17. Кругообіг радіац. Ел-тів

Через атмосферу в географічну оболонку метали попадають при спалюванні сучасної і викопної органічної речовини (деревина, торф, вугілля, пальні сланці, нафта і т.д.). Дуже велике забруднення металами атмосфери сприяють теплові електростанції. Після спалювання протягом одного року 2,1 млрд. т кам’яного вугілля і 0.8 млрд. т бурого вугілля на них в навколишнє середовище викидається 225 тис. т миш’яку (для порівняння: річне виробництво миш’яку у світі -40 тис. т), 255 тис. т германію (виробництво 100 т), 153 тис. т кобальту (виробляється 1,3 тис. т). Понад 300 млн. автомашин щодня викидають у повітря близько 1 тис. тонн свинцю. Отже, кінцевим "споживачем" металів у такому вигляді є гідросфера, а потім і жива речовина.

Дуже велику частку в іонному стоці із суходолу в Океан складають важкі, виключно токсичні метали. Масштаби забруднення поверхневих вод (у тис. т/рік) деякими металами наступні; Mn - 262, Zn - 226, Сr - 142, РЬ - 138, Ni •• 113, Сu- 112, Аs, Sе - 41, SЬ - 18, V - 12, Мо - 11, Сd - 9,4, Нg - 4,6. Значна частина цих металів з поверхневим стоком попадав в Океан. Наприклад, антропогенний стік свинцю складає 2.1 • 10⁶ т/рік, а природний - 1.8-10⁵ т/рік, ртуті, відповідно, 3.0-10³ т/рік та 7.0-10³ т/рік, кадміго - 1.7-10⁴ т/рік та 1.7-10⁴ т/рік. Приблизно така ж кількість цих токсичних хімічних елементів попадає в океан з атмосфери.

В цьому випадку реалізуеться концентруюча функція живої речовини. Наприклад, у рибі концентрація ртуті може бути в 1000 разів більша, ніж у водоймищах, із яких ця риба добута. Особливо накопичування металів в тканинах проходить швидко, коли ці метали мають хімічну подібність із біогенними елементами (Ве - Мg, Сd - Zn, ⁹⁰ Sr-Са, ¹³⁷Сs - К). Високі концентрації деяких металів у такому випадку можуть бути небезпечними для живих організмів. Токсичний метал найчастіше передаеться по трофічним зв’язкам накопичуючи високооргаинізованими живими організмами, в т.ч. людиною. Наприклад, промислові відходи, що містять ртуть, звичайно, накопичуються в донних відкладеннях або затоках та естуаріях рік. Забруднення ртуттю значно знижує первинну продукцію морських комплексів, придушуючи розвиток фітопланктону. Подальша її міграція супроводжується нагромадженням метилової ртуті і її включениям у трофічні ланцюги водяних організмів. Так, до речі, сумну популярність придбала хвороба Мінамата, уперше виявлена японськими вченими у людей, що вживали в їжу рибу, виловлену в затоці Мінамата, в яку бесконтрольно скидали промислові стоки з техногенною ртуттю. Але деякі організми "спеціалізуються" лише на конкретному металі.

Багато радіоактивних ізотопів мають тривалий період напіврозпаду, залишаючись небезпечними протягом усього часу свого існу¬вання. Усі ці ізотопи включаються в кругообіг речовин, потрап¬ляють у живі організми і мають згубну дію на клітини. Така здатність радіоактивних ізотопів називається радіотоксичністю. Основні шляхи, через які радіоактивні речовини попадають в організм, —дихання і травлення, а також шкіра. За характером розташування в організмі людини радіоактивні речовини поділяють на три групи: радіонукліди, що відклада¬ються в кістках (кальцій, стронцій, барій, радій); радіонукліди, що концентруються в печінці (цезій, нітрат плутонію); радіонукліди, що рівномірно розподіляються по всьому організму (ки¬сень, водень, залізо, полоній). Після того, як радіоактивні речовини осіли в організмі, важли¬вими моментами стають величина енергії і вид випромінювання, форма і маса органа, фізичний і біологічний період напіврозпаду ізотопу. Період напіврозпаду являє собою тривалість часу, після закінчення якого речовина втрачає половину своєї радіоактивності. Біологічний період напіврозпаду—це той час, який потрібен для розпаду і виведення з організму радіоактивної речовини (виве¬дення відбувається з потом, слиною, випорожненнями, що ще раз підтверджує важливість особистої гігієни і здорового способу життя). Деякі радіоізотопи виводяться з організму досить швид¬ко і тому не встигають нанести хворобливої шкоди, у той час як інші зберігаються в організмі протягом значного часу.