К тяжелым металлам относятся элементы (металлы и полуметаллы), для которых характерен большой атомный вес или высокая плотность. К настоящему моменту было сформулировано порядка 40 различных определений данного термина, при этом ни оно из них не может претендовать на звание наиболее приемлемого или классического. В связи с этим, перечень тяжелых металлов также будет видоизменяться в зависимости от определения, под которое он попадает. В числе основных критериев, можно выделить:

  • атомная масса, составляющая больше 50. В таком случае в списке тяжелых металлов окажутся металлы, стоящие после ванадия и обладающие разной плотностью;
  • плотность. В качестве основного ориентира считается плотность железа, которая составляет 8 г/см3. Если за основу взять эту характеристику, перечень металлов пополнится свинцом, кобальтом, ртутью, медью и кадмием. А вот более легкие элементы, например, олово, из списка автоматически выпадут.

Кроме того, существуют классификации, исключающие из списка благородные металлы, другие, напротив, не относят к тяжелым металлы нецветной группы. Также может меняться приемлемый порог плотности (например, 5 г/см3) и атомного веса.

По смысловой нагрузке, понятие «тяжелые металлы» в большинстве случаев имеет не химическую привязку, а медицинскую или природоохранную. Такой подход позволяет при составлении перечня тяжелых металлов учитывать не только физико-химические показатели, но и их токсичность, биоактивность и нормы использования в хозяйственных целях.

Биологическая роль

Многие тяжелые металлы являются неотъемлемой частью биологических процессов, протекающих в растительных и животных тканях. В небольших дозах они необходимы для нормального развития растениям, животным и даже человеку.

Однако переизбыток этих элементов, а также различные их соединения оказывают негативное действие на человека. Кроме того, тяжелые металлы могут накапливаться в тканях и вызывать серьезные заболевания.

Также среди списка тяжелых металлов есть элементы, не оказывающие положительного влияния на живые или растительные ткани. К группе токсичных металлов относятся ртуть и свинец. Впрочем, в числе токсичных металлов есть и те, что в подавляющем большинстве пагубно влияют на живые организмы, но в небольших количества полезны для отдельных видов. В качестве примера можно привести такие элементы, как кадмий и ванадий.

Загрязнение, вызванное тяжелыми металлами

Среди всех типов загрязняющих веществ тяжелые металлы, в том числе и токсичная группа, отличаются широким распространением, высоким уровнем токсичности и склонности к накоплению в тканях живых организмов.

Тяжелые металлы являются неотъемлемой частью промышленного производства, и несмотря на жесткую систему очистки, в большом количестве присутствуют во всех сточных водах предприятий. Частично тяжелые металлы проникают в окружающую среду вместе с хозяйственными сточными водами, дымом и промышленной пылью. Большинство тяжелых металлов способно образовывать устойчивые соединения с органическими элементами. А превосходная растворимость подобных комплексов приводит к повсеместному распространению тяжелых металлов в природных водоемах.

Однако, несмотря на обширный список тяжелых металлов постоянного контроля требует только его десятая часть. Большинство металлов, входящих в список тяжелых, не обладает токсичностью, стойкостью, не способно накапливаться, мало используется в производственных целях, что говорит об их умеренной распространенности.