Оценка токсичности тяжелых металлов, накопленных в осадках

Оценка токсичности тяжелых металлов, накопленных в осадках
Владимир Даувалтер
Институт развития проблем промышленной экологии Севера (ИНЕП), Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Мурманская область, Россия

Перевод с английского: Полякова О.П.

Источник: http://www.cprm.gov.br/pgagem/Manuscripts/dauvaltervassessment.htm

Осадки - место обитания и энергии для многих пресноводных организмов, которые используются человеком в пищу. Загрязняющие вещества накапливаются в осадках, а затем входят в водные организмы в результате жизнедеятельности. Биоаккумулирование и переход загрязняющих веществ в питательной цепи - сложные процессы, на которых оказывают влияние геохимические, физиологические и биохимические особенности окружения организма. Трудно представить точный прогноз влияния загрязняющих веществ, накопленных в осадках на живые организмы. Трудно также определить степень биологического влияния загрязненяющих веществ, особенно тяжелых металлов, во-первых, потому что различные организмы в различной степени подвергаются их влиянию, и, во-вторых, по причине сложного поведения металлов в водоемах. Металлы могут рассматриваться, как биологически доступные химические субстанции, когда их потребляют организмы и участвуют в их метаболизме. Цель исследования - оценка токсичности тяжелых металлов (Ni, Cu, Zn, Mn, Fe), накопленных в осадках производства ацетата аммония, экстракционным методом. Экстракция предложена как один из методов, определяющих влияние ядовитых форм металлов, накопленных в отложениях за период деятельности промышленных предприятий, на водные растения, животных и водных экосистем. Образцы были собраны на 18 участках в разных зонах озера Имандра (крупнейшее озеро Мурманской области), загрязненных выбросами в атмосферу и сточные воды горнодобывающих и металлургических предприятий. Концентрации металлов определяются методом пламенной атомной абсорбционной спектрофотометрии (Образцовый Perkin-Elmer 460 и 560), используя стандартную технику. В общей сложности анализа металла 0,4 г (сухого веса.) Для определения металлов в подвижной форме осадков проб поверхностных (0-1 см) и фона (между 20 и 30 см) слоя использовались полученные в 1М решения NH 4 OAc (рН = 4.65) в соотношении 1:10 по массе в течение 15 ч с последующим центрифугированием в течение 2 ч. (при 6000 об / мин.) Концентрации металлов определяли в растворе. Из широкого спектра изучаемых элементов, тяжелых металлов, необходимых для жизни водных организмов озера Имандра были выбраны Ni, Cu, Zn; Mn и Fe. Они являются приоритетными загрязнителями, и их поведение зависит от физико-химических условий среды (рН, Eh).

Концентрации подвижных форм Ni в отложениях озера Имандра в поверхностных слоях и фоновая были 1-69% (в среднем 23%) от общей концентрации. Максимальное значение Ni (10940 мг/г сухого веса.)

Исследование подвижных форм марганца и железа в отложениях является очень важным, потому что Mn и Fe играть одну из центральных ролей в миграции элементов, включая тяжелые металлы. Mn может быть накоплен в водной среде, в основном, в связи с сокращением Eh и рН; по сравнению с другими тяжелыми металлами Mn менеу чувствителен к органическим соединениям. Концентрация Mn в поверхностных и фоновых слоях отложений озера Имандра были 4-95% (в среднем 48%). Из всех исследованных металлов Mn имеет большуя часть подвижных форм.

Поэтому, для оценки токсичности металлов, накопленных в осадках, определение мобильных форм предложен метод экстракции ацетатом аммония. В осадках озера Имандры отмечено увеличение части мобильной формы Никеля и Cu, увеличение полной концентрации в поверхностном загрязненном осадке, так что экологический риск для данной водной экосистемы возрастает. С увеличением общей концентрации железа и марганца в поверхностных отложений часть подвижных форм сокращается.