Питаня:

1.Вплив важких металів на біосферу, людину.

Одним з найсильніших по дії й найпоширенішому хімічному забрудненні є забруднення важкими металами.

До важких металів ставляться більше 40 хімічних елементів періодичної системи Д.И. Менделєєва, маса атомів яких становить понад 50 атомні одиниці.

Ця група елементів бере активну участь у біологічних процесах, входячи до складу багатьох ферментів. Група "важких металів" багато в чому збігається з поняттям "мікроелементи". Звідси свинець, цинк, кадмій, ртуть, молібден, хром, марганець, нікель, олово, кобальт, титан, мідь, ванадій є важкими металами.

Джерела надходження важких металів діляться на природні (вивітрювання гірських порід і мінералів, ерозійні процеси, вулканічна діяльність) і техногенні (видобуток і переробка корисних копалин, спалювання палива, рух транспорту, діяльність сільського господарства). Частина техногенних викидів, що надходять у природне середовище у вигляді тонких аерозолів, переноситься на значні відстані й викликає глобальне забруднення.

Інша частина надходить у безстічні водойми, де важкі метали накопичуються й стають джерелом вторинного забруднення, тобто утворення небезпечних забруднень у ході фізико-хімічних процесів, що йдуть безпосередньо в середовищі (наприклад, утворення з нетоксичних речовин отрутного газу фосгену).

Важкі метали накопичуються в ґрунті, особливо у верхніх гумусових обріях, і повільно віддаляються при вилужені, споживанні рослинами, ерозії й дефляції - видуванні ґрунтів.

Період напіввидалення або видалення половини від початкової концентрації становить тривалий час: для цинку - від 70 до 510 років, для кадмію - від 13 до 110 років, для міді - від 310 до 1500 років і для свинцю - від 740 до 5900 років.

У гумусовій частині ґрунту відбувається первинна трансформація сполук, що потрапили в неї.

Важкі метали мають високу здатність до різноманітних хімічних, фізико-хімічних і біологічних реакцій. Багато хто з них мають змінну валентність і беруть участь в окислювально-відновних процесах. Важкі метали і їхні сполуки, як і інші хімічні сполуки, здатні переміщатися й перерозподілятися в середовищах життя, тобто мігрувати.

Міграція сполук важких металів відбувається в значній мірі у вигляді органо-мінеральної тридцятилітньому. Частина органічних сполук, з якими зв'язуються метали, представлена продуктами мікробіологічної діяльності. Ртуть характеризується здатністю акумулюватися в ланках "харчового ланцюга" (про це йшла мова раніше). Мікроорганізми ґрунту можуть давати стійкі до ртуті популяції, які перетворюють металеву ртуть у токсичні для вищих організмів речовини. Деякі водорості, гриби й бактерії здатні акумулювати ртуть у клітках.

Ртуть, свинець, кадмій входять у загальний перелік найбільш важливих забруднюючих речовин навколишнього середовища, погоджений країнами, що входять в ООН. Зупинимося докладніше на цих речовинах.

2.Основні джерела утворення важких металів і шляхи їхнього надходження в стічні води

Істинно розчинені форми металів, у свою чергу, досить різноманітні, що пов'язано з процесами гідролізу, гідролітичної полімеризації (утворенням поліядерних гідроксокомплексів) і комплексоутворення з різними лігандами. Відповідно, як каталітичні властивості металів, так і доступність для водних мікроорганізмів залежать від форм існування їх у водній екосистемі.

Багато металів утворюють досить міцні комплекси з органікою; ці комплекси є однією з найважливіших форм міграції елементів у природних водах. Більшість органічних комплексів утворюються за хелатними циклами і є стійкими. Комплекси, утворені ґрунтовими кислотами із солями заліза, алюмінію, титану, урану, ванадію, міді, молібдену та інших важких металів, відносно добре розчинні в умовах нейтрального, слабкокислого і слабколужного середовищ. Тому металорганічні комплекси здатні мігрувати в природних водах на досить значні відстані. Особливо важливо це для маломінералізованих і в першу чергу поверхневих вод, в яких утворення інших комплексів неможливе. Для розуміння факторів, які регулюють концентрацію металу в природних водах, їх хімічну реакційну здатність, біологічну доступність і токсичність, необхідно знати не тільки валовий вміст, а й частку вільних і зв'язаних форм металу.

Перехід металів у водному середовищі в металокомплексну форму має три наслідки:

1. може відбуватися збільшення сумарної концентрації іонів металу за рахунок переходу його в розчин з донних відкладень;

2. мембранна проникність комплексних іонів може істотно відрізнятися від проникності гідратованих іонів;

3. токсичність металу в результаті комплексоутворення може сильно змінитися.

Так, хелатні форми Cu, Cd, Hg менш токсичні, ніж вільні іони. Джерелами забруднення вод важкими металами служать стічні води гальванічних цехів, підприємств гірничодобувної, чорної і кольорової металургії, машинобудівних заводів. Важкі метали входять до складу добрив і пестицидів і можуть потрапляти у водойми разом зі стоками з сільськогосподарських угідь.

Підвищення концентрації важких металів у природних водах часто пов'язане з іншими видами забруднення, наприклад, з закисленням. Випадання кислотних опадів сприяє зниженню значення рН і переходу металів із сорбованого на мінеральних і органічних речовинах стану у вільний.