Загрязнение окружающей среды свинцом

Реферат

по химии

на тему

«Свинцовое загрязнение окружающей среды» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ухта

2011

 

    ВВЕДЕНИЕ 

    Роль  металлов в развитии и становлении  технической культуры человечества исключительно велика. Твердость, пластичность, ковкость сделали их незаменимым  материалом для изготовления орудий труда и производства. Исторически  сложившиеся названия “Бронзовый век”, “ Железный век “ говорят о сильном влиянии металлов и их сплавов на все направления развития производства.

    И в нашей повседневной практике мы ежеминутно сталкиваемся с металлами. Выглянув на улицу, мы видим сотни  автомашин, каждая из которых сделана  из металлов. Мы видим металлические тросы, мосты, рельсы, трамваи, поезда и, наконец, самолеты, в конструкции которых использованы алюминий, железо, медь, хром, ванадий, титан.…Везде металлы!…

    Ну  и в нас самих есть металлы. Они используются для осуществления  различных процессов в организме. Но не всегда металлы являются необходимыми. Многие из них даже являются для организма опасными. Так, например, свинец - металл, который при контактах с кожей и при попадании в организм вызывает наибольшее количество тяжелейших заболеваний.

    Основной  целью данного реферата является представление данных о свинцовом загрязнении и его значении и рассмотрение данной проблемы.

    Задачи  реферата:

    · систематизировать источники загрязнения  атмосферы свинцом;

    · оценить влияние свинца на здоровье населения;

    · установить пути поступления свинца в организм человека;

    · оценить экологическое состояние  разных по интенсивности движения улиц г. Ставрополя (Мира, Пушкина, Ленина) в самостоятельном исследовании (исследовательская часть);

    · сделать вывод о степени загрязненности атмосферы (г. Ставрополя) свинцом;

    · предположить пути и мероприятия, снижающие  уровень свинца в атмосфере. 

    1. СВИНЦОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

    1.1. Источники загрязнения 

    Стационарные  источники  

    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.

    Наибольшие  выбросы свинца в атмосферу происходит в следующих отраслях производства:

    · металлургическая промышленность. Причем на долю цветной металлургии приходится 98% от общего выброса данной промышленности;

    · машиностроение. Точнее производство аккумуляторов;

    · топливно-энергетический комплекс. Загрязнение  среды обусловлено производством этилированных бензинов;

    · химический комплекс. Выбросы связаны  с производством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных присадок к автомобильным бензинам, полимеризацией пластмасс и др.;

    · стекольные предприятия;

    · консервное производство;

    · деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность

    · предприятия оборонной промышленности;

    По  данным, в России в последние годы в связи с падением уровня производства, динамика выбросов свинца в атмосферу от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению.  

    Нестационарные  источники  

    Огромное  влияние на загрязнение окружающей среды свинцом оказывает автотранспорт. По данным ГВЦ УВД ГАИ в 1998 г. в России приблизительно насчитывается 20,9 млн. автомобилей. И последние годы состав парка автомобилей по видам используемого топлива практически не изменился. Количество автомобилей, использующих газ в виде топлива, не превышает 2%. Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем составляет в среднем 28%, а автобусов - примерно 63%.

    Использование этилированного бензина в авиации  и ракетно-технической промышленности также оказывает не малое воздействие на окружающую среду.

    К нестационарным источникам поступления  свинца в атмосферу следует отнести охотничий промысел и любительскую охоту. (В частности загрязнение среды свинцовой дробью.) Оценочные расчеты свидетельствуют о том, что в целом по России ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400т. свинца.  

    1.2 Загрязнение растительного и  животного мира 

    Увеличение  свинца в почве, как правило, но не всегда, ведет к его накоплению растениями. В соответствии с этим содержание свинца в растениях, выращенных в тяжелосуглинистых почвах, может  достигать самой высокой отметки. (7 мг/кг). Боле высокие концентрации свинца (до 1000 мг/кг) характерны для  растительности на техногенно загрязненных территориях. Так, например, в окрестностях металлургических предприятий, рудников по добыче полиметаллов и, главным образом, вдоль автострад.

    Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно меняются. Ширина придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать 100-150м. Лесные полосы вдоль дорого задерживают в своих кронах потоки свинца от автотранспорта. В условиях города размеры свинцовых загрязнений определяются условиями застройки и структурой зеленых насаждений. В сухую погоду происходит накопление свинца на поверхности растений, но после обильных дождей значительная его часть (до 45%) смывается.

    На  загрязненных свинцом почвах безопаснее всего выращивать зерновые культуры. Возделывание в этих зонах овощей, кукурузы на силос, кормовых трав может оказаться рискованным.

    Аккумуляция свинца представителями животного  мира зависит от множества факторов и, в первую очередь, от их таксономической  принадлежности. Подтверждена прямая зависимость между уровнем загрязнения атмосферного воздуха свинцом и степенью его накопления в организме теплокровных животных, обитающих рядом с металлургическими производствами.

    У беспозвоночных животных, имеющих твердые  покровы, свинец в наибольшей степени концентрируется в них. У позвоночных животных свинец в наибольшей степени накапливается в костной ткани, у рыб - в гонадах, у птиц - в перьях, у млекопитающих - в головном мозге и печени.

    Систематические наблюдения за содержанием свинца в  тканях животных на территории России не проводились.  

    2. ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ЗДОРОВЬЕ  НАСЕЛЕНИЯ

    2.1 Пути поступления свинца в  организм человека 

    По  степени воздействия на живые  организмы свинец отнесен к классу высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном, цинком, фтором и бензапиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83).

    Опасность свинца для человека определяется его  значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Различные  соединения свинца обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарин свинца; токсичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.); высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец. Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида соединений.

    В организм человека большая часть  свинца поступает с продуктами питания (от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а  также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинец содержащей краски или загрязненной свинцом почвы.

    С атмосферным воздухом поступает  незначительное количество свинца - всего 1-2%, но при этом большая часть  свинца абсорбируется в организме  человека. В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом проводится контроль над содержанием свинца, среднегодовая концентрация варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3 мкг/л. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около 10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца - от 0,1 до 0,2 мкг/м3.

    Более высокие концентрации свинца в атмосферном  воздухе обнаружены при проведении специальных исследований в городах  с крупными промышленными источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Гусь-Хрустальный, Екатеринбург и др. В этих городах проживает ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих городов превышают ПДК в несколько раз.

    В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20 мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне немногочисленны. В питьевой воде его содержание варьирует в пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.

    Загрязненная  свинцом почва является источником его поступления в продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству свинецсодержащих аккумуляторов или стекла.

    В продовольственное сырье и пищевые  продукты свинец может поступать  из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи. Кроме  того, определенное значение имеет  и возможность прямого загрязнения  при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни содержания свинца отмечаются в консервах в  жестяной таре, рыбе свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках  и ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.

    По  данным о потреблении продуктов  питания в Российской Федерации, на основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что расчетное поступление свинца в среднем 1,25мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут. (табл. 1).  

    2.2 Группы повышенного риска воздействия  свинца среди населения 

    Взрослое  население  

    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.

    Свинец  вызывает обширные патологические изменения  в нервной системе, крови сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат. Свинец подавляет ферментативные процессы превращения порфиритов и кровообразование, ингибирует SH-содержащие ферменты, холинэстеразу, различные АТФазы. Он угнетает окисление жирных кислот, нарушает белковый, липидный и углеводный обмены, способен занимать 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.