Између 1800. и 1945. године, први хемијски производи су почели да се производе и користе експоненцијално како је становништво расло. Већина ових производа била је направљена од метала или деривата. Истовремено са повећањем употребе хемијских производа, повећао се и њихов изглед у водама. Тешки метали долазе углавном из природе, али када се њихова структура промени или дођу у контакт са живим бићима, могу изазвати здравствене ефекте, па чак и смрт и дестабилизовати водене екосистеме. У Зеленом екологу ћемо вам објаснити како настаје загађење тешким металима у води и његове последице.
Шта су тешки метали и примери
Тешки метали су група хемијских елемената чија је атомска тежина између 63,55 (бакар) и 200,59 г/мол (жива), а њихова густина се креће између 4 и 7 г/цм.3. Тхе најчешће коришћени и познати тешки метали јер њихови еколошки проблеми су:
- Олово (Пб).
- Меркур (Хг).
- Цинк (Зн).
- Кадмијум (Цд).
- Бакар (Цу).
- молибден (Мо).
- Манган (Мн).
- Никл (Ни), између осталих.
Укључени су и други лакши токсични елементи као што су:
- Алуминијум (Ал).
- Берилијум (Бе).
- Арсен (Ас).
Тешки метали потичу из а широк избор фонтова, природни и вештачки:
- Тхе Природни извори одговарају минералима богатим металима из стене или вулкана.
- Тхе антропски извори или вештачке одговарају рударским налазиштима, индустријама и енергентима и свему што је везано за њихов транспорт.
Различити тешки метали су неопходни за правилно функционисање екосистема. Метали као што су гвожђе, бакар, цинк и молибден су неопходни за биљке и животиње јер су део ензима и других протеина. На пример, хемоцијанин, протеин крвне плазме одговоран за размену гасова код ракова, мекушаца и паука, садржи бакар. Посебно у мору, али иу слаткој води, гвожђе делује као ограничавајући фактор у примарној производњи, док молибден делује као ограничавајући фактор у брзини фиксације азота. Ови метали морају бити који се природно јављају у малим концентрацијама али ако су у већим концентрацијама, чак и незнатно, могу бити токсичне. Остали тешки метали као што су арсен, кадмијум, олово и жива су једноставно токсични и нису потребни у биолошким активностима.
Како се у води јавља загађење тешким металима
Појављује се загађење животне средине тешким металима када је вађење и употреба ових интензивирана. Урбани развој је такође допринео уласку тешких метала у животну средину, јер је за урбанизацију неопходно трансформисати тло и подлогу испод. Поред тога, непречишћена канализација, процедне воде са депоније или одлагање отпада у животну средину такође су извор контаминације тешким металима.
Тхе индустријска и рударска делатност Одговоран је за испуштање у животну средину олова, живе, кадмијума, арсена и хрома, штетних како за људско здравље тако и за друга жива бића.
Велики део олова се ослобађа из рециклажа батерија и индустријског отпада као што су завари, метали, облоге каблова итд. Олово загађује воду преко соли растворљивих у води које се углавном стварају у индустрији боје и пиротехнике, у производњи глазиране грнчарије, у фототермографији и техникама бојења стакла, у производњи хемикалија као што је тетраетил олово (антидетонација у бензину) иу рударској индустрији, између осталог.
Меркур има посебну карактеристику да је у еколошком стању у течном стању. Међутим, није толико токсичан као његове паре и деривати. Нека једињења живе потичу из фабрике поливинилхлорида (ПВЦ) и друга хлорисана једињења, фунгицидне боје и пестициди, експлозивни детонатори и пластика, из рударских активности као што је екстракција цинобера (минерала живиног сулфида), злата и сребра и у рафинеријама нафте.
А мали део загађења од вода са живом долази из биолошка активност. Неке анаеробне бактерије које живе на дну језера су способне да трансформишу живу и друге неорганске деривате у органска живина једињења процесима метилације (додатком -ЦХ3 група).
Још један посебно токсичан метал је кадмијум, који има тенденцију да формира водена једињења. Најраспрострањенија једињења кадмијума у индустрији су халогенидни комплекси, цијанид и амин. Кадмијум загађује воду углавном испуштања отпадних вода сировина из индустрија као што су завршна обрада метала, електроника, легуре гвожђа и производња гвожђа и цинка, производња пигмената (боје и боје), батерија (кадмијум, никл), пластични стабилизатори, фунгициди, третмани као што је електродепозиција и употреба у нуклеарним реакторима.
Неки деривати кадмијума се користе као катализатори, а њихове соли органских киселина (лаурат, стеарат или кадмијум бензоат) се користе као стабилизатори светлости и температуре у пластичним масама. Ови стабилизатори могу контаминирати храну ако се чувају у пластици која их садржи.
Цијаниди, који долазе из галванске индустрије, из рафинерија и од чишћења метала, испуштају се у отпадне воде, загађујући водене екосистеме. Други метали као што су арсен, бакар и хром се широко користе као средства за заштиту дрвета и пепео од угља Садрже трагове многих тешких метала.
Генерално, тешки метали, осим арсена, молибдена и селена, слабо су растворљиви у алкалним водама (пХ> 7) и могу да се везују за органске честице. На овај начин, метали се могу појавити у веома високим токсичним концентрацијама у водама које су наизглед чисте, нетакнуте и бистре, као што су олиготрофне воде планинске реке. Концентрације тешких метала могу бити посебно високе у меким водама које протичу кроз подручја са минералима сумпора или остацима рударства.
Последице тешких метала у води
Тешки метали су моћни агенси који имају значајан утицај на слатководне екосистеме. Ови метали се обично налазе у ниским концентрацијама, у деловима на милион (ппм) или деловима на милијарду (ппб), што их чини тешким и скупим за откривање.
Постоје неки биоиндикатори попут водених макробескичмењака који могу да акумулирају тешке метале у свом егзоскелету, чак и недељама и месецима. На пример, ларве детлића су добре биоиндикатори средње концентрације метала као што су кадмијум и молибден у планинским токовима погођеним испуштањем отпадних вода из рудника.
Иако су метали у ниским концентрацијама, они имају низ последице на екосистеме, што ћемо објаснити у наставку.
Смртоносни и сублетални ефекти на организме
Ефекти тешких метала могу класификовати као акутне или хроничне. Акутни ефекти се јављају у кратком временском периоду и обично завршавају убијањем или тешким оштећењем организама. Типични сублетални ефекти су смањена стопа раста и промене у понашању или развоју.
С друге стране, хронични ефекти су они који се јављају на дужи рок. Многи метали су:
- Канцерогени: изазвати рак.
- Тератогена: негативно утичу на развој.
- Мутагено: оштетити ДНК.
- Неуротоксично: негативно утичу на неуронске и когнитивне функције.
- Ендокрини дисруптори: понашају се или утичу на хормоне.
- Они чак могу оштетити имуни систем организама.
Биоакумулација
Тешки метали такође имају индиректан утицај на жива бића јер јесу биоакумулирају у организмима и крећу се кроз мреже хране. Многи метали, као што су органска једињења живе, су липофилни, тј. растворљивији у масти него у води, и стога имају тенденцију да се акумулирају у масном ткиву животиње. Иако се многи метали налазе у ниским концентрацијама, реда величине делова на трилион (ппт), они могу или не морају бити директно токсични за жива бића, међутим, због биоакумулације, могу се акумулирати на веома токсичним нивоима у организмима.
Биомагнифицатион
Биомагнификација је процес којим се липофилни метали крећу у ланцу исхране, од плена до предатора. На пример, фитопланктон при филтрирању воде акумулира липофилне метале у вашем телу, па ће концентрација метала у телу постати већа него у води. Када зоопланктон конзумира фитопланктон, део ових метала се преноси у масти зоопланктона, повећавајући заузврат њихову концентрацију у односу на фитопланктон. Овај процес се наставља ка врху ланца исхране. Врло уобичајено правило то каже сваки трофички ниво је способан да акумулира до десет пута више токсичности него претходни трофички ниво.
Ако желите да прочитате више чланака сличних Контаминација тешким металима у води, препоручујемо да унесете нашу категорију загађења.
