Hjelp utviklingen av nettstedet, del artikkelen med venner!
Mellom årene 1800 og 1945 begynte de første kjemiske produktene å bli produsert og brukt eksponentielt etter hvert som befolkningen vokste. De fleste av disse produktene var laget av metaller eller derivater. Samtidig som bruken av kjemiske produkter økte, økte også deres utseende i vannet. Tungmetaller kommer for det meste fra naturen, men når strukturen deres er modifisert eller de kommer i kontakt med levende vesener, kan de forårsake helseeffekter og til og med død og destabilisere akvatiske økosystemer. I Green Ecologist skal vi forklare deg hvordan tungmetallforurensning oppstår i vann og konsekvensene av det.
Hva er tungmetaller og eksempler
Tungmetaller er en gruppe kjemiske elementer hvis atomvekt er mellom 63,55 (kobber) og 200,59 g / mol (kvikksølv), og deres tettheter varierer mellom 4 og 7 g / cm3. De mest brukte og kjente tungmetaller for deres miljøproblemer er:
- Bly (Pb).
- Kvikksølv (Hg).
- Sink (Zn).
- Kadmium (Cd).
- Kobber (Cu).
- Molybden (Mo).
- Mangan (Mn).
- Nikkel (Ni), blant annet.
Andre lettere gif.webptige elementer er også inkludert som:
- Aluminium (Al).
- Beryllium (Be).
- Arsenikk (As).
Tungmetaller kommer fra en stort utvalg av fonter, både naturlig og kunstig:
- De Naturlige kilder de tilsvarer mineraler rike på metaller fra berggrunn eller vulkaner.
- De antropiske kilder eller kunstige tilsvarer gruveforekomster, industrier og energikilder og alt relatert til deres transport.
Ulike tungmetaller er avgjørende for at økosystemet skal fungere på riktig måte. Metaller som jern, kobber, sink og molybden er nødvendige for planter og dyr siden de er en del av enzymer og andre proteiner. For eksempel inneholder hemocyanin, et blodplasmaprotein som er ansvarlig for gassutveksling i krepsdyr, bløtdyr og edderkoppdyr, kobber. Spesielt i havet, men også i ferskvann, virker jern som en begrensende faktor i primærproduksjonen, mens molybden virker som en begrensende faktor for nitrogenfikseringshastigheten. Disse metallene må være naturlig forekommende ved lave konsentrasjoner men hvis de er i høyere konsentrasjoner, til og med litt, kan de være gif.webptige. Andre tungmetaller som arsen, kadmium, bly og kvikksølv er rett og slett gif.webptige og er ikke nødvendige i biologiske aktiviteter.
Hvordan tungmetallforurensning oppstår i vann
Miljøforurensning med tungmetaller vises når utvinningen og bruken av disse intensiveres. Byutvikling har også bidratt til tungmetallers inntog i miljøet, siden for å urbanisere er det nødvendig å transformere jorda og berggrunnen under. I tillegg er ubehandlet kloakk, søppelvann eller avfallsdumping i miljøet også en kilde til tungmetallforurensning.
De industri- og gruvevirksomhet Det er ansvarlig for utslipp til miljøet av bly, kvikksølv, kadmium, arsen og krom, som er skadelige for både menneskers helse og andre levende vesener.
Mye av blyet frigjøres fra resirkulering av batterier og industriavfall som sveiser, metaller, kabelbelegg, etc. Bly forurenser vann gjennom vannløselige salter som hovedsakelig genereres i industrien maling og pyroteknikk, i produksjon av glasert keramikk, i fototermografi og glassfargeteknikker, i produksjon av kjemikalier som tetraetylbly (antiknock i bensin) og i gruveindustrien, blant andre.
Kvikksølv har den spesielle egenskapen at det i miljøtilstand er i flytende tilstand. Det er imidlertid ikke så gif.webptig som dets damper og derivater. Noen kvikksølvforbindelser kommer fra polyvinylklorid fabrikker (PVC) og andre klorerte forbindelser, soppdrepende maling og plantevernmidler, eksplosive detonatorer og plast, fra gruvevirksomhet som utvinning av cinnaber (kvikksølvsulfidmineral), gull og sølv og ved oljeraffinerier.
EN liten del av forurensningen av vannet med kvikksølv kommer fra biologisk aktivitet. Noen anaerobe bakterier som lever på bunnen av innsjøer er i stand til å omdanne kvikksølv og andre uorganiske derivater til organiske kvikksølvforbindelser ved metyleringsprosesser (tilsetning av -CH3-grupper).
Et annet spesielt gif.webptig metall er kadmium, som har en tendens til å danne vandige forbindelser. De mest brukte kadmiumforbindelsene i industrien er halogenidkomplekser, cyanid og amin. Kadmium forurenser vannet hovedsakelig ved utslipp av avløpsvann rå fra industrier som metallbearbeiding, elektronikk, jernlegeringer og jern- og sinkproduksjon, pigmentfremstilling (maling og fargestoffer), batterier (kadmium, nikkel), plaststabilisatorer, soppdrepende midler, av behandlinger som elektroavsetning og bruk i atomreaktorer.
Noen derivater av kadmium brukes som katalysatorer og deres organiske syresalter (laurat, stearat eller kadmiumbenzoat) brukes som lys- og temperaturstabilisatorer i plast. Disse stabilisatorene kan forurense mat hvis de lagres i plast som inneholder dem.
Cyanider, som kommer fra galvanisk industri, fra raffinerier og fra metallrensing, slippes ut i avløpsvann og forurenser akvatiske økosystemer. Andre metaller som arsen, kobber og krom er mye brukt som trebeskyttelsesmidler og kullaske De inneholder spor av mange tungmetaller.
Generelt er tungmetaller, bortsett fra arsen, molybden og selen, dårlig løselige i alkalisk vann (pH> 7) og kan binde seg til organiske partikler. På denne måten kan metaller oppstå i svært høye gif.webptige konsentrasjoner i vann som tilsynelatende er rent, uberørt og klart, for eksempel det oligotrofe vannet i en fjellelv. Tungmetallkonsentrasjoner kan være spesielt høye i bløtt vann som strømmer gjennom områder med svovelmineraler eller gruverester.
Konsekvenser av tungmetaller i vann
Tungmetaller er kraftige midler som har betydelige effekter på ferskvannsøkosystemer. Disse metallene finnes vanligvis i lave konsentrasjoner, i deler per million (ppm) eller deler per milliard (ppb), noe som gjør dem vanskelige og dyre å oppdage.
Det er noen bioindikatorer som akvatiske makroinvertebrater som kan samle tungmetaller i eksoskeletonet deres, selv i uker og måneder. For eksempel er spettlarver bra bioindikatorer for gjennomsnittlig metallkonsentrasjon som kadmium og molybden i fjellbekker som er påvirket av utslipp av gruveavløpsvann.
Selv om metaller er i lave konsentrasjoner, har de en rekke konsekvenser for økosystemene, som vi vil forklare nedenfor.
Dødelige og subletale effekter på organismer
Effektene av tungmetaller kan klassifiseres som akutt eller kronisk. Akutte effekter oppstår i løpet av kort tid og ender vanligvis med å drepe eller alvorlig skade organismene. Typiske subletale effekter er redusert veksthastighet og endringer i atferd eller utvikling.
På den annen side er kroniske effekter de som oppstår på lang sikt. Mange metaller er:
- Kreftfremkallende: forårsake kreft.
- Teratogent: har negative effekter på utviklingen.
- Mutagene: skade DNA.
- Nevrotoksisk: påvirker nevronale og kognitive funksjoner negativt.
- Hormonforstyrrende stoffer: virke som eller forstyrre hormoner.
- De kan til og med skade immunsystemet til organismer.
Bioakkumulering
Tungmetaller har også indirekte effekter på levende vesener fordi de er det bioakkumuleres i organismer og de beveger seg gjennom næringsnett. Mange av metallene, som de organiske forbindelsene av kvikksølv, er lipofile, det vil si at de er mer løselig i fett enn i vann, og har derfor en tendens til å samle seg i fettvevet til dyret. Selv om mange metaller finnes i lave konsentrasjoner, i størrelsesorden deler per trillion (ppt), kan de eller ikke være direkte gif.webptige for levende ting, men på grunn av bioakkumulering kan de akkumuleres i svært gif.webptige nivåer i organismer.
Biomagnifisering
Biomagnifisering er prosessen der lipofile metaller beveger seg opp i næringskjeden, fra byttedyr til rovdyr. For eksempel akkumulerer fytoplankton ved filtrering av vann lipofile metaller i kroppen din, og derfor vil konsentrasjonen av metaller bli høyere i kroppen enn i vann. Når dyreplanktonet konsumerer planteplanktonet, overføres en del av disse metallene til dyreplanktonets fett, noe som igjen øker deres konsentrasjon i forhold til planteplanktonet. Denne prosessen fortsetter mot toppen av næringskjeden. En veldig vanlig regel sier det hvert trofiske nivå er i stand til å akkumulere opptil ti ganger mer toksisitet enn det forrige trofiske nivået.
Hvis du vil lese flere artikler som ligner på Tungmetallforurensning i vann, anbefaler vi at du går inn i vår forurensningskategori.
