[ Гігієнічне нормування вмісту важких металів в об`єктах навколишнього середовища ] | 0,01 (1) | |||
9 | Кобальту оксид | Co 2 O 3 | 165,88 | 0,5 (1) |
10 | Марганець | Mn | 54,94 | 0,3 (1), 0,01 (3) |
11 | Мідь | Cu | 63,54 | 1 (1) |
12 | Молібден | Mo | 95,94 | > 4 (1) |
13 | Молібдену нерозчинні сполуки | - | - | 6,0 (1) |
14 | Молібдену розчинні сполуки у вигляді аерозолю пилу | - | - | 2,0 (1) 4,0 (1) |
15 | Молібдену карбоніл | Mo (CO) 6 | 264,0 | 1 (1) |
16 | As Миш'як і його сполуки в перерахунку на As | - | - | 0,5 (1), 0,003 (3) |
17 | Миш'яку пятиокись | As 2 O 5 | 229,84 | 0,3 (1) |
18 | Миш'яку триокис | As 2 O 3 | 197,84 | 0,3 (1) |
19 | Нікель | Ni | 58,71 | 0,5 (1) |
20 | Ni Нікель сірчистий в перерахунку на Ni | NiS | 90,76 | 0,5 (1) |
21 | Нікель сірчанокислий | NiSO 4 | 154,78 | 0,5 (1) |
22 | Нікелю карбоніл | Ni (CO) 4 | 170,75 | 0,0005 (1) |
23 | Нікелю розчинні сполуки | - | - | 1 (1) |
24 | Олово і його неорганічні сполуки | - | - | 2 (1) |
25 | Ртуть | Hg | 200,59 | 0,01 (1), 0,0003 (3) |
26 | Ртуть хлорна | HgCl 2 | 271,5 | 0,1 (1) |
27 | Pb Свинець і його неорганічні сполуки в перерахунку на Pb | - | - | 0,01 (1), 0,0007 (3) |
28 | Свинець сірчистий | PbS | 239,28 | 0,0017 (3) |
29 | Se Селена з'єднання в перерахунку на Se | - | - | 0,2 (1) |
30 | Титану діоксид | TiO 2 | 79,90 | 10 (1) |
31 | Хром | Cr | 52,0 | 2 (1) |
32 | Хрому оксид | CrO 3 | 100,0 | 0,01 (1), 0,0015 (2, 3) |
33 | Хром треххлорістий | CrCl 3 · 6H 2 O | 266,48 | 0,01 (1) |
34 | VI ) соединения в пересчете на CrO 3 Хрому (VI) з'єднання в перерахунку на CrO 3 | - | - | 0,0015 (2, 3) |
35 | Хромовокіслие солі | - | - | 0,01 (1) |
36 | Цинк хлористий | ZnCl 2 | 136,29 | 1 (1) |
37 | Цинку оксид | ZnO | 81,37 | 6 (1) |
Потужним забрудненням атмосфери міст є транспорт, при цьому лідируюча роль належить автотранспорту. У багатьох містах викиди автодорожнього транспорту превалюють над промисловістю, і становить 60-80% від загального обсягу викидів забруднюючих речовин в атмосферу. Бурхлива "епідемія автомобілізації" як фактор забруднення навколишнього середовища є характерним явищем для Уфи.
Відомо, що в Росії 75% бензинів, що випускаються є етилованим і в своєму складі містять свинець. Використання етилованого бензину призводить до значного забруднення свинцем повітря, грунту і рослинності на площах, прилеглих та міським автострадах. При стиранні гальмівних колодок в повітря і грунт потрапляє важкі метали (Zn, Mo, Ni, Cr), а при зносі автопокришок - Cd, Pb, Mo, Zn. Деталі та механізми автомобілів, які піддаються зношування і корозії в процесі експірації, також містять важкі метали. Так, Cr, Ni, Cu, Pb входять до складу застосовують в автомобілебудуванні сталей в якості легуючих компонентів.
2.2 Вода
Вода є середовищем, в якій виникала життя і мешкає більша частина видів живих організмів (в атмосфері лише шар близько 100м наповнений життям). Тому при нормуванні якості природних вод необхідно піклуватися не тільки про воду як ресурси, що споживаються людиною, а й про збереження водних екосистем як найважливіших регуляторів умов життя планети. Проте діючі нормативи якості природних вод орієнтовані головним чином на інтереси здоров'я людини і рибного господарства і практично не забезпечують екологічну безпеку водних екосистем.
Вимоги споживачів до якості води залежать від цілей використання. Виділяють три види водокористування:
- Господарсько-питне - використання водних об'єктів або їх ділянок в якості джерела господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості;
- Культурно-побутове - використання водних об'єктів для купання, занять спортом та відпочинку. До цього виду водокористування належать і ділянки водних об'єктів, що знаходяться в межах населених місць;
- Водойми рибогосподарського призначення, які, у свою чергу, діляться на три категорії:
- Вища категорія - місця розташування місць нересту нагулу і зимувальних ям особливо цінних і цінних видів риб, інших промислових водних організмів, а також охоронні зони господарств для штучного розведення та вирощування риб, інших водних тварин і рослин;
- Перша категорія - водні об'єкти, що використовуються для збереження та відтворення цінних видів риб, що мають високу чутливість до змісту кисню;
- Друга категорія - водні об'єкти, що використовуються для інших рибогосподарських цілей.
Звичайно, природні води є об'єктами та інших видів водокористування - промислового водопостачання, зрошення, судноплавства, гідроенергетики і.т.д. Використання води, пов'язане з її частковим або повним вилученням, називають водоспоживання. Всі водокористувачі зобов'язані дотримувати умови, які забезпечують якість води, відповідне встановленим для даного водного об'єкта нормативам. Існують і деякі загальні вимоги до складу і властивостей води (табл. 2.2).
Оскільки вимоги до якості води залежать від виду водокористування, необхідно визначити цей вид для кожного водного об'єкта або його ділянок. Згідно з Правилами види водокористування встановлюються регіональними органами екологічного та санітарного контролю і затверджуються відповідною виконавчою владою.
Під ГДК природних вод мається на увазі концентрація індивідуального речовини у воді, при перевищенні якої вона непридатна для встановленого виду водокористування. При концентрації речовини дорівнює або менше ГДК вода так само нешкідлива для всього живого, як і вода, в якій повністю відсутній дана речовина.
Таблиця 2.2
Загальні вимоги до складу і властивостей води (Правила охорони поверхневих вод від забруднення)
Показник | Види водокористування | |||||||
господарсько-питне | культурно-побутове | рибогосподарське | ||||||
вища і перша категорія | друга категорія | |||||||
Зважені речовини | Вміст зважених речовин не повинен збільшуватися більш ніж на | |||||||
/ л 0,25 мг / л | / л 0,75 мг / л | / л 0,25 мг / л | / л 0,75 мг / л | |||||
Плаваючі домішки | На поверхні водоймища не повинні виявлятися плаваючі плівки, плями мінеральних масел та інших домішок | |||||||
Забарвлення | Не повинна виявлятися в стовпчику | Вода не повинна мати забарвлення | ||||||
20 см | 10 см | |||||||
Запахи, присмаки | Вода не повинна набувати запахів і присмаків більше 2 балів, які виявляються | Вода не повинна надавати сторонніх присмаків і запахів м'ясу риби | ||||||
безпосередньо або після хлорування | безпосередньо | |||||||
Температура | Влітку, після спуску стічних вод, не повинна підвищуватися більш, ніж на 3 0 С у порівнянні із середньою в самий жаркий місяць | Не повинна підвищуватися більш, ніж на 5 0 С там, де мешкають холоднолюбівие риби, і не більше 8 0 С в інших випадках | ||||||
Водневий показник рН | Не повинен виходити за межі 6,5 - 8,5 | |||||||
Мінералізація води | Не повинна перевищувати по щільному залишку 1000 мг / л, у тому числі хлоридів - 350 мг / л, сульфатів - 500 мг / л | Нормується за показником «присмаки» | Нормується згідно таксації рибогосподарських водойм | |||||
Розчинений кисень | У будь-який період року не нижче 4 мг / л у пробі, відібраної до 12 години дати | У підлідний період не нижче | ||||||
6,0 мг / л | 4,0 мг / л | |||||||
Повне біохімічне споживання кисню (БПК повн) | При 20 0 С не повинна перевищувати | |||||||
3,0 мг / л | 6,0 мг / л | 3,0 мг / л | 3,0 мг / л | |||||
Хімічне споживання кисню (ХПК) | Не більше 15,0 мг / л | 30,0 мг / л | - | - | ||||
Хімічні речовини | Не повинні міститися у воді водотоків і водойм у концентраціях, що перевищують ГДК, встановлені | |||||||
СанПіН 4630-88 | Переліком ГДК і ОБРВ шкідливих речовин для води рибогосподарських водойм | |||||||
Збудники захворювань | Вода не повинна містити збудників захворювань, у тому числі життєздатні яйця гельмінтів і цисти патогенних кишкових найпростіших | |||||||
Лактозоположітельной кишкові палички (ЛКП) | Не більше | - | - | |||||
10000 в 1 л | 100 в 1 л | |||||||
Коліфаги (у бляшкообразующіх одиницях) | Не більше 100 в 1 л | Стічні води на випуску у водний об'єкт не повинна надавати гострого токсичної дії на тест-об'єкти | ||||||
Токсичність води | - | - |
Характер впливу забруднюючих речовин на людину і водні екосистеми може бути різним. Багато хімічні речовини можуть гальмувати природні процеси самоочищення, що призводять до погіршення загального санітарного стану водойми (дефіциту кисню, гниття, появі сірководню, метану і. Т. д.). У цьому випадку встановлюють ГДК по загальносанітарного ознакою шкідливості.
При нормуванні якості води водойм ГДК встановлюється за лімітуючими ознакою шкідливості - ЛПВ.
ЛПВ - ознака шкідливої дії речовини, який характеризується найменшою порогової концентрацією.
У табл.2.3 наведені значення ГДК сполук важких металів у водоймах господарсько-питного водокористування.
Таблиця 2.3
Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у воді водойм господарсько-питного водокористування [8]
/ п № п / п | З'єднання | Формула | Молекуляр-ва маса | Концентрація, мг / л | |||
ППК ОРЛ | ППК с.рв | ППК т | ГДК в | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 | Fe Заліза з'єднання в перерахунку на Fe | - | - | 5 0, 5 | 0,5 | > 50 | 0,5 |
2 | Cd Кадмій хлористий в перерахунку на Cd | CdCl 2 | 3 183, 3 | 2 | 01 0, 01 | 01 0, 01 | 01 0, 01 |
3 | Co Кобальт хлористий в перерахунку на Co | oCl 2 З oCl 2 | 8 129, 8 | 1000 | 1 | ≥ 3 | 1 |
4 | Mn Марганця з'єднання в перерахунку на Mn | - | - | 1 | ≤ 100 | - | 1 |
5 | Мідь сірчанокисла в перерахунку Cu на Cu | CuSO 4 | 159,6 | 3 | , 1 0, 1 | 10 | 0, 1 |
6 | Миш'як окис в перерахунку As на As | As 2 O 3 | 197,8 | 100 | 0,1 | 0,05 | 0,05 |
7 | y окислый в пересчете на Ni Нікель сер y оксиди в перерахунку на Ni | NiSO 4 | 157,8 | 50 | 0,1 | > 3,75 | 0,1 |
8 | Ртуть: оксид метал сульфід | HgO Hg HgS | 216,6 200,6 232,7 | 5 5 5 | 0,01 0,01 0,01 | 0,005 0,005 0,005 | 0,005 0,005 0,005 |
9 | Pb Свинець азотнокислий в перерахунку на Pb | - | - | 2 | 0,8 | 0,1 | 0,1 |
10 | Pb Свинцю з'єднання в перерахунку на Pb | - | - | - | - | 0,1 | 0,1 |
11 | III ) соединения Хрому (III) з'єднання Cr в перерахунку на Cr | - | - | 0,5 | 10 | > 0,5 | 0,5 |
12 | VI ) соединения Хрому (VI) з'єднання Cr в перерахунку на Cr | - | - | 0,1 | 0,1 | 6 | 0,1 |
13 | Zn Цинку з'єднання в перерахунку на Zn | - | - | 5 | 1 | 30 | 1 |
Примітка:
При встановленні ГДК шкідливих речовин у воді водойм орієнтуються на мінімальну концентрацію речовин по одному з наступних показників:
ППЛорл - подпороговой концентрація речовин у водоймі, яка визначається за зміни органолептичних характеристик (запах, колір, присмак), мг / л.
ППКс.р.в. - Подпороговой концентрація речовини, що визначається за впливом на санітарний режим водойми (сапрофітна мікрофлора, біологічна потреба в кисні і ін), мг / л.
ППКт - подпороговой концентрація речовини у водоймі, яка визначається за токсілогіческім характеристикам, мг / л.
ПДКв - гранично допустима концентрація речовини у воді водойми, мг / л.
При скиданні у водойми декількох забруднюючих речовин і від декількох джерел діє те ж правило, що і при викиді кількох забруднень в атмосферу: сума відношень концентрацій речовин, нормованих за однаковим ЛПВ і відносяться до 1-го і 2-го класів небезпеки, до їх ГДК не повинна перевищувати одиниці:
На підставі звіту ВАТ "Башкіргеологія" по гідрохімічної характеристиці поверхневих вод є перевищення ГДК по деяких важких металів:
- По молібдену в струмку біля ВАТ "Уфаорсінтез" (12,5 ГДК) і в правому протоці р. Білій південніше садів п. Новоолександрівка (6,6 ГДК)
- По марганцю в струмку близько АНП "Черкаси" і в озерах Кумлекуль, Абізово, Бризгалова (100-300 ГДК).
- По нікелю в струмках Рича і Фірсов Яр (18,5 ГДК)
- По міді в річці Дема в зимовий період (56 ГДК).
- По ртуті в річці Шугуровка та її притоках (7-10 ГДК).
Таким чином, має місце несанкціоноване забруднення важкими металами ряду водних об'єктів Башкортостану. Високий ступінь забруднення характерна для шахтних і підвальних вод гірничопромислового комплексу РБ. Низька ступінь очищення забруднених стічних вод характерна для підприємств машинобудівного комплексу Республіки [6].
2.3 Грунт
В даний час в Росії для оцінки забруднення грунтів важкими металами (ТМ) використовується як офіційно схвалені, так і не мають офіційного статусу нормативи. Основне їх призначення - не допустити надходження в надмірній кількості антропогенно накопичуються в грунті ТМ в організм людини і тим самим уникнути їх негативного впливу. Грунт на відміну від гомогенних водної та повітряної середовищ є складною гетерогенною системою, яка змінює поведінку токсикантів залежно від її властивостей. труднощі обгрунтованої оцінки грунтово-екологічного стану - одна з причин різного рівня фітотоксичності грунтів, встановленого різними дослідниками (табл. 2.4)
Таблиця 2.4
Сумарні концепції мікроелементів у поверхневому шарі грунтів, вважаються граничними щодо фітотоксичності мг / кг сухої маси [9]
Елемент | Концентрація (за даними різних авторів) | |||||
Ковалевський | El-Bassam | Linzon | Кабат-Пендкас | Kloke | Kita-gischi | |
As B Cd Cr Cu Fe Hg Pb V Zn | - 30 - - 60 - - - - 70 | 50 100 5 100 100 500 5 100 - 300 | 25 - 8 75 100 - 0.3 200 60 400 | 30 100 5 1000 100 1000 5 100 100 300 | 20 25 3 100 100 200 4 100 50 800 | 15 - - - 125 - - 400 - 250 |
Оцінку грунтів можна проводити з урахуванням інтенсивності та характеру забруднень. У цьому випадку забруднення грунту оцінюють за чотирма рівнями: дозволене, помірно-небезпечне, високо-небезпечне і надзвичайно небезпечне.
Сумарний показник ZC запропонований Ю.Е. Саета [10] і розраховується за формулою:
де n - число визначаються інгредієнтів; KС - коефіцієнт концентрації елемента (речовини), що визначається ставленням його змісту в забрудненій грунті до фонового.
Якщо ZС <16, грунт ставитися до I категорії забруднення; ZС = 16-32 - до II категорії; ZС = 33-128 - до III категорії; ZС> 128 - до IV категорії.
Однак распливчівость класифікаційних діапазонів концентрацій ТМ у грунті обмежує застосування даного показника. З його допомогою можлива лише сама загальна оцінка екологічної ситуації на території, що вивчається.
Ступінь забруднення грунтів можна оцінювати на основі обліку гранично-допустимих концентрацій (ГДК) хімічних речовин. Відповідно до цієї схеми нормування в грунтах підрозділяється на транслокаційний (перехід нормованого елемента в рослину) і загальносанітарного (вплив на самоочищаються здатність грунту та грунтовий мікробіоценоз). Значення ГДК представлені в табл.2.5 [11]
Недоліком цієї розробки є обмеженість інформації за елементами. Крім цього значення ГДК і ОДК для деяких металів (наприклад для цинку і свинцю) не враховують наявність у рослин захисних механізмів, які можуть істотно обмежити надходження надлишку хімічних елементів в надземні органи [12]
Таблиця 2.5
Гранично-допустимі концентрації важких металів у грунті і орієнтовно допустимі концентрації їх у грунтах з різними фізико-хімічними властивостями, затверджені Госкомсанепіднадзор Росії, ГН 2.1.7.020-94
Найменування речовини | Величина ГДК (мг / кг) грунту з урахуванням фону | Лімітуючий показник шкідливості |
1 | 2 | 3 |
Гранично допустимі концентрації (ГДК) Валовий зміст | ||
Ванадій Ванадій + марганець Миш'як Ртуть Свинець Свинець + ртуть Сурма | 150 100 +1000 2,0 2,1 32,0 120,0 +1,0 4,5 | Общесанітарний Общесанітарний Транслокаційний Транслокаційний Общесанітарний Транслокаційний Воздушноміграціонний |
Рухома середу | ||
Кобальт * H 2 SO 4 ) Марганець (витягуваний 0,1 н H 2 SO 4) чорноземи дерново-підзолисті грунти: pH 4,0 pH 5,1-6,0 pH> 6,0 pH 4,8) (Витягуваний ацетатно-амонійним буфером з pH 4,8) чорноземи дерново-підзолисті грунти: pH 4,0 pH 5,1-6,0 pH> 6,0 | 5,0 700 300 400 500 140 60 80 100 | Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний |
Мідь ** Нікель ** Свинець ** Цинк ** Хром ** | 3,0 4,0 6,0 23,0 6,0 | Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Транлокаціонний Общесанітарний |
Оріентеровочно-допустимі концентрації (ОДК) Валовий зміст мг / кг | ||
Нікель Мідь Цинк Миш'як Кадмій Свинець | а) 20 б) 40 в) 80 а) 33 б) 66 в) 132 а) 55 б) 110 в) 220 а) 2 б) 5 в) 10 а) 0,5 б) 1,0 в) 2,0 а) 32 б) 65 в) 130 | Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Транлокаціонний Общесанітарний Общесанітарний Общесанітарний |
Примітка: *- рухлива форма кобальту витягується з грунту ацетатно-натрієвих буферним розчином з рН 3,5 для сероземов і ацетатно-амонійним буферним розчином з рН 4,8 для інших типів грунтів;
**- Рухлива форма елемента витягується з грунту ацетатно-амонійним буферним розчином з рН 4,8; а) для грунтів піщаних або супіщаних, б) для грунтів кислих (суглинистих і глинистих) рН <5,5; в) для грунтів з кислотністю близькою до нейтральної (суглинистих і глинистих) рН> 5,5
У роботі [13] було запропоновано підхід до екологічного нормування на основі природно-географічного критерію "фонове зміст", під яким розуміють вміст забруднюючих елементів і сполук у грунтах, відповідних поєднанню природних чинників грунтоутворення на територіях, котрі не відчувають помітного антропогенного впливу.
З метою виявлення закономірностей варіювання показника різні типи грунтів були згруповані на підставі подібності-відмінності їх фізико-хімічних властивостей. Введено поняття "екологічна норма змісту - Енс", відповідна фоновому вмісту хімічних елементів, седіметаціонная чи інша навантаження на які не перевищує інтенсивності виносу вступників елементів за кордону ландшафту; "гранично-допустимий вміст - ПДС" рівне приблизно 4-х кратному значенню Енс; " екологічно критичний вміст - ЕКС ", що дорівнює в середньому 64 кратному значенню Енс (табл. 2.6)
Таблиця 2.6
Екологічні показники рівня забруднення грунтів, мг / кг [14]
Елемент | Піщані і супіщані | Суглинні і глинисті при рН <5,5 | Суглинні і глинисті при рН> 5,5 | ||||||
Енс | ПДС | ЕКС | Енс | ПДС | ЕКС | Енс | ПДС | ЕКС | |
Zn Cd Pb Cu Ni Cr As Co | 0 8, 0 04 0, 04 0 5, 0 5 1, 5 5 1, 5 5 1, 5 5 0, 5 0 1, 0 | 55 5 0, 5 32 33 20 6 2 4 | 510 3 320 95 95 95 30 65 | 32 06 0, 06 13 13 20 18 5 1, 5 10 | 110 1 65 66 40 72 6 40 | 2040 4 830 830 1280 1150 95 640 | 40 07 0, 07 13 18 25 25 7 1, 7 13 | 220 2 130 132 80 100 10 72 | 2550 5 830 1150 1600 1600 110 830 |
Однак середовища багатьох дослідників існує переконання, що найбільш об'єктивну оцінку забруднення грунтів ТМ можна отримати при визначенні в грунті змісту рухомий форми ТМ. Класифікація грунтів за ступенем забруднення рухомими формами ТМ наведена в табл. 2.7 [14, 15].
Таблиця 2.7
Класифікація грунтів за вмістом і ступеня забруднення рухомими формами ТМ, мг / кг повітряно-сухого грунту, ацетатне-амонійний буфер, рН 4,8
Градації | Pb | Cd | Zn | Cu | Ni | Co |
Зміст | ||||||
Дуже низьке Низьке Може бути Висока | <0.2 2-0 , 5 0, 2-0, 5 5-1 , 5 0, 5-1, 5 5-5 , 0 1, 5-5, 0 | 02 <0, 02 02-0 , 05 0, 02-0, 05 05-0 , 10 0, 05-0, 10 10-0 , 50 0, 10-0, 50 | <1 1-2 2-5 5-20 | <0.2 2-0 , 5 0, 2-0, 5 5-2 , 0 0, 5-2, 0 0-5 , 0 2, 0-5, 0 | <0.2 2-0 , 5 0, 2-0, 5 5-1 , 5 0, 5-1, 5 5-5 , 0 1, 5-5, 0 | <0.1 1-0 , 2 0, 1-0, 2 2-0 , 5 0, 2-0, 5 5-3 , 0 0, 5-3, 0 |
Забруднення | ||||||
Слабке (ГДК) Середнє Сильне Дуже сильне | 5-10 10-50 50-100 > 100 | 5-1 , 0 0, 5-1, 0 0-3 , 0 1, 0-3, 0 0-5 , 0 3, 0-5, 0 0 > 5, 0 | 20-50 50-100 100-200 > 200 | 5-10 10-50 50-100 > 100 | 5-10 10-50 50-100 > 100 | 3-5 5-25 25-50 > 50 |
Недоліком даної класифікації є не облік спільного негативного ефекту, оскільки грунту забруднюються одночасно декількома хімічними елементами. Слід враховувати не тільки інгібуючу, а й стимулюючу дію ТМ.
Таким чином, можна зробити висновок, що система нормування вмісту ТМ у грунтах ще далека від досконалості. Навіть якщо зміст ТМ нижче ГДК, залишається небезпека забруднення грунтів, рослин і суміжних ландшафтів, що викликає необхідність проведення регулярного контролю стану ТМ в агроценозах та здійснення агротехнічних і агрохімічних заходів, що знижують рухливість ТМ і можливість їх надходження в рослини [16].
2.4 Харчові продукти
Людський організм містить багато металів, хоча і в дуже малих концентраціях. Окремі елементи є складовою частиною ферментів, гормонів та їх відносять до життєво необхідним. Оптимальна фізіологічна потреба для дорослої людини в добу становить (в мг): у міді - 2,0 - 2,5; марганці - 5 - 6; кобальті - 0,1 - 0,2; цинку - 10 - 12; молібдені - 0 , 2 - 0,3; нікелі - 0,6 - 0,8 і в залізі - 15 -20 [17].
К. Рейлі [18] вважає, що необхідні для людського організму метали можна розділити за їх кількісним вмістом на два класи (табл. 2.8). Калій, магній, кальцій і натрій відносять до макроелементів, решта - до мікроелементів.
Таблиця 2.8
Класифікація металів, які містяться в організмі [18]
Група | Метал (зміст,% від маси тіла) |
| Ca (1,5 - 2,2), K (0,4), Na (0,2), Mg (0,05) |
| Fe (+0,0035), Zn (0,025), Se (0,0003) Mn (0,0002), Cu (0,0001), Mo, Co, Cr, Si, Ni, Sn |
| Ba, As, Cr, Cd, V |
| . Pb, Hg, Au, Ag, Bi, Sb, B, Be, Li, Ti та ін. |
До токсичних відносять ті метали, які не є життєво необхідними, ні благотворними, і навіть у малих дозах призводять до порушення нормальних метаболічних функцій.
Несприятливий вплив важких металів, а також інших ксенобіотиків, пов'язані з міграцією хімічних речовин по одній або декількох екологічних ланцюгах:
- Повітря - людина;
- Вода - людина;
- Харчові продукти - людина;
- Грунт - вода - людина;
- Грунт - рослина - людина;
- Грунт - рослина - тварина - людина і т.д.
Вважається [19], що з отрут, регулярно потрапляють в організм людини, близько 70% надходить з їжею, 20% - з повітря і 10% - з водою.
У табл. 2.9 наведені середні величини глобальних антропогенних потоків токсичних мікроелементів в повітря, воду і грунт [20].
Таблиця 2.9
Середні рівні глобального антропогенного забруднення мікроелементами (млн.т / рік)
Елемент | Повітря | Вода | Грунт |
Zn | 131, 88 | 226 | 2245 |
Cu | 35,37 | 112 | 2073 |
Pb | 332,35 | 138 | 1354 |
Ni | 55,65 | 113 | 412 |
As | 18,82 | 41 | 97 |
Mo | 3,27 | 11 | 102 |
Se | 3,79 | 41 | 42 |
Sb | 3,51 | 18 | 57 |
V | 8,6 | 12 | 67 |
Cd | 7,57 | 9,4 | 28 |
Hg | 3,56 | 4,6 | 12 |
Активна циркуляція мікроелементів, що накопичуються у природних середовищах і далі неминуче по харчових ланцюгах, створює серйозну загрозу для здоров'я сучасної людини, а також майбутніх поколінь [21].
При нормуванні хімічних речовин у харчових продуктах гранично допустима концентрація (ГДК) встановлюється з урахуванням допустимої добової дози (ДСД) або допустимого добового надходження (ДСП). Необхідність такого підходу зумовлена надзвичайною різноманітністю харчового раціону і його хімічного складу, що не дозволяє нормувати допустимий вміст хімічної речовини в кожному харчовому предметі.
Особливою токсичністю відрізняються такі важкі метали, як ртуть, кадмій, свинець. Ці елементи мають сильно вираженими токсикологічними властивостями навіть при самих низьких концентраціях. Оскільки окремі харчові продукти, не вживаються щодня, можуть бути в досить високого ступеня забруднені цими важкими металами, для них комітет експертів Продовольчої і сільськогосподарської секції Організації Об'єднаних Націй та експертна група Світової організації охорони здоров'я (ФАО / ВООЗ) ввели норматив, названий попередніми тижневим надходженням ( табл. 2.10) [20].
Таблиця 2.10
Рекомендації ФАО / ВООЗ про допустимому щотижневому надходження токсичних важких металів з їжею та іншими джерелами
Токсичні важкі метали | Норма | |
мг на людину | мг / кг маси тіла | |
Ртуть (загальна) | 0,3 | 0,005 |
Hg ) Метилртуть (у перерахунку на Hg) | 0,2 | 0,003 |
Свинець | 3 | 0,05 |
Кадмій | 0,4 - 0,5 | 0,0067 - 0,0083 |
У табл. 2.11 наведено рекомендації ФАО / ВООЗ з допустимим кількостей деяких металів в основних групах харчових продуктів.
Таблиця 2.11
Допустимі залишкові кількості металів в основних групах харчових продуктів (мг / кг сирого продукту) [20]
Елемент | Рибні | М'ясо-продукти | Молочні | Хлібні та зернопродукти | Овочі | Фрукти | Соки та напої |
Ртуть | 0,5 | 0,03 | 0,005 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,005 |
Кадмій | 0,1 | 0,05 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,03 | 0,002 |
Свинець | 1 | 0,5 | 0,05 | 0,2 | 0,5 | 0,4 | 0,4 |
Миш'як | 1 | 0,5 | 0,05 | 0,2 | 0, 2 | 0, 2 | 0, 2 |
Мідь | 10 | 5 | 0,5 | 5 | 10 | 10 | 5 |
Цинк | 40 | 40 | 5 | 25 | 10 | 10 | 10 |
Залізо | 30 | 50 | 3 | 50 | 50 | 50 | 15 |
Олово | 200 | 200 | 100 | - | 200 | 100 | 100 |
Сурма | 0,5 | 0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,3 | 0,3 | 0,2 |
Нікель | 0,5 | 0,5 | 0,1 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,3 |
Селен | 1 | 1 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Хром | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,1 |
Алюміній | 30 | 10 | 1 | 20 | 30 | 20 | 10 |
У табл. 2.12 представлені ГДК важких металів і миш'яку в харчових продуктах.
Таблиця 2.12
ГДК важких металів у продовольчій сировині та харчових продуктах [22]
Харчові продукти | Метали, мг / кг | ||||||||
Pb | Cd | As | Hg | Cu | Zn | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
Хлібобулочні та кондитерські вироби | |||||||||
Зернові | 0,5 (0,3) | 0,1 (0,03) | 0,2 | 0,03 | 10 | 50 | |||
Зернобобові | 0,5 (0,3) | 0,1 (0,03) | 0,3 | 0,02 | 10 | 50 | |||
Крупи | 0,5 (0,3) | 0,1 (0,03) | 0,2 | 0,03 | 10 | 50 | |||
Борошно, кондитерські вироби | 0,5 (0,3) | 0,1 (0,03) | 0,2 | 0,02 | 10 | 50 | |||
Хліб | 0,3 | 0,05 | 0,1 | 0,01 | 5 | 25 | |||
Сіль поварена | 2 | 0,1 | 1 | 0,01 | 3 | 10 | |||
Цукор-пісок | 1 | 0,05 | 0,5 | 0,01 | 1 | 3 | |||
Горіхи (ядро) | 0,5 | 0,1 | 0,3 | 0,03 | 20 | 50 | |||
Цукерки | 1 | 0,1 | 0,5 | 0,01 | 15 | 30 | |||
Какао-порошок і шоколад | 1 | 0,5 | 1 | 0,01 | 50 | 70 | |||
Печиво | 0,5 | 0,1 | 0,3 | 0,02 | 10 | 30 | |||
Молочні вироби | |||||||||
Молоко, кисломолочні вироби | 0,05 | 0,03 (0,02) | 0,05 | 0,05 | 1 | 5 | |||
Молоко консервоване | 0,3 | 0,1 | 0,15 | 0,015 | 3 | 15 | |||
Молоко сухе | 0,05 | 0,03 | 0,05 | 0,005 | 1 | 5 | |||
Сири, сир | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,03 | 4 | 50 | |||
Масло вершкове, жири тваринні | 0,1 | 0,03 | 0,1 | 0,03 | 0,5 | 2 | |||
Рослинні продукти | |||||||||
Масло рослинне | 0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,05 | - | 5 | |||
Маргарин і кулінарні жири | 0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,05 | 1 | 10 | |||
Овочі свіжі та свіжозаморожені | 0,5 | 0,03 | 0,2 | 0,02 | 5 | 10 | |||
Фрукти, ягоди свіжі та свіжозаморожені | 0,4 | 0,03 | 0,2 | 0,02 | 5 | 10 | |||
Гриби свіжі, консервовані і сухі | 0,5 | 0,1 | 0,5 | 0,05 | 10 | 20 |
Примітка. У дужках вказані ГДК для дитячого і дієтичного харчування
Слід зазначити, що одним з факторів, що призводять до збільшення потрапляє в організм кадмію, є куріння. З кожною сигаретою курці вдихають 0,1 - 0,2 мкг кадмію. Деякі метали потрапляють у харчові продукти при контакті з металевою посудом, обладнанням, упаковкою і т.д.
Для досягнення норм ГДК слід застосовувати такі агротехнічні прийоми, як вапнування і внесення мінеральних і органічних добрив у грунт. Серед біологічних прийомів слід виділити вирощування толерантних сортів і культур, використовуваних в їжу або на корм для тварин. Вміст важких металів в овочах і картоплі істотно знижується при кулінарній обробці [19].
Необхідно впровадити в практику відображення в сертифікаті кожного продукту, що продається обов'язково в упаковці, не тільки складу і калорійності, а й кількості основних токсикантів з зазначенням норм ГДК. В даний час у нашій країні контроль над безпекою харчових продуктів не можна визнати задовільним.
2.5 КОРМИ ДЛЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН
Необхідність у збереженні здоров'я населення передбачає нормування вмісту важких металів у харчових продуктах. Використання людиною в їжу продуктів тваринництва (м'ясо, молоко, яйця) також має передбачати використання екологічно чистої продукції, що може бути досягнуто нормуванням вмісту токсичних речовин, зокрема важких металів, в кормах для сільськогосподарських тварин.
У табл. 2.13 представлені дані з тимчасового максимально-допустимого рівня (МДУ) деяких хімічних елементів у кормах, затверджені Головним управлінням ветеринарії Держагропрому СРСР у 1987 році [23].
Однак слід зазначити, що фізіологічні потреби в металах у рослин різні, що призводить до великого розкидання вмісту важких металів в рослинності навіть на незабруднених грунтах (табл. 2.14) [24]
Таблиця 2.13
Тимчасовий максимально-допустимий рівень (МДР) деяких хімічних елементів у кормах для сільськогосподарських тварин (мг / кг корму)
Елемент | Комбікорми | Зерно і зерно-фураж | Грубі та соковиті корми | Корне-клубне-плоди | ||||
Свині | Птах | Велика і дрібна рогата худоба | ||||||
Откор-мочно | Яйценоских | Откор-мочно | Молочний | |||||
Hg | 0,1 | 0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,05 | 0,05 |
Cd | 0,4 | 0,4 | 0,30 | 0,4 | 0,30 | 0,3 | 0,30 | 0,30 |
Pb | 3,0 | 5,0 | 3,00 | 5,0 | 3,00 | 5,0 | 5,00 | 5,00 |
As | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 1,0 | 0,50 | 0,5 | 0,50 | 0,50 |
Cu | 80,0 | 80,0 | 80,00 | 30,00 | 30,00 | 30,0 | 30,00 | 30,00 |
Zn | 100,0 | 100,0 | 50,00 | 100,00 | 50,00 | 50,0 | 50,00 | 100,00 |
Fe | 200,0 | 200,0 | 100,0 | 200,0 | 100,00 | 100,0 | 100,00 | 100,00 |
Sn | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 1,0 | 0,50 | 0,5 | 0,50 | 0,50 |
Ni | 3,0 | 3,0 | 1,00 | 3,0 | 1,00 | 1,0 | 3,00 | 3,00 |
Se | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 1,0 | 0,50 | 0,5 | 1,00 | 1,00 |
Cr | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 1,0 | 0,50 | 0,5 | 0,50 | 0,50 |
Mo | 3,0 | 3,0 | 2,00 | 3,0 | 2,00 | 2,0 | 2,00 | 2,00 |
Co | 2,0 | 3,0 | 2,00 | 3,0 | 2,00 | 1,0 | 1,00 | 2,00 |
Таблиця 2.14
Вміст важких металів у рослинності на незабруднених грунтах (усереднені дані)
Елемент
З зіставлення даних табл. 2.13 і табл. , Cr , Cd и Hg . 2.14 випливає, що змісту металів на рівні МДУ або перевищує його характерно для таких металів як Ni, Cr, Cd і Hg. Як низький вміст металів у грунті, так і високий може призводити до зниження врожайності рослин. Нормальний вміст забезпечує максимальний урожай. У табл. 2.15 представлені дані по нормуванню вмісту важких металів у рослинах [24]. Таблиця 2.15 Нормування вмісту важких металів у рослинах, (мг / кг сухої речовини)
Представлені дані підтверджують висновок про те, що нормальний рівень вмісту важких металів у рослинах для деяких металів може перевищувати МДУ. Той факт, що вміст важких металів у сільськогосподарських рослинах може перевищувати МДУ, при вирощуванні на грунтах з вмістом важких металів нижче МДУ, відзначено також в роботі [25] на прикладі таких рослин, як пшениця, ячмінь, кукурудза і лугові трави. У цій же роботі показано, що основна маса важких металів концентрується у надземних та навіть на незабруднених грунтах (табл. 2.14) [25] частинах рослин, тобто відчужується з урожаєм. Частина їх концентрується в кореневих системах і знов поступає в грунт при розкладанні кореневих залишків. За антропогенного забруднення грунту важкими металами їх вміст у кормах може стати вище значень МДУ. Рослини, що виростають в умовах надлишку важких металів, поділяють на 3 групи: накопичувачі, винятковий і індикатори. Накопичувачі відрізняються підвищеним вмістом металу в рослинних органах незалежно від його концентрації в грунті. У винятковий надходження токсикантів в надземну масу затримується і залишається на низькому рівні в широкому діапазоні концентрацій цих елементів у зовнішньому середовищі. І тільки при вмісті вище критичного рівня починається необмежену надходження забруднювачів в рослини, коли його механізми порушуються. У індикаторів поглинання і транспорт важких металів в надземну частину пропорційно їх концентрації в грунті [26]. Чутливість рослин до дії важких металів має практичне значення. З одного боку необхідно виявити рослини, найбільш чутливі до забруднення грунтів, для визначення небезпечного рівня забруднення, що тісно пов'язано з нормуванням вмісту в них важких металів. З іншого боку, необхідно знайти найбільш стійкі до токсикантів культури для безпечного використання забруднених грунтів. Що ж робити з сільськогосподарською продукцією, що містить важкі метали в кількостях, в кілька разів перевищують встановлені нормативи? На думку авторів роботи [27] існують тільки два можливих варіанти: перший - знищити вирощену сільськогосподарську продукцію, другий - перемішати брудну продукцію з чистою. Висновки 1. Розглянуто основні принципи нормування якості навколишнього природного середовища. Об'єктами охорони навколишнього природного середовища є природні об'єкти, природні ресурси і природні комплекси. До природних об'єктів належать земля, надра, води, ліси, тваринний світ, повітря. Природні ресурси є джерелами споживання природи людиною і діляться на вичерпні і невичерпні, поновлювані і непоновлювані. Природні комплекси-території, на яких функціонує декілька природних об'єктів (заповідники, національні парки, рідкісні ландшафти), що знаходяться під охороною закону. 2. Показано, що нормування якості навколишнього природного середовища - це діяльність по встановленню нормативів гранично допустимих впливів людини та збереження рослинного і тваринного світу. Гігієнічне нормування охоплює також виробничу і жілічно - побутову сферу життя людини. 3. Серед різних токсичних речовин, що забруднюють воду, повітря і грунт, що проявляють високу токсичність при дуже низьких концентраціях. Показано, що основний шлях надходження важких металів у навколишнє середовище - це антропогенна діяльність людини, пов'язана з промисловими підприємствами з їх видобутку, переробки та використання. Розглянуто основні відомості про негативну дію сполук деяких важких металів (міді, цинку, свинцю, миш'яку, хрому, марганцю, заліза, кобальту та нікелю). На організм людини. 4. Розглянуто та проаналізовано значення гранично - допустимих концентрацій (ГДК) важких металів у повітрі, воді та грунті. Окремо проаналізовано значення ГДК у харчових продуктах, що вживаються людиною, і в кормах сільськогосподарських тварин. Показано, що для забезпечення безпеки і здоров'я людей необхідний більш ретельний контроль за вмістом важких металів. Додаток Короткий словник екологічних термінів Біосфера - оболонка Землі, в якій сукупна діяльність живих організмів проявляється як геохімічний фактор планетарного масштабу. Вода очищена - вода, доведена до вмісту в ній кількості домішок, що не перевищує природного фону або припустимої величини. Вода чиста - вода, яка містить забруднень. З санітарної точки зору В.Ч. - Не викликає у людини погіршення здоров'я. Деградація - поступове погіршення, втрата вихідних якостей. Доза гранично допустима (ПДР) - максимальна кількість шкідливого агента, проникнення якого в організми (через дихання, їжу і т.д.) або їх співтовариства ще не чинить на них згубного впливу. Встановлюється одноразова ПДР і правил дорожнього руху за певний проміжок часу (годину, день тощо). Доза токсична - мінімальна кількість шкідливого агента, що приводить до помітного отруєння організму. Забруднення антропогенний - забруднення, що виникає в результаті господарської діяльності людей. Забруднення транскордонне - забруднення середовища, що охоплює територію кількох держав чи цілі континенти і формується за рахунок транскордонного переносу забруднювачів. Зона санітарно-захисна - смуга, яка відокремлює промислове підприємство від сельбищної території (населеного пункту). Зона житлова (селітебна) - район населеного пункту, призначений виключно або майже виключно для розміщення житла з виведенням з нього чи забороною будівництва в ньому промислових об'єктів. Канцероген - речовина або фізичний агент, що сприяють розвитку злоякісних новоутворень або їх виникнення. Кількість гранично допустимі залишкові (ПДОК) - кількості шкідливих речовин у харчових продуктах, здатних до накопичення в рибі і ін організмах. Концентрація максимальна разова - концентрація забруднювача в повітрі (населених місць), що не викликає рефлекторних реакцій в організмі людини. Концентрація середньодобова гранично допустима - концентрація забруднювача в повітрі, не надає на людину прямого чи непрямого шкідливого впливу при цілодобовому вдиханні. Лімітуючий (обмежує) фактор - обмежувач для перебігу будь-якого процесу або існування організму. Лімітуючий ознака шкідливості - ознака, що характеризується найменшою нешкідливою концентрацією речовини у воді. Локальний - що відноситься до обмеженої місцевості. Нормування якості середовища (води, повітря, грунту) - встановлення меж, у яких допускається зміна її природних властивостей. Зазвичай норма визначається по реакції самого чуйного до змін середовища виду організмів (організм - індикатора), але можуть встановлюватися також санітарно-гігієнічного та економічно доцільні нормативи. Навколишнє середовище - сукупність конкретних абіотичних і біотичних умов, в яких мешкає дана особина, популяція або вид. Сток забруднений - стічні води, що містять домішки в кількостях, що перевищують ГДК. Токсичні речовини - отруйні речовини. Толерантність - здатність організму переносити несприятливий вплив того або іншого фактора середовища. Екологія - наука, що вивчає взаємовідносини живих організмів між собою та навколишнім середовищем. Доза летальна (абсолютна) LD - мінімальна кількість шкідливого агента, попадання якого в організм неминуче призводить до його смерті. Література 1. Ізраель Ю.А Екологія та контроль стану природного середовища. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с. 2. Опікунів А.Ю Екологічне нормування. СПб.: ВнііОкеологія, 2001. 216 с. 3. Цвєткова Л.І., Алексєєв М.І. та ін Екологія. СПб.: Хіміздат, 2001. 552 с. 4. Ахметов Т.Г, Порфир Р.Т. Хімічна технологія неорганічних речовин. т. 1. М.: Вища школа, 2002. 688 с. 5. Ахметов Т.Г, Порфир Р.Т. Хімічна технологія неорганічних речовин. т. 2. М.: Вища школа, 2002. 533 с. 6. Пестриков С.В, Красногорська М.М., Сапожникова Е.Н., Ісаєва О.Ю. Зниження екологічної небезпеки металлсодержащих стічних вод. Уфа.: Вид-во УГАТУ, 2006. 252 с. 7. Заславський О.М. Про Нормування в області охорони навколишнього середовища / / Екологія виробництва. 2006. № 6. С. 58 - 64. 8. Беспамятнов Г.П. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі і воді. Л.: Хімія, 1975. 456 с. 9. Кобата - Пендіас А., Пендіас Х. Мікроелементи в грунтах і рослинах. М.: Світ, 1989. 439 с. 10. Саета Ю.Е., Ревич Б.А., Янін Є.П. та ін Геохімія навколишнього середовища. М.: Недра, 1990. 334 з. 11. СанПіН 2.1.1.573 - 96 «Гігієнічні вимоги до використання стічних вод і їх осадів для зрошення і добрива». 12. Ільїн В.Б. Оцінка існуючих екологічних нормативів вмісту важких металів у грунті / / Агрохімія. 2000. № 9. С. 74 - 80. 13. Матвєєв Ю.М., Прохоров О.М. Проблеми екологічного нормування вмісту хімічних сполук у грунтах різних типів / / Тези доповідей міжнародної конференції «Проблеми антропологічного грунтоутворення». т. 3. 1997. С. 53 - 56. 14. Алексєєва О.С. Вплив застосування нетрадиційних органічних добрив на накопичення важких металів і біологічну активність дерново-підзолистих супіщаних грунтів. Дисс. канд. біол. Наук. Москва, МДУ, 2002. 145С. 15. Обухів А.І. Методичні засади розробки ГДК ТМ і класифікація грунтів за забруднення. Система методів вивчення грунтового покриву, деградованого під впливом хімічного забруднення. М.: Світ, 1992. 20 с. 16. Аристархов О.М. Оптимізація живлення рослин та застосування добрив в агроекосистемах. М.: ЦИНАО, 2000. 524 с. 17. Габович Р.Д., Пріпутіна Л.С. Гігієнічні основи охорони продуктів харчування від шкідливих хімічних речовину. Київ.: Здоров'я, 1987. 248 с. 18. Рейлі К. Металеві забруднення харчових продуктів. М.: Агропромиздат, 1985. 183 с. 19. Черніков В.А., Алексахін В.М., Голубєв А.В. та ін Агроекологія. М.: Колос, 2000. 536 с. 20.Кузубова Л.І. Токсиканти у харчових продуктах / / Аналітичний огляд. Новосибірськ, 1990. 127 с. 21. Майстренко В.М., Хамітов Р.З., Будніков Г.К. Еколого-аналітичний моніторинг суперекотоксікантов. М.: Хімія, 1996. 319с. 22. Скибенко В.В., Віхрова О.Е. Регламентація забруднюючих речовин в біосфері. М.: Інфермелектро, 2003. 48с. 23. СанПіН 2.1.7.573 - 96 «Гігієнічні вимоги до використання стічних вод і їх осадів для зрошення і добрива». 24. Ільїн В.Б. Важкі метали в системі грунт-рослина. Новосибірськ.: Наука, 1991. 151 с. 25. Фірсова В.П., Павлова Т.С., Тощев В.В, Прокопович Є.В. Порівняльне вивчення вмісту важких металів у лісових, лугових і орних грунтах лісостепового Зауралля / / Екологія. 1997. № 2. С. 96 - 101. 26. Алексєєв Ю.В. Важкі метали в грунтах і рослинах. Л.: Агропромиздат, 1987.142 с. 27. Мільчакова О.В., Іванов А.І., Важкі метали в сільськогосподарських рослинах / / Екологія і промисловість Росії. 2000. № 9.С.38 - 40. Будь ласка, не зберігайте тестовий текст. |