Промышленные отходы предприятий в виде золы, пыли, шлака, шлама содержат в своем составе значительное количество хромовых загрязнений. Большое количество поступает в водные объекты с промышленными стоками. [7]

Основными природными источниками загрязнения окружающей среды соединениями хрома являются обширные лесные пожары, продукты вулканической деятельности. Вода в районах, где есть месторождения хрома может содержать повышенные его концентрации в результате выщелачивания из пород (серпентинитов и других хромосодержащих минералов). [31]

Так же некоторые количества хрома поступают в воду в процессе разложения организмов и растений. [26]

Однако не один из этих природных источников, в отличии от антропогенных , не приносит таких количеств хрома, которые представляли бы опасность для здоровья человека и животных. [31]

1.1.6 Ионы водорода и гидроксильные ионы (рН)

Содержание в воде водородных ионов в основном определяется количественным соотношением концентраций угольной кислоты и ее ионов. В воде угольная кислота диссоциирует:

H2CO3=H+HCO3

поэтому талые воды, содержащие большое количество растворенной двуокиси углерода, имеют, кислую реакцию. При диссоциации гидрокарбонатов Са(НСО3) также образуются ионы НСО3. Увеличение их концентрации ведет к увеличению рН вследствие гидролиза:

НСО3+Н2О=Н2СО3+ОН

Источниками ионов водорода являются также и другие кислоты, находящиеся в талой воде (серная, ортофосфорная). Гидролиз солей тяжелых металлов имеет значение в тех случаях, когда в атмосферу попадает значительное количество сульфатов железа, алюминия, меди, и других металлов. В результате гидролиза выделяются ионы водорода:

Fe+2H2O=Fe(OH)2+2H

Величина концентрации ионов водорода (рН) обычно колеблется в атмосферных осадках от 4,6 до 6,1. [4]

1.2 Биологическое действие

В эпоху научно-технической революции деятельность человека приобретает масштаб геоэкологических процессов, приводит к изменению естественных биогеохимических циклов на земле, нарушению экологического равновесия в биосфере, что, в свою очередь, сказывается на самом человеке. Уровень здоровья человека в значительной степени зависит от качества среды его обитания. По мнению многих ученых факторы окружающей среды в 18-20% определяют состояние здоровья человека.

Накопившиеся десятилетиями недостатки в природоохранной деятельности, укоренившийся потребительский подход к природным ресурсам, а также развитие производительных сил без должного учета экологических последствий привели к созданию экологически опасных зон, ухудшению здоровья людей, изменению демографических характеристик (уровню рождаемости, продолжительности жизни, миграции населения), а также нанесению значительного ущерба природе.

Доля влияния загрязнения атмосферного воздуха в формировании заболеваемости системы органов дыхания составляет 20%, системы кровообращения – 9%.

Наиболее высокий индекс загрязнения в городских условиях получен по тяжелым металлам и оксиду углерода. В структуре выбросов наибольшую долю составляют сернистый ангидрид – 35%, твердые вещества (пыль) и оксид углерода – 30%, углерод – 1,2%, оксид азота – 0,9%. [6]

В настоящее время, при стремительном развитии производительных сил и освоении все новых и новых энергетических мощностей, процессы биогеохимической миграции и концентрации веществ в биосфере протекают настолько быстро, что организм человека не успевает приспосабливаться к новым уровням содержания химических элементов в питьевых водах, продуктах питания и воздухе. [8]

Состояние здоровья населения является отражением сложного комплекса явлений в окружающей среде. На процесс его формирования влияет целый ряд биологических, антропогенных, природно-климатических и др. факторов.

В настоящее время в Рязанской области наблюдается стабильная тенденция к росту злокачественных новообразований и смертности населения от них.

Уровень опухолевых заболеваний в области 1,2 раза превышает аналогичный показатель по Российской Федерации.

Вызывает беспокойство выраженный рост показателей распространенности данной патологии среди детей. [7]

1.2.1 Кальций

Кальций является важнейшим биогенным элементом, его вредное действие возможно лишь при поступлении в организм в очень больших дозах. В виде пыли или аэрозоля соединения кальция оказывают сильное прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки. Особенно опасен СаО, действие, которого состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении тканей. Поражаются также глубокие дыхательные пути и особенно легкие.

Соединения кальция постоянно содержатся в почве и природных водах, а также в животных и растительных организмах. Растения извлекают из почвы кальций в больших количествах, однако, истощение почв в отношении этого элемента наблюдается сравнительно редко.

Жесткие требования по содержанию кальция предъявляются к водам, поскольку в присутствии карбонатов, сульфатов и ряда других анионов кальция образует прочную накипь. [3]

1.2.2 Сульфаты

Сульфаты активно участвуют в сложном круговороте серы. При отсутствии кислорода под действием сульфатредуцирующих бактерий они восстанавливаются до сероводорода и сульфидов, которые в природной воде кислорода снова окисляются до сульфатов.

Растения и животные извлекают растворенные в воде сульфаты для построения белкового вещества.

Сульфаты мало токсичны, обладают раздражающим эффектом. Повышенное содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды и оказывают физиологическое действие на организм человека. При приеме внутрь они действуют как «осмотическое» слабительное, причем токсического эффекта обычно не наблюдается вследствие медленного всасывания и быстрого воздействия.

Основная часть сульфатов, поступивших на поверхность почвы, удерживается в верхней части почвенного профиля (глубина до 20 см) и содержание их в течение года остается в исходной форме. Растения поглощают малую часть сульфатов, то есть в почве идет процесс накопления сульфатов. [1]

1.2.3 Медь

Медь относится к числу активных микроэлементов, участвующих в процессе фотосинтеза и влияющих на усвоение азота растениями. Недостаток содержания меди в почве отрицательно влияет на синтез белков, жиров и витаминов и способствует бесплодию растительных организмов. Вместе с тем, избыточные концентрации меди оказывают неблагоприятные воздействия на растительные и животные организмы.

Медь и её соединения весьма токсичны для почвенной микрофлоры. Загрязнение субпесчанной почвы медью может привести к угнетению активности нитрифицирующих бактерий. Медь заметно сдерживает минерализацию азота.

Избыток её в почве ведет к развитию хлороза у растений, недостаток снижает урожай и высоту. Соединения меди весьма токсичны для всех представителей водной фауны и флоры. При минимальных концентрациях гибнут пресноводные полипы и пиявки.