На организм человека

Оценка потенциального вредного воздействия тяжелых металлов

ЭКОЛОГИЯ

З А Д А Н И Е

Для практических занятий по дисциплине «Экология» по теме «Оценка потенциального вредного воздействия тяжелых металлов на организм человека»

Цель практических занятий: ознакомить студента с возможными неблагоприятными последствиями воздействия некоторых тяжелых металлов на организм человека.

Исходные материалы: варианты практических занятий (см. табл вариантов) и методические указания по проведению практического занятия (см. методические указания "Оценка потенциального вредного воздействия тяжелых металлов на организм человека", С. И. Гетия, В. К. Шумилин, И. Н. Леонтьева, В. Н. Емец, М., МГАПИ, 2002 г.)

Порядок выполнения:

- выбрать вариант по таблице, вариантов;

- ознакомиться с методикой;

- выделить токсичные тяжелые металлы и вещества потенциально опасные для организма человека;

- определить источник поступления этих веществ в среду обитания и путь поступлений к человеку;

- определить ПДК в атмосферном воздухе вредных веществ и сравнить с фактическим значением;

- определить пищевые продукты, содержащие тяжелые металлы и другие вредные вещества, а также ПДК этих веществ в продуктах;

- сравнить фактическое содержание этих веществ в продуктах с ПДК;

- выявить возможное заболевание, вызываемое тяжелым металлом;

- оформить выполненное задание в виде отчета (формат А4).

Титульный лист выполненного задания:

Московская Государственная Академия

Приборостроения и Информатики

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

Расчетно-пояснительная записка

«Оценка потенциального вредного воздействия тяжелых металлов на организм человека»

ФИО студента Группа

Шифр студента Вариант №

Подпись студента Подпись преподавателя

Москва 2008

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра "Экология и безопасность жизнедеятельности"

С. И. Гетия, В. К. Шумилин, И. Н. Леонтьева

Методические указания по проведению практического занятия

по дисциплине «экология»

на тему: «Оценка потенциального вредного воздействия тяжелых металлов

на организм человека»

Методические указания рассмотрены и одобрены

на заседании кафедры «____» ______________ 2008 г., Протокол №____.

В результате деятельности человека в окружающую среду попадает значительное количество загрязняющих веществ, многие из которых являются вредными веществами, отрицательно, воздействующие прямо и косвенно на организм человека. Расширение промышленной деятельности ведет к увеличению потенциально опасных веществ и ок­ружающей среде. Загрязнители окружающей среда перераспределяются в пространстве вследствие движения воздуха, воды и из-за того, что они попадают в пищу живым организмам, а далее по пищевым цепям к человеку.

Основные источники антропогенных загрязнений – промышленные выбросы вредных газов, золы, дыма предприятиями металлургической химической, машиностроительной, приборостроительной промышленности, тепловыми станциями, автотранспортом, промышленностью строительными материалов и многими другими.

Значительную долю среди загрязнителей окружающей среды занимают тяжелые металлы и их соединения. Большое значение имеет идентификация токсичных и потенциально-токсичных веществ, определена источников их поступления в окружающую среду, путь их в организм человека и результат их воздействия на здоровье человека.

Металлы по плотности подразделяются на две группы:

- легкие металлы, плотность которых не более 5000 кг/м³;

- тяжелые металлы - все остальные (Табл. 1).

Большинство тяжелых металлов и их соединений токсичны. Сте­пень их вредного воздействия на организм человека определяется их концентрацией в атмосферном воздухе и пищевых продуктах, по­скольку основные пути их поступления в организм – через органы дыхания, а также с пищей и водой.

Токсичные и потенциально-токсичные вещества, источник их поступления в среду, путь поступления к человеку и возможное заболевание приведены в табл. 2.

Для количественной оценки используется понятие предельно-допустимой концентрации (ПДК), которой называется норматив, оп­ределяющий количество вредных веществ в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии которого за определенный промежуток времени на организм не происходит изменения здоровья у человека и не вызываются неблагоприятные последствия у потом­ства. Под среднесуточной ПДК понимают концентрацию загрязняющих веществ в воздухе, не оказывающую на человека прямого и косвенного вредного воздействия при круглосуточном вдыхании.

Таблица 1

Тяжелые металлы

Название элемента и его обозначение	Атомный вес	Плотность, кг/м^3
Цинк	Zn	65.37
Хром	Cr	51.996
Марганец	Mn	54.938
Олово	Sn	118.69
Железо	Fe	55.847
Кадмий	Cd	112.40
Никель	Ni	58.71
Медь	Cu	63.546
Висмут	Bi	208.98
Свинец	Pb	207.19
Ртуть	Hg	200.59
Вольфрам	W	183.85
Молибден	Mo	95.94
Серебро	Ag	107.868
Золото	Au	196.967
Платина	Pt	195.09
Осмий	Os	190.2

Тяжелые металлы: Zn, Cr, Mn, Sn, Fe, Cd, Ni, Cu, Bi, Pb, Hg, W, Mo обладают токсичностью (Иногда сюда же по вредному воздействию относят мышьяк As с плотностью 5730 кг/м³).

Ag, Au, Pt, Os являются драгоценными металлами.

Таблица 2

Токсичные и потенциально-токсичные вещества в природно-антропогенных экосистемах и их воздействие на организм человека

Вещество	Источник поступления в среду	Поступление к человеку	Заболевание
Цинк, олово	Производство цветных металлов; оцинковывание	С воздухом	Интоксикация
Хром	Химическая промышленность; металлургия; производство огнеупорных материалов	С воздухом	Бронхиальный рак
Марганец	Выплавка металлов; удобрения; жидкое топливо; использование спичек и пиротехнических изделий	С воздухом	Прогрессирующие поражения центральной нервной системы, пневмония и др.
Железо	Промышленное производство; природная вода	С пищей, С водой	Цирроз печени, заболевание кровеносной системы
Кадмий	Производство цветных металлов; удобрения; пестициды; машиностроение	С пищей, С водой, С воздухом	Почечные болезни, рак предстательной железы
Никель	Промышленное производство; никелирование изделий	С воздухом, С пищей	Бронхиальный рак, дерматиты, интоксикация, аллергия
Медь	Цветная металлургия; промышленное производство медных и латунных изделий; химическая промышленность и др.	С водой С пищей	Интоксикация, анемия, гепатит
Свинец	Цветная металлургия; пестициды; двигатели внутреннего сгорания; придорожная пыль; радиоэлектронная промышленность	С воздухом, С водой, С пищей	Интоксикация, поражение центральной нервной системы, печени почек, мозга, половых органов
Ртуть	Добыча и производство; пестициды; сжигание органического топлива	С водой, С воздухом, С пищей	Интоксикация, паралич, психическая неполноценность новорожденных
Молибден	Черная и цветная металлургия; машиностроение; почва; природные воды; производство красителей	С воздухом, С пищей, С водой	Нарушения центральной нервной системы, подагра
Мышьяк	Промышленное производство; пестициды; почва, обработанная гербицидами	С водой, С пищей	Интоксикация, рак легких и кожи, нарушение функции желудка, периферические невриты

Среднесуточные ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест приведены в табл. 3.

Для определения ПДК загрязняющих веществ в различных пищевых продуктах следует использовать данные табл. 4.

Результаты оценки вредного воздействия тяжелых металлов на организм человека могут быть представлены в виде таблицы, образец которой приведен в табл. 5.

Таблица 3

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест

Вредное вещество	Среднесуточная ПДК, мг/м^3	Класс опасности
Вольфрам натрия (в пересчете на W)	0.1
Железа оксид (в пересчете на Fe)	0.04
Железа сульфат (в пересчете на Fe)	0.07
Железа хлорид (пересчете на Fe)	0.04
Кадмиевая оксид (в пересчете на Cd)	0.01
Марганец и его соединения (в пересчете на диоксид Mn)	0.01
Соединение меди (в пересчете на Cu)	0.02
Мышьяк и его соединения (в пересчете на As)	0.03
Растворимые соли никеля (в пересчете на Ni)	0.002
Никель и его оксид	0.001
Олова хлорид (в пересчете на Sn)	0.05
Соединения ртути (в пересчете на Hg)	0.0003
Свинец и его соединения (в пересчете на Pb)	0.0003
Свинец сернистый (в пересчете на Pb)	0.0017
Хром шестивалентный	0.0015
Цинка оксид (в пересчете на Zn)	0.05

Таблица 4

Предельно-допустимая концентрации тяжелых металлов и мышьяка

в пищевых продуктах

Пищевые продукты и загрязняющие вещества	ПДК, мг/кг
Зерно, мука, группы продовольственные
Ртуть	0.01
Свинец	0.2
Мясо и птица /мороженные/, мясопродукты0.03
Свинец	0.5
Ртуть	0.03

Продолжение таблицы 4

Рыба и рыбопродукты
Свинец	1.0
Мышьяк	1.0
Ртуть /рыба морская/	0.4
Ртуть /рыба пресноводная хищная/	0.6
Ртуть /рыба пресноводная нехищная/	0.3
Ртуть /рыбные консервы/	0.3
Ртуть /моллюски и ракообразные/	0.2
Молоко и молочные продукты
Ртуть	0.005
Свинец	0.05
Кадмий	0.01
Фрукты, цитрусовые, овощи
Свинец	0.4-0.5
Мышьяк	0.2
Фруктовые соки и компоты
Свинец	0.4
Мышьяк	0.2
Медь	5.0
Кадмий	0.02
Жиры и масла
Свинец	1.0
Кадмий	0.05
Медь /животный жир/	0.5
Медь /масло растительное/	0.4
Медь /маргарин/	0.1
Цинк	10.0
Безалкогольные напитки
Свинец	0.4
Кадмий	0.01
Алкогольные напитки
Свинец	0.3
Кадмий	0.05
Сахар
Свинец	1.0
мышьяк	1.0
Соусы
свинец	3.0
Соевые белки
Ртуть	0.03
Кадмий	0.2
Свинец	2.0
Цинк	60.0

Продолжение таблицы 4

Мышьяк	1.0
Медь	30.0
Продукты, законсервированные в жестяную тату
Олово	100-200
Продукты детского и диетического питания
Ртуть	0.005
Свинец	0.1
Кадмий	0.01
Медь	2.0
Цинк	5.0
Продукты для детского питания на фруктовой и овощной основе
Ртуть	0.01
Кадмий	0.03-0.05
Мышьяк	0.1
Медь	5.0
Цинк	30.0
Зерно для детского и диетического питания
Ртуть	0.01
Свинец	0.2
Кадмий	0.02
Медь	5.0
Медь /гречиха/	10.0
Цинк	25.0
Молотые продукты для диетического питания
Ртуть	0.01
Свинец	0.2
Кадмий	0.02
Медь	4.0
Медь /гречневая крупа/	10.0
Цинк	20.0

Список использованных источников:

1. Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога. Под редакцией Д. П. Никитина, А. И. Зайченко, М., «Медицина», 1990 г.

2. Ю. Г. Мизун. Экология известная и неизвестная. – М., НПЦ «Эко­логия и здоровье», 1994 г.

3. Н. Л. Глинка. Общая химия. - Л., «Химия», 1972 г.

Таблица 5

Результаты оценки вредного воздействия тяжелых металлов на организм человека

Тяжелый металл, его соединения	Источник поступления в среду обитания	Путь поступления к человеку	ПДК в атмосферном воздухе населенных мест, мг/м^3	Класс опасности	Сравнение фактического значения концентрации вещества в атмосферном воздухе с ПДК	Пищевые продукты, содержащие тяжелые металлы	ПДК тяжелых металлов в пищевых продуктах, мг/кг	Сравнение фактического содержания тяжелых металлов в продуктах с ПДК	Возможное заболевание, вызываемое тяжелым металлом

Дата добавления: 2015-07-02