VERSCHMUTZUNG durch SCHWERMETALLE im WASSER - Zusammenfassung

Zwischen 1800 und 1945 wurden die ersten chemischen Produkte hergestellt und exponentiell verwendet, als die Bevölkerung wuchs. Die meisten dieser Produkte wurden aus Metallen oder Derivaten hergestellt. Gleichzeitig mit der zunehmenden Verwendung chemischer Produkte nahm auch ihr Auftreten in den Gewässern zu. Schwermetalle kommen hauptsächlich aus der Natur, aber wenn ihre Struktur verändert wird oder sie mit Lebewesen in Kontakt kommen, können sie gesundheitliche Auswirkungen haben und sogar zum Tod führen und aquatische Ökosysteme destabilisieren. In Green Ecologist werden wir es Ihnen erklären wie Schwermetallbelastung im Wasser entsteht und ihre Folgen.

Was sind Schwermetalle und Beispiele

Schwermetalle sind eine Gruppe chemischer Elemente, deren Atomgewichte zwischen 63,55 (Kupfer) und 200,59 g / mol (Quecksilber) liegen und deren Dichten zwischen 4 und 7 g / cm² liegen³. Der am häufigsten verwendete und bekannte Schwermetalle für ihre Umweltprobleme sind:

• Blei (Pb).
• Quecksilber (Hg).
• Zink (Zn).
• Cadmium (Cd).
• Kupfer (Cu).
• Molybdän (Mo).
• Mangan (Mn).
• Nickel (Ni), unter anderem.

Andere leichtere gif.webptige Elemente sind ebenfalls enthalten wie:

• Aluminium (Al).
• Beryllium (Be).
• Arsen (As).

Schwermetalle kommen aus a große Auswahl an Schriftarten, sowohl natürlich als auch künstlich:

• Der Natürliche Quellen sie entsprechen metallreichen Mineralien aus Grundgestein oder Vulkanen.
• Der anthropische Quellen oder künstliche entsprechen Bergbauvorkommen, Industrien und Energiequellen und allem, was mit ihrem Transport zu tun hat.

Verschiedene Schwermetalle sind für das reibungslose Funktionieren des Ökosystems unerlässlich. Metalle wie Eisen, Kupfer, Zink und Molybdän sind für Pflanzen und Tiere notwendig, da sie Bestandteil von Enzymen und anderen Proteinen sind. Hämocyanin beispielsweise, ein Blutplasmaprotein, das für den Gasaustausch bei Krebstieren, Weichtieren und Spinnentieren verantwortlich ist, enthält Kupfer. Vor allem im Meer, aber auch im Süßwasser, wirkt Eisen als limitierender Faktor bei der Primärproduktion, während Molybdän als limitierender Faktor bei der Stickstofffixierung wirkt. Diese Metalle müssen sein in geringer Konzentration natürlich vorkommend aber wenn sie in höheren Konzentrationen, auch nur geringfügig, vorliegen, können sie gif.webptig sein. Andere Schwermetalle wie Arsen, Cadmium, Blei und Quecksilber sind einfach gif.webptig und werden bei biologischen Aktivitäten nicht benötigt.

Wie Schwermetallbelastung im Wasser entsteht

Umweltverschmutzung mit Schwermetallen tritt auf wenn deren Gewinnung und Nutzung intensiviert wird. Auch die Stadtentwicklung hat zum Eintrag von Schwermetallen in die Umwelt beigetragen, da für die Urbanisierung der Boden und das darunter liegende Gestein umgewandelt werden müssen. Darüber hinaus sind auch unbehandelte Abwässer, Deponiesickerwasser oder Deponien in der Umwelt eine Quelle für Schwermetallbelastungen.

Der Industrie- und Bergbautätigkeit Es ist für die Freisetzung von Blei, Quecksilber, Cadmium, Arsen und Chrom in die Umwelt verantwortlich, die sowohl für die menschliche Gesundheit als auch für andere Lebewesen schädlich sind.

Ein Großteil des Bleis wird aus dem freigesetzt Recycling von Batterien und Industrieabfällen wie Schweißnähte, Metalle, Kabelbeschichtungen usw. Blei verunreinigt das Wasser durch wasserlösliche Salze, die hauptsächlich in der Industrie der Farbe und Pyrotechnik, bei der Herstellung glasierter Keramik, bei der Photothermografie und Glasfärbetechnik, bei der Herstellung von Chemikalien wie Tetraethylblei (Antiklopfschutz in Benzin) und im Bergbau u.a.

Quecksilber hat die besondere Eigenschaft, dass es sich im Umweltzustand in einem flüssigen Zustand befindet. Es ist jedoch nicht so gif.webptig wie seine Dämpfe und Derivate. Einige Quecksilberverbindungen stammen von Polyvinylchlorid-Fabriken (PVC) und andere chlorierte Verbindungen, fungizide Farben und Pestizide, Sprengzünder und Kunststoffe, aus Bergbauaktivitäten wie der Gewinnung von Zinnober (Quecksilbersulfid-Mineral), Gold und Silber und von Ölraffinerien.

EIN kleiner Teil der Verschmutzung des Wassers mit Quecksilber kommt aus dem biologische Aktivität. Einige anaerobe Bakterien, die auf dem Grund von Seen leben, sind in der Lage, Quecksilber und andere anorganische Derivate durch Methylierungsprozesse (Addition von -CH3-Gruppen) in organische Quecksilberverbindungen umzuwandeln.

Ein weiteres besonders gif.webptiges Metall ist Cadmium, das dazu neigt, wässrige Verbindungen zu bilden. Die in der Industrie am häufigsten verwendeten Cadmiumverbindungen sind Halogenidkomplexe, Cyanid und Amine. Cadmium verschmutzt das Wasser hauptsächlich durch Abwassereinleitungen Rohstoffe aus Industrien wie Metallveredelung, Elektronik, Eisenlegierungen und Eisen- und Zinkproduktion, Pigmentherstellung (Farben und Farbstoffe), Batterien (Cadmium, Nickel), Kunststoffstabilisatoren, Fungiziden, Behandlungen wie Elektrotauchlackierung und deren Verwendung in Kernreaktoren.

Einige Cadmiumderivate werden als Katalysatoren verwendet und ihre Salze organischer Säuren (Laurat, Stearat oder Cadmiumbenzoat) werden als Katalysatoren verwendet Licht- und Temperaturstabilisatoren in Kunststoffen. Diese Stabilisatoren können Lebensmittel kontaminieren, wenn sie in Kunststoffen gelagert werden, die sie enthalten.

Cyanide, die aus der Galvanikindustrie, aus Raffinerien und aus der Metallreinigung stammen, gelangen ins Abwasser und kontaminieren aquatische Ökosysteme. Andere Metalle wie Arsen, Kupfer und Chrom sind weit verbreitet als Holzschutzmittel und Kohlenasche Sie enthalten Spuren vieler Schwermetalle.

Im Allgemeinen sind Schwermetalle, außer Arsen, Molybdän und Selen, in alkalischen Wässern (pH > 7) schlecht löslich und können an organische Partikel binden. Auf diese Weise können Metalle in scheinbar reinen, reinen und klaren Wässern, wie etwa den oligotrophen Gewässern eines Gebirgsflusses, in sehr hohen toxischen Konzentrationen vorkommen. Besonders hoch können die Schwermetallkonzentrationen in Weichwässern sein, die durch Gebiete mit Schwefelmineralien oder Bergbaurückständen fließen.

Folgen von Schwermetallen im Wasser

Schwermetalle sind starke Stoffe, die erhebliche Auswirkungen auf Süßwasserökosysteme haben. Diese Metalle werden typischerweise in geringen Konzentrationen in Teilen pro Million (ppm) oder Teilen pro Milliarde (ppb) gefunden, was ihren Nachweis schwierig und teuer macht.

Es gibt einige Bioindikatoren wie aquatische Makroinvertebraten, die sogar über Wochen und Monate Schwermetalle in ihrem Exoskelett ansammeln können. Spechtlarven sind zum Beispiel gut Bioindikatoren der mittleren Metallkonzentration Cadmium und Molybdän in Gebirgsbächen, die von Grubenabwässern betroffen sind.

Obwohl Metalle in geringen Konzentrationen vorliegen, haben sie eine Reihe von Folgen für Ökosysteme, die wir im Folgenden erläutern.

Tödliche und subletale Wirkungen auf Organismen

Die Auswirkungen von Schwermetallen können als akut oder chronisch klassifiziert werden. Akute Wirkungen treten in kurzer Zeit auf und enden in der Regel mit der Abtötung oder schweren Schädigung der Organismen. Typische subletale Wirkungen sind eine verminderte Wachstumsrate und Verhaltens- oder Entwicklungsänderungen.

Andererseits sind chronische Wirkungen solche, die langfristig auftreten. Viele Metalle sind:

• Krebserregend: Krebs verursachen.
• Teratogen: negative Auswirkungen auf die Entwicklung haben.
• Mutagen: DNA beschädigen.
• Neurotoxisch: negative Auswirkungen auf neuronale und kognitive Funktionen.
• Endokrine Disruptoren: verhalten sich wie Hormone oder stören sie.
• Sie können sogar das Immunsystem von Organismen schädigen.

Bioakkumulation

Schwermetalle haben auch indirekte Auswirkungen auf Lebewesen, weil sie bioakkumulieren in Organismen und sie bewegen sich durch Nahrungsnetze. Viele der Metalle, wie zum Beispiel die organischen Quecksilberverbindungen, sind lipophil, d.h in Fett besser löslich als in Wasser, und neigen daher dazu, sich im Fettgewebe des Tieres anzureichern. Obwohl viele Metalle in geringen Konzentrationen in der Größenordnung von Teilen pro Billion (ppt) vorkommen, können sie für Lebewesen direkt toxisch sein oder nicht, jedoch können sie sich aufgrund der Bioakkumulation in sehr toxischen Mengen in Organismen anreichern.

Biovergrößerung

Biomagnification ist der Prozess, bei dem lipophile Metalle die Nahrungskette hinaufsteigen, von der Beute zum Räuber. Phytoplankton sammelt beispielsweise beim Filtern von Wasser lipophile Metalle in Ihrem Körper an, und daher wird die Konzentration von Metallen im Körper höher als im Wasser. Wenn das Zooplankton das Phytoplankton konsumiert, wird ein Teil dieser Metalle auf die Fette des Zooplanktons übertragen, wodurch deren Konzentration im Verhältnis zu der des Phytoplanktons erhöht wird. Dieser Prozess setzt sich bis zur Spitze der Nahrungskette fort. Eine sehr verbreitete Regel besagt das jede trophische Ebene kann eine bis zu zehnmal höhere Toxizität anhäufen als die vorherige trophische Ebene.

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