Тяжёлые металлы

Министерство образования и науки Республики Тыва

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная  школа №3 г. Ак-Довурака

Работа на      городскую  научно-практическую конференцию

«Шаг в будущее»

        Секция  химия и экология

Тема:

«Тяжелые металлы и  здоровье человека»

Свинец

  Выполнила:

                                                                                          ученица  10а   класса      

Сарыглар  Айслана Анатольевна                                                                        

                                                                      МБОУ СОШ №1 г. Ак-Довурака                                                                                                           Руководитель:

                                                                   Сарыглар Татьяна Ашак-ооловна

                                                        учитель химии и биологии  

высшей квалификационной  категории

                                                                         МБОУ СОШ №3 г. Ак-Довурака

г. Ак-Довурак

2013 г

Аннотация

работы выполненной ученицей   10 «а»  класса

 МБОУ СОШ №1 г. Ак-Довурака

        Сарыглар  Айсланы  Анатольевны

 Тема   исследовательской работы «Тяжелые металлы и здоровье человека. Свинец"

Цель работы заключается исследованием количества антропогенных загрязнителей и накопление  свинца в пробах  растительных опадов и снега, взятых в разных районах города.

Практической части работы изучается проблема экологии автотранспорта с применением этилированного бензина. На основе эксперимента подтверждаются теоретические аспекты изучение работы. Дается методика  определения степени загрязнения снега вредными выбросами автомобиля, т.е наличие свинца.

Оглавление

• Введение………………………………………………………. 3
• Свинец и транспорт....................................................................4
• Тяжелые металлы и здоровье человека………………………4
• Экспериментальная часть …………………………………….6
• Результаты практической части …...........................................7
• Вывод  ………………………………………………………….8
• Заключения……………………………………………………..9
• Литература…………………………………………………….10
• Приложение…………………………………………………..11

Введение

           В производстве бензина свинец используется в качестве антидетонационной добавки с 1924 года (Липнева, Обухов, 1987). До 70% свинца этой добавки поступает в атмосферу с отработанными газами, из них 30% оседает на земную поверхность сразу за срезом выхлопной трубы. В зависимости от концентрации свинца в бензине, автомобиль выбрасывает в окружающую среду от 0,56 до 4 г свинца на 100км пробега.

         Существует классификация  токсичности компонентов выбросов автотранспорта по степени опасности: свинец - 1 класс.[1.с.105]

Название работы: Тяжелые металлы и здоровье человека. Свинец.

Цель работы исследование количества антропогенных загрязнителей, т.е. накопление  свинца в пробах  растительного опада и снега, взятых в разных районах города.

 Задачи:

• Изучение разных источников и сбор информации о работе.
• Расчетная оценка количества  свинца, поступающего в почву придорожных зон от автотранспорта.

3. Прогнозирование негативных последствий для здоровья населения.

Методы: теоретический анализ, наблюдение,  эксперимент.

      Актуальность заключается в том, в Республике Тыва из-за отсутствия железных дорог автомобильный транспорт по объему перевозок занимает ведущее место – 99,8% [1,c.96]. Автомобильный парк республики непрерывно увеличивается. Увеличение произошло за счет легковых автомобилей и автобусов – газелей. Отсюда темп автомобилизации порождает ряд серьезных проблем, связанных с загрязнением окружающей среды.

     Практическая значимость  заключается  на реализацию «Программы экологического образования населения Республики Тыва» и создание условий для формирования у населения экологического мышления. Объяснять, как бороться с токсичностью  выбросов автомобилей, в адресных рекомендациях  администрации города и экологической инспекции по системе регулирования.                                                                                        3.

        Свинец и транспорт.

       Свинец - амфотерный металл,  82207Рb-IVA группы  шестого  большого периода.  Применение его в автотранспорте связано с понятием этилированный бензин - горючее с добавлением тетраэтилсвинца. Он улучшает сгорание, меньше  загрязняет части двигателя - следовательно, меньше хлопот с чисткой, регулировкой.

      Тетраэтилсвинец (ТЭС)- Pb(C2H5)4- бесцветная ядовитая жидкость. Действие её объясняется тем, что при температуре выше 2000С происходит распад молекул вещества - антидетонатора.

          Свинец в автомобильных выхлопах - сильнейший яд, особенно для детей. В России около 75% выпускаемых бензинов являются этилированными и содержат от 0,17  до 0,37 г/л свинца.

Тяжелые металлы и здоровье человека.

                   В организме человека в среднем содержится 120 мг свинца, который можно обнаружить во всех тканях и органах, а в первую очередь, в скелете. Десять лет требуется для того, чтобы накопленный в костях свинец уменьшился лишь наполовину. Благодаря хозяйственной деятельности человека, миграция свинца в окружающей среде приобрела гигантские масштабы. До 90% от общего количества выброса свинца принадлежит к продуктам сгорания бензина с примесью свинцовых соединений.

         Появление значительных количеств свинца в атмосфере, гидросфере привело к повышению накопления этого металла в организмах растений, животных  и человека. В результате самоочищения атмосферы значительная часть свинца либо осаждается вблизи источников загрязнения, либо возвращается  на поверхность суши и океанов с осадками.

         Городская пыль может содержать до 1% свинца. Его содержание в дожде и снеге колеблется от 1,6 мкг/л в районах, удаленных от  промышленных центров, до 225- 350 мкг/л в крупных городах. Сточные воды промышленности являются одним из основных  источников этого металла в гидросфере. В донных водорослях концентрация свинца за счет эффекта накопления возрастает  в 700 раз, в фитопланктоне – в 4000, зоопланктоне –

4.

в 3000 и в моллюсках – в 4000 раз.

      Человек, представляющий одно  из последних звеньев пищевой цепи, испытывает на себе наибольшую опасность нейротоксического воздействия свинца. Соединения свинца поступают в организм человека через кожу и слизистые оболочки, через дыхательные пути и пищеварительный тракт. При интоксикации свинцом развивается поражение мозга                                (энцефалопатия), нарушается дыхательная  функция крови  вследствие разрушения эритроцитов, возможно развитие импотенции, нарушения функции пищеварительного тракта  в результате атрофии слизистой оболочки тонкого кишечника и угнетение целого ряда ферментов за счет вытеснения свинцом из последних цинка и меди. Содержание свинца в крови не приходит к норме даже спустя три года после нормализации его уровня в  воздухе. Установлена зависимость между уровнями свинца и кадмия в волосах школьников и степенью их умственного развития.[ 2. с.98 ].

            При интоксикации свинцом под удар попадают нервная и кроветворная системы. Особенно чувствительны к свинцовым отравлениям дети.

                 Поэтому объектом исследование   мы выбрали территории детских садов «Теремок, «Светлячок».

     Наличие свинца, поступающего в окружающую среду из автомобильного топлива, можно определить, проведя исследование растений, растущих поблизости дорог  и  пробы снега.

5.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Определение степени накопления свинца в растительных  и снеговых пробах в зависимости от расстояния до автострады.

      Цель работы:

   Установить зависимость между  содержанием вредных веществ ( свинца) в растительном опаде, в снегу и удаленностью  от автострады на основании качественного химического анализа.

   Оборудование:

 Проба снега, листовой  опад, ступки с пестиком, водяная баня, фильтры, пробирки, пробиркодержатель, сернистый натрий Na2S, 2% раствор нитрата свинца(II), хромат калия, этиловый спирт.

 Ход работы:

• Собирать по 50 г растительных  и снеговых проб с участков, расположенных  на расстоянии 20 м, 50 м, 100 м от оживленной автострады. Собранные пробы  пронумеровать.
• Измельчить,  и разотрите в ступке растительную массу каждой пробы.
• Добавить по 50 мл 40%  -ного этилового спирта.
•  Прокипятить на водяной бане экстракт, чтобы свинец перешел в раствор. Отфильтровать.
• Сернистый натрий растворить и по каплям добавить в изучаемый экстракт.
•  Просматривая пробирки на свет, определяли наличие определенного количества свинца в каждой пробе.
• Растапливали пробы снега, подкисляли разбавленной азотной кислотой и упаривали ( с 1л до 2-3 мл)
•  Добавили раствор хромата калия К2СrO4
• Просматривая пробирки на свет, определяли наличие определенного количества свинца в каждой пробе.

6

Результаты работы:

1. В пробах растительных опадах наблюдали выпадение черного осадка сульфида свинца. Обычно концентрация свинца уменьшается от расстояния до  дороги, а на расстоянии более 100 м свинец практически не обнаруживается.

Таблица№1

2.В пробах снега наблюдали образование лимонно-желтого осадка, взятых где больше скопление автомобиля.

Таблица  №2

Pb2++ K2CrO4= PbCrO4 ↓+ 2 K+

                       Лимонно-желтая

                                              окраска

Pb2++  Na2S = PbS ↓ +  2 Na+

                      черный        

7.

Вывод:

1.В пробе снега, взятых у больших автострад, присутствуют ионы тяжелого металла свинца, а пробах, взятых в местах далеко от автострад, не обнаружены ионы свинца.

2. Наличие ионов свинца в пробах снега определяли реактивом хромата калия выпадением лимонно-желтого осадка.

3.Наличие ионов свинца в растительных опадах  определяли реактивом сернистого натрия выпадением черного осадка сульфида свинца.

4. Присутствие свинца отмечено на въезде на территорию учреждений, на площадке, т.е. там, где  наблюдается наиболее активное перемещение транспорта.

5. Расчет концентраций свинца осажденных и уловленных снежным покровом, растениями его концентрации  показал, что содержание свинца в снежном покрове соответствует его концентрациями в атмосферном воздухе. Данные  величины не превышают  предельно допустимую концентрацию (ПДК)(0,003 мкг/м3) для воздуха населенных мест и характеризуют однородное рассеивание этого элемента по площади в зимний период года

6. Значительными источниками свинца являются выхлопные газы автомобилей, использующих этилированный бензин.

7. Загрязнение свинцом атмосферного воздуха, почвы и воды происходит вблизи крупных автомобильных дорог и создает угрозу поражения свинцом населения, прежде всего детей, которые чувствительны к воздействию  тяжелых металлов

8.Основные источники загрязнения окружающей среды свинцом и его соединениями имеют антропогенное происхождение, однако это позволяет усилиями общества регулировать загрязнения и уменьшить угрозу здоровью.

8

Заключения:

      1.Процесс загрязнения окружающей среды автотранспортом имеет специфические особенности, зависящие от экономического аспекта региона

( Платонов, 2002):

- постоянно растущие темпы автомобилизации;

- высокая концентрация автотранспортных средств на относительно небольших территориях;

- техническая трудность локализации неблагоприятных последствий воздействия транспорта на природную среду;

- низкие показатели экологической безопасности транспортных средств на единицу выполненной транспортной работы и малые перспективы их повышения;

-отставание темпов развития дорожной сети от темпов автомобилизации [1 c105].

     2.Опадающие листья деревьев городской среде насыщены тяжелыми металлами. Их нельзя сжигать ( тогда все поглощенное листьями вернется в атмосферу) и тем более, использовать на корм скоту, а нужно вывозить из города для  захоронения.

      3.Загрязнения окружающей среды в результате автотранспорта особенно ощутима в городах. Преимущественное накопление свинца происходит в верхней части корнеобитаемого слоя почв.

9

 Литература:

1.Андрейчик М.Ф. Загрязнение атмосферы, почв и вод Республики Тыва. – Томск: ТГУ, 2005.- 400 с.

2..Баланова И.Н. Элективный курс. Химия и охрана окружающей среды. 10 класс/И.Н. Баланова. – Волгоград: ИТД « Корифей». 2007 – 128 с.

10.

Приложение 1

Рекомендации и советы

1.Источниками воздействия свинца на маленьких детей являются  газеты и журналы на цветной бумаге, так как в цветных типографиях краска содержит высокое  концентрация свинца.

2.Важно знать, что любое строение или детские игрушки, окрашенные свинцовыми красками, являются источниками опасности для детей.

  3.Соблюдать основные гигиенические требования:

  - проводить ежедневную влажную уборку жилых помещений,

- тщательно очищать ковровые покрытия пылесосом;

 -обязательно менять обувь при входе в помещении.

 -чтобы после возращения с улицы и перед приемом пищи дети мыли руки;

- не допускать детей в помещения, где проводится ремонт;

-  избегать железодефицита в питании;

-  ежедневно принимать до 1 г кальция.

11.