Page 51 - 4497

Водночас, вважають, що якщо видобуток певного елементу випереджує його природні
темпи переносу в біогеохімічному циклі в 10 разів і більше, то такий елемент необхідно
розглядати як забруднювач. Для багатьох металів ця норма вже перевищена в 15-20 і більше
разів. Так, техногенна частка міді й цинку в атмосфері складає вже 75 %, кадмію і ртуті –
50 %, нікелю –30 %, кобальту – 10 %. Найбільш висока емісія до атмосфери характерна для
свинцю –до 80 %. Особливо небезпечним є забруднення навколишнього середовища важкими
металами, які відіграють у біохімічних процесах подвійну роль - з одного боку, вони
необхідні для нормального проходження фізіологічних процесів, а з іншого – є токсичними за
підвищених концентрацій. Рухомі форми важких металів взаємодіють з широким переліком
ферментів, пригнічуючи їх активність.
Вплив важких металів на живі організми сильно залежить від специфічності
міграційних форм і внеску кожної з них у загальну концентрацію металу в екосистемі. Для
розуміння міграційних процесів і для оцінки токсичності важких металів недостатньо
визначити лише їх валовий вміст. Необхідно диференціювати форми металів залежно від
хімічного складу і фізичної структури: окислені, відновлені, метиловані, хелатовані тощо.
Найбільшу небезпеку являють собою лабільні форми, які характеризуються високою
біохімічною активністю й накопичуються і біологічних середовищах. За чутливістю до них
тварин і людини, метали можна розташувати в такий приблизний ряд:

HgСuZnNiPbCdCrSnFeMnAl.

Порядок у даному ряду може змінюватися залежно від конкретної форми з’єднань. У
загальному випадку токсичність неорганічних з’єднань зменшується в ряду: нітрати >
хлориди > броміди > ацетати > йодиди > перхлорати > сульфати > фосфати > карбонати >
фториди > гідроксиди > оксиди.
Важкі метали проявляють широкий токсичний вплив. Деякі з них, наприклад свинець,
справляють яскраво виражений вплив на більшість органів, тоді, як інші – кадмій – мають
більш обмежену область токсичної дії. Для кожного металу існує свій механізм токсичного
впливу, обумовлений конкуренцією між необхідними і токсичними металами, а також
особливостями комплексоутворення в місцях зв’язування в білкових молекулах.
Слід зазначити, що живі організми мають певні механізми деінтоксикації щодо важких
металів. Так, у відповідь на токсичну дію іонів свинцю, кадмію і ртуті, печінка й нирки
людини збільшують синтез металотіонінів – низькомолекулярних білків, до складу яких
входить цистеїн. Високий вміст в останньому SH-груп забезпечує зв’язування іонів металів у
стійкі комплексні сполуки.
Особливістю металів як забруднювачів є те, що на відміну від органічних
забруднюючих речовин, які піддаються процесам розкладу, метали здатні лише до
перерозподілу. Метали-токсиканти в різних формах здатні забруднювати всі три області
біосфери – повітря, воду і грунт. В атмосфері важкі метали наявні у формі органічних та
неорганічних сполук у вигляді пилу й аерозолів, а також у газоподібній формі (ртуть).
Основні механізми виведення важких металів з атмосфери – вимивання з осадками і
осадження на підстилаючу поверхню. У водних середовищах важкі метали наявні в трьох
формах: підвішеній, колоїдній і розчинній. Остання представлена вільними іонами й
розчинними комплексними сполуками з органічними та неорганічними лігандами. Сорбція
металів донними відкладами залежить від особливостей складу й вмісту органічної речовини.
Рівні вмістів важких металів у грунтах залежать від окислювально-відновних та кислотно-
лужних властивостей, водно-теплового режиму та геохімічного фону. Зазвичай, зі
збільшенням кислотності грунтів, рухливість елементів зростає, що призводить й до
50