Влияние соединений свинца на здоровье населения

Открытый конкурс  учебно – исследовательских

и творческих работ обучающихся «ШАГИ В НАУКУ»

Направление конкурса МЕДИЦИНА

Название работы: «Влияние соединений свинца на здоровье населения»

Букарь Екатерина Александровна  

ученица 10 класса  МОУСОШ №4 с. Коноково

муниципального образования Успенский район

Руководитель работы Букарь Наталья Викторовна,

учитель химии МОУСОШ №4 с. Коноково

муниципального образования Успенский район,

победитель конкурса «Лучший учитель России – 2009»  

Оглавление.

Введение                                                                                                                3                                                                                                               

1. Объект исследования.                                                                                4

. II.

  Методы исследования.                                                                              

1. Отбор почвенных образцов                                                                             6                                                                                

2. Приготовление почвенной вытяжки                                                              7                                                                    

3.Анализ образцов почвенной вытяжки  на присутствие катионов свинца   8           4. Количественное определение свинца  в исследуемых образцах                11          

4.1 Приготовление бумаги для хроматографического анализа                      11                          

4.2 Определение содержания свинца                                                                12                                                                      

III. Результаты исследований                                                                            14                       IV. Выводы                                                                                                           15

V. Прогноз                                                                                                            16

VI .Программа действий                                                                                     16       

V II. Список использованной литературы                                                    17                                         

Введение.

               Среди  загрязнителей особое место занимают металлы. Так, свинец, кадмий, ртуть называют «мрачной тройкой» возглавляющей группу неорганических экотоксикантов. Они оказывают негативное воздействие на метаболизм жизненно важных соединений, содержащих атомы многих других элементов. Деятельность человека привела к серьёзным нарушениям в цикле свинца. К источникам загрязнения следует отнести: свинцовые трубы, производство аккумуляторных батарей, выхлопы автомобилей, строительство, покрытие кабелей, свинцовые пигменты и белила. (2)

        Попадая в клетки, он дезактивирует ферменты. Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным источником отравления. Органические соединения свинца более токсичны. Степень отравления свинцом определяется по концентрации его в крови. Его симптомами служит серная кайма на деснах («свинцовая кайма»), бледность лица и губ, запоры, потеря аппетита. При остром отравлении появляются сильные боли в области живота, параличи или боли в суставах, судороги и обмороки.

          Целью данного проекта является представление данных о негативном воздействии свинцового загрязнения на здоровье человека.

Задачи:

• определить содержание свинца в почве на улице Красная (рядом с дорогой) и Прикубанская  (удалённой от транспорта) в самостоятельном исследовании;
• оценить влияние свинца на здоровье населения села Коноково, проживающих по улицам Красная и Прикубанская.

Наш населённый пункт -  второй по величине в Успенском районе Краснодарского края, расположенном в восточной части Краснодарского края, на левом берегу реки Кубань.

           Экспериментальная часть работы проводилась в течение года (октябрь 2010г. – октябрь 2011г.) и  сводилась  к определению содержания ионов свинца  в образцах почвы  на улицах села,  рядом с транспортной магистралью  (ул. Красная)  и удалённой от неё (ул. Прикубанская).  

Проект был выполнен учащейся 10 класса   Букарь Екатериной,   под руководством учителя химии Натальи Викторовны Букарь, данные по заболеваемости жителей населённого пункта предоставлены участковым терапевтом Татьяной Анатольевной Онищук.

Объект исследования.

        В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского информационно-аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России. (1)

Органические соединения свинца, например тетраэтилсвинец, высокотоксичные для нервных тканей – они подавляют метаболизм глюкозы, повреждают оболочки нервных клеток, что сопровождается снижением скорости передачи нервного возбуждения и способствует нарушению снабжения мозга кислородом.

При длительном поступлении свинца возникают также нефрологические эффекты.

            Свинец вызывает обширные патологические изменения в нервной системе, крови,  сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат. Он угнетает окисление жирных кислот, нарушает белковый, липидный и углеводный обмены, способен замещать кальций в костях. Свинец нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы, вызывая изменения электрической и механической активности сердечной мышцы, морфологические и биохимические изменения в миокарде с признаками сосудистой дегенерации, повреждения мышечной стенки сосудов и нарушение сосудистого тонуса. Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения ионов кальция, то есть снижается сократительная способность сердца, которая проявляется в таком заболевании как аритмия.

По результатам официальной статистики среди профессиональных интоксикаций свинцовая занимает первое место.

                Отбор почвенных образцов проводился осенью,  на улице Красная,  рядом с магистралью, за оградой школы (через 8-10 шагов) и по улице Прикубанская.  

После  определения наличия ионов свинца в водных вытяжках образцов, результаты исследований были сопоставлены с данными врачебной  амбулатории с. Коноково  МУЗ Успенской  ЦРБ по количеству  жителей, страдающих хронической почечной недостаточностью и аритмией сердца, проживающих по вышеуказанным улицам.  

Методы исследования.

1. Отбор почвенных образцов.

        Для  отбора  почвенных с отвесной стенки глубиной пахотного горизонта срезали лопатой пласт почвы (на всю глубину ямы) толщиной около 5 см. Такой слой почвы положили на землю и из средней его части вырезали вертикальный столбик. (3)  

               Это индивидуальный почвенный образец. Пробы высушили в хорошо проветриваемом помещении, затем измельчили и просеяли через сито.

       В нашей работе образец почвы вдоль дороги по улице Красная  обозначили  №2, по улице Прикубанская  - №1

2. Приготовление почвенной вытяжки.

   Почвенный раствор приготовили за 2 дня до эксперимента. Сухую измельчённую почву массой 10г залили 50 мл 1М азотной кислоты (3),  оставили на сутки, потом профильтровали  и упарили вдвое .  

3.Анализ образцов почвенной вытяжки  на присутствие катионов свинца.

         Катионы Pb2+ относятся к четвёртой аналитической группе (к подгруппе меди). Если предположить в анализируемом образце присутствие  всех групп катионов, то ход определения сероводородным методом (4) определяется схемой, приведённой в таблице.  

Результаты исследований.

           В результате эксперимента было установлено наличие ионов этого металла в водных вытяжках образцов почвы (Таблица 1, п.9).  

           Количественное содержание ионов свинца в образце по улице Красной выше значения ПДК, что повлияло  на здоровье людей.

         По данным Врачебной амбулатории с. Коноково  МУЗ Успенской ЦРБ в нашем населённом пункте  выявлено, что количество жителей улицы Красная, страдающих хронической почечной недостаточностью и аритмией сердца  больше, чем проживающих на улице Прикубанская, где движение транспортных средств не столь интенсивное.

Диаграмма.

Проявление заболеваний сердечно – сосудистой системы

и нефрологических  эффектов в нашем селе.

Выводы.

Поставленные в начале работы задачи в ходе выполнения ее были полностью выполнены. Так, в результате нам удалось:

• определить содержание свинца в почве на улице Красная (рядом с дорогой) и Прикубанская  (удалённой от транспорта) в самостоятельном исследовании;
• оценить влияние свинца на здоровье населения села Коноково, проживающих по улицам Красная и Прикубанская.

        В результате эксперимента было установлено наличие ионов этого металла в водных вытяжках образцов.  Количественное содержание ионов свинца в образце по улице Красная выше значения ПДК, что повлияло  на здоровье жителей, страдающих хронической почечной недостаточностью и аритмией сердца: их  больше, чем проживающих по улице Прикубанская.

          Для того, чтобы снизить загрязнение среды свинцом необходимо уменьшить использование этилированного бензина, т.к. этот бензин и является источником выбросов свинца в атмосферу. Также необходимо создать ряд установок, которые бы задерживали свинец. Естественной такой установкой являются любые виды растительности.

Прогноз.

        Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков - все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.

Таким образом, проблема загрязнения свинцом атмосферы является в настоящее время весьма актуальной  и для снижения риска заболеваемости населения необходимо предпринимать ряд мер.

Программа действий.

        Таким образом,  воздействие транспорта на здоровье человека приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся  целенаправленные и продуманные действия:

1. со стороны работников ГИБДД необходимо усиление контроля по содержанию свинца в выхлопных газах;
2. местным органам власти следует ограничить передвижение транспорта по центральным густонаселённым улицам, обозначить объездные дороги;
3. усилить контроль  за  качеством   автомобильного  топлива, отпускаемого на АЗС региона.

Список использованной литературы.

1.  Гос. Комитет РФ по охране окружающей среды. Давыдова С.В. «Доклад о свинцовом загрязнении окружающей среды и его влиянии на здоровье населения» М.: Зеленый мир.  1997 - №5.

2. Корбанова А. И., Сорокина Н. С., Молодкина Н. Н. и соавт. Свинец и его действие на организм. // Мед. труда и пром. экология. 2001, № 5

3.  Мягкоступова О.В., Назаренко В.М. Исследовательский практикум на основе обобщающего эксперимента экологической направленности. //Химия в школе , 2007- №5.

 4.  Зенчик В.П. Аналитическая химия. – М.: Медицина, 1971.

 5.   Шемякин Ф.М. Карпов А.Н., Брусенцов А.Н. Аналитическая химия.- М.: Высшая  школа, 1973.