Оглавление
- Что представляют собой тяжелые металлы?
- Какие металлы относятся к тяжелым?
- Как и почему тяжелые металлы попадают в водозаборы?
- Какой вред несут тяжелые металлы?
- Польза тяжелых металлов
- Допустимое содержание тяжелых металлов в питьевой воде
- Как провести анализ, чтобы проверить воду на наличие примесей?
- Как очистить воду от тяжелых металлов?
- Заключение
- Вопрос-ответ
Присутствие этих элементов, включая тяжелые металлы, в пище, воздухе, воде и других природных или созданных искусственно материалов имеет важное значение для всего живого на Земле. Они в строго определенных количествах требуются для нормального функционирования организма каждого человека за счет того, что:
- входят в состав гормонов, ферментов и других веществ;
- задействованы в микробиологических процессах;
- участвуют в химических реакциях;
Что представляют собой тяжелые металлы?
Речь идет о токсичных и весьма опасных веществах, которые способны не только ухудшить состояние человека, но и спровоцировать его гибель.
Атомный вес тяжелых металлов – более 50 единиц. Их плотность превышает 8 г/см3.
В эту категорию входит около 40 элементов. Из них только ¼ часть требует особого контроля с учетом:
- масштабов распространения;
- способности легко накапливаться во внешней среде и тяжело из нее выводиться.
- стойкости;
- токсичности даже в малых дозах;
Понятие “тяжелые металлы” получило распространение больше не как химический, а медицинский или природоохранный термин.
Какие металлы относятся к тяжелым?
К пороговым показателям относится также плотность, которая должна быть равна удельному весу железа, либо превышать его.
Первый класс опасности
Сюда входят наиболее опасные и токсичные металлы. Среди них:
Второй класс опасности
Включает металлы среднего класса опасности:
Третий класс опасности
В него входят малотоксичные металлы:
Как и почему тяжелые металлы попадают в водозаборы?
- пище;
- воздухе;
- почве;
- косметических средствах и т.д.
Вода – наиболее вероятный путь поступления в организм критических доз токсичных элементов во время:
- питья;
- гигиенических процедур;
- приготовления пищи.
Существуют два пути попадания тяжелых металлов в воду:
- Естественным образом при растворении пластовыми водами минералов, которые входят в состав горных пород. К естественному пути попадания тяжелых металлов в воду относится и перенос дождевыми или талыми потоками частиц почвы, подверженной эрозии. Некоторые вредные примеси попадают в подземные и поверхностные источники со снегом или дождем из запыленного воздуха. Сюда входят еще и кислотные дожди и другие осадки, которые провоцируют снижение водородного показателя, а также извержения вулканов.
- Антропогенным образом, то есть в результате деятельности человека. Его значение значительно возросло ввиду увеличения горнодобычи, интенсивности сельскохозяйственной деятельности и промышленного производства. Среди основных антропогенных загрязнителей:
2.1. добыча нефтепродуктов и их переработка;
2.2. горнодобывающие предприятия;
2.3. металлургические комбинаты;
2.4. тепловые электростанции;
2.5. полигоны для захоронения промышленных и бытовых отходов.
Какой вред несут тяжелые металлы?
Но избыток металлов, которые относятся к тяжелым, провоцирует развитие ряда болезней и расстройства нервной системы. Кроме этого, их высокие концентрации несут опасность окружающей среде.
Человеку
Главная опасность ксенобиотиков состоит в том, что их тяжело вывести из организма. Они накапливаются в:
- тканях;
- органах.
В таблице приведено описание вредоносного воздействия высоких концентраций тяжелых металлов на организм человека.
Металл | Влияние на организм |
Ртуть | Общая интоксикация, которая проявляется в потере слуха и памяти, нарушении координации движений. Воздействие паров ртути приводит к ее концентрации в мозге. Накапливание ее в почках дестабилизирует их работу. |
Свинец | Нарушение функционирования нервной системы, которое выражается в снижении внимания, головных болях и головокружении. В случае с детьми вызывает задержку умственного развития. Отрицательно сказывается на ЖКТ и сердечно-сосудистой системе. |
Медь | Развитие язвенной болезни и гастрита, нарушение функции печени, почек и ЦНС, снижение иммунитета. |
Кадмий | Появление патологий костной системы, которые протекают на фоне ломкости, хрупкости и деформации костей. Являющийся канцерогеном кадмий становится причиной рака легких и прямой кишки. |
Кобальт | Провокация заболеваний щитовидной железы и сердечной недостаточности, а также бронхиальной астмы. |
Никель | Возникновение аллергических реакций, повышенная возбудимость нервной системы. |
Цинк | Ослабление иммунитета, а также увеличение риска бесплодия и раковых опухолей. |
Вероятность вредоносного воздействия токсичных веществ напрямую зависит от продолжительности контакта с водой, загрязненной ксенобиотиками. Ионы тяжелых металлов, находящиеся в жидкостях, обладают большей биологической активностью, и поэтому им легче внедряться в организм. В совокупном воздействии они:
- вызывают рак;
- повреждают структуру ДНК;
- блокируют выработку гормонов.
Экологии
Тяжелые металлы на всех уровнях загрязняют окружающую среду. Их большие количества вредны для:
- почвы;
- воздуха;
- воды.
В том случае, когда эти вещества привносятся извне (в результате человеческой деятельности), сначала они попадают в воздух или в воду, откуда поступают в почву.
При естественном загрязнении дела обстоят иначе – источником тяжелых металлов для воды преимущественно выступает земля, в которой они содержатся в составе минералов. Исключением являются кислотные осадки, которые одновременно загрязняют и воду, и почву.
Польза тяжелых металлов
Далее я предоставил таблицу, описывающую пользу, которую несут тяжелые металлы в умеренном количестве.
Металл | Польза для организма |
Ртуть | Регуляция биохимических процессов, протекающих в организме. |
Кобальт | Участие в синтезе витамина B12, гормонов щитовидной железы, РНК и ДНК. |
Свинец | Восстановление тканей и контроль уровня гемоглобина в крови. Участие в обмене кальция. |
Мышьяк | Стимуляция обмена кальция и фосфора. Польза для ЖКТ. |
Кадмий | Нормализация углеводного обмена и активация ферментов. |
Цинк | Стабилизация процесса образования белков и ДНК. Заживление ран и укрепление иммунитета. |
Допустимое содержание тяжелых металлов в питьевой воде
Специалисты разработали предельно допустимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов в воде, которая предназначена для хозяйственного и бытового использования (в мг/л):
- барий – 0,1;
- бериллий – 0,0002;
- ванадий – 0,1;
- ртуть – 0,0005;
- висмут – 0,1;
- кадмий – 0,001;
- кобальт – 0,1;
- молибден – 0,25;
- медь – 1,0;
- мышьяк – 0,05;
- никель – 0,1;
- свинец – 0,03;
- стронций – 7,0;
- хром – 0,5;
- цинк – 5,0.
В том случае, когда имеет место централизованное водообеспечение, контролировать содержание тяжелых металлов в воде необязательно. Исключение составляют регионы с превышением ПДК по некоторым из них.
Как провести анализ, чтобы проверить воду на наличие примесей?
Но большую часть ксенобиотиков невозможно выявить по цвету, запаху или вкусу воды. К примеру, один из опаснейших металлов ртуть является прозрачной и ничем не пахнет. Наличие любых особенностей водопроводной воды дает основание только для предположений, а не точных выводов. Получить последние поможет только лабораторный анализ.
Домашняя проверка
В некоторых случаях обнаружить высокую концентрацию примесей в воде можно без визита в лабораторию. При этом стоит помнить, что:
- Большое количество марганца приводит к тому, что на сантехнике появляется буро-черный налет. Сама же вода становится желтоватой по цвету и вяжущей на вкус.
- Свинец делает воду сладковатой.
- Присутствие в жидкости железа в больших дозах делает ее вкус металлическим. В этом же случае вода становится мутной, а на сантехнике появляется рыжий налет.
Лабораторный анализ
Нередко пробы с аномально высоким содержанием вредных примесей выглядят кристальными. Достоверные сведения о составе воды позволяют получить лабораторные исследования. Они проводятся тремя способами:
Лабораторная проверка воды на наличие ксенобиотиков уместна в любом случае. Однако она особенно рекомендуется в следующих ситуациях:
- Обеспечение дома водой, взятой из подземных источников (требуется полная проверка качества жидкости).
- Переезд, когда нужно проверить качество воды на новом месте.
- Заметное изменение качества воды. Например, когда появился нехарактерный привкус, запах или цвет.
- Подбор очищающего фильтра для водопроводной воды или воды из скважины.
- Проживание в регионах с высоким риском загрязнения воды (к примеру, вблизи промышленных предприятий).
Отбор проб воды для анализа
Эта процедура производится по определенной схеме. Ее этапы приведены ниже:
- Воду сливают сильным напором на протяжении 5-10 минут.
- Тару промывают несколько раз, не используя моющее средство.
- Настраивают напор тонкой струей.
- Отбирают 1,5-2 литра жидкости в чистую пластиковую тару, предназначенную для питьевой воды.
- Наполняют тару до краев и закрывают ее крышкой.
Точность результатов анализа напрямую зависит от того, насколько правильно была взята проба. Поэтому необходимо учесть некоторые нюансы:
- Воду нужно прокачать в течение не менее 30 минут, если она берется из скважины. Нельзя брать на пробу материал из аккумулятора, ведь это приведет к искажению результатов.
- Проверяя воду из колодца, нужно извлечь ее в объеме 5-10 ведер. Всю жидкость сливают в одну большую тару, откуда и производится забор пробы.
- Емкость с пробами воды нужно отвезти в лабораторию в течение не более пары часов. При этом необходимо следить, чтобы жидкость не нагревалась или охлаждалась.
Как очистить воду от тяжелых металлов?
- степени загрязнения;
- доли тех или иных элементов в жидкости.
В список этих методов входит:
Заключение
Последние безопасны для человека и его здоровья в том случае, когда их содержание не превышает ПДК. Однако они способны нанести существенный вред, если имеет место превышение допустимых концентраций.
Интересное видео по теме:
Вопрос-ответ
Под этим определением понимаются исключения в списке тяжелых металлов, которые нужны каждому живому организму.
Да, некоторые из них исключают из рассматриваемой категории очевидные элементы (марганец, олово) и предлагают весьма сомнительные (висмут, мышьяк).
Это скорее не строго физический или химический, а токсикологический, медицинский или природоохранный аспект.
К ним относят молибден, сурьму, хром и т.д.
Их значения четко прописаны в действующем СанПиН 2.1.4.1074-01.
Это может быть пластиковая бутылка объемом 1,5 литра. Выберите новую емкость, либо используйте бутылку из-под питьевой воды без добавок.