13. Ртутное загрязнение

Список особо опасных загрязняющих веществ открывает ртуть (Нg) и ее соедине­ния. Мировое производство ртути - 10 тыс. т в год + 3 тыс. т от сжигания твердых видов топлива. 20% используется, остальное попадает в окружающую среду. В водоемы и водотоки ртуть поступает со сточными водами, атмосферными осад­ками, поверхностным и грунтовым стоком. Только в США и Канаде ежегодно сбрасывается в водоемы около 400 т ртути, причем только в Великие озера Канада сбрасывает 100 т, США - 200 т ежегодно. Реки приносят в океан 5 тыс. т ртути. Минеральная ртуть в воде превращается в метилртуть, потом в диметилртуть - летучее вещ-во. В воде и воздухе под действием УФ-лучей она разлагается на метан, этан и металлическую ртуть, которая попадает в атмосферу и содержит­ся в бактериях. Ионы ртути вступают в реакцию с органическими кислотами, образовавшимися в процессе ферментативного разложения осадков анаэробными бактериями. В результате образуются чрезвычайно токсичные органические сое­динения метилртути. Метилртуть входит в пищевые цепи: фитопланктон-зоопла- нктон-рыба-животные-человек. Ртуть накапливается в гидробионтах. Например, в оз. Сент-Клэр (США, Великие американские озера) содержание ртути в рыбе возросло за 25 лет в 20 раз и достигает 3 мг/кг. Отмечается повышенное содержа­ние ртуги в форменных элементах крови и плазме, в волосах людей, питавшихся рыбой. Рыбы из оз. Белое(Вологодская обл.) накапливают ртуть в мышцах и пе­чени, причем в печени-больше. 'Гак, содержание ее у чехони составляет 0,26-0,29 мг/кг, т.е. на уровне Г1ДК (0,3 мг/кг). Широкую известность в 1953 г. получила болезнь Минамата (Минамата- населенный пункт в Японии, где было производс­тво ацетальдегида и винилхлорида с использованием НgCl2 и НgSo4 в качестве катализаторов). Со сточными водами в море попадала ртуть, которая через пище­вые цепи накапливалась в рыбе до 500 тыс. раз больше, чем в воде. Наблюдалось массовое заболевание людей, питавшихся рыбой из этого залива (116 случаев), из них 43 смертельных исхода. Воздействие ртути на ЦНС особенно губительно для зародышей-рождаются уроды, дебилы или гибнут. Шведскими учеными доказано, что у людей, которые питались рыбой, содержащей метилртуть, статистически достоверно повышена частота хромосомных аберраций по сравнению с контр­ольной группой. Тератогенный эффект-показатель того, что метилртуть может вызывать врожденные уродства и др.структурные аномалии (а также психические дефекты).Дозы Некоторые кажутся вполне безвредными для матери,могут повр­еждать мозг плода. Проявления отравления метилртутью-ограничение полей зрения, вплоть до угрозы полной слепоты, и нарушение координации движений.

: Ртуть накапливается (до 30 мкг/кг) у лиц среднего возраста, проживающих на | берегу водохранилищ и потребляющих большое количество рыбы.

14. Евтрофирование водоемов, понятие и причины

Евтрофирование- последствия увеличения содержания в водоемах азота, фо­сфора и др.биогенных элементов, выражающиеся в повышении интенсивно­сти продуцирования первичного органического вещ-ва. Изучение евтрофирования водоемов имеет свою историю. Она полно изложена в обзоре по про­блеме Россолимо ( 1971 -75 ).3десь проблема излагается в отношении качества воды и рассматривается как евтрофирующее водоем загрязнение. Различают естественное (ЕЕ) и антропогенное(АЕ) евтрофирование. Первое изучается в объеме «Общей гидробиологии» и ее продукционного раздела. Когда говорят о биологической продуктивности водоемов, то обычно имеют в виду полезную продукцию, например ихтиопродукцию. Однако по науке все сложнее. Для водоемов существует градация по уровню трофности (кормности): ультра- и олиготрофные(малокормные), мезотрофн-ые (среднекормные) и евтрофные (высококормные). В составе последних различают В(бета)-а(альфа)-евтрофные и гиперевтрофные (высокоевтрофные) водоемы, обычно зарастающие и цветущие в течение вегетационного сезона. Разделение основано на анализе процессов синтеза и деструкции органического ве- щ-ва (ОВ), которое присутствует в разных формах: растворенное(РОВ) и взв­ешенное (ВОВ), а по происхождению -автохтонное (созданное в водоеме) и аллохтонное (привнесенное, приточное) ОВ. В санитарном отношении град­ация по трофности в общем совпадает с градацией сапробности: о-сапробные, в-а -мезосапрбные и полисапробные. Отличие трофности от сапробности состоит прежде всего в том, что мы во втором случае оцениваем роль аллохтонного, часто загрязняющего водоем органического вещ-ва, в первом- интенсификацию продукционных процессов, обусловленную прежде всего повы­шенным потреблением биогенных вещ-в (азот, фосфор) антропогенного пр­оисхождения. Общеизвестно, что умеренно евтрофные водоемы дают более высокие показатели полезной биопродукции(рыбной продукции), чем евтро­фные и олиготрофные водоемы. Евтрофные водоемы характеризуются цвет­ением воды с одним или двумя пиками в вегетационный период (оз.Плещеево). Дальнейшее углубление процесса евтрофизации приводит к гиперевтрофированию водоема с развитием цветения во весь период вегетации(оз.Неро). Гиперевтрофирование, или избыточное евтрофирование, рассматривают как собственно загрязнение водоема,т.к.оно приводит к перегрузке экосистемы первичным ОВ, в резул. чего происходит деградация экосистемы:

упрощение ее структуры, ухудшение качества воды, развитие вторичного загрязнения и снижение выхода полезной продукции. Это происходит обыч­но в условиях прямого загрязнения водоемов с преобладанием минеральных форм азота и фосфора или легкоокисляемого органического вещ-ва. В этом случае речь идет об антропогенном евтрофировании. Сущность его Россолимо (1971) определил как нарушение лимнической экосистемы, возникающе­го и развивающегося вследствие повышения уровня первичной продукции органического вещ-ва на основе антропогенного обогащения питательным вещ-м. Процесс антропогенного евтрофирования, в целом, искажает практи­чески все естественные характеристики водоема, в том числе санитарные критерии качества воды для «чистых» водоемов. В этом смысле АЕ является предметом рассмотрения санитарной гидробиологии. В природе повышение уровня трофности озер происходило всегда, озера «старели», переходя от стадии олиготрофии (ультраолиготрофии) через мезотрофию - евтрофию, до дистрофии и заболачивания. Антропогенному евтрофированию подвергают­ся как стагнированные (лимнические) водные экосистемы, в том числе водо­хранилища и участки рек (заливы и затоны) с замедленным водообменном; естественному и антропогенному-озерные экосистемы, пруды разного назн­ачения и карьеры, заполненные водой. В настоящее время естественного евтрофирования практически не наблюдается, т.к.уже фактически нет водоемов, не подвергающихся в той или иной мере притоку биогенных загрязнений с поверхностным стоком или эоловым переносом. АЕ в отличие от ЕЕ возникает относительно быстро. При этом первичная продукция резко преобладает над деструкцией органического вещ-ва. Отношение валовой первичной продукции (А) к общей деструкции (R) больше единицы (А:

R>1). Увеличение биомассы водорослей приводит к преобладанию деструкции над продукцией (R>А). Усиление деструкции приводит к дефициту кислорода. При интенсивном продуцировании даже разрушение части первичной продукции (ПП) достаточно для возникновения дефицита кислорода, вплоть до полного замора. Последствия этого процесса могут выражаться в форме вторичного загрязнения и заболачивания водоема. Сиренко (1981) рассматривает евтрофирование как сложный процесс, протекающий в водоемах под влиянием большого числа факторов, приводящих к естественному и (или) антропогенному евтрофированию.