БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ФІЛОСОФСЬКИХ І СОЦІАЛЬНИХ НАУК
РЕФЕРАТ
з дисципліни: "Екологія"
на тему:
В« Важкі метали. Джерела надходження
в навколишнє середовище. Дія на організм людини В».
Житкевич І.М., студентки
1 курсу заочного навчання ФФСН
Перевірив: Румянцев І.Ю.
Мінськ, 2001
ВСТУП
Одним з найсильніших за дією і найбільш поширеним хімічним забрудненням є забруднення важкими металами.
До важких металів ставляться більше 40 хімічних елементів періодичної системи Д.І. Менделєєва, маса атомів яких становить понад 50 атомних одиниць.
Ця група елементів бере активну участь у біологічних процесах, входячи до складу багатьох ферментів. Група "важких металів" багато в чому збігається з поняттям "мікроелементи". Звідси свинець, цинк, кадмій, ртуть, молібден, хром, марганець, нікель, олово, кобальт, титан, мідь, ванадій є важкими металами.
Джерела надходження важких металів діляться на природні (вивітрювання гірських порід і мінералів, ерозійні процеси, вулканічна діяльність) і техногенні (видобуток і переробка корисних копалин, спалювання палива, рух транспорту, діяльність сільського господарства). Частина техногенних викидів, що надходять у природне середовище у вигляді тонких аерозолів, переноситься на значні відстані і викликає глобальне забруднення.
Інша частина надходить в безстічні водойми, де важкі метали накопичуються і стають джерелом вторинного забруднення, тобто утворення небезпечних забруднень у ході фізико-хімічних процесів, що йдуть безпосередньо в середовищі (наприклад, освіта з нетоксичних речовин отруйного газу фосгену).
Важкі метали накопичуються в грунті, особливо у верхніх гумусових горизонтах, і повільно віддаляються при вилуговування, споживанні рослинами, ерозії і дефляції - Видування грунтів.
Період напіввидалення або видалення половини від початкової концентрації становить тривалий час: для цинку - від 70 до 510 років, для кадмію - від 13 до 110 років, для міді - від 310 до 1500 років і для свинцю - від 740 до 5900 років.
В гумусовій частини грунту відбувається первинна трансформація потрапили в неї з'єднань.
Важкі метали володіють високою здатністю до різноманітних хімічним, фізико-хімічних і біологічних реакцій. Багато з них мають змінну валентність і беруть участь в окисно-відновних процесах. Важкі метали та їх сполуки, як і інші хімічні сполуки, здатні переміщатися і перерозподілятися в середовищах життя, тобто мігрувати.
Міграція сполук важких металів відбувається в значній мірі у вигляді органо-мінеральної складової. Частина органічних сполук, з якими зв'язуються метали, представлена ​​продуктами мікробіологічної діяльності. Ртуть характеризується здатністю акумулюватися в ланках "харчового ланцюга" (про це йшла мова раніше). Мікроорганізми грунту можуть давати стійкі до ртуті популяції, які перетворюють металеву ртуть у токсичні для вищих організмів речовини. Деякі водорості, гриби і бактерії здатні акумулювати ртуть у клітинах.
Ртуть, свинець, кадмій входять до загального переліку найбільш важливих забруднюючих речовин навколишнього середовища, погоджений країнами, що входять в ООН. Зупинимося докладніше на цих речовинах.
В§ 1. РТУТЬ.
Крім свинцю найбільше повно в порівнянні з іншими мікроелементами вивчена ртуть.
Ртуть вкрай слабко поширена в земній корі (-0,1 х 10 -4 %), однак зручна для видобутку, так як концентрується в сульфідних залишках, наприклад, в вигляді кіноварі (НgS). У цьому виді ртуть відносно нешкідлива, але атмосферні процеси, вулканічна й людська діяльність призвели до того, що в світовому океані накопичилося близько 50 млн.т цього металу. Природний винос ртуті в океан в результаті ерозії 5000 т/рік, ще 5000 т/рік ртуті виноситься в результаті людської діяльності.
Спочатку ртуть потрапляє в океан у вигляді Нg 2 + , потім вона взаємодіє з органічними речовинами і з допомогою анаеробних організмів переходить у токсичні речовини метилртуть (СН 3 Н g ) + і диметилртуть (СН 3 -Нg-СН 3 ),
Ртуть присутня не тільки в гідросфері, але і в атмосфері, тому що має відносно високий тиск парів. Природний вміст ртуті складає ~ 0,003-0,009 мкг/м 3 .
Ртуть характеризується малим часом перебування у воді і швидко переходить у відкладення у вигляді сполук з органічними речовинами, що знаходяться в них. Оскільки ртуть адсорбується відкладеннями, вона може повільно звільнятися і розчинятися у воді, що призводить до утворення джерела хронічного забруднення, чинного тривалий час після того, як зникне первісне джерело забруднення.
Світове виробництво ртуті в даний час складає більше 10000 т на рік, більша частина цієї кількості використовується у виробництві хлору. Ртуть проникає в повітря в результаті спалювання викопного палива. Аналіз льоду Гренландського крижаного купола показав, що, починаючи з 800 р. н.е. до 1950-х рр.., зміст ртуті залишалося постійним, але вже з 50-х рр.. нашого сторіччя кількість ртуті подвоїлося. На мал.23 представлені шляхи циклової міграції ртуті.
Ртуть та її сполуки небезпечні для життя. Метилртуть особливо небезпечна для тварин і людини, так як вона швидко переходить з крові в мозкову тканину, руйнуючи мозочок і кору головного мозку. Клінічні симптоми такої поразки - заціпеніння, втрата орієнтації в просторі, втрата зору. Симптоми ртутного отруєння проявляються не відразу. Іншим неприємним наслідком отруєння метилртуттю є проникнення ртуті в плаценту й нагромадження її в плоді, причому мати не відчуває при цьому хворобливих відчуттів. Метилртуть надає тератогенну дію на людину. Ртуть відноситься до I класу небезпеки.
Металева ртуть небезпечна, якщо її проковтнути і вдихати її пари. При цьому у людини з'являється металевий смак у роті, нудота, блювання, коліки в животі, зуби чорніють і починають кришитися. Пролита ртуть розлітається на крапельки і, якщо це сталося, ртуть повинна бути ретельно зібрана.
Неорганічні сполуки ртуті практично нелеткі, тому небезпека представляє попадання ртуті всередину організму через рот і шкіру. Солі ртуті роз'їдають шкіру і слизові оболонки тіла. Попадання солей ртуті усередину організму викликає запалення зіва, утруднене ковтання, заціпеніння, блювоту, болі в животі.
У дорослої людини при попаданні всередину близько 350 мг ртуті може наступити смерть.
Забруднення ртуттю може бути зменшене в результаті заборони виробництва і застосування ряду продуктів. Немає сумніву, що забруднення ртуттю завжди буде гострою проблемою. Але з введенням суворого контролю за відходами виробництва, що містять ртуть, а також за харчовими продуктами можна зменшити небезпека отруєння ртуттю.
В§ 2. СВИНЕЦЬ.
Вміст свинцю в магматичних породах дозволяє віднести його до категорії рідкісних металів. Він концентрується в сульфідних породах, які зустрічаються в багатьох місцях у світі. Свинець легко виділити шляхом виплавки з руди. У природному стані він виявляється в основному в вигляді галеніту (РbS).
Свинець, що міститься в земній корі, може вимиватися під впливом атмосферних процесів, переходячи по...
