 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
31
Наиболее приоритетными для химико-токсикологического анализа являются тяжелые металлы
(свинец, ртуть, кадмий, медь, никель, кобальт, цинк), обладающие высокой токсичностью и
миграционной способностью.
Поведение этих токсикантов в различных природных средах обусловлено специфичностью их
основных биогеохимических свойств: комплексообразующей способностью, подвижностью,
биохимической активностью, минеральной и органической формами распространения, склонностью к
гидролизу, растворимостью, эффективностью накопления [33]. По характеру взаимодействия с
различными лигандами тяжелые металлы считаются промежуточными акцепторами между жесткими и
мягкими кислотами [23]. В первом случае для них характерны низкие поляризуемость и
электроотрицательность, высокая степень окисления и образование ионных связей, во втором –
образование преимущественно ковалентных связей.
Определенная аналогия биогеохимических свойств некоторых тяжелых металлов позволила
сгруппировать эти элементы и выявить общие закономерности их токсикологического воздействия на
окружающую среду (табл. 3.6).
Примечания: В– высокая, У – умеренная, Н – низкая.
Так, например, медь и цинк характеризуются как наибольшей химической активностью,
позволяющей считать их хорошими индикаторами терригенного стока, седиментации, так и высокой
эффективностью накопления в водорослях и планктоне, что определяет их особую значимость для
биоты [38]. Они являются главными составляющими многих металлоферментов, участвующих в
природной селекции аэробных клеток, в окислительно-восстановительных процессах тканей, иммунной
реакции, стабилизации рибосом и мембран клеток [43].
Никель и кобальт – биологически активные и канцерогенные. Сравнительно малая подвижность этих
элементов обусловливает их достаточно равномерное распределение в природных средах.
Геохимические особенности свинца – малая подвижность и непродолжительное время жизни в
атмосфере и фазе раствора природных вод. В поверхностных водах оно составляет несколько лет, а в
глубинных – до 100 лет [7].
По химическим свойствам и специфике поведения в различных природных средах кадмий имеет
определенную аналогию с цинком. Высокая токсичность и растворимость этого элемента обусловлены
большим сродством к SH-группам [4]. В отличие от ртути сродство кадмия к кислороду выражено
менее ярко, что объясняет образование его достаточно неустойчивых металлорганических соединений и
определенную инертность в окислительно-восстановительных реакциях. Кадмий склонен к активному
биоконцентрированию, что приводит в довольно короткое время к его накоплению в избыточных
биодоступных концентрациях. Поэтому кадмий по сравнению с другими тяжелыми металлами является
наиболее сильным токсикантом почв (Cd > Ni > Си > Zn) [24].
Ртуть – самый токсичный элемент в природных экосистемах. По токсикологическим свойствам
соединения ртути классифицируются на следующие группы: элементная ртуть, неорганические
соединения, алкилртутные (метил- и этил-) соединения с короткой цепью и другие ртутьорганические