Забруднення середовища тяжкими металами - Хімія - Скачать бесплатно

Природний вміст тяжких металів в ґрунті для нас абсолютно безпечний. Нажаль, з розвитком промисловості і транспорту, частка тяжких металів різко збільшилась не тільки в земній товщі, а й у всьому оточуючому середовищі, і тепер становить серйозну загрозу для здоров’я людини.

Крім традиційної класифікації металів за Періодичною системою хімічних елементів також існує їх поділ з точки зору технічного призначення - наприклад на тяжкі і легкі. До легких металів відносять 15 хімічних елементів, густина яких не перевищує 5г/см3. Все це представники з літієвої і берилової (крім радію) головних підгруп І і ІІ групи Періодичної системи, а також алюміній, скандій, ітрій і титан.

Тяжкі метали – всі інші, включаючи отримані штучним способом трансуранові елементи, а також ти металоїди (напівметали) – миш’як, сурма і телур. Найменшу густину серед них має радій, найбільшу – осмій і іридій.

Уже давно біохімічними і фізіологічними дослідженнями доведено негативний вплив тяжких металів на людський організм. Правда в мікроскопічних дозах деякі з них є для людини необхідними мікроелементами, але як тільки концентрація перевищує певний рівень, то практично будь-який тяжкий метал стає токсичним. І найбільш небезпечними з них є свинець, ртуть і кадмій, які дуже часто «називають металами смерті».

Свинець

Свинець (Pb) – метал, який виявляє різноманітну токсичну дію на організм людини. Він вражає нервову систему – порушує проходження нервових імпульсів, так як гальмує роботу синапсу (місце контакту двох нервових клітин). В серцево-судинній системі він знижує активність ензимів, що беруть участь в синтезі гему; під дією свинцю скорочується життя червоних кров’яних тілець. Цей метал негативно впливає і на нирки: тривала присутність цього металу в очищуваній нирками крові спочатку руйнує клітини нефронів (основних фільтраційних елементів), що на більш пізніх стадіях інтоксикації може викликати фібріому (пухлину).

В промисловості свинець використовується для виробництва автомобільних акумуляторів, а його сполуки використовуються як антидетонатор в моторних паливах. Хоча зараз все більше автомобілів уже їздять на екологічно чистих видах палива, у нас в країні ще дуже багато старих автомобілів, котрі заправляються бензином з добавкою тетраетилсвинцю – речовини, яка покращує роботу двигуна під час спалювання палива. Більшість свинцю, який іде на виробництво акумуляторів, використовується як втор сировина, проте при його неправильному зберіганні, забруднення навколишнього середовища може спричинити серйозні екологічні проблеми. Тому зараз всі промислово розвинені країни намагаються якнайшвидше позбутися старих машин – в середньому один такий автомобіль, щорічно викидає в атмосферу 4кг свинцю.

Ще одна причина свинцевого отруєння – деякі фарби, які мають в своєму складі цей метал. В першу чергу на таку небезпеку наражаються діти, які тануть до рота шматки фарби, що відстають від стіни. Крім того, вагітним жінкам або під час годування дитини взагалі не можна бути там, де використовуються речовини з вмістом свинцю.

Ртуть

Хоча ртуть (Hg) в природі мало поширена, господарська діяльність людини внесла в оточуюче середовище дуже багато такого металу. Ртуть використовується в електротехніці, хімічній промисловості, при виробництві вибухівки, як наповнювач в термометрах і барометрах, при виготовленні пестицидів.

Рідка металічна ртуть малотоксична, навіть якщо її випадково ковтнути. Проте її пара особливо небезпечна. При вдиханні вона потрапляє в легеневі пухирці, а звідти – в кров, яка розносить токсичний метал по всьому тілу. В організмі ртуть вражає спинний мозок і центральну нервову систему. Ртуть також порушує роботу імунної системи, що в результаті різко підвищує ризик потрапляння інфекції, виникнення новоутворень і алергій. Висока токсичність ртуті загрожує травному тракту. Симптоми отруєння – запалення горла, блювота, болі і розлад шлунку, психічні порушення. Ядовитою може бути рослинна їжа, для захисту якої використовували фунгіциди, що містять ртуть. Найвідоміший випадок отруєння ртуттю – трагедія японських рибалок, що проживали біля затоки Мінімата, в яку зливались промислові відходи із вмістом ртуті. В 1956-1960 рр. кілька тисяч жителів цього району отруїлись, з них 71% загинули.

Кадмій

Кадмій (Cd) використовується для антикорозійного покриття на інших металах, для виробництва електродів в деяких батареях і елементах живлення, з нього виготовляють стержні, що використовуються для контролю роботи ядерних реакторів; він є складовою сплавів з низькою температурою плавлення.

В організм людини кадмій потрапляє через органи дихання і травлення. гострі отруєння кадмієм і його з’єднаннями трапляються відносно рідко, але тривале, протягом кількох років отруєння призводить до запалення легень, сильних кістних болів. В побуті основним джерелом кадмію є цигарковий дим. Накопичуючись в організмі роками, кадмій врешті-решт проявляє себе явними ознаками отруєння. Небезпека впливу кадмію і його похідних – в функціональному розладі ензимів, що значно погіршує роботу внутрішніх органів, особливо печінки і нирок.

Інші метали

Свинець, ртуть і кадмій особливо небезпечні, але надмірна концентрація інших тяжких металів також може викликати тяжкі наслідки. Доведено канцерогенний вплив на організм людини нікелю, згубний вплив великих концентрацій міді на нирки і печінку, спричинення хромом розладу дихальних шляхів і шлунково-кишечного тракту.