6.2.3. Забруднення водних об'єктів неорганічними речовинами Важкі метали (тм)

З хімічної точки зору ТМ - метали, що мають щільність понад 5 г/см³. Багато ТМ є мікроелементами, необхідними для життєдіяльності живих організмів.Їх біохімічне та фізіологічна дія проявляється в певних дозах. Життєво-необхідні метали (Fe, Mn, Zn, Mg, Cu, Mo, Co і деякі інші) потрібні рослинним організмам у порівняно невеликих кількостях,проте при концентраціях вище оптимальних вони стають фітотоксичність.

У водному середовищі ТМ можуть існувати в різних формах:

1) метали в розчиненої формі;

2) метали, сорбованих і акумульовані фітопланктоном;

3) метали, утримувані донними відкладеннями в результаті седиментації зважених органічних і мінеральних частинок з водного середовища;

4) метали, адсорбовані на поверхні донних відкладень або на частинках суспензії.

До основних факторів, що регулює біологічну доступність металів у водному середовищі, відносять pH середовища, температуру, рівень солоності, а також наявність в середовищі різних комплексоутворюючих лігандів.У ролі таких лігандів можуть виступати високоокісленние полімери типу гумусових речовин, що проникають у воду з грунтів, а також різні розчинні поліпептиди, полісахариди, жирні кислоти і амінокислоти, що представляють собою продукти життєдіяльності водних організмів.Токсичність важких металів тісно пов'язана з їх фізичними і хімічними властивостями і залежить як від будови самого металу, так і від організації біологічного об'єкту.

Важкі метали здатні утворювати міцні комплекси з багатьма органічними сполуками і зв'язуватися з важливими функціональними групами (сульфгідрильними, фосфатними та іншими групами). Внаслідок цього може спостерігатися інгібування ферментів.

Аміак

Аміак - серйозний забруднювач вод, загрозливий водному населенню. Він потрапляє в природні системи з декількох джерел, включаючи сільськогосподарські та індустріальні відходи, а також і недостатньо окислені побутові стоки.Аміак також є продуктом природного біологічного розкладання різних азотовмісних органічних речовин.

Токсичність водних розчинів аміаку і його солей для риб обумовлюється неіонізованій (недіссоціірованних) молекулами NH3.Іонізовані молекули NH4 + розглядаються або як нетоксичні, або значно менш токсичні.Концентрація недиссоциированной аміаку визначається хімічними і фізичними властивостями води, і тому токсичність аміаку для риб залежить від впливу цих змінних на хімічну рівновагу водно-аміачного розчину.Найважливіші чинники, що впливають на цю рівновагу, pH, температура і іонна концентрація.

Токсичність аміаку для риб також залежить від кількості розчиненого кисню і вільної двоокису вуглецю.Зменшення концентрації розчиненого кисню підвищує отруйність аміаку, що, можливо, пов'язано із зусиллям вентилювання зябер і відповідним збільшенням проходження аміаку через тканини зябер. У воді з низькою концентрацією CO₂ токсичність аміаку може зменшитися.

Нітрити

У більшості природних прісноводних водойм і водотоків виявляються лише сліди нітритів. У процесі нітрифікації, тобто біологічного окислення аміаку до нітратів, нітрити утворюються як проміжні продукти.Споруди первинного очищення скидають у водойму великі кількості аміаку та продуктів його перетворення. У міру того як процес нітрифікації триває вниз за течією від пункту скидання, можуть виявлятися рівні нітритів вище норми.Із загальної скидного спорудами вторинного очищення азоту меншу частину становить аміак, велику - нітрати, тому процентне відношення нітритів збільшується. Ці співвідношення вказують, наскільки повно пройшла нітрифікація в очисному спорудженні перед скиданням.Нітрити викликають метгемоглобінемію у риб. Це призводить до зниження здатності крові переносити кисень, і риба може загинути від аноксії.