A víz az élő szervezetek tömegének 70-80%-át teszi ki.

A molekula szerkezete: az elektronsűrűség az oxigén felé tolódik el, részleges negatív töltésű, a hidrogén pedig részlegesen pozitív töltésű, a molekula dipólus. Hidrogénkötések alakulhatnak ki + és - között.

A víz funkciói

1. A kis dipólmolekulák teszik a vizet a legjobban oldószer poláris (hidrofil) anyagokra. Oldott állapotban az anyagok nagyon gyorsan reagálnak egymással.

2. Szállítás funkciója: oldott állapotban az anyagok az egész szervezetben mozognak.

3. Azok az anyagok, amelyeknek a felületén nincs teljes vagy részleges töltés (hidrofób), nem tudnak kölcsönhatásba lépni a vízmolekulákkal, a víz kiszorítja azokat (zsír, benzin). A felépítés és a munka erre épül biológiai membránok.

4. A víz abnormálisan magas hőkapacitás(sok hőt képes felvenni, és mégsem lesz túl forró). Ennek köszönhetően megvédi a sejtet a hirtelen hőmérsékletváltozásoktól.

5. A víz, mint minden folyadék, össze nem nyomható, támogatja a sejteket (turgor) és az egész organizmusokat (vízváz).

6. A víz maga is részt vehet olyan kémiai reakciókban, mint pl reagens(hidrolízis, fotoszintézis reakciói stb.).

A víz egyedülálló anyag, a bolygó összes élő szervezetének alapja. Különböző formákat vehet fel, és három állapotú lehet. Melyek az alapvető fizikai és Kémiai tulajdonságok víz? Ezekről lesz szó cikkünkben.

A víz...

A víz a leggyakoribb dolog bolygónkon szervetlen vegyület. A víz fizikai és kémiai tulajdonságait molekuláinak összetétele határozza meg.

Így a vízmolekula szerkezete két hidrogénatomot (H) és egy oxigénatomot (O) tartalmaz. Normál környezeti körülmények között íztelen, szagtalan és színtelen folyadék. A víz más halmazállapotban is létezhet: gőz vagy jég formájában.

Bolygónk több mint 70%-át víz borítja. Sőt, körülbelül 97%-a tengerekben és óceánokban fordul elő, így a legtöbb emberi fogyasztásra nem alkalmas. További ismereteket szerezhet az ivóvíz alapvető kémiai tulajdonságairól.

Víz a természetben és az emberi életben

A víz minden élő szervezet nélkülözhetetlen alkotóeleme. Különösen az emberi test, mint ismeretes, több mint 70%-ban vízből áll. Ráadásul a tudósok azt sugallják, hogy ebben a környezetben keletkezett a Földön az élet.

A víz (vízgőz vagy cseppek formájában) a légkör különböző rétegeiben található. A légkörből eső vagy egyéb csapadék (hó, harmat, jégeső, fagy) formájában, kondenzációs folyamatok révén jut el a földfelszínre.

A víz számos kutatás tárgya tudományos diszciplínák. Ezek közé tartozik a hidrológia, vízrajz, hidrogeológia, limnológia, glaciológia, oceanológia és mások. Mindezek a tudományok, így vagy úgy, a víz fizikai és kémiai tulajdonságait vizsgálják.

A vizet az emberek aktívan használják gazdasági tevékenységeik során, különösen:

• növények termesztésére;
• az iparban (oldószerként);
• energiában (hűtőfolyadékként);
• tüzek oltására;
• a főzésben;
• a gyógyszertárban és így tovább.

Természetesen az anyag hatékony felhasználása érdekében gazdasági aktivitás, a víz kémiai tulajdonságait részletesen tanulmányozni kell.

A víz fajtái

Mint fentebb említettük, a víz a természetben három halmazállapotban létezhet: folyékony (valójában víz), szilárd (jégkristályok) és gáz halmazállapotú (gőz). Ez is bármilyen formát ölthet.

Többféle víz létezik. Tehát a Ca- és Na-kation-tartalomtól függően a víz lehet:

• kemény;
• puha.

• friss;
• ásványi;
• sós.

Az ezotériában és néhány vallásban van víz:

• halott;
• élő;
• szent.

A kémiában vannak olyan fogalmak is, mint a desztillált és ionmentesített víz.

A víz képlete és biológiai jelentősége

A kémikusok ezt az anyagot hidrogén-oxidnak nevezik. A víz képlete: H 2 O. Ez azt jelenti, hogy ez a vegyület egy oxigénatomból és két hidrogénatomból áll.

A víz egyedülálló kémiai tulajdonságai meghatározták a víz kivételes szerepét az élő szervezetek életében. Ez a víznek köszönhető biológiai élet létezik bolygónkon.

A víz legkülönlegesebb tulajdonsága, hogy tökéletesen oldódik nagy mennyiség egyéb anyagok (szerves és szervetlen eredetűek egyaránt). Ennek a tulajdonságnak egy fontos következménye, hogy az élő szervezetekben minden kémiai reakció meglehetősen gyorsan megy végbe.

Ezen kívül, köszönhetően egyedi tulajdonságok víz, rendkívül széles hőmérséklet-tartományban folyékony állapotban létezik.

A víz fizikai tulajdonságai

Az egyedülálló hidrogénkötéseknek köszönhetően a víz normál környezeti feltételek mellett folyékony halmazállapotú. Ez magyarázza a víz rendkívül magas forráspontját. Ha egy anyag molekuláit nem ezek kötötték volna össze hidrogénkötések, akkor a víz +80 fokon felforrna és -100 fokon megfagyna.

A víz +100 Celsius fokon forr, és nulla fokon fagy meg. Igaz, bizonyos, meghatározott körülmények között már pozitív hőmérsékleten is elkezdhet fagyni. Amikor a víz megfagy, megnő a térfogata (a sűrűség csökkenése miatt). Egyébként szinte ez az egyetlen anyag a természetben, amiben van ilyen fizikai tulajdon. A víz mellett fagyáskor csak a bizmut, az antimon, a germánium és a gallium tágul ki.

Az anyagot nagy viszkozitás, valamint meglehetősen erős felületi feszültség is jellemzi. A víz kiváló oldószer a poláris anyagok számára. Azt is tudnia kell, hogy a víz nagyon jól vezeti az elektromosságot. Ez a tulajdonság azzal magyarázható, hogy a víz szinte mindig tartalmaz nagyszámú benne oldott sók ionjai.

A víz kémiai tulajdonságai (8. osztály)

A vízmolekulák rendkívül nagy polaritásúak. Ezért ez az anyag a valóságban nemcsak abból áll egyszerű molekulák típusú H 2 O, hanem komplex aggregátumokból is (képlet - (H 2 O) n).

BAN BEN vegyileg A víz nagyon aktív, sok más anyaggal reakcióba lép, még normál hőmérsékleten is. Az alkáli- és alkáliföldfém-oxidokkal való kölcsönhatás során bázisokat képez.

A víz sokféle feloldásra is képes vegyi anyagok- sók, savak, bázisok, egyes gázok. Erre a tulajdonságra gyakran univerzális oldószernek nevezik. Az összes anyagot, attól függően, hogy vízben oldódik-e vagy sem, általában két csoportra osztják:

• hidrofil (vízben jól oldódik) - sók, savak, oxigén, szén-dioxid stb.;
• hidrofób (vízben rosszul oldódik) - zsírok és olajok.

A víz bizonyos fémekkel (például nátriummal) is kémiai reakcióba lép, és részt vesz a növények fotoszintézisében is.

Végül...

A víz a leggyakoribb szervetlen anyag bolygónkon. Szinte mindenhol megtalálható: on a Föld felszíneés annak mélyén, a köpenyben és a kőzetekben, a légkör magas rétegeiben, sőt az űrben is.

A víz kémiai tulajdonságait kémiai összetétele határozza meg. Kémiailag a csoportba tartozik hatóanyagok. A víz számos anyaggal kölcsönhatásba lép

A víz minden élőlény életének alapja. Létfontosságú szerepet játszik az élőlények életében és fejlődésében:

– a víz képezi az élő szervezetek testének alapját;

– a víz az élő szervezetek testében lezajló biológiai folyamatok közege és résztvevője kémiai reakciók;

– a víz olyan közeg, amelyben az élőlények megkapják a szükséges anyagokat, és megszabadulnak az anyagcseretermékektől (toxinoktól);

– a növényekben a víz részt vesz a fotoszintézisben – az elfogyasztott víz 5%-át erre fordítják, 95%-át pedig a párologtatásra (a levelek általi elpárolgásra, ami az ásványi sók felfelé áramlását idézi elő) és a turgor fenntartására fordítják. a szövetek rugalmassága;

– a víz a vízi szervezetek életkörnyezete;

– a víz nagy hőkapacitása lehetővé teszi a melegvérű állatok számára az állandó testhőmérséklet fenntartását;

– a víz lassú felmelegedése és lassú lehűlése tompítja a hőmérséklet-ingadozásokat, ezért a partok klímáját „enyhe”, vagy tengerinek nevezik;

– a vízpárolgás magas hőmérséklete lehetővé teszi az élőlények számára, hogy megszabaduljanak a felesleges hőtől;

– egyéb fontos funkciók.

A víz biológiai funkcióinak fontossága miatt igen gyakran korlátozó tényező, és a hőmérséklettel és a talajösszetétellel együtt meghatározza az ökoszisztémák típusait (sztyeppek, szavannák, száraz erdők, nedves erdők).

A legtöbb csapadék a trópusi övezetben esik. Ezt az ottani maximális napenergia-ellátás magyarázza. Magas hőmérsékletük miatt a trópusi levegő sokkal több vizet nyel el, mint a hideg levegő a magasabb szélességeken. Így a trópusok párás klímája a nagy mennyiségű napenergiának köszönhető.

A csapadék mennyiségét a szárazföldi és tengeri területek aránya befolyásolja: in Déli félteke, ahol az óceánok területe nagyobb és a kontinensek területe kisebb, több csapadék hullik, mint északon.

Nemcsak az egy területre lehulló csapadék összmennyisége fontos, hanem annak intenzitása és időbeli eloszlása ​​is.

Az igen heves esőzések – különösen növénytakaró hiányában – talajeróziót, növénypalánták és kisállatok pusztulását okozzák. A legerősebben a jégeső formájában kihullott csapadék, amelynek szemcsemérete egy csirketojás nagyságú lehet. A hosszan tartó szitáló esőzések nem kedveznek a rovaroknak és a rovarevő madaraknak, különösen akkor, amikor fiókáikat etetik. Csapadék hiányában az élőlényeknek hosszú aszályos időszakokat kell elviselniük.

A trópusi zónában a csapadékrendszer az élőlények szezonális aktivitását meghatározó tényezőként szolgál. biológiai ritmusok. A mérsékelt övi szélességi körökben az évszakok változásának fő jelei a nappali órák hossza (fotoperiódus) és a hőmérsékleti rendszer.

A levegő páratartalma

A levegő páratartalmának mutatója a vízgőzzel való telítettségi fokát jellemzi.

Abszolút nedvesség A levegőt a tömegegységre jutó vízgőz mennyiségének nevezzük, relatívnak pedig a rendelkezésre álló vízgőz mennyiségének az adott hőmérsékleten lehetséges maximumához viszonyított arányát (%-ban).

A levegő páratartalma nagy környezeti jelentőséggel bír.

Az élőlények felszínéről való párolgás intenzitása a levegő nedvességtartalmától függ. Alacsony páratartalom mellett a párolgás nagyon erős, és ez vezethet kiszáradás szervezetek (kiszáradása). A kiszáradás elleni védelem érdekében sokan közülük speciális adaptációkat szereztek:

– növények – vastag kutikula, a száraz évszakban a levelek lehullása, a levelek gördülési képessége, a levelek elvesztése (csökkenése), a leveleken a serdülő és viaszos bevonat, a levélszövetbe merülő sztómák – lyukak, amelyeken keresztül a víz elpárolog;

– állatok – kanos pikkelyek, kitines fedők stb.

A levegő szárítási tulajdonságai attól függnek hiány telítettsége vízgőzzel - az abszolút és a maximális lehetséges páratartalom különbsége adott hőmérsékleten.

Az élőlények alkalmazkodása a különböző hidratációs szintekhez

Növényi adaptációk. A vízigénytől függően minden növényt három ökológiai csoportra osztanak.

1. Hidrofiták(a görög hydor szóból - víz, nedvesség) - nedvességet szerető növények, ezek:

– teljesen vízben lévő növények – elodea;

– olyan növények, amelyeknek csak a gyökerei merülnek vízbe - nád, gyékény, sás, papirusz;

– nedves helyen termő növények – mohák, páfrányok, mohák stb.

2. Mezofiták(a görög mezoszból - átlagos, közepes) - a mérsékelten nedves helyek (mezők, erdők, rétek) növényei vízgyűjtő eszközökkel rendelkeznek - fejlett gyökérrendszer, integumentáris és vezető szövetek, a párolgás szintjét szabályozó mechanizmusok.

3. Xerofiták(a görög xeros szóból - száraz) - a száraz helyek növényei (száraz sztyeppék, szavannák, félsivatagok, sivatagok) képesek elviselni a nedvesség hiányát.

A xerofiták a következő módokon küzdik le a nedvességhiányt:

– felszívódásának fokozása a gyökérrendszerek erőteljes fejlesztése révén: egyes sivatagi növényekben a gyökerek tömege 9-10-szeresen meghaladja a földi szervek tömegét;

– csökkenti a vízveszteséget a levelek általi párolgás csökkentésével;

– felhalmozódik a víz a húsos szárban (kaktuszok és afrikai rózsák) vagy a levelekben (aloe, agave);

– olyan mechanizmusok kidolgozása, amelyek elviselik a vízhiányt.

A húsos szárban vagy levelekben vizet felhalmozó növényeket szár- és levélszukkulenseknek nevezik (a latin succulentus - zamatos szóból). A párolgás elleni védelem érdekében vastag fedőszövetük van, a kaktuszok pedig sztómákkal (lyukak, amelyeken keresztül a párolgás történik), mélyen beágyazódnak a levélszövetbe, és csak éjszaka nyílnak meg, amikor a levegő hőmérséklete csökken. Ugyanakkor a pozsgás növények gyökérrendszere gyengén fejlett, mivel ritka, de bőséges csapadékkal rendelkező területeken nőnek.

Azokat a növényeket, amelyek nem halmozzák fel a nedvességet, hanem nagy mélységből vonják ki, és amelyek szerkezete minimálisra csökkenti a párolgást, szklerofitáknak nevezzük (a görög skleros - kemény, kemény) szóból. A szklerofiták kemény, száraz szárakkal és kicsi, kemény levelekkel rendelkeznek, amelyek gyakran lehullanak a száraz évszakban. Sok szklerofiton a levelek kicsinyítettek (saxaul) vagy tüskék.

Állati adaptációk. Az állatok szárazsághoz való alkalmazkodásának három fajtája létezik.

1. Viselkedési– vándorlás vízes helyekre, öntözőhelyek felkeresése, éjszakai életmód, odúkban való menedék.

2. Morfológiai- védőburkolatok jelenléte.

3. Fiziológiai:

– a víz reabszorpciós mechanizmusainak jelenléte az emésztőrendszerben és kiválasztó rendszerek;

– erősen koncentrált vagy szilárd vizelet kiválasztása;

– metabolikus víz szintézise;

- képes elviselni a súlyos kiszáradást.

Az alapirodalom jegyzéke

1. Chebisev N.V., Filippova A.V. Az ökológia alapjai. – Moszkva, 2004

2.Országos helyzetjelentés környezet a Kazah Köztársaságban, MEP RK, Almati, 2007.

3. V.G.Ignatov, A.V.Kokin. A környezetgazdálkodás ökológiája és gazdaságtana., R-on-D, 2003.

4. L. I. Gubareva, O. M. Mizireva, T. M. Churilova. Humán ökológia. M., 2005

5. G.S.Ospanova, G.T.Bozshataeva. Ökológia. – Almati, 2002

6. Szerkesztette: A.S. Stepanovskikh. Általános ökológia. M., 2001

A víz fiziológiailag szükséges minden sejt citoplazmájához, ezért az korlátozó tényező mind a szárazföldi élőlényekre, mind a vízben élőkre, ha az utóbbi esetben mennyisége hirtelen változásnak van kitéve (apály, apály), vagy ozmózis útján nagyon sós vízbe kerül a szervezetbe.

A szárazföldi-levegő környezetben ezt az abiotikus tényezőt a csapadék mennyisége, a páratartalom, a levegő szárítási tulajdonságai és a rendelkezésre álló vízkészletek területe jellemzi.

A csapadék mennyisége a fizikai és földrajzi feltételektől függ, és egyenlőtlenül oszlik el az egész világon. Az élőlények számára a legfontosabb korlátozó tényező a csapadék évszakonkénti megoszlása. A mérsékelt övi szélességi körökben még megfelelő mennyiségű évi összes csapadék esetén is egyenetlen eloszlása ​​a növények aszályosodás vagy éppen ellenkezőleg, a vízelhaladás miatti pusztulásához vezethet. A trópusi övezetben az élőlényeknek nedves és száraz évszakokat kell átélniük, amelyek szezonális tevékenységüket szinte állandó hőmérsékleten szabályozzák egész évben.

A levegő páratartalmaáltalában a relatív páratartalomban mérik (a valós vízgőznyomás és a telített gőznyomás százaléka azonos hőmérsékleten). A páratartalom mennyisége befolyásolja a hőmérsékleti hatásokat: adott hőmérsékleten a páratartalom bizonyos határ alá csökkenése a levegő szárító hatását eredményezi.

A levegő szárító hatása a legfontosabb a növények számára. A növények túlnyomó többsége gyökérrendszerén keresztül szívja fel a vizet a talajból. A kiszáradó talaj megnehezíti a felszívódást. A növények a szívóerő és a gyökérrendszer aktív felületének növelésével alkalmazkodnak a talaj kiszáradásához.

A vizet a fotoszintézisre fordítják, a víz mintegy 0,5%-át a sejtek felszívják, 97-99%-át pedig a párologtatásra - a víz leveleken keresztül történő elpárologtatására fordítják. Ha elegendő víz és tápanyag áll rendelkezésre, a növények növekedése arányos a párologtatással. A növények talajszáradáshoz való alkalmazkodásának fő formája nem a transzspiráció csökkenése, hanem a növekedés aszályos leállása.

Attól függően, hogy a növények hogyan alkalmazkodnak a páratartalomhoz, többféle létezik környezetvédő csoportok, Például: higrofiták– nagyon nedves talajban és magas páratartalom mellett élő szárazföldi növények (rizs), mezofiták- kisebb szárazságot elviselő növények (különböző éghajlati övezetek fás szárú növényei, tölgyesek lágyszárúi stb.), xerofiták– száraz sztyeppék és sivatagok növényei. A xerofiták pedig fel vannak osztva pozsgás növények– a húsos levelekben és szárban nedvességet felhalmozó növények (aloe, kaktuszok), ill szklerofiták- olyan növények, amelyek a gyökérrendszer nagy felszívóképességével rendelkeznek, és a keskeny, kis levelek miatt képesek csökkenteni a párologtatást.

A pozsgás növények között van egy jelenség konvergencia- kapcsolódó növények különböző típusok, közel azonos formájúak: az afrikai spurge és kaktusz gömb alakú, minimális párolgási felületet biztosítva.

Az állatok között a vízzel kapcsolatban megkülönböztetik a sajátjukat környezetvédő csoportok: higrofilek(nedvességszerető), mezofilek– középhaladó csoport és xerofilek(szárazkedvelő). Az állatok vízháztartásának szabályozására szolgáló módszerek viselkedési, morfológiai és fiziológiai csoportokra oszthatók.

NAK NEK viselkedési módszerek ide tartozik a nedvesebb helyekre való vándorlás, az öntözőhelyek időszakos látogatása, az éjszakai életmódra való átállás stb. az alkalmazkodás morfológiai módszerei– vizet a szervezetben visszatartó eszközök: szárazföldi csiga héja, hüllők kanos bőre stb. Fiziológiai adaptációk oktatást nyújtani metabolikus víz, ami az anyagcsere eredménye, és lehetővé teszi, hogy a szervezet vízivás nélkül is megbirkózzon. Az utolsó alkalmazkodási módot olyan állatok használják, mint a tevék, birkák, kutyák, amelyek jelentős mennyiségben képesek ellenállni a vízveszteségnek (teve - akár 27%). Egy ember még 10%-os vízveszteségben is meghal. A poikiloterm állatok jobban tolerálják a vízveszteséget, mert nem kell vizet használniuk testük hűtésére, mint a homeoterm állatoknak.

Az Irtyash, Bolshaya Nanoga és Malaya Nanoga tavak, amelyek Ozersk ZATO városának területén találhatók, az Irtyash-Kasli tórendszer részét képezik. Ozersk egyetlen ivóforrása az Irtyash-tó, amely közvetlenül kapcsolódik a Bolsaja Nanoga-tóhoz. Alacsonyabb az Irtyash-Kasli rendszer tavai láncolatában, ami jelentősen befolyásolja kémiai összetétel víz. A B. Nanoga-tó hatása különösen szembetűnő. A tó vízminőségének változása. A B. Nanoga az Irtyash-tó vizének változását vonja maga után.

A Bolshaya Nanoga és Irtyash tavak kémiai összetétele az elmúlt 30 évben romlott, míg a Malaya Nanoga tavak változatlanok maradtak. A B. Nanoga és a M. Nanoga tavak kémiai összetétele még 30 évvel ezelőtt is közel azonos volt, ma már jól látható, hogy a B. Nanoga tó vizében a koncentrációk: foszfátionok 48,5-szeresek, szulfátionok 33,4-szeresek, kloridionok 2,9-szer, az ammónium-nitrogén 3,47-szer magasabb, mint a M. Nanoga-tó vizében. Amikor pedig a benne lévő idegen anyagok mennyisége, különösen az emberre, állatra és növényre káros hatásúak mennyisége eléri a kritikus értéket, a víz jóból rosszba fordul. Jelenleg a B. Nanoga-tó halászati ​​és halászati ​​jelentőségét vesztette ivótó. A benne lévő víz minősége még a kulturális és háztartási célú tározókra sem felel meg.

A vízminőség romlása összefügg antropogén tényező. A tó vízvédelmi övezetében évről évre nő a kertek száma. A vihar és az olvadék lefolyásával tápanyagok, foszfátok és nitrogéntartalmú anyagok kerülnek a tóba. Ennek eredményeként a fitoplankton, elsősorban a kék-zöld-, zöld- és vörösalgák tömeges elszaporodása, valamint a magasabb szintű algák intenzív fejlődése következik be, ami a víz oxigéntartalmának csökkenéséhez vezet.

Víz, hidrogén-oxid, H20, protozoon stabil normál körülmények között kémiai vegyület hidrogén oxigénnel (11,19 tömeg% hidrogén és 88,81 tömeg% oxigén), molekulatömeg 18,0160; színtelen folyadék, szagtalan és íztelen (vastag rétegekben kékes színű). A víz létfontosságú szerepet játszik geológiai története A Föld és az élet megjelenése, a fizikai és kémiai környezet, az éghajlat és az időjárás kialakulásában bolygónkon. Víz nélkül élő szervezetek nem létezhetnek. A víz szinte minden technológiai folyamat alapvető alkotóeleme – mind a mezőgazdasági, mind az ipari termelésben.

A víz nem csak a vízi, hanem a szárazföldi ökoszisztémák legfontosabb összetevője, ezért a víz jelenléte nélkülözhetetlen feltétele az ökológiai egyensúly és a biodiverzitás fenntartásának mind a víztestekben, mind a szárazföldön.

A víz az élő anyag fontos alkotóeleme. Egy felnőtt állat testében ennek tartalma körülbelül 55-65%, újszülötteknél pedig 70-80%. A víz, mint univerzális oldószer, diszpergált, molekulárisan diszpergált és kolloid diszpergált oldatokat (szövetekben szolokat és géleket) képez. A víz ezen tulajdonságait molekulájának dipólusszerkezete, és ezáltal a dielektromos állandó nagy értéke magyarázza. A víz nemcsak a különböző kémiai reakciók lezajlásának közege, hanem részt vesz a hidrolízis, hidratálás és dehidratáció, oxidáció reakcióiban és bizonyos szintetikus folyamatokban is. A hidrolitikus reakciók sebessége bennük a szövetek víztartalmától függ.

A víz nagy hőkapacitású és hővezető képességgel rendelkezik, aminek köszönhetően aktív az állati test hőszabályozásában. A jó folyékonyságú víz gyorsan képes mozogni a testben; Azáltal, hogy megnedvesíti a szövetek dörzsölő felületeit, javítja a siklást az ízületekben és a test más mozgó területein.

A víz egyediségét és értékét folyamatosan tesztelik. Az emberiség brutálisan megtámadja a vizet, és az, megmutatva hangulatát, mindent megváltoztat a földön, ciklonok, jégeső, köd, viharok, hurrikánok, tájfunok formájában. Mennyiség a természeti katasztrófákévente növekszik. Az elmúlt 30 évben 4 millió ember halt meg miattuk, és körülbelül 4 milliárdan érintettek.

Biogeokémiai tulajdonságok nehéz fémek

A nehézfémek a periódusos rendszer relatív elemei molekuláris tömeg több mint 40. Történt, hogy a „nehézfémek” és a „mérgező fémek” kifejezések szinonimákká váltak. Ma a kadmium, a higany, az ólom és az antimon feltétel nélkül mérgezőnek minősül. A többi jelentős részének aktivitása élő szervezetekben csak „kiválónak” minősíthető. Valójában az ionos formában lévő fémek a vitaminok, hormonok részét képezik, és szabályozzák az enzimek aktivitását. Megállapítást nyert, hogy Mo, Fe, V, Co, W, B, Mn, Zn szükséges a fehérje-, szénhidrát- és zsíranyagcseréhez; A Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co részt vesz a fehérjeszintézisben; vérképzésben - Co, Cu, Mn, Ni, Zn; belélegzés - Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co. Igaz, hogy nincsenek káros anyagok, csak káros koncentrációk. Ezért a réz-, kobalt- vagy akár krómionokat, ha tartalmuk egy élő szervezetben nem haladja meg a természetest, mikroelemeknek nevezhetjük, de ha genealógiai rokonságban állnak egy gyárkéményrel, akkor ezek már nehézfémek. A nehézfémek (higany, ólom, kadmium, cink, réz, arzén) gyakori és erősen mérgező szennyezők. Széles körben használják különféle ipari termelésben, ezért a kezelési intézkedések ellenére a nehézfém-vegyületek tartalma az iparban szennyvíz elég magas. Ezeknek a vegyületeknek nagy tömegei jutnak az óceánba a légkörön keresztül. A tengeri biocenózisok szempontjából a legveszélyesebb a higany, az ólom és a kadmium. A higanyt a kontinentális lefolyás és a légkörön keresztül szállítják az óceánba.

Az egyik osztályozás szerint a nehézfémek csoportja több mint 40 elemet tartalmaz, amelyeknek magas a rokona atomtömeg relatív sűrűsége pedig nagyobb, mint 6. Egy másik besorolás szerint ebbe a csoportba tartoznak a vasnál nagyobb sűrűségű színesfémek (ólom, réz, cink, nikkel, kadmium, kobalt, ón, antimon, bizmut, higany).

Az "Elemi kémia kézikönyve" szerk. A. T. Pilipenko (1977) szerint a nehézfémek közé tartoznak az 5 g/cm3-nél nagyobb sűrűségű elemek. E mutató alapján 84 fémből 43-at kell nehéznek tekinteni Periódusos táblázat elemeket. A 43 fém közül 10 rendelkezik a fémes tulajdonságokkal együtt a nemfémek jellemzőivel (a periódusos rendszer VI., V., IV., III. fő alcsoportjainak képviselői, amelyek p-elemek), ezért a kifejezés " nehéz elemek", de ebben a kiadványban a szakirodalomban általánosan elfogadott "nehézfémek" kifejezést fogjuk használni.

Így a nehézfémek között több mint 40 található kémiai elemek 6-nál nagyobb relatív sűrűséggel. A veszélyes szennyező anyagok száma, figyelembe véve a toxicitást, a perzisztenciát és a külső környezetben való felhalmozódási képességet, valamint ezen fémek eloszlási skáláját, lényegesen kevesebb.

Mindenekelőtt azok a fémek, amelyek a legszélesebb körben és jelentős mennyiségben kerülnek felhasználásra az ipari tevékenységben, és a külső környezetben való felhalmozódásuk következtében biológiai aktivitásuk és toxikus tulajdonságaik tekintetében komoly veszélyt jelentenek. Ide tartozik az ólom, kadmium, cink, kobalt, nikkel, réz, mangán.

A vízi környezetben a fémek három formában vannak jelen: szuszpendált részecskék, kolloid részecskék és oldott vegyületek. Az utóbbiakat szabad ionok és oldhatóak képviselik összetett vegyületek szerves (humin- és fulvosavak) és szervetlen (halogenidek, szulfátok, foszfátok, karbonátok) ligandumokkal. Nagy befolyás Ezen elemek víztartalmát a hidrolízis befolyásolja, amely nagymértékben meghatározza az elem vízi környezetben való előfordulásának formáját. A nehézfémek jelentős része átkerül felszíni vizek felfüggesztésben.

A nehézfémek fenéküledékek általi szorpciója az utóbbi összetételének és tartalmának jellemzőitől függ szerves anyag. Végül a vízi ökoszisztémákban lévő nehézfémek az üledékekben és a biótában koncentrálódnak.

Anyag és módszertan

A tó vizéből és a benne élő két halfajból vett minták nehézfémtartalmát vizsgálták: a süllőt és a fehérhalat. Az UGAVM laboratóriumában meghatározták a réz, vas, kobalt, nikkel, ólom, cink, kadmium, mangán és magnézium tartalmát.

Kiderült, hogy a tó vize számos elem esetében meghaladta az MPC-t: a rézé 56-szor, a cinké 16-szor, a nikkelé 4-szerese és a mangáné 2-szerese, a vastartalom az MPC felső szintjén volt.

A Big Nanaga-tóban élő halak szöveteiben található kilenc nehézfém vizsgálatának eredményei azt mutatják, hogy ezek szintje többnyire nem haladja meg a megengedett legnagyobb koncentrációt.

Nál nél módszeres megközelítés Ezen eredmények mellett megállapították, hogy a haltest egy kétlépcsős piramist alkot.

Az első szinten két alrendszer található, amelyek közül az első három elemet tartalmazott. Aktiválódását a halszövetek vastartalmának változása okozza, az alrendszer tevékenységének eredménye a kobalt jelentős csökkenése.

A másodrendű alrendszer három elemet tartalmazott. Az aktiválás a halszövetek cinktartalmának változása következtében következett be, a tevékenység eredménye a kadmium csökkentésének vágya volt.

A második lépcsőn a halszervezet egyetlen alrendszert alkotott. Aktiválásának eleme a vas, aktivitásának eredménye a cink jelentős csökkenése.

A kadmium a szabályozási mechanizmusok hiánya miatt az alrendszeren kívülre került.

Így, ha a víz állapota a kilencből négy elem (réz, cink, nikkel és mangán) maximális megengedett koncentrációjának jelentős túllépését jelzi, akkor a halak testében is négy, de némileg eltérő (kadmium, ólom, nikkel-mangán), bár a halszövetekben megengedett maximális koncentráció nem haladja meg a normát.