Введение
СОЕДИНЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕННОЙ СЕРЫ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭФФЕКТОВ ТОКСИЧНОСТИ ПРИРОДНОЙ ВОДНОЙ СРЕДЫ 10
1.1. Окислительно-восстановительные и свободно-радикальные процессы с участием пероксида водорода и ионов переходных металлов
1.1.1. Редокс-процессы с участием Н202 12
1.1.2. Редокс-процессы в природной водной среде с участием ионов меди 16
1.1.3. Роль пероксида водорода и свободных радикалов в процессах самоочищения природной водной среды 24
1.2. Эффекты токсичности природной водной среды, связанные с нарушением естественного круговорота пероксида
водорода и свободных радикалов 28
1.2.1. Эффекты, возникающие при чрезмерной интенсификации свободнорадикальных процессов 28
1.2.2. Эффекты, связанные с разбалансировкой внутриводоемных окислительно восстановительных процессов 30
1.2.3. Роль сточных вод в формировании редокс-состояния водных объектов 33
1.2.4. Синезеленые водоросли как продуценты веществ-восстановителей 35
1.2.5. Донные отложения как источник восстановительных эквивалентов 37
1.3. Антропогенное влияние на круговорот серы в окружающей среде 40
1.3.1. Особенности круговорота серы в окружающей среде
1.3.2. Образование и свойства свободных радикалов сернистых соединений 43
1.3.3. Антропогенные источники поступления серы в объекты окружающей среды 46
1.3.4. Соединения восстановленной серы в природной водной среде
1.4. Каталитические и биохимические процессы с участием
соединений восстановленной серы 52
1.4.1. Механизмы окисления соединений восстановленной серы
1.4.2. Сера в живых организмах 54
1.4.3. Роль глутатиона в регуляции внутриклеточных окислительно-восстановительных процессов
Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 58
2.1. Методы токсикологического контроля сточных вод и 58
индивидуальных соединений восстановленной серы
2.1.1. Методы биотестирования 58
2.1.1.1. Инфузории Tetrahymena pyriformis 59
2.1.1.1.1. Культивирование инфузорий 60
2.1.1.1.2. Проведение анализа 61
2.1.1.1.3. Оценка результатов 62
2.1.1.2. Светящиеся бактерии Вепекеа harvey 63
2.1.1.2.1. Методические особенности 63
2.1.1.2.2. Показатели токсичности 64
2.1.1.3. Ветвистоусые (планктонные) рачки 64
2.1.1.3.1. Daphnia magna 64
2.1.1.3.2. Ceriodaphnia affinis 65
2.1.1.4. Микроводоросли 65
2.1.1.5. Статистическая обработка результатов биотестирования 66
2.1.2. Функциональная тест-система перекисного окисления липидов 67
2.2. Методы химического анализа при проведении
исследований 68
2.2.1. Определение Н202 68
2.2.2. Определение соединений восстановленной серы 69
2.2.2.1. Определение летучих сернистых соединений 69
2.2.2.2. Определение тиольных соединений 69
2.2.3. Реактивы 70
2.2.4. Оборудование Объекты исследования 71
2.3.1. Индивидуальные соединения восстановленной серы 71
2.3.2. Производственные и хозбытовые сточные воды 72
МЕХАНИЗМЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ С УЧАСТИЕМ СОЕДИНЕНИЙ ВОССТАНОВЛЕННОЙ СЕРЫ 73
Взаимодействие тиольных соединений с ионами меди 73
Механизмы каталитического окисления тиольных соединений молекулярным кислородом в присутствии ионов меди 79
3.2.1. Внутрисферный механизм окисления тиольных соединений 82
3.2.2. Обоснование невозможности протекания свободно-радикальных реакций при катализе окисления
тиольных соединений ионами меди 89
3.2.3. Механизм четырехэлектронного восстановления молекулярного кислорода при внутрисферном окислении «хелатирующих» тиольных лигандов 93
3.2.4. Совместное окисление трудноокисляемых и легкоокисляемых соединений восстановленной серы 99
Механизм окисления соединений восстановленной серы пероксидом водорода 103
3.3.1. Взаимодействие неорганических соединений серы с н2о2 103
3.3.2. Взаимодействие Н202 с тиольными соединениями 104
3.3.3. Возможная роль соединений восстановленной серы в формировании редокс-состояния природной водной среды 110
Глава 4. ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ВОССТАНОВЛЕННОЙ СРЕРЫ 120
4.1. Токсические свойства сероводорода и метилсернистых соединений
4.2. Биотестирование органических соединений восстановленной серы
Глава 5. ОЧИСТКА И ДЕТОКСИКАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕННОЙ СЕРЫ 128
5.1. Очистка конденсатов варочного цеха ЦБП от сернистых cоединений
5.2. Перспективы применения пероксида водорода для предотвращения возникновения эффектов редокс-токсичности сточных вод 130
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 133
ВЫВОДЫ 138
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 140
