Оценка стабильности и трансформации химических веществ в водной среде

Стабильность химического вещества в воде - способность его сохраняться без изменений химической структуры и физико-химических свойств.

Трансформация химического вещества в воде - изменения химической структуры, физико-химических свойств и биологической активности под влиянием как природных, так и искусственных факторов воздействия.

Деструкция - распад химического вещества в водной среде до более простых продуктов под влиянием различных факторов воздействия.

Биотрансформация - модификация структуры молекулы вещества в процессе его метаболизма в организме.

Изучение стабильности вещества в водной среде позволяет определить продолжительность сохранения его в воде в неизменном виде и установить время полураспада изучаемого вещества. Существенное значение имеет определение факторов, в наибольшей степени влияющих на освобождение воды от химического загрязнения, т. е. процессы самоочищения.

К факторам, которые могут вызвать трансформацию химических веществ, относятся температура воды, концентрация водородных ионов, инсоляция, водная микрофлора, растворенный кислород.

В водной среде химические вещества под влиянием различных физико-химических и биологических факторов могут подвергаться изменениям и превращениям, т. е. трансформации. Способность к трансформации каждого конкретного вещества в известной мере зависит от степени устойчивости (стабильности) его форм в водной среде и определяется как свойствами самого вещества, так и водной среды. Сложные и многообразные по своей природе, промежуточным стадиям и конечному результату процессы трансформации химических веществ в воде выступают не только как фактор снижения их исходной концентрации, что имеет положительное значение, но и приводят к коренным изменениям структуры веществ.

В результате трансформации образуются новые вещества, отличающиеся от исходных не только по своему химическому составу и физико-химическим свойствам, но и по характеру и степени влияния на органолептические свойства воды, процессы естественного самоочищения водоемов и биологической активности: способности к кумуляции, проявлению отдаленных и специфических эффектов действия и т. д.

Как правило, трансформация химических веществ в водной среде, так же как и биотрансформация в организме, приводит к образованию менее токсичных и опасных продуктов. Однако в процессе трансформации в ряде случаев могут образовываться более опасные, чем исходные вещества, продукты. Например, метилирование в водной среде металлической ртути приводит к образованию метилртути - вещества более токсичного и опасного, чем сама ртуть. В процессе хлорирования воды наблюдается образование хлорорганических продуктов, среди которых наиболее часто и в наибольших концентрациях присутствует хлороформ. Гидролиз в водной среде малотоксичного уротропина приводит к образованию формальдегида, обладающего высокой токсичностью и цитогенетической активностью.

А. А. Королев (1981) предлагает следующие гигиенические критерии вредности продуктов трансформации: 1) усиление или ослабление токсичности по сравнению с исходными веществами; 2) появление или исчезновение способности вызывать специфические или отдаленные эффекты действия; 3) появление, усиление или исчезновение способности влиять на органолептические показатели воды; 4) усиление или ослабление неблагоприятного влияния на процессы самоочищения водоемов.