Много вопросов возникает по влиянию того или иного элемента или соединения на здоровье обитателей аквариума. Еще больше разных расхожих заблуждений или мнений, ничем не подтвержденных.

В этой статье рассмотрим влияние разных элементов на состояние гидробионтов, симптомы отравления, допустимые и граничные концентрации, методы определения и устранения. Данные и определения приведены из справочников, ГОСТ, учебников для ВУЗов, спецлитературы.

Некоторые данные и методики, которые по моему разумению химика претендуют на вполне научные, были взяты из доступных источников в Интернете.

Большинство аквариумистов используют водопроводную воду без всякой предварительной подготовки, поэтому будем отталкиваться от примесей, содержащихся именно в водопроводной (а не бюветной, колодезной или подготовленной) воде. Количество примесей нормируется требованиями ГОСТ 2874-82 ВОДА ПИТЬЕВАЯ
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ


Наименование химического вещества Норматив

Алюминий остаточный (Аl), мг/дм3, не более 0,5
Бериллий (Be), мг/дм3, не более 0,0002
Молибден (Мо), мг/дм3, не более 0,25
Мышьяк (As), мг/дм3, не более 0,05
Нитраты (NO3), мг/дм3, не более 45,0
Полиакриламид остаточный, мг/дм3, не более 2,0
Свинец (Рb), мг/дм3, не более 0,03
Селен (Se), мг/дм3, не более 0,01
Стронций (Sr), мг/дм3, не более 7,0
Фтор (F), мг/дм3, не более для климатических районов:
I и II 1,5
III 1,2
IV 0,7
Водородный показатель, рН 6,0-9,0
Железо (Fe), мг/дм3, не более 0,3
Жесткость общая, моль/м3, не более 7,0
Марганец (Мn), мг/дм3, не более 0,1
Медь (Сu2+), мг/дм3, не более 1,0
Полифосфаты остаточные (РO3-4), мг/дм3, не более 3,5
Сульфаты (SO4--), мг/дм3, не более 500
Сухой остаток, мг/дм3, не более 1000
Хлориды (Сl-), мг/дм3, не более 350
Цинк (Zn2+), мг/дм3, не более 5,0

Ниже я сведу воедино всю информацию по элементам, добытую из разных источников.

Натрий. Токсическая концентрация, вызывающая гибель рыбы через 24 часа 10-15 г/л. У рыб вызывает паралич нервно-мышечного аппарата, поражение жаберного эпителия. Характерный признак отравления – темное окрашивание тела рыбы. У ракообразных уменьшается способность воспроизводства при концентрации натрия 680мг/л ПДКв натрия составляет 200 мг/дм3, ПДКвр - 120 мг/дм3 Определяется ионной хроматографией и пламенно-электронной спектрометрией. Удаляется дистилляцией, Н-катионированием, осмолированием на этапе водоподготовки

Калий. Токсическая концентрация 1 г/л (гибель рыбы через 24 ч). У рыбы наблюдается распад жаберного эпителия. У ракообразных уменьшение способности к воспроизводству при концентрации 53мг/л ПДКвр калия составляет 50 мг/дм3 Определяется как и натрий + титриметрически выделением К из раствора с последующим аргентометрическим титрованием. Удаляется как и натрий.

Медь. Токсическая концентрация сульфата и нитрата 0,01-0.02 мг/л. 0.1 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — общесанитарный), в воде рыбохозяйственных водоемов - 0.001 мг/дм3 Металлическая медь умеренно токсична для рыб, в то время, как ее растворимые соли (хлориды, нитраты) токсичны уже в концентрации 0,01-0,02 мг/л. Обратимость отравления невелика: рыбы, перенесенные с чистую воду в стадии опрокидывания, погибают. Токсическое действие солей меди сильнее проявляются в мягкой воде, т.к. в жесткой часть меди связывается в виде карбонатов. Избыток Меди вызывает хлороз у растений. Определяется спектрографически после экстракции хлороформом. Удаляется дистилляцией, Н- и Na-катионированием, осмолированием на этапе водоподготовки

Серебро. Токсическая концентрация для растений 0,005г/л, для рыбы 0,003-0,006мг/л Ионы серебра способны уничтожать бактерии и уже в незначительной концентрации стерилизуют воду (нижний предел бактерицидного действия ионов серебра 2.10-11 моль/дм3).. ПДКв серебра составляет 0.05 мг/дм3 Определяется ААС + выше описанные.

Хлор. Различают свободный (молекулярный хлор, хлорноватистая кислота и гипохлорит-ионы) и связный (хлор, входящий в состав хлораминов). Остаточная концентрация после обработки перед подачей в систему водоснабжения для свободного хлора 0,3-0,5 мг/л, для связанного 0,8-1,2 г/л. Симптомы отравления свободным хлором: возбуждение, круговые вращательные движения с выпрыгиванием из воды, затем угнетение и появление слизи на жабрах и коже. Обратимость явлений при переносе в свежую воду возможна лишь в начальной стадии отравления. У растений и водорослей угнетается фотосинтез, развивается обесцвечивание, затем отмирание терминальных клеток. Максимальная концентрация, которая при постоянном воздействии в течение сколь угодно долгого времени не нарушает биохимических процессов составляет 0,3 мг/л.

Дехлорирование производится на этапе водоподготовки тиосульфатом натрия, аммиаком (на станциях водоподготовки), в домашних условиях пропусканием через активированный уголь.

Хлориды ПДК в составляет 350 мг/дм3 В отличие от сульфатных и карбонатных ионов, хлориды не склонны к образованию ассоциированных ионных пар. Из всех анионов хлориды обладают наибольшей миграционной способностью, что объясняется их хорошей растворимостью, слабо выраженной способностью к сорбции на взвесях и потреблением водными организмами. Повышенные содержания хлоридов ухудшают вкусовые качества воды и делают ее малопригодной для питьевого водоснабжения и ограничивают применение для многих технических и хозяйственных целей, а также для орошения сельскохозяйственных угодий. Если в питьевой воде есть ионы натрия, то концентрация хлорида выше 250 мг/дм3 придает воде соленый вкус. Нет данных о том, что высокие концентрации хлоридов оказывают вредное влияние на человека. Определяются аргентометрически. Удаляются дистилляцией, анионированием, осмолированием на этапе водоподготовки

Бор ПДКв (В3+) — 0.3 мг/дм3, ПДКвр ортоборной кислоты (Н3ВО3) — 0.1 мг/дм3 Бор малотоксичен для рыб. Но в концентрации ортоборной кислоты 2500мг/л вызывает раздражение кожи, обильную слизь, воспаление кишечника. Определяется фотометрически.
Алюминий ПДКв составляет 0.5 мг/дм3 В этой концентрации вызывает расстройство движений и опрокидывание у форели. Наиболее опасен нитрат и хлорид алюминия. Остальные соединения малотоксичны. Определяется спектрографически.

Аммиак ПДКв аммиака составляет 40 мг/дм3, ПДКвр — 0.08 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — токсикологический) Запах в воде ощущается при концентрации 0,037мг/л. Токсические концентрации для рыб 0,2-10мг/л Признаки интоксикации: возбуждение, судобренияроги, рыба меченосецется в воде, выпрыгивает, через несколько секунд принимает спинное положение. Гибнет с широко открытым ртом и жабрами. Туловище и жабры покрыты обильной слизью. Механизм действия – возбуждение ЦНС, поражение жаберного эпителия, гемолиз эритроцитов.

Аммониий(ПДКв) установлена в размере 2 мг/дм3 по азоту или 2.6 мг/дм3 в виде иона NH4+ (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический). Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/дм3 снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации - возбуждение, судобренияроги, рыба меченосецется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия - возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды

Нитраты10 мг/дм3 по азоту или 45 мг/дм3 в виде иона NO3- Присутствие нитрата аммония в концентрациях порядка 2 мг/дм3 не вызывает нарушения биохимических процессов в водоеме; подпороговая концентрация этого вещества, не влияющая на санитарный режим водоема, 10 мг/дм3. Повреждающие концентрации соединений азота (в первую очередь, аммония) для различных видов рыб составляют величины порядка сотен миллиграммов в литре воды

Нитриты (ПДКв) установлена в размере 3.3 мг/дм3 в виде иона NO2- или 1 мг/дм3 в пересчете на азот. Клиника отравления – потеря равновесия, судобренияроги

Железо ПДКв железа составляет 0.3 мг Fe/дм3 (лимитирующий показатель вредности — органолептический), ПДКвр для железа - 0.1 мг/дм3 Токсичность соединений железа зависит от рН. В щелочной воде токсичность для рыб резко возрастает, т.к. образуются гидроксиды железа, кот орые осаждаются на жабрах, закупоривают и разъедают их. Кроме того, железо (II) легко переходит в железо (III), которое связывает растворенный в воде кислород, приводя к массовой гибели рыб. Вода, содержащая железо, непригодна дла инкубации икры рыб, т.к. гидроксид его осаждается на ней и жабрах мальков, вызывая их гибель. Очень чувствительны к железу моллюски. Определяется спектрографически после экстракции хлороформом. Удаляется дистилляцией, Н-катионированием, осмолированием на этапе водоподготовки

Кобальт ПДКв составляет 0.1 мг/дм3, ПДКвр 0.01 мг/дм3 Ингибирует клеточное деление зеленых водорослей в концентрации 1 мг/л. Уменьшение способностей ракообразных к воспроизводству наступает при 0,01мг/л. Определяется фотометрически

Марганец ПДКв (по иону марганца), равная 0.1 мг/дм3 Роль марганца в жизни высших растений и водорослей водоемов весьма велика. Марганец способствует утилизации CO2 растениями, чем повышает интенсивность фотосинтеза, участвует в процессах восстановления нитратов и ассимиляции азота растениями. Марганец способствует переходу активного Fe(II) в Fe(III), что предохраняет клетку от отравления, ускоряет рост организмов и т.д. Определяется фотометрически.

Свинец ПДКв свинца составляет 0.03 мг/дм3, ПДКвр - 0.1 мг/дм3 Проявления итоксикации у большинства видов рыб наблюдаются при концентрации 0,1-0,4 мг/л. В мышцах пресноводных рыб свинец угнетает пищеварительные и тканевые ферменты. Имеет способность накапливаться в мышцах, вызывает изменения нервной системы и обменных процессов. Чувствительны к свинцу бактерии, ассимилирующие органический азот. Определяется спектрометрически после экстракции хлороформом. Удаляется дистилляцией, Н-катионированием, осмолированием на этапе водоподготовки

Цинк ПДКвр Zn2+ - 0.01 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — токсикологический Цинк относится к числу активных микроэлементов, влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В воде существует главным образом в ионной форме или в форме его минеральных и органических комплексов. Иногда встречается в нерастворимых формах: в виде гидроксида, карбоната, сульфида и др. В то же время многие соединения цинка токсичны, прежде всего его сульфат и хлорид. Соединения цинка повреждают жабры рыб. Сначала наблюдается фаза возбуждения и учащенного дыхания, по мере разрушения респираторного эпителия наступает асфиксия и смерть. Обратимость отравления возможна, если рыбу перенести в свежую воду в стадии опрокидывания. Токсичность цинка усиливают ионы меди и никеля. Хлорид цинка токсичен для улиток и ракообразных при 0,2 мг/л. В мягкой воде цинк более токсичен, чем в жесткой. Серьезным источником поступления цинка в воду является вымывание его горячей водой из оцинкованных водопроводных труб до 1,2-2,9 мг с поверхности 1 кв. дм в сутки. Определяется фотометрически после обработки дитизоном. Удаляется дистилляцией, Н-катионированием, осмолированием на этапе водоподготовки

Обозначения
ПДК – предельно допустимая концентрация
ПДК вр – ПДК в воде водоема для рыбохозяйственных целей
ПДКв- ПДК в воде водоема

Источники:
1. ГОСТ 2874-82 ВОДА ПИТЬЕВАЯ ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ
2. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV, V-VIII групп, Справ.изд./А.Л.Бандман, Н.В.Волкова, Т.Д.Грехова под ред. В.А. Филова – Л.; Химия, 1989 т.1,2,
3. Л.А.Кульский, П.П.Строкач Технология очистки природных вод, Киев, Вища школа, 1986,352с.
4. Аналитическая химия. В.Д. Пономарев. М. Медицина, 1977, 368с.
5. А.П. Крешков. Основы аналитичекой химии. Качественный и количественный анализ. Т.1,2 «Химия», М. 1965г.


Автор статьи Ирина.