В статье приводится обзор данных литературы о тяжелых металлах, источники поступления в окружающую среду и их негативное воздействие на организмы.
Ключевые слова : тяжелые металлы, вода, окружающая среда, антропогенные выбросы, токсичность, биоаккумуляция
Исследования о содержании тяжелых металлов (далее ТМ) жизненно важны для понимания их воздействия на водные экосистемы. ТМ являются одним из основных загрязнителей окружающей среды, угрожающие здоровью населения и природных экосистем. Они достаточно быстро накапливаются в природных компонентах и надолго там остаются [1].
В зависимости от типа соединения, природы металла и концентрации, ТМ оказывают различное физиологическое действие на организм человека и животных. Одни металлы являются жизненно необходимыми (эссенциальными), а наличие других (ксенобиотиков) приводит к негативным последствиям, вплоть до гибели организма [3].
В работах, посвященных проблемам загрязнения окружающей среды на сегодняшний день к ТМ относят более 40 металлов периодической системы Д. И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. [5]
Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду бывают как природными, так и антропогенными. К природным источникам относятся: вулканическая активность, коррозия металлов, испарение металлов из почвы и воды, повторное взвешивание отложений, эрозия почвы, геологическое выветривание, лесные пожары.
Рай Л. С., Гаур Дж. П., Кумар Х. Д. в своей работе [2] приводят примеры антропогенного поступления ТМ в окружающую среду (таблица 1).
Таблица 1
Потенциальные промышленные и сельскохозяйственные источники металлов в окружающей среде
|
Металл |
Источники |
|
Fe |
Пигменты и краски; топливо; нефтеперерабатывающие заводы; текстиль |
|
Mn, Zn |
Аккумуляторы и электрооборудование; пигменты и краски; сплавы и припои; пестициды; стекло; удобрения; очистители; топливо |
|
Pb |
Аккумуляторы и электрооборудование; пигменты и краски; сплавы и припои; пестициды; стекло; удобрения; очистители; топливо; пластик |
|
Cd |
Аккумуляторы и электрооборудование; пигменты и краски; сплавы и твердые вещества; топливо; пластик; удобрения |
|
Ni |
Аккумуляторы и электрооборудование; пигменты и краски; сплавы и твердые вещества; топливо; катализаторы; удобрения |
|
Cu |
Аккумуляторы и электрооборудование; пигменты и краски; сплавы и твердые вещества; топливо; катализаторы; удобрения; пестициды |
|
Cr |
Пигменты; удобрения; текстиль |
“Для большинства тяжелых металлов антропогенные выбросы превышают или равны естественным выбросам. Сжигание этилированного бензина в автомобилях, например, является причиной широкого распространения свинца в мире. As, Cd, Cu, Hg и Zn — это пять металлов с наибольшим потенциальным воздействием, которые попадают в окружающую среду в повышенных концентрациях в результате сельскохозяйственной деятельности…” [2].
Попадая в водную среду, металлы распределяются между различными компонентами водной среды (вода, взвешенные твердые вещества, осадки и биота), металл в водной среде может находиться в растворенном виде, в виде частиц или в сложной форме. Основные процессы, регулирующие распределение и разделение — это разбавление, диспергирование, осаждение и адсорбция /десорбция, тем не менее, также могут происходить некоторые химические процессы [2].
И. Л. Голованова в своем исследовании [4] описала влияние ТМ на физико-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных. В частности, отмечены снижение иммунитета, изменение поведения, темпа роста и активности пищеварительных ферментов, эффективности ассимиляции пищи, а также состояния углеводного обмена. Накопление Hg оказывает эмбриотоксические, тератогенные, и мутагенные эффекты, вызывает нарушения липидного, белкового и пептидного обменов. У водных беспозвоночных Си, Zn, Hg и Cd так же изменяют морфологические и физиологические параметры [4].
Увеличение концентрации токсичных металлов сверх токсичных пределов приводит к потере качества воды, делая ее непригодной для питья, орошения, аквакультуры и рекреационных целей (Zhang et al., 2009). Таким образом, восстановление и сохранение поверхностных водных ресурсов необходимо ради их неизбежной роли в поддержании как водной, так и наземной жизни.
Литература:
- Al Naggar Y., Khalil M. S., Ghorab M. A. Environmental pollution by heavy metals in the aquatic ecosystems of Egypt // Open Acc. J. Toxicol. — 2018. — Т. 3. — С. 555603.
- Rai L. C., Gaur J. P., Kumar H. D. Phycology and heavy‐metal pollution //Biological reviews. — 1981. — Т. 56. — №. 2. — С. 99–151.
- Жукова К. С. Мониторинг содержания тяжелых металлов в водной среде методом твердофазной спектрофотометрии. — 2017.
- Голованова И. Л. Влияние тяжелых металлов на физиолого-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных // Биология внутренних вод. ‒ 2008. ‒ № 1. — С. 99–108.
- Нигматуллина А. А., Фазлыева Г. И. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды //Экология и природопользование: прикладные аспекты: материалы. — 2018. — С. 246.
