Tungmetaller är mycket farliga giftiga ämnen. Idag är det särskilt viktigt att övervaka halten av olika sådana ämnen i industri- och stadsområden.
Även om alla vet vad tungmetaller är, vet inte alla vilka kemiska grundämnen som faller inom denna kategori. Det finns många kriterier enligt vilka olika forskare definierar tungmetaller: toxicitet, densitet, atommassa, biokemiska och geokemiska cykler, distribution i naturen. Enligt vissa kriterier inkluderar tungmetaller arsenik (metalloid) och vismut (spröd metall).
Allmänna fakta om tungmetaller
Mer än 40 grundämnen är kända som klassificeras som tungmetaller. De har en atommassa på mer än 50 AU. Konstigt nog är det dessa element som har hög toxicitet även med en låg kumulering för levande organismer. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo ... Pb, Hg, U, Th ... de faller alla i denna kategori. Även om de är giftiga är många av dem viktiga spårämnen, förutom kadmium, kvicksilver, bly och vismut, för vilka ingen biologisk roll har hittats.
Enligt en annan klassificering (nämligen N. Reimers) är tungmetaller element som har en densitet på mer än 8 g / cm 3. Således kommer det att finnas färre sådana element: Pb, Zn, Bi, Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.
Teoretiskt kan hela tabellen över element i Mendeleev, som börjar med vanadin, kallas tungmetaller, men forskarna bevisar för oss att detta inte är helt sant. Denna teori beror på det faktum att inte alla av dem finns i naturen inom giftiga gränser, och förvirring i biologiska processer är minimal för många. Det är därför många bara inkluderar bly, kvicksilver, kadmium och arsenik i denna kategori. FN:s ekonomiska kommission för Europa håller inte med om denna åsikt och anser att tungmetaller är zink, arsenik, selen och antimon. Samme N. Reimers menar att efter att ha tagit bort sällsynta och ädla grundämnen från det periodiska systemet finns tungmetaller kvar. Men detta är inte heller en regel, andra lägger till guld, platina, silver, volfram, järn, mangan till denna klass. Det är därför jag säger till dig att det fortfarande inte är klart i detta ämne ...
Diskuterar jonbalans olika ämnen i lösning kommer vi att finna att lösligheten av sådana partiklar är förknippad med många faktorer. De huvudsakliga solubiliseringsfaktorerna är pH, närvaron av ligander i lösning och redoxpotential. De är involverade i oxidationen av dessa element från ett oxidationstillstånd till ett annat, där jonens löslighet i lösning är högre.
Beroende på jonernas natur kan olika processer inträffa i lösningen:
- hydrolys,
- komplexbildning med olika ligander;
- hydrolytisk polymerisation.
På grund av dessa processer kan joner fällas ut eller förbli stabila i lösning. De katalytiska egenskaperna hos ett visst element och dess tillgänglighet för levande organismer beror på detta.
Många tungmetaller bildar ganska stabila komplex med organiska ämnen. Dessa komplex ingår i migrationsmekanismen för dessa element i dammar. Nästan alla kelatkomplex av tungmetaller är stabila i lösning. Dessutom har komplex av jordsyror med salter av olika metaller (molybden, koppar, uran, aluminium, järn, titan, vanadin) god löslighet i ett neutralt, lätt alkaliskt och lätt surt medium. Detta faktum är mycket viktigt, eftersom sådana komplex kan röra sig i ett upplöst tillstånd över långa avstånd. Mest mottagliga Vattenresurser- Dessa är lågmineraliserade vattenförekomster och ytvattenförekomster, där bildningen av andra sådana komplex inte förekommer. För att förstå de faktorer som reglerar nivån av ett kemiskt element i floder och sjöar, deras kemiska reaktivitet, biotillgänglighet och toxicitet, är det nödvändigt att känna till inte bara bruttoinnehållet utan också andelen fria och relaterade former metall.
Som ett resultat av migreringen av tungmetaller till metallkomplex i lösning kan följande konsekvenser uppstå:
- För det första ökar ackumuleringen av joner av ett kemiskt element på grund av överföringen av dessa från bottensediment till naturliga lösningar;
- För det andra blir det möjligt att ändra membranpermeabiliteten för de erhållna komplexen, i motsats till vanliga joner;
- Dessutom kan toxiciteten hos ett element i dess komplexa form skilja sig från den vanliga joniska formen.
Till exempel är kadmium, kvicksilver och koppar i kelaterad form mindre giftiga än fria joner. Det är därför det inte är korrekt att tala om toxicitet, biotillgänglighet, kemisk reaktivitet endast i termer av det totala innehållet av ett visst grundämne, samtidigt som man inte tar hänsyn till andelen fria och bundna former av ett kemiskt grundämne.
Var kommer tungmetaller ifrån i vår livsmiljö? Orsakerna till närvaron av sådana element kan vara avloppsvatten från olika industrianläggningar som är engagerade i järn- och icke-järnmetallurgi, maskinteknik, galvanisering. Vissa kemiska grundämnen finns i bekämpningsmedel och gödningsmedel och kan därför vara en källa till föroreningar i lokala dammar.
Och om du går in i kemins hemligheter, är huvudboven för en ökning av nivån av lösliga salter av tungmetaller surt regn (försurning). En minskning av surheten i mediet (minskning av pH) medför övergången av tungmetaller från svårlösliga föreningar (hydroxider, karbonater, sulfater) till mer lättlösliga (nitrater, hydrosulfater, nitriter, hydrokarbonater, klorider) i jordlösningen.
Vanadin (V)
Det bör noteras, först och främst, att förorening med detta element på naturlig väg är osannolikt, eftersom detta element är mycket spritt i jordskorpan. I naturen finns den i asfalt, bitumen, kol, järnmalm. Olja är en viktig föroreningskälla.
Vanadinhalt i naturliga reservoarer
Naturliga vattenförekomster innehåller spårmängder av vanadin:
- i floder - 0,2 - 4,5 μg / l,
- i haven (i genomsnitt) - 2 μg / l.
I processerna för vanadinövergång i löst tillstånd är anjoniska komplex (V 10 O 26) 6- och (V 4 O 12) 4- mycket viktiga. Också mycket viktiga är lösliga vanadinkomplex med organiska ämnen, såsom humussyror.
Högsta tillåtna koncentration av vanadin för vattenmiljön
Vanadin i höga doser är mycket skadligt för människor. Den högsta tillåtna koncentrationen för vattenmiljön (MPC) är 0,1 mg / l, och i fiskedammar är MPC för fiskodlingen ännu lägre - 0,001 mg / l.
Vismut (Bi)
Främst kan vismut komma in i floder och sjöar som ett resultat av urlakning av vismuthaltiga mineraler. Det finns också konstgjorda föroreningskällor med detta element. Det kan vara glasfabriker, parfymerier och läkemedelsfabriker.
Vismuthalt i naturliga reservoarer
- Floder och sjöar innehåller mindre mikrogram vismut per liter.
- Men grundvatten kan till och med innehålla 20 μg/l.
- I haven överstiger vismut vanligtvis inte 0,02 μg / l.
Högsta tillåtna koncentration av vismut för vattenmiljön
MPC för vismut för vattenmiljön - 0,1 mg / l.
Järn (Fe)
Järn - kemiskt element inte sällsynt, det finns i många mineraler och bergarter, och i naturliga reservoarer är nivån av detta element högre än andra metaller. Det kan uppstå som ett resultat av vittringsprocesser stenar, förstörelse av dessa stenar och upplösning. Genom att bilda olika komplex med organiska ämnen från lösning, kan järn vara i kolloidalt, löst och suspenderat tillstånd. Det är omöjligt att inte nämna de antropogena källorna till järnföroreningar. Avloppsvatten från metallurgiska, metallbearbetnings-, färg- och lack- och textilfabriker går ibland sönder på grund av överskott av järn.
Mängden järn i floder och sjöar beror på kemisk sammansättning lösning, pH och delvis från temperatur. Suspenderade former av järnföreningar har en storlek på mer än 0,45 μg. Huvudämnena som ingår i dessa partiklar är suspensioner med sorberade järnföreningar, järnoxidhydrat och andra järnhaltiga mineraler. Mindre partiklar, det vill säga kolloidala former av järn, betraktas tillsammans med lösta järnföreningar. Järn i löst tillstånd består av joner, hydroxokomplex och komplex. Beroende på valensen noteras det att Fe (II) migrerar i jonform, och Fe (III), i frånvaro av olika komplex, förblir i ett löst tillstånd.
Balansen av järnföreningar i vattenlösning, oxidationsprocessernas roll, både kemiska och biokemiska (järnbakterier), är också mycket viktig. Dessa bakterier är ansvariga för övergången av järnjoner Fe (II) till Fe (III)-tillståndet. Järnföreningar tenderar att hydrolysera och fälla ut Fe (OH) 3. Både Fe (II) och Fe (III) tenderar att bilda hydroxokomplex av typen -, +, 3+, 4+, +, beroende på lösningens surhet. Under normala förhållanden i floder och sjöar är Fe (III) förknippad med olika lösta oorganiska och organiska ämnen. Över pH 8 omvandlas Fe (III) till Fe (OH) 3. Kolloidala former av järnföreningar är de minst studerade.
Järnhalt i naturliga vattendrag
I floder och sjöar fluktuerar nivån av järn på nivån n * 0,1 mg / l, men kan stiga nära träsk till flera mg / l. I träsk koncentreras järn i form av humatsalter (salter av humussyror).
Underjordiska reservoarer med lågt pH innehåller rekordmängder järn – upp till flera hundra milligram per liter.
Järn är ett viktigt spårämne och olika viktiga biologiska processer... Det påverkar intensiteten av växtplanktonutvecklingen och kvaliteten på mikrofloran i vattendrag beror på den.
Järnhalterna i floder och sjöar är säsongsbetonade. De högsta koncentrationerna i vattendrag observeras på vintern och sommaren på grund av stagnation av vatten, men på våren och hösten minskar nivån av detta element avsevärt på grund av blandning av vattenmassor.
Sålunda leder en stor mängd syre till oxidation av järn från en bivalent form till en trevärd, vilket bildar järnhydroxid, som faller i en fällning.
Högsta tillåtna koncentration av järn för vattenmiljön
Vatten med en stor mängd järn (mer än 1-2 mg / l) kännetecknas av dålig smak. Den har en obehaglig sammandragande smak och är inte lämplig för industriella ändamål.
Den högsta tillåtna koncentrationen av järn för vattenmiljön är 0,3 mg/l, och i fiskedammar är den högsta tillåtna koncentrationen av fiskodlingar 0,1 mg/l.
Kadmium (Cd)
Kadmiumförorening kan uppstå vid urlakning av jorden, vid nedbrytning av olika mikroorganismer som ackumulerar det, samt på grund av migration från koppar- och polymetallmalmer.
Människan är också skyldig till förorening med denna metall. Avloppsvatten från olika företag som arbetar med malmbearbetning, galvanisk, kemisk, metallurgisk produktion kan innehålla stora mängder kadmiumföreningar.
Naturliga processer för att minska nivån av kadmiumföreningar är sorption, dess konsumtion av mikroorganismer och utfällning av svårlösligt kadmiumkarbonat.
I lösning finns kadmium vanligtvis i form av organo-mineral- och mineralkomplex. Sorberade ämnen baserade på kadmium är de viktigaste suspenderade formerna av detta element. Migrationen av kadmium till levande organismer (hydrobioniter) är mycket viktig.
Kadmiumhalt i naturliga vattendrag
Kadmiumnivå in rena floder och sjöar fluktuerar vid en nivå av mindre än ett mikrogram per liter, i förorenat vatten når nivån av detta element flera mikrogram per liter.
Vissa forskare tror att kadmium, i små mängder, kan vara viktigt för djurs och människors normala utveckling. Förhöjda koncentrationer kadmium är mycket farligt för levande organismer.
Högsta tillåtna koncentration av kadmium för vattenmiljön
MPC för vattenmiljön överstiger inte 1 μg/l, och i fiskedammar är MPC för fiskodlingar mindre än 0,5 μg/l.
Kobolt (Co)
Floder och sjöar kan förorenas med kobolt till följd av urlakning av koppar och andra malmer från marken vid nedbrytning av utdöda organismer (djur och växter), och naturligtvis som ett resultat av kemisk, metallurgisk och metallbearbetningsaktivitet. företag.
De huvudsakliga formerna av koboltföreningar är i lösta och suspenderade tillstånd. Variationer mellan dessa två förhållanden kan uppstå på grund av förändringar i pH, temperatur och lösningens sammansättning. I löst tillstånd finns kobolt i form av organiska komplex. Floder och sjöar kännetecknas av att kobolt representeras av en tvåvärd katjon. I närvaro av en stor mängd oxidationsmedel i lösning kan kobolt oxideras till en trevärd katjon.
Det är en del av växter och djur, eftersom det spelar en viktig roll i deras utveckling. Det är ett av de viktigaste spårämnena. Om det finns en brist på kobolt i jorden, kommer dess nivå i växter att vara lägre än vanligt och som ett resultat kan hälsoproblem hos djur uppstå (det finns risk för anemi). Detta faktum observeras särskilt i taiga-skogen icke-chernozem-zon. Det är en del av vitamin B 12, reglerar absorptionen av kvävehaltiga ämnen, ökar nivån av klorofyll och askorbinsyra... Utan det kan växter inte bygga upp den nödvändiga mängden protein. Som alla tungmetaller kan den vara giftig i stora mängder.
Kobolthalt i naturliga reservoarer
- Koboltnivåerna i floder varierar från några mikrogram till milligram per liter.
- I haven är den genomsnittliga kadmiumhalten 0,5 μg / l.
Högsta tillåtna koncentration av kobolt för vattenmiljön
MPC för kobolt för vattenmiljön är 0,1 mg/l och i fiskedammar är MPC för fiskodlingar 0,01 mg/l.
Mangan (Mn)
Mangan kommer in i floder och sjöar med samma mekanismer som järn. Främst sker frisättningen av detta element i lösning under urlakning av mineraler och malmer som innehåller mangan (svart ockra, brownit, pyrolusit, psilomelane). Mangan kan också komma från nedbrytningen av olika organismer. Branschen har, tror jag, mest stor roll förorenad med mangan (avloppsvatten från gruvor, kemisk industri, metallurgi).
En minskning av mängden assimilerbar metall i lösning sker, vilket är fallet med andra metaller under aeroba förhållanden. Mn (II) oxideras till Mn (IV), som ett resultat av vilket det fälls ut i form av MnO 2. Temperatur, mängden löst syre i lösningen och pH anses vara viktiga faktorer i sådana processer. En minskning av löst mangan i lösning kan inträffa när det konsumeras av alger.
Mangan vandrar huvudsakligen i form av suspenderat material, vilket som regel indikerar sammansättningen av de omgivande stenarna. De innehåller det som en blandning med andra metaller i form av hydroxider. Övervikten av mangan i kolloidal och löst form indikerar att det är bundet med organiska föreningar för att bilda komplex. Stabila komplex ses med sulfater och bikarbonater. Med klor bildar mangan komplex mer sällan. Till skillnad från andra metaller är det svagare kvar i komplex. Trivalent mangan bildar sådana föreningar endast i närvaro av aggressiva ligander. Andra jonformer (Mn 4+, Mn 7+) är mindre sällsynta eller förekommer inte alls under normala förhållanden i floder och sjöar.
Manganhalt i naturliga vattendrag
Haven anses vara fattigast på mangan - 2 μg/l, i floder är dess innehåll högre - upp till 160 μg/l, men underjordiska reservoarer är rekordhållare även denna gång - från 100 μg till flera mg/l.
Mangan kännetecknas av säsongsmässiga fluktuationer i koncentrationen, som järn.
Många faktorer har identifierats som påverkar nivån av fritt mangan i lösning: förhållandet mellan floder och sjöar med underjordiska reservoarer, närvaron av fotosyntetiska organismer, aeroba förhållanden, nedbrytning av biomassa (döda organismer och växter).
En viktig biokemisk roll för detta element är att det tillhör gruppen av spårämnen. Många processer med manganbrist hämmas. Det ökar intensiteten av fotosyntesen, deltar i kvävemetabolism, skyddar celler från de negativa effekterna av Fe (II) samtidigt som det oxiderar det till dess trevärda form.
Högsta tillåtna koncentration av mangan för vattenmiljön
MPC för mangan för reservoarer - 0,1 mg / l.
Koppar (Cu)
Inte ett enda spårämne har en så viktig roll för levande organismer! Koppar är ett av de mest eftertraktade spårmineralerna. Det finns i många enzymer. Utan det fungerar nästan ingenting i en levande organism: syntesen av proteiner, vitaminer och fetter störs. Växter kan inte föröka sig utan det. Ändå orsakar en överdriven mängd koppar stor berusning i alla typer av levande organismer.
Kopparhalt i naturliga reservoarer
Även om koppar har två jonformer, är Cu (II) vanligast i lösning. Vanligtvis är Cu(I)-föreningar knappast lösliga i lösning (Cu2S, CuCl, Cu2O). Olika akvajonisk koppar kan uppstå med alla olika ligander närvarande.
Med dagens höga användning av koppar inom industrin och Lantbruk, kan denna metall orsaka miljöföroreningar. Kemiska anläggningar, metallurgiska anläggningar, gruvor kan vara källor till avloppsvatten med hög kopparhalt. Rörledningserosion bidrar också till kopparföroreningar. Mest viktiga mineraler malakit, bornit, kopparkis, kalkocit, azurit, bronantin anses ha hög kopparhalt.
Högsta tillåtna koncentration av koppar för vattenmiljön
MPC för koppar för vattenmiljön anses vara 0,1 mg/l, i fiskedammar sänks fiskodlingens MPC för koppar till 0,001 mg/l.
Molybden (Mo)
Vid urlakning av mineraler med hög molybdenhalt frigörs olika molybdenföreningar. Hög nivå molybden kan ses i floder och sjöar som ligger nära beneficiation och icke-järnmetallurgifabriker. På grund av olika processer för avsättning av svårlösliga föreningar, adsorption på ytan av olika bergarter, såväl som användningen av alger och växter, kan dess mängd minskas märkbart.
Huvudsakligen i lösning kan molybden vara i form av anjonen MoO 4 2-. Det finns en möjlighet för närvaron av organomolybdenkomplex. På grund av det faktum att under oxidationen av molybdenit bildas lösa fint dispergerade föreningar, ökar nivån av kolloidalt molybden.
Molybdenhalt i naturliga vattendrag
Molybdenhalterna i floder varierar mellan 2,1 och 10,6 μg/L. I haven och oceanerna är dess innehåll 10 μg / l.
Vid låga koncentrationer hjälper molybden den normala utvecklingen av kroppen (både växt och djur), eftersom det ingår i kategorin spårämnen. Han är också del av olika enzymer som xantinoxylas. Vid brist på molybden är detta enzym bristfälligt och därmed kan negativa effekter uppstå. Ett överskott av detta element är inte heller välkommet, eftersom den normala ämnesomsättningen störs.
Högsta tillåtna koncentration av molybden för vattenmiljön
MPC av molybden i ytvatten oomah bör inte överstiga 0,25 mg / l.
Arsenik (As)
Arsenik förorenade främst områden som ligger nära mineralgruvor med hög halt av detta element (volfram, koppar-kobolt, polymetalliska malmer). Mycket små mängder arsenik kan förekomma vid nedbrytning av levande organismer. Tack vare vattenlevande organismer, kan den assimileras av dessa. Intensiv assimilering av arsenik från lösning märks under perioden med snabb utveckling av plankton.
De viktigaste föroreningarna för arsenik är processindustrin, bekämpningsmedels- och färgämnesindustrin samt jordbruket.
Sjöar och floder innehåller arsenik i två tillstånd: suspenderad och upplöst. Proportionerna mellan dessa former kan variera beroende på lösningens pH och lösningens kemiska sammansättning. I ett löst tillstånd kan arsenik vara trivalent eller femvärt och gå in i anjoniska former.
Arseniknivåer i naturliga vatten
I floder är som regel arsenikhalten mycket låg (i nivån μg / L), och i haven - i genomsnitt 3 μg / L. Vissa Mineral vatten kan innehålla stora mängder arsenik (upp till flera milligram per liter).
Mest av all arsenik kan finnas i underjordiska reservoarer - upp till flera tiotals milligram per liter.
Dess föreningar är mycket giftiga för alla djur och för människor. I stora mängder störs oxidationsprocesser och syretransport till celler.
Högsta tillåtna koncentration av arsenik för vattenmiljön
Den högsta tillåtna koncentrationen av arsenik för vattenmiljön är 50 μg/l, och i fiskedammar är den högsta tillåtna koncentrationen av fiskodlingar också 50 μg/l.
Nickel (Ni)
Nickelhalten i sjöar och floder påverkas av lokala bergarter. Om det finns avlagringar av nickel och järnnickelmalmer nära reservoaren kan koncentrationen bli ännu högre än normalt. Nickel kan komma in i sjöar och floder genom nedbrytning av växter och djur. Blågröna alger innehåller rekordmängder nickel jämfört med andra växtorganismer. Viktigt avloppsvatten med hög nickelhalt frigörs vid tillverkning av syntetiskt gummi, vid nickelplätering. Nickel frigörs också i stora mängder vid förbränning av kol och olja.
Högt pH kan göra att nickel fälls ut i form av sulfater, cyanider, karbonater eller hydroxider. Levande organismer kan minska nivån av mobilt nickel genom att konsumera det. Processerna för adsorption på ytan av stenar är också viktiga.
Vatten kan innehålla nickel i löst, kolloidal och suspenderad form (balansen mellan dessa tillstånd beror på mediets pH, temperatur och vattensammansättning). Järnhydroxid, kalciumkarbonat, lerbrunnssorberande föreningar som innehåller nickel. Upplöst nickel är i form av komplex med fulvin- och humussyror, såväl som med aminosyror och cyanider. Den mest stabila jonformen är Ni 2+. Ni 3+ bildas vanligtvis vid högt pH.
I mitten av 50-talet ingick nickel i listan över spårämnen eftersom det spelar en viktig roll i olika processer som katalysator. I låga doser har det en positiv effekt på hematopoetiska processer. Stora doser är fortfarande mycket farliga för hälsan, eftersom nickel är ett cancerframkallande kemiskt element och kan provocera fram olika sjukdomar i andningsorganen. Fri Ni 2+ är giftigare än i form av komplex (ca 2 gånger).
Nickelnivå i naturliga reservoarer
Högsta tillåtna koncentration av nickel för vattenmiljön
Den högsta tillåtna koncentrationen av nickel för vattenmiljön är 0,1 mg/l, medan den högsta tillåtna koncentrationen av fiskodlingar är 0,01 mg/l i fiskedammar.
Tenn (Sn)
Naturliga källor tenn är mineraler som innehåller detta grundämne (stannin, kassiterit). Anläggningar och fabriker för tillverkning av olika organiska färger och metallurgisk industri som arbetar med tillsats av tenn anses vara antropogena källor.
Tenn är en lågtoxisk metall, varför vi inte riskerar vår hälsa genom att äta mat från konserverad metall.
Sjöar och floder innehåller mindre mikrogram tenn per liter vatten. Underjordiska reservoarer kan innehålla flera mikrogram tenn per liter.
Högsta tillåtna koncentration av tenn för vattenmiljön
Den maximala koncentrationsgränsen för tenn för vattenmiljön är 2 mg/l.
Kvicksilver (Hg)
Huvudsakligen, förhöjd nivå kvicksilver i vatten ses i områden där det finns avlagringar av kvicksilver. De vanligaste mineralerna är livingstonite, cinnober, metacinnabar. Avloppsvatten från fabriker som tillverkar olika läkemedel, bekämpningsmedel, färgämnen kan innehålla stora mängder kvicksilver. En annan viktig källa till kvicksilverföroreningar övervägs värmekraftverk(som används som brännbart kol).
Dess nivå i lösningen minskar främst på grund av marina djur och växter, som ackumulerar och till och med koncentrerar kvicksilver! Ibland innehållet av kvicksilver i marint liv stiger flera gånger mer än i havsmiljön.
Naturligt vatten innehåller kvicksilver i två former: suspenderat (i form av sorberade föreningar) och löst (komplexa, mineraliska kvicksilverföreningar). I vissa områden i haven kan kvicksilver förekomma i form av metylkvicksilverkomplex.
Kvicksilver och dess föreningar är mycket giftiga. Vid höga koncentrationer har det en negativ effekt på nervsystem, provocerar förändringar i blodet, påverkar utsöndringen av matsmältningskanalen och motorisk funktion. Produkterna från kvicksilverbearbetning av bakterier är mycket farliga. De kan syntetisera organiska ämnen baserade på kvicksilver, som är många gånger giftigare än oorganiska föreningar. När man äter fisk kan kvicksilverföreningar komma in i vår kropp.
Högsta tillåtna koncentration av kvicksilver för vattenmiljön
MPC för kvicksilver i vanligt vatten är 0,5 μg/l, och i fiskedammar är MPC för fiskodlingar mindre än 0,1 μg/l.
Bly (Pb)
Floder och sjöar kan vara naturligt förorenade med bly när blymineralerna sköljs bort (galena, anglesite, cerussite) och antropogena (kolförbränning, användning av tetraetylbly i bränsle, utsläpp från malmbearbetningsfabriker, avloppsvatten från gruvor och metallurgiska anläggningar ). Avsättningen av blyföreningar och adsorptionen av dessa ämnen på ytan av olika bergarter är de viktigaste naturliga metoderna för att sänka nivån i lösning. Från biologiska faktorer, vattenlevande organismer leder till en minskning av blynivån i lösningen.
Bly i floder och sjöar är i suspenderad och löst form (mineral- och organomineralkomplex). Bly finns också i form av olösliga ämnen: sulfater, karbonater, sulfider.
Blyhalt i naturliga reservoarer
Vi har hört mycket om toxiciteten hos denna tungmetall. Det är mycket farligt även i små mängder och kan orsaka berusning. Inträngningen av bly i kroppen sker genom andnings- och matsmältningssystemet. Dess utsöndring från kroppen är mycket långsam, och det kan ackumuleras i njurar, ben och lever.
Högsta tillåtna koncentration av bly för vattenmiljön
Den maximala koncentrationsgränsen för bly för vattenmiljön är 0,03 mg/l och i fiskedammar är den maximala koncentrationsgränsen för fiskodlingar 0,1 mg/l.
Tetraetylbly
Det fungerar som ett knackningsförhindrande medel i motorbränsle. De huvudsakliga föroreningskällorna med detta ämne är alltså fordon.
Denna förening är mycket giftig och kan byggas upp i kroppen.
Högsta tillåtna koncentration av tetraetylbly för vattenmiljön
Den högsta tillåtna nivån av detta ämne närmar sig noll.
Tetraetylbly är i allmänhet inte tillåtet i vatten.
Silver (Ag)
Silver kommer huvudsakligen in i floder och sjöar från underjordiska reservoarer och som ett resultat av utsläpp av avloppsvatten från företag (fotografiska företag, anrikningsfabriker) och gruvor. Alg- och bakteriedödande medel kan vara en annan källa till silver.
I lösning är de viktigaste föreningarna silverhalogenider.
Silverhalt i naturliga reservoarer
I rena floder och sjöar är silverhalten mindre än ett mikrogram per liter, i haven - 0,3 μg / l. Underjordiska reservoarer innehåller upp till flera tiotals mikrogram per liter.
Silver i jonform (vid vissa koncentrationer) har en bakteriostatisk och bakteriedödande effekt. För att kunna sterilisera vatten med silver måste dess koncentration vara mer än 2 * 10 -11 mol / l. Biologisk roll silver i kroppen är ännu inte känt.
Högsta tillåtna koncentration av silver för vattenmiljön
Maximalt tillåtet silver för vattenmiljön är 0,05 mg/l.
V Ryska Federationen kvaliteten på dricksvattnet måste uppfylla vissa krav som fastställts av SanPiN 2.1.4.10749-01 "Dricksvatten". I Europeiska unionen (EU) bestäms standarderna av direktivet "Om kvaliteten på dricksvatten avsett för mänsklig konsumtion" 98/83 / EG. Världsorganisation Healthcare (WHO) fastställer vattenkvalitetskrav i 1992 års riktlinjer för dricksvattenkvalitet. Det finns också amerikanska EPA-regler. I normerna finns det mindre skillnader i olika indikatorer, men endast vatten med lämplig kemisk sammansättning säkerställer människors hälsa. Förekomsten av oorganiska, organiska, biologiska föroreningar, samt ett ökat innehåll av giftfria salter i mängder som överstiger de som anges i de presenterade kraven, leder till utveckling av olika sjukdomar.
Huvudkraven för dricksvatten är att det ska ha gynnsamma organoleptiska egenskaper, vara ofarligt i sin kemiska sammansättning och säkert i epidemiologiska och strålningsmässiga termer. Innan vatten tillförs distributionsnät, vid vattenintagspunkter, externa och interna vattenförsörjningsnät måste kvaliteten på dricksvattnet uppfylla hygieniska standarder.
Tabell 1. Krav på dricksvattnets kvalitet
| Indikatorer | Enheter | Maximal tillåten koncentration (MPC), inte längre | Skadlighetsindikator | Faroklass | WHO | U.S. EPA | EU |
| Väteexponent | pH | 6-9 | - | - | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 | |
| Total mineralisering (torr rest) | mg/l | 1000 (1500) | - | - | 1000 | 500 | 1500 |
| Allmän hårdhet | meq/l | 7,0 (10) | - | - | - | - | 1,2 |
| Permanganat oxiderbarhet | mg/l | 5,0 | - | - | - | - | 5,0 |
| Oljeprodukter, totalt | mg/l | 0,1 | - | - | - | - | - |
| Ytaktiva ämnen (ytaktiva ämnen), anjoniska | mg/l | 0,5 | - | - | - | - | - |
| Fenoliskt index | mg/l | 0,25 | - | - | - | - | - |
| Alkalinitet | mgHCO3-/l | - | - | - | - | - | 30 |
| Fenoliskt index | mg/l | 0,25 | - | - | - | - | - |
| Oorganiska ämnen | |||||||
| Aluminium (Al 3+) | mg/l | 0,5 | med. -T. | 2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Ammoniak kväve | mg/l | 2,0 | med. -T. | 3 | 1,5 | - | 0,5 |
| Asbest | Mil.fiber / l | - | - | - | - | 7,0 | - |
| Barium (Ba2+) | mg/l | 0,1 | -"- | 2 | 0,7 | 2,0 | 0,1 |
| Beryllium (Be2+) | mg/l | 0,0002 | - | 1 | - | 0,004 | - |
| Bor (B, totalt) | mg/l | 0,5 | - | 2 | 0,3 | - | 1,0 |
| Vanadin (V) | mg/l | 0,1 | med. -T. | 3 | 0,1 | - | - |
| Vismut (Bi) | mg/l | 0,1 | med. -T. | 2 | 0,1 | - | - |
| Järn (Fe, totalt) | mg/l | 0,3 (1,0) | org. | 3 | 0,3 | 0,3 | 0,2 |
| Kadmium (Cd, totalt) | mg/l | 0,001 | med. -T. | 2 | 0,003 | 0,005 | 0,005 |
| Kalium (K+) | mg/l | - | - | - | - | - | 12,0 |
| Kalcium (Ca +2) | mg/l | - | - | - | - | - | 100,0 |
| Kobolt (Co) | mg/l | 0,1 | med. -T. | 2 | - | - | - |
| Kisel (Si) | mg/l | 10,0 | med. -T. | 2 | - | - | - |
| Magnesium (Mg +2) | mg/l | - | med. -T. | - | - | - | 50,0 |
| Mangan (Mn, totalt) | mg/l | 0,1 (0,5) | org. | 3 | 0,5 (0,1) | 0,05 | 0,05 |
| Koppar (Totalt Cu) | mg/l | 1,0 | -"- | 3 | 2,0 (1,0) | 1,0-1,3 | 2,0 |
| Molybden (Mo, totalt) | mg/l | 0,25 | med. -T. | 2 | 0,07 | - | - |
| Arsenik (som, totalt) | mg/l | 0,05 | med. -T. | 2 | 0,01 | 0,05 | 0,01 |
| Nickel (Ni, totalt) | mg/l | 0,1 | med. -T. | 3 | - | - | - |
| Nitrater (med NO 3 -) | mg/l | 45 | med. -T. | 3 | 50,0 | 44,0 | 50,0 |
| Nitrit (med NO 2 -) | mg/l | 3,0 | - | 2 | 3,0 | 3,5 | 0,5 |
| Kvicksilver (Hg, totalt) | mg/l | 0,0005 | med. -T. | 1 | 0,001 | 0,002 | 0,001 |
| Bly (Pb, totalt) | mg/l | 0,03 | -"- | 2 | 0,01 | 0,015 | 0,01 |
| Selen (Se, totalt) | mg/l | 0,01 | - | 2 | 0,01 | 0,05 | 0,01 |
| Silver (Ag +) | mg/l | 0,05 | - | 2 | - | 0,1 | 0,01 |
| Svavelväte (H 2 S) | mg/l | 0,03 | org. | 4 | 0,05 | - | - |
| Strontium (Sg 2+) | mg/l | 7,0 | -"- | 2 | - | - | - |
| Sulfater (S0 4 2-) | mg/l | 500 | org. | 4 | 250,0 | 250,0 | 250,0 |
| Fluorider F - (för klimatområden) | |||||||
| I och II | mg/l | 1,5 | med. -T. | 2 | 1,5 | 2,0-4,0 | 1,5 |
| III | mg/l | 1,2 | -"- | 2 | |||
| Klorider (Cl -) | mg/l | 350 | org. | 4 | 250,0 | 250,0 | 250,0 |
| Krom (Cr 3+) | mg/l | 0,5 | med. -T. | 3 | - | 0,1 (totalt) | - |
| Krom (Cr 6+) | mg/l | 0,05 | med. -T. | 3 | 0,05 | 0,05 | |
| Cyanider (CN -) | mg/l | 0,035 | -"- | 2 | 0,07 | 0,2 | 0,05 |
| Zink (Zn 2+) | mg/l | 5,0 | org. | 3 | 3,0 | 5,0 | 5,0 |
s.-t. - sanitära och toxikologiska; org. – Organoleptisk.
Vladimir Khomutko
Lästid: 5 minuter
A A
Problemet med förekomsten av oljeprodukter i vatten och hur man hanterar det
Experter anser att oljeprodukter (OP) är de vanligaste och mest giftiga farliga ämnena som fungerar som källor till förorening av den naturliga vattenmiljön.
Olja och dess derivat är instabila blandningar av mättade och omättade kolväten, såväl som deras derivat. annan sort... Hydrokemi tolkar konventionellt begreppet "petroleumprodukter" och begränsar sig endast till deras alifatiska, aromatiska och acykliska kolvätefraktioner, som utgör den huvudsakliga och vanligaste delen av olja och dess komponenter som frigörs under oljeraffinering. För att beteckna innehållet av oljeprodukter i vatten finns i internationell praxis termen Hydrocarbon Oil Index ("kolväteoljeindex").
Den högsta tillåtna koncentrationen (MPC) i vatten av olja och oljeprodukter för kultur-, hushålls- och dricksvattenanvändningsanläggningar är cirka 0,3 milligram per kubikdecimeter, och för fiskevattenanvändningsobjekt - 0,05 milligram per kubikdecimeter.
Bestämning av oljeprodukter som finns i vatten är möjlig med hjälp av olika instrument och metoder, som vi kort kommer att diskutera i den här artikeln.
För närvarande finns det fyra huvudmetoder för att bestämma koncentrationen av olja och dess derivat i vatten, som är baserade på olika fysikaliska egenskaper fastställda petroleumprodukter:
- gravimetrimetod;
- IR-spektrofotometri;
- fluorometrisk metod;
- gaskromatografiteknik.
Metoden för tillämpning av en eller annan metod för att mäta innehållet av olja och oljeprodukter i vatten, samt MPC-standarderna för olika typer petroleumprodukter, reglerade av miljön regleringsdokument federal betydelse (förkortat - PND F).
Gravimetrisk metod
Dess användning regleras av PND F-nummer 14.1: 2.116-97.
Dess kärna är extraktion (dehydrering) av petroleumprodukter från proverna som tillhandahålls för analys med ett organiskt lösningsmedel, följt av separation från polära föreningar med kolonnkromatografi på aluminiumoxid av andra klasser av föreningar, varefter innehållet av ämnet i vatten är kvantitativt bestämt.
I avloppsvattenstudier används denna metod i koncentrationer som sträcker sig från 0,30 till 50,0 milligram per kubikdecimeter, vilket inte gör det möjligt att avgöra om vattnet överensstämmer med MPC-standarder vid fiskevattenanvändningsanläggningar.
En annan betydande nackdel med denna metod är den långa tidsperiod som krävs för mätningarna. Därför används den inte för nuvarande teknisk kontroll i produktionen, liksom i andra fall när hastigheten för att erhålla resultat är av största vikt.
Experter tillskriver fördelarna med denna teknik till frånvaron av standardkalibrering av prover, som är typiska för andra analysmetoder.
Felet vid användning av denna metod med en indikator P lika med 0,95 (± δ,%) i analysen av naturliga vatten varierar från 25 till 28 procent, och i analysen av avloppsvatten - från 10 till 35.
IR-spektrofotometri
Användningen av denna teknik regleras av PND F nummer 14.1: 2: 4.168, samt riktlinjer MUK 4.1.1013-01.
Kärnan i denna teknik för att bestämma innehållet av oljeprodukter i vatten är separationen av lösta och emulgerade oljeföroreningar genom att extrahera dem med koltetraklorid, följt av kromatografisk separation av oljeprodukten från andra föreningar av den organiska gruppen, på en kolonn fylld med aluminiumoxid. Därefter utförs bestämningen av mängden petroleumprodukter i vattnet enligt indikatorerna för absorptionsintensiteten i det infraröda området spektrum C-H anslutningar.
Infraröd spektroskopi är för närvarande en av de mest kraftfulla analytiska teknikerna och används flitigt inom både tillämpad och grundläggande forskning. Dess användning är också möjlig för behoven av övervakning av produktionsprocessen.
Den mest populära metoden för sådan spektral IR-analys för tillfället är FTIR. Spektrometrar, vars funktion är baserad på denna teknik, även de i den lägre och mellanprisnischen, i sina parametrar konkurrerar redan med sådana traditionella instrument som diffraktionsspektrometrar. De används nu i stor utsträckning i många analytiska laboratorier.
Förutom optik inkluderar standarduppsättningen av sådana anordningar nödvändigtvis en kontrolldator, som inte bara utför funktionen att styra processen för att erhålla det erforderliga spektrumet, utan också tjänar till snabb bearbetning av mottagna data. Med hjälp av sådana IR-spektrometrar är det ganska lätt att få fram vibrationsspektrumet för den förening som presenteras för analys.
De viktigaste fördelarna med denna teknik är:
- små mängder initiala prover av det analyserade vattnet (från 200 till 250 milliliter);
- hög känslighet för metoden (bestämningssteget är 0,02 milligram per kubikdecimeter, vilket gör det möjligt att bestämma resultatens överensstämmelse med MPC-standarderna för fiskereservoarer).
Den största nackdelen med denna analysmetod (särskilt när man använder fotokolorimetrisk avslutning), kallar experter en hög grad av dess beroende av typen av analyserad olja. Bestämning med en fotokolorimeter kräver konstruktion av separata kalibreringskurvor för varje typ av oljeprodukt. Detta beror på det faktum att avvikelsen mellan standarden och den analyserade oljeprodukten avsevärt förvränger de erhållna resultaten.
Denna metod används vid NP-koncentrationer från 0,02 till 10 milligram per kubikdecimeter. Mätfelet vid P lika med 0,95 (± δ,%) är från 25 till 50 procent.
Reglerad av PND F nummer 14.1: 2: 4.128-98.
Kärnan i denna teknik är uttorkning av oljeprodukter, följt av deras extraktion från vatten med hexan, sedan rening av det resulterande extraktet (om nödvändigt) och efterföljande mätning av extraktets fluorescerande intensitet, som uppstår från optisk excitation. För att mäta intensiteten av fluorescens används en vätskeanalysator av märket "Fluorat-2".
De otvivelaktiga fördelarna med denna metod inkluderar:
Aromatiska kolväten för excitering och efterföljande registrering av fluorescerande strålning krävs olika förutsättningar... Experter noterar beroendet av spektrala förändringar i fluorescens på våglängden hos det spännande ljuset. Om excitation sker i den närmaste delen av det ultravioletta spektrumet, och ännu mer i dess synliga område, uppträder fluorescens endast i polynukleära kolväten.
Eftersom deras andel är ganska liten och direkt beror på den undersökta oljeproduktens beskaffenhet, uppstår en hög grad av beroende av den erhållna analyssignalen av den specifika typen av oljeprodukt. När de utsätts för ultraviolett strålning lyser endast vissa kolväten, främst högmolekylära aromatiska från den polycykliska gruppen. Dessutom varierar intensiteten av deras strålning mycket.
I detta avseende, för att få tillförlitliga resultat, är det absolut nödvändigt att ha en standardlösning som innehåller samma luminiscerande komponenter (och i samma relativa proportioner) som finns i det analyserade provet. Detta är oftast svårt att uppnå, därför är den fluorometriska metoden för att bestämma innehållet av oljeprodukter i vatten, som bygger på att registrera intensiteten av fluorescerande strålning i den synliga delen av spektrumet, olämplig för massanalyser.
Denna metod kan tillämpas vid koncentrationer av petroleumprodukter som sträcker sig från 0,005 till 50,0 milligram per kubikdecimeter.
Felet i de erhållna resultaten (vid P lika med 0,95, (± δ,%)) sträcker sig från 25 till 50 procent.
Användningen av denna teknik regleras av GOST 31953-2012.
Denna teknik används för att bestämma masskoncentrationen av olika petroleumprodukter både i dricksvatten (inklusive förpackade i behållare) och i naturligt (både yt- och underjordiskt) vatten, såväl som i vatten som finns i hushållskällor. Denna metod är också effektiv vid analys av avloppsvatten. Huvudsaken är att masskoncentrationen av oljeprodukter inte är mindre än 0,02 milligram per kubikdecimeter.
Kärnan i gaskromatografimetoden är extraktion av NP från det analyserade vattenprovet med hjälp av ett extraktionsmedel, dess efterföljande rening från polära föreningar med hjälp av en sorbent och den slutliga analysen av det resulterande ämnet på en gaskromatograf.
Resultatet erhålls efter summering av ytorna för de kromatografiska topparna för de emitterade kolvätena och genom efterföljande beräkning av OP-halten i det analyserade vattenprovet med användning av ett förutbestämt kalibreringsberoende.
Gaskromatografi bestämmer inte bara den totala koncentrationen av oljeprodukter i vatten, utan identifierar också deras specifika sammansättning.
Gaskromatografi är i allmänhet en teknik baserad på separation av termostabila flyktiga föreningar. Cirka fem procent av det totala antalet organiska föreningar som vetenskapen känner till uppfyller dessa krav. Det är dock de som upptar 70-80 procent av det totala antalet föreningar som används av människan i produktionen och vardagen.
Den mobila fasens roll i denna teknik spelas av en bärgas (vanligen av en inert grupp), som strömmar genom en stationär fas med mycket större område yta. Följande används som bärgas för den mobila fasen:
- väte;
- kväve;
- koldioxid;
- helium;
- argon.
Oftast används det mest tillgängliga och billigaste kvävet.
Det är med hjälp av en bärgas som de separerade komponenterna överförs längs den kromatografiska kolonnen. Dessutom interagerar denna gas inte med vare sig komponenterna som separeras eller med substansen i den stationära fasen.
De viktigaste fördelarna med gaskromatografi:
- den relativa enkelheten hos den använda utrustningen;
- tillräckligt brett användningsområde;
- möjligheten till högprecisionsbestämning av tillräckligt låga koncentrationer av gaser i organiska föreningar;
- hastigheten för att få resultaten av analysen;
- ett brett utbud av både använda sorbenter och ämnen för stationära faser;
- en hög nivå av flexibilitet, så att du kan ändra separationsvillkoren;
- möjlighet att hålla kemiska reaktioner i en kromatografisk detektor eller i en kromatografisk kolonn, vilket avsevärt ökar täckningen av kemiska föreningar som analyseras;
- ökat informationsinnehåll vid tillämpning med andra instrumentella analysmetoder (till exempel med masspektrometri och FTIR-spektrometri).
Felet i resultaten av denna teknik (P är 0,95 (± 5,%)) sträcker sig från 25 till 50 procent.
Det bör noteras att endast metoden för att mäta innehållet av oljeprodukter i vatten med hjälp av gaskromatografi är standardiserad i internationell organisation om standardisering, som vi alla känner till under förkortningen ISO, eftersom endast den gör det möjligt att identifiera typer av olje- och oljeprodukter föroreningar.
Oavsett vilken metod som används är ständig övervakning av vattnet som används i produktionen och i den inhemska sfären avgörande. Enligt miljöexperter, vissa ryska regioner mer än hälften av alla sjukdomar är på något sätt relaterade till kvaliteten på dricksvattnet.
Hög koncentration av oljeprodukter i vatten
Dessutom, enligt uppskattningar från samma forskare, kan endast en förbättring av kvaliteten på dricksvattnet förlänga livet under en period på fem till sju år. Alla dessa faktorer indikerar vikten av konstant övervakning av vattnets tillstånd nära oljeindustriföretag, som är de viktigaste källorna till miljöföroreningar från olja och dess derivat.
Tidig upptäckt av överskott av MPC för oljeprodukter i vatten kommer att göra det möjligt att undvika storskaliga störningar av ekosystemet och vidta nödvändiga åtgärder i tid för att eliminera denna situation.
Men för ett effektivt arbete behöver miljöforskare statligt stöd. Dessutom inte så mycket i form av monetära subventioner som i skapandet av ett regelverk som reglerar ansvaret för företag i den nationella ekonomin för brott mot miljöstandarder, såväl som i strikt kontroll över genomförandet av de antagna standarderna.
PEEP är den högsta tillåtna koncentrationen av ett ämne i vattnet i en reservoar för hushålls- och dricks- och kultur- och hushållsvattenanvändning, mg/l. Denna koncentration bör inte ha en direkt eller indirekt effekt på människokroppen under hela livet, såväl som på hälsan hos efterföljande generationer, och bör inte förvärra de hygieniska förhållandena för vattenanvändning. MPCV.r. - Högsta tillåtna koncentration av ett ämne i vattnet i en reservoar som används för fiskeändamål, mg / l.
Bedömning av kvaliteten på akvatiska ekosystem baseras på reglerings- och policydokument med hjälp av direkta hydrogeokemiska bedömningar. Tabell 2.4 Som exempel ges kriterierna för bedömning av kemisk förorening av ytvatten.
För vatten har högsta tillåtna koncentrationer av mer än 960 kemiska föreningar fastställts, vilka är kombinerade i tre grupper enligt följande begränsande riskindikatorer (LPV): sanitära och toxikologiska (s.-t.); allmän sanitet (allmänt); organoleptisk (org.).
MPC för vissa skadliga ämnen i vattenmiljön presenteras i tabellen. 2.1.4.
De högsta kraven ställs på dricksvatten. Statlig standard på vatten som används för att dricka och i Livsmedelsindustrin(SanPiN 2.1.4.1074-01), bestämmer de organoleptiska egenskaperna hos vatten som är gynnsamma för människor: smak, lukt, färg, transparens, såväl som ofarligheten i dess kemiska sammansättning och epidemiologiska säkerhet.
Tabell 2.1.4
MPC för skadliga ämnen i vattenförekomster av hushåll, dryck och
kulturell och hushållsvattenanvändning, mg / l
(GN 2.1.5.689-98)
| Ämnen | LPV | pdk |
| 1 | 2 | 3 |
| /> Bor | S.-t. | 0,5 |
| Brom | S.-t. | 0,2 |
| Vismut | S.-t. | 0,1 |
| Hexaklorbensen | S.-t. | 0,05 |
| Dimetylamin | S.-t. | 0,1 |
| Difluordiklormetan (freon) | S.-t. | 10 |
| Dietyleter | Org. | 0,3 |
| Järn | Org. | 0,3 |
| Isopren | Org. | 0,005 |
| Kadmium | S.-t. | 0,001 |
| Karbofos | Org. | 0,05 |
| Fotogen: | | |
| Oxiderat | Org. | 0,01 |
| Belysning (GOST 4753-68) | Org. | 0,05 |
| Teknisk | Org. | 0,001 |
| Syra: | | |
| Bensoin | Allmänning | 0,6 |
| Difenylättiksyra | Allmänning | 0,5 |
| Olja | Allmänning | 0,7 |
| Myr | Allmänning | 3,5 |
| Ättik | Allmänning | 1,2 |
| Syntetiska fettsyror | Allmänning | 0,1 |
| C5-C20 | | |
| Mangan | Org. | 0,1 |
| Koppar | Org. | 1 |
| Metanol | S-t. | 3 |
| Molybden | S-t. | 0,25 |
| Urea | Allmänning | 1 |
| Naftalen | Org. | 0,01 |
| Olja: | | |
| Polysvavel | Org. | 0,1 |
| Hållbar | Org. | 0,3 |
| Nitrater av: | | |
| NR 3- | S-t. | 45 |
| NO2- | S-t. | 3,3 |
| Polyetylenamin | S-t. | 0,1 |
| Tiocyanater | S-t. | 0,1 |
| Merkurius | S-t. | 0,0005 |
| Leda | S-t. | 0,03 |
| Koldisulfid | Org. | 1 |
| Terpentin | Org. | 0,2 |
| Sulfider | Allmänning | Frånvaro |
| Tetraetylbly | S-t. | Frånvaro |
| Tributylfosfat | Allmänning | 0,01 |
Dricksvatten när som helst på året bör inte innehålla mindre än 4 g / m3 syre, och närvaron av mineralföroreningar (mg / l) i det bör inte överstiga: sulfater (SO4 -) - 500; klorider (Cl-) - 350; järn (Fe2 + + Fe3+) - 0,3; mangan (Mn2+) - 0,1; koppar (Cu2+) - 1,0; zink (Zn2+) - 5,0; aluminium (Al) - 0,5; metafosfater (PO3") - 3,5; fosfater (PO4
3 ") - 3,5; torr rest - 1000. Sålunda är vatten lämpligt att dricka om dess totala mineralisering inte överstiger 1000 mg / l. Mycket låg mineralisering av vatten (under 1000 mg / l) försämrar också dess smak, och vatten , i allmänhet saknar salter (destillerade), är skadligt för hälsan, eftersom dess användning stör matsmältningen och aktiviteten hos endokrina körtlar.Ibland, i överenskommelse med myndigheterna för den sanitära-epidemiologiska tjänsten, en torr resthalt på upp till 1500 mg / l är tillåtet.
Indikatorer som karaktäriserar föroreningen av reservoarer och dricksvatten med ämnen klassade som faroklass 3 och 4, samt fysikalisk-kemiska egenskaper och vattnets organoleptiska egenskaper är valfria. De används för att bekräfta graden av intensitet av antropogena föroreningar av vattenkällor, fastställda av prioriterade indikatorer.
Tillämpningen av olika kriterier för att bedöma vattenkvaliteten bör baseras på fördelarna med kraven för den vattenanvändningen, vars kriterier är strängare. Till exempel, om en vattenförekomst samtidigt tjänar för dricks- och fiskeändamål, kan strängare krav (miljö och fiske) ställas på bedömningen av vattenkvaliteten.
PCZ-10 (indikator på kemisk förorening). Denna indikator är särskilt viktig för områden där kemisk förorening observeras för flera ämnen samtidigt, som var och en är många gånger högre än MPC. Den beräknas endast när områden med ekologisk nödsituation och zoner med ekologisk katastrof identifieras.
Beräkningen utförs för tio föreningar som överskrider den högsta tillåtna koncentrationen, enligt formeln:
PCZ-10 = С1 / PDK1 + С2 / PDK2 + С3 / PDK3 + ... С10 / PDK10,
där Сь С2, С3 ... Сю - koncentration av kemiska ämnen i vatten: MPC - fiske.
Vid bestämning av PCZ-10 för kemikalier för vilka det inte finns något relativt tillfredsställande värde av vattenföroreningar, tas C/MPC-förhållandet konventionellt lika med 1.
För att etablera PCZ-10 rekommenderas det att analysera vattnet enligt maximalt antal indikatorer.
Ytterligare indikatorer inkluderar allmänt accepterade fysikalisk-kemiska och biologiska egenskaper ger allmän uppfattning om vattnets sammansättning och kvalitet. Dessa indikatorer används för att ytterligare karakterisera de processer som sker i vattendrag. Dessutom inkluderar ytterligare egenskaper indikatorer som tar hänsyn till föroreningarnas förmåga att ackumuleras i bottensediment och vattenlevande organismer.
Bottenackumuleringskoefficienten KDA beräknas med formeln:
KDA = SDO / Sv,
där Sd. O. och Sv är koncentrationen av föroreningar i bottensediment respektive vatten.
Ackumuleringskoefficient i vattenlevande organismer:
Kn = Cr / Sv,
där Cr är koncentrationen av föroreningar i vattenlevande organismer.
Kritiska koncentrationer av kemikalier (CK) bestäms enligt metoden för att bestämma kritiska koncentrationer av föroreningar, utvecklad av State Committee for Hydrometry 1983.
De genomsnittliga CC-värdena för vissa föroreningar är, mg / l: koppar - 0,001 ... 0,003; kadmium - 0,008 ... 0,020; zink - 0,05 ... 0,10; PCB - 0,005; benso (a) pyren - 0,005.
Vid bedömning av tillståndet för akvatiska ekosystem är egenskaperna hos tillståndet och utvecklingen av alla ekologiska grupper i vattensamhället ganska tillförlitliga indikatorer.
Vid identifiering av de aktuella zonerna används indikatorer för bakterio-, fyto- och djurplankton samt för ichthyofauna. Dessutom, för att bestämma graden av toxicitet för vatten, används en integrerad indikator - biotestning (på lägre kräftdjur). Samtidigt bör motsvarande toxicitet hos vattenmassan observeras i alla huvudfaser av den hydrologiska cykeln.
De viktigaste indikatorerna för växt- och djurplankton, såväl som för zoobentos, antogs på grundval av data från regionala hydrobiologiska kontrolltjänster, som karakteriserar graden av ekologisk försämring av sötvattensekosystem.
Parametrarna för de föreslagna indikatorerna för identifiering av zoner i ett givet territorium bör utformas på basis av material av tillräckligt långa observationer (minst. tre år).
Man bör komma ihåg att indikatorvärdena för arter kan vara olika på olika sätt klimatzoner.
Vid bedömning av tillståndet för akvatiska ekosystem är indikatorer på ichthyofauna viktiga, särskilt för unika, speciellt skyddade vattendrag och reservoarer av de första och högsta fiskekategorierna.
BOD - biologiskt behov i syre - mängden syre som används i de biokemiska processerna för oxidation av organiska ämnen (exklusive nitrifikationsprocesser) under en viss inkubationstid av provet (2, 5, 20, 120 dagar), mg O2 / l vatten (BODp) - om 20 dagar, BOD5 - om 5 dagar).
Den oxidativa processen under dessa förhållanden utförs av mikroorganismer som använder organiska komponenter som livsmedel. BOD-metoden är som följer. Det undersökta avloppsvattnet späds ut efter två timmars sedimentering rent vatten, taget i en sådan mängd att överskottet av syre som finns i det är tillräckligt för fullständig oxidation av alla organiska ämnen i avloppsvatten. Efter att ha bestämt innehållet av löst syre i den resulterande blandningen lämnas det i en stängd flaska i 2, 3, 5, 10, 15 dagar, vilket bestämmer syrehalten efter var och en av de angivna tidsperioderna (inkubationsperioden). Minskningen av mängden syre i vattnet visar hur mycket av det under denna tid som går åt till oxidation av organiska ämnen i avloppsvattnet. Denna mängd, hänvisad till 1 liter avloppsvatten, är en indikator på det biokemiska syrebehovet. avloppsvatten under en given tidsperiod (BPK2, BPKz, BPK5, BPKyu, BPK15).
Det bör noteras att biokemisk syreförbrukning inte inkluderar syreförbrukning för nitrifikation. Därför bör hela BOD utföras innan nitrifikationen påbörjas, som vanligtvis börjar efter 15-20 dagar. BOD för avloppsvatten beräknas med formeln:
BOD = [(a1 ~ b1) ~ (a2 ~ b2)] X 1000
V '
där ai är syrekoncentrationen i provet förberett för bestämning i början av inkubationen (på "dag noll"), mg/l; a2 — syrekoncentration i utspädningsvattnet i början av inkubationen, mg/l; b1 — syrekoncentration i provet vid slutet av inkubationen, mg/l; b2 — syrekoncentration i utspädningsvattnet vid slutet av inkubationen, mg/l; V är volymen avloppsvatten i 1 liter av provet, efter alla gjorda utspädningar, ml.
COD är det kemiska syrebehovet bestämt med bi-kromatmetoden, d.v.s. den mängd syre som motsvarar mängden förbrukat oxidationsmedel som krävs för oxidation av alla reduktionsmedel som finns i vatten, mg O2 / l vatten.
Det kemiska syrebehovet, uttryckt som antalet milligram syre per liter avloppsvatten, beräknas med formeln:
Khpk - 8 (a - b) x N1000
V '
där a är volymen av Mohrs saltlösning som förbrukats för titrering i ett blankexperiment, ml; b är volymen av samma lösning som konsumeras för titrering av provet, ml; N är normaliteten för en titrerad lösning av Mohrs salt; V är volymen analyserat avloppsvatten, ml; 8 - syreekvivalent.
BODp/COD-förhållandet används för att bedöma effektiviteten av den biokemiska oxidationen av ämnen.
MAXIMAL TILLÅTEN KONCENTRATION (MAC) AV FARLIGA ÄMNEN- detta är den maximala koncentrationen av ett skadligt ämne, som under en viss exponeringstid inte påverkar hälsan hos en person och hans avkomma, såväl som komponenterna i ekosystemet och det naturliga samhället som helhet.
En hel del föroreningar från olika industriell produktion och fordon. För att kontrollera deras innehåll i luften behövs väl definierade standardiserade miljöstandarder, varför begreppet högsta tillåtna koncentration infördes. MPC-värdena för luft mäts i mg/m3. MPC har utvecklats inte bara för luft, utan också för mat produkter, vatten (dricksvatten, reservoarvatten, avloppsvatten), jord.
Den maximala koncentrationen för arbetsområdet anses vara en sådan koncentration av ett skadligt ämne, som under det dagliga arbetet under hela arbetstiden inte kan orsaka sjukdom under arbetet eller i de avlägsna livsperioderna för nuvarande och efterföljande generationer.
Gränskoncentrationer för omgivande luft mäts i bosättningar och avser en viss tidsperiod. För luft särskiljs en maximal enkeldos och en genomsnittlig daglig dos.
Beroende på MPC-värdet kemiska substanser i luften klassificeras de efter graden av fara. För extremt farliga ämnen(kvicksilverånga, svavelväte, klor) MPC i luften i arbetsområdet bör inte överstiga 0,1 mg / m 3. Om den högsta tillåtna koncentrationen är mer än 10 mg/m 3 anses ämnet vara av låg risk. Sådana ämnen inkluderar till exempel ammoniak.
| Bord 1. TILLÅTNA KONCENTRATIONER vissa gasformiga ämnen i atmosfärisk luft och luft industrilokaler | ||
| Ämne | MPC i atmosfärisk luft, mg/m 3 | MPC i lufttillverkning. lokaler, mg/m 3 |
| Kvävedioxid | Maximalt engång 0,085 Dagssnitt 0,04 |
2,0 |
| Svaveldioxid | Max engång 0,5 Dagssnitt 0,05 |
10,0 |
| Kolmonoxid | Max engång 5,0 Genomsnittlig daglig 3,0 |
Under arbetsdagen 20.0 Inom 60 minuter * 50,0 Inom 30 minuter * 100,0 Inom 15 minuter * 200,0 |
| Fluorväte | Maximalt engång 0,02 Dagssnitt 0,005 |
0,05 |
| * Repetitivt arbete under förhållanden högt innehåll CO i luften i arbetsområdet kan utföras med en paus på minst 2 timmar | ||
MPC är satta för den genomsnittliga personen, men personer som försvagats av sjukdom och andra faktorer kan känna sig obekväma vid koncentrationer av skadliga ämnen som är lägre än MPC. Det gäller till exempel storrökare.
Värdena för de högsta tillåtna koncentrationerna av vissa ämnen i ett antal länder skiljer sig markant. Således är den högsta tillåtna koncentrationen av vätesulfid i luften under 24-timmars exponering i Spanien 0,004 mg / m 3 och i Ungern - 0,15 mg / m 3 (i Ryssland - 0,008 mg / m 3).
I vårt land är standarderna för den högsta tillåtna koncentrationen utvecklade och godkända av organen för den sanitära-epidemiologiska tjänsten och statliga organ på miljöskyddsområdet. Miljökvalitetsnormer är enhetliga för hela Ryska federationens territorium. Med hänsyn till de naturliga och klimatiska egenskaperna, såväl som det ökade sociala värdet av enskilda territorier, kan standarder för den maximalt tillåtna koncentrationen fastställas för dem, vilket återspeglar speciella förhållanden.
Med den samtidiga närvaron av flera skadliga ämnen med enkelriktad verkan i atmosfären bör summan av förhållandena mellan deras koncentrationer och MPC inte överstiga en, men detta är inte alltid fallet. Enligt vissa uppskattningar bor 67% av den ryska befolkningen i regioner där koncentrationen av skadliga ämnen i luften är högre än den fastställda högsta tillåtna koncentrationen. År 2000 översteg halten av skadliga ämnen i atmosfären i 40 städer med en total befolkning på cirka 23 miljoner människor då och då den högsta tillåtna koncentrationen med mer än tio gånger.
Vid bedömning av risken för kontaminering har studier utförda i biosfärområden... Men i stora städer är den naturliga miljön långt ifrån idealisk. Så, när det gäller innehållet av skadliga ämnen, anses Moskvafloden i staden vara en "smutsig flod" och "en mycket smutsig flod". Vid Moskvaflodens utlopp från Moskva är innehållet av oljeprodukter 20 gånger högre än de högsta tillåtna koncentrationerna, järn - 5 gånger, fosfater - 6 gånger, koppar - 40 gånger, ammoniumkväve - 10 gånger. Innehållet av silver, zink, vismut, vanadin, nickel, bor, kvicksilver och arsenik i Moskvaflodens bottensediment överstiger normen med 10–100 gånger. Tungmetaller och andra giftiga ämnen från vattnet kommer in i marken (till exempel vid översvämningar), växter, fiskar, jordbruksprodukter, dricksvatten, både i Moskva och nedströms i Moskva-regionen.
Kemiska metoder för att bedöma miljöns kvalitet är mycket viktiga, men de ger inte direkt information om den biologiska faran med föroreningar - det är biologiska metoders uppgift. Högsta tillåtna koncentrationer är vissa standarder för föroreningars sparande effekt på människors hälsa och den naturliga miljön.
Elena Savinkina
