CC BY
27
Алоян Н.И.1, Марабян Ш.Л.2, Пирумян Г.П.3 ©
1,2Научный сотрудник кафедры экологической химии; Здоктор технических наук, заведующий кафедры экологической химии, Ереванский государственный университет
ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НЕКОТОРЫХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОСАДКАХ
Г. ЕРЕВАНА
Аннотация
Исследовано содержание тяжелых маталлов - Cr, Cd, Pb, Ni в осадках г. Еревана за 2009-2013г.г. Показано превышение концентарций Cr значении ПДК в 2-х участках г. Еревана за 2009 г. За 2010г. превышение концентрации исследованных тяжелых металлов не наблюдается. За 2011г., 2012г., 2013г. наблюдается превышение концентрации Ni ПДК в одном участке г. Еревана.
Ключевые слова: тяжелые металлы, среднегодовые концентрации, осадки, участки города. Keywords: heavy mettals, average annual concentrations, precipitation, parts of the city.
Дождевая вода прекрасно усваивается человеческим организмом, так как в ее составе минимальное количество вредных примесей, которые хоть как-то могут повлиять на здоровье человека.Дождевая вода полезна только в том случае, если она чистая. Капля дождевой воды, к примеру, имеющая массу всего лишь 50 грамм, за время полета с тучи и до земли «умудряется» омыть приблизительно 16 литров воздуха! А один литр дождевой воды способен поглотить и «разнообразить» свой состав примесями, содержащимися в трех тысячах литрах воздушной массы. Поэтому из всего вышеперечисленного ясно одно - состав дождевой воды во многом зависит от экологической обстановки места, где образовалось облако [1,647].
Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения почвы и воды. При образовании снежного покрова из-за процессов сухого и влажного выпадения примесей концентрация загрязняющих веществ в снегу оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе [2,161].
Тяжелые металлы представляют собой одну из приоритетных групп загрязнителей, являющихся факторами деградации окружающей среды. Токсиканты могут проникать в организм непосредственно через его поверхность, через органы дыхания и пищеварения. Ограничение поступления токсикантов в организм может быть обусловлено механическими, химическими или физико-химическими причинами. Механическое ограничение в виде плотных кожных, волосяных, слизистых покровов может действовать в отношении первого из этих путей. Химическое и физико-химическое взаимодействие покровных тканей с металлами может способствовать их сорбции, переводу в малоактивное состояние и последующему отшелушиванию. Очевидно, что организмы с более развитыми покровными тканями более устойчивы к неблагоприятным воздействиям [3,6-10].
Кадмий является токсичным и кумулятивным элементом. Влияние повышенных концентраций кадмия проявляется в цитотоксичности, блокировании СН-групп органических веществ, мутагенном влиянии, канцерогенезе. При хроническом воздействии низких уровней наступает дисфункция почек, необратимое нарушение почечной активности. Высказывается предположение о существовании связи между развитием гипертонии и уровнем поступления кадмия в организм. Первые сообщения о новом заболевании, вызванном отравлением кадмием, содержавшемся в питьевой воде появилось в Японии в 1910 г. Болезнь вызывалась хроническим отравлением организма кадмием, содержащимся в водных источниках и была названа «итай-итай». Источником загрязнения воды была металлургическая промышленность. Поверхностные
©© Алоян Н.И., Марабян Ш.Л., Пирумян Г.П., 2014 г.
воды содержат значительные концентрации кадмия и не отвечают принятым стандартам на питьевую воду. При содержании в питьевой воде 0,1 мг/л кадмия в экспериментах на животных происходит снижение уровня эритроцитов [4,199].
Хром. Главное промышленное применение хрома - производство сплавов с его участием, отделка металлов, коррозионный контроль, использование в качестве протравы для текстиля, добавок для красителей, дубителей кожи и т.д..
Необходимый уровень хрома для человека трудно оценить химическими или биохимическими методами. Причина необходимости хрома также неясна. Имеются предположения о том, что хром является компонентом фактора глюкозной толерантности.После приема наибольшая концентрация хрома отмечается в селезенке и почках. Поскольку неорганические соединения хрома минимально проходят через кишечный барьер и с трудом проникают в клетки, Cr(III) фактически нетоксичен и немутагенен. Cr(VI) способен проникать в клетку, быстро восстанавливается до трехвалентной формы и уже в этом состоянии реагирует с ДНК, белками и иными клеточными компонентами. Однако и его токсичность невелика. Известны редкие случаи изъязвления кожи при попадании на нее хроматов и бихроматов.Широко исследовалась канцерогенность хрома. Хотя известно немало случаев заболевания раком легких под действием хрома, однако эксперименты с животными не дали однозначных результатов, поэтому вопрос о его мутагенности и канцерогенности открыт. Главное доказательство канцерогенности хрома - данные о заболеваемости раком легких у рабочих, подвергающихся действию хромсодержащей пыли в атмосфере цеха [3,6-10].
Никель. При высоком содержании никеля в почве он аккумулируется преимущественно в корнях, однако частично поступает и в надземные органы.Главным механизмом токсичности никеля является вызванное его избытком ограничение перераспределения железа от корней к верхушкам растения, вызывающее хлороз. Симптомы никелевой токсичности напоминают симптомы железной и цинковой недостаточности. На злаковых растениях могут появляться белые или светло-зеленые полосы на листьях. У двудольных растений на листьях появляются крапинки. Материалы для характеристики никелевой токсичности для растений взяты [3,6-10].
Свинец. Свинец в растениях не выполняет никаких биологически важных функций и является абсолютным токсикантом. В случае близости автотрасс и промышленных предприятий, свинец за счет пылевых выпадений накапливается на поверхности листьев, однако, довольно легко смывается.Токсичность свинца проявляется в задержке прорастания семян и роста, хлорозе, увядании и гибели растений. Элемент вызывает торможение роста корней за счет снижения запаса делящихся клеток в меристеме, подавляет активность ряда ферментов: фосфатазы, каталазы, оксидазы, рибонуклеазы. Свинец является антагонистом ионов калия, железа, меди, цинка и кальция, может вступать в реакции с фосфат- и сульфатионами, образуя труднорастворимые соли в корнях и, следовательно, вызывает дефицит вышеназванных элементов [5,214-224].
Целью данной работы является изучение содержания Cr, Cd, Pb и Ni, выпадающих с атмосферными осадками на территорию г. Еревана. Исследовалось содержание этих тяжелых металловв пробах снега и дождя с применением атомно-абсорбционной спектроскопии в районахАрабкир, Эребуни, Давидашен, Н.Шенгавит, Чарбах, Кентрон и Канакер-Зейтун.
Благодаря скорости выполнения, высокой чувствительности и избирательности этот метод в настоящее время интенсивно развивается и широко используется для исследования атмосферных осадков, поверхностных вод, почвы, лекарственных препаратов, биологических веществ, продуктов питания и т.д [6;7,279].
В таблице дано содержание Cr, Cd, Pb и №в пробах осадков, взятых в 2009-2013 г. из разных участков г. Еревана.
Значения рыбохозяйственныхпредельно допустимых концентраций исследованных металлов:
ПДК рь- 0.1мг/л, ПДК Cr- 0.001мг/л, ПДК Cd- 0.005мг/л, ПДК Ni- 0.01мг/л.
Как видно из таблицы за 2009г. в участках Арабкир, Эребуни, Давидашен, Н. Шенгавит, Чарбах, Кентрон и Канакер-Зейтун не замечено превышение концентраций Cd, Pb и Ni значений
ПДК. Замечено только превышение концентраций Сгзначений ПДК в участках Чарбах (1.3 раз) и Кентрон (1.7 раз)(подчеркнуто).
За 2010г. в исследованных нами участкахне наблюдалось превышение концентраций Сг, Cd, Pb и Ni значений ПДК.
В участкеКанакер-Зейтун за 2011г., 2012г., 2013г. наблюдали превышение концентраций Ni значения ПДК: в 2011г.- 9.1 раза; в 2012г.- 9.4 раза;в 2013г. - 9.8 раза(подчеркнуто).
На остальных участках не наблюдалось превышение концентраций Cr, Cd, Pb и Ni значений ПДК за 2011г., 2012г., 2013г.
Таблица
Значения среднегодовых концентраций Cr, Cd, Pb и Ni в атмосферных осадках различных районов
г. Еревана за 2009-2013 г.
Название района Тяжелый металл Арабкир Эребуни Давидашен Н. Шенгавит Чарбах Кентрон Канакер- Зейтун
2009
Cr, мг/л 0,00003 0,0004 0,00009 0,0007 0.0013 0,0017 0,0006
Cd, мг/л 0,0002 0,00009 0,0004 0,00007 0,0003 0,0013 0,0008
Pb мг/л 0,014 0,006 0,061 0,0017 0,009 0,072 0,0096
Ni мг/л 0,0021 0,0019 0,0023 0,0017 0,0015 0,0016 0,0022
2010
Cr, мг/л 0,00006 0,00008 0,00002 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004
Cd, мг/л 0,0003 0,0001 0,0004 0,0001 0,0003 0,0009 0,0009
Pb мг/л 0,017 0,007 0,009 0,003 0,0095 0,019 0,012
Ni мг/л 0,0025 0,0021 0,0027 0,0019 0,0018 0,0019 0,0026
2011
Cr, мг/л 0,00007 0,00009 0,00002 0,00015 0,00022 0,00034 0,0005
Cd, мг/л 0,0004 0,0002 0,0004 0,0001 0,0005 0,0008 0,0009
Pb мг/л 0,019 0,008 0,0092 0,0035 0,0099 0,02 0,09
Ni мг/л 0,0025 0,0027 0,0019 0,0016 0,0017 0,0018 0,091
2012
Cr, мг/л 0,00005 0,00007 0,00003 0,00019 0,00027 0,00036 0,0006
Cd, мг/л 0,0005 0,0003 0,0003 0,0002 0,0005 0,0007 0,0008
Pb мг/л 0,022 0,009 0,0089 0,0039 0,0089 0,021 0,018
Ni мг/л 0,0023 0,0025 0,0018 0,0014 0,0018 0,0019 0,094
2013
Cr, мг/л 0,00006 0,00006 0,00004 0,00022 0,00031 0,00027 0,0007
Cd, мг/л 0,0006 0,0004 0,0004 0,0003 0,0006 0,0006 0,0008
Pb мг/л 0,026 0,0095 0,0093 0,0045 0,0091 0,024 0,019
Ni мг/л 0,0027 0,0031 0,0025 0,0019 0,0021 0,002 0,098
Литература
1. И.П. Мазин, А.Х. Хргиан - Облака и облачная атмосфера //Справочник. Гидрометеоиздат, Л., 1989. -647с.
2. А.К.Дюнин -В царстве снега //Новосибирск, наука, 1983. -161с.
3. И. В. Мудрый, Т К. Короленко -Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм //Врачебное дело. - 2002.-№5.- С. 6-10.
4. В.А. Алексеенко, Л.В. Алещукин, Л.Е. Беспалько и др.- Цинк и кадмий в окружающей среде// Наука, М. 1992. - 199с.
5. В.В. Снакин - Свинец в биосфере// вестник ПАН. 1998, т.68, № 3, 214-224с.
6. Manual for the GAW Precipitation Chemistry Program: Guidelines, data Quality Objectives and Standard Procedures Operating Edited by Mary A.Allan. 2004. p.29.
7. EMWP manual for sampling and chemical analysis / Norwegian institute for Air Research EMEP /CCC-Report 1/95. Revision 1/96 :29 March 1996. p. 279.
