Неорганические токсины

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Некоторые вещества, например тяжелые металлы, даже после их извлечения из первоначальных соединений сохраняют свою ток­сичность.

Хлориды. Для таяния льда, как правило, используют поварен­ную соль, которая в широком диапазоне концентраций неток­сична для большинства живых существ. Но благодаря осмотиче­скому давлению, проявляющемуся при концентрации солей, до­стигающей несколько сот миллиграмм на литр, может нарушать­ся нормальное функционирование осмотических систем в пресной воде. Только некоторые виды живых существ имеют такую по­движную систему осмотического регулирования, что безболезненно переносят большие перепады осмотического давления. Например, они могут перемещаться из морской воды в пресную, речную и обратно. Обычно пресная вода содержит 2—10 мг хлоридов на литр. Морская вода содержит значительно больше солей. В море содер­жание хлоридов составляет около 19000 мг/л. Некоторые реки в настоящее время так загрязнены солями, что в них произошли экологические изменения. К главным источникам загрязнений от­носятся сточные воды соляных рудников. Для внутренних водо­емов нет общепринятых норм содержания хлоридов. Допустимая засоленность зависит от общей загрязненности воды. Содержа­нием хлоридов в воде определяется и ее пригодность для питья. Для питьевой воды предельное содержание хлоридов составляет 200 мг/л, при большем количестве вода либо солона, либо горька на вкус. Содержание хлоридов в воде определяет также возмож­ность ее использования в сельском хозяйстве, в том числе для парников и оранжерей. В зависимости от вида растений предель­ная концентрация хлоридов составляет 50—300 мг/л.

Удобрения. Хорошо растворимые в воде удобрения вымывают­ся обильными дождями, попадая в грунтовые воды и поверхно­стные воды (водоемы). В наиболее распространенных удобрениях ионы К⁺ и Са²⁺ можно считать безвредными, так как концентра­ции их в природной воде (грунтовых водах и водах водоемов) не опасны для живых существ и не наносят ущерба природной сре­де. Напротив, ионы NО₃^-, NН₄⁺, Н₂РО₄ ^- и НРО₄^2- способствуют зарастанию водоемов растительностью. Уже 10 мг фосфата на 1 м³ воды заметно увеличивают рост растительности, вызывая разра­стание планктона. Источником фосфатов наряду с удобрениями служат и моющие средства. Нитраты и фосфаты попадают в воду также в результате микробиологического разрушения органиче­ских отходов. При высоких значениях рН фосфаты выпадают в виде солей кальция и железа, что снижает эффект зарастания водоемов.

Растворимые соединения азота не только способствуют зарас­танию водоемов: попадая в питьевую воду, они могут оказывать токсическое воздействие на людей. Проникая вместе с пищей и слюной в тонкий кишечник, нитраты микробиологически вос­станавливаются до нитритов, в результате в крови образуются нитрозил-ионы. Нитрозил-ионы могут окислять двухвалентное желе­зо гемоглобина до трехвалентного, что препятствует связыванию кислорода гемоглобином, поскольку образуется координацион­ная связь между Fе и О₂. В результате возникают симптомы кисло­родной недостаточности, приводящей к цианозу (синюхе). При переходе 60—80% двухвалентного железа гемоглобина в трехва­лентное наступает смерть. Нитриты расширяют сосуды и образу­ют в кислой среде желудка азотистую кислоту, обладающую мута­генным действием. Кроме того, нитриты вместе с органическими аминами из растительной и животной пищи образуют в желудке нитрозамины, также обладающие мутагенным действием.