Содержание тяжелых металлов в воде

Тяжелые металлы – это токсичные и крайне опасные элементы, способные значительно ухудшить здоровье человека и даже привести к гибели. Биогенные элементы – это исключение среди тяжелых металлов, которые необходимы всем живым организмам. Атомный вес тяжелых металлов составляет более 50.

Загрязнение тяжелыми металлами является одним из значимых показателей токсикологического состояния водоема, поскольку помимо прямого токсического воздействия на водные организмы они оказывают влияние на кислородный режим, окислительно-восстановительные процессы.

Загрязнение водных объектов тяжелыми металлами связано с их широким использованием в промышленности, особенно при неудовлетворительной очистке сточных вод, в результате чего тяжелые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и в водные экосистемы.

В настоящее время в России действует ГОСТ 17.4.1.02-83, в соответствии с которым химические вещества, в том числе и металлы, по степени токсического действия на окружающую среду подразделены на три класса:

1 – As, Cd, Hg, Pb, Zn;

2 – В, Со, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr;

3 – В, V, W, Mn, Sr;

Среди металлов - токсикантов выделяют приоритетную по степени опасности для биоты группу тяжелых металлов, в которую входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны.

Источники появления тяжелых металлов в воде

Содержание тяжелых металлов в воде обусловлено двумя факторами:

- антропогенным;

- природным.

Одним из главных источников поступления тяжелых металлов в водные экосистемы является диффузионный сток с агроценозов интенсивной агротехники, использующих удобрения и пестициды, в состав которых входят тяжелые металлы. Так, источником цинка и меди может быть навоз; свинца и никеля – фосфорные удобрения и известь; кадмия – фосфорные и калийные удобрения.

Тяжелые металлы в воде имеют высокую биологическую активность, благодаря чему им не составляет труда внедриться в обменные процессы организма, вытеснить полезные вещества и нарушить метаболизм.

Влияние тяжелых металлов на организм человека

Медь – приводит к болезням костной системы, печени, анемии;

Цинк – приводит к развитию раковых клеток;

Ртуть – приводит к головным болям, нервно-психическим нарушениям, нарушениям речи, снижению мозговой активности и памяти;

Кадмий – приводит к деформации костей, влияет на почки.

Методы определения тяжелых металлов в воде

Определить тяжелые металлы в воде можно электрохимическим способом (анализ вольтамперных характеристик) и спектрометрическим.

Методы очистки воды от тяжелых металлов:

Сорбентный – глубокое очищение за счет связывания химических веществ и примесей на молекулярном уровне;

Посредством ионного обмена – очищение происходит за счет процесса обмена между ионами в растворе и на поверхности твердой фазы;

Установка мембранного фильтра – действует на молекулярном уровне, относится к системе глубокой очистки;

Гальваническая очистка – предотвращение попадания загрязненной производственной воды в окружающую среду;

Магнитная очистка – притяжение тяжелых металлов к магнитному полю;

Дистилляция – испарение жидкости и последующее ее охлаждение с целью отделения вредных и тяжелых веществ.