Какие металлы вредны для здоровья человека

Вредные для здоровья металлы

Одними из наиболее вредных, если не наиболее вредными металлами для человека являются кадмий, ртуть и свинец. К сожалению, именно отравления и интоксикации этими металлами можно встретить чаще всего. Обычно загрязненные продукты питания попадают к нам на стол, и так происходит проникновение тяжелых металлов в наш организм .

Эти вещества не разлагаются за короткий срок термической обработки, и могут доставить нам много неприятных минут. Конечно же, не все металлы представляют угрозу для нашего организма. Такие металлы как: марганец, медь, хром, железо, цинк и др. наоборот нужны нашему организму, пусть и в крошечных количествах. А вот ртуть, кадмий и свинец – опасные металлы. Наш организм не нуждается в лишнем балласте. Большие их количества в теле могут привести к необратимым трагическим последствиям.

Свинец

Тяжелые металлы постепенно накапливаются в нашем организме, поднимая допустимую концентрацию до опасного уровня. Взять хотя бы свинец – этот металл присутствует в, казалось бы, обычном напитке – пиве. Может он попасть в тело вместе с продуктами, которые были упакованы в таре содержащей свинец. Отравлением этим веществом у каждого может проявиться индивидуально: все зависит от здоровья человека, и от количества, попавшего в тело свинца. Поэтому, врачи затрудняются поставить точный диагноз. Вообще, свинец в организме приводит к анемии, тошноте, запору, проблемами со щитовидной железой, бессоннице, депрессиям, анемии. Тяжелые отравления веду к почечной недостаточности, слепоте, как временной, так и постоянной, судорогам, и летальному исходу.

Кадмий

Теперь немного о кадмии. Это такой себе канцероген. Содержится он в батареях, красках, химических удобрениях. Промышленная деятельность человека является не последним способом, которым этот металл попадает в окружающую среду. Если долго жить в местности, где заводы часто выбрасывают в атмосферу такие вот вещества, есть большая вероятность заболевания почек, легких и высокое давление. Кадмий деморализует кости, что приводит к частым переломам, даже по не значительному поводу. Накопленный в организме, он ведет к раку поджелудочной железы и простаты.

Ртуть

Металл вызывает невралгию. Есть пломбы из амальгамы, в стоматологическом деле, и некоторые виды пестицидов, которые содержат ртуть. Безусловно, сельскохозяйственные продукты, впитавшие в себя эти пестициды, будут заражены. Если у вас отравление метил ртутью ( одно из соединений ртути), может исчезнуть зрение, набухнуть десна, появится кожная сыпь, усталость, головная боль. Координация движений будет нарушена, центральная нервная система и почки подвергнуться несопоставимым с нормальным функционированием нагрузкам. Если беременная женщина, подвергнется воздействиям метил ртути, то плод наверняка родится с дефектами, и неврологическими отклонениями. Если вы хотите получить самые точные результаты содержания металлов в организме, необходимо сдать волосы на минеральный анализ.

Источник

Тяжелые металлы: как они попадают в организм и чем вредны

К тяжелым металлам относятся: свинец, кадмий, ртуть, никель, олово и другие. Почти все тяжелые металлы токсичны.

Мы подвержены воздействию тяжелых металлов ежечасно. И это касается не только тех, кто проживает в задымленном промышленном городе, но и тех, кто «гнездится» в зеленых деревнях. Тяжелые металлы постоянно циркулируют с водой и воздухом, и экологическая чистота регионов весьма относительна.

Но отравление солями тяжелых металлов обычно тяжело распознать. Симптомы отравления тяжелыми металлами легко спутать с хроническими болезнями, последствиями усталости, неправильного питания и возрастных изменений. Чтобы диагностировать именно отравление ртутью, свинцом или кадмием, нужно провести лабораторные исследования.

Впрочем, особо острые отравления тоже случаются и обычно затрагивают сразу целые населенные пункты. К примеру, отравление ртутью чаще всего происходит через употребление морепродуктов — именно рыба, водоросли, ракообразные и моллюски накапливают её в себе. Сверхнормативный выброс этого тяжелого металла или систематические сбросы предприятий могут вызвать у жителей окружающих населенных пунктов так называемую болезнь Минамата. Ртуть поражает в основном нервную систему, поэтому список симптомов болезни Минамата содержит весь спектр — от потери слуха, зрения и обоняния до параличей разной сложности. Ртуть плохо выводится из организма, поэтому лечения от болезни практически нет.

Отравления всеми тяжелыми металлами характеризуются приблизительно одинаковой симптоматикой. Первым на острое отравление отреагирует пищеварительный тракт (нарушением перистальтики, болями, тошнотой, рвотой). По мере всасывания тяжелых металлов в кровь начнут подключаться реакции со стороны сердца и сосудов (скачки давления, одышка), почек и печени. Необратимые последствия для организма наступают, как и в случае болезни Минамата, когда тяжелый металл добрался до нервной системы.

Курильщики тоже не остаются в стороне, и выдыхают в воздух, который содержит кадмий. Конечно, на фоне промышленных выбросов кадмия — это капля в море, но курящих людей в непосредственной близости больше, чем металлообрабатывающих комбинатов, поэтому стоит учитывать этот фактор.

Как они попадают в организм человека?

Тяжелые металлы попадают в организм человека через загрязненный воздух, воду, почву и потребительские товары. Основной источник- это продукты питания, поэтому санитарными нормами жестко нормируется содержание в них и в продовольственном сырье тяжелых металлов.

Тяжелые металлы в воде и продуктах питания.

ПИТЬЕВАЯ ВОДА. В некоторых регионах России имеются местности с высоким содержанием мышьяка в питьевой воде, что приводит к отравлению. В Чувашской Республике на обслуживаемой филиалом ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике – Чувашии в г. Канаш» территории содержание тяжелых металлов в питьевой воде не выявлено за последние годы.

РЫБА И РЫБНЫЕ ПРОДУКТЫ.

В рыбе и морепродуктах может быть найден кадмий, в особенности, если это морепродукты (мидии и устрицы), а также мышьяк.

Чаще превышение кадмия встречается в таких категориях, как овощи «бахчевые» и «картофель» — 10% и 19% соответственно. Также высокая концентрация кадмия встречается в следующих продуктах: фасоль, кинза, укроп, петрушка, сельдерей. Во фруктах концентрации мышьяка, кадмия и свинца довольно низкие. Эксперты отмечают, что превышение свинца и кадмия были зафиксированы в яблоках. А мышьяка – в бананах.

Кадмий может повстречаться даже там, где его совсем не ждешь! Например, в приправе «Хмели-сунели».

За 2019 год испытательным лабораторным центром ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике — Чувашии» и ее филиалами исследовалось пищевых продуктов и продовольственного сырья на мышьяк 1164 пробы, ртуть – 892 пробы, свинец – 1672 пробы, кадмий 1682 пробы, все пробы соответствовали гигиеническим требованиям.

Как себя обезопасить?

Получить острую интоксикацию при употреблении пищевых продуктов в целом нельзя, за исключением случаев злоупотребления или употребления продуктов с явным нарушением технологических процессов производства. В быту в большей степени есть риск острой интоксикации при нарушении мер предосторожности.

• обходить стороной морепродукты, если их происхождение досконально неизвестно.
• Не покупайте продукты на стихийных рынках — не исключено, что для продажи их выращивают вдоль автомобильных дорог или железнодорожного полотна.
• И, конечно же, бросьте уже, наконец, курить, если эта привычка все еще вас преследует.

Источник

Влияние тяжелых металлов на организм человека

Содержимое публикации

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Лицей № 1»

муниципального образования «город Бугуруслан»

« Влияние тяжелых металлов на организм человека»

уч еник11 класса А

Зуев Максим Сергеевич

2.Теоретическая часть проекта

Токсическое воздействие тяжелых металлов на человека и
животных………………………………………..……………………. 5

Характеристика тяжелых металлов………….…………………. 7

Богат и интересен мир металлов. В нем встреча­ются старые друзья человека: медь, железо, свинец, ртуть, золото, серебро, олово, — эта дружба насчиты­вает уже тысячи лет. И такие металлы, знакомство с которыми состоялось лишь в последние десятилетия.

А чем же привлекли к себе внимание тяжелые ме­таллы?

К тяжелым металлам (ТМ) относится относительно большая группа химических элементов с плотностью выше 5 г/см3 и относительной атомной массой более 40. Эту группу составляют медь, цинк, марганец, железо, никель и другие металлы, в небольших количествах необходимые как животным, так и растениям. Среди тяжелых металлов, не относящихся к необходимым питательным элементам, наиболее распространены Cd и Pb.

Существует более 50 элементов, которые могут быть отнесены к тяжелым металлам, 17 из них счи­таются очень токсичными, но довольно широко рас­пространенными. Токсичная концентрация зависит от металла, его биологической роли и вида организма, который подвергается его воздействию.

Токсичность тяжелых металлов связана с их физико-химическими свойствами. Металлы, находящиеся в побочных подгруппах периодической системы, в организме человека со­держатся в малых количествах, и при переходе от легких металлов к тяжелым токсичность их возрас­тает. Анализируя химический состав человеческого организма, ученые пришли к выводу, что тяжелые металлы оказывают влияние не только на физио­логическое, но и на психическое состояние человека. Например, известно, что при стрессе в крови возрас­тает содержание цинка, а вероятность инфаркта можно определить по повышенному содержанию ни­келя и марганца. Методом масс-спектроскопии было обнаружено, что у агрессивных людей в волосах об­наруживается повышенное содержание свинца, же­леза, кадмия, меди и пониженное — цинка, кобальта. Металлы даже в очень малых количествах жизнен­но важны для организма человека, и падение концен­трации ниже допустимого уровня ведет к тяжелым расстройствам. Это объясняется тем, что многие металлы выполняют главным образом функции ката­лизаторов.

Актуальность темы исследования состоит в том, что молодежь более подвержена токсическому воз­действию тяжелых металлов — ослабляется рост и развитие, нарушается деятельность нервной систе­мы, возможно также развитие аутоиммунитета, при котором иммунная система разрушает свои соб­ственные клетки.

Цель исследования: изучение специфических свойств тяжелых ме­таллов, их биологической роли, степени токсичности и воздействия на здоровье человека, а также разви­тие умений и навыков безопасного обращения с ними.

1.Проанализировать собранный теоретический материал о тяжелых металлах, с ко­торыми чаще всего связано отравление людей( свинец, ртуть, кадмий, медь), их свойствах, применении, путях поступления в организм человека, последствиях их воздействия.

2.Провести эксперимент, показывающий влияние ионов тяжелых ме­таллов на биологические системы.

3.Выявить практическим путём наличие тяжёлых металлов:

а) в спайке консервной банки,

б)в почве вдоль автомагистрали

в)в снегу возле бензозаправки

г)в почве на приусадебных участках домовладений, расположенных вдоль автомагистрали

д) Проанализировать проявления заболеваний, у жителей хутора, проживающих вблизи автомагистрали.

4. Выработать перечень полезных советов, которые помогут снизить воздействие тяжелых металлов на организм человека?

1.Сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников.

2. Эксперимент, наблюдение, сравнение, анализ.

2.Теоретическая часть проекта

2.1 Токсическое воздействие тяжелых металлов на человека и
животных

Существует несколько механизмов попадания токсичных металлов в организм человека и животных: 1) ингаляционный; 2) пероральный; 3) через кожные покровы. Последний из механизмов не имеет существенного значения.
Наиболее серьезное токсическое действие токсичных металлов возникает при вдыхании пыли (ингаляционное воздействие), как правило, происходящем на промышленном предприятии. Особенно опасны частицы диаметром 0,1-1 мкм, которые эффективно адсорбируются легкими. Легкие поглощают ионы металлов, поступающие затем в жидкие среды организма, в десять раз эффективнее, чем желудочно-кишечный тракт. Но в то же время ингаляционное отравление встречается нечасто и основной способ проникновения токсичных металлов в организм – пероральный с продуктами питания и водой.
Механизмы токсического воздействия тяжелых металлов на организмы до конца не выяснены, однако в общих чертах носят следующий характер. Ионы металлов стабилизируют и активируют многие белки (ионы металлов требуются для функционирования 1/3 всех ферментов). При токсикозе происходит конкуренция между необходимыми и токсичными ионами за обладание местами связывания в белках. Многие белковые макромолекулы имеют свободные сульфгидрильные группы, способные вступать во взаимодействие с тяжелыми металлами (Cd, Hg, Pb и др.). Однако точно не установлено, реакции с какими именно белковыми макромолекулами наносят наиболее серьезный ущерб.

Токсичные ионы распределяются между многими тканями и не всегда наибольший урон соответствует наибольшей концентрации металла. Так, например, большая часть свинца (90%) находится в костях, однако его токсичность проявляется за счет оставшихся 10%, распределенных в иных тканях организма.

Результатом токсического воздействия тяжелых металлов на организм является нарушение функционирования ряда его жизненно важных систем и инициирование нежелательных процессов .

Ферменты и ферментные системы. Ингибирование работы ферментов происходит по двум механизмам: при взаимодействии металла с сульфгидрильными группами (SH) белковых молекул и в результате замещения в составе фермента необходимого металла. Например, свинец способен к замещению цинка в составе дегидратазы -аминолевулиновой кислоты, ингибируя таким образом синтез гема, важного компонента гемоглобина и гем-содержащих ферментов.

Клеточные органеллы. Токсичные металлы могут воздействовать на структуру и функции многих клеточных органелл. Например, функции эндоплазматического ретикулума могут быть нарушены в результате ингибирования его ферментных систем. Металлы могут ингибировать работу дыхательных ферментов в митохондриях.
Канцерогенез. Некоторые металлы способны инициировать развитие раковых опухолей у человека и животных. Так, например, мышьяк, некоторые соединения хрома и никель являются канцерогенами. Возможно, канцерогенное воздействие оказывают также бериллий, кадмий и некоторые другие металлы. Возможно, это результат взаимодействия указанных металлов с ДНК.

Почки. Поскольку почки являются органом, отвечающим за экскрецию, это обычная мишень для металлов, выводимых из организма. Кадмий и ртуть являются основными нефротоксикантами (нефротоксикоз – токсическое воздействие на почки). Механизм их воздействия на организм будет рассматриваться далее.
Нервная система. Нервная система – также обычная мишень для токсичных металлов, особенно для органо-минеральных соединений. Так, например, метилртуть благодаря своей липофильность легко проникает из крови в нервные ткани. В то же время неорганическая ртуть луччше растворяется в воде и ее главной мишенью являются почки. То же относится и к свинцу. Его органо-минеральные соединения (например, тетраэтилсвинец) являются нейротоксикантами, в то время как неорганический свинец в первую очередь оказывает воздействие на ферменты.
Дыхательная система. Органы дыхания являются мишенью для тяжелых металлов при вдыхании их паров. Острое воздействие может вызвать раздражение и воспаление дыхательного тракта, в то время как хроническое воздействие может вызвать образование раковой опухоли.

Эндокринная и репродуктивная системы. Тяжелые металлы могут вызвать дисфункцию мужских и женских репродуктивных органов посредством воздействия на нейроэндокринную и гормональную системы. Кроме того, некоторые металлы оказывают и прямое воздействие. Так, кадмий и свинец, аккумулируясь в мужских половых органах, вызывают их дегенерацию и ингибируют сперматогенез.

Часто при исследованиях токсичности металлов принимают во внимание лишь возможный летальный эффект (острая токсичность), однако сублетальное (хроническое) воздействие может быть более важным как на уровне индивидуальных организмов, так и на уровне сообществ. Выделяют следующие эффекты сублетального воздействия:

изменение скорости роста организмов, их полового развития и размножения;

поведенческие изменения, то есть понижение способности спасаться от хищников или эффективно конкурировать с другими организмами;

Изучение механизмов защиты от повышенных концентраций тяжелых металлов находится в основном на ранней стадии. Тем не менее, мы можем выделить некоторые из них.
Устойчивость по отношению к токсикантам может быть достигнута с помощью следующих механизмов:

уменьшение поступления токсикантов в организм;

перевод токсикантов в неактивную форму путем их изоляции или осаждения;

увеличение выделения токсикантов.

2.2 Характеристика тяжелых металлов.

Положение в периодической системе Д.И.Менде­леева: ртуть (порядковый номер 80) находится в 6-м периоде, II группе, побочной подгруппе.

Это жидкий серебристо-белый металл, заметно летучий уже при комнатной температуре. Плавится при –38, 86С, кипит при + 356, 68С, в воде не растворяется. В твердом виде приобретает белый цвет, становится ковким, химически стойким. В сухом воздухе не окисляется , во влажном покрывается серой пленкой оксидов. При растирании ртути с серой на холоде образуется сульфид НgS. Легко взаимодействует с галогенами (хлор, бром , йод).Растворяется в «царской водке», азотной кислоте, горячей концентрированной серной кислоте. Со многими металлами, в частности с натрием и калием, образует сплавы- амальгамы. Плотность при нормальных условиях 13, 5 г/см . Ртуть после железа была первым металлом , который люди сумели получить из руды. Среди других элементов по распространенности ртуть занимает скромное 66 место.

У писателя-фантаста И.А.Ефремова есть рассказ «Озеро горных духов». Люди, оказавшиеся на берегах этого озера в солнечную погоду, погибали. Местные жители уверяли, что озеро населяют духи, которые не терпят пришельцев.

Экспедиция геологов смогла добраться до затерянного в горах озера, и они с изумлением обнаружили, что озеро состояло не только из воды. Вместе с водой присутствовала самородная ртуть. А «злыми духами» были ртутные пары, которые в жаркую погоду поднимались над поверхностью больших и маленьких луж, окружавших озеро и наполненных ртутью

Ртуть находили в Испании на дне колодцев, при раскопках египетских гробниц. Она была известна в древности в Китае и Индии. Ртуть упоминается в трудах древних учёных, которые использовали её в качестве лекарства. С помощью ртути изготавливали зеркала. Амальгаму металла золота и серебра наносили на металлический лист и сильно нагревали. При этом ртуть испарялась, а тончайший слой золота или серебра оставался на листе. Но этот способ был очень опасным из-за отравлений парами ртути.

При золочении куполов Храма Спасителя в Москве использовали метод лазерного напыления золота на металлические листы, из которых состоит купол.

Наиболее крупное месторождение ртути находит­ся в Альмадене (Испания). Разработка этого место­рождения началась еще в период Римской империи. Ежегодно римляне добывали 4,5 т ртути.

Токсическое действие ртути

В организме человека ионы ртути энергично сое­диняются с определенными группами белков и прочно удерживаются в образовавшихся комплексах. Белки, содержащие эти группы, находятся в почках, поэтому ртуть, попадая в организм, сосредотачивается преиму­щественно в почках и нарушает их нормальную дея­тельность. При вдыхании паров ртути она концентри­руется в мозге.

В 1953 г. более ста жителей одного японского го­родка заболели странной болезнью. У них появились конвульсии, судороги сводили мышцы. Наиболее тя­желые случаи заканчивались полной слепотой, пара­личом, безумием, смертью. Оказалось, что они упо­требляли в пищу морскую рыбу, которая была «на­пичкана» ртутью, сбрасываемой в море химическим предприятием (ртуть накапливается в основном в голове рыбы).

При отравлении ртутью появляются следующие симптомы: расстройство речи, ухудшение слуха, по­теря памяти, усталость, нарушение координации дви­жений.

Источники загрязнения: сжигание топлива, метал­лургические процессы, потери ртути на предприятиях по производству хлора и каустической соды, сжигание мусора, коксование угля.

Положение в периодической системе Д.И.Менде­леева: свинец (порядковый номер 82) находится в 6-м периоде, IV группе, главной подгруппе.

Pв — СВИНЕЦ. Это синевато-серый, мягкий, тяжелый металл. Вместе с золотом, серебром, медью, оловом, железом и ртутью свинец входит в число 7 металлов, известных людям с незапамятных времен. Содержание свинца в земной коре 1, 6 10 % по массе. Самородный свинец встречается редко. Он входит в состав около 80 минералов. Чаще всего встречается в виде сульфида свинца.

Плавится свинец при температуре 327, 4 С., а кипит при 1725 С, –11, 34 г/см . Изделия из свинца обычно тусклые, так как на воздухе он быстро покрывается тонким слоем оксида Pb₂ О. Разбавленные соляная и серная кислоты на свинец почти не действуют, но он растворяется в концентрированных серной и соляной кислотах. В соединениях свинец обычно проявляет степень окисления +2, +4.Более устойчивы и характерны соединения со степенью окисления +2.В воде свинец окисляется, растворенным в ней кислородом до Рв₂ О.

Рим спасли гуси — это известно всем. Бдительные птицы своевременно заметили приближение неприя­тельских войск и резким гортанным звуком сигнализировали об опасности. Но впоследствии Римской импе­рии суждено было пасть.

Что погубило Рим? «В падении Рима повинно от­равление свинцом» — так считают ученые-токсикологи. Люди пользовались знаменитым водопроводом, «сра­ботанным еще рабами Рима», а трубы его, как извест­но, были сделаны из свинца. Кроме этого, использо­вание оправленной в свинец посуды, свинцовых кос­метических красок, палочек для письма обусловило быстрое вымирание римской аристократии. Из-за систематического отравления малыми дозами свинца средняя продолжительность жизни римских патрици­ев не превышала 25 лет. При раскопках было обнару­жено, что останки древних римлян содержат большое количество свинца.

Свинец редко встречается в самородном виде, но из руд выплавляется легко. Впервые свинец стал изве­стен египтянам одновременно с железом и серебром. За 2 тыс. лет до н.э. свинец умели выплавлять в Индии и Китае. В России производство свинца известно с давних пор. Но до XVIII в. производство его носило кустарный характер.

Токсическое действие свинца

Все растворимые соединения этого элемента ядо­виты. Вода, которая питала Древний Рим, была богата углекислым газом. Реагируя со свинцом, он образует хорошо растворимый в воде гидрокарбонат свинца. Поступая даже в малых порциях в организм, свинец задерживается в нем и постепенно замещает кальций, который входит в состав костей. Это приводит к хро­ническим заболеваниям. Испанский художник Ф.Гойя часто использовал в живописи свинцовые белила для получения любимых серых тонов. И он тяжело болел. Его изнуряли припадки, галлюцинации, он был разбит параличом.

При отравлении свинцом появляются следующие симптомы: поражение десен, заболевание почек, сосу­дов и центральной нервной системы, головные боли, головокружение, повышение внутричерепного давле­ния, а также блокируется синтез гемоглобина.

Источники загрязнения: промышленные и бытовые сточные воды, выбросы автотранспорта (главным образом этилированный бензин – тетраэтилсвинец), производство фотоматериалов, спичек, красок, аккумуляторов.

Положение в периодической системе Д.И.Менделеева: медь (порядковый номер 29) находится в 4-м периоде, 1-ой группе, побочной подгруппе.

Cu – МЕДЬ. Это красноватый до желто -красного металл, относительно мягкий, тугоплавкий и пластичный. Медь обладает очень высокой электро- и теплопроводностью. Она легко прокатывается в листы и вытягивается в проволоку. На воздухе поверхностный слой окисляется до оксида меди (II). Металл растворяется в кислотах, обладающих окислительными свойствами, в частности в азотной и концентрированных серной и соляной в присутствии кислорода. Содержание меди в земной коре 0, 0047 %. Иногда встречается и самородная медь.

По мнению французского учёного М.Бертло, человечество познакомилось с медью не менее 5 тыс. лет назад. По мнению других исследователей – раньше. Медь, а затем её сплав – бронза – обозначили целую эпоху в истории развития человечества – медный и бронзовые века. Бронза вытеснила каменные и медные орудия труда.

Бронза, как и медь, оказалась прекрасным материалом для чеканки и скульптуры. В V в. до н.э. люди научились отливать бронзовые статуи. При сплавлении меди с цинковой пылью получается другой замечательный металл – латунь.

Медь наряду с золотом и серебром встречается в самородном состоянии ( самый крупный из когда-либо найденных самородков меди весил 420 т). Она обладает хорошей ковкостью, легко обрабатывается. Хотя медное орудие было не таким твёрдым, как камень, но затупившееся остриё его можно было заточить и использовать снова. В рукописях, найденных при раскопках одной из гробниц в Фивах, содержались секреты «получения» золота из меди египетскими жрецами.

В 3-м тысячелетии до н.э. в Египте было сооружено одно из семи чудес света — пирамида Хеопса. Эта величественная гробница фараона сложена из 2 миллионов 300 тысяч каменных глыб весом по 2,5 т, и каждая из них была добыта и обработана медным инструментом.
Токсическое действие меди.

Медь относят к группе высокотоксичных металлов. Ионы меди способны блокировать ферменты и нару­шать их каталитическую функцию. Медь в организме играет важную роль в поддержании нормального со­става крови, т.к. активизирует железо печени для об­разования гемоглобина.

При отравлении медью появляются следующие симптомы: соли меди вызывают расстройство цен­тральной нервной системы, печени и почек, поражение зубов и слизистой рта, вызывают гастриты, язвенную болезнь желудка, снижение иммунобиологической ре­активности, разрушают эритроциты. При малых кон­центрациях возможны анемия и заболевания костной ткани. Избыток меди может вызвать желтуху.

Источники загрязнения: промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий цветной металлургии, вы­хлопные газы автотранспорта, медьсодержащие удо­брения и пестициды, сжигание топлива.

Положение в периодической системе Д.И.Менде­леева: кадмий (порядковый номер 48) находится в 5-м периоде, II группе, побочной подгруппе.

Cd- КАДМИЙ. Это серебристо-белый мягкий тяжелый металл, тускнеющий на воздухе из-за образования защитной пленки. Плотность кадмия 8, 65 г\см., температура кипения 767 С, температура плавления 320,9 С. Если палочку из чистого кадмия приложить к уху и изгибать, то слышится характерный треск, вызываемый трением кристаллов металла друг о друга. При нагревании выше 80 С кадмий становится настолько хрупким, что его можно истолочь в порошок. Металлический кадмий устойчив на воздухе и лишь слегка тускнеет. Однако при нагревании окисление становится интенсивнее и возможно возгорание металла. Порошкообразный кадмий легко загорается на воздухе ярким красным пламенем, образуя оксид. При обычной температуре вода практически не действует на компактный металл. Однако порошкообразный кадмий медленно взаимодействует с водой с выделением водорода. Разбавленная соляная и серная кислоты при нагревании постепенно реагируют с кадмием с выделением водорода. Разбавленная азотная кислота легко взаимодействует с выделением аммиака. Он устойчив к действию щелочей. Кадмий является рассеянным элементом и практически не образует месторождений собственных минералов, и присутствует в рудах других металлов в количестве сотых и тысячных долей процента.
Историческая справка

В 1817 г. Ф.Штромейер, профессор кафедры хи­мии медицинского факультета Геттингенского универ­ситета и генеральный инспектор аптек в Ганновере, обнаружил, что при прокаливании карбоната цинка, продаваемого в аптеках, помимо оксида цинка еще образуется желтое вещество. Ему удалось отделить это вещество от оксида цинка и восстановить его до металлического состояния. В результате реакции по­лучился голубовато-серый металл. Это был кадмий. Но поскольку Штромейер располагал всего 3 г этогометалла, у него не было возможности провести более или менее тщательное исследование свойстве нового элемента. Название металлу дано от греческого назва­ния цинковой руды — kadmeia.

Токсическое действие кадмия.

Кадмий — бомба замедленного действия. В орга­низме человека кадмий накапливается в почках, при его избытке развивается болезнь «итай-итай». Это ис­кривление и деформация костей, сопровождающиеся сильными болями, необычайная хрупкость и лом­кость костей. Кадмий повышает кровяное давление и обладает канцерогенными свойствами. В течение жизни его содержание в почках может увеличиваться в 100-1000 раз. Особенно быстро к критическому по­рогу приходят курильщики. Курение приводит к на­рушению функций почек, болезням легких и костей. Растение табак аккумулирует кадмий из почвы. Одна сигарета содержит 2,2-2,5 мкг кадмия, в организм с ней попадает 0,1-0,2 мкг. Много кадмия находится в высушенном табаке. Сигаретный дым отравляет как курильщика, так и некурящего. Активное и пассивное курение — сильные источники кадмия.

При отравлении кадмием появляются следующие симптомы: воспаление суставов, пониженный аппетит, камни в почках, сильные боли в пояснице и в мышцах ног, а также тормозится рост костей, появляется опас­ность частых переломов, например переломы ребер при кашле. Действуя на кожу, кадмий вызывает дер­матиты. Кадмий — канцероген, вызывает рак легких, прямой кишки. Почки, печень, поджелудочная и щи­товидная железы — органы, в которых кадмий может оставаться годами.

Источники загрязнения: сточные воды горно­металлургических комбинатов, производств красите­лей, кадмий-никелевых аккумуляторов.

3. Методика исследования

При взаимодействии ионов тяжелых металлов с иодидом калия образуются осадки разной окраски:

Pb + 2 + 2 I — = PbI ₂ (желтый)

Cu +2 + 2 I — = CuI ₂ (бурый)

Hg +2 + 2 I — = HgI ₂ (оранжево — красный)

При действии гидроксид ионов на ионы тяжелых металлов образуются осадки оснований разной окраски:

Cu +2 + 2 OH — = Cu(OH)₂ (голубой)

Zn +2 + 2OH — = Zn(OH)₂ (белый)

Mn +2 + OH — = Mn(OH)₂ (белый, на воздухе до бурого)

4.Экспериментальная часть работы

Опыт 1. Исследование влияния ионов тяжелых ме­таллов на биологические системы.

Цель: убедиться в раз­рушительном действии солей тяжелых металлов на белки.

В семь пробирок налили по 2 мл раствора белка.

Пробирка №1 – контрольный образец.

В пробирку №2 добавили 1мл ацетата свинца.

В пробирку №3 добавили 1 мл хлорида железа (III).

В пробирку №4 добавили 1 мл хлорида меди (II).

В пробирку №5добавили 1 мл хлорида меди (II) и1мл ацетата свинца.

В пробирку № 6 добавили 1 мл хлорида натрия.

Опыт 2.Изменение в структуре куриного белка при приливании медного купороса разной концентрации.

Цель: выяснить влияние концентрации ионов тяжёлых металлов на биологические системы.

В пробирку № 7 добавили 1мл 5% раствора медного купороса.

В пробирку № 8 добавили 1 мл 20% раствора медного купороса.

Опыт 3. «Исследование спайки консервной банки на примесь свинца».

Цель: доказать наличие свинца в спайке консерв­ной банки и необходимость осторожного потребле­ния консервов из открытой банки из-за возможного накопления в ней ядовитого свинца и его соедине­ний.

Поверхность спайки (т.е. шва) консервной банки обезжирили комочком ваты, смоченным эфиром. Затем другой комочек ваты, смоченный раствором уксусной кислоты, на несколько минут положили на очищенное место.

На обработанную эфиром и уксусной кислотой поверхность спайки консервной банки положили комок ваты, смоченный раствором йодида калия.

Опыт 4.Обнаружение ионов тяжёлых металлов в фильтрате почвы.

Цель: выявить в почве наличие ионов тяжелых металлов.

В пробирку №1налили 2 мл фильтрата почвы, взятой около автозаправочной станции.

В пробирку №2 налили 2 мл фильтрата почвы, взятой около автомагистрали.

В пробирку № 3 налили 2 мл фильтрата почвы, взятой на приусадебном участке домовладения, расположенного рядом с автомагистралью.

В пробирку №4 налили 2 мл фильтрата почвы, взятой на школьном дворе.

Во все пробирки добавили иодид калия.

5. Результаты исследования

Опыт 1. Исследование влияния ионов тяжелых ме­таллов на биологические системы.

Источник