УДК 504:001.8

Исенгалиева Г.А., Исламова К.И., Нурмуханова Г.Е.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХРОМА В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ АКТЮБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Актюбинская область является признанным центром хромовой промышленности в Казахстане. АО «Актюбинский завод хромовых соединений» и Актюбинский завод ферросплавов, производя ценную для экономики страны продукцию, загрязняют окружающую среду комплексом токсичных элементов, среди которых имеются вещества, обладающие канцерогенным эффектом, в частности хром шестивалентный. Согласно результатам исследований казахстанских авторов, на территории области сформировалась устойчивая хромовая биогеохимическая провинция [1, 2], где с каждым годом наблюдается увеличение количества передвижения хрома в биосфере: «вода-почва-растения-животные-человек». В связи с этим целью исследований было оценить уровень загрязнения хромом воды и риски воздействия химических факторов на состояние здоровья населения.

Соединения хрома, седиментирующие из воздуха, загрязняют в первую очередь, почву и водоемы. Поступление хрома в составе промышленных сточных вод, смывов почв, содержащих хром, является важным источником загрязнения водоемов. Открытые водоемы и подземные воды загрязняются и атмосферными осадками, с которыми выпадают растворимые соли хрома. Хром обладает высокой мигрирующей способностью из почвы в растения, подземные и поверхностные воды. Он может поступать в почву вследствие разрушения хромсодержащих руд, отмирания и распада растений и микроорганизмов.

В результате естественных природных процессов, таких как эрозия и выщелачивание минералов, хром активируется и физически присутствует в почве, воде и воздухе. Трехвалентный хром, обладающий низкой растворимостью, а также антропогенный металлический хром, хромсодержащие сплавы и нерастворимые продукты, содержащие трехвалентный хром (полуторная окись хрома) являются в значительной степени инертными и биологически недоступными. При нормальных условиях окружающей среды в водной и земной среде трехвалентный хром может образовывать относительно стабильные комплексные соединения со многими встречающимися в природе органическими частицами, ограничивая, таким образом, его биологическую доступность. В некоторых случаях, комплексообразование может увеличить биологическую доступность, в зависимости от растворимости лиганд [4].

Воздействие шестивалентного хрома на окружающую среду связано с его характеристикой как относительно подвижного иона и сильного окислителя. Анион хрома будет оставаться подвижным только в том случае, если его концентрация будет превышать как абсорбционные, так и восстановительные свойства почвы [4, 7]. Как только анион хрома вступает в контакт с организмами, сильный окислитель быстро восстанавливается, образуя промежуточные и химически активные кислородные соединения, которые могут вызвать негативные эффекты. В результате окислительно-восстановительных реакций Cr(VI) может быть химически превращен в Сг(Ш) и наоборот.

Взаимопревращения хрома одновременно контролируются некоторыми факторами, включая присутствие и концентрации видов хрома и окислителей или восстанавливающих агентов, температуру окружающей среды, свет, сорбенты, кислотноосновные реакции, pH, комплексообразующие агенты и реакции осаждения [5, 4]. В присутствии соединений железа, сульфидов и органических веществ Cr(VI) легко превращается в Сг(Ш).

В биологических системах Cr(VI) легко восстанавливается до Сг(Ш), а обратной реакции редокс-потенциал не благоприятствует. Соединения Cr(VI), растворимые в воде, обычно присутствуют в виде комплексных анионов - хромата и бихромата. Напротив, Сг(Ш) обычно находится в катионной форме и стремится образовать комплексные соединения с координационным числом 6, а такие комплексы сравнительно плохо растворимы в воде. В водопроводной воде (в окислительных условиях) и особенно при обработке воды окисляющими агентами типа хлора и озона сравнительно малотоксичный трехвалентный хром окисляется в более токсичный шестивалентный хром, на чем и основаны разрешаемые концентрации обоих валентных состояний этого элемента в питьевой воде [7]. Рядом авторов показано, что в водной среде при нейтральном pH соединения шестивалентного хрома весьма стабильны. При слабощелочной реакции воды, а также при pH <4,0 стабильность хрома резко снижается, причем в кислой среде хроматы переходят в более токсичные соединения - бихроматы. В сточных водах, а также водоемах, где могут содержаться органические вещества, концентрация шестивалентного хрома понижается за счет расхода его на окисление органических веществ [3].

Уровень загрязнения хромом водных объектов. Для анализа были протестированы на хром общий и шестивалентный пробы воды из реки Илек. Для сравнения была взята вода из водопровода г.Актобе. ПДК для хрома шестивалентного для питьевой воды установлена в пределах 0,05 мг/л, рыбохозяйственная ПДК – 0,001 мг/л. Результаты анализа показали, что превышение ПДК по хрому шестивалентному в речной воде наблюдается в 885 раз от ПДК для воды рыбохозяйственного назначения. Причем в воде из реки, отобранной на участках примерно 18-20 м от правого или левого берега, различие по содержанию хрома было почти в 48-50 раз. Очевидно, место выклинивания хрома больше возле левого берега. Значительным загрязнением отличался обнаруженный очаг увеличения количества хрома в реке и почве прилегающих берегов, в связи с отгруженной в реку отработанной породой, содержащей в большом количестве металлический хром, - концентрация хрома общего была в 3-40 раз выше, чем в других пробах воды из реки.

Таким образом, результаты исследований загрязнения хромом водной среды Актюбинской области показали значительно превышающие ПДК, что, в свою очередь, определило степень риска для здоровья населения, проживающего в области.

Список ЛИТЕРАТУРЫ

1 Кударов С.Е., Юрченко В.И., Дильмагамбетов С.Н. Гигиеническое состояние окружающей среды г.Актюбинска и здоровье населения /Гигиена окружающей среды и здоровье человека.- Актюбинск,1989.-С.13-14.

2 Сукашев Т.И., Андреева Л.П., Каримов Т.К. и др. Гигиеническая оценка вредных выбросов заводов-загрязнителей г.Актюбинска //Здравоохранение Казахстана,-1996.-№3.-С.27-28.

3 Айбасова Ж.А. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами предприятий хромовой промышленности//Медицинский журнал Западного Казахстана.-2005.-№3(7).-С.13-19.

4 Кэрри Е.Е. Хром в воздухе, почве и природных водоемах. - ред. Ландгард С. - Элсвьер Биомедикал Пресс. - 1982. - Нью-Йорк.

5 Белоног А.А., Слажнева Т.И., Яковлева Н.А., Корчевский А.А., Абдрахманова Ш.З., Мащенко С.Н. Оценка риска воздействия на здоровье населения химических факторов окружающей среды.- Методические рекомендации, Алматы, 2004.-35с.

6 Коста М. Токсичность и канцерогенность хрома Cr(VI) для животных и людей. Критические пересмотры в токсикологии. - 27(5): 431-442.

7 Гумарова Ж.Ж. Кинетические закономерности накопления и выведения хрома в биологических объектах: Автореф. канд. биол. Наук.-Алматы, 1998.-19 с.

8 Айбасова Ж.А. Гигиеническая оценка и прогнозирование санитарно-демографических процессов в регионе хромовой биогеохимической провинции – Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук- Алматы, 2006- 28с.