Токсикологическая оценка. Йод

   Министерство  образования и науки РФ

   Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

   Пермский  национальный исследовательский политехнический  университет

   Кафедра охраны окружающей среды 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа по теме:

«Токсикологическая  оценка. Йод .» 
 
 
 

Выполнил: студент группы ООС-08

                                                                                                       Быков Д.В.

                                                                        Проверил: Долгих О.В. 
 
 
 
 

Пермь, 2011

Содержание

1. Физические и химические свойства вещества…………………………...3
2. Получение………………………………………………………………….3
3. Применение…………………………………………………………………3
4. Источники поступления в окружающую среду………………………….4
5. Миграция и трансформация в окружающую среду……………………...5
6. Общий характер действия на теплокровных……………………………..6
7. Острое и хроническое отравление животных и человека……………….6
8. Токсическое действие……………………………………………………...8
9. Специфический эффект……………………………………………………9
10. Поступление, распределение и выведение из организма………………..9
11. Гигиенические нормативы………………………………………………10
12. Мера профилактики, меры безопасности труда……………………….10
13. Природоохранные мероприятия………………………………………...11
14. Неотложная помощь……………………………………………………..11

Заключение…………………………………………………………………...12

Список  литературы…………………………………………………………..13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Физические  и химические свойства.

 

  Элемент VII группы периодической системы. Атомный номер 53. Природный иод состоит из 1 стабильного изотопа ¹²⁷I. Молекула иода двухатомна (I₂).

  Галоген. При 29^ОС испаряется с образованием фиолетовых паров, обладающих резким запахом. В соединениях проявляет степень окисления -1, +1, +3, +5, +7. С водным раствором аммиака иод образует взрывоопасный нитрид триода I₃N*nNH³. 
 

2. Получение.

   Воды  нефтяных месторождений содержат иод  в виде иодидов. После подкисления  серной кислотой их обрабатывают хлором или нитритом натрия. Выделившийся иод адсорбируется активированным углем и выдувается воздухом. Элемент, поглощенный углем, переводится  в раствор в виде смеси иодида и иодата натрия действием щелочи. Из этого раствора иод выделяется с помощью серной кислоты и окислителей (хлор, хлорат калия и др.). Воздух, содержащий пары иода, смешивают с оксидом серы (IV) в присутствии влаги. При этом образуется серная кислота и иодоводород, который окисляют до иода, хлором. Элемент получают при выщелачивании золы морских водорослей и последующей обработки раствора окислителями. Иод выделяют из маточников селитряного производства, содержащих иодат натрия, действием на них оксида серы (IV). 

3. Применение

 

   Иод и его соединения применяют главным образом в медицине и в аналитической химии, а также в органическом синтезе и фотографии. В промышленности применение пока незначительно по объёму, но весьма перспективно. Так, на термическом разложении иодидов основано получение высокочистых металлов .

   Подобно другим галогенам, йод образует многочисленные иодорганические соединения, которые входят в состав некоторых красителей.

   Соединения  иода используют в фотографии и кинопромышленности для приготовления специальных  фотоэмульсий и фотопластинок.

    Как катализатор иод используется в  производстве искусственных каучуков.

    Изготавливаются мощные иодные лампы накаливания. Стеклянная колба такой лампы заполнена  не инертным газом, а парами иода, которые  сами излучают свет при высокой температуре. 
 

4. Источники поступления в  окружающую среду.

 

4.1 Естественные источники

     Основным  источником поступления йода в растительные и животные организмы, а также  в организм человека является почва, в частности материнская порода. Кроме того, источниками годового прироста йода в атмосфере являются вулканическая деятельность, разложение органических веществ, горение ископаемого  торфа и испарения с поверхности  океана (6).

4.2 Антропогенные источники

1) Химическая и фармацевтическая  промышленность.

     В процессе получения и использования  йода в зависимости от этапа в  воздух рабочих помещений поступает  от 6 до 115 мг/м3 микроэлемента, промышленные стоки отходов загрязняют водоемы.

2) Стоки бытового происхождения.

3) Атомная энергетика (в частности,  ядерные реакторы).

4) Сельское хозяйство.

     Использование в качестве удобрений морских  водорослей (чаще всего бурых), зола которых используется на полях, особенно в прибрежных морских районах, может  вызвать признаки перенасыщения  йодом. Использование растений, выросших на таких почвах, на корм скоту или  в пищу человеку может вызвать  отравление последних.

5) Сжигание угля и торфа. 

5. Миграция  и трансформация  в окружающую среду.

      Среднее содержание йода в земной коре 4*10^-5%, что составляет примерно 10¹⁵т при кларке 0,4 *10^-4%. В мантии и магмах соединения йода рассеяны, глубинные минерала неизвестны; наиболее известные иодиды -  майерсит (Ag, Cu) I, купроидаргирит (Ag, Cu) I, йодаргирит (Ag, I), маршит (CuI).

      Содержание  йода в Мировом океане составляет 87680 млн.т при средней концентрации 64 мкг/л. Средняя концентрация йода в пресных водах 5 мг/л, глобальный годовой вынос с речным стоком составляет 185 тыс.т. Йод концентрируется в йодно-бромных водах, характерных для районов нефтяных месторождений: 1 л этой воды содержит свыше 100 мг вещества.

      Источниками годового прироста йода в атмосфере является вулканическая деятельность, разложение органических веществ, сжигание ископаемого торфа и, в особенности, морские брызги и испарения с поверхности океана. В 1м³ воздуха над океаном содержится до 10 мкг йода. Среднее содержание вещества в атмосфере приморских районов 2*10^-7% (до 50мкг/м³), континентальных областей – 2*10^-8% (0,2 – 1,0 мкг/м³).

      Содержание  йода в почвах весьма важно для здоровья человека и сельскохозяйственных животных. Обычные концентрации вещества в почвах 5 – 40 мг/кг, дефицит – ниже 2 – 5 мг/кг . Средняя концентрация йода в пастбищных растениях СССР 0,18 мг/кг. Недостаточность в организме ведет к заболеваниям эндемическим зобом. Основным источникам элемента в почвах является йод из атмосферы. Подвижный йод из почвы легко усваивается растениями. В среднем, почвы в 20 – 30 раз богаче йод, чем породы, из которых они произошли. В свою очередь количество йода в почвах завит от их дисперсности (наличие частиц менее 0,02 мм) и содержания органических веществ. Наиболее богаты веществом черноземные почвы и торфяники, наиболее бедны – почвы зон нечерноземной, сухостепной, пустынной и горной биогеохимической провинций. В центральной нечерноземной зоне около 80% всех образцов почвы содержание йода в количестве менее1*10^-4%, а 20%  - 1*10^-6%. Соответственно невелико содержание йода в питьевой воде   (3*10^-7% и 6*10^-9%), и в пищевых продуктах: в культурных злаках «зобных» районов содержится от 8*10^-6 до 1*10^-7%, в «незобных» - от 2*10^-5 до 9*10^-7%. То же самое и в пастбищных растениях, вследствие чего у 20 – 30% овец обнаружен зоб .   
 
 

6. Общий характер действия на теплокровных.

      Пары  йода обладают сильным раздражающим эффектом. Избыток йода в организме сильно отражается на обмене ряда других минеральных веществ. Йод способен нарушать структуру двойной спирали ДНК и вызывать её денатурацию . 

7. Острое и хроническое  отравление животных  и человека

   Животные. При вдыхании паров иода в концентрации 100 мг/м³ у крыс отмечено снижение температуры, урежение дыхания, слезотечение, изменение прижизненной окрашиваемости лёгких, увеличение числа клеток в смывах со слизистой оболочки верхних дыхательных путей. При повышении температуры воздуха до 33 С токсичность паров увеличивается в 3 раза, раздражающее действие – в 10 раз; усиливается действие на щитовидную железу и гонады. В концентрации 100 мг/м³ иод не влияет на СПП, гонады и функции печени; вызывает гистологические изменения в щитовидной железе. Порог острого действия составляет 30 мг/м³, раздражающего – 10 мг/м³, недействующая концентрация – 5 мг/м³ .

   После введения кроликам в желудок 5% йодной настойки в дозе 5мг/кг через 3 часа в  крови увеличивается содержание Hb,  через 2 суток наступал гемолиз; наблюдалась гибель животных.

   Для мышей при введении в желудок  ЛД₅₀ = 1000 мг/кг, ЛД₁₀₀ = 1600 мг/кг; минимально действующая – 600 мг/кг. Картина отравления: быстрое угнетение, малоподвижность; у погибших животных полнокровие легких, субплевральные кровоизлияния, в плевральных полостях серозный экссудат; мыши более чувствительны, чем крысы.

   Человек. Нормальная работа возможна при концентрации паров иода не более 1 мг/м³, при 1,5 – 2 мг/м³ – затруднена, а при 3 мг/м³ невозможна вообще. При концентрации более 1 мг/м³ возможен острый отек легких; после отравления долго сохраняется слабость, возможны метгемоглобинемия и метгемоглобинурия.

   После приема внутрь 100 мл 5% йодной настойки – рвота, тяжелое состояние, резкая слабость, заторможенность. Несмотря на быстрое промывание желудка, на 2 день боли в правом подрёберье, желтушность  кожных покровов и слизистых оболочек; клинический диагноз: ирритативный гастрит, острый токсический пиелонефрит с нарушением функции почек, острый токсический гепатит. У ребенка в возрасте 1г. 3мес., принявшего 1 чайную ложку 5% спиртового раствора иода, через 5 часов – обильный жидкий стул, судорожное дыхание, затем падение сердечной деятельности и остановка дыхания. В случае смертельного отравления содержание иода в печени составляет 3,42 мг/дл, в крови 3,8 мг/дл, в моче 2,2 – 4,5 мкг/дл  - при норме в крови 2,2 – 4,5 мкг/дл.

   Повторное отравление. Животные. После ингаляции паров иода, выделяющегося при нагревании иодида натрия (6 затравок по 2 часа ежедневно), у крыс появились атаксия и затруднение дыхания; после второй затравки у некоторых животных боковое положение; патоморфологически – поражение легких и плевры.

   Хроническое отравление. Животные. Ингаляции парами иода в течение 3 -4 мес. При концентрации 3,1 мг/м³ вызывали у крыс нарушения функций дыхательной системы, печени, почек, щитовидной железы; кроме того, имело место изъявление десен, воспалительные изменения пародонта, лакунарное рассасывание цемента в области шейки зуба; в дентине отмечались очаги деминерализации. За тот же период наблюдения при концентрации 1,38 мг/м³ у крыс обнаружены колебания СПП, повышение активности и агрессивность, сменяющееся угнетением. Концентрация 0,5 мг/м³ вызвала значительно менее выраженные изменения, наступившее позднее; так, снижение чувствительности обонятельного анализатора при 3,1 мг/м³ произошло через 1 мес., а при 0,5 мг/м³ – через 2 .

   Пороговая чувствительность в иоду у овец проявляется  при содержании элемента у 75% пастбищных кормов на уровне 8*10^-6 – 2*10^-7%.