Дубильные вещества (танниды)

Во многих растениях содержатся фенольные соединения - дубильные вещества. В поверхностные воды они поступают в результате лесосплава, а также со стоками гидролизной промышленности (переработка непищевого растительного сырья - целлюлозно-бумажной и отчасти текстильной промышленности).

ПДК_вр - 10 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Водорастворимый сульфатный лигнин

Лигнин представляет собой высокомолекулярное соединение ароматической природы. Различают три класса лигнинов: лигнин хвойной древесины, лиственной древесины и травянистых растений. Общей структурной единицей всех видов лигнина является фенилпропан. Различия связаны с разным содержанием функциональных групп. В растворенной форме сульфатный лигнин поступает в поверхностные водоемы со сточными водами предприятий целлюлозно-бумажной промышленности (сульфатная варка целлюлозы).

Важнейшим свойством лигнина является его склонность к реакциям конденсации. В природных водах лигнин разрушается примерно через 200 суток. При разложении лигнина появляются токсичные низкомолекулярные продукты распада (фенолы, метанол, карбоновые кислоты).

ПДК_в - 5 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - органолептический), ПДК_вр - 2 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Хлорорганические соединения

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 хлорорганические 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.

Однако опасность диоксинов состоит не столько в острой токсичности, сколько в кумулятивном действии и отдаленных последствиях. В настоящее время признано недопустимым присутствие диоксинов в продуктах питания, воздухе и питьевой воде. Однако достичь этого при наличии в окружающей среде больших количеств указанных ксенобиотиков практически невозможно. Поэтому санитарно-гигиеническими службами и органами охраны природы большинства развитых стран установлены нормы допустимого поступления диоксинов в организм человека, а также предельно-допустимые концентрации или уровни их содержания в различных средах.

Хлорированные бифенилы (трихлордифенил, бихлордифенил)

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 (в воде рек и лиманов содержится 50-500 мг/дм³).

В почву хлорированные бифенилы попадают при использовании ила в качестве удобрения и с полей орошения.

Снижение содержания их в почве происходит благодаря испарению и биотрансформации: период полуразложения около 5 лет.

Хлорированные бифенилы обнаружены во всех объектах окружающей среды и всех звеньях биологических цепей, в частности, яйцах птиц; они весьма устойчивы к воздействию факторов окружающей среды.

Хлорированные бифенилы - высокотоксичные соединения, поражающие печень и почки. Их хроническое действие сходно с действием хлорпроизводных нафталина. Они вызывают порфирию: активируют микросомные ферменты печени. С повышением содержания хлора в молекуле хлорбифенилов это последнее свойство усиливается.

Хлорбифенилы обладают эмбриотоксическим действием. По-видимому, токсическое действие хлорированных бифенилов связано с образованием высокотоксичных полихлордибензофуранов и полихлордибензодиоксинов. Медленно накапливаются в организме. Хлорированные бифенилы оказывают выраженное влияние на репродуктивную функцию.

Прочие

Фурфурол

Фурфурол попадает в поверхностные воды со сточными водами химических комбинатов (он является сырьем для органического синтеза).

Фурфурол является стабильным веществом.

Кроме ингаляционного способа проникновения фурфурола в организм большую опасность представляет его проникновение через кожный покров. Попадание фурфурола на тело человека вызывает сильное раздражение кожного покрова.

ПДК_в - 1,0 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - органолептический), ПДК_вр - 0,01 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Ксантогенаты

Ксантогенаты представляет собой соли и эфиры ксантогеновых кислот ROC(S)SH. Это устойчивые соединения бледно-желтого цвета с неприятным запахом. Ксантогенаты щелочных растворов растворимы в воде. Они наиболее стабильны, когда R - остаток вторичного спирта. Увеличение молекулярной массы или разветвление углеводородного фрагмента повышает их стабильность и уменьшает растворимость. Ксантогенаты щелочных металлов могут разлагаться до спиртов и сероуглерода. Ксантогенаты на основе третичных спиртов в воде нестабильны.

Ксантогенаты применяются как флотореагенты для извлечения сульфидов тяжелых металлов из руд. Ксантогенаты целлюлозы используют при производстве вискозного волокна и целлофана. Они применяются также для получения гербицидов, инсектицидов, фунгицидов и в качестве ингибиторов в азотных удобрениях.

Токсическое действие ксантогенатов связано с образованием из них в организме CS₂, чем объясняются значительная токсичность и влияние на ЦНС. Ксантогенаты воздействуют на окислительно-восстановительные процессы в организме, ингибируют ряд ферментов.

Таким образом, ксантогенаты должны включаться в программы наблюдений за состоянием водных объектов, принимающих сточные воды заводов по обогащению сульфидных руд металлов, производства вискозы, средств защиты растений.

По отдельным веществам установлены нормативы в воде водоемов: для этилксантогената калия ПДК_в 0,1 мг/дм³, для изоамил- и изобутилксантогената калия - 0,005 мг/дм³.

Капролактам

Капролактам хорошо растворим в воде, полимеризуется с образованием полиамидной смолы.

Капролактам применяют для получения поли-e-капроамида.

ПДК_в - 1 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - общесанитарный), ПДК_вр - 0,01 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Циклогексанон

Циклогексанон попадает в водоемы со сточными водами лесохимического производства, производства капролактама и пластмасс.

В концентрации 1 мг/дм³ он придает воде запах. Токсические концентрации для рыб колеблются от 1 до 100 мг/дм³, для дафний ЛД₅₀ составляет 800 мг/дм³.

Циклогексанон является наркотиком с раздражающим действием.

ПДК_в - 0,2 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДК_вр - 0,0005 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - токсикологический)

Циклогексаноноксим

Циклогексаноноксим является промежуточным продуктом в синтезе капролактама.

В концентрации 7800 мг/дм³ он сообщает воде водоемов запах в 1 балл, сохраняющийся долгое время.

Циклогексаноноксим является слабым наркотиком, нарушает структуру гемоглобина.

ПДК_в - 1 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДК_вр - 0,01 мг/дм³.

Пестициды

К пестицидам относят химические вещества, применяемые для борьбы с различными вредными организмами: растительноядными клещами (акарициды), насекомыми (инсектициды), бактериями (бактерициды), высшими растениями (гербициды), грибами (фунгициды), моллюсками (лимациды), круглыми червями (нематоциды), паразитическими червями у животных (антигельминты), тлей (афицид), личинками и гусеницами (ларвициды) и др. В эту группу веществ обычно включают и антисептики, применяемые для предохранения неметаллических материалов от разрушения микроорганизмами, а также вещества, употребляемые для предуборочного удаления листьев с растений (дефолианты), вызывающие обезвоживание тканей растений, что ускоряет их созревание и облегчает уборку урожая (десиканты), предпосевную обработку семян (протравители семян) и др.

Пестициды подразделяются на два основных класса: хлорорганические и фосфорорганические. Хлорорганические пестициды представляют собой хлорпроизводные многоядерных углеводородов (ДДТ), циклопарафинов (гексахлорциклогексан), соединения диенового ряда (гептахлор), алифатических карбоновых кислот (пропанид) и др.

Важнейшей отличительной чертой большинства хлорорганических соединений является стойкость к воздействию различных факторов окружающей среды (температура, солнечная радиация, влага и др.) и нарастание концентрации их в последующих звеньях биологической цепи (например, содержание ДДТ в гидробионтах может превышать содержание его в воде на один-два порядка). Хлорорганические инсектициды обладают значительно большей токсичностью для рыб.

Фосфорорганические пестициды представляют собой сложные эфиры: фосфорной кислоты - диметилдихлорвинилфосфат (ДДВФ); тиофосфорной - метафос, метилнитрофос; дитиофосфорной - карбофос, рогор; фосфоновой - хлорофос. Преимуществом фосфорорганических пестицидов является их относительно малая химическая и биологическая устойчивость. Большая часть их разлагается в растениях, почве, воде в течение одного месяца, но отдельные инсектициды и акарициды внутрирастительного действия (рогор, сейфос и др.) могут сохраняться в течение года.

Некоторые химические препараты могут действовать на вредные организмы только при непосредственном контакте (контактные пестициды). Для проявления действия такой препарат обязательно должен войти в непосредственное соприкосновение с объектом воздействия. Контактные гербициды должны, например, иметь контакт со всеми частями уничтожаемого растения, в противном случае возможно отрастание сорных растений. Контактные инсектициды в большинстве случаев проявляют свое действие при соприкосновении с любой частью тела насекомого. Системные пестициды способны передвигаться по сосудистой системе растения и в ряде случаев, по сосудистой системе животного. Они часто оказываются более эффективными, чем препараты контактного действия. Механизм действия системных фунгицидов в большинстве случаев существенно отличается от такового для инсектицидов. Если инсектициды поражают сосущих членистоногих в результате попадания яда в организм вредителя, то фунгициды в основном способствуют повышению устойчивости растения к данному виду заболевания.

Основным источником поступления пестицидов в водные объекты является поверхностный сток талых, дождевых и грунтовых вод с сельскохозяйственных угодий, коллекторно-дренажные воды, сбрасываемые с орошаемых территорий. Пестициды также могут вноситься в водные объекты во время их обработки с целью уничтожения нежелательных водных растений и других гидробионтов, со сточными водами промышленных предприятий, производящих ядохимикаты, непосредственно при обработке полей пестицидами с помощью авиации, при небрежной транспортировке их водным транспортом и при хранении. Несмотря на большой вынос стойких пестицидов в водную среду, содержание их в природных водах относительно невелико из-за быстрой кумуляции пестицидов гидробионтами и отложения в илах. Коэффициенты кумуляции (во сколько раз содержание химического вещества больше в гидробионтах, чем в воде) составляют от 3-10 до 1000-500000 раз.

В поверхностных водах пестициды могут находиться в растворенном, взвешенном и сорбированном состояниях. Хлорорганические пестициды содержатся в поверхностных водах обычно в концентрациях n·10^-5-n·10^-3 мг/дм³, фосфорорганические - n·10^-3-n·10^-2 мг/дм³.

Гербициды

Бутапон (2,4-Д БЭ, фенагон)

2,4-Дихлорфеноксиуксусной кислоты бутиловый эфир.

Бутапон - бесцветная жидкость, практически нерастворимая в воде. Технический препарат имеет запах и окрашен в коричневый цвет. Меры предосторожности при использовании бутапона - как со среднетоксичными пестицидами; следует избегать попадания препарата на кожу и особенно в глаза.

Препарат используется для борьбы с сорными растениями в зерновых культурах, на кукурузе, в сенокосных угодьях. Выпас скота и скашивание трав разрешается через 45 дней после обработки. Запрещается обрабатывать участки, расположенные ближе 200 м от водоемов.

ПДК_вр - 0,001 мг/дм³.