> моніторинг середовища > Забруднюючі речовини > Забруднюючі речовини 1 класу небезпеки
Хром.
Хром - елемент VI групи періодичної системи Менделєєва.
Зміст в природі.
Хром - елемент з глобальним розсіюванням. Вміст у земній корі становить 8,3х10-3%, проте в елементарному стані в природі не зустрічається. Зміст хрому у вигляді сполук в аерозолях над континентами становить 240-310х10-4%.
У рослинних і тваринних організмах зустрічається в невеликій кількості. Надлишок хрому в грунтах викликає різні захворювання у рослин.
Присутність хрому в грунтах (до 50-70 мг / кг сухого ґрунту) обумовлює його пересування по харчовому ланцюжку: грунт-рослина-тварина-людина. Це буде приводити до збільшення надходження хрому в організм людини з харчовими продуктами.
Антропогенні джерела надходження в навколишнє середовище.
Основними джерелами хрому і його сполук в атмосферу є викиди підприємств, де видобувають, отримують, переробляють і застосовують хром та його сполуки. Активне розсіювання хрому пов'язано з спалюванням мінерального палива, головним чином, вугілля. Значні кількості хрому надходять в навколишнє середовище з промисловими стоками.
Вплив на живі організми.
Токсичність сполуки хрому знаходиться в прямій залежності від його валентності: найбільш отруйні сполуки хрому (VI), високотоксичні з'єднання хрому (III), металевих хром та його сполуки (II) - менш токсичні.
Незалежно від шляху надходження в першу чергу уражаються нирки. Також страждають функції печінки і підшлункової залози. Хром має канцерогенний ефект, вражає центральну нервову систему, надає шкідливу дію на репродуктивну функцію.
Хром відноситься до речовин 1 класу небезпеки.
Кадмій.
Кадмій - хімічний елемент II групи періодичної системи Менделєєва, метал. Кадмій - рідкісний і розсіяний елемент з Кларком літосфери 1,3х10-5% по масі.
Джерела забруднення і поведінку в навколишньому середовищі.
В навколишньому середовищу кадмій розсіюється людиною разом з мінеральними добривами (входить до складу суперфосфату) і фунгіцидами.
Кадмій є супутником цинку і завжди присутній у виробах, що містять цинк.
В атмосферу кадмій може потрапляти при спалюванні виробів з пластмаси, куди він додається для міцності і в складі барвників.
Середній вміст кадмію в кам'яновугільної золі невелика, приблизно 5 г на 1 тонну. Проте, він потрапляє в атмосферу і в процесі спалювання палива.
Кадмій включається до складу гумусу, поглинається, накопичується і надовго утримується продуктивним ґрунтовим обрієм, який грає по відношенню до нього роль геохімічного бар'єру.
Вплив на здоров'я людини.
Пари кадмію, все його сполуки токсичні, що пов'язано з його здатністю пов'язувати сірковмісні ферменти і амінокислоти. Кадмій - кумулятивний отрута, він здатний накопичуватися в організмі. Період напіврозпаду кадмію в організмі становить 10 років. Токсичний ефект від кадмію у людини і тварин виникає при його вмісті в грунті в кількості 3 мг / кг, в біомасі рослин не менше 0,4 мг / кг.
Кадмій здатний підвищувати кров'яний тиск. Він володіє канцерогенним ефектом. Кадмій накопичується в нирках, протягом людського життя його зміст може збільшуватися в 100-1000 разів.
Кадмій потрапляє в організм людини і в процесі куріння. Рослина - тютюн активно акумулює кадмій, який потім потрапляє в організм курця. В одній сигареті міститься 0т 1,2 до 2,5 мкг кадмію. З них в легенях курця осідає 0,1-0,2 мкг, решта - розсіюється в атмосферному повітрі. За підрахунками вчених від кращих по всьому світу людей може виділятися до 11,4 тонн кадмію в рік.
Клас небезпеки речовини - 1.
Бенз (а) пірен.
Бенз (а) пірен (БП) - представник сімейства поліциклічних ароматичних вуглеводнів. Молекулярна формула - С20Н12 (5 бензольних кілець з'єднані 3: 2). Температура плавлення 179 ° С, температура кипіння - 495 ° С. Добре розчинний в оліях, жирах, сироватці людської крові. Клас небезпеки - 1, ПДКСС = 10-7 мг / м3.
Утворюється при згорянні вуглеводневого рідкого, твердого і газоподібного палива (в меншій мірі при згорянні газоподібного).
Джерела техногенного забруднення.
Бенз (а) пірен входить до складу нафтового мазуту, сланцевих і кам'яновугільних смол, утворюється при високотемпературних процесах термічної переробки органічної сировини, на підприємствах, що використовують кам'яновугільні пеки, бітуми, масла, з виробництва гумово-технічних виробів, при переробці сільськогосподарських культур, в процесі зростання яких використовувалися деякі види інсектицидів і гербіцидів. Особливо велика кількість БП надходить від дрібних котелень: спалювання в них усіх видів палива супроводжується емісією більшої кількості поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ), ніж на великих ТЕЦ і ТЕС, при однаковій нормі витрати палива. Глобальні викиди БП при спалюванні палива на ТЕС складають 2,6 тис. Тонн на рік, в процесі промислового виробництва 1 тис. Тонн на рік, при спалюванні відходів 1,3 тисячі тонн на рік.
Присутній в газоподібних відходах промисловості, вихлопах автомобілів (бензинових і дизельних), в тютюновому димі, в продуктах згоряння їжі. До 40% викидів бенз (а) пірену доводиться на чорну металургію, 26% - побутове опалення, 16% - хімічна промисловість. Слід зазначити, що важливим джерелом викидів сажі, що містить БП, є залізничний транспорт.
Поведінка в навколишньому середовищі.
В навколишньому середовищу накопичується переважно в грунті, менше в воді. З ґрунту надходить в тканини рослин і продовжує свій рух далі по трофічного ланцюга, при цьому на кожній її щаблі зміст БП в природних середовищах зростає на порядок. Під впливом ультрафіолетового випромінювання вступає в реакцію з оксидами азоту, утворюючи токсичний зміг.
Для утримання в атмосфері БП характерна різко виражена сезонність його змін. Чим більше амплітуда повторюваності несприятливих для розсіювання домішок метеорологічних умов, тим більше амплітуда змін середніх місячних концентрацій БП. При цьому в зимовий час концентрації БП в кілька разів вище, ніж влітку, оскільки влітку під дією УФ-випромінювання БП руйнується.
Аналіз даних про зміст БП в атмосфері міст з переважанням підприємств певних галузей промисловості показує, що найбільші рівні забруднення, що перевищують середні по всіх містах, відзначаються в містах, де основним джерелом викидів БП є підприємства чорної металургії та алюмінієвої промисловості. Підвищено рівень забруднення БП також в містах з великими ТЕЦ і котельнями, в яких використовується для опалення тверде паливо, особливо в районах високого потенціалу забруднення атмосфери (ПЗА), де протягом холодного періоду часто зберігаються умови застою повітря. При великій кількості дрібних котелень, труб пічного опалення рівні забруднення особливо великі.
БП надходить в атмосферу з частинками сажі. У всіх містах в сажі міститься приблизно 1-2% БП.
Вплив на організм людини.
Бенз (а) пірен - канцерогенна речовина, 1 класу небезпеки, яке розцінюється медиками як однозначно провокує ракові захворювання. Речовина має хорошу проникаючу здатність в клітини живих організмів. Людина може отримати його не тільки через шкіру, але і через дихальні шляхи і з їжею. БП має здатність накопичуватися в живих організмах, провокуючи надалі онкологічні захворювання. В організмі бенз (а) пірен частково окислюється, даючи похідні фенольного і хінони типу, також володіють мутагенною активністю, а частково виводиться з організму в незмінному вигляді.
Всесвітньої організацій охорони здоров'я (ВООЗ) встановлено середньорічне значення концентрації бенз (а) пірену в атмосферному повітрі, що дорівнює 0,001 мкг / м3, вище якого можуть спостерігатися несприятливі наслідки для здоров'я людини, в тому числі збільшення кількості випадків захворювання на злоякісні новоутворення.
Свинець.
Джерела техногенного забруднення.
Забруднення навколишнього середовища свинцем і його сполуками підприємствами промисловості визначається специфікою їх виробничої діяльності. Це безпосереднє виробництво свинцю і його сполук, попутне вилучення свинцю з інших видів сировини, що містять свинець у вигляді домішки, використання свинцю у виробництві різної продукції і т.д.
Найбільші викиди свинцю в атмосферу відбувається в наступних галузях виробництва:
- металургійна промисловість. Причому на частку кольорової металургії припадає 98% від загального викиду даної промисловості;
- паливно-енергетичний комплекс. Забруднення середовища обумовлено виробництвом етилованого бензину;
- хімічний комплекс. Викиди пов'язані з виробництвом пігментів, сикативів, спеціальних стекол, мастил, антидетонаційних присадок до автомобільних бензинів, полімеризацією пластмас та ін .;
- скляні підприємства;
- консервне виробництво;
- деревообробна і целюлозно-паперова промисловість
- підприємства оборонної промисловості;
- машинобудування. Точніше виробництво акумуляторів. За експертними оцінками, на звалищах, транспортних майданчиках та інших місцях на всій території Росії в даний час знаходиться до 1 млн. Т свинцю в відпрацьованих свій термін акумуляторах. На звалищах або установках для компостування акумулятори розкладаються, при цьому в грунт і підземні води потрапляє велика кількість свинцю. При рециклінгу також відбувається забруднення навколишнього середовища, особливо пилом, що містить свинець. При виготовленні свинцевих акумуляторів утворюються значні кількості пилоподібних частинок, що містять сполуки свинцю.
- автотранспорт, який використовує свинець-якому (етилований) бензин. На пересувні джерела забруднення в окремі роки доводилося понад 70% сумарних викидів свинцю.
Міграція свинцю в навколишньому середовищі.
За останні десятиліття рівень концентрації свинцю в природі все більш підвищується внаслідок антропогенних навантажень. Найбільш висока концентрація свинцю в атмосферному повітрі, як правило, спостерігається в зимовий період, що пов'язано з додатковими викидами в атмосферу продуктів спалювання палива. Несприятливі метеорологічні умови в цей період року також сприяють накопиченню свинцю в нижніх шарах атмосфери.
З атмосфери в грунт свинець потрапляє переважно у формі оксидів, де поступово розчиняється, переходячи в гідроксиди, карбонати або форму катіонів. Якщо грунт міцно пов'язує свинець, це охороняє від забруднення її грунтові і питні води, рослинну продукцію. Але тоді сама грунт поступово стає все більш зараженої і в якийсь момент може відбутися руйнування органічної речовини грунту з викидом свинцю в грунтовий розчин. У підсумку такий грунт виявиться непридатною для сільськогосподарського використання. Загальна кількість свинцю, яке може затримати метровий шар грунту на 1 гектарі, сягає 500-600 тонн. Такої кількості свинцю навіть при дуже сильному забрудненні у звичайній обстановці не буває. Ґрунти піщані, малогумусовие стійкі проти забруднення; це означає, що вони слабо пов'язують свинець, легко віддають його рослинам чи пропускають через себе з фільтрову водами.
В шарі глибиною до 5 см свинець накопичується більш інтенсивно, ніж мідь, молібден, залізо, нікель і хром.
Води річок виносять на рік 17-18 тис.т свинцю, що приблизно в 200 разів менше кількості виплавленого металу.
Вплив іонів свинцю на живі організми.
Внаслідок глобального забруднення навколишнього середовища свинцем, він став всюдисущим компонентом будь-якої рослинної і тваринної їжі і кормів. Рослинні продукти в цілому містять більше свинцю, ніж тварини.
Причиною річного листопада часто є високий вміст свинцю в повітрі. Але, концентруючи свинець, дерева тим самим очищають повітря. Протягом вегетаційного періоду одне дерево знешкоджує сполуки свинцю, що містяться в 130 л. бензину. Найменш сприйнятливою до свинцю є клен, а найбільш сприйнятливі: ліщина і ялина. Сторона дерев, адресована автомобільним магістралям, на 30-60% "вмістом металів". Хвоя ялини і сосни має властивості хорошого фільтра по відношенню до свинцю. Вона його накопичує і не обмінює з навколишнім середовищем.
Відзначено цікава особливість рослин - в різних своїх частинах нагромаджувати різне кількість свинцю. Наприклад, салат і селеру в листі накопичують значно більше свинцю, ніж в коренях, а морква і кульбаба - навпаки. Активно накопичується свинець в капусті і коренеплодах, причому саме в тих, які повсюдно вживаються в їжу; наприклад, картопля.
Свинець необхідний живим організмам в мізерно малих кількостях (як мікроелемент). Рослинність суші втягує в біологічний круговорот щодня 70-80 тис. Т свинцю. Зміст його в рослинах зазвичай не значні: приблизно 1-2 тисячних часток% від ваги золи. Верхній поріг концентрацій свинцю для рослин поки не встановлено.
Накопичення свинцю ведуть інтенсивно гриби, мохи та лишайники і доводять його концентрацію до 64,76 частин на мільйон відповідно.
Вплив на організм людини.
Свинець за своїм впливом на організм людини відноситься до речовин 1 класу небезпеки. Головним джерелом, з якого свинець потрапляє в організм людини, служить їжа, поряд з цим важливу роль відіграє вдихаємо повітря, а у дітей також заковтується ними свинецсодержащая пил. Вдихувана пил приблизно на 30-50% затримується в легенях, значна частка її всмоктується потоком крові. Всмоктування в шлунково-кишковому тракті становить в цілому 5-10%, у дітей - 50%.
Біологічний період напіврозпаду свинцю в кістках - близько 10 років. Кількість свинцю, накопиченого в кістках, з віком збільшується, і в 30-40 років (фаза насичення) у осіб, по роду занять не пов'язаних із забрудненням свинцю, становить 80-200 мг. Свинець впливає на нервову систему людини, що призводить до зниження інтелекту, викликає зміна фізичної активності, координації слуху, впливає на серцево-судинну систему, приводячи до захворювання серця. Це робить негативний вплив на стан здоров'я населення та в першу чергу дітей, які найбільш сприйнятливі до свинцевим отруєнь. Свинець активно впливає на синтез білка, енергетичний баланс клітини і її генетичний апарат. Багато фактів свідчать на користь денатураціонние механізму дії. Свинець порушує синтез порфіринів і гема, пригнічуючи ряд ферментів, які приймають участь в обміні порфіринів. Свинець пригнічує також активність SH - містять ферментів, холінестерази в мембранах еритроцитів. Свинець викликає помітне відхилення в липоидном обміні - підвищується вміст загального і не пов'язаного з білками холестерину. Вважають, що свинець схиляє розвитку атеросклерозу.
Всі сполуки свинцю діють, в загальному, подібно; різниця в токсичності пояснюється в основному неоднаковою розчинність їх в рідинах організму, зокрема в шлунковому соку; але і важкорозчинні сполуки свинцю піддаються в кишечнику змін, в результаті чого їх розчинність і всмоктуваність сильно підвищуються. Свинцеві білила, сульфат і оксид свинцю більш токсична інших з'єднань.
"назад"
