Тяжелые металлы как супертоксиканты xxi века

Обновлено: 18.05.2024

Статья посвящена оценке загрязнения техногенных поверхностных образований в условиях городской агломерации. Проведено сравнение загрязнения техногенных поверхностных образований тяжелыми металлами по предельно-допустимой концентрации. Исследование содержания тяжелых металлов проводилось на территориях, прилегающих к Красноярским теплоэлектроцентралям, паркам города. При проведении количественного анализа городских почв на наличие тяжелых металлов обнаружено повышенное содержание ряда тяжёлых металлов в почвах, из которых основными элементами присутствующими в техногенных потоках загрязнения являются свинец, цинк, медь, никель. Суммарное загрязнение по валовому содержанию тяжелых металлов показало, что наиболее загрязненной территорией является зона, прилегающая к ТЭЦ-2. Полученные результаты могут служить основой для дальнейших исследований на территории Красноярской агломерации, показана необходимость разработки критериев оценки загрязнения городских почв с учетом подвижных форм тяжелых металлов.

1. Геохимическое загрязнение почвенного покрова пригородных зон городов Красноярского края и республики Хакасии и проблема экологической безопасности населения / В.Н. Горбачев, В.П. Атурова, Р.М. Бабинцева и др. // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири/ Краснояр. науч.-исслед. ин-т геологии и минерал. сырья. – Красноярск, 2000. – Вып. 2. – С. 89-95.

2. Гигиенические нормативы 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. – Введ. 2006–01–04. – М.: Изд-во стандартов, 2006. – 11 с.

3. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа – Введ. 1986–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1985. – 8 с.

4. Давыдова С.Л. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века / С.Л. Давыдова, В.И. Тагасов: учеб. пособие. – М., 2002. – 140 с.

5. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В.Б. Ильин. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. – 151 с.

6. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева [и др.]. – Смоленск: Ойкумена. – 2004. – 342 с.

8. Протасов В.Ф. Экология: Законы, кодексы. Экологическая доктрина, Киотский протокол, нормативы, платежи, термины и понятия. Экологическое право / В.Ф. Протасов. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 380 с.

9. Хлебопрос Р.Г. Красноярск. Экологические очерки: монография / Р.Г. Хлебопрос, О.В. Тайсенко, Ю.Д. Иванова [и др.]. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2012. – 130 с.

В условиях крупных промышленных центров на функционирование экосистем и состояние их отдельных компонентов значимое влияние оказывает химическое загрязнение, источниками которого являются промышленные предприятия, автотранспорт и топливно-энергетический комплекс. Среди прочих поллютантов находятся соединения тяжелых металлов (ТМ), оказывающие влияние на качество природной среды. Почти все микроэлементы, являющиеся необходимыми для живых организмов, представлены тяжелыми металлами. Поступающие загрязнения из воздуха попадают на почвенный покров, водную поверхность, где в результате миграции аккумулируются и могут поступать по трофической цепи в различные компоненты биоты [5].

Оценка содержания ТМ является приоритетной в ряду мониторинга воздушной и почвенной сред. Опасность повышенного содержания ТМ в экосистеме обусловлена тем, что большинство металлов имеют высокую биологическую активность и в незначительных количествах способны вызывать токсический эффект у организмов. Также металлы не подвержены биодеградации, находясь в биогеохимическом цикле, они накапливаются и практически не выводятся из данного процесса.

В условиях Красноярской агломерации в ряду источников ТМ, поступающих с выбросами, являются теплоэлектроцентрали, работа которых основана на сжигании бурого угля. При сжигании угля на ТЭЦ с золой происходит значительный выброс тяжелых металлов, удельный выброс (мг/кг топлива) которых возрастает в ряду Cd30 < Co40 < Cu300 < Cr370 < Pb2100 < Zn2800 [4]. Тяжелые металлы чрезвычайно токсичны даже в следовых количествах. Они способны концентрироваться в живых организмах, вызывая при этом различные патологии развития.

Согласно исследованиям [1, 9] в г. Красноярске и его пригородной зоне существуют локализированные загрязнения тяжелыми металлами: Zn , W , Cd , Mo , Cu , Sn , Co , Pb , As , Ni , Be , Cr . Аномалии тяжелых металлов, как правило, распространяются на расстояния до 10 км от источника поступления, что связано с преимущественной приуроченностью металлов к пылеватой фракции промышленных выбросов. Метеорологические условия и рельеф местности могут определять возможное распространение загрязнения в направлении господствующих ветров на 15–30 км, реже – до 100 км. Аномалии подвижных форм элементов значительно протяженнее и контрастнее, чем определяемые по валовому содержанию.

В качестве критериев оценки уровня загрязнения окружающей среды могут быть использованы суммарный показатель загрязнения почв (Zc), ПДК [2].

Как правило, в крупных промышленных городах почвенный покров видоизменен и представлен техногенными поверхностными образованиями (ТПО).

Цель исследования – изучение концентрации ТМ в техногенных поверхностных образований (ТПО) Красноярской городской агломерации.

Материал и методы исследования. Объект исследования – ТПО Красноярской городской агломерации.

Предмет исследования – содержание тяжелых металлов 1 класса опасности ( Pb , Cd , Zn ), 2 класса опасности ( Cu , Co , Ni ) в ТПО. Классы опасности приведены согласно [7, 8].

Красноярск – крупный промышленный город площадью 385,8 км2, состоит из двух частей – левобережной и правобережной, имеет 7 административных районов: 4 на левом берегу, 3 на правом берегу р. Енисей. В районе расположения города преобладает западное и юго-западное направление ветра, среднее годовое количество осадков составляет 316 мм. На правобережье Красноярска работают две теплоэлектроцентрали – ТЭЦ-1, ТЭЦ-2. Исследованием охвачена значительная территория Красноярской промышленной агломерации. С учетом техногенной, рекреационной нагрузки выделено 2 зоны и 8 точек для отбора проб (рис. 1).

Рис. 1. Схема расположения точек отбора (ТП) почвенных образцов на территории

Рекреационная зона: ТП1 – п. Удачный (конечная остановка по маршруту № 12 в Красноярске); ТП2 – Центральный парк расположен в Центральном районе на ул. Карла Маркса, 151. Площадь парка – 15 га. Место для отдыха большинства горожан. Промышленная зона: ТП3 – Красноярская ТЭЦ-1 (КрасТЭЦ). Высота дымовых труб– от 105 до 180 метров. Примерное расстояние от объекта «ТЭЦ-1» – 100 м; ТП4 – Примерное расстояние от объекта «ТЭЦ-1» – 500 м; ТП5 – Примерное расстояние от объекта «ТЭЦ-1» – 1000 м; ТП6 – Красноярская ТЭЦ-2. Высота дымовых труб – 180 метров. Примерное расстояние от объекта «ТЭЦ-2» – 100 м; ТП7 – Примерное расстояние от объекта «ТЭЦ-2» – 500 м; ТП8 – Примерное расстояние от объекта «ТЭЦ-2» – 1000 м. При оценке локального и регионального загрязнений в качестве фона служат почвы, удаленные от источников загрязнения на расстоянии 50–100 км, и в наименьшей степени подвержены антропогенному воздействию, поэтому в качестве фона определили пригородную часть агломерации – п. Удачный.

Отбор проб ТПО проводили на учетных точках с глубины 0-20 см, методом конверта в 3-х кратной повторности согласно общепринятым методикам [3]. Исследуемые ТПО относятся группе квазиземов, подгруппе урбоквазиземов [6]. Далее по тексту по отношению к ТПО применялся термин почвенные образцы. Образцы почвы отбирали в осенний период 2014, 2015 гг. Содержание тяжелых металлов в почвенных образцах (воздушно-сухая масса, мг/кг) определяли атомно-абсорбционным методом на анализаторе PinAAcle 900T в 3-х кратной повторности. Учитывали подвижные и валовые формы.

На основании значений валовых форм тяжелых металлов рассчитывали суммарный показатель химического загрязнения почв ( Zc ):

Zc = ,

где Zc – суммарный показатель загрязнения почв тяжелыми металлами; К i – концентрация в почве конкретного элемента, мг/кг; Кф – фоновая концентрация конкретного элемента, мг/кг; n – число суммируемых элементов. Критические значения, позволяющие охарактеризовать суммарное загрязнение Zc по степени опасности, таковы: при Zc < 16 загрязнение считается допустимым; при 16 < Zc < 32 – умеренно опасным; при 32 < Zc < 128 – высоко опасным [2]. Статистическую обработку проводили с использованием программ Microsoft Excel, Statistica .

Результаты исследования и их обсуждение. На исследуемых участках на основании данных, представленных на рисунке 2, выявлено, что содержание валовых форм свинца в почвенных образцах превышает ПДК на участках – ТП3, ТП6, ТП7, ТП8, наибольшее его значение выявлено на участке – ТП6 (кратность превышения ПДК (32 мг/кг) – в 4 раза). Концентрация валовых форм цинка не превышает ПДК (100 мг/кг), кроме участка ТП8, в котором отмечено превышение ПДК в 6,5 раз (2014 год) и 6,7 раз (2015 год). Концентрация валовых форм кадмия в 2015 году на изучаемой территории не была выше величины ПДК (1 мг/кг), а в 2014году превышала ПДК на участке ТП7 в 1,2 раза.

Содержание подвижных форм свинца во всех анализируемых почвенных образцах, кроме фона, превышает ПДК (6 мг/кг): рекреационная зона – ТП2 – в 3,3 раза; промышленная зона ТЭЦ-1 – до 4,2 раза, ТЭЦ-2 – до 3,2 раза. При изучении содержания подвижных форм цинка в городских почвах выявлены незначительные превышения ПДК (23 мг/кг). Не обнаружено превышение содержания подвижных форм Cd в исследуемых нами почвенных образцах. Следует отметить идентичную картину по превышениям ПДК подвижных форм ТМ рекреационной и промышленной зоны (рис. 3).

Концентрация валовых форм никеля и кобальта в почвенных образцах 2014 и 2015 гг. находилась в пределах ПДК (85 мг/кг и 16,2 мг/кг соответственно). Содержание валовых форм меди превышало ПДК (55 мг/кг) в 2 раза на двух точках – ТП6, ТП7 (рис. 4). Содержание подвижных форм кобальта, в основном, не превышало ПДК (5 мг/кг) (рис. 5).

Рис. 2. Отношение к ПДК содержания валовых форм кадмия, свинца, цинка (ТМ 1 класса опасности) в ТПО Красноярской агломерации (обозначения ТП – см. выше по тексту)

Рис. 3. Отношение к ПДК содержания подвижных форм кадмия, свинца, цинка (ТМ 1 класса опасности) в ТПО Красноярской агломерации

Рис. 4. Отношение к ПДК содержания валовых форм меди, никеля и кобальта (ТМ 2 класса опасности) в ТПО Красноярской агломерации

Содержание подвижных форм меди и никеля на всех участках взятия образцов, кроме фонового, превышает ПДК. На участке ТП 6, вблизи ТЭЦ-2, выявлено максимальное содержание подвижной формы меди, никеля и превышает ПДК (Cu – 3 мг/кг, Ni – 4 мг/кг) соответственно в 9 раз, в 3,4 раза.

На основании полученных данных определили суммарное загрязнение по валовому содержанию загрязняющих веществ, максимальное значение Zc зафиксировано на участке ТП7 (ТЭЦ-2, удаленность от предприятия 500 м) ( Zc = 31,4 – в 2014 году, Zc = 26,4 – в 2015 году). По показателю Zc почвенные образцы, отобранные во всех точках в зоне влияния ТЭЦ-2, можно отнести к умеренно-опасно загрязненным (ТП8 – Zc = 17,6 – в 2014 году, Zc = 17,8 – в 2015 году; ТП6 – Zc = 28,8 – в 2014 году, Zc = 26,7 – в 2015 году). Остальные участки – ТП2 ( Zc = 2,7 – в 2014 году, Zc = 2,2 – в 2015 году), ТП3 ( Zc = 10,5 – в 2014 году, Zc = 10,0 – в 2015 году), ТП4 ( Zc = 11,2 – в 2014 году, Zc = 9,6 – в 2015 году), ТП5 (Zc = 8,3 – в 2014 году, Zc = 7,9 – в 2015 году), имеют пределы допустимого загрязнения.

Таким образом, выявлено, что наибольший вклад в загрязнение ТПО исследуемых участков вносят элементы медь, свинец. Определены наиболее высокие значения Zc для ТПО ТЭЦ-2, наименьшие для – ТЭЦ-1, что согласуется с уровнем мощности данных предприятий, возможностью более удаленного выброса веществ (с высотой трубы).

Рис. 5. Отношение к ПДК содержания подвижных форм меди, никеля и кобальта (ТМ 2 класса опасности) в ТПО Красноярской агломерации

2. Установлено превышение уровня ПДК подвижных форм металлов 1 и 2 классов опасности на всех участках кроме фонового. Наиболее высокие концентрации характерны для свинца, меди, никеля и частично для цинка.

3. По годам исследования содержание валовых и подвижных форм ТМ в районах исследования не имело отличий.

4. Оценка состояния ТПО по Zc с учетом валовых форм ТМ показала уровень допустимого загрязнения в точках отбора образцов Центрального парка, территории, прилегающей к ТЭЦ-1 и повышение до умеренного загрязнения в районе ТЭЦ-2.

Выявленные различия в степени превышения ПДК подвижных и валовых форм ТМ диктуют необходимость разработки системы оценки загрязнения почвенного покрова с учетом не только валовых, но также и подвижных форм ТМ. Следовательно, основные задачи дальнейших исследований – это разработка дополнительных критериев оценки состояния урбаземов.

Глава 1 свойства тяжелых металлов, определяющие их экологическую опасность

Естественно, что ни один из химических элементов не остается индифферентным по отношению к окружающей среде. Какие бы проблемы (экологические, геологические, биологические и т.д.) ни решало общество, оно должно иметь данные:

относительно распространенности данного элемента;

о формах его существования в любой сфере, воздушной или водной, почве, растениях, животных, энергоносителях, в хозяйственных и промышленных отходах;

о нормальных и экстремальных концентрациях данного элемента в указанных сферах;

о содержании интересующего элемента в космических телах или объемах его в природных ресурсах нашей планеты и многом другом.

Но в первую очередь следует обладать информацией, касающейся особенностей электронного строения, отличающего, например, металл от неметалла или металл данного типа от прочих металлов.

Особенности строения, переменные степени окисления, слабая биоразлагаемость

Для важнейших процессов в живой природе и окружающей среде играет роль способность тяжелых металлов к перемене степеней окисления, например, Си 1+ Си 2+ , V 4 Fe 2+

окисления могут и такие металлоиды, как N 3+ S 6+ . Перемена степени окисления тяжелого металла в ходе химических превращений сказывается сильнейшим образом, например, на степени их токсичности. Так, ионы хрома Сг 3+ в трехвалентном состоянии являются малотоксичными, при рН < 4 эти ионы существуют в форме гексаакваионов, и по мере увеличения рН образуют уже гидроксокомплексы и полиядерные комплексы с кислородными мостиками. Шестивалентный хром Сг б+ более токсичен. В нейтральных растворах он существует в виде СЮ₄ 2 , хотя в человеческом организме, загрязненном его солями, Сг 6 * может снова переходить в нетоксичный Сг 3+ . Перечисленные выше свойства тяжелых металлов часто упускают из виду при рассмотрении экологических проблем с их участием.

Человечество долгое время надеялось, да и надеется по сей день на великое свойство Природы - ее способность к самоочищению. Сбрасывая веками в воды озер, рек и морей громадные объемы отходов, сваливая на почву или закапывая в землю твердые или жидкие отбросы, обитатели планеты долгое время считали, что все это разложится и нейтрализуется благодатными силами воды и земли. Увы, эти времена давно прошли, способность Природы к самоочищению уже далеко превышена. И если органические загрязнители могут за какое- то, не столь длительное время (это зависит от химического строения) разложиться до малотоксичных продуктов, то ме- таллам-загрязнителям присущи такие колоссальные сроки их разложения, что тут уже и речи нет по поводу самоочищения, например, почвы от тяжелых металлов. Известно, что почва является совершенно особой формой биосферы, она не только накапливает все загрязнения, в том числе и металлические, но и выступает как природный переносчик химических токсикантов и в атмосферу, и в гидросферу, и в живое вещество. Металлы сравнительно легко накапливаются в почвах, но сколь трудно и медленно они из нее удаляются! По мнению разных авторов, сроки полуудаления разные, но в среднем период полуудаления из почвы для кадмия Cd составляет до 155 лет, цинка Zn - до 500 лет, свинца Pb - до нескольких тысяч лет.

Ниже приводятся данные о средней концентрации тяжелых металлов в почве (в мг/кг).

C.J1. Давыдова, в.И. Тагасов

Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Экология и природопользование», а также специальностям «Экология» и «Природопользование»

Издательство Российского университета дружбы народов

профессор, доктор химических наук С.И. Петров профессор, доктор химических наук Е.Р. Мшаева

Давыдова СЛ., Тагасов В.И.

Д 13 Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века: Учеб. пособие. - М.: Изд-во РУДН, 2002. - 140 е.: ил.

Утверждено РИС Ученого совета Российского университета дружбы народов

Рассматриваются современные проблемы загрязнения окружающей среды в связи с наличием тяжелых металлов - свинца, ртути, кадмия, ванадия, никеля и многих других - в атмосфере, гидросфере, почвенном и растительном царстве, пищевых продуктах, что угрожает состоянию здоровья населения России и других стран. При этом речь идет не только о степени загрязнения тяжелыми металлами разных сфер, но и методах нейтрализации их вредного воздействия на среду обитания.

Для студентов и аспирантов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Экология» и «Природопользование», а также химических и биологических направлений. Пособие может быть рекомендовано экологам, инженерам и технологам, занятым в различных отраслях промышленности.

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУИИВКРСИТЕТ БИБЛИОТЕКА

Предисловие Поступление тяжелых металлов в окружающую среду - серьезная угроза природе и человеку

Берегите эти земли, эти воды,

даже малую былиночку любя, Берегите всех зверей внутри Природы, Убивайте лишь зверей внутри себя.

Е. Евтушенко (1977)

Вот уже десять лет в литературе на русском языке широко используется приставка super (чрезмерно, сверх - англ.), как-то: «супермаркет», «суперавто» и пр. Появилась )та приставка и в научной литературе, стали писать «суперкатализаторы» «суперрастворители», а затем - и «супертоксиканты». Этот термин попал в заголовок книги применительно к тяжелым металлам неслучайно: многие тяжелые металлы (они получили свое название по причине их сравнительно высоких атомных весов) являются сегодня не только опасными, но и «суперопасными» для здоровья населения и природы в целом. К настоящему времени уже накопилось много данных о вредном воздействии тяжелых металлов на человека, животных, растения. И прежде всего - это ртуть, мышьяк, кадмий, хром, свинец, список этот можно продолжить до 20 наименований!

Человек сам, сначала своими руками, потом машинами, добыл металлические элементы из недр земли, произвел из них продукцию различного назначения (от промышленных изделий до лекарств или пищевых добавок). При этом в отношении одних тяжелых металлов довольно давно (например, мышьяк и ртуть), а других - сравнительно недавно (например, кобальт и хром) стало известно, что тяжелые металлы могут представлять для взрослого, тем более для ребенка, смертельную опасность.

Источники эмиссии тяжелых металлов и пути их проникновения в окружающую среду отличаются разнообразием, но в основном они имеют техногенное происхождение как последствия урбанизации и индустриализации. Развитие промышленности, сельского хозяйства, энергетики и транспорта, интенсивная добыча полезных ископаемых - все это привело к поступлению в воздух, воду, почву, растения сотен высокотоксичных (ежегодно еще и новых) химических веществ, в том числе и «металлических» загрязнителей. За этим следует их проникновение в организм человека и животных, а это уже «достижение» последних десятилетий. В телах эскимосов или высокогорных швейцарцев, замерзших сотни лет назад, или в тканях египетских мумий ученым не удалось обнаружить никаких современных металлотоксикан- тов даже и в следовых количествах.

В последнее время накоплению разных тяжелых металлов в организме человека сильно способствовало повсеместное применение бытовых химических средств - растворителей, моющих и чистящих составов, пищевых красителей, ароматизаторов, консервантов и т.п. Взаимосвязи источников «металлических» токсикантов, природной среды и человека стали необычайно широкими, а это еще больше увеличивает ареал их опасности (схема 1).

Уже более четверти века назад ООН был принят список наиболее опасных для человека веществ, среди которых оксиды азота (NO_x), серы (SO_x) и углерода (СО_х), углеводороды и хлорорганические соединения (ДДТ, ПХБ), нитраты

(MNO3) и нитриты (MNO2), аммиак, ртуть, свинец, кадмий, а также взвешенные в воздухе пылевые частицы, концентрирующие на своей поверхности тяжелые металлы.

К настоящему времени установлены и действуют во всем мире предельно допустимые концентрации (ПДК) почти для всех металлических элементов и их соединений: примерно для 1 ООО веществ в воздухе и такого же количества - в воде и почве. Эти данные многократно уточнялись, дополнялись и к настоящему времени достаточно стабильны; они являются довольно жесткими во всем мире, но далеко не всегда и не везде в России соблюдаются! Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в рамках Международной программы химической безопасности установила «Гигиенические критерии состояния окружающей среды» для многих металлов. Данные токсичности и биологической переносимости химических элементов показаны в табл. 1, где на фрагменте Периодической системы Д.И. Менделеева выделены три блока элементов: для непереходных sup два верхних блока и для переходных d и/нижний блок.

Данные токсичности и биологической переносимости S', р-, й- и /-элементов Периодической системы Д.И. Менделеева

Различают высокотоксичные элементы, имеющие I и II классы опасности, и общетоксичные - с более низким клас-

сом опасности III; кроме того есть еще слабоизученные, с неясной токсичностью. Среди металлов по биологической важности существуют такие жизненно необходимые, как натрий, калий, магний, кальций, марганец, железо, кобальт, медь, цинк, молибден, а также возможно жизненно важные, но пока слабо изученные. Среди последних известны металлы с уже установленными полезными функциями для некоторых растений и животных (алюминий, мышьяк, литий, никель, рубидий, селен, стронций, титан, ванадий), а также и с прогнозируемыми свойствами (бериллий, кадмий, кремний, хром, скандий, барий, цезий). В табл. 1 выделены металлы, достоверно признанные остротоксичными: мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, хром, ванадий, никель.

Но само медико-санитарное воздействие химических элементов на жизнедеятельность пока изучено недостаточно: ПДК (и другие нормы) выведены эмпирически, при отсутствии общей теории. Не учитываются особенности химизма природных и техногенных систем, не всегда конкретные токсичные свойства отнесены к определенным соединениям или формам элемента. Неизвестно суммарное влияние нескольких токсикантов, т.е. эффектов их «антагонистического» или «синергического» взаимодействия. Хотя именно эти проблемы являются наиболее острыми, так как обычно в любой экосистеме одновременно присутствуют разные токсичные металлы; более того, антагонизм и синергизм могут даже сменять друг друга при различных условиях.

По хозяйственным и территориальным признакам источники металлотоксикантов подразделяют на локальные и пространственные, а по скорости эмиссии в окружающую среду и объекты живой природы - на регулярные и залповые.

Особую опасность для окружающей среды представляют так называемые распределенные в пространстве источники тяжелых металлов, поскольку именно они загрязняют сравнительно большие территории. К этой группе относятся автомобильный транспорт, сельскохозяйственные угодья (после обработки смешанными синтетическими удобрениями или содержащими металлы пестицидами), домашние печи, использующие уголь или дрова, содержащие тяжелые металлы. Наличие или отсутствие таких источ- никое метаялотоксшантов сильно зависит от отношения администрации данного региона к обеспечению экологической безопасности своего населения. В регионах и даже странах, где отсутствует контроль за содержанием тяжелых металлов в промышленной или пищевой продукции, тяжелые металлы становятся суперопасными.

Так, например, чрезвычайно велико негативное влияние все возрастающего автомобильного парка на загрязнение городов России, причем не только ядовитыми полиароматическими углеводородами и бензопиренами, но и свинцовыми ядами. Общий объем выбросов загрязняющих веществ от автомобильного транспорта в Российской Федерации составляет уже более 80% от общего количества антропогенного загрязнения воздуха (порядка 5,5 тыс. т соединений свинца в год). Результат общеизвестен - широко распространенные заболевания верхних дыхательных путей у жителей российских городов.

Печальный опыт наших больших городов показывает, что чрезвычайно опасны для человека также и промышленные и бытовые отходы, в особенности те, которые содержат тяжелые металлы, и не только при складировании или захоронении, но особенно при их сжигании. Долгое время в России неоправданно считалось, что термическая технология на мусоросжигаюгцих заводах позволяет эффективно обезвреживать любые токсичные отходы с образованием нетоксичных веществ.

Данные последних лет свидетельствуют о том, что сжигание отходов является источником залпового поступления тяжелых металлов в окружающую среду в виде оксидов свинца (РЬО и РЬ0₂), меди (СиО), цинка (ZnO), олова (SnO±) и др. Вот почему в более развитых странах уже приняты законодательные акты, которые наложили запрет почти на все способы термического уничтожения отходов, содержащих токсичные химические, в том числе и металлические вещества, ибо тяжелые металлы имеют уникальную и до конца неизвестную биологическую активность. Они распространяются в окружающей среде далеко за пределы своей первоначальной эмиссии, уже на уровне микропримесей оказывая воздействие на все живые организмы.

В отличие от иных техногенных загрязнителей, влияние тяжелых металлов на среду обитания и человека десятилетиями оставалось незамеченным. Это было обусловлено отсутствием высокочувствительных методов анализа большинства тяжелых металлов. Когда появились новые инструментальные методы аналитического контроля за содержанием тяжелых металлов в объектах окружающей среды, в пищевых продуктах и живых тканях, стало ясно, что «металлическая» опасность страшно серьезна, особенно с учетом того, что металлы-токсиканты обладают самой высокой стабильностью во времени, и для полного их разложения требуются не годы, а столетия.

Подчеркнем, что воздействие тяжелых металлов на окружающую среду зависит не только от их химических свойств, но в равной мере и от свойств продуктов их деструкции и от концентрации тех и других в выбросах и сбросах. Важнейшим параметром, определяющим масштаб распространения металла как загрязнителя в атмосфере, является время жизни в атмосфере, исходя из которого загрязняющие выбросы делятся на следующие группы:

часть приводит к загрязнению глобального масштаба. Сюда относятся выбросы веществ (оксидов металлов, например РЬОг) с длительным временем жизни в атмосфере (многие годы) или способные быстро распространяться в окружающей среде всей планеты, благодаря их высокой летучести (метилртуть Hg(CH3) и диметилртуть Hg(CH₃)2);

другая часть приводит к загрязнению в региональном масштабе. Это выбросы веществ с ограниченным (до нескольких суток) временем жизни в атмосфере. Они способны приводить к загрязнению района, за пределами которого концентрация токсичного металла быстро падает, однако следовое количество металла, например Ni(OH)₂, может еще распространяться на большие расстояния;некоторые приводят к загрязнению в локальном масштабе, на сравнительно небольшой территории, это выбросы веществ с малым временем жизни в атмосфере. К за- | рязнителям этого типа принадлежат грубо дисперсные аэро- юли оксидов металлов М_хО_у.

В зависимости от периодичности различаются выбросы постоянные (или непрерывные) и периодические, в том ■теле аварийные и даже катастрофические. Так, газообразные соединения тяжелых металлов и их аэрозоли выбра- i мваются в атмосферу через дымовые трубы и вентиляционные устройства на разное расстояние - в зависимости от высоты источника тяжелых металлов. Спуск сточных вод, за- I рязненных тяжелыми металлами, в водоемы может быть сосредоточенным или рассеивающим, а также поверхностным или подводным, прибрежным или удаленным от бере- \ Подводный и рассеивающий спуск на значительном уда- и 1'нии от берега наиболее желателен, так как приводит к максимальному разбавлению концентрированного раствора тяжелого металла.

Высокая заселенность Московского региона определя-

I , например, строгость его химического мониторинга: сеть контроля насчитывает 20 стационарных постов, 5 автоматических станций, 1 пункт лазерного зондирования атмосферы. t;i6op воды осуществляется 40 станциями в местах водозабора и исследуется в 120 химических лабораториях (рис. 1).

(ищегородская система экомониторинга по тяжелым металлам в Москве во многом повторяет действующие в Германии, Японии и США, но уступает им по количеству точек измерения, частоте наблюдений и надежности аппаратуры по причине недостаточного финансирования и малой эффективности. Такая система соответствует сегодняшнему реальному уровню природоохранной деятельности в Москве, но вовсе не откачает современным требованиям к системам высокоразвитых мегаполисов. Поступление тяжелых металлов в окружающую > реду будет, несомненно, увеличиваться в XXI веке - по причине их незаменимости в современном промышленном произ- иодстве. Ситуация с загрязнением тяжелыми металлами уже и сегодня является напряженной, она представляет собой прямую угрозу для здоровья населения Московского региона. Все сказанное относится и к другим большим городам и промыш- иенным районам Российской Федерации.

Давыдова С.Л. О токсичности ионов металлов

В брошюре рассмотрены вопросы содержания ионов металлов в природной среде, влияния их на живые организмы, появления их в окружающей среде вследствие промышленного загрязнения.
Содержание:
Воздушный океан и металлы.
Металлы в водной среде.
Металлы в почве и растениях.
Металлы в пищевых цепях.
Миграция металлов в биосфере.
Металлы жизни и токсичные металлы.
Литература.
Редакционные приложения: Задачи Московской городской и областной химической олимпиады; химический кроссворд.

М.: Знание,
1991. - 32 с. (Новое в жизни, науке, технике. Серия "Химия", №3)

Альберт А. Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии. Том 1

формат djvu
размер 3.03 МБ
добавлен 18 февраля 2010 г.

Перевод с английского - М.: Медицина, 1989. - 400 с. В книге разобраны основы лекарственной терапии с учетом концепции избирательной токсичности, т. е. способности веществ действовать избирательно на определенные клетки или клеточные структуры, мало влияя при этом на окружающие их клетки (клеточные структуры). Рассмотрены факторы, приводящие к избирательному действию веществ (не только фармацефтичесих препаратов, но и, например, пестицидов), вопр.

Альберт А. Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии. Том 2

формат djvu
размер 2.97 МБ
добавлен 18 февраля 2010 г.

Перевод с английского - М.: Медицина, 1989. - 432 с. В книге разобраны основы лекарственной терапии с учетом концепции избирательной токсичности, т. е. способности веществ действовать избирательно на определенные клетки или клеточные структуры, мало влияя при этом на окружающие их клетки (клеточные структуры). Рассмотрены факторы, приводящие к избирательному действию веществ (не только фармацефтичесих препаратов, но и, например, пестицидов), вопр.

Голиков С.Н. Неотложная помощь при острых отравлениях (справочник по токсикологии)

формат pdf
размер 13.67 МБ
добавлен 19 августа 2009 г.

М.: «Медицина», 1978. - 312 с. с цветными иллюстрациями. В справочнике представлены основные аспекты токсикологии веществ, вызывающих отравления. В нем приводятся данные по токсичности веществ, способам их проникновения в организм человека, механизму токсического действия, вопросам токсикодинамики и патогенеза отравлений. В справочнике достаточно полно освещены вопросы диагностики отравлений различными веществами, способы оказания первой медицинс.

Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века

формат pdf
размер 3.96 МБ
добавлен 28 ноября 2008 г.

Рассматриваются современные проблемы загрязнения окружающей среды в связи с наличием тяжелых металлов - ртути, свинца, кадмия, ванадия и т. д. в атмосфере, литосфере, воде.

Иваненко Н.В. Экологическая токсикология

формат doc
размер 733 КБ
добавлен 03 октября 2010 г.

В основу учебного пособия положены современные представления о накоплении различных токсикантов в экологических системах. Разобраны механизмы их концентрации по пищевым цепям. Рассмотрены аспекты научного подхода к проблеме адаптации систем надорганизменного ранга. Изложены принципы оценки токсичности вещества, с точки зрения эпидемиологической токсикологии и экотоксикологии, даны основные понятия. Также рассматриваются особенности токсикологичес.

Курсовая работа - Оценка токсичности меди при использовании удобрений в агроценозе сахарной свеклы

формат doc
размер 141 КБ
добавлен 31 января 2012 г.

ВГАУ,2011. Распределение меди в системе почва-растение в естественных условиях и при антропогенном загрязнении. Токсичность примесных химических элементов для организма человека при применении комплекса удобрений и мелиорантов в агроценозе сахарной свеклы.

Мухина М.В. Основы токсикологии

формат doc
размер 1.78 МБ
добавлен 03 августа 2011 г.

Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. 106 с. Основные понятия токсикологии. Принципы классификации ядов. Параметры и основные закономерности токсикометрии. Методы определения параметров токсикометрии. Санитарно-гигиеническое нормирование вредных веществ в биосредах и объектах производственной среды. Специфика, причины и механизм токсического действия. Токсикокинетика. Транспорт и распределение ядовитых веществ в организме. Процессы биотрансфор.

Незнамова Е.Г. Экологическая токсикология

формат doc
размер 634 КБ
добавлен 14 октября 2009 г.

Томск, 2007г. , 133 стр Токсикометрия Основные показатели токсичности Система измерения токсикологических воздействий на экосистемы Классификация и краткие характеристики основных групп токсикантов Понятие «токсикант» Классификации токсикантов Токсикодинамические характеристики наиболее опасных и распространенных токсикантов Основные закономерности воздействия токсикантов на живые системы на клеточном и организменном уровях организации живой мате.

Реферат - Немикробные пищевые отравления

формат doc
размер 100.5 КБ
добавлен 20 февраля 2011 г.

Отравления несъедобными продуктами растительного и животного происхождения. Отравления некоторыми съедобными пищевыми продуктами, частично приобретшими ядовитые свойства. Отравления ядовитыми внутренними органами и тканями рыб и животных. Отравления примесями солей тяжелых металлов. Общие принципы микробиологического и санитарно-гигиенического контроля в пищевой промышленности. Список использованной литературы.

Шефтель В.О. Вредные вещества в пластмассах. Справочник

формат pdf
размер 53.19 МБ
добавлен 21 декабря 2011 г.

M., Химия, 1991. 544 с. ISBN 5—7245—0590—8 Содержатся сведения о вредных веществах, входящих в состав полимерных материалов и выделяющихся из них в жидкие среды. Охарактеризована миграция ингредиентов пластмасс, их способность влиять на органолептические свойства жидкостей. Приведены данные о токсичности — 700 мономеров, пластификаторов, стабилизаторов и др., их способности вызывать отдаленные эффекты, хемобиокинетике. Даны гигиенические нормати.

Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века

Рассматриваются современные проблемы загрязнения окружающей среды в связи с наличием тяжелых металлов - ртути, свинца, кадмия, ванадия, никеля и многих других в атмосфере, гидросфере, почвенном и растительном царстве, пищевых продуктах, что угрожает состоянию здоровья населения России и других стран. При этом речь идет не только о степени загрязнения тяжелыми металлами разных сфер, но и методах нейтрализации их вредного воздействия на среду обитания.

Для студентов и аспирантов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям "Экология" и "Природопользование", а также химических и биологических направлений. Пособие может быть рекомендовано экологам, инженерам и технологам, занятым в различных отраслях промышленности.

Мероприятия

Контактная информация

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Читайте также: