Table of Contents
זיהום מתכת כבד מייצג את אחד האיומים המתמשכים והמסוכנים ביותר על מערכות אקולוגיות מימיות ברחבי העולם. מתכת כגון כספית, להוביל, קדמיום, ארסן, כרום, נחושת, אבץ להיכנס לתוך גופי מים באמצעות מגוון של מסלולים אנתרוגניים וטבעיים, שבו הם מפעילים השפעות רעילות כי קרוע דרך מזון ו degradsaldiversity, בניגוד למזהמים אורגניים, כבד לעשות מתכות קשות, ולא לשרוד במשך מאות שנים, הם חיים, הם נמשכים לסביבה קריטית, או חיים, הם נמשכים, הם חיים, או מתחמיים, הם נמשכים, הם נמשכים, ומשפיעים על ידי חומרים סביבתיים, ומשפיעים על ידי חומרים סביבתיים, ומניעה, הם נמשכים, כמו גם על ידי חומרים סביבתיים, כמו גם על ידי מאבקים, ומניעה, ומניעה, ומניעה, ומניעה, ומניעה, ומניעה, ומניעה, כמו גם על ידי אנרגיה סביבתית, ומניעה, כמו גם על ידי מאבקים, ומניעה, כמו גם על ידי חומרים סביבתיים קשים, ומניעה, כמו גם על ידי חומרים סביבתיים קשים, כמו גם על ידי מאבקים, ומניעה, ומניעה, כמו גם על ידי מאבקים, ומניעה, כמו גם על
הבנה של זיהום מתכת כבד במערכת אקולוגית
מה הם מתכת כבדה?
מתכות כבדות מוגדרות כאלמנטים מתכתיים עם צפיפות גבוהה יחסית בהשוואה למים, בדרך כלל גדול מ 5 גרם / ס"מ3. בעוד כמה מתכות כבדות כגון ברזל, נחושת, אבץ הם מיקרו-תזונה חיוניים עבור אורגניזמים חיים בריכוזים עקבות, הם הופכים רעילים כאשר רמות גבוהות יותר על סף רמות אחרות, כוללעופרת, כספית, קדמיום, ואסרן, לא ידועים תפקוד ביולוגי ואפילו רעילים בריכוז נמוך מאוד בין החמצן חיוני זהה הוא מסוגל להיות יעיל יותר.
דמויות מפתח של זיהום מתכת כבד
(ב) מספר תכונות שונות של זיהום מתכת כבד מצורות אחרות של זיהום מימי (ראשון), LT:0) , 000 הסתברות (FLT:1) הוא תכונה מוגדרת: מתכות לא ניתן להרוס או להרוס, רק שינוי או relocated. השני, FLT:2bioavaililability ניהול 3) תלוי בספקטרום כימי, טמפרטורה, נוכחות של מתכתיבית גבוהה יותר, כלומר, כלומר, מינרלים סביבתיים, כלומר, כולל חומרים רעילים, כלומר, כולל חומרים כימיים, 5.
מקורות עיקריים של מתכת כבדה
מקורות מתכות כבדות בסביבות קוותטיות הם מגוונים, המשתרעים על פני מקורות תעשייתיים, חקלאיים, עירוניים וטבעיים.הבנת מקורות אלה חיונית לתכנון אסטרטגיות בקרה ושיקום יעילות.
ניכויים תעשייתיים וגורמים
פעולות תעשייתיות הן בין התורמות הגדולות ביותר של מתכות כבדות לגופים מים. Mining, smelting, מתכת plating, סוללות ייצור, טקסטיל צבע, וייצור אלקטרוניקה לשחרר את מי פסולת מתכת-לבד.לדוגמה, פעילויות כרייה לחשוף מינרלים סולפים אוויר ומים, ומייצרות מניקה חומצית מתמשכת נושאת עומסים גבוהים של ברזל, נחושת, מוביל, אבץ ו-Firvesulf: 1.
ריצה חקלאית
פרקטיקות חקלאיות לתרום מתכות כבדות באמצעות מסלולים מרובים.פרטרינים Phosphate לעתים קרובות מכילים קדמיום אורניום כמו זיהומים. Pesticides ו פטריות עשוי לכלול נחושת, אבץ, תרכובות ארסן. Animal Manure, במיוחד מפעילות אינטנסיבית של בעלי חיים, יכול להכיל רמות גבוהות של נחושת ואבץ בשימוש כמו מקדם צמיחה.
המונחים: atmospheric Deposition
שריפת דלקים מאובנים, במיוחד פחם, משחרר כספית, מוביל, ארסן ומתכות אחרות לתוך האווירה.הפליטה הזו נעה למרחקים ארוכים לפני שפקדה על פני הקרקע והמים באמצעות גשם, שלג, או נפילה יבשה.ה-ה-FLT:0World Health OrganizationIRFLT:1 מזהה את הבעירה הפחם כמקור הגלובלי הגדול ביותר של פליטות כספית, עם נטייה משמעותית לתוך קוה מרוחקת של מקורות תעשייתיים מרוחקים מרוחקים.
« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «
אזורים עירוניים מייצרים זיהום מתכת ממשטחי בלעת רכב, לבישים צמיגים, חומרי בניין, וכביש לרוץ. Stormwater נושא נחושת, אבץ, מוביל וגזריום לתוך זרמים ונהרות. צמחי טיפול במים עירוניים, תוך יעילות להסרת כמה ממזהמים, עדיין פריקת מתכות לתוך קבלת מים.בבור משולב זרמים במהלך אירועים כבדים יכול לשחרר שפכים ללא טיפול המכילים מתכות ומזהמים אחרים ישירות לתוך מים.
מקורות טבעיים
מזג אוויר טבעי של סלעים ופעילות געשית גם משחרר מתכות כבדות לתוך מערכות מימיות.פעילות אנושית להאיץ באופן דרמטי את גיוס מתכות אלה, לעתים קרובות להגדיל את השטף הסביבתי על ידי פקודות של גודל בהשוואה רקע טרום-תעשייתי.
נתיבים של כניסה מתכת כבדה לסביבה
מתכות כבדות מגיעות אל מערכות אקולוגיות קוהרטיות באמצעות מספר מסלולים, כל אחת עם דינמיקות זמניות ומרחביות נפרדות. נקודות מקורות נקודתיות FLT:1] כגון נפילה תעשייתית ומנהרות מניקוזות שלי משחררות מתכות במקומות ניתנים לזיהוי, מה שהופך אותם לקלים יותר לפקח ולסדיר.FLT:2 מקורות שאינם נקודתיים 3, כולל החלפה חקלאית ופירוק אטמוספרימוספרי, הם גם כן, כדי לראות מקורות מים פגומים יותר, כאשר הם לעתים קרובות יותר, כאשר הם מתועדים, הם נמצאים תחת שליטה במים.
ברגע במים, מחיצת מתכות כבדות בין שלב מומס ובודדות.מתכות מפוכחות הן יותר ביו-זמינות ו רעילות, בעוד מתכות מבודדות יכולות להתיישב לתוך משקעים.משקעים פועלים כמו גם כיורים ומקורות: בתנאים או שינויים ב- pH, ניתן להחזיר את המתכות לתוך עמודת המים, להאריך את ההשפעה האקולוגית שלהם.
מכניזם של סובלנות באורגניזמים ימיים
מתכות כבדות מפעילות רעילות באמצעות מנגנונים ביוכימיים ופיזיולוגיים המשפיעים כמעט על כל רמה של ארגון ביולוגי.
נזק סלולרי ו- Molecular
ברמה התאית, מתכות כבדות לייצר FLT:0oxidative StressFLT:1 על ידי קידום היווצרות של מינים חמצן תגובתיים אשר מזיקים לימפואידים, חלבונים, ו- DNA. מתכת כגון קדמיום וכספים הקשורים לקבוצות sulfhydryl על אנזימים חלבונים מבניים, מעכב את תפקידם.
« מנגנונים פיזיולוגיים
מתכות כבדות פוגעות בתהליכים פיזיולוגיים קריטיים כולל הנשימה, אורגולציה, רבייה ותפקוד החיסון.בדגים, מתכות להזיק ל- gll אפיתליום, צמצום צריכת חמצן וקיבולת חליפין ion.זה גורם למצוקות נשימה ומפריע את האיזון העדין של נתרן, אשלגן, וסידן בדם. Reproductive רעילות מתגלה כהפחתה של fecundity, גמישות, והישרדות, ואפקטים יותר.
השפעות ספציפיות על צורות חיים שונות
השפעות על דגים
(הדגים הם בין האורגניזמים המלומדים ביותר ביחס להרעלת מתכת כבדה.חשיפה למתכות כבדות גורמת למגוון של השפעות שליליות משתנות עם סוג מתכת, ריכוז, משך ומין דגים.FLT:0Growth DisFLT:1 בדרך כלל נצפה, שכן מתכות להפחית את שיעור ההאכלה ולהגדיל את עלויות הפחתת הפחתת הפחתת התמותה של הפחתת הסוכרת:2Neurological DisLTF3, לעומת כספית ועופרת, ואפקטים פחות ממין, לשחייה, להשפעות של סרטן, להפחתה של 5.
השפעות על Invertebrates
(ב) אינטגרלים כוללים מוסקים, קרום, חרקים ותוללות רגישים מאוד לזיהום מתכת.אורגניזמים אלה משמשים לעתים קרובות ביו-דיכטורים כי נוכחותם או היעדרם משקפת תנאים איכותיים. מתכות כבדות פוגעות ב-FLT:0 מסלקות וגידולים של ציפורים אטמוספירה ב-ranbaceans, להפחית את ה-FLT:2tration Rates 3 ב-i-fvalateic; במיוחד ב-Falraterateraterateraterateraterateraterflyi, בעיקר ב-FLT5;
השפעות על צמחים ימיים ואלגה
יצרנים ראשוניים יוצרים את הבסיס של אתרי מזון מימיים, ואת הרגישות שלהם מתכות כבדות יש השלכות על המערכת האקולוגית כולה.FLT:0.10ytoplankton ומאקרוalgaeofLT:1 שנחשפו למתכות להראות מופחתת פוטוסינתזה, כלורופיל השפלה, ו מעכבת את חלוקת המזון העיקרית שלה.
השפעות על מיקרואורגניזמים
חיידקים, פטריות ומיקרואורגניזמים אחרים משחקים תפקידים חיוניים ברכיבה תזונתית ופירוק החומר האורגני. מתכות כבדות רעילות למיקרואורגניזמים רבים, צמצום המגוון והפעילות המיקרוביאליים.זה יכול להאט את ההתמוטטות של חומר אורגני, לשנות את השטף התזונתי, ולפגום בתפקודים המערכת האקולוגיים כגון רכיבה על אופניים חנקן.
ביוכימיה וביומוניזציה
שתי התופעות החשובות ביותר באקוטוקולוגיה מתכתית כבדה הן ביוקפיון וביומוניזציה (FLT:0BioaccumulationFLT:1) מתייחסות להצטברות נטו של מתכת באורגניזם לאורך זמן, וכתוצאה מכך עלייה של עלייה בירידה.אפילו ריכוז סביבתי נמוך יכול להוביל למינונים פנימיים גבוהים אם החשיפה היא כרונית:2Bigomanreaure 3:3 כאשר היא גבוהה יותר מריכוז של מתכתי, במיוחד, אם הוא גבוה יותר מגובה של מים.
מרקורי ומית'למרומרי
כספית איורגנית שהופקדה לסביבות מימיות מומרת למתימרוקי על ידי חיידקים מסובכים במשקעים. methylmercury הוא מאוד לימפופילי וניתן לחצות מזכר ביולוגי, תוך הפחתה ברקמות השרירים והעצב.זה ביומאפי ביעילות באמצעות שרשרת המזון, כך שדגים טרף גדול כגון טונה, חרב ביולוגית, ודגים גדולים, במיוחד, שנושאים את הסיכון הגבוה ביותר של נשים בהריון: 1.
השלכות על הטופרים ובני האדם
ביומאגנאום פירושו שטורפים מובילים כולל דגים, ציפורים, יונקים ימיים, ובני אדם נמצאים בסיכון הגדול ביותר.עיטים, אוטמים, דובי קוטבי סובלים כולם מירידה של האוכלוסייה הקשורה לחשיפה כבדה של מתכות.עבור בני אדם, צריכת תזונתית של דגים מזוהמים ודגי קליפים היא הנתיב העיקרי של חשיפה למתימורמריאקציה ו מתכות כרוניות אחרות עלולות לגרום לגירעון נוירולוגי, מחלות לב וכלי דם, מחלות לב וכלי דם, נזק לב וכלי דם, והפרעות נפשיות, וזיהומים חמורים, ודלקתיים, וסיכון כבדות, ודלקתיים, וזיהומים של מחלות מתכתיים, וזיהומים סביבתיים, וזיהומים חמורים.
נקודות על מבנה Ecosystem ותפקוד
ההשפעות המצטברות של זיהום מתכת כבד על אורגניזמים בודדים בקנה מידה כדי לשנות את המבנה ואת הפונקציה של מערכות אקולוגיות מימיות.FLT:0Biodiversity LossFLT:1 הוא תוצאה נפוצה, כמו מינים רגישים או להיעלם בזמן עלייה מינים סובלניים זה של קהילות להפחית את המגוון התפקודי ואת חוסן המערכת האקולוגית.
אתגרים התאוששות Ecosystem
שחזור מערכות אקולוגיות כבדות של מתכת-מחוסמות הוא קשה ואט. מתכת המסוימת במשקעים ניתן להחיות במשך עשרות שנים, שמירה על תנאים רעילים זמן רב לאחר שמקורות נשלטים. מאמצי שיקום דורשים לעתים קרובות ניתוק יקר, קטיפה, או דריסה. ההתאוששות הטבעית באמצעות קבורה ודילולציה עשויים לקחת מאות שנים.
מקרי רצח מתכת כבדים
כמה מקרים מתועבים היטב ממחישים את ההשפעות ההרסניות של זיהום מתכת כבד על מערכות אקולוגיות מימיות וקהילות אנושיות.
מחלת מינמטה, יפן
בין 1932 ל-1968, צ'יסו Corporation שחררה את methylmercury לתוך מפרץ מינאמטה, יפן.המתכת ביוקמת דגים ודגי פגזים, ותושבים מקומיים שצרכו אותם פיתחו סימפטומים נוירולוגיים חמורים כולל numbness, אובדן ראייה, רעידות ראייה, ושיתוק.אלפים של אנשים הושפעו, ורבים מתו.
משבר מים פלינט, ארה"ב
בשנת 2014, העיר פלינט, מישיגן העבירה את מקור המים לשתייה לנהר פלינט ללא יישום בקרת קורוזיה.המים הנהר היו יותר קורוזיים מהמקור הקודם, הובלת מוביל מרמות ההזדקנות.עופרת ברמות הברז עלו באופן דרמטי, חשיפת אלפי תושבים, כולל ילדים, כדי להוביל נוירוטוקרטית.המשבר הדגיש את הסיכונים של תשתיות מורשת ואת החשיבות של ניטור איכות המים זה גם הוכיח כי זיהום מתכת כבד יכול להתרחש או לא יכול להתרחש עם מדינות תעשייתיות.
אסטרטגיות מייגציה וגישה להפעלה
טיפול בזיהום מתכת כבד דורש שילוב של בקרת מקור, אמצעי רגולציה, והפעלה פעילה.אין גישה אחת מספקת; ניהול יעיל דורש אסטרטגיות משולבות שענות על מחזור מלא של ייצור מתכת, שימוש וסילוק.
מדיניות ופעולות
תקנות סביבתיות חזקות הן קו ההגנה הראשון.גבולות על שחרור תעשייתי, תקני פליטה לתחנות כוח, ואיסור על חומרים רעילים כגון בנזין מוביל הפחיתו משמעותית את קלטי המתכת במדינות רבות.הסכמים בינלאומיים כולל אמנת מינומה על מרקורי ואמנת באזל על פסולת מסוכנת מספקת מסגרות לפעולה גלובלית.
ייצור נקי יותר ומניעת זיהום
צמצום השימוש במתכת כבדה במקור יעיל יותר מאשר טיפול בפסולת מזוהמת לאחר דור.FLT:0Cleaner טכנולוגיות ייצור ייצור של ייצור 1FLT:1 כוללות החלפת מתכות רעילות עם חלופות בטוחות יותר, שיפור יעילות התהליך, ומחזור מתכות מזרימי פסולת תעשייתיים.לדוגמה, יצרנים רבים אלקטרוניקה משתמשים כיום במכר ללא מוביל, וכמה מערכות חקלאיות מופחתות פטריות משולבות באמצעות מזיקים.
טכנולוגיות Remediation
(ב) (ב) ישנם מספר גישות תיווך זמינות.FLT:0)Bioremediationph:1 משתמש מיקרואורגניזמים, צמחים, או פטריות לייצב או להסיר מתכות מן המים וההתמדה, באמצעות צמחיים כגון ⁇ מים, או ריצוף מים, או פיזור חומרים כימיים, או ריצוף מים;
שיקום מערכות האקולוגיות המשפיעות
הפעלה של מתכות לבד אינה מחזירה את תפקוד המערכת האקולוגית.שיקום פעיל כולל גלגול מחדש של מינים מקומיים, שיקום בתי גידול, ו ניטור של טרקורי התאוששות הוא הכרחי.
ניטור והערכה
ניהול יעיל של זיהום מתכת כבד תלוי תוכניות ניטור חזקות כי לעקוב אחר ריכוזי מתכת במים, זרע, ביוטה לאורך זמן.FLT:0BiomonitoringFLT:1 באמצעות מינים אינדיקטור כגון mussels, clams, ודגים מסוימים מספקים אמצעים משולבים של חשיפה מתכת זמין.
הדרך קדימה
הגנה על המגוון הביולוגי של זיהום מתכת כבד דורש מחויבות מתמשכת על פני חזיתות מרובות.הפחתת פליטות במקור, אכיפת תקנות, השקעה בהפעלה, ושיקום בתי גידול מלוטשים הם כולם הכרחיים.מודעה ציבורית ומעורבות קהילתית לשחק תפקידים קריטיים בהחזקת מזהמים אחראיים ודבקות עבור הגנה חזקה יותר. מדענים חייבים להמשיך ולשפר את ההבנה של מתכות, במיוחד עבור תערובת ו conminants כדי לשלב החלטות ניהול סביבתיות.
עלויות הפעולה כבר גלויות בדגים מזוהמים, משקעים סטריליים, וקהילות המושפעות מחשיפה כרונית.מערכת אקולוגית המים אינן גמישות אינסופית, והטבע המתמשך של מתכות כבדות פירושו שהזיהום של היום הופך למורשת של מחר.על ידי משחק מכריע עכשיו, החברה יכולה להפחית את נטל זיהום המתכת הכבד ולשמור על מערכת אקולוגית ושירותים בריאים המספקים מים לעתיד.