Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Загрязнение водоемов токсикантами и их влияние на систематические группы живых существ 1 страница




ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН И ИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ

Основой водных ресурсов Республики Казахстан является речной сток, составляющий в средний по водности год более 100 км3 (101,9км³), величина которого на 57% (58,4 км³) процентов формируется на территории республики, остальной объем поступает из сопредельных территорий (Китай, Узбекистан, Кыргызстан, Россия). В связи с климатическими особенностями до 90 процентов стока проходит в период весеннего паводка. Располагаемые к использованию ресурсы поверхностных вод оцениваются в объеме 46км3.

В пределах Казахстана насчитывается свыше 85 тысяч рек и временных водотоков. Наиболее значительными водными артериями являются реки Иртыш, Урал, Ишим, Тобол. Из бессточных районов южного и Центрального Казахстана - Сырдарья, Или, Сарысу. Водность основных рек республики варьирует на уровне средних многолетних значений ("нормы").

В Республике Казахстан подземные воды используются довольно широко для хозяйственно-питьевого водоснабжения городов, населенных пунктов, производственно-технического снабжения, орошения земель, обводнения пастбищ и других целей. Естественные ресурсы подземных вод и их сток формируется за счет инфильтрации атмосферных осадков, фильтрационных потерь речных и оросительных вод. Республика Казахстан располагает значительными запасами подземных вод, прогнозные эксплуатационные ресурсы которых оцениваются величиной в 41,6 км³ в год.

В связи с прогрессирующим техногенным загрязнением ухудшилось состояние водообеспеченности в Караганде, Жамбыле, Шымкенте, Алматы, Актюбинске.

На территории Республики Казахстан расположены три уникальных внутриконтинентальных водоема: Аральское море, Каспийское море и озеро Балхаш. Аральское море - своеобразный водоем, имеющий черты, свойственные морю и озеру.

Каспийское море - крупнейший бессточный водоем земного шара. Общая протяженность береговой линии Каспийского моря равняется 7 тыс. км, в том числе в пределах Казахстана - 2,3 тыс.км. Для Каспийского моря характерно циклическое колебание уровня, которое обусловлено климатическим фактором. Экологическое состояние моря ухудшается.

Озеро Балхаш. Уровень воды возере Балхаш, составляя 341,3 абс.м..

На уровень загрязненности озера Балхаш металлами оказывают влияние сбросы подразделения «Казахмыс» - ПО "Балхашмыс", со сточными водами которого объемом 91041 тыс.м.³ в год в этот водоем поступает ежегодно до 0,362 тонны меди, 0,435 тонны свинца, 0,465 тонны мышьяка. Значительное влияние на качественный состав воды Балхаша оказывает также низкая водность и забор воды на орошение из основных источников питания озера - рек Или, Каратала и Лепсы, причем в вегетационный период сток в устьях Каратала и Лепсы практически отсутствует. Для годового хода уровня воды озера характерным является продолжающийся рост до мая и значительное снижение с июня по октябрь.

Основными загрязняющими веществами озера являются тяжелые металлы и нефтепродукты, в меньшей степени фенолы. В течение года содержание меди на всех вертикалях превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), достигая в 13% случаев высокого уровня загрязнения. Повторяемость превышения ПДК цинка за год составила 48%, нефтепродуктов 62%, фенолов 20%.

В результате интенсивной эксплуатации подземных вод крупными водозаборами и шахтного водоотлива произошло региональное снижение уровней подземных вод, развитие явлений оседания земной поверхности.

Ресурсы подземных вод подвергаются мощному антропогенному загрязнению. В республике выявлено 456 очагов загрязнения подземных вод, на 103 объектах которых организованы систематические наблюдения. Площади очагов загрязнения подземных вод изменяются от нескольких квадратных километров до десятков и сотен. Из веществ загрязняющих подземные воды преобладают сульфаты, соединения азота, фенолы, тяжелые металлы. На территории расположения предприятий металлургической промышленности в подземных водах присутствуют кадмий, селен, ртуть.

В связи с тем, что изучением и обследованием охвачены далеко не все источники загрязнения, а перечень контролируемых веществ не регламентирован, характеристика загрязнения подземных вод является ориентировочной. Вместе с тем, значительно более высокая степень защищенности подземных вод от техногенных загрязнений и соответственно лучшее их состояние по сравнению с поверхностными водами определяют максимально возможную степень их использования в целях хозяйственно-питьевого водоснабжения взамен загрязненных поверхностных источников.

Под влиянием сбросов сточных вод предприятий «Казахмыс» -ПО "Балхашмыс" максимальный уровень загрязнения наблюдается в районе бухты Бертыс. Содержание меди здесь в 60% достигает высокого уровня загрязнения. Среднегодовые концентрации меди на близлежащих к сбросам вертикалях достигают 32-35 ПДК, максимальные значения составили 45-55 ПДК. Содержание цинка превышало норму в 36% проб со среднегодовыми концентрациями 1,2-2,3 ПДК, максимальными 7,3 ПДК. Превышение ПДК цианидов, свинца и ксантагенатов в течение года не обнаружено. В открытой части загрязненность медью по акватории озера значительно ниже. Так, среднегодовые концентрации меди в южной части Балхаша наиболее низкие - 9-11 ПДК. В центральной части Прибалхашского района возрастают до 10-13 ПДК и вновь снижаются до 9-11 ПДК к северо-востоку. Средние концентрации цинка по акватории превышали ПДК менее чем в 2 раза, находясь в большинстве случаев в пределах нормы.

В целом по озеру Балхаш наблюдается следующая тенденция: несмотря на ряд проведенных водоохранных мероприятий, наиболее существенными из которых в последнее время является снижение количества сбрасываемых нормативно-чистых вод объединения, уровень загрязненности бухты Бертыс остается прежним - в соответствии с индексом загрязнения воды - (ИЗВ) качество воды относится к грязным. Так как на состав нормативно-чистых вод завода отрицательное влияние оказывают дренажные воды, образовавшиеся за многолетнюю длительность иловой площадки. Кроме того сети водовода, проложенные десятки лет назад, значительно износились, и загрязняющие вещества поступают непосредственно в трассу чистых вод.

Существенное влияние на качество воды оказывает также накопление загрязняющих веществ в донных отложениях и в этой связи являющихся источником вторичного загрязнения озера тяжелыми металлами. На вертикалях открытой части озера Балхаш с 1990 года наблюдается тенденция перехода от загрязнения к умеренно загрязненным водам.

В Республике Казахстан качество поверхностных вод вызывает особую тревогу. За 1996 год отмечены 370 случаев высокого загрязнения и 2 случая экстремально высокого загрязнения поверхностных вод в бассейне рек Глубочанка, Тихая, Красноярка, Ульба, Брекса медью и цинком, Илек - бором и фенолом.

Анализ данных мониторинга качества поверхностных вод свидетельствует, что наиболее загрязненными реками Казахстана являются реки Урал и Иртыш, где показатели индекса загрязнения вод (ИЗВ) составили соответственно 7,18 и 6,56 единиц. Систематическое возникновение высокого загрязнения р. Глубочанка тяжелыми металлами связано с подземным дренажом Белоусовского водохранилища. Индекс загрязнения воды реки Сарысу, по сравнению с прошлым годом, увеличился с 3,60 до 5,44. Воды реки в основном загрязнены нефтепродуктами (18,2 ПДК) и фенолами (6, 0 ПДК).

Загрязнение подземных вод весьма широко распространено в Казахстане. По состоянию на 1995 г. в республике выявлено 3047 очагов загрязнения подземных вод, из которых на 103 объектах организованы систематические наблюдения. Площади очагов загрязнения подземных вод изменяются от нескольких квадратных километров до десятков и сотен.

Основными источниками загрязнения на территории республики являются промышленные горнодобывающие и перерабатывающие предприятия, городская застройка, животноводческие фермы, земледельческие поля, особенно орошаемые, различного рода отстойники, хранилища твердых и жидких отходов, нефтепродуктов, склады некоторых материалов, автотранспорт. Под их воздействием нередко загрязняются питьевые подземные воды.

В Казахстане существуют локальные проблемы загрязнения подземных вод, которые могут перерасти в региональные, если не принять экстренных мер. В Семипалатинской области накопившийся в подземных водах в районе военного аэропорта керосин (6460 т. на площади 42 га) может попасть с потоком грунтовых вод в р. Иртыш и привести к экологической катастрофе в нижнем течении реки, в том числе и в России. В Павлодарской области выявлено загрязнение подземных вод ртутью (900 т. на площади 50 га).

В Восточно-Казахстанской области общая площадь ареала загрязнения подземных вод более 10 км² со степенью загрязнения тяжелыми металлами (свинец, цинк, кадмий) до100 и более ПДК. До 50% населения получают питьевую воду, не отвечающую нормативам.

В Каратау-Жамбылском промышленном районе фторсодержащие стоки загрязняют подземные воды междуречья Талас-Асса. На массивах орошения происходит загрязнение подземных вод токсичными ядохимикатами и другими токсичными веществами, поступающими с речной водой. Не исключена возможность радиоактивного загрязнения подземных вод в районах 32 подземных ядерных взрывов, проведенных в Атырауской, Западно - Казахстанской, Мангистауской и других областей.

Глава 4

 

Проблема загрязнения среды в настоящее время приобрела глобальное значение. В водоемы планеты ежегодно сбрасывается около 7003 км загрязненных вод. Погибают наиболее чувствительные организмы, разрушаются сбалансированные сообщества, ограничивается хозяйственное и рекреационное использование водоемов. Полное прекращение антропогенного загрязнения среды нереально, поэтому следует применять разумные меры ограничения поступления в водоемы токсикантов и загрязнителей, применять эффективную очистку вод.

Состояние гидрохимического режима открытых и закрытых водоемов и гидробионтов изучает новый раздел гидробиологии - водная токсикология.

Водная токсикология — новая отрасль токсикологии и санитарной гидробиологии, наука о токсических свойствах водной среды для гидробионтов, изучающая биоценотические взаимоотношения в условиях загрязненного водоема, влияние загрязнителей на процессы самоочищения водоемов, разрабатывающая предельно допустимые концентрации (ПДК) сброса токсических веществ в водоем, методы диагностики токсикозов и другие вопросы. Термин «водная токсикология» предложил профессор МГУ Н. С. Строганов (1959).

Водная токсикология тесно связана с другими дисциплинами, прежде всего с общей токсикологией, химией, биохимией, физиологией, гидробиологией. Без знания этих предметов трудно разобраться во многосторонней области знаний, какой является водная токсикология - это и анализ экологической системы, механизм воздействие на организм, и свойства различных веществ, физиологическая оценка воздействий на организм. В то же время, без знания водной токсикологии сегодня трудно заниматься практическим рыбным хозяйством и охраной окружающей среды.

Предметом изучения водной токсикологии являются влияния токсикантов на многие систематические группы живых существ - рыб, моллюсков, червей, ракообразных, насекомых, водорослей, растений, бактерий, грибов и др. гидробионтов. С другой стороны, водная токсикология изучает судьбу целых водоемов с полным комплексом обитателей в условиях полезного использования человеком по определению токсичности для рыб водной среды.

Одной из основных задач водной токсикологии является определение тех границ, при которых внешние факторы среды обитания переходят физиологические пределы и становятся вредными для организма. Вредность воздействия на живой организм того или иного вещества определяют по токсической дозе — количеству вещества, причиняющего вред в виде нарушения обмена веществ, что приводит к деструктуризации, дистрофии и.т.д.

Отравления (токсикозы) рыб встречаются в естественных водоемах и рыбоводных хозяйствах различного профиля. Основной причиной многих из них является сброс в водоемы неочищенных или недоочищенных сточных вод с промышленных, коммунально-бытовых, сельскохозяйственных предприятий и других объектов хозяйствования с так называемыми ядовитыми или токсическими веществами.

Токсикантами называются вещества, причиняющие вред при маленькой дозе — менее 500 мг/кг. Прочие вещества — слабо токсичны или практически безвредны, хотя и они могут в некоторых случаях оказаться опасными.

Основными направлениями исследований современной водной токсикологии является:

1. Борьба с загрязнениями водоемов. Основной вопрос этой проблемы — установление предельно допустимых концентраций (ПДК) сброса сточных вод в водоемы, предотвращение загрязнения водоемов, а также определить пределы очищения стоков, прежде чем их спустить в открытый водоем согласно действующих нормативных государственных законов РК.

2. Диагностика отравления рыб и распознание токсичности водной среды, целью которого является разработка комплексных методов диагностики отравления рыб и других полезных гидробионтов. Для диагностики отравления рыб в настоящее время используются анамнестические сведения, клинические, патологоанатомические, гистологические, гематологические, физиологические, биохимические, биофизические, метод кислотных эритрограмм, а также метод условных рефлексов.

3. Выяснение механизма действия токсических веществ и метаболизм токсиканта в организме гидробионта, вопросы воздействия токсических веществ на гидробионты на уровне молекул, организма и популяции (биоценоза). На молекулярном уровне необходимо определить: а) связь структуры вещества с его токсичностью; б) места поражения токсикантом: субстраты в клетке, изменение биохимических процессов (например, синтез белка, окислительное фосфорилирование, фотосинтез); в) хемомутацию.

На уровне организма определяют: а) количественное и качественное изменение обмена веществ; б) основные биохимические процессы, нарушающие регуляцию; в) связь нарушений обмена веществ с размножением, плодовитостью и качеством потомства; г) приспособление, привыкание организма к ядам и степень их накопления; д) метаболизм токсиканта в организме гидробионта; е) особенности действия на рыб сточных вод сложного состава (синергизм и антагонизм ядов); ж) влияние неспецифических факторов водной среды на устойчивость рыб к ядам промышленных сточных вод; з) хроническое действие малых концентраций вредных веществ и отдаленные последствия кратковременного контакта с высокотоксичными водами. На уровне популяции (или биоценоза) изучают: а) поведение и изменения, претерпеваемые популяциями; б) изменение биоценотических взаимоотношений; в) изменение фауны и флоры водоема.

4. Борьба с вредными гидробионтами. Одним из многих способов управления биологическими процессами является химическое воздействие на водную среду, под влиянием которого создаются условия, неблагоприятные для жизни вредных для человека гидробионтов, осуществляется борьба с цветением и зарастанием водоемов или обрастанием гидротехнических сооружений. С другой стороны, под влиянием химических веществ (например, удобрение водоемов минеральными и органическими веществами) создаются более благоприятные условия для полезных человеку гидробионтов.

 

4.1 Поступление токсикантов в водоемы. Загрязнения водоёмов могут возникать как в результате человеческой деятельности, так и в результате природных процессов. Дождевые и паводковые стоки могут опреснять соленые водоёмы, увеличивать мутность, сносить в водоемы с суши органические и минеральные вещества. Солнечные лучи могут высушивать водоёмы, повышать в них концентрацию солей и других веществ.

Продукты жизнедеятельности некоторых водорослей являются сильными токсинами. Типичным примером может служить явление так называемых "красных приливов" или "эль ниньо" в теплых морях. Такое явление вызывается бурным развитием динофлагеллят, выделения, которых губят рыб и другихгидробионтов. В пресных водах токсикозы и заморы нередко возникают в результате "цветения" водоемов - сильном развитии синезеленых водорослей.

В некоторых водоемах разложение органических остатков приводит к накоплению сероводорода и других продуктов распада. Сероводородом заражены глубины Черного и Каспийского морей от деятельности автотрофных сероводородных бактерий, которые восстанавливают серу до сероводорода. В ряде африканских озер на глубине скопились огромные количества токсических и удушливых газов. Иногда, как, например, в Камеруне время от времени газы вырываются на поверхность и вызывают гибель всего живого, как в водоеме, так и на берегах.

Естественное загрязнение возникает при вулканической деятельности, работе гейзеров, фумарол, минеральных источников, грязевых вулканов. Вредные и ядовитые вещества могут образовываться в водоемах при разложении обильного листопада. В ряде регионов природные воды обладают избытком тех или иных минералов, что может оказывать существенное влияние на жизнь водоёмов. Загрязнение, ведущее к гибели "всего живого" наблюдается редко.

Формы жизни в водной среде очень многообразны. Есть организмы, живущие в горячих минеральных источниках - насыщенных солями кипятке, есть организмы, для которых токсикантом является свободный кислород, а субстратом жизни - сероводород, который они превращают в молекулярную серу.

В результате человеческой деятельности в водоемы может поступать много загрязнителей разной степени токсичности. Вредное действие может вызываться поступлением нетоксических веществ. Избыток удобрений может привести к изменению типа водоема, его флоры и фауны, а это не всегда желательно. Особенно нежелательно увеличение трофности водохранилищ, снабжающих водой населенные пункты, озер, заселенных ценными сиговыми и лососевыми рыбами, водоемов, сохранение состояния которых в неприкосновенности имеет особое значение для страны - Байкал, Иссык-куль, Ладожское озеро. Превращение "сигового" водоема в "плотвично-окуневый", "судачьего" в "карасёвый" в результате удобрения и повышения первичной продукции всегда связано с ухудшением качества воды.

Вредное действие может оказывать поступление в водоем большого количества неядовитых взвесей - глины, песка, слюды, целлюлозы, окиси железа. Взвеси увеличивают мутность воды, уменьшают глубину проникновения солнечных лучей, т.е. уменьшают "фотический слой" в котором происходит фотосинтез. Увеличение донных осадков может привести к нежелательной смене фауны бентоса, заиливанию нерестилищ, гибели от удушья уже отложенной икры рыб.

Частым явлением стало так называемое "тепловое загрязнение" водоемов. Стоки подогретых, пусть даже незагрязненных вод, могут совершенно изменить тип водоема, сделать его незамерзающим зимой, перегревающимся в летнюю жару, вызвать буйное развитие несвойственных данному водоёму организмов, сместить сроки и места нереста рыб. Изменение теплового режима водоёма происходит, если его используют в качестве водоёма-охладителя для ТЭЦ или АЭС. Такие водоёмы обычно стараются использовать для выращивания товарной рыбы в управляемом режиме.

Токсичные (ядовитые) вещества попадают в водоёмы при разных видах хозяйственной деятельности. Ряд веществ используется специально для борьбы с организмами, как в воде так и на суше. Это ядохимикаты - прежде всего сельскохозяйственные используемые против сорняков - гербициды, против вредных насекомых - инсектициды, против грибков – фунгициды. Помимо этого используются дефолианты - вещества, используемые для ускорения опадания листвы, например хлопчатника перед сбором урожая.

Загрязнение водоемов может возникать при борьбе с малярийными комарами и другими кровососущими насекомыми, с грызунами, с сорной рыбой. Обычно стараются использовать нестойкие токсиканты, которые, уничтожив соответствующих вредителей, довольно быстро распадаются под действием кислорода, воды, солнечных лучей, действия микроорганизмов и др. причин.

Однако многие сельскохозяйственные ядохимикаты отличаются высокой персистентностью, то есть долго сохраняют свою токсичность в воде, илах и даже в теле гидробионта.Сельскохозяйственные ядохимикаты используются на суше, но дождевые потоки рано или поздно сносят их в водоемы - озера, болота, реки и моря. Эти вещества обнаружены даже во льдах полярных морей.

С полей в водоемы уносится значительная часть минеральных и органических удобрений - фосфатов, нитратов, солей аммония, калия, гуминовых и альбуминоидных соединений. Эти вещества мало токсичны, но они могут повышать трофность, нарушать экологическое равновесие в водоеме, стимулировать развитие одних организмов в ущерб другим. Иногда в водоёмы поступают отходы и навоз с животноводческих ферм. Загрязняют водоемы стоки промышленных предприятий - металлургических, химических заводов.

Современные предприятия оснащаются очистными сооружениями, но очистка никогда не бывает полной. Кроме того, нередки аварии очистных сооружений, аварийные сбросы неочищенных сточных вод. Токсиканты могут поступать в водоемы не только из канализационных труб, но и с дождевыми каплями. Через заводские трубы с промышленными дымами в атмосферу уходит много продуктов горения и летучих загрязнителей, которые затем выпадают в виде кислых и загрязненных осадков.

Загрязнение водоемов обусловлено попаданием в них взвешанных частиц, растворенных соединений, токсичных и нетоксичных, механических загрязнений - антропогенных стоков и их компонентов.

Антропогенные стоки поступают в водоёмы со сточными водами населенных пунктов и промышленных предприятий, а также с дождевыми водами. Немалый вред приносит водоемам спуск в них сточных вод с проходящих судов. Атмосферные воды попадают в водоемы после кратковременного контакта с поверхностными слоями почвы. Из почвы вымываются не только легкорастворимые, но и труднорастворимые соединения.

Городские сточные воды состоят в основном из хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Особенностью этих стоков является высокое содержание в них микроорганизмов, могут присутствовать патогенные бактерии. В таких стоках много взвешенных частиц и коллоидных соединений. В них высокий процент содержания растворенных соединений: аминокислот, минеральных солей.

Присутствие промышленных сточных вод делает состав воды очень разнообразным. Промышленные сточные воды идут от наиболее активных потребителей воды: черная металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая промышленность, пищевая промышленность. Во многих случаях непосредственное попадание сточных вод в водоем может привести к гибели живых организмов, составляющих биоценоз.

В настоящее время в промышленных сточных водах содержится около 500 000 разнородных веществ, на которые надо установить нормы их содержания в водоемах, т.е. ПДК. Сброс разнообразнейших токсических веществ в водоемы приводит к необходимости разрабатывать классификацию токсикозов для разных гидробионтов с целью определения природы токсикантов по характеру токсикоза. Классификация сточных вод должна учитывать все стороны их действия на водоем, на гидрологические, гидрохимические показатели, на флору и фауну водоема.

Существуют классификации – (Вигельта, Эллиса, Хлопина и Дурилина), более приемлемой считается классификация Е. А. Веселова (1968), которая отражает действие сточных вод на водоем. Сточные воды в этой классификации по действию их на водоем делят на содержащие органические и неорганические загрязнители. Каждая из этих групп, в свою очередь, подразделяется на сточные воды со специфическими ядовитыми свойствами и сточные воды без специфических ядовитых свойств.

Органические загрязнители в сточных водах могут представлять собой: 1) первичные продукты животного, растительного происхождения; 2)продукты переработки твердого топлива (каменного угля, торфа, дерева); 3) нефть, нефтепродукты и их компоненты; 4) органические кислоты; 5) кетоны и спирты; 6) фенолы; 7) органические красители и их компоненты; 8) поверхностноактивные вещества (в том числе моющие средства); 9) пестициды (в том числе инсектициды, гербициды, фунгициды, нематоциды, зооциды, репелленты, хемостерилизаторы, стимуляторы и ингибиторы роста растений, дефолианты и др.).

Из неорганических загрязнителей могут быть: 1) сероводород и сернистые соединения; 2) неорганические кислоты и щелочи; 3) неорганические яды; 4) соли натрия, кальция, магния, аммония (хлориды, сульфаты, нитраты); 5) взвешенные минеральные вещества.

Сточные воды без специфических токсических веществ содержат органические загрязнители и являются преимущественно отходами предприятий пищевой промышленности (картофеле перерабатывающей, винокуренной, дрожжевой и др.). Они характеризуются большим содержанием нестойко органических веществ и наличием продуктов их анаэробного распада. В результате гнилостных процессов и брожения в водоеме скапливаются ядовитые газы: сероводород, метан, а также уксусная и молочная кислоты. В результате резко падает содержание кислорода в водоеме, что приводит к заморам.

Сточные воды со специфическими токсическими веществами содержат меньшее количество органических веществ, но также вызывают гнилостные процессы и создают дефицит кислорода в водоеме. Кроме того, токсические вещества оказывают специфическое действие на гидробионтов. Е. А. Веселов различает три фазы во взаимодействии между сточными водами и водой водоема: изменение физических, физико-химических свойств воды и токсическое действие на гидробионтов; действие на процессы, протекающие в водоеме, а также на процессы, возникающие в биоценозах, и стабилизация в водоеме в результате саморегулирования. В приведенной классификации не отражено влияние различных сточных вод на гидробионты с физиологической точки зрения.

В зависимости от характера влияния на организм рыб и других гидробионтов токсические вещества условно подразделяют на яды локального (местного), резорбтивного и комбинированного действия. Яды локального действия вызывают дистрофические и некробиотические изменения тканей в местах контакта их с гидробионтами, чаще в коже и жабрах. При высоких концентрациях локальным действием обладают свободный хлор, перекись водорода, калия перманганат, неорганические кислоты и щелочи, соли тяжелых металлов, формальдегид, органические кислоты, дубильные вещества, детергенты.

Резербтивные яды делятся на следующие группы: Нервно-паралитические яды вызывают нарушения функции нервной системы. К ним относят - аммиак и соли аммония, углекислоты, фтор, фосфор, нефть и нефтепродукты, фенолы, хлор. А также фосфорорганические пестициды, ряд гербицидов, смолы, алкалоиды, сапонины, терпены, токсины сине- зеленых водорослей.

Наркотические яды - вызывают у рыб анестезию или наркоз без стадии возбуждения. Это ациклические углеводороды (этилен, пентан и др.), алкилгалогениды (хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлор - и трихлорэтан), алкоголи, эфиры, кетоны, альдегиды и нитросоединения.

Протоплазматические и гемолитические яды нарушают клеточный метаболизм, вызывая дистрофию, распад эритроцитов и некробиоз клеток паренхиматозных органов. К ним относятся: цианиды, галогены, меркаптаны, тяжелые металлы, сапонины, некоторые гербициды токсины сине-зеленых водорослей и др. Многие из перечисленных веществ обладают комбинированным (местным и резорбтивным) действием, которое тесно связано с величиной концентрации (дозы) и длительностью воздействия.

Отмечается общая закономерность: с повышением концентрации (дозы) преобладает местный деструктивный и некробиотический эффект, а с понижением их эти вещества действуют как резорбтивные яды. Такое разделение ядов условно, так как один и тот же яд в зависимости от концентрации может действовать по-разному. Например, фенолы, обладая нервно-паралитическим действием, в больших концентрациях оказывают локальное действие; неорганические кислоты в очень слабых концентрациях действуют локально и резорбтивно.

Все токсические вещества, вызывающие гибель 50% гидробионтов, а также в зависимости от степени их токсичности разделяют на несколько групп:

1.Вещества, вызывающие гибель 50% рыб в концентрациях до 1 мг/л; относятся к группе высокотоксичных веществ.

2. Вещества, вызывающие гибель рыб в концентрациях 1—1О мг/л - сильнотоксичные вещества.

3. Вещества, вызывающие гибель рыб в концентрациях 10—100 мг/л - умеренно токсичные вещества.

4. Вещества, вызывающие гибель рыб в концентрациях свыше 100 мг/л - слаботоксичные вещества.

5. Вещества, вызывающие гибель рыб в концентрациях свыше 1000 мг/л. Эта группа очень слаботоксичных веществ.

К первой группе, по данной классификации, следует отнести такие соединения, как альдрин, гексанитродифениламин, ДДТ, гексахлоран, паратион, певтахлорфенол и пентахлорфенолят натрия, дихлорсалицилатнилид и другие. К пятой группе относятся такие слаботоксичные соединения, как бура, борная кислота, уротропин, хлористый кальций и др.

Отравление рыб проявляются при сочетании следующих факторов: а) наличие источника загрязнения и токсических компонентов в сточных водах; б) присутствие определенной их концентрации (дозы) и продолжительность воздействия; в) сопутствующие экологические факторы и снижение резистентности организма;

По химическому составу и токсикологическим свойствам сточные воды делят на две категории: неорганические и органические. Каждая из этих категорий подразделяется на две группы: сточные воды без специфических токсических свойств и с таковыми.

Неорганические загрязнители включают в себе минеральные взвеси, соли щелочноземельных металлов, неорганические кислоты и щелочи. Их отрицательное действие заключается в отложении осадков на дне, замутнении и засолении водоемов, повышении жесткости воды, изменении рН, запаха, цвета и других свойств. Источниками этих вод являются рудообогатительные фабрики, содовые, азотно-туковые, машиностроительные фарфоро-фаянсовые, угледобывающие и некоторые химические предприятия.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-25; Просмотров: 2627; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.