Главная
Коллекция "Otherreferats"
Экология и охрана природы
Основные загрязняющие вещества (СПАВ, нефтепродукты, тяжёлые металлы, пестициды) водных объектов
Основные загрязняющие вещества (СПАВ, нефтепродукты, тяжёлые металлы, пестициды) водных объектов
Синтетические поверхностно-активные вещества. Анионоактивные СПАВ. Неионогенные ПАВ (НПАВ). Катионоактивные СПАВ. Амфолитные СПАВ. Нефтепродукты. Тяжёлые металлы. Кадмий (Kd). Ртуть (Hg). Свинец (Pb). Железо (Fe). Пестициды. Гербициды. Инсектициды.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.08.2008 |
| Размер файла | 31,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Основные загрязняющие вещества (СПАВ, нефтепродукты, тяжёлые металлы, пестициды) водных объектов
Реферат
Содержание
- Синтетические поверхностно-активные вещества 3
- Анионоактивные СПАВ 4
- Неионогенные ПАВ (НПАВ) 4
- Катионоактивные СПАВ 4
- Амфолитные СПАВ 4
- Нефтепродукты 4
- Тяжёлые металлы: 6
- Кадмий (Kd) 6
- Ртуть (Hg) 7
- Свинец (Pb) 7
- Железо (Fe) 8
- Пестициды 9
- Гербициды 10
- Инсектициды 10
- Дефолианты 11
- Фунгициды 11
- Список литературы 12
Синтетические поверхностно-активные вещества
Общие сведения. СПАВ представляют собой обширную группу соединений, различных по своей структуре, относящихся к разным классам. Эти вещества способны адсорбироваться на поверхности раздела фаз и понижать вследствие этого поверхностную энергию (поверхностное натяжение). В зависимости от свойств, проявляемых СПАВ при растворении в воде, их делят на анионоактивные вещества (активной частью является анион), катионоактивные (активной частью молекул является катион), амфолитные и неионогенные, которые совсем не ионизируются. Анионоактивные СПАВ в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных органических ионов. Из анионоактивных СПАВ широкое применение нашли соли сернокислых эфиров (сульфаты) и соли сульфокислот (сульфонаты). Радикал R может быть алкильным, алкиларильным, алкилнафтильным, иметь двойные связи и функциональные группы. Катионоактивные СПАВ - вещества, которые ионизируются в водном растворе с образованием положительно заряженных органических ионов. К ним относятся четвертичные аммониевые соли, состоящие из: углеводородного радикала с прямой цепью, содержащей 12-18 атомов углерода; метильного, этильного или бензильного радикала; хлора, брома, иода или остатка метил- или этилсульфата. Амфолитные СПАВ ионизируются в водном растворе различным образом в зависимости от условий среды: в кислом растворе проявляют катионоактивные свойства, а в щелочном - анионоактивные. Неионогенные СПАВ представляют собой высокомолекулярные соединения, которые в водном растворе не образуют ионов.
Источники поступления фенола в поверхностные и подземные водные объекты. В водные объекты СПАВ поступают в значительных количествах с хозяйственно-бытовыми (использование синтетических моющих средств в быту) и промышленными сточными водами (текстильная, нефтяная, химическая промышленность, производство синтетических каучуков), а также со стоком с сельскохозяйственных угодий (в качестве эмульгаторов входят в состав инсектицидов, фунгицидов, гербицидов и дефолиантов).
Формы нахождения и особенности миграции. В поверхностных водах СПАВ находятся в растворенном и сорбированном состоянии, а также в поверхностной пленке воды водного объекта. Главными факторами понижения их концентрации являются процессы биохимического окисления, сорбция взвешенными веществами и донными отложениями. Степень биохимического окисления СПАВ зависит от их химического строения и условий окружающей среды. По биохимической устойчивости, определяемой структурой молекул, СПАВ делят на мягкие, промежуточные и жесткие с константами скорости биохимического окисления, соответственно не менее 0,3 сутки-1; 0,3-0,05 сутки-1; менее 0,05 сутки-1. К числу наиболее легко окисляющихся СПАВ относятся первичные и вторичные алкилсульфаты нормального строения. С увеличением разветвления цепи скорость окисления понижается, и наиболее трудно разрушаются алкилбензолсульфонаты, приготовленные на основе тетрамеров пропилена. При понижении температуры скорость окисления СПАВ уменьшается и при 0-5°С протекает весьма медленно. Наиболее благоприятные для процесса самоочищения от СПАВ нейтральная или слабощелочная среды (рН 7-9). С повышением содержания взвешенных веществ и значительным контактом водной массы с донными отложениями скорость снижения концентрации СПАВ в воде обычно повышается за счет сорбции и соосаждения. При значительном накоплении СПАВ в донных отложениях в аэробных условиях происходит окисление микрофлорой донного ила. В случае анаэробных условий СПАВ могут накапливаться в донных отложениях и становиться источником вторичного загрязнения водоема. Максимальные количества кислорода (БПК), потребляемые 1 мг/дм3 различных ПАВ колеблется от 0 до 1,6 мг/дм3. При биохимическом окислении СПАВ, образуются различные промежуточные продукты распада: спирты, альдегиды, органические кислоты и др. В результате распада СПАВ, содержащих бензольное кольцо, образуются фенолы.
Фоновые концентрации. В слабозагрязненных поверхностных водах концентрация СПАВ колеблется обычно в пределах тысячных и сотых долей миллиграмма в 1 дм3. В зонах загрязнения водных объектов концентрация повышается до десятых долей миллиграмма, вблизи источников загрязнения может достигать нескольких миллиграммов в 1 дм3.
Биологическое действие. При концентрациях 5-15 мг/дм3 рыбы теряют слизистый покров, при более высоких концентрациях может наблюдаться кровотечение жабр.
Санитарно-гигиенические нормативы. ПДКв СПАВ составляет 0,5 мг/дм3, ПДКвр - 0,1 мг/дм3. ПДКв большинства НПАВ (препараты ОП-7, ОП-10, ОС-20, оксанол КШ-9, оксанол Л-7, проксамин 385, проксанол 186, синтамид, синтанолы, ВН-7 и др.) 0,1 мг/дм3, лимитирующий показатель вредности - органолептический (пенообразование) [1].
Анионоактивные СПАВ
Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ.
Анионоактивные СПАВ в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных органических ионов. Из анионоактивных СПАВ широкое применение нашли соли сернокислых эфиров (сульфаты) и соли сульфокислот (сульфонаты). Радикал R может быть алкильным, алкиларильным, алкилнафтильным, иметь двойные связи и функциональные группы.
Неионогенные ПАВ (НПАВ)
Токсическое действие НПАВ определяется главным образом неполярной частью молекулы, при этом оно более выражено при наличии в последней ароматического кольца. ПДКв большинства НПАВ (препараты ОП-7, ОП-10, ОС-20, оксанол КШ-9, оксанол Л-7, проксамин 385, проксанол 186, синтамид, синтанолы, ВН-7 и др.) 0,1 мг/л, лимитирующий показатель вредности - органолептический (пенообразование). Поскольку указанные соединения имеют один норматив с одним и тем же показателем вредности, при санитарно-химическом контроле можно ограничиваться определением их суммарного содержания.
Полиакриламид - твердое аморфное белое или частично прозрачное вещество без запаха, растворимое в воде. Молекулярная масса составляет до 5 500 000. Полиакриламид используется как флокулянт при осветлении сточных вод, коагулянт в металлургии, флотореагент, диспергатор, загуститель. Он содержится в сточных водах сульфатцеллюлозных заводов и обогатительных фабрик. В воде полиакриламид постепенно гидролизуется до аммониевой соли полиакриловой кислоты. ПДКв - 2 мг/л (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0,01 мг/л (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).
Катионоактивные СПАВ
Катионоактивные СПАВ - вещества, которые ионизируются в водном растворе с образованием положительно заряженных органических ионов. К ним относятся четвертичные аммониевые соли, состоящие из: углеводородного радикала с прямой цепью, содержащей 12-18 атомов углерода; метильного, этильного или бензильного радикала; хлора, брома, иода или остатка метил- или этилсульфата.
Амфолитные СПАВ
Амфолитные СПАВ ионизируются в водном растворе различным образом в зависимости от условий среды: в кислом растворе проявляют катионоактивные свойства, а в щелочном - анионоактивные [1].
Нефтепродукты
Общие сведения. Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Нефть и продукты ее переработки представляют собой чрезвычайно сложную, непостоянную и разнообразную смесь веществ (низко- и высокомолекулярные предельные, непредельные алифатические, нафтеновые, ароматические углеводороды, кислородные, азотистые, сернистые соединения, а также ненасыщенные гетероциклические соединения типа смол, асфальтенов, ангидридов, асфальтеновых кислот). Понятие "нефтепродукты" в гидрохимии условно ограничивается только углеводородной фракцией (алифатические, ароматические, алициклические углеводороды).
Источники поступления хлоридов в поверхностные и подземные водные объекты. Большие количества нефтепродуктов поступают в поверхностные воды при перевозке нефти водным путем, со сточными водами предприятий нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслей промышленности, с хозяйственно-бытовыми водами. Некоторые количества углеводородов поступают в воду в результате прижизненных выделений растительными и животными организмами, а также в результате их посмертного разложения.
Формы нахождения и особенности миграции. Нефтепродукты находятся в различных миграционных формах: растворенной, эмульгированной, сорбированной на твердых частицах взвесей и донных отложений, в виде пленки на поверхности воды. Обычно в момент поступления масса нефтепродуктов сосредоточена в пленке. По мере удаления от источника загрязнения происходит перераспределение между основными формами миграции, направленное в сторону повышения доли растворенных, эмульгированных, сорбированных нефтепродуктов.
Фоновые концентрации. В незагрязненных нефтепродуктами водных объектах концентрация естественных углеводородов может колебаться в морских водах от 0,01 до 0,10 мг/дм3 и выше, в речных и озерных водах от 0,01 до 0,20 мг/дм3, иногда достигая 1-1,5 мг/дм3. Содержание естественных углеводородов определяется трофическим статусом водоема и в значительной мере зависит от биологической ситуации в водоеме.
Биологическое действие. Входящие в состав нефтепродуктов низкомолекулярные алифатические, нафтеновые и особенно ароматические углеводороды оказывают токсическое и, в некоторой степени, наркотическое воздействие на организм, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы. Наибольшую опасность представляют полициклические конденсированные углеводороды типа 3,4-бензапирена, обладающие канцерогенными свойствами. В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой.
Санитарно-гигиенические нормативы. ПДКв нефтепродуктов составляет 0,3 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - органолептический), ПДКвр - 0,05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - рыбохозяйственный). Присутствие канцерогенных углеводородов в воде недопустимо.
Метан принадлежит к газам биохимического происхождения. Основным источником его образования служат дисперсные органические вещества в породах. В чистом виде он иногда присутствует в болотах, образуясь при гниении болотной растительности. Этот газ в природных водах находится в молекулярно-дисперсном состоянии и не вступает с водой в химическое взаимодействие.
Бензол представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом. В поверхностные воды бензол поступает с предприятий и производств основного органического синтеза, нефтехимической, химико-фармацевтической промышленности, производства пластмасс, взрывчатых веществ, ионообменных смол, лаков и красок, искусственных кож, а также со сточными водами мебельных фабрик. В стоках коксохимических заводов бензол содержится в концентрациях 100-160 мг/л, в сточных водах производства капролактама - 100 мг/дм3, производства изопропилбензола - до 20000 мг/л. Источником загрязнения акваторий может быть транспортный флот (применяется в моторном топливе для повышения октанового числа). Бензол используется также в качестве ПАВ.
Бензол быстро испаряется из водоемов в атмосферу (период полуиспарения составляет 37,3 минуты при 20°С). Порог ощущения запаха бензола в воде составляет 0,5 мг/л при 20°С. При 2,9 мг/л запах характеризуется интенсивностью в 1 балл, при 7,5 мг/л - в 2 балла. Мясо рыб приобретает неприятный запах при концентрации 10 мг/л. При 5 мг/л запах исчезает через сутки, при 10 мг/л интенсивность запаха за сутки снижается до 1 балла, а при 25 мг/л запах снижается до 1 балла через двое суток.
Наличие в воде бензола (до 5 мг/л) не изменяет процессы биологического потребления кислорода, так как под влиянием биохимических процессов в воде бензол окисляется слабо. В концентрациях 5-25 мг/л бензол не задерживает минерализации органических веществ, не влияет на процессы бактериального самоочищения водоемов.
В концентрации 1000 мг/л бензол тормозит самоочищение разведенных сточных вод, а в концентрации 100 мг/л - процесс очистки сточных вод в аэротенках. При содержании 885 мг/л бензол сильно задерживает брожение осадка в метантенках.
При многократных воздействиях низких концентраций бензола наблюдаются изменения в крови и кроветворных органах, поражения центральной и периферической нервной системы, желудочно-кишечного тракта. Бензол классифицирован, как сильно подозреваемый канцероген. Основным метаболитом бензола является фенол. Бензол оказывает токсическое действие на гидробионты. ПДКв - 0,5 мг/л (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0,5 мг/л (лимитирующий показатель вредности - токсикологический) [1].
Тяжёлые металлы:
Кадмий (Kd)
Общие сведения. Серебристо-белый металл. Т. плавл. 321,03°; т. кип. 767°; плотн. 8,642 г/см?. Наряду с ртутью и свинцом кадмий относится к числу наиболее опасных загрязнителей биосферы.
Источники поступления кадмия в поверхностные и подземные водные объекты. В природные воды поступает при выщелачивании почв, полиметаллических и медных руд, в результате разложения водных организмов, способных его накапливать. Соединения кадмия выносятся в поверхностные воды со сточными водами свинцово-цинковых заводов, рудообогатительных фабрик, ряда химических предприятий (производство серной кислоты), гальванического производства, а также с шахтными водами.
Формы нахождения и особенности миграции. Растворенные формы кадмия в природных водах представляют собой главным образом минеральные и органо-минеральные комплексы. Основной взвешенной формой кадмия являются его сорбированные соединения. Значительная часть кадмия может мигрировать в составе клеток гидробионтов. Понижение концентрации растворенных соединений кадмия происходит за счет процессов сорбции, выпадения в осадок гидроксида и карбоната кадмия и потребления их водными организмами.
Фоновые концентрации. В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах кадмий содержится в субмикрограммовых концентрациях, в загрязненных и сточных водах концентрация кадмия может достигать десятков микрограммов в 1 дм3.
Биологическое действие. Соединения кадмия играют важную роль в процессе жизнедеятельности животных и человека. В повышенных концентрациях токсичен, особенно в сочетании с другими токсичными веществами. Кадмий поражает почки (здесь же в основном и накапливается), нервную систему, нарушает функции половых органов, отрицательно действует на органы дыхания. Известны случаи массового отравления кадмием населения, проживающего в окрестностях предприятий с соответствующим производственным профилем и составом выбросов и сбросов: болезнь итай-итай в бассейне р. Дзинцу (Япония), повышенная смертность от заболеваний почек в окрестностях металлургического завода в Льеже (Бельгия).
Санитарно-гигиенические нормативы. ПДКв кадмия составляет 0,001 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0,0005 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - токсикологический) [3].
Ртуть (Hg)
Общие сведения. Ртуть - это металл с уникальными свойствами. Он единственный из металлов находится в жидком состоянии при обычных условиях (температура плавления -38,9°С), имеет низкую температуру кипения (327°С) и значительное давление паров при комнатных температурах, достаточно тяжел (плотность 13,6 г/см?). Благодаря своим свойствам ртуть нашла широкое применение в электротехнике, медицинской и химической промышленности, в частности, как катализатор при производстве поливинилхлорида. Мировое производство ртути превышает 10 тыс. т/год.
Источники поступления ртути в поверхностные и подземные водные объекты. В поверхностные воды соединения ртути могут поступать в результате выщелачивания пород в районе ртутных месторождений (киноварь, метациннабарит, ливингстонит), в процессе разложения водных организмов, накапливающих ртуть. Значительные количества поступают в водные объекты со сточными водами электролизных производств, предприятий, производящих красители, пестициды, фармацевтические препараты, некоторые взрывчатые вещества. Тепловые электростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу значительные количества соединений ртути, которые в результате мокрых и сухих выпадений попадают в водные объекты.
Формы нахождения и особенности миграции. В поверхностных водах соединения ртути находятся в растворенном и взвешенном состоянии. Соотношение между ними зависит от химического состава воды и значений рН. Взвешенная ртуть представляет собой сорбированные соединения ртути. Растворенными формами являются недиссоциированные молекулы, комплексные органические и минеральные соединения. В воде водных объектов ртуть может находиться в виде метилртутных соединений. Понижение концентрации растворенных соединений ртути происходит в результате извлечения их многими морскими и пресноводными организмами, обладающими способностью накапливать ее в концентрациях, во много раз превышающих содержание ее в воде, а также в результате процессов адсорбции взвешенными веществами и донными отложениями.
Фоновые концентрации. Содержание ртути в речных незагрязненных и слабозагрязненных водах составляет несколько десятых долей микрограмма в 1 дм3, средняя концентрация в морской воде 0,03 мкг/дм3, в подземных водах 1-3 мкг/дм3.
Биологическое действие. Соединения ртути высоко токсичны, они поражают нервную систему человека, вызывают изменение слизистой оболочки, нарушение двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в крови и др. Бактериальные процессы метилирования направлены на образование метилртутных соединений, которые во много раз токсичнее минеральных солей ртути. Метилртутные соединения накапливаются в пищевых цепях (например, фитопланктон-зоопланктон-рыба) и могут попадать в организм человека. Широко известен случай массового отравления людей ртутью, содержавшейся в морепродуктах (болезнь Минамата), жертвами которой стали 2800 человек.
Санитарно-гигиенические нормативы. ПДКв ртути составляет 0,0005 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0,0001 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - токсикологический) [3].
Свинец (Pb)
Общие сведения. Тяжёлый металл голубовато-серого цвета, очень пластичный, мягкий. Т. плавл. 327,4 °C; т. кип. 1725 °C; плотность 11,34 г/см? (20°C). Этот элемент и большинство его соединений относятся к первому классу опасности. Свинцовые интоксикации за-нимают первое место среди профессиональных заболеваний, составляя в них 11,6%.
Источники поступления свинца в поверхностные и подземные водные объекты. Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения эндогенных (галенит) и экзогенных (англезит, церуссит и др.) минералов. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде (в т.ч. и в поверхностных водах) связано со сжиганием углей, с применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, некоторых металлургических заводов, химических производств, шахт и т.д.
Формы нахождения и особенности миграции. Свинец находится в природных водах в растворенном и взвешенном (сорбированном) состоянии. В растворенной форме встречается в виде минеральных и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в нерастворимой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов. Существенными факторами понижения концентрации свинца в воде является адсорбция его взвешенными веществами и осаждение с ними в донные отложения. В числе других металлов свинец извлекается и накапливается гидробионтами.
Фоновые концентрации. В речных водах концентрация свинца колеблется от десятых долей до единиц микрограммов в 1 дм3. Даже в воде водных объектов, прилегающих к районам полиметаллических руд, концентрация его редко достигает десятков миллиграммов в 1 дм3. Лишь в хлоридных термальных водах концентрация свинца иногда достигает нескольких миллиграммов в 1 дм3.
Биологическое действие. Свинец - промышленный яд, способный при неблагоприятных условиях оказаться причиной отравления. В организм человека проникает главным образом через органы дыхания и пищеварения. Удаляется из организма очень медленно, вследствие чего накапливается в костях, печени и почках. У взрослых симптомами отравления свинцом могут быть: повышение артериального давления, боли, онемение или покалывание в конечностях, мышечные боли, головная боль, спастические боли в животе, запор, снижение памяти, ухудшение потенции. Воздействие свинца нарушает женскую и мужскую репродуктивную систему, снижение иммунитета и малокровие. При длительном течении развивается энцефалопатия, полиневропатия, токсическое поражение печени и почек. Свинец вызывает выведение из организма жизненно-необходимых элементов: кальция, магния, фосфора.
Санитарно-гигиенические нормативы. ПДКв свинца составляет 0,03 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсилогический), ПДКвр - 0,01 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - токсилогический) [2, 3].
Железо (Fe)
Общие сведения. Железо -- типичный металл, в свободном состоянии -- серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности -- углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Т. плавл. 1539°; т. кип. 3200°; плотн. 7,87 г/см?.
Источники поступления железа в поверхностные и подземные водные объекты. Главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. В процессе взаимодействия с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами образуется сложный комплекс соединений железа, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состояниях. Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками.
Формы нахождения и особенности миграции. Фазовые равновесия зависят от химического состава вод, рН, Eh и в некоторой степени от температуры. В рутинном анализе во взвешенную форму выделяют частицы с размером более 0,45 мкм. Она представлена преимущественно железосодержащими минералами, гидратом оксида железа и соединениями железа, сорбированными на взвесях. Истинно растворенную и коллоидную форму обычно рассматривают совместно. Растворенное железо представлено соединениями, находящимися в ионной форме, в виде гидроксокомплексов и комплексов с растворенными неорганическими и органическими веществами природных вод. В ионной форме мигрирует главным образом Fe(II), а Fe(III) в отсутствии комплексообразующих веществ не может в значительных количествах находиться в растворенном состоянии. Железо обнаруживается в основном в водах с низкими значениями Eh. В результате химического и биохимического (при участии железобактерий) окисления Fe(II) переходит в Fe(III), которое, гидролизуясь, выпадает в осадок в виде Fe(OH)3. Как для Fе(II), так и для Fe(III) характерна склонность к образованию гидроксокомплексов типа [Fe(OH)2]+, [Fe2(OH)2]4+, [Fe2(OH)3]3+, [Fe(OH)3]- и других, сосуществующих в растворе в разных концентрациях в зависимости от рН и в целом определяющих состояние системы железо-гидроксил. Основной формой нахождения Fe(III) в поверхностных водах являются его комплексные соединения с растворенными неорганическими и органическими соединениями, главным образом гумусовыми веществами. При рН 8,0 основной формой является Fe(OH)3. Коллоидная форма железа наименее изучена, она представляет собой гидрат оксида железа Fe(OH)3 и комплексы с органическими веществами. Концентрация железа подвержена заметным сезонным колебаниям. Обычно в водоемах с высокой биологической продуктивностью в период летней и зимней стагнации заметно увеличение концентрации железа в придонных слоях воды. Осенне-весеннее перемешивание водных масс (гомотермия) сопровождается окислением Fe(II) в Fе(III) и выпадением последнего в виде Fe(OH)3.
Фоновые концентрации. Содержание железа в поверхностных водах суши составляет десятые доли миллиграмма в 1 дм3, вблизи болот - единицы миллиграммов в 1 дм3. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с солями гуминовых кислот - гуматами. Наибольшие концентрации железа (до нескольких десятков и сотен миллиграммов в 1 дм3) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями рН.
Биологическое действие. Содержание железа в воде выше 1-2 мг Fe/дм3 значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования в технических целях. Повышенные концентрации железа в воде угнетают антиоксидатную систему организма. Соединения Fe действуют прижигающе на пищеварительный канал и вызы-вают рвоту.
Санитарно-гигиенические нормативы. ПДКв железа составляет 0,3 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - органолептический), ПДКвр - 0,1 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности - токсикологический) [2].
Пестициды
К пестицидам относят химические вещества, применяемые для борьбы с различными вредными организмами: растительноядными клещами (акарициды), насекомыми (инсектициды), бактериями (бактерициды), высшими растениями (гербициды), грибами (фунгициды), моллюсками (лимациды), круглыми червями (нематоциды), паразитическими червями у животных (антигельминты), тлей (афицид), личинками и гусеницами (ларвициды) и др. В эту группу веществ обычно включают и антисептики, применяемые для предохранения неметаллических материалов от разрушения микроорганизмами, а также вещества, употребляемые для предуборочного удаления листьев с растений (дефолианты), вызывающие обезвоживание тканей растений, что ускоряет их созревание и облегчает уборку урожая (десиканты), предпосевную обработку семян (протравители семян) и др.
Пестициды подразделяются на два основных класса: хлорорганические и фосфорорганические. Хлорорганические пестициды представляют собой хлорпроизводные многоядерных углеводородов (ДДТ), циклопарафинов (гексахлорциклогексан), соединения диенового ряда (гептахлор), алифатических карбоновых кислот (пропанид) и др. Важнейшей отличительной чертой большинства хлорорганических соединений является стойкость к воздействию различных факторов окружающей среды (температура, солнечная радиация, влага и др.) и нарастание концентрации их в последующих звеньях биологической цепи (например, содержание ДДТ в гидробионтах может превышать содержание его в воде на один-два порядка). Хлорорганические инсектициды обладают значительно большей токсичностью для рыб.
Фосфорорганические пестициды представляют собой сложные эфиры: фосфорной кислоты - диметилдихлорвинилфосфат (ДДВФ); тиофосфорной - метафос, метилнитрофос; дитиофосфорной - карбофос, рогор; фосфоновой - хлорофос. Преимуществом фосфорорганических пестицидов является их относительно малая химическая и биологическая устойчивость. Большая часть их разлагается в растениях, почве, воде в течение одного месяца, но отдельные инсектициды и акарициды внутрирастительного действия (рогор, сейфос и др.) могут сохраняться в течение года.
Основным источником поступления пестицидов в водные объекты является поверхностный сток талых, дождевых и грунтовых вод с сельскохозяйственных угодий, коллекторно-дренажные воды, сбрасываемые с орошаемых территорий. Пестициды также могут вноситься в водные объекты во время их обработки с целью уничтожения нежелательных водных растений и других гидробионтов, со сточными водами промышленных предприятий, производящих ядохимикаты, непосредственно при обработке полей пестицидами с помощью авиации, при небрежной транспортировке их водным транспортом и при хранении. Несмотря на большой вынос стойких пестицидов в водную среду, содержание их в природных водах относительно невелико из-за быстрой кумуляции пестицидов гидробионтами и отложения в илах. Коэффициенты кумуляции (во сколько раз содержание химического вещества больше в гидробионтах, чем в воде) составляют от 3-10 до 1000-500000 раз.
В поверхностных водах пестициды могут находиться в растворенном, взвешенном и сорбированном состояниях. Хлорорганические пестициды содержатся в поверхностных водах обычно в концентрациях n·10-5-n·10-3 мг/л, фосфорорганические - n·10-3-n·10-2 мг/л [1].
Гербициды
Бутапон (2,4-Д БЭ, фенагон) - бесцветная жидкость, практически нерастворимая в воде. Технический препарат имеет запах и окрашен в коричневый цвет. Меры предосторожности при использовании бутапона - как со среднетоксичными пестицидами; следует избегать попадания препарата на кожу и особенно в глаза. Препарат используется для борьбы с сорными растениями в зерновых культурах, на кукурузе, в сенокосных угодьях. Выпас скота и скашивание трав разрешается через 45 дней после обработки. Запрещается обрабатывать участки, расположенные ближе 200 м от водоемов. ПДКвр - 0,001 мг/л.
Которан (фторметурон, пахтарон) - гербицид, применяющийся для уничтожения сорняков в посевах хлопчатника. Меры предосторожности при использовании которана - как с малотоксичными пестицидами. Он представляет собой белое кристаллическое вещество, труднорастворимое в воде. Препарат малотоксичен для пчел. В почве которан сохраняется довольно длительное время (7-8 месяцев). ПДКв - 0,3 мг/л. ПДКвр - 0,0007 мг/л.
2-метил-4-хлорфеноксиуксусная кислота (2М-4Х) - белое кристаллическое вещество со слабым запахом, хорошо растворимое в воде. Меры предосторожности при использовании 2М-4Х - как со среднетоксичными пестицидами. 2М-4Х малотоксична для пчел, диких животных и птиц. Выпас скота на обработанных участках разрешается только через 45 дней после обработки. Препарат используется для борьбы с сорными растениями в посевах зерновых, овощных и овощных культур, а также для обработки сенокосных угодий и пастбищ. ПДКвр - 0,02 мг/л, ПДКв - 2 мг/л.
Инсектициды
Альдрин (аглюкон, вератокс) - инсектицид, отличающийся большой устойчивостью, кумулятивностью и токсичностью. Это сильнодействующее ядовитое вещество, которое поражает внутренние органы (печень, почки). В РФ применение альдрина не разрешено. Ранее альдрин широко использовался для протравливания семян и опрыскивания хлопчатника. В почве, растениях, в организме насекомых и позвоночных альдрин метаболизируется с образованием дильдрина. В почве данный инсектицид сохраняется долгое время: через год после опрыскивания обнаруживается 90%, а через 3 года - 72-80% использованного препарата. При 24-40°С 4-8% альдрина превращается в дильдрин. Альдрин придает воде специфический запах и горько-вяжущий привкус. Порог ощущения запаха соответствует концентрации 0,03 мг/л, привкус возникает при концентрации 0,002 мг/л. В концентрациях 0,02-0,1 мг/л препарат не изменяет процессов биохимического окисления органических соединений, а при концентрациях 1-10 мг/дм3 повышает БПК и оказывает стимулирующее влияние на развитие сапрофитной микрофлоры воды. ПДКв - 0,002 мг/л (лимитирующий показатель вредности - органолептический).
ДДТ был одним из первых мощных инсектицидов, широкое применение которого связано с борьбой против переносчиков малярии и сыпного тифа во многих странах. Однако из-за широкого спектра действия вместе с вредными насекомыми уничтожались и полезные, а устойчивость ДДТ приводила к тому, что он накапливался в пищевых цепях и оказывал губительное действие на их концевые звенья. ДДТ - белое кристаллическое вещество, малорастворимое в воде. Технический препарат этого инсектицида обычно содержит 75-76% основного вещества, остальное - родственные соединения (о,п-изомеры и др.). В настоящее время в большинстве стран введен запрет на применение ДДТ (в РФ - с 1970 г.). Однако полный запрет на применение ДДТ существует не во всех странах, кроме того, во многих странах еще имеются солидные запасы ДДТ. Обладая высокой стойкостью, ДДТ метаболизируется в окружающей среде и в организме животных, давая метаболиты нескольких типов, основным из которых является ДДЭ. ДДТ является канцерогеном и мутагеном, эмбриотоксином, нейротоксином, иммунотоксином, изменяет гормональную систему, обладает способностью к накоплению в организме животных и человека. ПДКв (для суммы изомеров и метаболитов) - 0,002 мг/л. Содержание препарата в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается.
Карбофос (малатион, сумитокс, фостион, цитион), представляющий собой бесцветную жидкость - инсектицид многофункционального действия: акарицид, нематицид, ларвицид. Меры предосторожности при использовании карбофоса - как со среднетоксичными пестицидами. Препарат применяется для борьбы с вредными насекомыми и клещами на многих сельскохозяйственных культурах: плодовых, овощных, ягодных, зерновых. Карбофос эффективен на чайных плантациях, на хлопчатнике, рекомендован для борьбы с вредителями хлебных запасов в зернохранилищах. ПДКв - 0,05 мг/л (лимитирующий показатель вредности - органолептический), содержание препарата в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается.
Дефолианты
Бутифос - дефолиант, который применяется для предуборочного удаления листьев у хлопчатника. Это светло-желтая жидкость с неприятным характерным запахом, нерастворимая в воде. Меры предосторожности при использовании бутифоса - как со среднетоксичными пестицидами. Разложение препарата в почве с деструкцией молекулы протекает сравнительно быстро и заканчивается практически через две недели. В РФ применение бутифоса прекращено.
ПДКв - 0,0003 мг/дм3.
Фунгициды
Ридомил (алацид, апрон, металаксил) - среднетоксичный системный фунгицид защитного и искореняющего действия, представляющий собой водорастворимое кристаллическое вещество белого или бежевого цвета. Препарат применяется для борьбы с болезнями овощей в открытом грунте, табака, хмеля, виноградной лозы путем опрыскивания растений в период вегетации. Ридомил используется также для борьбы с корневыми гнилями в питомниках земляники и малины, разрешен в качестве протравителей семян. Препарат совместим с большинством инсектицидов, акарицидов и фунгицидов. ПДКв - 0,01 мг/л, ПДКвр - 0,021 мг/л.
Сульфат меди (медный купорос, сернокислая медь) - фунгицид, представляющий собой растворимые в воде голубые кристаллы. Препарат используется для борьбы с болезнями плодовых и ягодных деревьев и кустарников. Для ионов меди ПДКв установлена 1 мг/л (лимитирующий показатель вредности - органолептический), ПДКвр - 0,001 мг/л (лимитирующий показатель вредности - токсикологический) [1].
Список литературы
1) http://www.ecolife.org.ua/ - Общественный экологический Internet-проект EcoLife
2) http://n-t.ru/ - Популярная библиотека химических элементов.
3) http://www.chemport.ru/ - Химическая энциклопедия.
Подобные документы
Нефть и нефтепродукты. Пестициды. Синтетические поверхностно-активные вещества. Соединения с канцерогенными свойствами. Тяжелые металлы. Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг). Тепловое загрязнение.
реферат [16,1 K], добавлен 14.10.2002Основные источники загрязнения водных ресурсов: нефть и нефтепродукты, пестициды, синтетические поверхностно-активные вещества, соединения с канцерогенами. Загрязнения водного бассейна в городах. Деятельность по защите и сохранению водных ресурсов.
автореферат [34,1 K], добавлен 18.02.2008Химическое загрязнение атмосферы. Аэрозольное загрязнение. Фотохимический туман (смог). Контроль за выбросами загрязнений. Загрязнение Мирового океана. Нефть. Пестициды. СПАВ. Канцерогены. Тяжелые металлы. Загрязнение почвы.
реферат [29,7 K], добавлен 11.03.2002Условия накопления нитратов и нитритов в кормах и пути их поступления в организм животных. Фармокодинамика, профилактика отравлений. Тяжелые металлы: ртуть, свинец, медь, молибден, селен, кадмий. Производные карбаминовой кислоты, профилактика отравлений.
курсовая работа [29,0 K], добавлен 12.11.2014Мировой океан и его ресурсы. Загрязнение Мирового океана: нефть и нефтепродукты, пестициды, синтетические поверхностно–активные вещества, соединения с канцерогенными свойствами, сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг). Охрана морей и океанов.
реферат [33,0 K], добавлен 15.02.2011Загрязнение внутренних водоёмов. Загрязнение поверхностных и подземных вод. Загрязнение вод суши. Загрязнение и самоочищение морей и океанов. Нефть и нефтепродукты. Тяжёлые металлы. Бытовые отходы. Методы отчистки сточных вод.
реферат [32,1 K], добавлен 13.11.2006Вредные примеси пирогенного происхождения. Проблема загрязнения Мирового океана. Хлороорганические инсектициды. Синтетические поверхностно-активные вещества. Гидросфера, состояние и загрязненность водных объектов. Мероприятия по снижению выбросов.
курсовая работа [74,8 K], добавлен 09.05.2014Понятие твердых бытовых отходов, их компоненты (нефтепродукты, металлы биологические и синтетические отходы). Влияние ТБО на окружающую природную среду. Проблема утилизации бытового мусора и способы ее решения: раздельный сбор, захоронение, сжигание.
презентация [188,5 K], добавлен 13.02.2014Химическое загрязнение атмосферы. Основные загрязняющие вещества. Фотохимический туман. Контроль за выбросами. Химическое загрязнение природных вод. Неорганическое загрязнение. Органическое загрязнение. Загрязнение Мирового океана. Нефть, нефтепродукты.
реферат [17,9 K], добавлен 14.07.2008Проблемы и перспективы загрязнения природных вод. Классификация поверхностно-активных веществ по типу гидрофильных групп. Международная кооперация и эффективное надгосударственное биополитическое законодательство по борьбе с загрязнением водных экосистем.
реферат [17,9 K], добавлен 26.11.2009
