химический каталог




Введение в химическую экотоксикологию

Автор В.А.Исидоров

ной воды могут содержать элементную ртуть в концентрации от 3 до 11 пг/л. Основным ее окислителем служит озон:

Hg + 03 —*- HgO + О,, HgO + 2Н+ —*- Hg2+ + Н20.

Кроме того, в содержащих кислоты каплях атмосферной влаги окислителем может выступать и другой фотооксидант -пероксид водорода:

Hg + 2Н+ + Н202 —— Hg2+ + 2Н20.

Скорость процесса зависит от водородного показателя водной фазы, а также от наличия в ней анионов, образующих комплексы с катионами Hg2+ (например, С1~), и от прочности таких комплексов.

Лабораторные эксперименты свидетельствуют, что окисление ртути в атмосфере должно происходить довольно интенсивно. Однако в жидкой фазе аэрозолей может осуществляться и

обратный процесс - восстановление ионов Hg2'. Один из предложенных механизмов включает следующие реакции:

Hg2+ + SO|" —[HgS03],

[HgS03] —Hg"1 + so;,-,

Hg+ + HSO3 ?—Hg° + SOg- + H+.

Пероксид водорода также может восстанавливать ионы двухвалентной ртути в щелочной среде (напомним, что увели чение рН может происходить в результате захвата каплями воды частиц карбонатных пород):

Hg2+ + 2Н0" + Н202 Hg° + 2Н20 + l/2 °2-

В водных растворах наблюдали и фотохимическое восста новление ионов Hg2', однако механизм его не установлен и не ясно, реализуется ли оно в атмосфере.

Главное направление очищения атмосферы от тяжелых металлов - их сухое и влажное осаждение на подстилающую поверхность. По результатам измерений в 1980-1990-х гг. в странах Западной Европы, поток различных металлов на почву характеризовался следующими величинами [мг/(м2 ? год)]: Pb - 2-50, Zn - 5-35, Си - 1-25, Ni - 0,2-2, Cd и Cr - 0,1-1. На северо-востоке США в те же годы этот поток для свинца, цинка и кадмия лежал в пределах 20-50, 47-54 и 0,7-2 мг/(м2 • год) соответственно. Следовательно, осаждение из атмосферы - один из важных путей загрязнения почв и водоемов этими токсикантами.

Особенно интенсивно происходит загрязнение территорий в импактных зонах предприятий металлургической промышленности. Например, потоки некоторых металлов из атмосферы на подстилающую поверхность в зоне влияния медно-никелевого производства на севере Кольского полуострова в зависимости от расстояния составляют [мг/(м2 год)]:

5 км 10 км 25 км 50 км

Ni 845 506 66,3 4,3

Си 494 198 49,4 3,3

Со 53,8 16,5 4,5 0,2

Между тем способность почв к самоочищению от тяжелых металлов невелика. Из довольно богатых органическим веществом лесных почв бореального пояса с поверхностным стоком удаляется только примерно 5 % поступающего из атмосферы свинца и около 30 % цинка и меди. Остальная часть выпав

66 ших металлов практически полностью задерживается в поверхностном слое почвы, поскольку миграция вниз по почвенному профилю происходит крайне медленно - со скоростью 0,1-0,4 см/год. Поэтому время полувыведения свинца в зависимости от типа почв может составить от 150 до 400 лет, а для цинка и кадмия - 100-200 лет.

В качестве меры воздействия атмосферных выпадений тяжелых металлов может быть использован период времени Т, за который произойдет увеличение их содержания в почве, вдвое превышающее естественный (фоновый) уровень:

Т (лет) - М,/(ад), где Mj - исходный уровень i-ro металла в слое почвы заданной мощности, мг/м2; Р, - плотность атмосферного потока этого металла, мг/(м- ? год); k, - коэффициент, учитывающий вынос металла из почв со стоком.

Исходя из значений М и k для тех или иных типов почв, легко оценить критическую величину потока, при которой можно ожидать сохранения исходного качества почвы. Для лесных почв умеренного пояса критическая величина потока кадмия составляет всего лишь 0,04-0,06 мг/(м2 год) (Яхнин и соавт., 1997), тогда как его поток из атмосферы в Северном полушарии лежит в пределах 0,1-2 мг/(м2 ? год). Следовательно, в данном регионе происходит прогрессирующее загрязнение почв этим опасным токсикантом. При нынешней структуре атмосферных выпадений вероятность проявления техногенного загрязнения лесных почв бореального пояса изменяется в ряду: Cd, Pb » Zn, Си, Ni > V, Cr, Co.

Интенсивное земледелие требует внесения в почвы минеральных удобрений и использования химических средств борьбы с болезнями и вредителями культурных растений. Это также приводит к систематическому загрязнению почв, поскольку все эти химикаты в тех или иных количествах содержат тяжелые металлы. При норме внесения суперфосфата в количествах 90 кгР/га в почву попадает примерно 11 г меди, 50 г свинца и 1 г кадмия. Можно предположить, что используемые в сельском хозяйстве почвы несколько быстрее очищаются от избыточных количеств некоторых металлов в силу более интенсивной миграции за счет поверхностного и внутрипочвенного стока, а также из-за того, что заметная часть микроэлементов через корневую систему растений транслоцируется в зеленую биомассу и уносится с урожаем. Так, в сенокосной луговой степи из почвы ежегодно безвозвратно уносится (в мг/м2): Мп -22, Zn - 6, Си - 3, Ni - 0,5.

5- 67

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

Поступление тяжелых металлов в водные

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

Скачать книгу "Введение в химическую экотоксикологию" (0.90Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
двуспальная кровать с изголовьем
fissler цены
дверная ручка colombo купить
мяч волейбольный микаса mv 250

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.06.2017)