СИНЕРГИЗМ И АНТАГОНИЗМ ИОНОВ

Большинство сточных вод промышленных и бытовых предприятий имеют сложный химический состав; следовательно, важно знать не только токсичность отдельных компонентов, но и их комбинированное действие. Комбинированное действие компонентов сточных вод проявляется в виде синергизма, антагонизма или независимого совместного действия.

Синергизм — явление взаимодействия двух или нескольких компонентов, три котором токсический эффект выше, чем каждого компонента в отдельности.

Антагонизм — отрицательный синергизм, то есть действие компонентов, противоположное друг другу, в результате чего токсический эффект смеси снижается. Антагонизм может быть физиологический (противоположное действие на одну и ту же функцию организма) и химический (нейтрализация веществ в результате химического взаимодействия).

Синергическими являются комбинации тяжелых металлов (меди и цинка, меди и кадмия, никеля и цинка), аммония и фенола, аммония и цианидов, аммония и хлора, муравьиной кислоты и сульфатов. Хлорирование некоторых среднетоксичных соединений приводит к резкому возрастанию токсичности соединения. Примером может служить синтезированный хлорированный моллюскоцидный препарат — салициланилид.

Антагонистами являются соли калия, кальция и соли натрия. Соли магния обезвреживаются солями кальция. Растворы хлористого натрия нейтрализуются солями хлористого кальция, хлористый натрий снижает токсичность хлористого кальция и калия. Синильная кислота снижает свою токсичность при одновременном действии окиси и закиси железа; наоборот, присутствие солей меди стабилизирует синильную кислоту.

Известковое молоко нейтрализует или снижает токсичность сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов (меди, цинка, олова, железа), фторидов и кремнефторидов и другие соединения. Поэтому токсичность солей тяжелых металлов и фторидов в мягкой и дистиллированной воде более высокая, чем в жесткой и морской. Это свойство извести и других щелочных элементов используется на некоторых очистных сооружениях для обезвреживания сточных вод.

Соединения металлов с цианидами образуют металлцианистые комплексы, токсичность которых значительно меньше, чем цианидов и солей тяжелых металлов порознь. Известно также, что наблюдается снижение токсичности, (вплоть до полной нейтрализации, сточных вод сульфатцеллюлозных предприятий от примеси коммунально-бытовых вод.

Лекция № 4 ОТРАВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

Кислоты (соляная, серная, азотная, борная) — распространенная группа загрязнителей, поступающих со сточными водами металлургических, машиностроительных, текстильных, химических и целлюлозно-бумажных предприятий. Они выпадают также с атмосферными осадками, загрязненными дымовыми выбросами вышеназванных производств, содержащих окислы серы и азота.

Токсичность. Кислоты оказывают на рыб комбинированное действие. Оно основано на снижении рН воды и специфическом ядовитом действии Н-ионов и недиссоциированных молекул кислот. Водородные ионы вызывают дегидратацию тканей, коагулируют белки, приводят к некрозу тканей.

Острые, отравления рыб наблюдают при массовых залповых сбросах сточных вод. При длительном воздействии низких рН у рыб развивается кислотное заболевание. Токсичность кислот усиливается в присутствии тяжелых металлов, особенно алюминия и железа.

Смертельные показатели кислой среды для рыб находятся в пределах рН 4,8-4, а ракообразных и простейших — рН 3,5-4. Безопасным для рыб считается диапазон рН 5-9.

В кислой среде изменяется токсичность ряда ядовитых веществ: цианидов, сульфидов, сероводорода.

Летальные концентрации кислот для разных видов рыб колеблются: серной кислоты — форель 6,25 мг/л, карась 138 мг/л; соляной — карась 159 мг/л, форель и окунь 8—10 мг/л; азотной — карась 200 мг/л, форель 1,6—15,5 мг/л. Борная кислота и тетраборат натрия в концентрациях 1500—2500 мг/л вызывают гибель всей икры и молоди севрюги, а при концентрации 62,5—500 мг/л снижается темп роста предличинок севрюги.

Токсичность свободных кислот ослабевает с повышением жесткости воды.

Симптомы и патоморфологические изменения. Кислоты в больших концентрациях действуют на рыб в основном локально, а в низких — проникают в кровь.

При токсических значениях рН рыбы становятся вялыми, плавают по кругу или толчкообразно, выпрыгивают из воды, принимают диагональное положение, опрокидываются на бок, дыхание у них резко замедляется. Кожа и жабры обильно покрываются уплотненной слизью молочно-белого цвета. На брюшной стенке встречаются очаговые кровоизлияния. Возможно осложнение отравления сапролегниозом и эктопаразитами.

У погибших рыб жаберные крышки плотно прижаты, края жабр имеют коричневую окраску, кожные покровы и жаберные лепестки покрыты крупянисто-беловатым налетом, в котором встречаются остатки крови коричневого цвета.

При гистологическом исследовании отмечают гипертрофию слизистых клеток, отслоение, дистрофию и некробиоз респираторного эпителия (при рН ниже 5), а также очаги слущивания эпителия жабр и эпидермиса кожи (при рН 4). При всасывании кислот в кровь развивается ацидоз, сопровождающийся нарушением осморегуляции, баланса натрия и хлоридов, гемолизом и агглютинацией эритроцитов, расщеплением гемоглобина или образованием метгемоглобина и гематопорфирина.

Диагноз ставят на основании симптомов отравления и результатов определения рН воды.

Профилактика. Для повышения рН до нейтральной реакции прудовую воду отстаивают или известкуют. При закисленности воды в водоисточнике ставят известковые фильтры на магистральном канале зимовальных прудов, а летом ее нейтрализуют внесением негашеной извести по воде.

Щелочи (едкий натр, едкое кали, негашеная известь).

По своему действию к щелочам близки сода и силикат натрия. Щелочные сточные воды поступают в водоемы с целлюлозных, шерстеобрабатывающих, текстильных предприятий и коммунально-бытового хозяйства.

Токсичность щелочей обусловлена гидроксильными ионами и повышением рН воды. Гидроксильные ионы вызывают набухание, затем расплавление и разжижение белка. Проникая в ткани, они вызывают влажный некроз.

Кровь, выходящая из поврежденных сосудов, не свертывается. Чувствительность разных видов рыб к повышению рН неодинакова.

Для форели и пеляди, окуня и ерша пороговые величины рН составляют 9—9,25; для плотвы — 10,4; для щуки, карпа и линя — 10,8; для раков и крабов—10,2; для зоопланктона —10.

Токсические концентрации едкого натра составляют для форели и лосося 10 мг/л, голавля — 20 мг/л, карпа и леща — 55,5 мг/л, карася и окуня — 50 мг/л.

Симптомы и патоморфологические изменения. При отравлении щелочами рыбы становятся беспокойными, легко возбудимыми, у них учащается дыхание, увеличивается секреция слизи кожей и жабрами, причем она сильно разжижена, тягучая, легко стекает и смывается с поверхности тела. В результате быстрого истощения ее запасов поверхность тела становится тусклой, а чешуя шероховатой. Отравления щелочами сопровождаются сильным расширением кровеносных сосудов в жабрах и плавниках, что приводит к появлению очаговых кровоизлияний и даже кровотечений из жабр. Плавники погибших рыб разволокнены вследствие распада межлучевых перепонок. Респираторный эпителий и эпидермис кожи в состоянии слизистой дистрофии, некробиоза и некроза.

Диагноз ставят по результатам внешнего осмотра рыб, определения pН воды или по щелочной реакции слизи. Дополнительно устанавливают общую щелочность воды титрованием раствором сильной кислоты.

Профилактика заключается в недопущении поступления щелочных вод в водоисточники, правильном применении извести в рыбоводстве, обязательной промывке новых бетонных бассейнов проточной водой, регулярном контроле рН воды в рыбохозяйственных водоисточниках, а также в борьбе с их «цветением».

Цианистые соединения поступают из металлургических, текстильных, нефтехимических, машиностроительных предприятий, гальванических цехов, газогенераторных станций. При окислении цианидов хлорной известью или другими окислителями образуются цианаты. Они легко взаимодействуют с двуокисью углерода, что ведет к образованию цианистой кислоты.

Токсичность цианидов определяется недиссоциированной цианистой кислотой и цианид-ионами. Цианиды — это ферментативные яды, блокирующие железосодержащий фермент — цитохромоксидазу, что приводит к нарушению тканевого дыхания и асфиксии.

Наиболее токсичны для рыб простые соединения — цианистая кислота, цианиды натрия и калия. При недостатке кислорода чувствительность рыб к цианидам резко повышается.

Токсические концентрации синильной кислоты, цианистого калия и натрия, вызывающие острое отравление, находятся в следующих пределах: для молоди форели — 0,05-0,09, окуней — 0,15, линей — 0,2, карасей — 0,12-0,31, карпов — 0,5 мг CN/л.

Комплексные цианистые соединения меди, цинка, никеля и железа сравнительно малотоксичны.

Симптомы и патоморфологические изменения. При отравлении рыб цианидами наблюдается расстройство функции нервной системы и нарушение дыхания. Острое отравление рыб сопровождается учащением и аритмией дыхательных движений, потерей равновесия и толчкообразным движением рыб, резким угнетением и постепенной гибелью. Потребление кислорода резко снижается. Обратимость отравления высокая, перемещенные в чистую воду рыбы быстро поправляются.

Патологоанатомические изменения недостаточно характерны: жабры имеют ярко-розовую окраску, кровь плохо свертывается, жидкая, иногда в брюшной полости содержится кровянистый транссудат. Паренхиматозные органы набухшие, дряблые с явлениями дистрофии и некробиоза клеток.

Диагноз на отравление затруднен. Наиболее достоверным признаком является обнаружение цианидов в воде или в органах рыб. Для определения цианидов в воде применяют колориметрический метод. В трупах рыб синильную кислоту и цианиды находят с трудом, так как они быстро разлагаются с образованием муравьиной кислоты, роданидов и других соединений.

Профилактика общая. Рыбохозяйственная ПДК цианидов— 0,05 мг/л, роданида калия — 0,15 мг/л.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: