Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами презентация

Обновлено: 06.07.2024

Презентация на тему: " Проблема техногенного рассеяния тяжелых металлов." — Транскрипт:

1 Проблема техногенного рассеяния тяжелых металлов

2 Основные характеристики На сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 металлов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. Роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов. По классификации Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3. Таким образом, к тяжелым металлам относятся Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

3 Природные источники Главным природным источником тяжелых металлов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц включаются в качестве акцессорных (микропримесей) в массу горных пород. Примером таких минералов являются минералы титана (брусит, ильменит, анатаз), хрома (FeCr2O4). Многие элементы поступают в атмосферу с космической и метеоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями.

4 Источники загрязнения Основной поставщик тяжелых металлов – предприятия цветной металлургии (выброс при высокотемпературных процессах ). Сильное загрязнение свинцом и другими тяжелыми металлами наблюдается вокруг автострад. Часть техногенных выбросов тяжелых металлов поступает в атмосферу в виде тонких аэрозолей и переносится на значительные расстояния, приводя к глобальному загрязнению. Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.

5 Особенность Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии. Первый период полуудаления (т.е. удаления половины от начальной концентрации) тяжелых металлов значительно варьируется у различных элементов и занимает весьма продолжительный период времени: для цинка от 70 до 510 лет; кадмия от 13 до 11О лет, меди от 310 до 1500 лет, свинца от 770 до 5900 лет.

6 Некоторые виды металлов Кадмий. В природные воды поступает при выщелачивании почв, полиметаллических и медных руд, в результате разложения водных организмов, способных его накапливать. Соединения кадмия играют важную роль в процессе жизнедеятельности животных и человека. В повышенных концентрациях токсичен, особенно в сочетании с другими токсичными веществами. В незагрязненном воздухе над океаном средняя концентрация кадмия составляет 0,005 мкг/м3, в сельских местностях - до 0,05 мкг/м3, а в районах размещения предприятий, в выбросах которых он содержится (цветная металлургия, ТЭЦ, работающие на угле и нефти, производство пластмасс и т.п.), и промышленных городах - до 0,3-0,6 мкг/м3. Наиболее интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием - металлургия и гальванопокрытия, а также сжигание твердого и жидкого топлива.

7 Эпидемиологические данные указывают на чрезвычайную опасность кадмия для человека, который чрезвычайно медленно выводится из человеческого организма. Хроническое отравление кадмием имеет следующие признаки: поражение почек, нервной системы, легких, нарушение функций половых органов, боли в костях скелета. Этот комплекс нарушений называют болезнью "итай-итай" (сильные боли, деформация скелета, переломы костей, повреждения почек). Имеются достоверные доказательства канцерогенной опасности кадмия.

9 Цинк. Попадает в природные воды в результате протекающих в природе процессов разрушения и растворения горных пород и минералов (сфалерит, цинкит, госларит, смитсонит, каламин), а также со сточными водами рудообогатительных фабрик и гальванических цехов, производств пергаментной бумаги, минеральных красок, вискозного волокна и др. В речных водах концентрация цинка обычно колеблется от 3 до 120 мкг/дм 3, в морских - от 1.5 до 10 мкг/дм 3. Содержание в рудных и особенно в шахтных водах с низкими значениями рН может быть значительным. Цинк относится к числу активных микроэлементов, влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В то же время многие соединения цинка токсичны, прежде всего его сульфат и хлорид.

10 Ртуть. Основными источниками загрязнения окружающей среды этим элементом являются: пирометаллургические процессы получения металла, сжигание органических видов топлива, сточные воды, производство цветных металлов, красок, фунгицидов и т.д. Наиболее опасным соединением ртути является метилртуть (болезнь Минамата: нарушение обмена веществ, органов чувств, поведения). Выбросы ртути в окружающую среду в результате деятельности человека весьма значительны. Общая (природная и антропогенная) эмиссия ртути в атмосферу составляет свыше 6000 тонн ежегодно, причем менее половины 2500 т составляют поступления от естественных источников. Соединения ртути попадают в водную среду, где активно аккумулируются планктонными организмами, представляющими пищу для ракообразных, а последние поедаются рыбами, которых поедают птицы, в печени которых ртуть обнаруживается в больших количествах.

11 Ртуть обладает широким спектром токсических эффектов на теплокровных: нарушение биосинтеза белков и окислительного фосфорилирования в митохондриях почек и печени; возникновение биохимических сдвигов в организме; нейротоксическое, гонадотоксическое, генотоксическое, эмбриотоксическое и тератогенное воздействие. Под действием токсических концентраций органических соединений ртути происходит нарастание интенсивности процессов свободнорадикального окисления. Особо чувствительными к действию ртути являются эмбрионы. Несмотря на достаточную изученность, экологическая опасность ртути и последствий ее действия представляет собой сегодня серьезную проблему в экотоксикологии.

12 Свинец широко используется в производстве кабелей, для защитных экранов от гамма-излучения, при производстве электрических аккумуляторов, красок и пигментов, в химическом машиностроении, пиротехнике, полиграфии, сельском хозяйстве. Еще один источник попадания свинца в организм человека свинцовая посуда. Основными источниками загрязнения биосферы этим элементом являются: выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания, высокотемпературные технологические процессы, добыча и переработка металла. Перенос свинца в окружающей среде и его распространение в объектах окружающей среды происходит главным образом через атмосферу. Свинец является канцерогенным элементом. Токсичность его неорганические соединения неоднородна и убывает в зависимости от вида соединения: нитрат > хлорид > оксид > карбонат > ортофосфат. Люди подвергаются воздействию свинца при потреблении загрязненных пищи и воды, а также и при дыхании. Концентрация свинца в костях современного человека в раз превышает его содержание в скелетах людей живших 1600 лет назад.

13 Мышьяк является одним из самых опасных тяжелых металлов, поскольку имеет широкое распространение в объектах окружающей среды и вызывает тяжелые последствия в живых системах. Разнообразные соединения мышьяка находят широкое применение в сельском и лесном хозяйстве как пестициды и гербициды, применяются в медицине и ветеринарии, стекольной, керамической, текстильной и кожевенной промышленности, электронике, электротехнике, оптике, при производстве красителей, зеркал и в других областях. Ежегодно в мире промышленно производится более тонн соединений As. Мышьяк является одним из самых опасных тяжелых металлов, поскольку имеет широкое распространение в объектах окружающей среды и вызывает тяжелые последствия в живых системах. Разнообразные соединения мышьяка находят широкое применение в сельском и лесном хозяйстве как пестициды и гербициды, применяются в медицине и ветеринарии, стекольной, керамической, текстильной и кожевенной промышленности, электронике, электротехнике, оптике, при производстве красителей, зеркал и в других областях. Ежегодно в мире промышленно производится более тонн соединений As. Антропогенные источники поступления мышьяка в окружающую среду – добыча и переработка мышьяксодержащих руд, пиррометаллургия, сжигание природных видов топлива – каменного угля, сланцев, нефти, торфа, а также производство и использование суперфосфатов, содержащих мышьяк ядохимикатов, препаратов и антисептиков. Токсические эффекты соединений мышьяка хорошо и давно известны.

14 Избирательность накопления Различные растения сосредоточивают в себе разное число микроэлементов: в большинстве случаев избирательно. Так, медь усваивают растения семейства гвоздичных, кобальт перцы. Высокий коэффициент биологического поглощения цинка характерен для березы карликовой и лишайниов. Тяжелые металлы являются протоплазматическими ядами, токсичность которых возрастает по мере увеличения атомной массы. Их токсичность проявляется по- разному. Многие металлы при токсичных уровнях концентраций ингибируют деятельность ферментов (медь, ртуть). Такие металлы, как кадмий, медь, железо, взаимодействуют с клеточными мембранами, изменяя их проницаемость. Особый интерес представляет изучение животных, являющихся чувствительным индикатором начальных стадий загрязнения тяжелыми металлами. Они аккумулируют элементы в доступных биологически активных формах и отражают фактический уровень загрязения экосистем. Располагая сведениями о содержании тяжелых металлов у млекопитающих, можно прогнозировать их влияние на организм человека.

15 Избирательное накопление некоторых химических элементов в органах человека Предстательная железа Zn, Sr Предстательная железа Zn, Sr Кишечник Sn Кишечник Sn Ногти, волосы As, V, Tl, Hg, Al Ногти, волосы As, V, Tl, Hg, Al Мозг Cu Слизистая оболочка глаз Ba Слизистая оболочка глаз Ba Почки Cd, Hg, Mg Почки Cd, Hg, Mg

16 Биогеохимические свойства тяжелых металлов СвойствоCdCoCuHgNiPbZn Биохимическая активностьВВВВВВВ ТоксичностьВУУВУВУ Канцерогенность-B--B-- Обогащение аэрозолейBHBBHBB Минеральная форма распространенияBBHBHBH Органическая форма распространенияBBBBBBB ПодвижностьBHУВНВУ Тенденция к биоконцентрированиюВВУВВВУ Эффективность накопленияВУВВУВВ Комплексообразующая способностьУНВУННВ Склонность к гидролизуУНВУУУВ Растворимость соединенийВНВВНВВ Время жизниВВВНВНВ В- высокая, У - умеренная, Н - низкая

17 Заключение Все компоненты биосферы тесно связаны и взаимообусловлены, и бесконтрольное загрязнение почв и других сопредельных сред чужеродными для живых организмов компонентами может угрожать существованию жизни на Земле, так как тяжелые металлы и радиоактивные элементы накапливаются в костях, тканях, крови человека, отравляя организм и вызывая мутационные изменения с непредвиденными последствиями.

Тяжелые металлы (свинец, кадмий, ртуть) как загрязнители окружающей среды в России и Украине: обзор проблемы и пути решения Сперанская О.А., Центр "Эко-Согласие", - презентация

Презентация на тему: " Тяжелые металлы (свинец, кадмий, ртуть) как загрязнители окружающей среды в России и Украине: обзор проблемы и пути решения Сперанская О.А., Центр "Эко-Согласие"," — Транскрипт:

1 Тяжелые металлы (свинец, кадмий, ртуть) как загрязнители окружающей среды в России и Украине: обзор проблемы и пути решения Сперанская О.А., Центр "Эко-Согласие", Москва, Россия Цыгулева О.М., ХГЭОО "МАМА-86-Харьков", Харьков, Украина

2 ПРЕАМБУЛА (1) В последние десятилетия общество обеспокоено все возрастающей степенью нагрузки химических экологически опасных факторов на окружающую среду и человека. Объем глобального производства химических веществ с 1970 по 1998 увеличился почти в 9 раз (Доклад ВОЗ к 63-й Сессии Всемирной Ассамблее Здравоохранения, март 2010). По оценкам Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) страны, не входившие в ОЭСР в 1970 г. производили около 17 % глобального объема химических веществ, а к 2020 г. будут производить около 31 %.

3 ПРЕАМБУЛА (2) Более 25 % болезней обусловлено экологическими факторами, в том числе воздействием химических веществ (Доклад ВОЗ, март 2010).

4 ПРЕАМБУЛА (3) Тяжелые металлы (ТМ), являются химическими загрязнителями окружающей среды. Тяжелые металлы широко распространены в окружающей среде (промышленные отходы и товары) и способны вызывать заболевания у людей.

5 ПРЕАМБУЛА (4) Группу тяжелых металлов составляют (за исключением благородных и редких) те из них, которые имеют плотность более 8 тыс. кг/м3 свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьма, висмут, ртуть, олово, ванадий. Подобное выделение выглядит весьма условным и в группу тяжелых металлов включают обычно также хром, серебро, золото, платину, железо, марганец, а также полуметалл мышьяк.

6 ПРЕАМБУЛА (5) По решению ЕЭК ООН в группу наиболее опасных ТМ (приоритетных для мониторинга, контроля и регулирования) включены ртуть, свинец, кадмий, хром, марганец, никель, кобальт, ванадий, медь, железо, цинк, олово, мышьяк. Среди них наибольшую опасность для здоровья людей представляют ртуть, свинец и кадмий.

7 Международное регулирование тяжелых металлов (1) Межправительственный форум по химической безопасности (The Intergovernmental Forum on Chemical Safety) как механизм для кооперации правительств, межправительственных и неправительственных организаций по вопросам снижения химических рисков и безопасного регулирования химическими веществами (the promotion of chemical risk assessment and the environmentally sound management of chemicals). Концепция МФХБ была оформлена в процессе подготовки Конференции ООН по окружающей среде и развитию в 1992 г. в Рио-де-Жанейро. МФХБ был создан в апреле 1994 г. на международной конференции по химической безопасности в Стокгольме. Сессии МФХБ проходили каждые 2-3 года. МФХБ – VI (сентябрь 2008). Будущее МФХБ – интегрирование в СПМРХВ (Международные конференции по управлению химическими веществами).

8 Международное регулирование тяжелых металлов (2) Стратегический подход к международному регулированию химическими веществами ( ). Приоритеты (Вторая сессия Международной конференции по управлению химическими веществами, май 2009) : Свинец в красках Химикаты в продуктах Электроннные отходы (e-waste) – опасные субстанции в жизненных циклах электрических и электронных продуктов.Электроннные отходы (e-waste) – опасные субстанции в жизненных циклах электрических и электронных продуктов. Нанотехнологии и наноматериалы.

9 Международное регулирование тяжелых металлов (3) Протокол по тяжелым металлам ( ) к Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния, подписанной в рамках ЕЭК ООН. Глобальное соглашение по ртути (Конвенция по ртути). По оценкам ЮНЕП, каждый изъятый из окружающей среды килограмм ртути даст выигрыш для общества, экологии и здоровья человека, размер которого можно оценить в долл. США. Переговоры под эгидой ЮНЕП начнутся в июне 2010 г. в Стокгольме, завершение планируется к началу 2013 г. принятием Конвенции по ртути.

10 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 1 ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (кадмия, свинца ртути) В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.

12 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 3 ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ СВИНЦА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (1) Автотранспорт В составе отработанных газов автотранспорта поступает в атмосферу ежегодно до 260 тыс. т свинца, а один автомобиль ежегодно выбрасывает в атмосферу в среднем 1 кг свинца в виде аэрозоля. В США более 90% антропогенного загрязнения свинцом приходится на автомобильный транспорт. Тетраэтилсвинец также попадает в воду, поскольку используется в качестве антидетонатора в моторном топливе водных транспортных средств, а также с поверхностным стоком с городских территорий.

13 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 4 ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ СВИНЦА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (2) Сжигание каменного угля, нефти и бензина. Предприятия металлургической и химической промышленности. Предприятия оборонной промышленности. Промышленные отходы. Бытовые отходы - отработанные свинцовые аккумуляторные батареи, потерявшие потребительские свойства провода и кабели, лакокрасочные покрытия (особенно выпущенные в прошлые десятилетия), изделия из хрусталя, свинцовых стекол, глазированная керамика, паяные изделия, в том числе и консервные жестяные банки, некоторые резиновые изделия. В продуктах мусоропереработки содержание свинца превышает таковое в земной коре от сотен до тысяч раз, достигая 0,16-1,6% весовых.

14 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 5 ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ РТУТИ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (1) Одним из основных источников поступления ртути считают процесс ее испарения с поверхности земли (горные породы, Мировой океан). Но антропогенное поступление ртути в результате деятельности человека на порядок превышает ее природные поступления.

15 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 6 ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ РТУТИ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (2) Пирометаллургические процессы получения металла, сжигание органических видов топлива, сточные воды, производство цветных металлов, красок, фунгицидов и т.д. Сжигание угля рассматривается сегодня в качестве крупнейшего отдельно взятого глобального источника выбросов ртути в атмосферу. Ртуть также попадает в воздух с выбросами металлургических заводов, из крематориев, производств ртутных элементов и хлора/щелочи, мусоросжигательных установок и других стационарных источников загрязнения. Значительные количества ртути поступают в водные объекты со сточными водами предприятий, производящих красители, пестициды, фармацевтические препараты, некоторые взрывчатые вещества.

16 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 7 ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ Свинец и здоровье детей Результаты ряда крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации cвинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ). Метилртуть и болезнь Минамата

17 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 8 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РОССИИ и УКРАИНЫ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ Специально проведено исследование загрязнения окружающей среды г. Волгограда тяжелыми металлами, поступающими от конкретных источников выброса.

18 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 9 ОТХОДЫ, СОДЕРЖАЩИЕ СВИНЕЦ, КАДМИЙ И РТУТЬ кадмий и свинец в отработанных батареях и аккумуляторах, техногенные загрязнения ртутью химических промплощадок и окружающей среды в золотодобывающих районах.

19 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 10 АНАЛИЗ МЕЖДУНАРОДНОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОБРАЩЕНИЕ С ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

20 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 11 РЕКОМЕНДАЦИИ (1) На уровне государств необходимо: Составить полный информационно-аналитический обзор (Государственный доклад) на основе имеющихся данных о загрязнении окружающей среды тяжелыми металлами. Разработать необходимые нормативно-правовые документы, определяющие обращение, учет и практическое использование кадмия, ртути и свинца, их соединений и изделий, переработку отходов производства и потребления. Провести полную инвентаризацию и создать базу данных техногенных и природных источников эмиссии кадмия, свинца и ртути в окружающую среду. Упорядочить ввоз приборов и изделий, содержащих тяжелые металлы. Это положение особенно важно в связи с развитием международной торговли товарами, содержащими опасные химические вещества, включая тяжелые металлы. Важно поддерживать разработку дальнейших глобальных действий в отношении ТМ и активно участвовать в этой работе на уровне правительств. Важно поддержать решение о необходимости скоординированных международных усилий по защите здоровья людей и окружающей среды, подвергающихся воздействию ТМ в результате международной торговли товарами и отходами, содержащими ТМ.

21 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 12 РЕКОМЕНДАЦИИ (2) Для решения проблемы отходов необходимо: Создание единой и обязательной системы учета, сбора, транспортировки и переработки отходов, содержащих ТМ путем формирования региональных специализированных центров и сети специализированных предприятий по их сбору. Введение жесткого регламентирования (запрета) на захоронение опасных отходов, содержащих ТМ, на полигонах и свалках. Целесообразно установить нормативы по сдаче таких отходов. Основным заданием решения проблемы остается строительство региональных полигонов (технологических центров, комплексов) по обезвреживанию, утилизации и удалению опасных отходов и создание соответствующей инфраструктуры.

22 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 13 РЕКОМЕНДАЦИИ (3) Технические решения по снижению выбросов тяжелых металлов: Создание регистра методов, способов, технологических решений по снижению выбросов ТМ предприятиями различного ведомственного подчинения, а также по очистке, рекультивации загрязненных территорий, детоксикации жилого фонда, производственных помещений, по обезвреживанию и переработке отходов. Замена используемых на железнодорожном транспорте щелочных (никель- кадмиевых) аккумуляторов свинцово-кислотными, а в дальнейшем - необслуживаемыми кислотно-свинцовыми аккумуляторами, в соответствии с требованием Директивы ЕС 2006/66/ЕС от 6 сентября 2006 г., запрещающей распространение на рынке аккумуляторов, содержащих более 0,002 % кадмия. Отказ от использования свинцовых пигментов в производстве декоративных красок, замена их ферритами, титанатами, алюминатами. В этом отношении необходимой мерой является организация строгого экологического государственного и производственного контроля. Разработка высокочувствительных методик определения ртути и её производных (метилртути) в объектах окружающей среды, продуктах питания и биожидкостях человека. Решение вопросов, связанных с переходом на использование энергосберегающих ламп, содержащих пары ртути, и их утилизацией, должны предшествовать принятию решений о полном переходе на люминесцентные лампы. Обеспечение лабораторий государственного контроля ТМ современным аналитическим оборудованием, реактивами и приборами. Создание высокочувствительных автоматических анализаторов.

23 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 14 РЕКОМЕНДАЦИИ (4) Снижение негативного воздействия тяжелых металлов на здоровье людей: Совершенствование системы государственного санитарно-гигиенического и экологического контроля, включающего оценку воздействия ТМ и их соединений на здоровье людей. Создание системы непрерывного автоматизированного мониторинга содержания ТМ в воздухе рабочих зон производственных предприятий, осуществляющих выбросы ТМ в атмосферу, а также в крупных городах в местах массового скопления людей (объекты транспортной инфраструктуры, торговли, досуга, учреждения образования и медицины). Разработка и внедрение государственных программ, направленные на уменьшение токсического влияния ТМ на здоровье населения. Россия и Украина фактически не участвуют в Европейском процессе выполнения национальных планов по окружающей среде и здоровью. Национальные планы действий по гигиене окружающей среды (НПДГОС) выполнялись формально, хотя определенные в НПДГОС приоритеты остаются актуальными и сегодня. Более того, решения Четвертой Европейской конференции на уровне министров здравоохранения и окружающей среды (Будапешт, 2004 г.) требуют продолжения действия этих Планов с акцентом на уменьшение влияния факторов среды, в т.ч. и тяжелых металлов, на здоровье детей.

24 ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ, СВИНЦОМ И РТУТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИИ И УКРАИНЕ (обзор) - 15 РЕКОМЕНДАЦИИ (5) Информирование: Организация и осуществление просветительской деятельности среди практических работников и широких слоев населения, обучение представителей различных учреждений и организаций, муниципальных структур. Роль неправительственных организаций

Презентация на тему "Содержание тяжелых металлов в объектах окружающей среды и их влияние на организм человека"

В данной работе практически определялось содержание тяжелых металлов в объектах окружающей среды, изучалось их воздействие на человека и делались выводы по предотвращению развития заболеваний, связанных с попаданием тяжелых металлов в организм человека.

Просмотр содержимого документа
«Презентация на тему "Содержание тяжелых металлов в объектах окружающей среды и их влияние на организм человека"»

Содержание тяжелых металлов в объектах окружающей среды и их влияние на организм человека

Автор: Екатерина Клюева

Ученица 10 класса А

Научный руководитель: Ногаева

Алина Анатольевна

Перед собой я поставила следующие задачи:

Причины появления тяжелых металлов в природе.

Итак, тяжелые металлы - это группа химических элементов со свойствами металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо плотностью.

Но в связи с тем, что определений тяжелых металлов более сорока, нельзя точно сказать количество тяжелых металлов.

Основные источники тяжелых металлов

Мышьяк (As), бериллий (Be), ртуть (Hg), селен (Sn), кадмий (Cd), свинец (Pb), цинк (Zn), фтор (F).

Хром (Cr), кобальт (Co), бор (B), молибден (Mn), никель (Ni), медь (Cu), сурьма (Sb).

Барий (Ba), ванадий (V), вольфрам (W), марганец (Mn), стронций (Sr).

Влияние тяжелых металлов на организм человека.

Свинец (Pb) негативно влияет на здоровье человека. Можно отметить, что вдыхание свинцовой пыли намного опаснее, чем попадание его в организм с пищей. При попадании в мягкие ткани свинец вызывает заболевание- сатуризм. Блокируя деятельность некоторых ферментов, свинец способен вызывать развитие анемии, поражение кроветворной системы, почек и мозга, снижение интеллекта. Симптомы при хроническом отравлении могут быть таковы: серая кайма на деснах, расстройство нервной и кроветворной систем.

Медь (Cu) же, накапливаясь в организме, образует депо преимущественно в печени. Основные признаки интоксикации: тошнота, рвота, зеленая кайма на деснах, окраска волос в зеленый цвет. Вдыхание паров и высокодисперсной пыли может привести к появлению «металлической» линейной лихорадки.

Содержание тяжелых металлов в снегу.

Попадание тяжелых металлов в снег

Снег проходит через верхние слои атмосферы

Увлекает с собой пылевые частицы, содержащие тяжелые металлы

Содержание тяжелых металлов в грибах .

Грибы могут аккумулировать CD, Cu, Zn, Hg и ряд других элементов, которые, в свою очередь, необратимо влияют на биохимический аппарат грибов, а их употребление может привести к тяжелым отравлениям. На большей части территории России концентрация тяжелых металлов в грибах близка к нормальной, но в некоторых грибах содержание отдельных элементов превышает нормальное.

Цели исследовательской работы

Оценить содержание тяжелых металлов в объектах окружающей среды: в пробах талого снега, взятого со школьного двора МКОУ «СОШ №23» МО «Мирнинский район» РС(Я) в апреле 2014 года, в грибах(маслятах), собранных летом 2014 года в районе п.Айхал;
Составить рекомендации по сохранению здоровья человека;

Заготовить пробы талого снега и собрать грибы одного вида (маслята) в разных районах тайги;
Провести качественное определение химических элементов в талом снеге в условиях школьной лаборатории;
Приготовить пробы для анализа по методу выпаривания из собранных грибов (маслят) и ознакомиться с методом определения концентрации веществ при помощи инверсионной вольтамерометрии;
Оценить содержание тяжелых металлов в снеге и грибах, рассмотреть потенциальный вред употребления грибов в случае повышенного содержания в них тяжелых металлов;

Этапы исследовательской работы:

Экспериментальный этап. Качественное определение ионов тяжелых металлов в снегу

Этапы работы:

Опыт №1. Определение ионов свинца.

На лист фильтрованной бумаги нанесла небольшое количество талой воды из приготовленных проб и добавила 1 каплю свежеприготовленного 0,2% раствора родизоната натрия. На фильтрованной бумаге образовалось пятно синего цвета. При добавлении небольшого количества буферного раствора синий цвет изменился на красный. Данная реакция является чувствительной и позволяет обнаруживать молекулы 0,1 мкг ионов свинца. Результаты свидетельствуют о присутствии ионов свинца в исследуемом образце.

Опыт №2. Определение ионов меди.

Опыт №3. Определение ионов марганца.

Опыт №4. Определение ионов железа.

Анализ проб снега(талой воды), собранный в школьном дворе, показал присутствие в нем ионов свинца, меди, железа. Наличие ионов меди и железа свидетельствуют о техногенном загрязнении почвы этими элементами. Концентрация тяжелых металлов соответствует фоновой, содержание отдельных ионов близко к нормальному.

Экспериментальное исследование грибов (маслят)

Подготовка проб для анализа требует извлечения ионов тяжелых металлов из ткани гриба, и для этого мы использовали метод вываривания грибов.

Подготовка проб методом вываривания.

Грибы маслята массой по 50 г поместили в химические колбы и залили дистиллированной водой по 100 мл, грибы вываривали в течении 2 часов, добавляя дистиллированную воду по мере выкипания.

Полученный отвар отфильтровали через бумажный фильтр. В результате получили густой грибной отвар выраженного коричневого цвета.

Влияние тяжелых металлов на растения и организм человека

>Цель: Используя различные источники информации и эксперимент доказать,влияния солей тяжёлых металлов на морфологические и физиологические показатели растений и организм человека, их биологической роли, токсичности и воздействии даже в малой концентрации

>Гипотеза Природная среда постоянно загрязняется различными веществами. Но в последнее время в неё активно проникают как биогенные, так и чужеродные металлы. Наибольшую опасность среди них представляют тяжёлые металлы: ртуть, свинец, медь, цинк, хром и другие металлы. Возрастающее поступление тяжёлых металлов в окружающую среду приводит к загрязнению почв и повреждению растительных организмов, на продукты природного происхождения, следовательно, и на здоровье человека.

Просмотр содержимого документа
«Влияние тяжелых металлов на растения и организм человека»

Проектная работа

Влияние тяжёлых металлов на растения и организм человека.

Выполнила: ученица 11 класса

Целинной средней школы

учитель химии и биологии

Актуальность темы

В связи с развитием промышленности, транспорта, использования минеральных удобрений, количество тяжелых металлов в окружающей среде становится опасным для человека. Молодое поколение более подвержено токсическому воздействию тяжёлых металлов – ослабляется рост и развитие, нарушается деятельность нервной системы, возможно развитие аутоиммунитета, при котором иммунная система разрушает свои собственные клетки. В настоящее время все острее стоит проблема, связанная с отравлением людей тяжёлыми металлами.
Меня заинтересовали вопросы, связанные с влияние тяжёлых металлов на живые организмы, которым я не придавала большого значения, но теперь эта тема для меня является очень интересной и познавательной, так как, я узнала, что происходит рост населения, развитии науки и техники, которые приводят к тому, что деятельность человека становится фактором разрушения окружающей среды, вмешательство человека в природные процессы обостряет проблемы экологии, связанные со здоровьем человека.

Тяжёлые металлы - это

Растительная пища является основным источником поступления ТМ в организм человека и животных. С ней поступает от 40 до 80 % ТМ, и только 20-40 % - с воздухом и водой. Поэтому от уровня накопления металлов в растениях, используемых в пищу, в значительной степени зависит здоровье населения.

Природные источники

Главным природным источником тяжелых металлов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц включаются в качестве акцессорных (микропримесей) в массу горных пород. Примером таких минералов являются минералы титана (брусит, ильменит, анатаз), хрома (FeCr2O4). Многие элементы поступают в атмосферу с космической и метеоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями.

Источники загрязнения

Основной поставщик тяжелых металлов – предприятия цветной металлургии (выброс при высокотемпературных процессах ) . Сильное загрязнение свинцом и другими тяжелыми металлами наблюдается вокруг автострад. Часть техногенных выбросов тяжелых металлов поступает в атмосферу в виде тонких аэрозолей и переносится на значительные расстояния, приводя к глобальному загрязнению.
Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.

Роль меди в организме человека:
В желудочно-кишечном тракте абсорбируется до 95% поступившей в организм меди•
Медь принимает участие в синтезе эритроцитов и лейкоцитов
• Усиливая активность работы гормонов, воздействует на работу эндокринной системы
• Укрепляет стенки кровеносных сосудов
• Способствует повышению иммунитета и нейтрализации радикалов
• Медь играет важную роль в процессе выработки половых гормонов у женщин
• Влияет на правильную работу пищеварения, то есть на железы внутренней секреции
• Действуя вместе с витамином С, мешает проникновению в организм воспалительным и микробным веществам
• Влияет на изменение цвета волос, кожи и ногтей.

Отрицательное влияние Cu

Токсическая доза для человека: более 250 мг.

функциональные расстройства нервной системы (ухудшение памяти, депрессия, бессонница);
при вдыхании паров может проявляться "медная лихорадка" (озноб, высокая температура, проливной пот, судороги в икроножных мышцах);
нарушения функций печени и почек;
поражение печени с развитием цирроза и вторичным поражением головного мозга, связанным с наследственным нарушением обмена меди и белков (болезнь Вильсона-Коновалова).

Растения, пораженные при недостатке меди.

септориоз колоса

фузариоз колоса

Влияет на усвоение азота растениями

Дефицит железа

в листьях свеклы

в листьях томата

Положительное влияние Fe

Хранение и транспортировка кислорода
железо необходимо для выработки гормонов щитовидной железы, регулирующих обменные процессы.
обмен холестерина;
разрушение ядовитых веществ печенью;
процесс кроветворения;
производство ДНК;
ответ иммунной системы на бактериальную или вирусную инфекцию;
окислительно-восстановительные реакции.
энергетический метаболизм.

При недостатке Fe в организме

• Чрезмерная утомляемость, мышечная слабость, бледность.
• Снижение способности к обучению: ухудшение памяти, концентрации внимания.
• Задержка физического и умственного развития у детей, возникновение неадекватного поведения.
• Подавление гуморального и клеточного иммунитета, повышение заболеваемости.
• Деформация ногтевых пластин: утончение и ломкость, койлонихия (ложкообразный ноготь).
• Понижение температуры тела, возросшая зябкость.
• Нарушение работы щитовидной железы.
• Повышение вероятности развития опухолевых патологий.
• Гипохромная (железодефицитная) анемия - выраженная стадия дефицита.

Образует дыхательные ферменты

Регулирует окислительно-восстановительноый потенциал клеток

Цинк в растениях

Недостаток цинка ведет к значительному уменьшению в растениях ростового гормона — ауксина .
Главнейшие из этих болезней недостаточности следующие:

мелколистность, или розеточная болезнь, листопадных деревьев
- пятнистость листьев цитрусовых «крапчатость»
бронзовость листьев тунговых
розеточная болезнь сосны

Дефицит цинка

в листьях фасоли

Роль цинка в организме

способствует нормальному протеканию процессов развития костной ткани,
стимулирует рост и деление клеток,
регенерацию тканей,
репродуктивную функцию
способствует удалению из организма углекислого газа

регенерация тканей

рост и деление клеток

Нехватка цинка в организме

замедление роста
искажение восприятия вкуса.
нарушению всех обменных процессов
Ослабляется иммунитет
заболевания цирроз печени, атеросклероз, расстройства сердечно- сосудистой системы
замедление полового созревания.
выпадении волос, потеря аппетита, дерматиты

В каких продуктах содержится цинк

Примерно 0,25 мг цинка в расчёте на 1 килограмм массы содержится в яблоках, апельсинах, лимонах, инжире, грейпфрутах, зеленых овощах, мёд, черной смородины, малины, фиников , морских рыб, постная говядина, молоко, очищенный рис, свекла ,сельдерей, спаржа, томаты, редька, картофель, хлеб.

Как происходит очищение организма от тяжелых металлов?

Опыт №1 «Исследование влияния ионов тяжелых металлов на биологические системы»

Вывод: В пробирках № 1,2,3 – белок свернулся, ионы Na к тяжелым металлам не относится. Ионы тяжелых металлов разрушают структуру белка, происходит процесс денатурациии.

Опыт №2: «Исследование спайки консервной банки на примесь свинца»

Цель: Доказать наличие свинца в спайке консервной банке и накопление в ней ядовитых соединений.

Наблюдения :

вата быстро желтеет из-за образовавшегося йодида свинца(II), что указывает на наличие примеси свинца на спайке банки выше нормы, т.е. более 1 % (допустимая норма 0,04 %).

Вывод: Спайка (шов) консервной банки представляет собой сплав олова и свинца, при ее разрушении, например при открывании банки, свинец может попасть в консервы. Поэтому консервы не подлежат долгому хранению после их вскрытия.

Опыт №3 Исследование раствора замачивания гречки, риса, перловки и гороха.» Цель: Доказать наличие пестицидов в семенах круп

Опыт №3 Исследование раствора замачивания гречки, риса, перловки и гороха.»

Вывод: Исследуемые растворы гречки, риса, перловки, гороха содержат органические вещества –это могут быть пестициды, так как раствор марганцовки обесцветился.

Опыт № 4 «Посадка семян на растворы тяжелых металлов и наблюдение за их прорастанием» Цель: Рассмотреть влияние тяжелых металлов меди, железа и цинка на прорастание семян.

Количество проросших семян .

Проба №1 – раствор соли меди

Проба № 2 – раствор соли цинка

Число всхожих семян

Проба №3 – раствор соли железа

Проба №4 – контроль (чистая вода )

Вывод: соли тяжелых металлов меди, цинка, железа отрицательно влияют на всхожесть семян. Если увеличивать концентрацию соли, всхожесть семян будет значительно ниже.

Прорастание семян

1 . Мы исследовали влияние ионов тяжелых металлов меди, железа, цинка на зерновые культуры.

2. Соли тяжелых металлов вызывают не обратимое осаждение белков; под их воздействием происходит значительное изменение свойств (денатурация) белков и они после осаждения теряют способность растворяться в воде и в разбавленных солевых растворах, а также теряется физиологическая активность.

3.Неконтролируемое загрязнение окружающей среды ТМ угрожает здоровью людей. Прием токсических веществ приводит к необратимым изменениям внутренних органов. В результате развиваются неизлечимые болезни: нарушения желудочно-кишечного тракта, печени, почечные и печеночные колики, параличи. Нередки смертельные случаи.

4.В связи с этим необходимо максимально снизить уровень поступления тяжелых металлов в организм человека и растений.

Перечень «полезных советов»:

Противоядием от многих тяжелых металлов и их солей является яичный белок.
Если металлическая ртуть оказалась разлита в помещении, ее следует засыпать порошком серы или залить раствором хлорида железа(III).
Жестяная тара спаивается припоем, содержащим определенное количество свинца, поэтому консервы следует перекладывать в стеклянную посуду.
Нельзя хранить и готовить пищу в декоративной посуде, т.к. она предназначена для украшения, а не для пищи - глазурь, которой покрыта посуда, содержит соли свинца и кадмия .

Будьте внимательны к тому, что вас окружает, учитесь бережному и безопасному обращению с незнакомыми веществами. Растение аспарагус обладает хорошей способностью поглощать тяжёлые металлы

Читайте также: