Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям

Мочевина 

Мочевина (карбамид), будучи одним из важных продуктов  жизнедеятельности водных организмов, присутствует в природных водах  в заметных концентрациях: до 10-50% суммы  азотсодержащих органических соединений в пересчете на азот. Значительные количества мочевины поступают в  водные объекты с хозяйственно-бытовыми сточными водами, с коллекторными  водами, а также с поверхностным  стоком в районах использования  ее в качестве азотного удобрения. Карбамид может накапливаться в природных  водах в результате естественных биохимических процессов как  продукт обмена веществ водных организмов, продуцироваться растениями, грибами, бактериями как продукт связывания аммиака, образующегося в процессе диссимиляции белков. Значительное влияние  на концентрацию мочевины оказывают  внеорганизменные ферментативные процессы. Под действием ферментов происходит распад мононуклеотидов отмерших организмов с образованием пуриновых и пиримидиновых  оснований, которые в свою очередь  распадаются за счет микробиологических процессов до мочевины и аммиака. Под действием специфического фермента (уреазы) мочевина распадается до аммонийного иона и потребляется водными растительными организмами.

Повышение концентрации мочевины может указывать на загрязнение  водного объекта сельскохозяйственными  и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Оно обычно сопровождается активизацией процессов утилизации мочевины водными  организмами и потреблением кислорода, приводящего к ухудшению кислородного режима.

Амины

К основным источникам образования и поступления в  природные воды аминов следует отнести:

• декарбоксилирование при распаде белковых веществ под воздействием декарбоксилаз бактерий и грибов и аминирование;
• водоросли;
• атмосферные осадки;
• сточные воды анилино-красочных предприятий.

Амины присутствуют преимущественно в растворенном и отчасти в сорбированном  состоянии. С некоторыми металлами  они могут образовывать довольно устойчивые комплексные соединения.

Амины токсичны. Обычно принято считать, что первичные  алифатические амины токсичнее  вторичных и третичных, диамины  токсичнее моноаминов; изомерные  алифатические амины более токсичны, чем алифатические амины нормального  строения; моноамины с большей  вероятностью обладают гепатотоксичностью, а диамины — нефротоксичностью. Наибольшей токсичностью и потенциальной  опасностью среди алифатических  аминов характеризуются непредельные амины из-за наиболее выраженной у  них способности угнетать активность аминооксидаз.

Анилин 

Анилин относится  к ароматическим аминам и представляет собой бесцветную жидкость с характерным  запахом.

В поверхностные  воды анилин может поступать со сточными водами химических (получение красителей и пестицидов) и фармацевтических предприятий.

Анилин обладает способностью окислять гемоглобин в  метгемоглобин.

Уротропин

Гексаметилентетрамин  — (CH ₂ ) ₆ N ₄

Нитробензол

Нитробензол —  бесцветная или зеленовато-желтая маслянистая  жидкость с запахом горького миндаля.

Нитробензол токсичен, проникает через кожу, оказывает  сильное действие на центральную  нервную систему, нарушает обмен  веществ, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в метгемоглобин.

Полиакриламид

Полиакриламид - твердое аморфное белое или частично прозрачное вещество без запаха, растворимое  в воде. Молекулярная масса составляет до 5500000.

ПАА используется как флокулянт при осветлении сточных вод, коагулянт в металлургии, флотореагент, диспергатор, загуститель. Он содержится в сточных водах  сульфатцеллюлозных заводов и обогатительных фабрик.

В воде ПАА постепенно гидролизуется до аммониевой соли полиакриловой  кислоты.

ПДК — 2 мг/л (лимитирующий признак вредности — санитарно-токсикологический).

Хлорорганические  соединения

В природной  воде содержание активного хлора  не допускается;

хлорорганика  — комплекс канцерогенных хлорорганических соединений, получающихся в результате обработки воды хлором для обеззараживания  воды в городских условиях.

Хлорорганические  соединения относят к суперэкотоксикантам - чужеродным веществам, которые отличаются уникальной биологической активностью, распространяются в окружающей среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения и уже на уровне микропримесей оказывают негативное воздействие на живые организмы.

К хлорорганическим соединениям относят полихлорированные  диоксины, дибензофураны, бифенилы, а  также хлоорганические пестициды.

  Диоксины хорошо растворимы в органических растворителях и практически нерастворимы в воде. Среди других характеристик диоксинов следует указать на их высокую адгезионную способность, в том числе к почве, частичкам золы, донным отложениям, что способствует их накоплению и миграции в виде комплексов с органическими веществами и поступлению в воздух, воду и пищевые продукты. Опасность диоксинов состоит в кумулятивном действии и отдаленных последствиях.

В воду хлорированные  бифенилы попадают главным образом за счет сброса промышленных отходов в реки, а также из отбросов судов. Они накапливаются в иловых отложениях водоемов. Весьма устойчивы к воздействию факторов окружающей среды. поражают печень и почки, оказывают выраженное влияние на репродуктивную функцию

Пестициды. К пестицидам, которые попадают в воду, относятся хлорированные углеводороды и их производные, грунтовые инсектициды, пестициды, легко вымывающиеся из грунтов, а также пестициды, которые регулярно попадают в системы водообеспечения для борьбы с переносчиками заболеваний. Это преимущественно хлорорганические соединения. Микроколичества хлорорганических пестицидов в водной среде накопляются в различных звеньях пищевой цепи.

Тригалометаны. Во время хлорирования воды образуется большое количество галогеносодержащих соединений, количество и качественный состав которых зависит от содержания в природных водах гуминовых и фульвокислот, фенолов и т. д. Тригалометаны имеют высокую биологическую активность. Их действие выявляется в образовании злокачественных опухолей, возникновения генетических заболеваний.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2.НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

Увеличение концентрации металлов-токсикантов в поверхностных  водах некоторых озер может происходить  в результате кислотных дождей, приводящих к растворению минералов и  пород, омываемых этими озерами. Все эти источники загрязнения  вызывают в биосфере или ее составляющих (воздухе, воде, почвах, живых организмах) увеличение содержания металлов-загрязнителей  по сравнению с естественным, так  называемым фоновым уровнем.

Часть техногенных  выбросов, поступающих в природную  среду в виде тонких аэрозолей, переносится  на значительные расстояния и вызывает глобальное загрязнение.

Другая часть  поступает в бессточные водоемы, где тяжелые металлы накапливаются  и становятся источником вторичного загрязнения, т.е. образования опасных  загрязнений в ходе физико-химических процессов, идущих непосредственно  в среде (например, образование из нетоксичных веществ ядовитого  газа фосгена).

Ртуть, свинец, кадмий входят в общий перечень наиболее важных загрязняющих веществ окружающей среды, согласованный странами, входящими  в ООН.

В ряду тяжелых  металлов одни крайне необходимы для  жизнеобеспечения человека и других живых организмов и относятся  к так называемым биогенным элементам. Другие вызывают противоположный эффект и, попадая в живой организм, приводят к его отравлению или гибели. Эти  металлы относят к классу ксенобиотиков, то есть чуждых живому. Специалистами  по охране окружающей среды среди  металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные для здоровья человека и животных. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны.

Токсическое действие тяжёлых металлов на организм усиливается  тем, что многие тяжелые металлы  проявляют выраженные комплексообразующие  свойства. Так, в водных средах ионы этих металлов гидратированы и способны образовывать различные гидроксокомплексы, состав которых зависит от кислотности  раствора. Если в растворе присутствуют какие-либо анионы или молекулы органических соединений, то ионы тяжёлых металлов образуют разнообразные комплексы  различного строения и устойчивости.

В водоёмы тяжелые  металлы поступают обычно со стоками  горнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий  химической и легкой промышленности, где их соединения используют в различных  технологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятия по дублению кожи, хром и никель используются для гальванического  покрытия поверхностей металлических  изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титана используются в качестве красителей и т.д.

Тяжелые металлы  имеют много общего в биологическом  действии и в загрязнении водоемов. Все они очень токсичны, хотя многие из них необходимы в микроколичествах различным организмам (медь, марганец, хром, молибден, ванадий).

К возможным  источникам загрязнения биосферы тяжелыми металлами относят предприятия  черной и цветной металлургии (аэрозольные  выбросы, загрязняющие атмосферу, промышленные стоки, загрязняющие поверхностные  воды), машиностроения (гальванические ванны меднения, никелирования, хромирования, кадмирования), заводы по переработке  аккумуляторных батарей, автомобильный  транспорт. Кроме антропогенных  источников загрязнения среды обитания тяжелыми металлами существуют и  другие, естественные, например вулканические извержения: кадмий обнаружили сравнительно недавно в продуктах извержения вулкана Этна на острове Сицилия в Средиземном море. Увеличение концентрации металлов-токсикантов в поверхностных водах некоторых озер может происходить в результате кислотных дождей, приводящих к растворению минералов и пород, омываемых этими озерами. Все эти источники загрязнения вызывают в биосфере или ее составляющих (воздухе, воде, почвах, живых организмах) увеличение содержания металлов-загрязнителей по сравнению с естественным, так называемым фоновым уровнем.

Попав в организм, тяжёлые металлы чаще всего не подвергаются каким-либо существенным превращениям, как это происходит с органическими токсикантами, и, включившись в биохимический  цикл, они крайне медленно покидают его.