Свинец влияние на окружающую среду кратко
Обновлено: 05.07.2024
Известно, что свинец является токсическим веществом, загрязнение окружающей среды которым зависит от хозяйственной деятельности человека. В статье рассмотрены пути проникновения свинца в живые организмы, механизмы и последствия воздействия металла на процессы жизнедеятельности. Ионы свинца влияют на биохимические процессы в организме, связываясь непосредственно c ферментами, на физиологические – путем изменения свойств биомембран и ионных каналов. Таким образом, свинец запускает каскадные изменения в организме, приводя к тяжелым последствиям. Благодаря способности накапливаться в тканях организмов свинец может быть причиной серьезных патологий при хроническом отравлении даже при незначительном превышении его концентрации в окружающей среде.
Токсическое воздействие свинца и его соединений на организмы известно давно, но только в прошлом веке началось систематическое изучение его механизмов. Свинец, на ряду с такими известными вредными веществами, как ртуть, формальдегид, мышьяк, входит в число самых распространенных и опасных загрязнителей окружающей среды по мнению ВОЗ. Считается, что наибольшую роль в загрязнении лито-, гидро- и атмосферы свинцом внес автотранспорт. Дело в том, что в топливо для двигателей внутреннего сгорания добавляли антидетонирующую присадку, содержащую свинец – тетраэтилсвинец. Токсичность для человека этого вещества была известна с самого начала, но не принималась в расчет до определенного момента. Начиная с восьмидесятых годов прошлого века, развитые страны стали отказываться от использования этой присадки (Россия приняла закон в 2002 г.). Однако свинец продолжает быть загрязняющим веществом антропогенного происхождения, поскольку применяется в других отраслях хозяйственной деятельности. Симптомы острого отравления свинцом вы не пропустите – это колики, острое поражение почек, гемолиз. А вот хроническое отравление небольшими дозами, иногда даже дозами ниже ПДК, можно принять за стресс или симптомы других заболеваний – головные боли, бессонница, анемия, проблемы с репродуктивной функцией и прочее. Поэтому исследования механизмов воздействия свинца на живые организмы весьма актуальны. В статье ученые из Петрозаводска cделали обзор литературных данных о влиянии свинца на растения, животных и человека. Несомненно, эта тема интересна не только для специалистов-биологов, но и для гораздо большего круга людей.
Авторы констатируют также, что растения способны накапливать свинец в различных органах в больших концентрациях. Так, вблизи промышленных зон зафиксировано превышение концентрации свинца в тканях растений (не уточняется в каких именно) в 500 раз по отношению к фоновым условиям. Приводится пример с растениями вблизи автомагистралей, где зафиксировано превышение в 5-200 раз. Поскольку данные про автомагистрали 1989 года, хотелось бы знать, повлиял ли запрет на использование тетраэтилсвинца в топливе на эту ситуацию, каковы оценки по содержанию свинца на сегодняшний день? Известно, что постепенно концентрация свинца в (по крайней мере некоторых) органах растений может снижаться при уменьшении его содержания в среде, но каковы сроки и механизмы этого процесса у растений тоже остается за рамками данного обзора.
Воздействие свинца на растения . Последствия повышенной концентрации свинца в тканях растений представлены на схеме (рис. 1). Как видно из схемы, свинец оказывает влияние на все важные процессы жизнедеятельности растений: угнетает фотосинтез, дыхание, рост, водный обмен. Это в свою очередь приводит к замедлению роста растений, снижению продуктивности. Среди механизмов влияния на физиологические процессы можно выделить конкурентное вытеснение ионов некоторых металлов, участвующих в минеральном обмене растения – железо, марганец, цинк. Показано, что при высокой концентрации металла в тканях растений также падает содержание фосфора, калия и кальция.
В присутствии свинца в клетках возрастает количество активных форм кислорода, повреждающие свойства которого хорошо известны. Механизм взаимодействия ионов свинца с биомолекулами, приводящий к этим последствиям, к сожалению, в тексте статьи не прописан. Присутствие свинца значительно снижает активность довольно большого числа ферментов, задействованных в фундаментальных обменных процессах: фотосинтезе, гликолизе, фосфорилировании и др. В данном случае отрицательный эффект свинца на активность ферментов во многом связан с взаимодействием ионов металла с SH-группами белков, в результате чего белки инактивируются. Также свинец способен связываться непосредственно с ДНК, препятствуя таким образом ее нормальной работе.
Воздействие свинца на организм животных . Свинец проникает в организм животных с питьем, пищей и через воздух. По-видимому, в разных ситуациях могут преобладать разные пути попадания металла в организм, наиболее частым способом все-таки является загрязненная пища: растения и животные способны накапливать свинец в тканях, потребляемых конечными консументами. Упоминаемый выше механизм конкурентного вытеснения свинцом железа, кальция, цинка, приводит к поломке физиолого-биохимических процессов. Воздействуя на ферменты, задействованные в синтезе гема, свинец способствует развитию анемии. По-видимому, сходный механизм выведения ферментов из рабочего состояния приводит к серьезным нарушениям нервной системы: ослабевают изолирующие свойства миелиновых оболочек, страдает синтез нейротрансмиттеров. Как и в растениях свинец вызывает повреждение ферментов с SH-группами и способствует увеличению количества активных форм кислорода в клетках, неспецифически повреждающих биомолекулы.
В результате повреждающего действия свинца на физиологические и биохимические процессы у животных развиваются: анемия, сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные симптомы, снижение иммунитета, нарушение дыхания и пищеварения, потеря аппетита и массы тела, и другое.
Воздействие свинца на организм человека . Посчитано, что основная доля свинца (до 90% от общего содержания) попадает в организм человека с загрязненной питьевой водой и продуктами питания. Доля стабильной фракции этого металла аккумулируется в костях и составляет порядка 90-95%, оставшиеся 5-10% циркулируют в крови и распределены в паренхиматозных органах. Период полувыведения свинца из мягких тканей составляет 25-40 суток, из костей более 10 лет. В организме человека, как и у других животных, свинец дезактивирует целый ряд ферментов, задействованных в жизненно важных биохимических процессах: митохондриальное дыхание, белковый синтез, нарушение синтеза гема и проч. Ионы свинца также влияют на минеральный обмен. В присутствии повышенной концентрации свинца в клетках наблюдается повышение количества активных форм кислорода. В результате разнопланового воздействия свинца изменяются свойства мембраны клетки. Затрагивая биохимические и физиологические фундаментальные процессы, свинец вызывает каскадные изменения в работе организма. Поэтому хроническая интоксикация свинцом вызывает спектр патологий различных систем – кроветворной, сердечно-сосудистой, нервной, репродуктивной и мочевыделительной.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
Влияние свинца на окружающую среду и человека Выполнила Туманова Анна 11-а класс школы №175 Руководитель Иванова Нина Владиевна
Цель работы: представление данных о свинцовом загрязнении, его значении, влиянии на организм человека. Задачи: выявить источники загрязнения атмосферы свинцом; установить пути поступления свинца в организм человека; оценить влияние свинца на здоровье населения; предположить пути и мероприятия, снижающие уровень свинца в атмосфере
Тяжёлые металлы Относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдение за которыми обязательно во всех средах Свинец За последние десятилетия уровень концентрации в природе все более повышается вследствие антропогенных нагрузок, металл токсичен для микроорганизмов, растений, животных и людей; по своему воздействию на организм человека относится к веществам 1 класса опасности
Источники загрязнения свинцом окружающей среды Промышленность: *металлургическая *машиностроение (аккумуляторы) *производство бензина *оборонная *стекольная *химическая *деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная В России основными источниками выброса свинца в атмосферу являются крупные металлургические предприятия (Челябинск, Карабаш, Владикавказ, Белово Кемеровской область, Дальнегорск), предприятия по производству аккумуляторов (С.-Петербург, Курск, Подольск, Свирск), содержащих свинец красок (Ярославль), тетраэтилсвинца (Дзержинск Нижегородской области), стекла и хрусталя (Гусь-Хрустальный)
Источники загрязнения свинцом окружающей среды Огромное влияние на загрязнение окружающей среды свинцом оказывает автотранспорт На передвижные источники загрязнения в отдельные годы приходилось свыше 70% суммарных выбросов свинца. Уровень автомобилизации в Нижнем Новгороде составляет 350 машин на 1000 человек, а к 2020-му расчетно составит 470 машин на 1000 человек. Использование этилированного бензина в авиации и ракетно-технической промышленности также оказывает большое воздействие на окружающую среду
Влияние свинца на растения Избыток свинца в растениях ингибирует дыхание и подавляет процесс фотосинтеза, иногда приводит к увеличению содержания кадмия и снижению поступления цинка, кальция, фосфора, серы. Вследствие этого снижается урожайность растений и резко ухудшается качество производимой продукции. Внешние симптомы негативного действия свинца – появление темно-зеленых листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва
Свинец в животном организме канцероген и тератоген для организма угнетает синтез белков и активность ферментов Для всех регионов России свинец является основным антропогенным токсичным элементом из группы тяжелых металлов По данным Российского информационно-аналитического центра Роспотребнадзора России, случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России
Аномалии, ассоциирующиеся с различными токсичными тяжелыми металлами
Пути поступления и метаболизм свинца *ингаляционный (органы дыхания), *пероральный (ЖКТ), * транскутанный (кожа), *смешанный В кровь → выводится с мочой (76%), калом(16%), потом, слюной, молоком (8%) →депонируется в костях (вытесняет соли кальция), в мышцах, печени, почках, меньше – в селезенке, головном мозге, миокарде и лимфатических узлах (т.е. яд кумулятивного действия) Из депо выделяется в течение нескольких лет после прекращения контакта с ним. Ускоряют поступление свинца из депо в циркулирующую кровь и вызывают обострение свинцовой интоксикации: употребление алкоголя, сопутствующие заболевания, травмы, оперативные вмешательства, беременность, роды, лактация, перегрев, физиотерапевтические процедуры, изменение питания и др.
Патологические изменения в организме человека Свинец – политропный яд, хотя условно отнесен к группе ядов крови Кровь: 1.действие через нарушение биосинтеза гемма и угнетение активности ферментов → анемия 2. повреждающее действие на зрелые эритроциты, сокращает продолжительность их жизни и ускоряет их гибель 3. В ответ активируется эритропоэз (образование эритроцитов), в крови увеличивается количество незрелых форм эритроцитов – ретикулоцитов и содержание эритроцитов с токсической зернистостью
Действие на нервную систему 2.При поражении головного мозга – энцефалопатии - подергивания в отдельных мышечных группах, гиперкинезы (непроизвольные движения), неустойчивость при ходьбе, нарушения речи, заторможенность, беспокойство, раздражительность, головная боль, слабость, головокружение, дрожание конечностей, тревога, ночные кошмары, нарушение памяти и интеллекта. В более тяжёлых случаях возникают психозы, бред, мании, галлюцинации, судороги, паралич, кома. Чаще осложнения носят более лёгкий характер - больные жалуются на быструю утомляемость, вялость, раздражительность, нарушение сна или повышенную сонливость, снижение памяти.
Проявления действия на систему пищеварения -свинцовая кайма (лилово-серого цвета по краю десен, обусловленная отложением в слизистой соединений свинца, вследствие соединения выделяющегося со слюной свинца с сероводородом, содержащимся в полости рта, особенно у лиц имеющих кариозные зубы); -спонтанная гиперсекреция желудочного сока; -плохой аппетит, металлический привкус во рту, изжога, тошнота, нерезкие схваткообразные боли в животе; -кишечная свинцовая колика, характеризующаяся резкими схваткообразными болями в животе, обложенностью языка, напряжением и втянутостью брюшной стенки; -поражение печени проявляется развитием свинцового гепатита уже в начальные сроки свинцовой интоксикации, печень увеличена, нарушена белковая, антитоксическая, углеводная функции печени; в тяжелых случаях возможен цирроз печени.
Поражение сердечно-сосудистой системы повышение АД (артериального давления), развитие раннего атеросклероза, нарушение активности сердечной мышцы, повреждение мышечной стенки сосудов, изменения на ЭКГ, понижается тонус сосудов и повышается их проницаемость → отек головного мозга и множественные кровоизлияния, поражение периферических нервов, нарушение работы почек
Основные проявления избытка свинца Своеобразная землисто-бледная окраска кожных покровов (свинцовый колорит) обусловлена анемией и спазмом кожных сосудов. Повышенная возбудимость, раздражительность, слабость, быстрая утомляемость, снижение памяти, потеря внимания, плохой сон, склонность к частой смене настроения, агрессивность, плаксивость, обидчивость, повышенное потоотделение. Головные боли. Поражение периферической нервной системы – двигательные и чувствительные нарушения. Появление свинцовой каймы на деснах, кариес зубов, заболевания костной системы. Повышение артериального давления, развитие атеросклероза. Боли в животе (свинцовые колики). Истощение, исхудание, снижение массы тела. Нефропатия (патология почек), прогрессирующая почечная недостаточность. Ухудшение подвижности сперматозоидов и способности к оплодотворению, снижение потенции. Снижение иммунной реактивности организма (вплоть до развития опухолей). Снижение устойчивости к инфекциям (особенно у детей). Снижение содержания в организме кальция, цинка, селена. Нарушение витаминного и других видов обмена.
Профилактика профессиональных отравлений свинцом Свинец широко используются в промышленности С целью профилактики професс. отравлений свинцом при поступлении на работу, где возможен контакт со свинцом, - предварительный мед.осмотр. Существует ряд противопоказаний: болезни крови, печени, почек, нервной системы, желудочно-кишечные и психические болезни. Профилактика профессиональных свинцовых интоксикаций: замена свинца другими нетоксичными соединениями; максимальная механизация и герметизация аппаратуры, усовершенство- вание вентиляции, использование индивид. и коллект. средств защиты; - меры личной гигиены - санация полости рта, частое мытье рук, душ после работы, запрещение приема пищи в рабочих помещениях; - проведение периодич. мед. осмотров для выявления ранних начальных признаков свинцовой интоксикации, - оздоровление лиц, имеющих контакт со свинцом, в профилакториях, санаториях; исключение чрезмерно длительного стажа работы в контакте со свинцом и сверхурочных работ; - в качестве доп. питания регулярное использование пектинсодержащих фруктовых и овощных соков, сырых овощей, фруктов, пищи с высоким содержанием железа, кальция, серы, витаминов; - в качестве защитной меры потомства – отстранение от работы в контакте со свинцом беременных и от кормления грудью матерей при носительстве свинца или признаках свинцовой интоксикации.
Заключение Поставленные в начале работы задачи выполнены: я выявила источники загрязнения окружающей среды, оценила влияние свинца на здоровье населения, оценила результаты анкетирования Загрязнение окружающей среды свинцом во всем мире признается одной из главных проблем экологии и охраны здоровья населения. Свинец – тяжелый металл, при попадании в организм вызывает большое количество тяжелых заболеваний. Для защиты окружающей среды а, следовательно, и здоровья человека: Совершенствование производственных технологий. Проведение технического перевооружения аккумуляторных заводов. Отказ от использования свинцовых пигментов в производстве декоративных красок. Альтернатива бензину - газовое топливо (метан). Переход на более современные технологии производства консервированных продуктов. Реабилитация территорий, загрязненных свинцом. Загрязнение окружающей среды свинцом происходит только в результате деятельности человека. Остается надеяться, что здравый смысл возобладает над индустриальным азартом, и удастся остановить массовое загрязнение окружающей среды свинцом, негативно влияющим на живые организмы.
Спасибо за внимание!
Краткое описание документа:
Влияние свинца на окружающую среду и человека
Выполнила Туманова Анна 11-а класс школы №175
Руководитель Иванова Нина Владиевна
представление данных о свинцовом загрязнении, его значении, влиянии на организм человека.
Задачи:
выявить источники загрязнения атмосферы свинцом;
установить пути поступления свинца в организм человека;
оценить влияние свинца на здоровье населения;
предположить пути и мероприятия, снижающие уровень свинца в атмосфере.
Относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдение за которыми обязательно во всех средах
Свинец
За последние десятилетия уровень концентрации в природе все более повышается вследствие антропогенных нагрузок, металл токсичен для микроорганизмов, растений, животных и людей;
по своему воздействию на организм человека относится к веществам 1 класса опасности.
Свинец (Pb) — это тяжелый металл, который в природе встречается в окружающей среде, а также в промышленных продуктах. Свинец может попадать прямо в воздух в виде взвешенных частиц.
Источники выбросов свинца варьируются в зависимости от региона. Основными источниками свинца в воздухе являются руда и металлообработка, а также двигатели самолетов, работающих на этилированном авиационном топливе.
Другими источниками являются мусоросжигательные печи, коммунальные предприятия и производители свинцово-кислотных батарей. Самые высокие концентрации свинца в воздухе обычно наблюдаются вблизи свинцовых плавильных заводов.
В результате общемировых усилий, по разным оценкам в период с 1980 по 2014 год уровень содержания свинца в воздухе снизился примерно на 98%.
Как свинец влияет на здоровье человека?
После попадания в организм свинец распределяется по всему телу в крови и накапливается в костях. В зависимости от уровня воздействия свинец может отрицательно воздействовать на нервную систему, функции почек, иммунную систему, репродуктивную систему и систему развития, а также на сердечно-сосудистую систему. Облучение свинцом также влияет на способность крови переносить кислород.
Наиболее часто свинец оказывает неврологическое воздействие на детей и воздействие на сердечно-сосудистую систему (например, повышенное артериальное давление и сердечные заболевания) у взрослых. Младенцы и дети младшего возраста особенно чувствительны даже к низким уровням свинца, что может способствовать возникновению поведенческих проблем, снижению обучения и IQ.
Как свинец влияет на экосистемы?
Свинец постоянно присутствует в окружающей среде и может попадать в почву и донные отложения в результате осаждения из загрязненного воздуха свинцом.
К другим источникам свинца в экосистемах относятся прямые сбросы сточных вод в водные объекты и добыча полезных ископаемых.
Повышение содержания свинца в окружающей среде может привести к снижению темпов роста и размножения растений и животных, а также к неврологическим последствиям для позвоночных животных.
Что делается для уменьшения загрязнения воздуха свинцом?
Нормативы выбросов загрязняющих веществ, назначаемые предприятиям способствуют сокращению выбросов свинца и помогут им соответствовать национальным стандартам качества воздуха.
Если в населенных пунктах наблюдается избыток свинца не соответствует стандартам по вине предприятия, ответственные лица будут привлечены к ответственности.
В настоящее время свинец занимает первое место среди причин промышленных отравлений. Это вызвано широким применением его в различных отраслях промышленности. Воздействию свинца подвергаются рабочие, добывающие свинцовую руду, на свинцово-плавильных заводах, в производстве аккумуляторов, при пайке, в типографиях, при изготовлении хрустального стекла или керамических изделий, этилированного бензина, свинцовых красок и др. Загрязнение свинцом атмосферного воздуха, почвы и воды в окрестности таких производств, а также вблизи крупных автомобильных дорог создает угрозу поражения свинцом населения, проживающего в этих районах, и прежде всего детей, которые более чувствительны к воздействию тяжелых металлов.
Отравление свинцом представляет собой пример наиболее частого заболевания, обусловленного воздействием окружающей среды. В большинстве случаев речь идет о поглощении малых доз и накопление их в организме, пока его концентрация не достигнет критического уровня необходимого для токсического проявления.
Выбросы газа отравляют не только атмосферу, но и почву, и воду, и продукты питания. Отравление атмосферы повсеместно и в среднем взрослый человек получает примерно от 150 до 400 мг свинца и его концентрация в крови и в тканях составляет до 25 мг/100 мл. Для возникновения клинических признаков болезни необходимо около 80 мг/100 мл.
Свинец, подобно ртути, обладает накапливающимися свойствами. Поглощенный свинец содержится в крови и других жидкостях организма, накапливается в костях в виде нерастворимых фосфатов. Свинец, отложившийся в костях в виде нерастворимого соединения, не оказывает непосредственного ядовитого действия. Однако под влиянием определенных условий запасы его в костях становятся мобильными, свинец переходит в кровь и может вызвать отравление даже в острой форме. К факторам, способствующим мобилизации свинца, относятся повышенная кислотность, недостаток кальция в пище, злоупотребление спиртными напитками.
Свинец очень долго не выходит из пищевых цепей, однажды в них попав. Так, хотя на сегодня антидетонаторы к топливу на основе свинца используется реже, раньше на протяжении десятилетий использовались только они. Так что заражение свинцом произошло в полной мере и надёжно. И те тонны свинца до сих пор мигрируют в пищевых цепях, естественно, попадая к человеку.
Соответственно, ни в коем случае нельзя есть грибы, плоды, ягоды, которые растут на деревьях вдоль дорог, поскольку именно они забирают на себя максимум свинца из выхлопных газов.
Интересно, что, как и ртуть, содержание свинца от растения к хищнику увеличивается в десятки раз. Так что человек получает свою дозу регулярно и в больших количествах. Нельзя хранить и приготавливать пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде (т. е. в посуде, предназначенной для украшения, но не для пищи), поскольку очень часто глазурь, особенно желтого и красного цветов, содержит соли свинца и кадмия, которые легко переходят в пищу. Мощным источником попадания свинца в организм человека является и питьевая вода.
И, как уже говорилось, всё это может наступить внезапно - свинец, накопившийся в костях, при определённых условиях (недостаток кальция, стресс, нагрузки) может резко высвободиться. Следствие - острое отравление свинцом, сатурнизм. При отравлении свинцом необходимо использовать комплексные соединения, которые содержат кальций. Они выводят свинец из организма.
Читайте также: