Характеристики токсичних металів

Перед тим як почати опис властивостей обраних нами токсичних металів, корисно дати для всіх них загальну картину. Розглянемо два списки, які наведені в книзі К. Рейлі [16].

Середнє споживання мікроелементів зїжею, мг/день

Рис. 2.1. Слідові елементи в попелі кам'яного вугілля на фоні їхнього усередненого вкладу до земної кори за А. Кабатою-Пендіас [15]

Класифікація металів, що містяться в організмі

Варто мати на увазі, що метали в організмі взаємодіють один з одним, тим самим посилюючи або послаблюючи свій вплив на процеси життєдіяльності. Так, фізіологічні функції кадмію, у тому числі й його токсичність, залежать від кількості присутнього цинку, а функції заліза в клітинах визначаються присутністю міді, кобальту та, певною мірою, молібдену. Зв'язків таких велика кількість, і тому під час обговорення токсичності металів треба мати на увазі їхні можливі взаємні впливи.

Міграція і геохімічні цикли

Тяжкі метали переміщуються (зазнають міграції) між різними сферами Землі. Річні води уносять з поверхні Землі до океанів і морів розчинені або суспендовані сполуки металів. Переміщення прошарків атмосфери спричиняє винесення на поверхню Землі мулу і формування нової маси суши. Деякі сполуки металів випаровуються і разом з пилом уносяться до атмосфери. Елементи, а з-поміж них і метали, кружляють між сушею, океанами й атмосферою. Кругово-

рот хімічного елементу з використанням різноманітних шляхів переміщення між вищезазначеними сферами (резервуарами) визначається терміном геохімічний цикл (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Загальна схема геохімічного циклу за Р. О'Неілом [17]

На перебіг геохімічних циклів (циркуляцій) впливають різноманітні геохімічні процеси (рис. 2.3), що призводять до зміни типу скальних порід, а внаслідок цього їхньої стійкості й опірності впливу високих тисків і температури. Окрім того, присутність кисню, діоксиду вуглецю і мікроорганізмів значно впливає на процеси, які відбуваються на поверхні Землі, що знаходить конкретний прояв в окремих етапах геохімічних циклів.

Антропогенна діяльність людини порушує природну циркуляцію елементів у геохімічному циклі. Змінюється, наприклад, кількість матерії і швидкість її переміщення між окремими резервуарами. Зокрема, легко змінюються умови переміщення матерії з суши до водного простору. Знищення рослинного покрову, наявність якого запобігає ерозії ґрунту, полегшує вимивання до водних басейнів мінеральних складових і перегнійних ґрунтів. Антропогенні забруднення водних басейнів призводять до виникнення

Рис. 2.3. Геохімічні процеси, що відбуваються під час геохімічних циклів за Р. О'Неілом [17]

нових речовин і чинників, що впливають на певний геохімічний цикл. Вищезазначені залежності схематично представлено на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Схема впливу діяльності людини на природну циркуляцію слідових елементів в природному навколишньому середовищі за А. Кабатою-Пендіас [15]