Ионы бериллия

Описание: Бериллий – химический элемент, относящийся ко второй группе в периодической системе Менделеева. Обладает свойствами металла. В естественной природе чаще всего содержится в виде гидроксидов или оксидов. Встречаются также и соли данного элемента. В закисленной воде хорошо растворяются, а в щелочной выступают как взвешенные вещества.

Распространение

Как было указано в описании, чаще всего бериллий бывает не в чистом виде, а как соединения различной природы. Чтобы попасть в грунтовые воды или открытые водоемы, элементу нужно находиться непосредственно рядом с водными источниками. В основном концентрации солей обнаруживаются, когда водоносные слои проходят через пласты пород, имеющих вулканическое происхождение. К числу таких магматических пород относятся:

• Хризоберилл
• Бертрандит
• Берилл

Тем не менее, даже несмотря на контакт с такими веществами, как правило, ПДК элемента в образцах не превышается. Гораздо большую опасность для природных экосистем представляет антропогенная деятельность. Технические причины загрязнения открытых водоемов ионами бериллия включают в себя:

• выбросы из промышленных зон
• технические стоки предприятий
• добыча бериллиевой руды открытым методом
• обогащение бериллия
• сжигание каменного угля

Водоемы, находящиеся рядом с такими объектами, с высокой долей вероятности будут иметь концентрацию бериллиевых соединений, многократно превышающую допустимый показатель. Такую воду опасно использовать не только для питья, но и для рекреационных нужд. О причинах пойдет речь ниже.

Влияние бериллия на живые организмы

Основной способ попадания ионов бериллия в организм – воздушным путем. При недостатке средств индивидуальной защиты возможно вдыхание пыли с этим металлом в процессе работы. Такой контакт может вызывать химический пневмонит. Что же касается поступления с водой, то, как правило, концентрации элемента невелики, однако это только в том случае, если не превышается предельно допустимая концентрация. Если же содержание ионов велико, начинается процесс накопления соединений бериллия в организме. Это явление может приводить к сбоям в функционировании различных органов.

Дело в том, что ионы бериллия обладают высокой токсичностью. Первый фактор, страдающий от металла, – это выработка ферментов и синтез белков. В этой системе может возникнуть серьезный дисбаланс, из-за которого организм недополучает микроэлементы. Кроме того, выделительная система будет накапливать в себе ионы, вызывая почечные заболевания. У отдельных групп людей возможно образование аллергических реакций.

Регулярное использование бериллиевой воды может привести также к следующим заболеваниям:

• эрозии слизистой ЖКТ
• аутоимунные заболевания
• сердечно-сосудистые заболевания
• нарушения функций печени
• легочный фиброз
• дерматроз или экзема
• эритема

Помимо этих заболеваний, высокотоксичные ионы способны нанести и более серьезный вред. Этот металл причастен к образованию у людей злокачественных опухолей. Кроме того, ионизированные частицы воздействуют напрямую на ДНК, что может вызвать генные мутации. По этим причинам необходимо строго контролировать воду из опасных регионов, чтобы концентрация ионных составов не превышала ПДК.

Нормирование

Поскольку высокой токсичностью и канцерогенными свойствами обладают как соли бериллия, так и его оксиды и гидроксиды, санитарными нормами устанавливается предельно малый показатель концентрации соединений, или же они вовсе запрещаются. Ниже указано, в каких источниках проб может допускаться наличие ионов, а также их ПДК.

Предельно допустимая концентрация ионов бериллия в различных водных ресурсах

Источник проб, норматив	Концентрация, мг/л
Питьевая вода (централизованная) СанПиН 2.1.4.1074-01, 1.2.3685-21	0,0002
Рыбохозяйственные водоемы Приказ Минсельхоза РФ № 552	0,0003

Как видно, допустимые нормы измеряются в микрограммах. Более того, сбросы сточных вод и прочих технологических отходов должны и вовсе исключать соединения данных ионов. Для этого необходимо проводить комплексные очистные мероприятия.

Данный металл никак не определяется органолептическим методом, поэтому для установления его концентрации потребуется проводить химический анализ воды.

Методы очистки

Для устранения канцерогенов из воды используются следующие методы:

• обратный осмос
• коагуляция
• ионный обмен
• активированный алюминий
• фильтры комплексной очистки

Наиболее эффективны два метода из перечисленных. Обратный осмос способен справляться практически со всеми методами загрязнения. Что же касается комплексной очистки, то ее преимущество заключается в том, что сложносоставной фильтрующий материал может быть подобран индивидуально, в зависимости от содержащихся загрязнений. Проведя комплексное исследование воды, а затем подобрав нужные фильтрующие компоненты, можно сделать питьевую воду полезной и безопасной.