никеля – в 2, свинца – более чем в 18, цинка – в 7 раз превышает их содержание в естественных условиях. Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии. Первый период полуудаления тяжелых металлов (двукратное сни- жение начальной концентрации) значительно варьирует для различных элементов: 1) Zn – 70-310; 2) Сu – 310-1500; 3) Cd – 13-110; 4) Pb – 740-5900 лет. Тяжелые металлы поступают в растения из почвы. Животные и че- ловек получают их с пищей. Концентрация тяжелых металлов в растениях в значительной мере зависит от их содержания в почве, а в теле животных – от их количества в пище. Животные поглощают только подвижные формы элементов, поэтому концентрация загрязнителя в животных будет отражать фактическую загрязненность экосистемы, а не потенциальную, которую получают при определении концентрации загрязнителя в почве или растениях. Отношение содержания микроэлементов в золе или сухом веществе растений к их содержанию в почвах и породах называется коэф- фициентом биологического поглощения. 152 В наибольшей степени растения поглощают йод, далее следуют стронций, бор, цинк. Коэффициент их биологического поглощения со- ставляет от единиц (n) до сотен (100n). Аналогичным образом рассчиты- вают коэффициенты биологического накопления микроэлементов живот- ными-фитофагами, хищниками первого порядка и т.д., сравнивая их со- держание в сухом веществе или в золе объекта питания и его потребителя. По воздействию на живые организмы металлы делятся: 1) на физиологически необходимые; 2) имеющие преимущественно токсикологическое значение. Биологически необходимые металлы выполняют свою физиологиче- скую функцию при оптимальных концентрациях в организме. Их недоста- ток или отсутствие и избыток вызывают заболевания и гибель живых ор- ганизмов от болезней, связанных с резким нарушением обмена веществ. В избыточном количестве тяжелые металлы вызывают нарушения биохими- ческих процессов обмена веществ, подавляя или активируя деятельность многих ферментов. В атмосфере тяжелые металлы подвергаются различным превраще- ниям с изменением валентности и растворимости. Например, металлургические комбинаты, тепло- и электростанции выбрасывают тяжелые металлы преимущественно в нерастворимой форме в составе твердых частиц. Однако в ходе атмосферного переноса происхо- дит постепенное их выщелачивание из минеральной алюмосиликатной матрицы и переход в ионную, водорастворимую форму. Основными антропогенными источниками тяжелых металлов служат: предприятия тепло- и электроэнергетики; предприятия черной и цветной металлургии; горнодобывающие предприятия; цементные заводы; химические предприятия; гальванические производства; автотранспорт. Поскольку выбрасываемые антропогенными и природными источ- никами металлы преимущественно входят в состав твердых частиц, про- должительность их пребывания в атмосфере определяется временем жиз- ни различных фракций аэрозоля и пыли, т. е., как правило, не превышает в нижней атмосфере 1-2 недель. Исключение составляют пары ртути и эле- менты, образующие гидрофобные, довольно летучие и инертные металло- рганические соединения. В число этих элементов, помимо ртути, входят свинец, олово, а также сурьма и мышьяк. |