POLUARE cu METALELE GRE în APA - Rezumat

Între anii 1800 și 1945, primele produse chimice au început să fie fabricate și utilizate exponențial pe măsură ce populația creștea. Majoritatea acestor produse erau fabricate din metale sau derivate. Odată cu creșterea utilizării produselor chimice, a crescut și apariția acestora în ape. Metalele grele provin în mare parte din natură, dar atunci când structura lor este modificată sau intră în contact cu ființele vii pot provoca efecte asupra sănătății și chiar moartea și destabiliza ecosistemele acvatice. În Green Ecologist vă vom explica modul în care se produce poluarea cu metale grele în apă și consecințele acesteia.

Care sunt metalele grele și exemple

Metalele grele sunt un grup de elemente chimice ale căror greutăți atomice sunt cuprinse între 63,55 (cupru) și 200,59 g/mol (mercur), iar densitățile lor variază între 4 și 7 g/cm³. The cele mai utilizate și cunoscute metale grele pentru problemele lor de mediu sunt:

• Plumb (Pb).
• Mercur (Hg).
• Zinc (Zn).
• Cadmiu (Cd).
• Cupru (Cu).
• Molibden (Mo).
• Mangan (Mn).
• Nichel (Ni), printre altele.

Sunt incluse și alte elemente toxice mai ușoare, cum ar fi:

• Aluminiu (Al).
• Beriliu (Fii).
• Arsenic (As).

Metalele grele provin de la a mare varietate de fonturi, atât naturale, cât și artificiale:

• The Surse naturale ele corespund mineralelor bogate în metale din roca de bază sau vulcani.
• The sursele antropice sau cele artificiale corespund zăcămintelor miniere, industriilor și surselor de energie și tot ceea ce ține de transportul acestora.

Diverse metale grele sunt esențiale pentru buna funcționare a ecosistemului. Metalele precum fierul, cuprul, zincul și molibdenul sunt necesare pentru plante și animale, deoarece fac parte din enzime și alte proteine. De exemplu, hemocianina, o proteină din plasmă sanguină responsabilă pentru schimbul de gaze la crustacee, moluște și arahnide, conține cupru. În special în mare, dar și în apă dulce, fierul acționează ca un factor limitator în producția primară, în timp ce molibdenul acționează ca un factor limitator în viteza de fixare a azotului. Aceste metale trebuie să fie apar în mod natural la concentrații scăzute dar dacă sunt în concentrații mai mari, chiar și puțin, pot fi toxice. Alte metale grele precum arsenul, cadmiul, plumbul și mercurul sunt pur și simplu toxice și nu sunt necesare activităților biologice.

Cum se produce poluarea cu metale grele în apă

Apare poluarea mediului cu metale grele când se intensifică extragerea şi utilizarea acestora. Dezvoltarea urbană a contribuit și la pătrunderea metalelor grele în mediu, deoarece pentru urbanizare este necesară transformarea solului și a rocii de bază de dedesubt. În plus, apele uzate netratate, levigatul depozitului de deșeuri sau depozitarea deșeurilor în mediu sunt, de asemenea, o sursă de contaminare cu metale grele.

The activitate industrială şi minieră Este responsabil pentru eliberarea în mediu a plumbului, mercurului, cadmiului, arsenului și cromului, dăunătoare atât sănătății umane, cât și altor ființe vii.

O mare parte din plumb este eliberată din reciclarea bateriilor și a deșeurilor industriale cum ar fi suduri, metale, acoperiri de cabluri etc. Plumbul poluează apa prin sărurile solubile în apă care sunt generate în principal în industria vopsea si pirotehnica, în fabricarea ceramicii glazurate, în fototermografie și tehnici de colorare a sticlei, în producția de substanțe chimice precum plumbul tetraetil (antidetonant în benzină) și în industria minieră, printre altele.

Mercurul are caracteristica deosebită că în stare de mediu se află în stare lichidă. Cu toate acestea, nu este la fel de toxic precum vaporii și derivații săi. Unii compuși ai mercurului provin din fabrici de clorură de polivinil (PVC) și alți compuși clorurati, vopsele și pesticide fungicide, detonatoare explozive și materiale plastice, din activități miniere, cum ar fi extracția de cinabru (mineral sulfurat de mercur), aur și argint și prin rafinăriile de petrol.

A o mică parte din poluare a apelor cu mercur provine din activitate biologică. Unele bacterii anaerobe care trăiesc pe fundul lacurilor sunt capabile să transforme mercurul și alți derivați anorganici în compuși organici ai mercurului prin procese de metilare (adăugarea grupelor -CH3).

Un alt metal deosebit de toxic este cadmiul, care tinde să formeze compuși apoși. Compușii de cadmiu cei mai folosiți în industrie sunt complecșii de halogenuri, cianura și amina. Cadmiul poluează apa în principal prin evacuări de ape uzate brut din industrii precum finisarea metalelor, electronica, aliajele de fier și producția de fier și zinc, fabricarea pigmenților (vopsele și coloranți), baterii (cadmiu, nichel), stabilizatori din plastic, fungicide, tratamente precum electrodepunerea și utilizarea acestuia în reactoare nucleare.

Unii derivați ai cadmiului sunt utilizați ca catalizatori, iar sărurile lor organice (laurat, stearat sau benzoat de cadmiu) sunt utilizate ca stabilizatori de lumină și temperatură în materiale plastice. Acești stabilizatori pot contamina alimentele dacă sunt depozitați în materiale plastice care îi conțin.

Cianurile, provenite din industria galvanică, din rafinării și din curățarea metalelor, sunt evacuate în apele uzate, contaminând ecosistemele acvatice. Alte metale precum arsenul, cuprul și cromul sunt utilizate pe scară largă ca conservanți pentru lemn și cenușă de cărbune Conțin urme de multe metale grele.

În general, metalele grele, cu excepția arsenului, molibdenului și seleniului, sunt slab solubile în apele alcaline (pH> 7) și se pot lega de particulele organice. În acest fel, metalele pot apărea în concentrații toxice foarte mari în apele care sunt aparent pure, curate și limpezi, cum ar fi apele oligotrofe ale unui râu de munte. Concentrațiile de metale grele pot fi deosebit de ridicate în apele moi care curg prin zone cu minerale sulfuroase sau reziduuri miniere.

Consecințele metalelor grele în apă

Metalele grele sunt agenți puternici care au efecte semnificative asupra ecosistemelor de apă dulce. Aceste metale se găsesc de obicei în concentrații scăzute, în părți per milion (ppm) sau părți pe miliard (ppb), ceea ce le face dificil și costisitor de detectat.

Există câțiva bioindicatori, cum ar fi macronevertebratele acvatice, care pot acumula metale grele în exoscheletul lor, chiar și pentru săptămâni și luni. De exemplu, larvele de ciocănitoare sunt bune bioindicatori ai concentrației medii de metale precum cadmiul și molibdenul din pâraiele de munte afectate de degajările de ape uzate miniere.

Deși metalele sunt în concentrații scăzute, ele au o serie de consecințe asupra ecosistemelor, pe care o vom explica mai jos.

Efecte letale și subletale asupra organismelor

Efectele metalelor grele pot fie clasificate ca acute sau cronice. Efectele acute apar într-o perioadă scurtă de timp și de obicei ajung să omoare sau să dăuneze grav organismele. Efectele subletale tipice sunt scăderea ratei de creștere și modificările comportamentului sau dezvoltării.

Pe de altă parte, efectele cronice sunt cele care apar pe termen lung. Multe metale sunt:

• Cancerigen: provoacă cancer.
• teratogen: au efecte negative asupra dezvoltării.
• Mutagenic: deteriorarea ADN-ului.
• Neurotoxic: afectează negativ funcțiile neuronale și cognitive.
• Perturbatori endocrini: acționează ca sau interferează cu hormonii.
• Ele pot afecta chiar și sistemul imunitar al organismelor.

Bioacumulare

Metalele grele au și efecte indirecte asupra ființelor vii, deoarece sunt se bioacumulează în organisme și se deplasează prin rețele trofice. Multe dintre metale, cum ar fi compușii organici ai mercurului, sunt lipofile, adică sunt mai solubil în grăsimi decât în apăși, prin urmare, tind să se acumuleze în țesutul adipos al animalului. Deși multe metale se găsesc în concentrații scăzute, de ordinul părților per trilion (ppt), ele pot fi sau nu direct toxice pentru viețuitoarele, totuși, datorită bioacumulării, se pot acumula la niveluri foarte toxice în organisme.

Biomagnificare

Biomagnificarea este procesul prin care metalele lipofile se deplasează în sus în lanțul trofic, de la pradă la prădător. De exemplu, fitoplanctonul la filtrarea apei acumulează metale lipofile în corpul tău și, prin urmare, concentrația de metale va deveni mai mare în corp decât în apă. Atunci când zooplanctonul consumă fitoplanctonul, o parte din aceste metale este transferată în grăsimile zooplanctonului, crescând la rândul lor concentrația față de cea a fitoplanctonului. Acest proces continuă spre vârful lanțului trofic. O regulă foarte comună spune asta fiecare nivel trofic este capabil să acumuleze de până la zece ori mai multă toxicitate decât nivelul trofic anterior.

Dacă doriți să citiți mai multe articole similare cu Contaminarea apei cu metale grele, vă recomandăm să intrați în categoria noastră de Poluare.