12.7. Кадмій, хром, алюміній

Серед мікроелементів, які при певних концентраціях у воді виявляють високу токсичність, є особливо небезпечні забруднюючі речовини водного середовища. Вони в мікродозах негативно впливають на функціональний стан водних екосистем. До таких, зокрема, належать кадмій і хром.

Кадмій займає 67-ме місце за поширенням на земній поверхні. Цим пояснюється, що тривалий час на нього мало звертали увагу як на можливий екологічний фактор гідросфери.

У водне середовище він переходить з такими мінеральними сполуками, як CdO, CdS, CdCl₂*H₂О, 3CdSO₄*8H₂O та деякі інші. Важливим джерелом забруднення водних об'єктів є сульфідні руди та стічні води підприємств кольорової металургії та хімічних заводів. Вже в мікродозах кадмій виявляє високу токсичність.

Середня концентрація кадмію у морській воді становить 0,11 мкг/дм³. У прісних водоймах України його вміст коливається в досить значному діапазоні. Так, в Запорізькому водосховищі концентрація кадмію становить 0,30—10,40, а в Каховському — 0,30—4,80 мкг/дм³. У донних ґрунтах вміст кадмію значно вищий. Так, у верхньому 5-сантиметровому шарі донних ґрунтів дніпровських водосховищ він коливається в межах від 0,6 до 3,9 мг/кг сухої маси.

Кадмій виявляє високу токсичну дію на гідробіонтів різних трофічних рівнів. Уже в дозі 0,02—1,00 мкг/дм³ спостерігається пригнічення реакції фотосинтезу у вищих водяних рослин, а починаючи з 1 мкг/дм³ його токсична дія проявляється чітко. При концентрації кадмію у воді 0,003—0,5 мг/дм³ гине протягом 72 год до 50 % прісноводних безхребетних, а у риб (річкова форель) при концентрації 4 мкг/дм³ значно пригнічується ферментативна активність тканин печінки та деяких інших органів. Токсичність кадмію у воді залежить від наявності інших речовин, з якими він може утворювати комплексні сполуки. Так, при утворенні комплексів з органічними речовинами, зокрема з гуміновими та фульвокислотами, його токсичність різко знижується.

До числа небезпечних речовин, забруднювачів водного середовища, належить хром. У природі він зустрічається переважно у вигляді мінералів хроміту (FeCr₂О₄), крокоіту (Р1СгО₄), уваровіту (Ca₃Cr₂(SiО₄)₃). У сполуках ступінь його окиснення +2, +3, +6. У водному середовищі найбільшу небезпеку становлять сполуки хрому з ступенем окиснення +6, які проявляють високу токсичну та канцерогенну дію. Для водойм рибогосподарського призначення граничне допустима концентрація (ГДК) хрому шестивалентного становить 1 мкг/дм³.

Вміст хрому у водоймах України залежить не стільки від природних факторів, скільки від його антропогенного надходження. Так, у воді дніпровських водосховищ концентрація хрому коливається у досить широких межах. Особливо вона зростає у водосховищах Півдня України, по берегах яких розташовані великі металургійні і хімічні комбінати (табл. 10).

Таблиця 10.