Реферат по биологии на тему:
Талалуева Елена, 11 “А” класс.
План
1. Вступление
2. Тяжелые металлы
3. Биохимические свойства тяжелых металлов
4. Источники
5. 10 наиболее загрязненных городов бывшего СССР
6. Список литературы
Вступление
Диагноз массового отравления жителей Рима свинцом поставлен учеными спустя две тысячи лет. Раскопки показали, что древние римляне пользовались водопроводной системой и посудой из свинца. Свинец накапливался в организме, поражал кроветворную и нервную систему человека, нарушал обменные процессы и деятельность почек. Сумасшедший Шляпник, персонаж детской сказки Алиса в стране Чудес, очевидно, страдал профессиональной болезнью шляпников того времени, связанной с ртутным отравлением. Фетр для шляп, с целью его смягчения, вымачивался в азотнокислой ртути. Об отравляющих свойствах этого металла, вызывающего расстройства центральной нервной системы, знали еще древние греки. Токсичным и канцерогенным является мышьяк. Отравление им ведет к серьезным нарушениям деятельности почек, печени, легких, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы человека. Свинец, ртуть, мышьяк, как и кадмий, медь, никель, цинк, хром - так называемые тяжелые металлы. Часть из них медь, цинк, хром, - в микродозах считаются необходимыми в питании человека. Недостаток меди, например, ведет к малокровию, замедленному росту, хрома - к атеросклерозу. В то же время при превышении допустимых концентраций эти элементы являются высоко токсичными. Они широко используются в современном производстве. Со сточными водами предприятий растворимые соединения этих элементов попадают в воды рек озер, водохранилищ. Очистные водопроводные сооружения не обеспечивают их удаления из питьевой воды. С этим могут справиться две дорогостоящие технологии мембранная и ионный обмен. Их не применяют на водопроводных станциях. Ведь основная часть воды идет не для питья, а на хозяйственные, бытовые и производственные нужды. Эти технологии используют обычно в устройствах небольшой производительности для дома и минипроизводств.
Тяжелые металлы.
Тяжелые металлы - это элементы периодической системы с относительной молекулярной массой больше 40. Так сложилось, что термины "тяжелые металлы" и "токсичные металлы" стали синонимами.
На сегодняшний день безоговорочно к числу токсичных относят кадмий, ртуть, свинец, сурьму. Деятельность значительной части остальных в живых организмах можно оценить только на "отлично". Действительно, металлы в ионной форме входят в состав витаминов, гормонов, регулируют активность ферментов. Установлено, что для белкового, углеводного и жирового обмена веществ необходимы Mo, Fe, V, Co, W, B, Mn, Zn; в синтезе белков участвуют Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co; в кроветворении - Co, Cu, Mn, Ni, Zn; в дыхании - Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co. Справедливо утверждение о том, что нет вредных веществ, есть вредные концентрации. Поэтому ионы меди, кобальта или даже хрома, если их содержание в живом организме не превышает естественного, можно именовать микроэлементами, если же они генеалогически связаны с заводской трубой, то это уже тяжелые металлы.Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий,цинк, медь, мышьяк,) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу.
При кажущейся ясности понятия "тяжелые металлы" его значение следует определить более четко из-за встречающихся в литературе неоднозначных оценок. Термин "тяжелые металлы" связан с высокой относительной атомной массой. Эта характеристика обычно отождествляется с представлением о высокой токсичности. Одним из признаков, которые позволяют относить металлы к тяжелым, является их плотность. В современной цветной металлургии различают тяжелые цветные металлы - плотность 7,14-21,4 г/см3 (цинк, олово, медь, свинец, хром и др.) и легкие цветные металлы - плотность 0,53-3,5 г/см3 (литий, бериллий и др.).
Согласно одной классификации, к группе тяжелых металлов принадлежит более 40 элементов с высокой относительной атомной массой и относительной плотностью больше 6. По другой классификации, в эту группу включают цветные металлы с плотностью большей, чем у железа (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, олово, сурьма, висмут, ртуть).
Согласно сведениям, представленным в "Справочнике по элементарной химии" под ред. А.Т.Пилипенко (1977), к тяжелым металлам отнесены элементы, плотность которых более 5 г/см3. Если исходить их этого показателя, тяжелыми следует считать 43 из 84 металлов Периодической системы элементов. Среди этих 43 металлов 10 обладают наряду с металлическими свойствами признаками неметаллов (представители главных подгрупп VI, V, IV, III групп Периодической системы, являющиеся р-элементами), поэтому более строгим был бы термин "тяжелые элементы", но в данной публикации мы будем пользоваться общепринятым в литературе термином "тяжелые металлы".
Таким образом, к тяжелым металлам относят более 40 химических элементов с относительной плотностью более 6. Число же опасных загрязнителей, если учитывать токсичность, стойкость и способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения указанных металлов, значительно меньше.
Прежде всего представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.
Биогеохимические свойства тяжелых металлов
| Свойство | Cd | Co | Cu | Hg | Ni | Pb | Zn |
| Биохимическая активность | В | В | В | В | В | В | В |
| Токсичность | В | У | У | В | У | В | У |
| Канцерогенность | - | B | - | - | B | - | - |
| Обогащение аэрозолей | B | H | B | B | H | B | B |
| Минеральная форма распространения | B | B | H | B | H | B | H |
| Органическая форма распространения | B | B | B | B | B | B | B |
| Подвижность | B | H | У | В | Н | В | У |
| Тенденция к биоконцентрированию | В | В | У | В | В | В | У |
| Эффективность накопления | В | У | В | В | У | В | В |
| Комплексообразующая способность | У | Н | В | У | Н | Н | В |
| Склонность к гидролизу | У | Н | В | У | У | У | В |
| Растворимость соединений | В | Н | В | В | Н | В | В |
| Время жизни | В | В | В | Н | В | Н | В |
| В- высокая, У - умеренная, Н - низкая |
Формы нахождения в окружающей среде. В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной элементной форме (ртуть). При этом аэрозоли свинца, кадмия, меди и цинка состоят преимущественно их субмикронных частиц диаметром 0,5-1 мкм, а аэрозоли никеля и кобальта - из крупнодисперсных частиц (более 1 мкм), которые образуются в основном при сжигании дизельного топлива.