Автор: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2013 в 10:06, лабораторная работа
Целью работы является применение теоретических знаний, полученных в ходе изучения учебного курса «Геохимия, геохимический мониторинг окружающей среды» в интерпретации результатов литогеохимической съемки для эколого-геохимической оценки загрязнения территории города Междуреченска с последующим прогнозом заболеваемости.
В задачу исследований входит обработка геохимической информации литогеохимических проб; построение моноэлементых схем по тяжелым металлам, радиоактивным элементам, расчет суммарных показателей загрязнения и прогноз заболеваемости.
Рисунок 3.5 – Моноэлементная схема по содержанию кобальта (Co) в почве на территории г. Стрежевого
Наибольшее содержание кобальта наблюдается в центральной части исследуемого участка. Превышение можно объяснить близким расположением котельной, а также ремонтных баз НГДУ.
Никель
Никель – химическое вещество, имеющее 28 порядковым номером в таблице элементов.
Важнейшими источниками загрязнения никелем почвенного покрова являются машиностроительные, металлообрабатывающие, химические предприятия. Сюда можно отнести также ТЭС, работающие на мазуте и каменном угле. В значительных количествах употребляется для производства щелочных аккумуляторов. В химической промышленности никель используют для изготовления специальной химической аппаратуры и как катализатор химических процессов. Все отходы, образующиеся при таких производствах, поступают в почвы, тем самым оказывая негативное воздействие [9].
Никель концентрируется в тех органах и тканях, где происходят интенсивные обменные процессы, биосинтез гормонов, витаминов и других биологически активных соединений. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидной железах, гипофизе.
В сутки в организм человека поступает с пищей в среднем 0,3–0,6 мг никеля, что, по мнению многих исследователей, покрывает суточную потребность в нем взрослого человека.
При избыточном поступлении в организм человека никеля, он токсичен. Токсичность никеля, зависит от пути поступления в организм и растворимости его соединений. Более растворимые в воде (сульфат и хлорид никеля) в 30 раз токсичнее, плохо растворимых (оксида и сульфита).
Избыточное поступление в организм никеля может вызвать изменения в кроветворении, дистрофические изменения в печени и почках, нарушения со стороны сердечнососудистой, нервной и пищеварительной систем [11].
Рисунок 3.6 – Моноэлементная схема по содержанию никеля (Ni) в почве на территории г. Стрежевого
Превышение содержания никеля наблюдается в юго-западной части исследуемого участка. Причиной этого может быть котельная на мазуте.
Медь
Медь, – химическое вещество (пластичный металл золотисто-розового цвета), имеет 29-ый атомный номер.
Основными источниками поступления меди в почву являются предприятия цветной металлургии (отходы, сточные воды), транспорт, медьсодержащие удобрения и пестициды, процессы сварки, гальванизации, сжигание углеводородных топлив в различных отраслях промышленности [1].
Мощным источником загрязнения почв медью также могут являться и агротехнические мероприятия, направленные на повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Кроме того, источником загрязнения почвы медью может служить орошение ее водами с повышенным содержанием этого металла.
Входит в состав 11 ферментов,
обладающих окислительно-
В России верхний допустимый уровень потребления составляет 5 мг/сутки.
Медь – токсичный металл и в больших количествах или при накоплении в органах он способен вызвать мута- и канцерогенез (синоним онкогенез). Токсическое влияние оказывает медь не связанная с белком (например, после варки варенья в медном тазу).
Следствием избытка меди является повреждение мозга (головная боль, тремор, нарушение координации), нарушение деятельности печени. Избыток меди приводит к дефициту других микроэлементов железа, молибдена, цинка[11].
Рисунок 3.7 – Моноэлементная схема по содержанию меди (Cu) в почве на территории г. Стрежевого
Превышение содержания меди наблюдается в юго-западной части участка. Причиной этого могут являться теплица, ферма и конеферма, расположенные в непосредственной близости.
Цинк
Цинк– амфотерный металл голубовато-белого цвета с атомной массой 30.
Антропогенные источники вносят вклад в загрязнение почвы цинком вдвое больший, чем природные. Из техногенных источников основным загрязнителем почвенного покрова цинком является цветная металлургия, черная металлургия.
Цинк поступает в окружающую среду со сточными водами из гальванических цехов, производств пергаментной бумаги, минеральных красок, вискозного волокна рудообогатительных фабрик и др. Заметное количество цинка содержится в известняке и доломите и вместе с ними попадает в почву при известковании.
Цинк выделяется из печей
в виде пыли, дыма, пара. Оксид цинка,
или белый цинк образуется при
окислении парообразного
Входит в состав более 300 ферментов. Цинк стимулирует синтез инсулина, входит в состав его кристаллов, локализующихся в поджелудочной железе. Необходим он и для нормального функционирования инсулина. Нормализует жировой обмен, например, в печени, принимает активное участие в кроветворении.
Физиологическая потребность взрослого человека – от 11 до 15 мг в день, при этом в среднем население России потребляет от 7 до 17 мг, укладываясь в эти значения. Верхний допустимый уровень 25 мг, критический 130 мг. Физиологическая потребность для детей – от 3 до 12 мг в день.
Цинк очень токсичный металл, способный вызвать тяжелое отравление – это может произойти в результате вдыхания паров оксида цинка, также оксид или сульфид цинка может образоваться при хранении продуктов в оцинкованной посуде. Начальные симптомы отравления оксидом цинка: жажда, сладковатый вкус во рту, снижение (полная потеря аппетита), сонливость, чувство разбитости, усталость, давящая боль в груди, сухой кашель. Затем приходит ощущение холода в ногах, озноб и скачки температуры [11].
Рисунок 3.8 – Моноэлементная схема по содержанию цинка (Zn) в почве на территории г. Стрежевого
На исследуемом участке наблюдается превышение содержания цинка в юго-восточной части.
Стронций
Основные области применения стронция и его химических соединений – это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность. Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д и др.)
Радиоактивный стронций (90Sr) практически всегда негативно воздействует на организм человека: откладывается в скелете, поражает костную ткань, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей. Вызывает лейкемию и злокачественные опухоли (рак) костей, а также поражение печени и мозга [11].
Рисунок 3.8 – Моноэлементная схема по содержанию стронция (Sr) в почве на территории г. Стрежевого
Превышение содержания стронция
на данном участке наблюдается в
северо-восточной части города, что
можно объяснить близким
Молибден
Молибден – химический элемент, минерал, имеющий 42-й порядковый номер (атомное число) в периодической системе элементов.
Применяют в производстве легированных сталей, сплавов, а также в электро- и радиотехнике.
Физиологическая потребность в молибдене для взрослых – 70 мкг в сутки (45-100 мкг). Среднее потребление 44-500 мкг в сутки. Верхний допустимый уровень 600 мкг в сутки.
Следствием избыточного поступления молибдена может быть повышенное образование мочевой кислоты. Последствия избытка молибдена, аналогичны наблюдаемым при его дефиците. Токсична лишь пыль молибдена и его соединений, она оказывает раздражающее действие на дыхательные пути[11].
Рисунок 3.9 – Моноэлементная схема по содержанию молибдена (Мо) в почве на территории г. Стрежевого
Наибольшее содержание молибдена наблюдается в южной части, что можно объяснить близким расположением площадки разгрузки стройматериалов ДСК.
Барий
Барий и его сплавы используют
в качестве газопоглотителей, в радиолампах,
а окись бария — для покрытия
катодов. Наиболее важные соединения бария:
перекись бария ВаО2 применяют как
катализатор и для
Барий относится к токсичным ультрамикроэлементам. Он не входит в число жизненно важных микроэлементов. Установлено, что при ишемической болезни сердца, хронической коронарной недостаточности, заболеваниях органов пищеварения содержание бария в тканях снижается.
Даже в ничтожных
Рисунок 3.10 – Моноэлементная схема по содержанию бария (Ва) в почве на территории г. Стрежевого
Превышение содержания бария на исследуемом участке можно объяснить близким расположением АЗС, а также зоны индивидуальной застройки.
Ртуть
Ртуть растворяет ряд металлов (золото, серебро, цинк, свинец, олово и др.), образуя амальгамы. Применяется во многих приборах (термометры, барометры, реле, высоковакуумные насосы), в производстве хлора и щелочей, для получения металлов высокой чистоты, для извлечения металлов, как капельный электрод в полярографии; как катализатор в органической химии; в электротехнике — производство ламп дневного света, кварцевых ртутных ламп и т. д. Широко используются соединения ртути.
Загрязнение почв ртутью определяется функционированием предприятий цветной металлургии, применением ртутьсодержащих фунгицидов, использованием сточных вод в целях орошения и разработкой месторождений ртути. Накопление ртути в окружающей среде некоторые авторы связывают с применением соединений ртути в сельском хозяйстве.
Пары ртути, а также
металлическая ртуть очень
Органические соединения ртути в целом намного более токсичны, чем неорганические, прежде всего из-за их липофильности и способности более эффективно взаимодействовать с элементами ферментативных систем организма [11].
Рисунок 3.11 – Моноэлементная схема по содержанию ртути (Hg) в почве на территории г. Стрежевого
Превышение содержания ртути наблюдается в юго-западной части исследуемого участка.
Свинец
Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями промышленности определяется спецификой их производственной деятельности. Это непосредственное производство свинца и его соединений, попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси, использование свинца в производстве различной продукции и т.д.
Значительное повышение содержания свинца в почве связано со сжиганием углей, с применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами некоторых металлургических заводов, химических производств, рудообогатительных фабрик, шахт и т. д.
Накопление в почве свинца происходит вдоль автомобильных дорог, на оживленных транспортных магистралях (иногда на 300-400 м).
Свинец и его соединения токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м куб.
В организм человека свинец
в основном поступает через
Рисунок 3.12 – Моноэлементная схема по содержанию свинца (Pb) в почве на территории г. Стрежевого
Наибольшее содержание свинца
наблюдается в северо-