Uncategorized

Smagie metāli ūdenī

Smagie metāli ūdenī

Smagie metāli ir Mendeļejeva periodiskās sistēmas elementi, kuriem piemīt metāliskas īpašības un liela molekulmasa. Šajā rakstā runāsim par smago metālu (t.i. mangāns, svins, dzīvsudrabs, kadmijs, cinks, niķelis un kobalts, arsēns) ietekmi uz cilvēka veselību, aplūkosim to iespējamos piesārņojuma avotus, kā arī noskaidrosim kuras tehnoloģijas ir vispiemērotākās ūdens attīrīšanai no minētajiem metāliem.

Ūdens piesārņojuma avoti

Smago metālu piesārņojums ir antropogēns piesārņojums. Tas nozīmē, ka lielākā daļa smago metālu sāļu vidē nonāk cilvēku darbības rezultātā, galvenokārt no kalnrūpniecības, pārstrādes uzņēmumiem un termoelektrostaciju emisijām.

Viens no apjomīgākajiem smago metālu piesārņojuma avotiem ir nepietiekami attīrīti notekūdeņi, kas ieplūst virszemes ūdenstilpēs. Būtisks piesārņojuma avots ir arī dūmgāzes, kas nogulsnējas uz zemes virsmas un tiek ieskalotas ūdens avotos. Savukārt par vienu no nopietnākajiem piesārņojuma avotiem tiek uzskatīts applūdušu raktuvju ūdens, jo piesārņoti tiek pat gruntsūdeņi.

Mangāns ūdenī

Mangāns ir otrs izplatītākais akas ūdens piesārņotājs aiz dzelzs, par kuru mēs runājām atsevišķā publikācijā. Par mangāna klātbūtni ūdenī var liecināt melnas/pelēkas/tumši brūnas nogulsnes uz caurulēm un santehnikas. Šāds ūdens parasti ir dzeltenīgā krāsā. Ilgstošas saskares rezultātā cilvēka rokas un nagi var kļūt tumšāki. Pie lielām šī minerāla koncentrācijām ūdenī var parādīties melni nogulumi.

Attēlā redzama atšķirība starp nogulsnēm, ko veido ūdens ar augstu dzelzs saturu, un nogulsnēm, ko veido ūdens ar augstu dzelzs+ mangāna saturu.

Mangāns pieder pie trešās toksisko vielu grupas jeb “vidēji bīstamo” vielu grupas. Neskatoties uz to, ka mangāns piedalās fermentācijas, hematopoēzes un kaulaudu veidošanās procesos, šī minerāla pārpalikums var negatīvi ietekmēt cilvēka pašsajūtu.

Galvenās ūdens ar augstu mangāna saturu regulāras lietošanas sekas ir centrālās nervu sistēmas problēmas, kas izpaužas kā miegainība, vājums un dažkārt pat ilgstoši depresijas traucējumi. Pētījumi arī apstiprinājuši, ka mangāna pārpalikums var negatīvi ietekmēt kuņģa-zarnu traktu, nieres un kaulu audus. Īpaši bīstama bērniem ir muskuļu un skeleta sistēmas slimība ko sauc par mangāna rahītu.

Galvenie mangāna avoti virszemes ūdeņos ir dzelzs-mangāna rūdas un citu mangānu saturošu minerālu izskalošanās procesi. Kas attiecas uz tā dabisko saturu akas ūdenī, iemesls ir dzīvo organismu sadalīšanās procesi.

Svins ūdenī

Svins pieder pie otrās toksisko vielu grupas. Latvijā svina norma dzeramajā ūdenī ir noteikta 10 µg/l jeb 0.01 mg/l, kas atbilst starptautiskajiem standartiem. Par bīstamu svina devu uzskata, ja tā koncentrācija ūdenī sasniedz 1 mg/l.

Svins virszemes ūdeņos ir plaši izplatīts. Piesārņojuma pakāpe ir atkarīga no rūpniecības attīstības un satiksmes piesātinājuma uz automaģistrālēm. Lielajās pilsētās un ciemos, kas atrodas pie lielceļiem, dzeramais ūdens no akām vai avotiem ir riskants lietošanai uzturā.

Svins nelielā koncentrācijā ūdenim piešķir patīkami saldu garšu. Tomēr ūdens ar augstu svina saturu lietošanas sekas ir iespaidīgas: nervu, asinsrades, sirds un asinsvadu, ekskrēcijas sistēmu bojājumi, sieviešu un vīriešu seksuālās disfunkcijas. Ir pētījumi, kas apstiprina arī svina kancerogēno iedarbību. Visaugstākā toksicitāte ar šo metālu ir tieši maziem bērniem, jo ​​viņi absorbē līdz pat 40% no tā, savukārt pieaugušie ne vairāk kā 10%.

Svinam ir bīstama ietekme uz nervu sistēmu. Svina encefalopātiju pavada epilepsijas lēkmes un galvassāpes. Bērniem saindēšanās ar svinu var izraisīt garīgās attīstības līmeņa pazemināšanos, kā arī dzirdes un redzes problēmas. Citas izplatītas sekas ir anēmija un nieru darbības traucējumi.

Galvenie svina piesārņojuma avoti:

  • dabiskie avoti (dabīgie minerāli, kas satur svinu);
  • krāsainā un melnā metalurģija (metāla un to sakausējumu iegūšana, kā arī izejvielu apstrādes procesi);
  • mašīnbūve, degvielas rūpniecība un enerģētika (svinu saturoša benzīna izmantošanas radītais piesārņojums, kas izraisa toksīnu izplūdi atmosfērā un pēc tam to iekļūšanu ūdenstilpēs);
  • ķīmiskā rūpniecība (pigmentu ražošana);
  • transporta uzņēmumi (izmanto benzīnu);
  • sadzīves atkritumi (cilvēki organiskos atkritumus un baterijas/akumulatorus izmet vispārējos konteineros).

Dzīvsudrabs ūdenī

Daudzi zina kā izskatās dzīvsudraba lodītes no saplīsuša termometra, tomēr ir maz informēti par šķīstošajiem dzīvsudraba savienojumiem. Tie ir neorganiskie savienojumi, kas veidojas ogļu dedzināšanas laikā spēkstacijās, rūpniecisko atkritumu dedzināšanas laikā, kā arī akumulatoru ražošanas procesā. Tādējādi dzīvsudraba savienojumi nokļūst atmosfērā, pēc tam arī ūdenī.

Dzīvsudraba organiskie savienojumi, kas veidojas baktēriju darbības laikā ūdenstilpēs un okeānā, arī pieder pie otrās toksisko vielu grupas. Viens no visizplatītākajiem organiskajiem savienojumiem ir metildzīvsudrabs, kas sastopams zivīs un vēžveidīgajos, kurus lietot uzturā ir kaitīgi.

Dzīvsudraba organisko savienojumu ietekme uz veselību ir atkarīga no to uzņemtā daudzuma. Īpaši bīstami šie savienojumi ir embrijiem un maziem bērniem. Māte, lietojot uzturā jūras produktus ar paaugstinātu dzīvsudraba saturu, šīs kaitīgās vielas var nodot vēl nedzimušam bērnam, ietekmējot tā attīstību (traucēta smadzeņu un nervu sistēmas attīstība, ietekmējot atmiņu, valodu, uzmanību un citas prasmes).

Kadmijs ūdenī

Kadmijs pieder pie otrās toksicitātes klases vielām un tas var radīt nopietnas veselības problēmas. Dzeramajā ūdenī kadmija maksimāli pieļaujamā norma ir 5,0 µg/l jeb 0.005 mg/L.

Tā darbības pamatā ir spēja saistīt sērskābes un enzīmus, kā rezultātā kadmijam ir nefrotoksicitāte un hepatotoksicitāte. Akūtas saindēšanās sekas var būt paaugstināts asinsspiediens, nieru un plaušu mazspēja, sirds un asinsvadu sistēmas patoloģijas. Kadmijs ir kancerogēns un var uzkrāties cilvēka organismā.

Cinks ūdenī

Cinks ir mikroelements, kas nelielos daudzumos piedalās enzīmu metabolismā, kā arī steroīdu hormonu un insulīna veidošanā. Tomēr tas arī izraisa specifiskas slimības.

Ūdens var saturēt šķīstošus cinka savienojumus kā, piemēram, sulfātus un hlorīdus. Cinka sāļu intoksikācijas gadījumā rodas izmaiņas nieru darbībā un var rasties dzelte. Ilgstošākā laika periodā cinka sāļi izraisa kalcija satura samazināšanos asinīs un kaulos, līdz ar to tiek traucēta fosfora vielmaiņa un var attīstīties osteoporoze. Turklāt tiem ir arī kancerogēnas īpašības un tie var izraisīt neauglību.

Galvenie avoti cinka nonākšanai ūdenī ir metalurģijas un mašīnbūves uzņēmumi, ķīmijas un farmācijas uzņēmumi, kā arī kokapstrāde un tekstilrūpniecība.

Niķelis un kobalts ūdenī

Niķelis ir svarīgs mikroelements, kura pārmērīgs daudzums izraisa paaugstinātu centrālās nervu sistēmas uzbudināmību, anēmiju un alerģiskas reakcijas. Niķelis var ietekmēt DNS struktūru un palielina jaunveidojumu risku. Kas attiecas uz kobaltu, tā iedarbība ir līdzīga un var izraisīt arī sirds slimības.

Arsēns ūdenī

Smagie metāli ūdenī

Arsēns viduslaikos bija viena no populārākajām indēm. Pat ļoti zems arsēna sāļu saturs dzeramajā ūdenī ir bīstams. Tam ir toksiska ietekme uz visām cilvēka ķermeņa sistēmām un tas var izraisīt nāvi.

Dabiskā arsēna piesārņojuma avoti ir daži dabiskie minerāli, tomēr biežāk tas ūdenī nokļūst antropogēnu faktoru ietekmē. Galvenie arsēna piesārņojuma avoti ir krāsainās metalurģijas uzņēmumi, tērauda rūpnīcas un ar oglēm kurināmas termoelektrostacijas. Aktīvi tiek izmantoti arī pesticīdi ar nelielu arsēna saturu, kuri piesārņo gruntsūdeņus un ūdenstilpnes.

Kā attīrīt ūdeni no smagajiem metāliem?

Reversā osmoze ir optimālākā tehnoloģija ūdens attīrīšanai no smagajiem metāliem. Pateicoties reversās osmozes filtra membrānas elementam tiek nodrošināta pilnīga metālu un citu toksisko vielu izvadīšana no ūdens, padarot to drošu pieaugušajiem un bērniem.

Jonu apmaiņa nodrošina smago metālu satura un ūdens cietības samazināšanos, to bieži izmanto centralizētās ūdens attīrīšanas iekārtās. Tāpat mangāna un dzelzs atdalīšanai tiek izmantoti specifiski katalītiskie materiāli, kas tos pārvērš nešķīstošā formā un notur iegūtās daļiņas. Vairāk par jonu apmaiņas tehnoloģiju un Ecomix materiālu lasiet šeit.

Back to list

Saistītās ziņas

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti kā *