Отравления неорганическими соединениями. Кислоты

Кислоты (соляная, серная, азотная, борная и др.) - довольно распространенная группа загрязнителей, поступающих со сточными водами металлургических, машиностроительных, текстильных, химических и целлюлозно-бумажных предприятий. Они выпадают также с атмосферными осадками, загрязненными дымовыми выбросами вышеназванных производств, содержащих окислы серы, азота и др.

Токсичность, Кислоты оказывают на рыб комбинированное действие. Оно основано на снижении рН воды и специфическом ядовитом действии Н-ионов и недиссоциированных молекул кислот. Водородные ионы вызывают дегидратацию тканей, коагулируют белки с образованием кислых альбуминатов, приводят к некрозу тканей.

Острые отравления рыб наблюдают при массированных залповых сбросах сточных вод. При длительном воздействии низких рН у рыб развивается кислотное заболевание. Токсичность кислот усиливается в присутствии тяжелых металлов, особенно алюминия и железа.

Смертельные показатели кислой среды для рыб находятся в пределах рН 4,8-4, а ракообразных и простейших - рН 3,5-4. Безопасным для рыб считается диапазон рН 5-9. Однако для оптимальной продуктивности водоемов требуется более узкий разброс рН - от 6,5 до 8,5. Установлено, что в озерах, где рН воды ниже 5, примерно в 50% случаев ихтиофауна отсутствует или выпадает из популяции около 80% видов рыб. Наиболее устойчивым оказался окунь. Биологические изменения в озерах начинаются при рН 6, а при рН 4,9 исчезают почти все моллюски, многие организмы бентоса, происходит накопление детрита, заболачивание мелководий.

Отмечена четкая взаимосвязь между кислым рН и бикарбонатной щелочностью. При попадании кислых стоков в воду с высокой бикарбонатной щелочностью выделяется большое количество двуокиси углерода, которая становится токсичной для рыб, хотя рН не достигает критических границ. Недавно было показано, что токсическое влияние кислых значений рН усиливается при низких концентрациях натрия и хлоридов.

В кислой среде изменяется токсичность ряда ядовитых веществ. Например, никельцианидный комплекс гораздо токсичнее при рН 7,0, чем при рН 8,0 вследствие диссоциации его на ионы никеля и цианида (недиссоциированная HCN). То же происходит с другими цианидами, сульфидами, сероводородом. Летальные концентрации кислот для разных видов рыб колеблются: серной кислоты - форель 6,25 мг/л, карась 138 мг/л; соляной - карась 159 мг/л, форель и окунь 8-10 мг/л; азотной - карась 200 мг/л, форель 1,6-15,5 мг/л. Борная кислота и тетраборат натрия в концентрациях 1500-2500 мг/л вызывают гибель всей икры и молоди севрюги, а при концентрации 62,5-500 мг/л снижается темп роста предличинок севрюги (Г. В. Гурова).

Токсичность свободных кислот ослабевает с повышением жесткости воды.

Симптомы и патоморфологические изменения. Кислоты в больших концентрациях действуют на рыб в основном локально, а в низких - резорбируются в кровь и вызывают ацидоз.

При токсических значениях рН рыбы становятся вялыми, плавают по кругу или толчкообразно, выпрыгивают из воды, принимают диагональное положение, опрокидываются на бок, дыхание у них резко замедляется. Кожа и жабры обильно покрываются уплотненной слизью молочно-белого цвета. На брюшной стенке встречаются очаговые кровоизлияния. Возможно осложнение отравления сапролегниозом и эктопаразитами.

У погибших рыб жаберные крышки плотно прижаты, края жабр имеют коричневую окраску, кожные покровы и жаберные лепестки покрыты крупянисто-беловатым налетом, в котором встречаются остатки крови коричневого цвета. При гистологическом исследовании отмечают гипертрофию слизистых клеток, отслоение, дистрофию и некробиоз респираторного эпителия (при рН ниже 5), а также очаги слущивания эпителия жабр и эпидермиса кожи (при рН 4). При всасывании кислот в кровь развивается ацидоз, сопровождающийся нарушением осморегуляции, баланса натрия и хлоридов, гемолизом и агглютинацией эритроцитов, расщеплением гемоглобина или образованием метгемоглобина и гематопорфирина.

Диагноз ставят на основании симптомов отравления и результатов определения рН воды. В ранние сроки отравления слизь сохраняет кислую реакцию, которую можно установить лакмусовыми бумажками. Дополнительно к этому, особенно при загрязнении водоемов сильными кислотами и их кислыми солями, определяют общую кислотность воды титрованием ее раствором сильного основания. Пробы анализируют на месте или в лаборатории не позже чем через сутки. Характерным признаком подкисления озер считают увеличение прозрачности воды и зарастание дна водорослями.

Профилактика. Для повышения рН до нейтральной реакции прудовую воду отстаивают или известкуют. При закисленности воды в водоисточнике ставят известковые фильтры на магистральном канале зимовальных прудов, а летом ее нейтрализуют внесением негашеной извести по воде.