Реферат на тему Кадмий как токсикант окружающей среды.

Содержание:

Введение 3
1. Общая характеристика кадмия 5
1.1. Основные источники поступления кадмия в природные среды и живые организмы 7
1.2. Токсикологическая характеристика кадмия 9
2. Аналитические методы определения кадмия в образцах 15
2.1. Популяционные характеристики, используемые для оценки состояния популяции под действием кадмия 18
2.2. Токсикологические методы оценки воздействия присутствующей дозы кадмия 20
Заключение 23
Список литературы 24

Введение:

Экологические проблемы в настоящее время играют очень важную роль, поэтому на данный момент является актуальным вопрос об оценке последствия и правильных расчетах вредных выбросов в воздух окружающей среды.
Воздух — наиболее важная жизнеобеспечивающая природная среда, что представляется собой смесью газов и аэрозолей поверхностного слоя атмосферы, образующихся при эволюции Земли, при деятельности человека и расположенных вне жилых, промышленных и различных других помещений. По результатам экологических исследований в России и за рубежом, однозначно можно сделать вывод, что мощным и постоянным фактором, который влияет на человека и окружающую среду является загрязнение поверхностной атмосферы. При этом воздух обладает безграничной пропускной способностью и является наиболее подвижным, химически агрессивным и всепроникающим агентом во взаимодействии с компонентами биосферы, гидросферы и литосферы.
В последнее время была получена информация о важнейшей роли сохранения озонового слоя атмосферы, поглощении ультрафиолетового излучения Солнца, вредного для живых организмов, и формировании теплового барьера на высоте около 45 км, защищая земную поверхность.
Атмосфера оказывает сильное влияние не только на человека, но и на гидросферу, почвенный и растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие объекты, созданные человеком. Поэтому защита атмосферного воздуха и озонового слоя является самой приоритетной экологической проблемой, и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.
Основными агентами атмосферного воздействия на гидросферу являются осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды Земли в основном питаются атмосферным воздухом, и в результате их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы.
Негативное влияние загрязненной атмосферы на почву и растительный покров связано как с потерей кислотных осадков, которые выщелачивают из почвы кальций, гумус и микроэлементы, так и с нарушением процессов фотосинтеза, которые приводят к замедление роста и гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы, дуба) к загрязнению воздуха уже давно установлена. Совместное воздействие обоих факторов приводит к заметному снижению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные осадки в настоящее время рассматриваются как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих почв, но и химического разрушения техногенных объектов, в том числе памятников культуры и наземных линий.
Актуальность: загрязненная поверхностная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройства центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие заболевания, перечень которых определяется воздушно-капельным загрязнением и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, проведенных в России и за рубежом, показали, что существует тесная положительная связь между здравоохранением и качеством воздуха.
Цель работы: рассмотреть кадмий как токсикант окружающей среды.
Задачи: рассмотреть общую и токсикологическую характеристику кадмия, проанализировать основные источники поступления кадмия в природные среды и живые организмы, изучить аналитические методы определения кадмия, популяционные характеристики, используемые для оценки состояния популяции под действием кадмия, выявить токсикологические методы оценки воздействия присутствующей дозы кадмия.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.

Заключение:

Неконтролируемое загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами угрожает здоровью человека. В связи с этим необходимо минимизировать уровень тяжелых металлов в организме человека, в частности, путем получения продуктов растениеводства, питания для людей и сельскохозяйственных животных, которые, в свою очередь, также являются источником пищи для людей, свободных от тяжелых загрязнение металла. Поэтому необходимо провести химический анализ почвы на содержание каждого из наиболее опасных металлов.
В организме кадмий в основном накапливается в почках, и после достижения пороговой концентрации около 0,25 мг Cd на грамм веса почек появляются симптомы тяжелого отравления и почти неизлечимого заболевания.
Отложение кадмия в почках изначально не вызывает каких-либо заметных клинических симптомов заболевания. Только после превышения концентрации 0,25 мг на 1 г почечной ткани появляются тяжелые симптомы (такие как одышка, присутствие белка в моче, анемия и почечная недостаточность). Кроме того, кадмий оказывает выраженное токсическое действие на половые железы (в первую очередь на яички).
Источники загрязнения кадмием в окружающей среде очень разные — например, кадмий попадает в воздух при сжигании угля. Каждая тонна угля содержит в среднем 2 г кадмия (в масле это значительно меньше). За последние 10–20 лет снижение потребления каменного угля (из-за использования нефти) уже заметно способствовало снижению загрязнения воздуха кадмием. Однако, если использование угля в настоящее время снова увеличивается, то из-за высокой примеси кадмия уголь не следует сжигать напрямую, и, например, жидкие продукты его сухой перегонки следует использовать в качестве топлива.

Фрагмент текста работы:

1. Общая характеристика кадмия

Кадмий является типичным редким и достаточно рассеянным элементом, среднее содержание этого металла в земной коре оценивается примерно в 1,62–6% по весу, и получается, что кадмий в литосфере составляет около 13 мг / т. В глубине нашей планеты кадмий настолько мал, что даже в Германии, которая считается редкой, в 28 раз больше. Примерно такие же соотношения кадмия и других редких металлов: бериллия, цезия, скандия и индия. Кадмий близок по распространенности к сурьме и в два раза чаще, чем ртуть.
Сорок восьмой элемент, характеризующийся миграцией в горячих подземных водах наряду с цинком, кадмием, присутствует в качестве изоморфной примеси во многих минералах и всегда в минералах цинка и других халькофильных элементах, т.е. химических элементах, склонных к образованию природных сульфидов, селенидов, теллуриды, сульфозолы и иногда встречаются в нативном состоянии [2].
Кроме того, кадмий сосредоточен в гидротермальных отложениях. Вулканические породы довольно богаты кадмием, содержащие до 0,25 мг кадмия на кг; среди осадочных пород самые богатые сорок восьмые элементы глины составляют до 0,35 мг / кг. Для сравнения в известняке содержится 0,03 мг / кг кадмия, в песчаниках — 0,035 мг / кг. Среднее содержание кадмия в почве составляет 0,065 мг / кг. Также этот редкий металл присутствует в воде — в растворенном виде (сульфат, хлорид, нитрат кадмия) и в взвешенном виде — в составе органо-минеральных комплексов. В естественных условиях элемент кадмия попадает в подземные воды в результате выщелачивания руд цветных металлов, а также в результате разложения водных растений и организмов, способных его накапливать. С начала 20-го века антропогенное загрязнение природных вод стало основным фактором проникновения кадмия в воду и почву.
Содержание кадмия в воде существенно зависит от рН среды. В щелочной среде кадмий осаждается в виде гидроксида, а также при сорбции. По той же антропогенной причине в воздухе присутствует кадмий. В сельской местности содержание кадмия в воздухе составляет 0,2-6,0 нг / м3 (1 нг или 1 нанограмм = 10 г), в городах — 3-17 нг / м3, в промышленных районах — от 18 до 160 нг / м3. Кадмий попадает в воздух в основном из-за того, что многие угли, которые сжигаются на тепловых электростанциях, содержат этот элемент [13]. Отложенный из воздуха кадмий попадает в воду и почву. Применение минеральных удобрений повышает содержание кадмия в почве, так как почти все они содержат незначительные примеси этого металла. Из воды и почвы кадмий попадает в растения и живые организмы и затем может быть доставлен людям через пищевую цепь.
Кадмий имеет свои собственные минералы: холит, CdCO3 ответит, CdO монтемпмонит (содержит 87,5% Cd), CdS гринокит (77,8% Cd), ксантохроит CdS (H2O) и (77,2% Cd), CdSe (47% Cd). Однако они не образуют свои отложения, а присутствуют в виде примесей в цинке, меди, свинце и сложных рудах (более 55), которые являются основным источником промышленного производства сорок восьмого элемента. Кроме того, основную роль играют цинковые руды, где концентрация кадмия колеблется от 0,02 до 6% (в сфалерите ZnS). В большинстве случаев содержание кадмия в сфалерите не превышает 0,4 — 0,6%. Кадмий также накапливается в галените (0,005-0,025%), пирите (до 0,025%), халькопирите (0,006-0,125%), но кадмий обычно не выделяется из этих сульфидов.