Тяжелые металлы как фактор загрязнения вод (обзор)

В статье приводится обзор данных литературы о тяжелых металлах, источники поступления в окружающую среду и их негативное воздействие на организмы.

Ключевые слова : тяжелые металлы, вода, окружающая среда, антропогенные выбросы, токсичность, биоаккумуляция

Исследования о содержании тяжелых металлов (далее ТМ) жизненно важны для понимания их воздействия на водные экосистемы. ТМ являются одним из основных загрязнителей окружающей среды, угрожающие здоровью населения и природных экосистем. Они достаточно быстро накапливаются в природных компонентах и надолго там остаются [1].

В зависимости от типа соединения, природы металла и концентрации, ТМ оказывают различное физиологическое действие на организм человека и животных. Одни металлы являются жизненно необходимыми (эссенциальными), а наличие других (ксенобиотиков) приводит к негативным последствиям, вплоть до гибели организма [3].

В работах, посвященных проблемам загрязнения окружающей среды на сегодняшний день к ТМ относят более 40 металлов периодической системы Д. И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. [5]

Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду бывают как природными, так и антропогенными. К природным источникам относятся: вулканическая активность, коррозия металлов, испарение металлов из почвы и воды, повторное взвешивание отложений, эрозия почвы, геологическое выветривание, лесные пожары.

Рай Л. С., Гаур Дж. П., Кумар Х. Д. в своей работе [2] приводят примеры антропогенного поступления ТМ в окружающую среду (таблица 1).

Таблица 1

Потенциальные промышленные и сельскохозяйственные источники металлов в окружающей среде

“Для большинства тяжелых металлов антропогенные выбросы превышают или равны естественным выбросам. Сжигание этилированного бензина в автомобилях, например, является причиной широкого распространения свинца в мире. As, Cd, Cu, Hg и Zn — это пять металлов с наибольшим потенциальным воздействием, которые попадают в окружающую среду в повышенных концентрациях в результате сельскохозяйственной деятельности…” [2].

И. Л. Голованова в своем исследовании [4] описала влияние ТМ на физико-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных. В частности, отмечены снижение иммунитета, изменение поведения, темпа роста и активности пищеварительных ферментов, эффективности ассимиляции пищи, а также состояния углеводного обмена. Накопление Hg оказывает эмбриотоксические, тератогенные, и мутагенные эффекты, вызывает нарушения липидного, белкового и пептидного обменов. У водных беспозвоночных Си, Zn, Hg и Cd так же изменяют морфологические и физиологические параметры [4].

Увеличение концентрации токсичных металлов сверх токсичных пределов приводит к потере качества воды, делая ее непригодной для питья, орошения, аквакультуры и рекреационных целей (Zhang et al., 2009). Таким образом, восстановление и сохранение поверхностных водных ресурсов необходимо ради их неизбежной роли в поддержании как водной, так и наземной жизни.

Литература:

1. Al Naggar Y., Khalil M. S., Ghorab M. A. Environmental pollution by heavy metals in the aquatic ecosystems of Egypt // Open Acc. J. Toxicol. — 2018. — Т. 3. — С. 555603.
2. Rai L. C., Gaur J. P., Kumar H. D. Phycology and heavy‐metal pollution //Biological reviews. — 1981. — Т. 56. — №. 2. — С. 99–151.
3. Жукова К. С. Мониторинг содержания тяжелых металлов в водной среде методом твердофазной спектрофотометрии. — 2017.
4. Голованова И. Л. Влияние тяжелых металлов на физиолого-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных // Биология внутренних вод. ‒ 2008. ‒ № 1. — С. 99–108.
5. Нигматуллина А. А., Фазлыева Г. И. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды //Экология и природопользование: прикладные аспекты: материалы. — 2018. — С. 246.