Ртуть, природные и антропогенные источники - раздел Электроника, ПРАКТИКУМ ПО ОБЩЕЙ ТОКСИКОЛОГИИ Среднее Содержание Ртути В Литосфере (Ее Кларк) Составляет 83 Мкг/кг. Она Обр...
Среднее содержание ртути в литосфере (ее кларк) составляет 83 мкг/кг. Она образует такие самостоятельные минералы, как киноварь и метациннабарит (НgS), ливингстонит (HgSb4S7) и другие. Труднорастворимые сульфидные минералы довольно активно выщелачиваются водами с высоким содержанием гумусовых соединений.
Весьма значительным источником ртути для водных объектов служат также некоторые районы залегания минералов-концентраторов, к числу которых относятся сфалерит (ZnS), а также самородное золото и серебро. О высоком содержании ртути в золоторудных месторождениях говорит то, что при добыче 1 т золота в окружающую среду поступает около 100 кг ртути. В некоторых недавно открытых золотортутных месторождениях России содержание ртути намного превосходит содержание золота (10-3000 и 2-10 г на 1 т породы). По некоторым оценкам, всевозможные природные источники ежегодно поставляют в водные объекты около 1300 т ртути.
В атмосферу этот металл поступает в виде паров в результате дегазации земных недр, а также в форме различных соединений в составе вулканического и морского аэрозоля. В сумме природная эмиссия ртути в атмосферу составляет примерно 3000 т/год. Как видно из табл. 9, в настоящее время атмосферная часть естественного глобального бюджета ртути значительно нарушена, поскольку антропогенные источники дают в 1,5 раза больше, чем природные. Изучение состава донных отложений озера Уиндермир в Англии позволяет датировать начало антропогенного загрязнения окружающей среды ртутью XVI веком. Однако наиболее быстрые темпы оно приобрело в 1920—1930-е гг. В настоящее время ежегодное производство металлической ртути составляет 8—10 тыс. т, из которых примерно половина "теряется", т. е. поступает в воду, воздух и почву. К этому надо добавить также эмиссии других форм ртути, сопровождающие выплавку цветных металлов, сжигание угля и производство цемента.
Можно выделить три основные группы отраслей промышленности, выбрасывающие наибольшее количество ртути:
1) предприятия цветной металлургии, извлекающие ртуть из ее руд и концентратов;
2) предприятия, добывающие и перерабатывающие руды различных металлов и углеводороды, а также производящие Цемент и флюсы;
3) предприятия, на которых ртуть является одним из элементов производственного цикла (в их число входят электротехническая и электронная отрасли, химические производства фунгицидов, красителей, хлора и каустической соды).
Этот металл и его соединения широко применяются в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, а также в быту. На первый взгляд может показаться, что использование ртути в быту незначительно. Достаточно сказать, однако, что только из разбитых термометров ежегодно теряется около 60 т Нg, т. е. примерно 8 % от количества, поступающего в результате процессов выветривания. В современных крупных городах заметным источником оказываются лечебные заведения, в которых используются ртутьсодержащие дезинфицирующие растворы и некоторые зубопротезные материалы, а также различные лаборатории, где применяются ртутьсодержащие реактивы и оборудование. По опубликованным в США данным, половина общего количества ртути в сточные воды городов поступает именно от этих организаций. О масштабах потерь ртути в некоторых видах производств можно судить по следующему примеру. Завод синтетического каучука в Караганде (Казахстан), использующий ртутные катализаторы, ежесуточно сбрасывал в р. Нуру 170 тыс. м3 очищенных сточных вод с концентрацией ртути от 0,02 до 0,1 мг/л (от 3,4 до 17 кг в сутки). В результате по течению реки в донных отложениях накопилось около 100 т Нg, из них 60 т - в пределах первых 20 км.
Наиболее интенсивное загрязнение ртутью наземных экосистем и начало ее накопления в пищевых цепях пришлось на 1940-е годы, когда для протравливания семян сельскохозяйственных культур стали использовать ртутьсодержащие фунгициды. Так, в Швеции после 1940 г. для этих целей длительное время применяли метилртутьдицианамид, причем концентрация Нg в семенах достигала 15-20 мг/кг. В Дании для этого использовали фенилртуть, а в Финляндии - алкоксиалкилаты ртути.
В результате к началу 1950-х годов произошли большие потери среди зерноядных (куропатки, овсянки, фазаны), а затем хищных птиц (совы, филины, пустельги, ястребы). Например, пустельга в некоторых районах Швеции полностью исчезла. Была также отмечена массовая гибель зайцев, питавшихся проростками зерновых культур, содержащими большие количества ртути.
В индустриальных районах заметным источником ртутного загрязнения почв сейчас служат атмосферные выпадения. В дождевой воде, собираемой в Московской области, ее валовая концентрация в 1980-х годах в среднем составляла 0,67 мкг/л, а в других промышленных районах России средние концентрации находились на уровне 0,25 мкг/л.
В поверхностных пресных водах среднее содержание ртути составляет 0,1 мкг/л при вариациях от 0,0001 до 2,8 мкг/л. В водных экосистемах ртуть присутствует в составе различных комплексов, соотношение которых зависит от конкретных условий среды. Основной гидроксоформой в пресных водах является комплекс [Нg(ОН)2], устойчивый при рН более 6. В слабокислых водах при достаточной концентрации ионов хлора подавляющая часть ртути может находиться в форме НgСl2. В богатых гумусовыми веществами водах с рН от 6 до 9 она практически полностью включается в прочные комплексы с гуминовыми и фульвокислотами. В зависимости от происхождения гуминовых веществ значения lg K таких комплексов находятся в пределах 5,0—21. Исследование молекулярно-массового распределения говорит о преимущественном нахождении ртути в низкомолекулярных комплексах (< 500-1000 Да).
Заметную роль в миграции ртути играют также ее коллоидные и взвешенные формы, поскольку она активно сорбируется на глинистых частицах. Их осаждение приводит к накоплению ртути в донных осадках. Высвобождение ее и вторичное загрязнение вод происходит как абиотически, так и при участии микроорганизмов.
Гумусовые вещества при рН > 2 могут восстанавливать двухвалентную ртуть до элементной. Кроме того, гуминовые и фульвокислоты способны служить донорами метильных групп: экспериментально установлено образование метилртути в суспензии гуминовых кислот при рН 6-8 и температурах 20-70 °С. Этот процесс идет в темноте, но, в принципе, химическое метилирование может происходить и под действием света, сопряжено с фотостимулированным растворением сульфидных минералов. Если в омывающих сульфиды водах содержатся ацетат-ионы, то Нg2+ образует соль (СНзСОО)2Нg, подвергающуюся фотохимическому разложению с перегруппировкой:
Все темы данного раздела:
ПО ОБЩЕЙ ТОКСИКОЛОГИИ
Учебное пособие
Под редакцией А.Н. Глебова
Рекомендовано к изданию Учебно-методическим центром
КГТУ им. А.Н.Туполева
КАЗАНЬ
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
Токсикология (от греч. Toxicon – яд и logos – учение) – наука, изучающая взаимодействия живого организма и яда. Ядом может оказаться любое химическое соединение, попавшее в организм, если оно спосо
На прорастание семян
Одной из важнейших задач токсикологии является определение токсикологических параметров вредных веществ, т.е. ПДК и DL50 (или CL50). Они необходимы для сопоставления с найденн
Ход работы
Взвешивается навеска соли для приготовления первоначального раствора (1 М) и растворяется в расчетном количестве дистиллированной воды.. Методом последовательных разбавлений дистиллированной водой
Общая характеристика токсического действия. Токсикокинетика
Острые отравления целесообразно рассматривать как “химическую травму”, развивающуюся вследствие внедрения в организм токсической дозы чужеродного химического вещества. Последствия, связанные со спе
Всасывание, распределение, биотрансформация и выделение ядов
Поступление чужеродных веществ в организм, их распределение между органами и тканями, биотрансформация (метаболизм) и выделение предполагают их проникновение (транспорт) через ряд биологических мем
Ход работы
Из стакана с водой, содержащего популяцию инфузорий, забирается пипеткой капелька и наносится на предметное стекло. Предметное стекло помещается на столик микроскопа и устанавливается общее увеличе
ТОКСИКАНТОВ
Интенсивное изучение функции клеточных и внутриклеточных мембран позволило в последние годы выделить специальную группу веществ, оказывающих специфическое мембранотоксическое действие, так называем
Работа 3. Определение устойчивости клеток различных растений к обезвоживанию серной кислотой
В условиях жаркого сухого климата, а также городских экосистем явление обезвоживания органов (и, соответственно, клеток) у древесных растений встречается очень часто. Особенно это выражено на освещ
Ход работы
Берут листья разных древесных растений, растущих в относительно чистой зоне, но встречающихся в уличных посадках города. Из листа растения вырезают пластинки размером 2-4 см2 и кладут в
Металлов на плазмолиз протоплазмы растительной клетки
Соли тяжелых металлов в водной среде распадаются на ионы. Все ионы металлов могут быть разделены на две группы: биогенные (Си, Zп, Со, Мп, Fе и др.) и небиогенные (РЬ, Нg, Sn, Ni, А1, Сd, Sr, Сs и
Ход работы
С поверхности сильноокрашенной синей луковицы сделать несколько срезов эпидермиса, состоящего из 1-2 слоев окрашенных клеток, содержащих антоциан. Поместить срезы по отдельности в капли воды на пре
Растительных и животных белков
Работа наглядно показывает действие солей биогенных и небиогенных тяжелых металлов на животные и растительные белки, выявляет разницу в реакции тех и других. Белки с тяжелыми металлами образуют ком
Ход работы
Приготавливают серию растворов сульфата меди, нитрата свинца, хлорида кадмия, сульфата цинка из исходного раствора с концентрацией 0,5 М методом последовательных разбавлений: 0,1 М, 0,03 М, 0,01 М,
Основные и дополнительные факторы, определяющие развиие отравлений
В случае, когда токсикант достиг рецепторов токсичности в достаточно большой дозе и в течение короткого времени, возникает токсический эффект. Он зависит от многих факторов, как обусловленных внешн
Основные методы детоксикации организма при острых отралениях
Лечебные мероприятия, направленные на предотвращение действия токсиканта на организм, приводятся в табл.7. Они предусматривают как усиление естественных механизмов детоксикации, так и использование
Работа 6. Нейтрализация токсического действия фенола янтарной кислотой
Одним из методов преодоления токсического действия вредного вещества является мобилизация внутренних резервов организма с тем, чтобы компенсировать отрицательное действие токсиканта
Ход работы
Из первоначального раствора фенола методом последовательных разбавлений в 5 раз готовятся растворы с концентрацией 0,1, 0,02, 0,004, 0,0008, 0,00016, 0,000032% и воды в качестве контроля. 8 мл этих
Трилона Б.
Одним из методов преодоления токсического действия вредного вещества является связывание токсиканта антидотом, в результате чего его отрицательное действие ослабевает. Ионы тяжелых металлов связыва
Ход работы
Из первоначального раствора соли тяжелого металла методом последовательных разбавлений в 5 раз готовятся растворы с концентрацией 0,1 М, 0,02 М, 0,004 М, 0,0008 М, 0,00016 М, 0,000032 М и воды в ка
Оценка и управление риском
В условиях широкого применения синтетических химических соединений (известно около 100 млн таких соединений, из которых около 120 тыс. находится в постоянном использовании, а примерно 11 тыс. произ
Особо опасные экотоксиканты
Проблемы, связанные с наблюдаемыми нарушениями эволюционно сложившихся химических равновесий, носят крупнорегиональный или глобальный характер. Как было показано, такие изменения, особенно отчетлив
Тяжелые металлы
Словосочетание "тяжелые металлы" большинством людей сейчас воспринимается как синоним понятия "токсичные металлы". Однако надо иметь в виду, что многие из причисляемых к этой гр
СНзСОО)Нg → (СНзСОО)НgСНз +СО2.
Однако главную роль в метилировании ртути играют микроорганизмы. Биохимическое метилирование осуществляют микроскопические организмы разных таксономических групп: анаэробные и аэробные бактерии, ак
Цинк и медь
Оба эти металла относятся к числу эссенциальных и в то же время наиболее распространенных элементов земной коры. Общее содержание цинка в ней составляет примерно 1,5 • 10-2 %, а кларк ме
Другие металлы
Опасность для естественных экосистем представляют не только металлы, о которых речь шла выше, но также некоторые другие элементы, не относящиеся к тяжелым металлам. В их числе следует прежде всего
Полихлорированные пестициды
Применение пестицидов - химических средств борьбы с сорняками (гербициды и дефолианты), грибковыми заболеваниями (фунгициды) и насекомыми-вредителями (инсектициды) - наиболее интенсивными темпами н
Полихлорированные бифенилы
Как и хлорорганические пестициды, полихлорированные бифенилы (ПХБ) относятся к продуктам, промышленное производство которых дало значительный экономический эффект, но в конечном счете нанесло тяжел
Дибензофураны
Полихлорированные дибензо-n-диоксины (ПХДД) и полихлорированныедибензофураны (ПХДФ) не относятся к числу целевых продуктов синтеза, а образуются в виде примесей в различных технологических процесса
Сернистого газа, почв, воды, пестицидов методом высечек листьев
(по разрушению хлорофилла)
Содержание хлорофилла в листе – весьма изменчивая величина, с его разрушением связана хлоротичность (исчезновение темно-зеленого цвета и появлен
Ход работы
При испытании влияния сернистого газа на дно эксикатора насыпают сульфит натрия в объеме взятого тигелька, возле него устанавливают тигелек с концентрированной серной кислотой. На решетчатый
Биологические методы контроля
Химическая экотоксикология для обнаружения и количественного определения токсических веществ в объектах природной и окружающей человека среды использует самые современные химико-аналитические метод
Требования, предъявляемые к биоиндикаторам
Требования, предъявляемые к биологическим индикаторам фоновых уровней загрязнения, выработаны эмпирически и в основном сводятся к следующему.
1. Широкий ареал. Виды, заселяющие узкие ареал
Млекопитающие биоиндикаторы
В настоящее время для биоиндикации загрязнения наземных экосистем предложено использовать ряд млекопитающих, в значительной мере удовлетворяющих приведенным выше требованиям. Использование естестве
Почвенная мезофауна
Живое население почв весьма богато и разнообразно по видовому составу. Хищники-насекомые наиболее ярко представлены такими зоофагами, как жужелицы (сем. Саrаbidaе). В Европейской части Росси
Растительные биоиндикаторы
Критерии выбора биоиндикаторов среди растений остаются такими же, как и в случае млекопитающих и других животных. При биоиндикации загрязнения почв и снега тяжелыми металлами в настоящее время во м
Биоиндикация в пресноводных экосистемах
При разработке методов контроля качества пресноводных экосистем большое внимание уделяется поиску подходящих биоиндикаторов загрязнения и состояния. При изучении водоемов более перспективной считае
Морские экосистемы
Поступающие в моря и океаны экотоксиканты распределяются в них неравномерно. Максимально загрязненными оказываются прибрежные воды, причем в содержании токсикантов обычно наблюдаются мозаичность и
Биотестирование и биоидентификация
Суть биотестирования заключается в определении действия токсикантов на специально выбранные организмы в стандартных условиях с регистрацией различных поведенческих, физиологических или биохимически
Металлов на активность микроорганизмов почвы.
Одно из самых важных мест в почвенных экосистемах занимают микроорганизмы. Они являются последней ступенью в большинстве пищевых цепей, т.е. редуценты.
Такие организмы, как плесневые грибк
Ход работы
Из первоначального раствора соли тяжелого металла методом последовательных разбавлений в 5 раз готовятся растворы с концентрацией 0,1 М, 0,02 М, 0,004 М, 0,0008 М, 0,00016 М, 0,000032 М и воды в ка
Ход работы
Из первоначального раствора соли тяжелого металла методом последовательных разбавлений в 5 раз готовятся растворы с концентрацией 0,01 М, 0,002 М, 0,0004 М, 0,00008 М, 0,000016 М, 0,0000032 М и вод
Ход работы
Предварительно калибруются и выбираются пробирки с одинаковым диаметром. Из первоначального раствора соли тяжелого металла методом последовательных разбавлений в 5 раз готовятся растворы с концентр
Экологическое нормирование
В общем виде ограничения на выбросы загрязняющих веществ, например, в атмосферу подчиняются требованию непревышения ПДК в любой точке населенного пункта
ΣS(qi)+CФ
Отравления алкоголем и его суррогатами
Эта патология обусловлена приемом этилового спирта или различных алкогольных напитков с содержанием этилового спирта более 12%. Этиловый спирт (этанол С2Н50Н) – бесцветная жид
Отравления суррогатами алкоголя
Суррогаты алкоголя подразделяют на две категории:
1) препараты, приготовленные на основе этилового спирта и содержащие различные примеси;
2) препараты, не содержащие этилового спи
Отравления фосфорорганическими веществами
Фосфорорганические вещества (ФОБ) имеют широкое применение в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов, акарицидов (средства для уничтожения клещей), фунгицидов (средства для борьбы с возбудителям
Острые отравления окисью углерода
Окись углерода встречается везде, где существуют условия для неполного сгорания веществ, содержащих углерод. Она входит в состав многих промышленных газов (доменный, генераторный, коксовый); содерж
Отравления соединениями тяжелых металлов и мышьяка
Органические и неорганические соединения тяжелых металлов и мышьяка используются во многих отраслях промышленности в качестве сырья или побочных продуктов, применяются в сельском хозяйстве как герб
Особенности лабораторной диагностики
Острые отравления соединениями тяжелых металлов и мышьяка характеризуются следующими основными клиническими синдромами: поражением желудочно-кишечного тракта, экзотоксическим шоком, поражением ЦНС
ПО ОБЩЕЙ ТОКСИКОЛОГИИ
Учебное пособие
Под редакцией А.Н.Глебова
Ответственный за выпуск Л.М.Самуйлина
Технический редактор С.В. Фокеев
Новости и инфо для студентов