Hjälp utvecklingen av webbplatsen och dela artikeln med vänner!
Mellan åren 1800 och 1945 började de första kemiska produkterna tillverkas och användas exponentiellt i takt med att befolkningen växte. De flesta av dessa produkter var gjorda av metaller eller derivat. Samtidigt som användningen av kemiska produkter ökade ökade också deras utseende i vattnet. Tungmetaller kommer mestadels från naturen men när deras struktur ändras eller de kommer i kontakt med levande varelser kan de orsaka hälsoeffekter och till och med dödsfall och destabilisera akvatiska ekosystem. I Green Ecologist ska vi förklara dig hur tungmetallföroreningar uppstår i vatten och dess konsekvenser.
Vad är tungmetaller och exempel
Tungmetaller är en grupp kemiska grundämnen vars atomvikter är mellan 63,55 (koppar) och 200,59 g/mol (kvicksilver), och deras densiteter varierar mellan 4 och 7 g/cm3. De mest använda och kända tungmetaller för deras miljöproblem är:
- Bly (Pb).
- Kvicksilver (Hg).
- Zink (Zn).
- Kadmium (Cd).
- Koppar (Cu).
- Molybden (Mo).
- Mangan (Mn).
- Nickel (Ni), bland annat.
Andra lättare gif.webptiga element ingår också såsom:
- Aluminium (Al).
- Beryllium (Be).
- Arsenik (As).
Tungmetaller kommer från en brett utbud av typsnitt, både naturliga och konstgjorda:
- De Naturliga källor de motsvarar mineraler rika på metaller från berggrund eller vulkaner.
- De antropiska källor eller konstgjorda motsvarar gruvfyndigheter, industrier och energikällor och allt relaterat till deras transporter.
Olika tungmetaller är avgörande för att ekosystemet ska fungera väl. Metaller som järn, koppar, zink och molybden är nödvändiga för växter och djur eftersom de ingår i enzymer och andra proteiner. Till exempel innehåller hemocyanin, ett blodplasmaprotein som ansvarar för gasutbytet i kräftdjur, blötdjur och spindeldjur, koppar. Särskilt i havet, men även i sötvatten, fungerar järn som en begränsande faktor i primärproduktionen, medan molybden fungerar som en begränsande faktor i kvävefixeringshastigheten. Dessa metaller måste vara naturligt förekommande i låga koncentrationer men om de är i högre koncentrationer, till och med lite, kan de vara gif.webptiga. Andra tungmetaller som arsenik, kadmium, bly och kvicksilver är helt enkelt gif.webptiga och behövs inte i biologiska aktiviteter.
Hur tungmetallföroreningar uppstår i vatten
Miljöföroreningar med tungmetaller uppstår när utvinningen och användningen av dessa intensifieras. Stadsutveckling har också bidragit till tungmetallernas intåg i miljön, eftersom det för att urbanisera är nödvändigt att omvandla marken och berggrunden under. Dessutom är orenat avloppsvatten, lakvatten från deponier eller avfallsdumpning i miljön också en källa till tungmetallförorening.
De industri- och gruvverksamhet Det är ansvarigt för utsläpp i miljön av bly, kvicksilver, kadmium, arsenik och krom, som är skadliga för både människors hälsa och andra levande varelser.
Mycket av blyet frigörs från återvinning av batterier och industriavfall såsom svetsar, metaller, kabelbeläggningar etc. Bly förorenar vatten genom vattenlösliga salter som huvudsakligen genereras i industrin färg och pyroteknik, vid tillverkning av glaserad keramik, i fototermografi och glasfärgningstekniker, vid tillverkning av kemikalier som tetraetylbly (antiknockning i bensin) och i gruvindustrin, bland annat.
Kvicksilver har den speciella egenskapen att det i ett miljötillstånd är i flytande tillstånd. Det är dock inte lika gif.webptigt som dess ångor och derivat. Vissa kvicksilverföreningar kommer från polyvinylkloridfabriker (PVC) och andra klorerade föreningar, svampdödande färger och bekämpningsmedel, explosiva sprängkapslar och plaster, från gruvverksamhet såsom utvinning av cinnober (kvicksilversulfidmineral), guld och silver och av oljeraffinaderier.
A liten del av föroreningarna av vattnet med kvicksilver kommer från biologisk aktivitet. Vissa anaeroba bakterier som lever på botten av sjöar kan omvandla kvicksilver och andra oorganiska derivat till organiska kvicksilverföreningar genom metyleringsprocesser (tillsats av -CH3-grupper).
En annan särskilt gif.webptig metall är kadmium, som tenderar att bilda vattenhaltiga föreningar. De mest använda kadmiumföreningarna inom industrin är halogenidkomplex, cyanid och amin. Kadmium förorenar vattnet främst genom avloppsvattenutsläpp råmaterial från industrier som metallbearbetning, elektronik, järnlegeringar och järn- och zinkproduktion, pigmenttillverkning (färger och färgämnen), batterier (kadmium, nickel), plaststabilisatorer, fungicider, av behandlingar som elektrolytisk utfällning och dess användning i kärnreaktorer.
Vissa derivat av kadmium används som katalysatorer och deras organiska syrasalter (laurat, stearat eller kadmiumbensoat) används som ljus- och temperaturstabilisatorer i plast. Dessa stabilisatorer kan förorena mat om de förvaras i plast som innehåller dem.
Cyanider, som kommer från den galvaniska industrin, från raffinaderier och från metallrening, släpps ut i avloppsvatten och förorenar akvatiska ekosystem. Andra metaller som arsenik, koppar och krom används ofta som träskyddsmedel och kolaska De innehåller spår av många tungmetaller.
I allmänhet är tungmetaller, förutom arsenik, molybden och selen, dåligt lösliga i alkaliska vatten (pH> 7) och kan binda till organiska partiklar. På så sätt kan metaller förekomma i mycket höga gif.webptiga koncentrationer i vatten som till synes är rena, orörda och klara, såsom det oligotrofa vattnet i en bergsflod. Tungmetallkoncentrationerna kan vara särskilt höga i mjuka vatten som rinner genom områden med svavelmineraler eller gruvrester.
Konsekvenser av tungmetaller i vatten
Tungmetaller är kraftfulla medel som har betydande effekter på sötvattensekosystemen. Dessa metaller finns vanligtvis i låga koncentrationer, i miljondelar (ppm) eller delar per miljard (ppb), vilket gör dem svåra och dyra att upptäcka.
Det finns vissa bioindikatorer som vattenlevande makroryggradslösa djur som kan ackumulera tungmetaller i sitt exoskelett, även i veckor och månader. Till exempel är hackspettlarver bra bioindikatorer för genomsnittlig metallkoncentration såsom kadmium och molybden i bergsbäckar som påverkas av utsläpp av gruvavloppsvatten.
Även om metaller är i låga koncentrationer, har de en serie av konsekvenser för ekosystemen, som vi kommer att förklara nedan.
Dödliga och subletala effekter på organismer
Effekterna av tungmetaller kan klassificeras som akut eller kronisk. Akuta effekter uppstår på kort tid och slutar vanligtvis med att döda eller allvarligt skada organismerna. Typiska subletala effekter är minskad tillväxthastighet och förändringar i beteende eller utveckling.
Å andra sidan är kroniska effekter de som uppstår på lång sikt. Många metaller är:
- Carcinogen: orsaka cancer.
- Fosterskador: har negativa effekter på utvecklingen.
- Mutagen: skada DNA.
- Neurotoxisk: påverkar neuronala och kognitiva funktioner negativt.
- Hormonstörande ämnen: agera som eller störa hormoner.
- De kan till och med skada organismernas immunsystem.
Bioackumulering
Tungmetaller har också indirekta effekter på levande varelser eftersom de är det bioackumuleras i organismer och de rör sig genom näringsnät. Många av metallerna, såsom de organiska föreningarna av kvicksilver, är lipofila, det vill säga de är mer löslig i fett än i vatten, och tenderar därför att ackumuleras i djurets fettvävnad. Även om många metaller finns i låga koncentrationer, i storleksordningen delar per biljon (ppt), kan de vara eller inte vara direkt gif.webptiga för levande varelser, men på grund av bioackumulering kan de ackumuleras i mycket gif.webptiga nivåer i organismer.
Biomagnifiering
Biomagnifiering är den process genom vilken lipofila metaller rör sig uppåt i näringskedjan, från byte till rovdjur. Till exempel ackumulerar växtplankton vid filtrering av vatten lipofila metaller i din kropp, och därför blir koncentrationen av metaller högre i kroppen än i vatten. När djurplanktonet konsumerar växtplanktonet överförs en del av dessa metaller till djurplanktonets fetter, vilket i sin tur ökar deras koncentration i förhållande till växtplanktonets. Denna process fortsätter mot toppen av näringskedjan. En mycket vanlig regel säger det varje trofisk nivå kan ackumulera upp till tio gånger mer toxicitet än den tidigare trofiska nivån.
Om du vill läsa fler artiklar liknande Tungmetallförorening i vatten, rekommenderar vi att du går in i vår kategori föroreningar.
