Segítsen a webhely fejlesztésében, megosztva a cikket a barátokkal!
1800 és 1945 között a népesség növekedésével párhuzamosan kezdték el exponenciálisan gyártani és felhasználni az első vegyipari termékeket. A legtöbb ilyen termék fémből vagy származékokból készült. A vegyszerek használatának növekedésével párhuzamosan a vizekben való megjelenésük is növekedett. A nehézfémek többnyire a természetből származnak, de szerkezetük módosulásakor vagy élőlényekkel érintkezve egészségkárosító hatásokat, sőt halált is okozhatnak, de stabilizálhatják a vízi ökoszisztémákat. A Green Ecologistban elmagyarázzuk Önnek hogyan történik a nehézfém-szennyezés a vízben és annak következményei.
Mik azok a nehézfémek és példák
A nehézfémek olyan kémiai elemek csoportja, amelyek atomtömege 63,55 (réz) és 200,59 g/mol (higany) között van, sűrűségük pedig 4 és 7 g/cm között van.3. A leggyakrabban használt és ismert nehézfémek környezeti problémáik miatt:
- Ólom (Pb).
- Higany (Hg).
- Cink (Zn).
- Kadmium (Cd).
- Réz (Cu).
- Molibdén (Mo).
- Mangán (Mn).
- Nikkel (Ni), többek között.
Más könnyebb mérgező elemeket is tartalmaznak, mint például:
- Alumínium (Al).
- Berillium (Be).
- Arzén (As).
A nehézfémek a sokféle betűtípustermészetes és mesterséges:
- A Természetes források az alapkőzetből vagy vulkánokból származó fémekben gazdag ásványoknak felelnek meg.
- A antropikus források vagy a mesterségesek bányászati lelőhelyeknek, iparágaknak és energiaforrásoknak és mindennek, ami ezek szállításával kapcsolatos.
A különféle nehézfémek elengedhetetlenek az ökoszisztéma megfelelő működéséhez. A fémek, például a vas, a réz, a cink és a molibdén szükségesek a növények és állatok számára, mivel ezek az enzimek és más fehérjék részét képezik. Például a hemocianin, a rákfélék, puhatestűek és pókfélék gázcseréjéért felelős vérplazmafehérje rezet tartalmaz. A vas különösen a tengerben, de az édesvízben is korlátozó tényező az elsődleges termelésben, míg a molibdén a nitrogénkötés sebességét korlátozza. Ezeknek a fémeknek kell lenniük alacsony koncentrációban természetesen előforduló de ha nagyobb koncentrációban vannak, akár enyhén is, mérgezőek lehetnek. Más nehézfémek, mint az arzén, kadmium, ólom és higany egyszerűen mérgezőek, és nem szükségesek a biológiai tevékenységekhez.
Hogyan történik a nehézfém-szennyezés a vízben
Megjelenik a nehézfémekkel való környezetszennyezés amikor ezek kinyerését és felhasználását fokozzák. A városfejlődés is hozzájárult a nehézfémek környezetbe jutásához, hiszen az urbanizációhoz szükséges a talaj és az alatta lévő alapkőzet átalakítása. Emellett a kezeletlen szennyvíz, a depónia csurgalékvize vagy a környezetbe kerülő hulladék is nehézfém-szennyezés forrása.
A ipari és bányászati tevékenység Felelős az emberi egészségre és más élőlényekre egyaránt káros ólom, higany, kadmium, arzén és króm környezetbe történő kibocsátásáért.
Az ólom nagy része felszabadul a akkumulátorok és ipari hulladékok újrahasznosítása például hegesztési varratok, fémek, kábelbevonatok stb. Az ólom vízben oldódó sók révén szennyezi a vizet, amelyek főleg az iparban keletkeznek festék és pirotechnika, mázas kerámia gyártásában, fototermográfiai és üvegfestési technikákban, vegyszerek, például tetraetil-ólom (benzinben kopogásgátló) gyártásában és a bányászatban.
A higanynak az a különleges tulajdonsága, hogy környezeti állapotban folyékony halmazállapotú. Azonban nem annyira mérgező, mint gőzei és származékai. Egyes higanyvegyületek innen származnak polivinil-klorid gyárak (PVC) és más klórozott vegyületek, gombaölő festékek és peszticidek, robbanó detonátorok és műanyagok bányászati tevékenységekből, például cinóber (higany-szulfid ásvány), arany és ezüst kitermeléséből, valamint olajfinomítókból.
A a szennyezés kis része a vizek higanyból származik a biológiai aktivitás. A tavak fenekén élő néhány anaerob baktérium képes a higanyt és más szervetlen származékokat szerves higanyvegyületekké alakítani metilációs folyamatokkal (-CH3 csoportok hozzáadása).
Egy másik különösen mérgező fém a kadmium, amely hajlamos vizes vegyületek képzésére. Az iparban legszélesebb körben használt kadmiumvegyületek a halogenid komplexek, a cianid és az amin. A kadmium elsősorban azáltal szennyezi a vizet szennyvízkibocsátások nyers olyan iparágakból, mint a fémmegmunkálás, elektronika, vasötvözetek és vas- és cinkgyártás, pigmentgyártás (festékek és színezékek), akkumulátorok (kadmium, nikkel), műanyag stabilizátorok, gombaölő szerek, valamint olyan kezelések, mint például az elektromos leválasztás és az atomreaktorokban való felhasználás.
A kadmium egyes származékait katalizátorként, szerves savak sóit (laurát, sztearát vagy kadmium-benzoát) pedig katalizátorként használják. fény- és hőmérsékletstabilizátorok műanyagokban. Ezek a stabilizátorok szennyezhetik az élelmiszereket, ha azokat tartalmazó műanyagokban tárolják.
A galvániparból, a finomítókból és a fémtisztításból származó cianidok a szennyvízbe kerülnek, szennyezve a vízi ökoszisztémákat. Más fémeket, például arzént, rezet és krómot széles körben használnak favédőszerek és szénhamu Nyomokban sok nehézfémet tartalmaznak.
Általában a nehézfémek, kivéve az arzént, a molibdént és a szelént, rosszul oldódnak lúgos vizekben (pH > 7), és meg tudnak kötődni a szerves részecskékkel. Ily módon a fémek nagyon magas mérgező koncentrációban jelenhetnek meg a látszólag tiszta, érintetlen és tiszta vizekben, például egy hegyi folyó oligotróf vizében. A nehézfémek koncentrációja különösen magas lehet azokban a lágy vizekben, amelyek kén ásványokkal vagy bányászati maradványokkal rendelkező területeken áramlanak át.
Nehézfémek következményei a vízben
A nehézfémek erős szerek, amelyek jelentős hatással vannak az édesvízi ökoszisztémákra. Ezek a fémek jellemzően alacsony koncentrációban, ppm-ben vagy ppb-ben találhatók meg, ami megnehezíti és költséges kimutatásukat.
Vannak olyan bioindikátorok, mint például a vízi makrogerinctelenek, amelyek nehézfémeket halmozhatnak fel külső vázukban, akár hetekig és hónapokig is. Például a harkály lárvái jók az átlagos fémkoncentráció bioindikátorai mint például a kadmium és a molibdén a bányászati szennyvíz által érintett hegyi patakokban.
Bár a fémek alacsony koncentrációban vannak jelen, számos következményei az ökoszisztémákra, amelyet alább kifejtünk.
Halálos és szubletális hatások a szervezetekre
A nehézfémek hatása lehet akut vagy krónikus kategóriába sorolhatók. Az akut hatások rövid időn belül jelentkeznek, és általában az élőlények elpusztulásához vagy súlyos károsodásához vezetnek. A tipikus szubletális hatások a növekedési ütem csökkenése és a viselkedés vagy a fejlődés megváltozása.
Másrészt a krónikus hatások azok, amelyek hosszú távon jelentkeznek. Sok fém:
- Rákkeltő: rákot okoz.
- Teratogén: negatív hatással van a fejlődésre.
- Mutagén: károsítja a DNS-t.
- Neurotoxikus: negatívan befolyásolja a neuronális és kognitív funkciókat.
- Endokrin károsítók: úgy viselkedik, mint a hormonok, vagy zavarja azokat.
- Még az élőlények immunrendszerét is károsíthatják.
Bioakkumuláció
A nehézfémek közvetett hatással is vannak az élőlényekre, mert azok biológiailag felhalmozódnak a szervezetekben és táplálékhálókon mozognak. Sok fém, például a higany szerves vegyületei lipofilek, azaz jobban oldódik zsírban, mint vízben, és ezért hajlamosak felhalmozódni az állat zsírszövetében. Bár sok fém alacsony, trillió rész (ppt) nagyságrendű koncentrációban található, lehet, hogy közvetlenül mérgezőek az élőlényekre, de a bioakkumuláció miatt nagyon mérgező szinten felhalmozódhatnak a szervezetekben.
Bionagyítás
A biomagnifikáció az a folyamat, amelynek során a lipofil fémek felfelé haladnak a táplálékláncban, a prédától a ragadozóig. Például a fitoplankton a víz szűrésekor lipofil fémeket halmoz fel a szervezetben, ezért a fémek koncentrációja magasabb lesz a szervezetben, mint a vízben. Amikor a zooplankton elfogyasztja a fitoplanktont, ezeknek a fémeknek egy része átkerül a zooplankton zsírjaiba, növelve azok koncentrációját a fitoplanktonhoz képest. Ez a folyamat a tápláléklánc csúcsa felé tart. Egy nagyon általános szabály ezt mondja minden egyes trofikus szint akár tízszer több toxicitást is képes felhalmozni mint az előző trofikus szint.
Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni Nehézfém szennyeződés a vízben, javasoljuk, hogy lépjen be Szennyezés kategóriánkba.
