Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

Южный Федеральный  Университет

Технологический Институт в г. Таганроге 
 

Кафедра химии и экологии 
 

Реферат по дисциплине

Экологический Мониторинг

На  тему: Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям.

                                                                    
 
 
 
 
 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1.ВВЕДЕНИЕ.

2.САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ПРИМЕСЕЙ.

2.1.ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

2.2.НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

3.ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ.

4.САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЁМОВ.

5.ВЫВОД.

6.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.ВВЕДЕНИЕ.

Нельзя  сказать что ты

необходима  для жизни:

ты сама жизнь…

Ты наибольшее богатство в мире…

Антуан  де Сент-Экзюпери. 

Воздействия человеческого  общества на гидросферу приводят к  увеличению уровня содержания вредных  веществ в гидросфере, появлению  новых химических соединений, частиц и чужеродных предметов, чрезмерному  повышению температуры, радиоактивности  и т. д.

Загрязнение водоемов угрожает здоровью человека и состоянию  окружающей среды, ограничивает возможности  дальнейшего развития человеческого  общества. Почти все стороны деятельности человека влекут те или иные формы  загрязнения. Исходные причины –  стихийный рост промышленности, энергетики, транспорта, широкая химизация сельского  хозяйства и быта, быстрый рост народонаселения планеты.

Мировой океан обладает колоссальными биологическими, энергетическими и минеральными ресурсами. Он является крупнейшим поглотителем углекислого газа и производителем кислорода. Более половины кислорода, который поступает в атмосферу Земли, продуцируют мельчайшие водоросли—фитопланктон Мирового океана. Фитопланктон является также кормовым ресурсом рыб и средством самоочищения океана.

Еще недавно  человек мог спокойно использовать морские бассейны в качестве резервуара для сброса  канализационных вод и других отходов, и был уверен в том, что они будут быстро разбавлены, рассеяны и поглощены морской средой. Интенсивный рост народонаселения, развитие техники и связанное с этим увеличение количества вносимых в мировой океан загрязнений все более затрудняет процесс самоочищения водоемов.

С каждым годом  загрязнение природных вод возрастает (снижаются их биосферные функции и экономическое значение в результате поступления в них вредных веществ).

 Масштабы загрязнения так велики, что естественные процессы метаболизма и разбавляющая способность гидросферы в ряде районов мира не в состоянии нейтрализовать вредное влияние хозяйственной деятельности человека. Накопление стойких веществ, которые почти не разрушаются в природе (пестициды, полихлорбифенилы и др.), а также веществ, имеющих естественные механизмы разложения или усвоения (удобрения, тяжёлые металлы и др.), в количествах, превышающих способность гидросферы к их переработке, нарушает сложившиеся в ходе длительной эволюции природные системы и связи, подрывает способность природных комплексов к саморегуляции. Введение в круговорот веществ гидросферы миллионы тонн хлорорганических соединений, в том числе пестицидов, приводит к тому, что, с одной стороны, сокращается численность видов животных, а с другой – происходит неконтролируемое размножение организмов, легко вырабатывающих устойчивые формы.

Перед обществом  стоит актуальная проблема разработки методов и способов сознательного  регулирования обмена веществом  и энергией между человечеством  и биосферой, включения человеческой деятельности в биохимические циклы  с учётом важнейших закономерностей  развития биосферы.

Для контроля за водной средой разработаны санитарно-эпидимиологические нормативы. Общее число химических веществ, загрязняющих природные воды и оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, в настоящее время превышает 50 000. Их содержание в воде строго регламентировано требованиями СанПиН. Например, они включают в себя анализы качества вод по нескольким показателям: органолептическому, общесанитарному, санитарно-токсикологическому.

                                                                                                                                                                         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ПРИМЕСЕЙ.

Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека.

Безвредность  и опасность воды в отношении  санитарно-токсикологических показателей  химического состава определяется:

1) содержанием вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ;

2) содержанием вредных веществ, образующихся в процессе водообработки в системе водоснабжения;

3) содержанием вредных химических веществ, поступающих в источники в результате хозяйственной деятельности человека.

Под ПДК понимают максимальную концентрацию, при которой  вещество не оказывает прямого или  опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшает условий гигиенического водопотребления. Лимитирующим признаком вредности химического вещества в воде, по которому установлен норматив (ПДК), может быть санитарно-токсикологический, или органолептический.

    При  оценке устойчивости экосистем к химическому загрязнению особое значение имеет устойчивость почв. Именно почвы могут выполнять протекторную роль по отношению к природным водам. Но в то же самое время, выполняя защитные функции, почвы могут стать основным источником многих химических веществ, загрязняющих природные воды и опасности для растений. В их числе избыточные концентрации нитратов и фосфатов, пестициды, тяжелые металлы, фториды.

Все источники  поступления загрязняющих веществ  в реку можно разделить на две  категории - точечные (сосредоточенные) и диффузные (неточечные или рассредоточенные). Характерные отличительные признаки этих источников друг от друга состоят  в следующем :

1.)Точечные источники  достаточно стабильны - диапазон  изменения объема и концентрации  сбрасываемых ими веществ не  превышает одного порядка. Степень  загрязнения реки от точечных  источников не связана или  очень слабо связана с изменением  метеорологических факторов. Эти  источники загрязнения легко  идентифицируются.

2.)Диффузные  источники загрязнения в большинстве  весьма динамичны -диапазон изменения  объема и концентрации поступающих  от них веществ может составлять  несколько порядков, причем эти  изменения происходят через произвольные  перемежающиеся периоды. Нагрузка  от них на реку напрямую  связана с метеорологическими  условиями, особенно с выпадением  осадков. Эти источники загрязнения  трудно или невозможно идентифицировать.

Формирование  химического состава природных  вод - это процесс обмена химическими  веществами природных вод с другими  природными средами в различных  физико-географических условиях, в  результате чего в природные воды переходят или извлекаются твердые, растворенные, газообразные вещества

К основным факторам, определяющим количественные и качественные характеристики металла на его пути от источника поступления до образования  в водном потоке реки устойчивых сосуществующих растворенных форм, можно отнести:

1. Тип источника  поступления (точечный или диффузный).

2. Гидрологический  режим реки.

3. Химический  состав воды, Eh, рН.

4. Физико-химический  состав взвешенных веществ и  донных отложений

При этом перечисленные  факторы являются взаимозависимыми между собой. Так, зависящий от погодных условий гидрологический режим  реки влияет на физико-химический состав взвешенных веществ и донных отложений, а физико-химический состав взвешенных веществ взаимосвязан с химическим составом воды и т.д. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.1.ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

Азот  органический

Под "органическим азотом" понимают азот, входящий в  состав органических веществ, таких, как  протеины и протеиды, полипептиды (высокомолекулярные соединения), аминокислоты, амины, амиды, мочевина (низкомолекулярные соединения).

Значительная  часть азотсодержащих органических соединений поступает в природные  воды в процессе отмирания организмов, главным образом фитопланктона, и распада их клеток. Концентрация этих соединений определяется биомассой  гидробионтов и скоростью указанных  процессов. Другим важным источником азотсодержащих органических веществ являются прижизненные их выделения водными организмами. К числу существенных источников азотсодержащих соединений относятся  также атмосферные осадки, в которых  концентрация азотсодержащих органических веществ близка к наблюдающейся  в поверхностных водах. Значительное повышение концентрации этих соединений нередко связано с поступлением в водные объекты промышленных, сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых сточных  вод.

На  долю органического азота приходится 50-75% общего растворенного в воде азота. Концентрация органического  азота подвержена значительным сезонным изменениям с общей тенденцией к  увеличению в вегетационный период (1,5-2,0 мг/л ) и уменьшению в период ледостава (0,2-0,5 мг/л). Распределение органического азота по глубине неравномерно — повышенная концентрация наблюдается, как правило, в зоне фотосинтеза и в придонных слоях воды. 

Нитраты и нитриты.

Использование удобрений, гниение растительных и  животных останков, бытовые стоки, попадание  в почву осадков сточных вод, промышленные сбросы, вымывание из мест захоронения отходов – все  это обуславливает поступление  в водные источники ионов NO¯2 NO3¯.

Неявность в воде нитратов и нитритов представляет собой канцерогенную опасность.

Нитраты

Продукты окисления органического азота бактериями. Повышенное содержание нитратов в воде вызывает токсический цианоз. Всасывание

нитратов  приводит к повышению содержания метгемоглобулина в крови.

Присутствие нитратных ионов в природных  водах связано с:

  • внутриводоемными процессами нитрификации аммонийных ионов в присутствии кислорода под действием нитрифицирующих бактерий;
  • атмосферными осадками, которые поглощают образующиеся при атмосферных электрических разрядах оксиды азота (концентрация нитратов в атмосферных осадках достигает 0,9 - 1 мг/дм3);
  • промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, особенно после биологической очистки, когда концентрация достигает 50 мг/дм3;
  • стоком с сельскохозяйственных угодий и со сбросными водами с орошаемых полей, на которых применяются азотные удобрения.

Главными  процессами, направленными на понижение  концентрации нитратов, являются потребление  их фитопланктоном и денитрофицирующими бактериями, которые при недостатке кислорода используют кислород нитратов на окисление органических веществ.

В поверхностных  водах нитраты находятся в  растворенной форме. Концентрация нитратов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям: минимальная  в вегетационный период, она увеличивается  осенью и достигает максимума  зимой, когда при минимальном  потреблении азота происходит разложение органических веществ и переход  азота из органических форм в минеральные. Амплитуда сезонных колебаний может  служить одним из показателей  эвтрофирования водного объекта.

Подземные водоносные горизонты в большей  степени подвержены нитратному загрязнению, чем поверхностные водоемы (т.к. отсутствует  потребитель нитратов).

 
 

В воздействии  на человека различают первичную  токсичность собственно нитрат-иона; вторичную, связанную с образованием нитрит-иона, и третичную, обусловленную  образованием из нитритов и аминов нитрозаминов.

ПДКв нитратов составляет 45 мг/дм3 (по NO3-), ПДКвр - 40 мг/дм3 (по NO3-) или 9,1 мг/дм3 (по азоту).

Нитриты

Образуются  в результате неполного окисления  органического азота бактериями.Нитриты представляют собой промежуточную ступень в цепи бактериальных процессов окисления аммония до нитратов (нитрификация - только в аэробных условиях) и, напротив, восстановления нитратов до азота и аммиака (денитрификация - при недостатке кислорода). Подобные окислительно-восстановительные реакции характерны для станций аэрации, систем водоснабжения и собственно природных вод.

В поверхностных  водах нитриты находятся в  растворенном виде. В кислых водах  могут присутствовать небольшие  концентрации азотистой кислоты (HNO2) (не диссоциированной на ионы). Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO2- в NO3-, что указывает на загрязнение водного объекта, т.е. является важным санитарным показателем.

Концентрация  нитритов в поверхностных водах  составляет сотые (иногда даже тысячные) доли миллиграмма в 1 дм3; в подземных водах концентрация нитритов обычно выше, особенно в верхних водоносных горизонтах (сотые, десятые доли миллиграмма в 1 дм3).

Сезонные  колебания содержания нитритов характеризуются  отсутствием их зимой и появлением весной при разложении неживого органического  вещества. Наибольшая концентрация нитритов наблюдается в конце лета, их присутствие  связано с активностью фитопланктона (установлена способность диатомовых и зеленых водорослей восстанавливать  нитраты до нитритов). Осенью содержание нитритов уменьшается.

Одной из особенностей распределения нитритов по глубине водного объекта являются хорошо выраженные максимумы, обычно вблизи нижней границы термоклина и в  гиполимнионе, где концентрация кислорода  снижается наиболее резко.

Для нитритов ПДКв установлена в размере 3,3 мг/дм3 в виде иона NO2- или 1 мг/дм3 в пересчете на азот. ПДКвр - 0,08 мг/дм3 в виде иона NO2- или 0,02 мг/дм3 в пересчете на азот. 

Аммоний

Содержание  ионов аммония в природных  водах варьирует в интервале  от 10 до 200 мкг/дм3 в пересчете на азот. Присутствие в незагрязненных поверхностных водах ионов аммония связано главным образом с процессами биохимической деградации белковых веществ, дезаминирования аминокислот, разложения мочевины под действием уреазы. Основными источниками поступления ионов аммония в водные объекты являются животноводческие фермы, хозяйственно-бытовые сточные воды, поверхностный сток с сельхозугодий в случае использования аммонийных удобрений, а также сточные воды предприятий пищевой, коксохимической, лесохимической и химической промышленности. В стоках промышленных предприятий содержится до 1 мг/дм3 аммония, в бытовых стоках - 2-7 мг/дм3; с хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота (на одного жителя).

При переходе от олиготрофных к мезо- и эвтрофным  водоемам возрастают как абсолютная концентрация ионов аммония, так  и их доля в общем балансе связанного азота.

ПДК солевого аммония составляет 0,5 мг/л по азоту (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/л снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации - возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия - возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды.

При длительном употреблении питьевой воды и пищевых  продуктов, содержащих значительные количества нитратов (от 25 до 100 мг/л по азоту), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекают метгемоглобинемии у грудных детей (прежде всего, искусственно вскармливаемых молочными смесями, приготовленными на воде с повышенным - порядка 200 мг/л - содержанием нитратов) и у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Особенно в этом случае опасны грунтовые воды и питаемые ими колодцы, поскольку в открытых водоемах нитраты частично потребляются водными растениями.

Присутствие нитрата аммония в концентрациях  порядка 2 мг/л не вызывает нарушения биохимических процессов в водоеме; подпороговая концентрация этого вещества, не влияющая на санитарный режим водоема, 10 мг/л. Повреждающие концентрации соединений азота (в первую очередь, аммония) для различных видов рыб составляют величины порядка сотен миллиграммов в 1 дм3 воды.

Мочевина 

Мочевина (карбамид), будучи одним из важных продуктов  жизнедеятельности водных организмов, присутствует в природных водах  в заметных концентрациях: до 10-50% суммы  азотсодержащих органических соединений в пересчете на азот. Значительные количества мочевины поступают в  водные объекты с хозяйственно-бытовыми сточными водами, с коллекторными  водами, а также с поверхностным  стоком в районах использования  ее в качестве азотного удобрения. Карбамид может накапливаться в природных  водах в результате естественных биохимических процессов как  продукт обмена веществ водных организмов, продуцироваться растениями, грибами, бактериями как продукт связывания аммиака, образующегося в процессе диссимиляции белков. Значительное влияние  на концентрацию мочевины оказывают  внеорганизменные ферментативные процессы. Под действием ферментов происходит распад мононуклеотидов отмерших организмов с образованием пуриновых и пиримидиновых  оснований, которые в свою очередь  распадаются за счет микробиологических процессов до мочевины и аммиака. Под действием специфического фермента (уреазы) мочевина распадается до аммонийного иона и потребляется водными растительными организмами.

Повышение концентрации мочевины может указывать на загрязнение  водного объекта сельскохозяйственными  и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Оно обычно сопровождается активизацией процессов утилизации мочевины водными  организмами и потреблением кислорода, приводящего к ухудшению кислородного режима.

В речных незагрязненных водах концентрация мочевины колеблется в пределах 0,06-0,3 мг/л , или в пересчете на азот 0,03-0,15 мг/л, в водохранилищах и озерах — от 0,04 до 0,25 мг/л . Наиболее высокая концентрация ее обнаруживается в пробах, отобранных в летне-осенний период (июль-сентябрь).
ПДК — 80 мг/л(лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический).

Амины

К основным источникам образования и поступления в  природные воды аминов следует отнести:

  • декарбоксилирование при распаде белковых веществ под воздействием декарбоксилаз бактерий и грибов и аминирование;
  • водоросли;
  • атмосферные осадки;
  • сточные воды анилино-красочных предприятий.

Амины присутствуют преимущественно в растворенном и отчасти в сорбированном  состоянии. С некоторыми металлами  они могут образовывать довольно устойчивые комплексные соединения.

Концентрация  аминов в воде рек, водохранилищ, озер, атмосферных осадках колеблется в пределах 0,01 — 0,2 мг/л . Более низкое содержание характерно для малопродуктивных водных объектов.

Амины токсичны. Обычно принято считать, что первичные  алифатические амины токсичнее  вторичных и третичных, диамины  токсичнее моноаминов; изомерные  алифатические амины более токсичны, чем алифатические амины нормального  строения; моноамины с большей  вероятностью обладают гепатотоксичностью, а диамины — нефротоксичностью. Наибольшей токсичностью и потенциальной  опасностью среди алифатических  аминов характеризуются непредельные амины из-за наиболее выраженной у  них способности угнетать активность аминооксидаз.

ПДК для различных видов аминов — от 0,01 до 170 мг/л.

Анилин 

Анилин относится  к ароматическим аминам и представляет собой бесцветную жидкость с характерным  запахом.

В поверхностные  воды анилин может поступать со сточными водами химических (получение красителей и пестицидов) и фармацевтических предприятий.

Анилин обладает способностью окислять гемоглобин в  метгемоглобин.

ПДК в — 0,1 мг/л (лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический), ПДК вр — 0,0001 мг/л(лимитирующий показатель вредности — токсикологический).

Уротропин

Гексаметилентетрамин  — (CH 2 ) 6 N 4

ПДК в — 0,5 мг/л (лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический).

Нитробензол

Нитробензол —  бесцветная или зеленовато-желтая маслянистая  жидкость с запахом горького миндаля.

Нитробензол токсичен, проникает через кожу, оказывает  сильное действие на центральную  нервную систему, нарушает обмен  веществ, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в метгемоглобин.

ПДК в — 0,2 мг/л (лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический), ПДК вр — 0,01 мг/л (лимитирующий показатель вредности — токсикологический)

Полиакриламид

Полиакриламид - твердое аморфное белое или частично прозрачное вещество без запаха, растворимое  в воде. Молекулярная масса составляет до 5500000.

ПАА используется как флокулянт при осветлении сточных вод, коагулянт в металлургии, флотореагент, диспергатор, загуститель. Он содержится в сточных водах  сульфатцеллюлозных заводов и обогатительных фабрик.

В воде ПАА постепенно гидролизуется до аммониевой соли полиакриловой  кислоты.

ПДК — 2 мг/л (лимитирующий признак вредности — санитарно-токсикологический).

Хлорорганические  соединения

В природной  воде содержание активного хлора  не допускается;

хлорорганика  — комплекс канцерогенных хлорорганических соединений, получающихся в результате обработки воды хлором для обеззараживания  воды в городских условиях.

Хлорорганические  соединения относят к суперэкотоксикантам - чужеродным веществам, которые отличаются уникальной биологической активностью, распространяются в окружающей среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения и уже на уровне микропримесей оказывают негативное воздействие на живые организмы.

К хлорорганическим соединениям относят полихлорированные  диоксины, дибензофураны, бифенилы, а  также хлоорганические пестициды.

  Диоксины хорошо растворимы в органических растворителях и практически нерастворимы в воде. Среди других характеристик диоксинов следует указать на их высокую адгезионную способность, в том числе к почве, частичкам золы, донным отложениям, что способствует их накоплению и миграции в виде комплексов с органическими веществами и поступлению в воздух, воду и пищевые продукты. Опасность диоксинов состоит в кумулятивном действии и отдаленных последствиях.

В воду хлорированные  бифенилы попадают главным образом за счет сброса промышленных отходов в реки, а также из отбросов судов. Они накапливаются в иловых отложениях водоемов. Весьма устойчивы к воздействию факторов окружающей среды. поражают печень и почки, оказывают выраженное влияние на репродуктивную функцию

Пестициды. К пестицидам, которые попадают в воду, относятся хлорированные углеводороды и их производные, грунтовые инсектициды, пестициды, легко вымывающиеся из грунтов, а также пестициды, которые регулярно попадают в системы водообеспечения для борьбы с переносчиками заболеваний. Это преимущественно хлорорганические соединения. Микроколичества хлорорганических пестицидов в водной среде накопляются в различных звеньях пищевой цепи.

Тригалометаны. Во время хлорирования воды образуется большое количество галогеносодержащих соединений, количество и качественный состав которых зависит от содержания в природных водах гуминовых и фульвокислот, фенолов и т. д. Тригалометаны имеют высокую биологическую активность. Их действие выявляется в образовании злокачественных опухолей, возникновения генетических заболеваний.

         
 
 
      
        
        
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2.НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА.

Увеличение концентрации металлов-токсикантов в поверхностных  водах некоторых озер может происходить  в результате кислотных дождей, приводящих к растворению минералов и  пород, омываемых этими озерами. Все эти источники загрязнения  вызывают в биосфере или ее составляющих (воздухе, воде, почвах, живых организмах) увеличение содержания металлов-загрязнителей  по сравнению с естественным, так  называемым фоновым уровнем.

Часть техногенных  выбросов, поступающих в природную  среду в виде тонких аэрозолей, переносится  на значительные расстояния и вызывает глобальное загрязнение.

Другая часть  поступает в бессточные водоемы, где тяжелые металлы накапливаются  и становятся источником вторичного загрязнения, т.е. образования опасных  загрязнений в ходе физико-химических процессов, идущих непосредственно  в среде (например, образование из нетоксичных веществ ядовитого  газа фосгена).

Ртуть, свинец, кадмий входят в общий перечень наиболее важных загрязняющих веществ окружающей среды, согласованный странами, входящими  в ООН.

В ряду тяжелых  металлов одни крайне необходимы для  жизнеобеспечения человека и других живых организмов и относятся  к так называемым биогенным элементам. Другие вызывают противоположный эффект и, попадая в живой организм, приводят к его отравлению или гибели. Эти  металлы относят к классу ксенобиотиков, то есть чуждых живому. Специалистами  по охране окружающей среды среди  металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные для здоровья человека и животных. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны.

Токсическое действие тяжёлых металлов на организм усиливается  тем, что многие тяжелые металлы  проявляют выраженные комплексообразующие  свойства. Так, в водных средах ионы этих металлов гидратированы и способны образовывать различные гидроксокомплексы, состав которых зависит от кислотности  раствора. Если в растворе присутствуют какие-либо анионы или молекулы органических соединений, то ионы тяжёлых металлов образуют разнообразные комплексы  различного строения и устойчивости.

В водоёмы тяжелые  металлы поступают обычно со стоками  горнодобывающих и металлургических предприятий, а также предприятий  химической и легкой промышленности, где их соединения используют в различных  технологических процессах. Например, много солей хрома сбрасывают предприятия по дублению кожи, хром и никель используются для гальванического  покрытия поверхностей металлических  изделий. Соединения меди, цинка, кобальта, титана используются в качестве красителей и т.д.

Тяжелые металлы  имеют много общего в биологическом  действии и в загрязнении водоемов. Все они очень токсичны, хотя многие из них необходимы в микроколичествах различным организмам (медь, марганец, хром, молибден, ванадий).

К возможным  источникам загрязнения биосферы тяжелыми металлами относят предприятия  черной и цветной металлургии (аэрозольные  выбросы, загрязняющие атмосферу, промышленные стоки, загрязняющие поверхностные  воды), машиностроения (гальванические ванны меднения, никелирования, хромирования, кадмирования), заводы по переработке  аккумуляторных батарей, автомобильный  транспорт. Кроме антропогенных  источников загрязнения среды обитания тяжелыми металлами существуют и  другие, естественные, например вулканические извержения: кадмий обнаружили сравнительно недавно в продуктах извержения вулкана Этна на острове Сицилия в Средиземном море. Увеличение концентрации металлов-токсикантов в поверхностных водах некоторых озер может происходить в результате кислотных дождей, приводящих к растворению минералов и пород, омываемых этими озерами. Все эти источники загрязнения вызывают в биосфере или ее составляющих (воздухе, воде, почвах, живых организмах) увеличение содержания металлов-загрязнителей по сравнению с естественным, так называемым фоновым уровнем.

Попав в организм, тяжёлые металлы чаще всего не подвергаются каким-либо существенным превращениям, как это происходит с органическими токсикантами, и, включившись в биохимический  цикл, они крайне медленно покидают его.

Анализ качества природных вод по санитарно-токсикологическим показателям