Химическое загрязнение биосферы. Основные поллютанты

Химическое загрязнение биосферы - попадание химических веществ в живые организмы и среду их обитания (атмосферу, гидросферу, почву) в количествах, превышающих нормативные.

Химические загрязнители (поллютанты) – виды загрязнителей, которые находятся в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение, но и выраженный биологический эффект.

Из загрязняющих веществ по объему поступления, прежде всего, заслуживают внимания тяжелые металлы, углеводороды нефти, полихлорированные бифенилы (ПХБ) и полиароматические углеводороды(ПАУ).

ТМ. В отличие от органических загрязняющих веществ металлы практически вечны, так как они не разрушаются при воздействии природных факторов. Все тяжелые металлы обладают одним общим свойством: они могут быть биологически активными. Вследствие этого, попадая в результате антропогенной деятельности в окружающую среду в миграционно-активном состоянии, они включаются в той или иной степени в биологический круговорот, и при определенных биогеохимических условиях и концентрациях начинают оказывать токсическое действие на живые организмы.

Соединения металлов делят на три группы в зависимости от их природы: металлосодержащие частицы, водорастворимые соединения металлов, жирорастворимые. Наиболее опасны водорастворимые соединения, так как они обладают наибольшей проникающей способностью. К канцерогенным веществам относятся соединения никеля, кобальта, хрома, мышьяка, бериллия, кадмия. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, медь, цинк, кадмий, кобальт, олово, висмут, ванадий, и др.) называют тиоловыми (протоплазматическими) ядами. Они необратимо связываются с тиоловыми группами белков (SH), что приводит к потери белком своей биологической активности.

Железо существует в природе в двух - и трехвалентном состоянии, трехвалентное железо растворимо только в кислой среде (pH меньше 2,5) и поэтому малоподвижно, двухвалентное железо, напротив, легко мигрирует даже в слабокислых водах.

Медь по биологическим функциям в живых организмах является типичным микроэлементом. Интенсивная сорбция меди обуславливает ее высокие концентрации в донных отложениях. Повышенное содержание меди (> 1000 мг/кг сухой массы) в донных отложениях часто связано с влиянием сточных вод.

Цинк относится к числу относительно широко распространенных металлов. Уровни общего содержания цинка в донных отложениях пресноводных систем в районах добычи металлов превышают 1000 мг/кг сухой массы. Более низкие уровни содержания характерны для рек, протекающих через городские районы, в незагрязненных зонах его содержание не превышает 50 мг/кг.

Более опасными загрязнителями с точки зрения сохранения окружающей среды считаются такие органические соединения как полихлорированные бифенилы и полиароматические углеводороды. Они характеризуются высокой хронической токсичностью и способны вызывать мутагенные эффекты.

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) - это смесь до 209 отдельных хлорированных родственных соединений, не имеющих естественного источника происхождения. По внешнему виду они представляют собой бесцветную или желтоватую маслянистую жидкость (или твёрдое вещество). Проблема глобального загрязнения ПХБ окружающей среды связана в первую очередь с промышленной переработкой отходов (мусоросжигательные заводы), сжиганием топлива (древесины, угля или нефти) и производством ряда синтетических соединений, используемых в промышленности и сельском хозяйстве (например, хлорорганических пестицидов).

Наиболее важный путь поступления ПХБ в человеческий организм - через пищу (рыба, жиры, молочные продукты, овощи).

Полиароматические углеводороды (ПАУ) — органические соединения, для которых характерно наличие в химической структуре трех и более конденсированных бензольных колец. Основными источниками эмиссии техногенных ПАУ в окружающую природную среду являются предприятия энергетического комплекса, автомобильный транспорт, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В основе практически всех техногенных источников ПАУ лежат термические процессы, связанные со сжиганием и переработкой органического сырья: нефтепродуктов, угля, древесины, мусора, пищи, табака и др.