Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды

Ключевой проблемой металлургии считается то, что в воздух попадают вредные химические элементы и соединения. Они освобождаются во время сжигания топлива и переработки сырья. В зависимости от специфики производства в атмосферу попадают такие загрязнители:

• двуокись углерода;
• алюминий;
• мышьяк;
• сероводород;
• ртуть;
• сурьма;
• сера;
• олово;
• азот;
• свинец и др.

Эксперты отмечают, что каждый год из-за работы металлургических заводов в воздух поступает не менее 100 млн. тонн сернистого газа. Когда он попадает в атмосферу, то в последующем выпадает на землю в виде кислотных дождей, которые загрязняют все вокруг: деревья, дома, улицы, почву, поля, реки, моря и озера.

Тяжелые металлы — загрязнители природной среды

Главный источник тяжелых металлов – промышленность. Выбросы проникают в водоемы, атмосферу, почву, а из нее – в сельхозкультуры. Самые токсичные – свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и хром.

Ртуть

Ртути присвоен I класс опасности. Ее естественное состояние в земной коре – безвредные сульфидные остатки, но вследствие атмосферных процессов возникло загрязнение мирового океана. В нем было обнаружено 50 млн. т ртути. Если 5 000 т/год – естественный вынос, то еще столько же – результат деятельности человека.

В мире создается свыше 10 000 т ртути в год. В океане ртуть под воздействием анаэробов превращается в метилртуть и диметилртуть, опасные для всего живого. Метилртуть с кровью поступает в мозг, разрушая его, проникает в плаценту. При проглатывании и вдыхании паров металлической ртути чернеют и крошатся зубы. Ртутные соли просачиваются сквозь кожу, разъедая ее и слизистые.

Свинец

Свинцу присвоен I классу опасности. Он выделяется при выплавке из руды. Каждый год в мире используется до 180 000 т свинца, а наибольшее загрязнение наблюдается на автомобильных выхлопных газах. При движении машины в атмосферу выбрасывается свинец содержащийся в бензине. Основная масса оседает на землю, но часть остается в воздухе.

Еще свинцовая пыль покрывает почву в промышленных зонах. Другие источники загрязнения – угольные электростанции и бытовые печи, глиняная посуда с глазурью, красящие пигменты.

Неорганические соединения свинца расстраивают метаболизм, металл может замещать кальций в костях. Органические еще более токсичны.

Советуем почитать: Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Кадмий и цинк

1 млн. кг кадмия ежегодно выбрасывается в атмосферу вследствие его выплавки. Это 45% общего загрязнения. Другие 55% – следствие сжигания или переработки кадмийсодержащих изделий. Заводы по выплавке цинка – крупнейшие источники загрязнения данным металлом. Оба элемента проникают в водоемы, попадают в рыбу, скапливаются в печени и почках.

Значительные загрязнения цинком обнаруживаются вблизи автомагистралей. Источником загрязнения кадмием также являются удобрения. Элемент внедряется в растения, используемые в пищу, и отравляет организм. При этом кадмий намного токсичнее цинка, ему присвоен I класс опасности. Вдыхание воздуха, в котором его больше 5 мг/м3, в течение 8 ч. чревато смертью.

Сурьма, мышьяк, кобальт

Каждый год в мире производится около 70 т сурьмы. Она входит в состав сплавов, применяется для изготовления спичек, а в чистом виде идет на полупроводники. Хроническое отравление нарушает функции ЖКТ.

У мышьяка II класс опасности, он летучий и легко попадает в воздух. Сильнейшие источники загрязнения – гербициды, фунгициды и инсектициды. Элементарный мышьяк – слабый яд, но нарушает развитие плода. Отравление вызывает болезни ЦНС, изменения печени, атрофию костного мозга.

Кобальт задействуют в сталелитейном деле, изготовлении полимеров. Это элемент I класса опасности.

Медь и марганец

Медь относится ко II классу опасности. По воде и воздуху металл переносится на огромные расстояния. Аномальным содержание меди в почвах и растениях остается на расстоянии больше 8 км от плавильного завода. Ее излишки откладываются в тканях мозга, коже, печени, поджелудочной. Она провоцирует болезнь Вильсона.

У марганца тоже II класс опасности. Источники загрязнения – производства легированной стали, сплавов, электробатарей. Превышение нормы марганца в воздухе разрушает ЦНС.

Промышленные стоки

Актуальная проблема металлургии – это загрязнение водоемов промышленными стоками. Дело в том, что водные ресурсы используются на различных этапах металлургического производства. В ходе этих процессов вода насыщается фенолами и кислотами, грубодисперсными примесями и цианидами, мышьяком и крезолом. Перед тем, как сбрасывать такие стоки в водоемы, редко когда их очищают, поэтому весь этот «коктейль» химических осадков металлургии смывается в акватории городов. После этого воду, насыщенную этими соединениями, не то что пить нельзя, но и использовать для бытовых целей.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами

Самые долгие последствия вызывает загрязнение почв тяжелыми металлами вследствие добычи, плавки руд, промышленных выбросов, применения удобрений. Особенно опасны кадмий, медь, свинец, цинк, поскольку они стойкие, биоаккумулятивные и токсичные.

Последствия загрязнения почвы

Из-за загрязнения почв металлами ухудшается рост и метаболизм почвенных микробов. Это может затруднить поглощение растениями питательных веществ из почвы. Плюс тяжелые металлы токсичны для растений. Все это приводят к замедлению роста, низкой урожайности.

Советуем почитать: Проблемы охраны природной зоны арктических пустынь

Растения, накопившие токсиканты, могут поступать в пищу. Это опасно для здоровья. Еще они из почвы проникают в питьевую воду, вызывая болезни.

Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами

Перед рекультивацией земель, загрязненных тяжелыми металлами, важно выявить источник загрязнения, реализовать меры по его ликвидации и уменьшению выбросов. Только так достигается эффективность работ.

Рекультивация земельных участков проводится несколькими способами:

1. Выращивание устойчивых к загрязнению растений (колосовые зерновые, капуста, картофель, хлопчатник, свекла).
2. Фиторекультивация растениями, накапливающими металлы.
3. Контроль подвижности токсикантов в почве.
4. Регулирование соотношения элементов в почве.
5. Организация рекультивационного слоя.

Последствия загрязнения биосферы

Загрязнение окружающей среды металлургической промышленностью, прежде всего, приводит к ухудшению здоровья населения. Хуже всего состояние тех людей, которые работают на таких предприятиях. У них развиваются хронические заболевания, которые нередко приводят к инвалидности и летальному исходу. Также все люди, проживающие поблизости с заводами, со временем получают тяжкие недуги, так как вынуждены дышать грязным воздухом и пить воду плохого качества, и в организм попадают ядохимикаты, тяжелые металлы и нитраты.

Чтобы снизить уровень негативного влияния металлургии на окружающую среду, необходимо разрабатывать и использовать новые технологии, безопасные для экологии. К сожалению, далеко не на всех предприятиях используются очистительные фильтры и сооружения, хотя это обязательно в деятельности каждого металлургического предприятия.

Металлургия – одна из базовых отраслей экономики

Производственный цикл металлургии включает:

• добычу исходных руд, угля и других необходимых для дальнейшей переработки минеральных ресурсов;
• горнообогатительные предприятия, где осуществляется измельчение, обогащение и окускование руд;
• коксохимическое производство;
• производство электроэнергии, поставка кислорода, сжатого воздуха для дутья и очистки газов других производств;
• доменные цехи, где осуществляется выплавка чугуна;
• предприятия по производству ферросплавов;
• сталеплавильные производства (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные);
• прокатные цехи;
• и др.

По показателю материалоемкости разные отрасли металлургии существенно отличаются. Черная металлургия намного менее материалоемка. — Разнообразие сырья в минералогическом отношении определяет потенциальное разнообразие технологий. Различные условия залегания руд определяют методы их добычи (используется шахтная и открытая разработка). Некоторые разновидности руд имеют весьма сложный состав. Особенно это характерно для полиметаллических руд. Кроме того, они содержат различные неметаллические примеси. Основные экологические проблемы металлургии

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Влияние металлургии на окружающую среду 410 руб.
• Реферат Влияние металлургии на окружающую среду 230 руб.
• Контрольная работа Влияние металлургии на окружающую среду 220 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость
Предприятия, занимающиеся переработкой руд черных и цветных металлов, являются одним из главных факторов загрязнения природной среды во многих промышленных городах России и мира в целом. Наибольший вред объектам окружающей среды в данной отрасли промышленности обеспечивают техногенные выбросы в воздушную и водную среду от работающих предприятий. Большая доля отрицательного воздействия связана также со складированием отходов металлургических производств и сбросом в естественные водоемы отработанных вод.

Постоянное поступление в природную среду металлургических выбросов способствует все большей аккумуляции в почвах прилегающих к металлургическим предприятиям территорий различных тяжелых металлов, а также некоторому закислению или защелачиванию почв в зависимости от баланса постоянного поступления из атмосферы с осадками и пылью различных кислот и карбонатов кальция и магния. Масштабы воздействия на окружающую среду в зоне экологического следа предприятий отрасли зависят как от состава и объемов техногенных металлургических выбросов, так и приуроченности предприятия к определенной природной зоне и подзоне. Металлургическое загрязнение не только оказывает существенное негативное влияние на состояние природных объектов и среды, но и способствует ухудшению здоровья населения. Для людей наиболее опасно загрязнение отходами данной отрасли атмосферного воздуха.

Объем и специфика воздействия на природные территории предприятий металлургического комплекса зависят от особенностей применяемых технологий, их экологичности, качества и состава производственного сырья, объема и структурного состава продуцируемых отходов, географического расположения предприятий, связанного с особенностями циркуляции атмосферы рассеивания загрязнений и влияния отходов производства на ландшафты, природные сообщества и их отдельные компоненты.

Предприятия по переработке руд черных и цветных металлов способствуют появлениюследующих экологических проблем:

1. Поступление отходов в атмосферы (основная проблема металлургического производственного комплекса);
2. Поступление отходов в гидросферу, в том числе поверхностные и подземные воды;
3. Необходимость утилизации различных твердых отходов;
4. Деградация земель при образовании карьеров, отвалов и т.д.;
5. Появление техногенных геохимических аномалий;
6. Вредное влияние на почвы, растительный и животный мир;
7. Неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами

Техногенные выбросы металлов в виде аэрозолей поступают в атмосферу и переносятся на огромные расстояния, провоцируя глобальное загрязнение. С гидрохимическими стоками их часть попадает в бессточные водоемы, скапливается в воде и на дне. Это может вызвать вторичное загрязнение.

Металлы быстро распространяются в воде, выпадают в осадок в виде сульфатов и карбонатов и частично абсорбируются на органических осадках. При исчерпании абсорбционной способности осадков токсиканты проникают в воду, повышая ее кислотность, провоцируя зарастание водоемов и интенсивное выделение углекислого газа вследствие жизнедеятельности микроорганизмов.

Советуем почитать: Утилизация бурового шлама: захоронение, переработка, центрифугирование

Загрязнение водоемов тяжелыми металлами

Загрязнения нефтепродуктами и токсичными металлами ухудшают качество среды обитания водных биоресурсов. Они негативно влияют на кормовую базу рыб, выживаемость молоди и размножение взрослых особей.

Источники загрязнения водоемов – стоки горнодобывающих, металлургических заводов, химическая и легкая промышленность. Соли хрома сбрасывают фабрики по дублению кожи, хром с никелем используют для гальванического покрытия изделий из металла. Соединения цинка, кобальта, меди, титана – это красители.

Наибольшую опасность представляет загрязнение вод ртутью. При взаимодействии с микробами со дна образуются водорастворимые органические соединения высокой токсичности.

Некоторые металлы содержатся в пестицидах и удобрениях. Уровень загрязнения ими растет вследствие кислотных дождей, то есть закисления.

Предельно допустимые концентрации в воде

При оценке состояния экосистем учитывается загрязненность водных объектов токсичными веществами. Особенно опасны тяжелые металлы. Поэтому установлены их предельно допустимые концентрации, которые при ежедневном влиянии не допускают развития у людей патологий.

Металл	ПДК в обычной воде	ПДК в рыбохозяйственных прудах
Ртуть	0,5 мкг/л	до 0,1 мкг/л
Свинец	0,03 мг/л	0,1 мг/л
Кадмий	1 мкг/л	до 0,5 мг/л
Кобальт	0,1 мкг/л	0,01 мг/л
Марганец	0,1 мкг/л	0,1 мкг/л
Мышьяк	50 мкг/л	50 мкг/л
Медь	0,1 мкг/л	0,001 мг/л

Загрязнение воды

Потребление воды металлургическими комплексами — 15-20% от всего промышленного производства. Это самая затратная отрасль. На крупных предприятиях в сутки используется 3 млн кубометров. 40% этой воды — отходы.

Сточные воды, которые производства сливают в реки, содержат в себе соли тяжелых металлов. Для организма человека и животных это яд, поражающий почки и печень. Особенность тяжелых металлов — накопление их на дне рек, в водной растительности. Рыбы, живущие в таких водоемах, накапливают в своем теле вредные вещества. Затем они попадают к животным и людям. Это экологическая проблема биосферы.

При производстве угля загрязнение воды обусловлено работой химических цехов. За час образуется 6 кубометров стока, загрязненного аммиаком, цианидами, смолами, бензолом. Все эти вещества являются канцерогенами — способствуют развитию злокачественных опухолей у человека. Рост онкологической заболеваемости напрямую связан с экологическими проблемами в стране.

Загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды

Главный источник тяжелых металлов – промышленность. Выбросы проникают в водоемы, атмосферу, почву, а из нее – в сельхозкультуры. Самые токсичные – свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и хром.

Ртуть

Ртути присвоен I класс опасности. Ее естественное состояние в земной коре – безвредные сульфидные остатки, но вследствие атмосферных процессов возникло загрязнение мирового океана. В нем было обнаружено 50 млн. т ртути. Если 5 000 т/год – естественный вынос, то еще столько же – результат деятельности человека.

В мире создается свыше 10 000 т ртути в год. В океане ртуть под воздействием анаэробов превращается в метилртуть и диметилртуть, опасные для всего живого. Метилртуть с кровью поступает в мозг, разрушая его, проникает в плаценту. При проглатывании и вдыхании паров металлической ртути чернеют и крошатся зубы. Ртутные соли просачиваются сквозь кожу, разъедая ее и слизистые.

Свинец

Свинцу присвоен I классу опасности. Он выделяется при выплавке из руды. Каждый год в мире используется до 180 000 т свинца, а наибольшее загрязнение наблюдается на автомобильных выхлопных газах. При движении машины в атмосферу выбрасывается свинец содержащийся в бензине. Основная масса оседает на землю, но часть остается в воздухе.

Еще свинцовая пыль покрывает почву в промышленных зонах. Другие источники загрязнения – угольные электростанции и бытовые печи, глиняная посуда с глазурью, красящие пигменты.

Неорганические соединения свинца расстраивают метаболизм, металл может замещать кальций в костях. Органические еще более токсичны.

Кадмий и цинк

1 млн. кг кадмия ежегодно выбрасывается в атмосферу вследствие его выплавки. Это 45% общего загрязнения. Другие 55% – следствие сжигания или переработки кадмийсодержащих изделий. Заводы по выплавке цинка – крупнейшие источники загрязнения данным металлом. Оба элемента проникают в водоемы, попадают в рыбу, скапливаются в печени и почках.

Значительные загрязнения цинком обнаруживаются вблизи автомагистралей. Источником загрязнения кадмием также являются удобрения. Элемент внедряется в растения, используемые в пищу, и отравляет организм. При этом кадмий намного токсичнее цинка, ему присвоен I класс опасности. Вдыхание воздуха, в котором его больше 5 мг/м3, в течение 8 ч. чревато смертью.

Сурьма, мышьяк, кобальт

Каждый год в мире производится около 70 т сурьмы. Она входит в состав сплавов, применяется для изготовления спичек, а в чистом виде идет на полупроводники. Хроническое отравление нарушает функции ЖКТ.

У мышьяка II класс опасности, он летучий и легко попадает в воздух. Сильнейшие источники загрязнения – гербициды, фунгициды и инсектициды. Элементарный мышьяк – слабый яд, но нарушает развитие плода. Отравление вызывает болезни ЦНС, изменения печени, атрофию костного мозга.

Кобальт задействуют в сталелитейном деле, изготовлении полимеров. Это элемент I класса опасности.

Медь и марганец

Медь относится ко II классу опасности. По воде и воздуху металл переносится на огромные расстояния. Аномальным содержание меди в почвах и растениях остается на расстоянии больше 8 км от плавильного завода. Ее излишки откладываются в тканях мозга, коже, печени, поджелудочной. Она провоцирует болезнь Вильсона.

У марганца тоже II класс опасности. Источники загрязнения – производства легированной стали, сплавов, электробатарей. Превышение нормы марганца в воздухе разрушает ЦНС.

Тяжелые металлы – польза и вред

Что такое тяжелые металлы?

Тяжелыми металлами называют более 40 химических элементов. Причем, однозначного списка этих элементов нет: иногда в их число включают все элементы таблицы Менделеева с атомным весом более 50, в другом варианте тяжелыми считаются металлы, у которых плотность равна или больше плотности железа (8 г/кв.см.).

Чаще всего в список тяжелых металлов попадают олово, вольфрам, теллур, сурьма, ртуть, свинец, висмут, галлий, мышьяк, железо, цинк, молибден, кадмий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, германий, таллий.

В описании полезных свойств многих продуктов и БАДов можно увидеть утверждение: «Выводит тяжелые металлы из организма», что должно дополнительно привлечь потребителей.

Но на самом деле небольшое количество тяжелых металлов, измеряемое микрограммами, необходимо организму для нормальной работы, их вовсе не нужно выводить «подчистую». Например, цинк, хром, медь, хром (и не только) можно найти в перечне суперполезных для здоровья микроэлементов.

Проблема состоит в том, что эти вещества должны присутствовать внутри нас именно в микродозах, и даже незначительное превышение их содержания может привести к нежелательным последствиям, включая летальный исход.

Поэтому выводить избыток тяжелых металлов нужно обязательно!

Опасно для жизни!

Самыми опасными для здоровья и жизни человека являются ртуть, свинец, мышьяк и кадмий, которые, к сожалению, часто попа дают в наш организм из загрязненной внешней среды.

Ртуть

В количестве 1-5 мкг/сутки она должна поступать в организм, регулируя некоторые важнейшие для организма биохимические реакции.

Однако при избыточном попадании ртути в организм наступают тяжелые последствия. Особенно опасно ее летучее соединение – хлорид метилртути, которое попадает в эритроциты крови, вызывая тяжелую анемию, повреждая печень, могут полностью отказать почки.

При отравлении ртутью нарушаются слух и зрение, появляются язвы и высыпания по всему телу. Проникая в мозг, ионы метилртути вызывают серьезные нарушения в работе центральной нервной системы, вплоть до паралича и смерти.

Токсичными парами ртути заполняют люминесцентные лампы, ртутью заполняют термометры, и при неправильной утилизации ртутьсодержащих отходов она может попасть в организм. Соединения ртути входят в состав сельскохозяйственных пестицидов, а затем накапливаются в продуктах питания.

Свинец

В организме человека содержится около 2 мг свинца, в этом количестве он стимулирует процессы роста и регенерации тканей, участвует в кальциевом обмене, регулирует уровень гемоглобина в крови. Норма поступления этого элемента в организм 15-20 мкг/сутки.

Но уже при регулярном попадании в организм более 1 мг свинца проявляются первые неприятные симптомы, а 10 г считаются смертельной дозой. Хроническое отравление свинцом постепенно нарушает работу почек и нервной системы, вызывает анемию, заболевания костей и зубов. Появляются головные боли, ухудшается память, у мужчин снижается потенция.

Самый частый источник загрязнения воздуха свинцом – выхлопные газы автомобилей. Он также попадает в организм с водопроводной водой и растительной пищей.

Мышьяк

В количестве от 12 до 15 мкг/сутки мышьяк необходим организму, он является регулятором фосфорно-кальциевого обмена, входит в состав минеральных вод, которые полезны при болезнях ЖКТ, он содержится в мумие, знаменитом лечебном веществе.

Однако попадание в организм избыточного количества мышьяка или его токсичных соединений мешает усвоению витаминов А,С и Е, некоторых микроэлементов и аминокислот. При длительном избытке мышьяка в организме могут развиться онкологические заболевания гортани, печени, кожи, крови. Поражается костный мозг, ЖКТ, нервная система, легкие, почки.

Избыток мышьяка в организме связан с попаданием его в сельскохозяйственную продукцию с пестицидами и гербицидами, с курением или злоупотреблением виноградными винами.

Кадмий

В норме его содержание в организме от 1 до 5 мкг, он выполняет важные функции, которые до конца еще не исследованы. Например, кадмий оказывает существенное влияние на углеводный обмен, активирует некоторые ферменты, участвует в обмене других минеральных элементов.

Беда в том, что кадмий при малейшем превышении нормы становится сильнейшим ядом для организма, а это часто происходит при потреблении недостаточно чистой воды, при курении или работе на вредном производстве.

Кадмий поражает центральную нервную систему, нарушает фосфорно-кальциевый обмен, разрушая кости, вызывает анемию. При хроническом отравлении кадмием увеличивается риск рака мозга, поражается бронхолегочная система.

Как избавиться от лишнего?

К сожалению, отравление солями тяжелых металлов сложно диагностировать, они маскируются под многие хронические болезни, их часто принимают за последствия усталости или возрастные проблемы. Для точного диагноза нужны лабораторные исследования.

К счастью, опасное для жизни количество тяжелых металлов накапливается в организме долго, и мы имеем возможность очиститься изнутри, не дожидаясь трагических последствий.

Для этого предназначены энтеросорбенты. СИСТЕМА ОЧИЩЕНИЕ – мощный природный энтеросорбент на основе активных веществ морского животного и растительного мира.

О том, как работают основные компоненты СИСТЕМЫ ОЧИЩЕНИЕ – хитозан и альгинат кальция, читайте на сайте.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами

Самые долгие последствия вызывает загрязнение почв тяжелыми металлами вследствие добычи, плавки руд, промышленных выбросов, применения удобрений. Особенно опасны кадмий, медь, свинец, цинк, поскольку они стойкие, биоаккумулятивные и токсичные.

Последствия загрязнения почвы

Из-за загрязнения почв металлами ухудшается рост и метаболизм почвенных микробов. Это может затруднить поглощение растениями питательных веществ из почвы. Плюс тяжелые металлы токсичны для растений. Все это приводят к замедлению роста, низкой урожайности.

Растения, накопившие токсиканты, могут поступать в пищу. Это опасно для здоровья. Еще они из почвы проникают в питьевую воду, вызывая болезни.

Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами

Перед рекультивацией земель, загрязненных тяжелыми металлами, важно выявить источник загрязнения, реализовать меры по его ликвидации и уменьшению выбросов. Только так достигается эффективность работ.

Рекультивация земельных участков проводится несколькими способами:

1. Выращивание устойчивых к загрязнению растений (колосовые зерновые, капуста, картофель, хлопчатник, свекла).
2. Фиторекультивация растениями, накапливающими металлы.
3. Контроль подвижности токсикантов в почве.
4. Регулирование соотношения элементов в почве.
5. Организация рекультивационного слоя.

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ – обратите на них внимание!

Токсичные минералы даже в очень малых количествах ведут к нарушению работы нервной системы, заболеваниям почек и др. Тяжелые металлы — микроэлементы, которые присутствуют в промышленных отходах, материале для зубных пломб, смок на улицах от выхлопных газов автолюбителей, рыбных и морских продуктах, а также в краске, которой окрашено большинство строений. Они могут причинить серьезный вред здоровью человека.

Вы можете этого не знать, но в тканях вашего организма содержится некоторое количество токсичного свинца. Ранее большое количество данного металла присутствовало в бензине. И это действительно было проблемой. Свинец особенно опасен для здоровья детей, поскольку ухудшает способность к учебе и нарушает поведение. В последние годы во всем мире на первый план выходит загрязнение ртутью: в наше время ею отравлена большая часть вод и, соответственно, рыбы. Исследователи связывают, воздействие такого тяжелого метала, как алюминий, с ослаблением функций центральной нервной системы при болезни Альцгеймера.

Наше тело состоит из 70 триллионов клеток, в каждой клетке находится вся таблица Менделеева. Если клетка не дополучает, например: цинк, то сразу это место в клетке занимает металл антагонист – алюминий. Теперь подробно рассмотрим, как действуют на наш организм токсичные металлы.

Алюминий (Al) присутствует в дезодорантах, некоторых видах кухонной посуды и пищевой фольге. В естественном виде этот метал встречается в почве и продуктах питания. Избыток его может принести вред здоровью человека. Тепловая обработка продуктов, содержащих кислоту (например, томатов), в алюминиевой посуде или фольге опасна проникновением в пищу большого количества алюминия. Он входит в состав средств, нейтрализующих кислоту, а также порошков для выпечки и соли.

Отложения алюминия обнаружены в мозге людей, которые страдали болезнью Альцгеймера и другими видами старческого слабоумия. Алюминиевые добавки в соли и порошках для выпечки, а также те, которые проникают в кожу из дезодорантов, могут откладываться в тканях и со временем вызывать заболевания мозга.

Избыток алюминия может вызвать высыпания на коже, расстройства кишечник, а также причинить вред костям и почкам.

Избыточное накопление алюминия в организме взрослого человека в течение длительного времени может влиять на состояние опорно-двигательного аппарата (склонность к развитию остеопороза, остеохондроза, остеопатий, и других заболеваний, почек (риск мочекаменной болезни, нефропатия), ЦНС (риск прогрессирующей энцефалопатии у пациентов, подвергшихся диализу, у пожилых — риск развития болезни Альцгеймера и Паркинсонизма, у молодых — нарушения внимания, памяти и др.) Отложение алюминия в мягких тканях может способствовать развитию в них фиброзных изменений. Токсичность алюминия во многом связана с его антагонизмом по отношению к кальцию и магнию, способностью влиять на функции околощитовидных желез, легко образовывать соединения с белками, накапливаясь в почках, костной ткани, центральной нервной системе. Признаками воздействия алюминия на ЦНС могут быть ухудшение памяти, нервозность, склонность к депрессии, трудности в обучении, более быстрое наступление старческого слабоумия.

Накопление алюминия оказывает токсическое влияние на клетки мозга, (снижение памяти, концентрации внимания), повышает риск переломов.

Накопление алюминия на фоне селен- и цинкдефицита, приводит к снижению памяти, концентрации внимания, аллергическим реакциям, нарушению процессов остеогенеза.

Как избежать избытка алюминия?

Наилучший способ предотвратить избыток алюминия – принимать препарат, в котором есть металл-антогонист алюминия – селен, цинк.

Ртуть (Pv) Каждый знает, что это «металл смерти». В древности ртуть называли «живым серебром». «Невозможно перечислить болезней, вызванных «живым серебром» (ртутью)», — говорил Парацельс.

Этот тяжелый металл присутствует почти во всех морских продуктах, материале для зубных пломб, многих косметических средствах, пестицидах и фунгицидах (противогрибковых препаратах) Всюду, где развивается тяжелая промышленность и не находят средств на очистные сооружения, дело всегда кончается отравлением окружающей среды.

Эльба считается самой загрязненной рекой в Западной Европе. Ее воды постоянно отравляются отбросами промышленных комбинатов Германии, Чехии, Словакии. Воды этой реки несут ежедневно 112 кг ртути, 186 кг олова. Подсчитано, что ежегодно в природную среду Германии выбрасывается около 370 тонн ртути (!) и, конечно, эта цифра будет расти.

Ртуть коварна, так как действует бессимптомно. И это самое страшное. Необратимые процессы в организме начинаются незаметно: появляются головная боль, головокружение, воспаление десен, затруднения в концентрации внимания, подташнивание, бессонница, выпадение волос. И только спустя какое-то время нарушается речь, появляются состояние страха, нервозность или сонливость, количество белых кровяных телец уменьшается — все это признаки потери иммунитета, состояние, при котором даже незначительная инфекция может оказаться смертельной. В завершение этого «ползучего» отравления исчезает подвижность суставов, человек превращается в одеревеневшую куклу.

Ртуть накапливается в организме животных и людей понемногу, но те, кто живет вблизи от предприятий, загрязняющих воздух отравляющими веществами, накапливают в себе огромное количество этих ядов, причем их накопления могут дать о себе знать и в последующих поколениях.

Экологи считают, что гибель диких птиц, живущих в районах с высокоразвитой промышленностью, также вызвана отравлением вод и близлежащих земель. Соединения ртути постепенно накапливаются в таких районах, осаждаются в мышцах, почках, нервах, мозге. Сильнее всего ртуть атакует плод, вызывая нередко наследственные заболевания. Трагическим примером могут служить высокоразвитые страны: Япония, Германия, а также Аргентина, Ирак.

Ртутью отравляются мука, хлеб, рыба. Так, в 1980 г. были обнаружены признаки отравления 1600 младенцев в Аргентине, пеленки которых были продезинфицированы препаратом, содержащим ртуть. Недаром наши бабушки впадали в панику, когда разбивался термометр и «живое серебро» раскатывалось по полу, дробясь на мелкие шарики.

Чистая ртуть, т. е. ртуть в своем первозданном виде, не так опасна, как ее пары или органические производные, образующиеся в воде под действием микроорганизмов. Именно эти пары накапливаются в виде цепочки живых организмов, пока не оказываются в рыбе, а затем и в человеческом организме.

Большое количество ртути содержится у людей, постоянно питающихся рыбой, выловленной из вод, омывающих промышленно развитые побережья Канады, США, Балтийского моря. Противоядием в таких случаях может служить селен, цинк. Например, рыба тунец: в ней, как правило, обнаруживают огромное количество ртути, но поскольку она содержит много селена и цинка, то ни сама рыба, ни люди, употребляющие ее в пищу не отравляются.

При хроническом отравлении ртутью развиваются астеновегетативный синдром, тремор, психические нарушения, эретизм, лабильный пульс, тахикардия, гингивит, протеинурия, изменения со стороны крови. При пероральном поступлении ртути наблюдаются язвенно-некротический гастроэнтерит, в дальнейшем развивается некротический нефроз с гибелью эпителия проксимальных отделов почечных канальцев.

Отравление органическими соединениями ртути приводит к болезни Минамата, энцефалопатии, мозжечковой атаксии, нарушению зрения и слуха. При продолжающемся воздействии заболевание прогрессирует до патогномоничной триады — атаксия, дизартрия и сужение полей зрения.

Техногенные локусы избыточного присутствия в почве и в воде ртути встречаются при несоблюдении технологии утилизации ламп «дневного света», при производстве красителей. Меркуриализм — это профессиональное заболевание зеркальщиков, ювелиров, скорняков. Важным источником поступления алкилированной ртути являются фунгициды, применяющиеся для протравливания семян.

Отравление ртутью может требовать того же лечения, что и отравление свинцом. Ртуть трудно выводится из тканей мозга. Вывести ртуть из организма и понизить ее всасывание возможно путем потребления селена – металла-антогонист.

Кадмий (Cd)

Избыточное хроническое поступление кадмия в организм может приводить к поражению печени, кардиопатии, эмфиземе легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Наиболее важным в кадмиозе является поражение почек, выражающееся в дисфункции почечных канальцев и клубочков с замедлением канальцевой реабсорбции, протеинурией, глюкозурией, последующими аминоацидурией, фосфатурией. При этом увеличивается экскреция микроглобулина с мочой.

Для многих промышленных районов России характерно индустриальное загрязнение кадмием, связанное, прежде всего, с металлургическим производством и хранением и переработкой бытовых и промышленных отходов.

NB! Следует помнить, что кадмий в большом количестве накапливается в листьях табака, что определяет его высокое содержание в табачном дыме и содействует повышению содержания элемента в среде обитания человека.

Кадмий усиленно накапливается при недостатке цинка и/или селена и усиливает дефицит этих микроэлементов.

Свое название этот «опасный» элемент получил от греческого слова, означающего цинковую pyду, поскольку кадмий представляет собой серебристо-белый мягкий металл, применяемый в легкоплавких и других сплавах, для защиты покрытий, в атомной энергетике. Это побочный продукт, который получают при переработке цинковых руд. Кадмий очень опасен для здоровья.

Люди отравляются кадмием, употребляя воду и зерновые овощи, растущие на землях, расположенных вблизи от нефтеперегонных заводов и металлургических предприятий. Появляются невыносимая боль в мышцах, непроизвольные переломы костей (кадмий способен вымывать кальций из организма), деформация скелета, нарушения функций легких, почек и других органов. Излишек кадмия может вызывать злокачественные опухоли.

Канцерогенное действие никотина, находящегося в табачном дыме как правило, связано с присутствием кадмия.

Выделяется кадмии с калом и мочой, но не более 48 мг в день. Больше всего он накапливается в печени и почках, немного — в крови.

Чем больше развита промышленность в стране, тем больше, к сожалению, концентрация этого элемента в почве. В присутствии суперфосфатов растения усваивают кадмий в больших количествах, а если суперфосфатов мало, то кадмий может не усваиваться.

Кадмий — тяжелый металл тесно связанный в обмене с цинком и медью (все эти элементы транспортируются в организме одним и тем же белком — металлотионеином). Кадмий очень токсичен, легко проникает в организм человека через желудочно-кишечный тракт, через плаценту матери к плоду, против него неэффективны фильтры применяемые для очистки воды.

Механизм токсического воздействия кадмия на организм связан с его прямым воздействием на ткани, нарушением белкового обмена, так и с вытеснением из организма цинка, в меньшей степени меди, селена, эти элементы являются и антагонистами кадмия, способны защищать организм от его токсического влияния.

Источниками кадмия служат курение, припой, аккумуляторы, краски, выбросы предприятий цветной и черной металлургии, угледобычи, ТЭЦ.

Избыточное накопление в организме кадмия обычно приводит к нарушению функций: почек (нефропатия, появление белка в моче), простаты, иммунодефицитам, кожным заболеваниям, может вызывать анемию, снижение аппетита, повышению артериального давления, приводит также к изменениям и болям в костях и суставах (болезнь Итай-Итай). У мужчин может приводить к нарушению функций предстательной железы (риск аденомы).

Накопление кадмия часто отмечается при активном и даже пассивном табакокурении и является одним из факторов, отрицательно влияющих на функцию легких.

Уменьшить токсичность кадмия и вывести его из тканей можно применяя препараты, содержащий цинк, селен.

Свинец (Рb)

Заражение свинцом, по всей видимости, способствовало в какой-то мере падению Римской империи. В Риме произошло отравление воды, текущей по свинцовым трубам, что привело к неадекватному поведению римлян. Как мы полагаем, им нужно было в первую очередь избавиться от свинца, чтобы защититься от готов и гуннов!

Воздействие свинца и на сегодняшний день остается серьезной проблемой, особенно для детей. Отравление этим тяжелым металлом обычно происходит через старые краски, загрязненную воду и продукты, а также через косметику, кухонную утварь, запаянные консервные банки и бензин.

При свинцовом токсикозе поражаются, в первую очередь, органы сердечно-сосудистой системы и кроветворения (ранее развитие артериальной гипертензии и атеросклероза, анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия), почки (нефропатия). При начальных формах хронического сатурнизма отмечаются изменения в порфириновом обмене (ДАЛК, копропорфирин, уробилиноген), ретикулоцитоз (до 20-25%), увеличения количества эритроцитов с базофильной зернистостью до 25-40%, но при этом уровень гемоглобина и количество эритроцитов обычно в пределах нормы.

Для всех регионов России свинец — основной антропогенный поллютант из группы тяжелых металлов, что связано с высоким индустриальным загрязнением и выбросами автомобильного транспорта, работающего на этилированном бензине (Скальный, Есенин, 1996).

Свинец усиленно накапливается при недостатке цинка и усугубляет его дефицит.

Сравнение данных по средним уровням свинца у человека в Западной Европе, США и России показывает, что в целом по России ситуация неблагополучна. В качестве причины этого «отставания» России от других индустриально развитых стран можно указать широкомасштабное, практически неконтролируемое загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями и повсеместное широкое использование этилированных сортов бензина в качестве автомобильного топлива.

Особое место при оценке содержания свинца в окружающей среде и его влияния на организм человека занимает оценка уровней свинца в организме детей как наиболее уязвимой части популяции. Значительная часть детского населения из различных регионов России имеют превышение по БДУ свинца. Проведенные исследования позволили установить четкую зависимость между содержанием свинца и других тяжелых металлов в организме детей и состоянием их здоровья. Можно с уверенностью говорить о наличии достаточно тяжелых патологий у детей, живущих в экологически неблагоприятных районах, из-за высокого содержания тяжелых металлов в окружающей среде, об очевидной связи психического здоровья детей с экологической обстановкой.

В настоящее время в странах Европейского Сообщества реализуется проект создания банка проб и базы данных по содержанию микроэлементов, включая тяжелые металлы, в биосубстратах человека. В нашей стране такой целенаправленной работы не ведется.

Загрязнение свинцом окружающей среды одна из основных проблем профилактики и лечения экологозависимых хронических заболеваний.

С учетом того, что значительная часть детского населения и большое количество взрослых людей в различных регионах России страдают от избытка свинца и дефицита необходимых макро- и микроэлементов, интересы защиты детского населения и генофонда нации в целом диктуют необходимость проведения массовых мероприятий по профилактике свинцовой и «тяжелометальной» интоксикации.

Результаты массовых профилактических и лечебных мероприятий, проведенных в крупных промышленных центрах и городах России, наглядно продемонстрировали практическую доступность и высокий терапевтический эффект этого, достаточно нового для отечественной врачебной практики, направления, которое основано на восстановлении нарушений минерального обмена и лечении с использованием комплексных растительных и минеральных препаратов. Убедительные положительные результаты лечения свинцовых интоксикаций с помощью минеральных препаратов делают это направление терапии весьма перспективным для оздоровления населения России.

Отравление свинцом способно также вызвать боли в мышцах, ослабление аппетита, головные боли, анемию и проблемы с пищеварением. Кроме того, свинец угнетает иммунитет.

Вывод: принимать препараты, в которых есть суточная доза селена, цинка.

Олово (Sn)

Очень часто дома строят вдоль автострад. Исследования показали, что в жилых помещениях, расположенных на расстоянии не более 500 м от автострады, содержится избыток олова. Каждый знает, что пыль от автомобилей канцерогенна. И действительно, олово создает условия для появления злокачественных заболеваний. Отсюда появилось выражение «раковые дома».

Олово относится к тяжелым металлам с умеренно выраженным токсичным эффектом и может оказывать неблагоприятное воздействием на организм человека.

С избытком олова в организме может быть связано снижение аппетита, металлический привкус во рту, боли в животе, поносы, тошнота.

Олово может стать причиной психических заболеваний. В крупных городах в узких улочках воздух заполнен выхлопными газами и пылью, и людям приходится дышать этим воздухом.

Городские дети, живущие в среде, отравленной выхлопными газами и оловом, отличаются повышенной возбудимостью, агрессивностью, отсутствием интереса к играм, чтению, учебе.

Олово вызывает нарушение функции мозга, причем больше всего страдают дети и жители городов, не имеющие возможности выезжать за город или живущие в трущобах, вблизи от автодорог: они беззащитны перед выхлопными газами. И ничего нет удивительного в том, что среди этой части населения царят агрессия, грубость, преступления.

Мировое производство олова достигает в настоящий момент около 3,3 млн. тонн в год. Из них более четверти миллиона тонн попадает в атмосферу в виде выхлопных газов.

Ученые подвергли анализу кости древних индейцев Северной Америки, возраст которых составил около 1600 лет, и сравнили их с костями американцев и англичан, умерших за последние годы. Оказалось, что в костях наших современников олова содержится больше, чем в костях древних жителей земного шара.

Американский историк медицины Сибэри Дж. Джилфиллан выдвинул гипотезу, что…Рим пал из-за олова. Известно, что в древнем Риме употребляли много вина, которое подслащивали сгущенным соком винограда (своего рода сиропом). Готовили этот сироп в оловянных котлах. Олово, проникающее в вино, оказалось губительным для здоровья римлян. Тем временем обычай подслащивать вино перекочевал и в другие европейские страны, где монахи готовили вино в такой же посуде. Поэтому в средневековье одной из самых распространенных болезней монахов, которые любили попивать это вино, была так называемая кишечная колика. Только в VII веке выяснилось, что причиной колики являлось олово.

Каковы же симптомы отравления оловом? Вначале ухудшается общее самочувствие, появляются запоры, тошнота, бесплодие, сердечное недомогание и т.п. На основании этих симптомов трудно предположить, что причиной их появления служит загрязнение воздуха и воды оловом. Но позднее возникает кишечная колика (ее называют еще «оловянной коликой»), появляется сине-черная обводка десен, бледно-серый цвет кожи, малокровие, и в конце концов поражаются нервы и мозг (все это происходит годами).

Для детей и пожилых людей отравление даже небольшим количеством олова может быть фатальным. Конечно, индивидуальная переносимость этого металла различна, как и разнообразны реакции организма на его воздействие.

Растения также неодинаково абсорбируют олово. Например, брусника и черника, собранные в лесу, расположенном даже в 25 км от автострад с большим движением, содержат около 40 мг олова на 1 кг ягод (норма 2 мг/ кг). Во много раз больше способны накапливать олово корень фиалки, листья бузины, лишайники. Пожелтевшие листья говорят о накоплении в них олова.

Живущим вблизи шоссе необходимо профилактически строго следить за тем, чтобы дети и взрослые получали достаточно цинка, хрома. Очень жаль, что мировое сообщество недооценивает угрозу, исходящую от этого элемента, и не принимает активных мер к тому, чтобы ввести эти меры в культуру людей.

Что необходимо сделать прежде всего?

Не пользоваться посудой, содержащей олово и кадмий, строить дома вдали от дорог и магистралей, оставлять нетронутыми, экологически чистыми луга, леса, участки рек, озер, сохраняя тем самым в чистоте окружающую среду.

В Максифаме содержится достаточное количество МЭ.

Бериллий (Be)

Загрязнение окружающей среды этим металлом также связано с развитием промышленности. Бериллий служит источником нейтронов в атомных реакторах. Там, где концентрация этого элемента достигает 0,01 мг на 1 мЗ воздуха, могут появиться признаки отравления. Различаются три стадии:

1. лихорадка литейщиков, которая проходит через 24-48 часов;
2. токсическое воспаление легких, которое может проявиться по прошествии даже нескольких лет после отравления бериллием;
3. хроническое отравление бериллием — бериллиоз, или промышленный саркоидоз легких.

Статистика свидетельствует о том, что на 100 таких отравлений бывает, как правило, 10 смертельных случаев.

Бериллий принадлежит к нерадиоактивным элементам. Но его использование за последнее время увеличилось примерно на 500%.

Бериллий — редкий элемент на нашей планете. Он имеет много ценных свойств: очень легок (в 4,5 раза легче железа) и при определенных условиях становится богатым источником нейтронов. Бериллий не ржавеет!

Долгие годы бериллием вместе с цинком заполняли цветные уличные фонари, свет которых оказался, как выяснилось впоследствии, вредным.

И еще одно его свойство: порошок бериллия, постоянно используемый в топливных смесях для ракет, при сгорании выделяет большое количество энергии. Но все его преимущества перевешивает один недостаток: бериллий ядовит даже в самых минимальных количествах. Он действует губительно на половые функции.

Интенсивное использование бериллия в промышленности, в том числе оборонной, серьезно беспокоит врачей, диетологов, население страны.

Мышьяк (As)

Вы можете подвергнуться воздействию слишком больших доз мышьяка, употребляя океаническую пищу, а также пользуясь средствами для уничтожения насекомых. Некоторое количество мышьяка имеется в почве и, следовательно, потребляется вместе с продуктами питания.

Хотя мышьяк выводится из организма через почки, слишком большое его количество может разрушительно повлиять на функционирование почек, сердца и ухудшить состав крови.

Главными осложнениями острой интоксикации являются внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок. Отдаленными последствиями острых отравлений у детей может быть значительное снижение остроты слуха. Поражение нервной системы проявляется в виде токсической энцефалопатии (нарушение речи, координации движений, эпилептиформных судорог, психозов). Арсеникозные миелополиневриты имеют свои особенности и характеризуются болевым синдромом, симметричностью поражения, амиотрофией, нарушением чувствительности, развитием вторичных контрактур. Среди типичных причин бытовой интоксикации мышьяком следует упомянуть табакокурение и злоупотребление виноградным вином.

Мышьяк усиленно накапливается при недостатке селена, цинка и может способствовать дефициту этих микроэлементов.

Источниками мышьяка могут служить выбросы предприятий стекольной, радиоэлектронной (полупроводниковой), металлургической промышленности, ТЭЦ, автомобилей, загрязненная мышьяком питьевая вода, овощи, фрукты, особенно виноград (и виноградные вина) и морепродукты, некоторые медикаменты и минеральные воды (при неконтролируемом употреблении), а также табакокурение (1 пачка сигарет содержит 2-3 дозы мышьяка).

Поступая в организм человека в повышенных количествах мышьяк, в первую очередь, может вызвать нарушение функций печени, аллергические реакции, изменения состояния кожи (гиперкератоз, дерматит), поражение сосудов (в первую очередь — нижних конечностей), снижение слуха, повышенную возбудимость ЦНС, раздражительность, головные боли, угнетение иммунитета, кроветворения.

При длительном воздействии мышьяк представляет опасность как канцероген (увеличивает риск новообразований кожи, печени, легких).

Алексеев А.А. профессор, доктор наук в своей книге «От чего погибнет человечество» пишет, что врачи, лечащие своих пациентов умирают на 10-15 лет раньше, доктор Уоллок награжден Нобелевской премией за книгу «Умершие доктора не лгут», где он пишет:

«… после того, как я произвел 17500 вскрытий: на 14501 животных со всего мира и на 3000 людей, и всегда сам хотел быть здоровым, имея детей, внуков да еще и правнуков, я считаю, что не инвестируя в самого себя на минералы и витамины, вы инвестируете в благосостояние докторов от медицины».

«Каждое животное и человек, умершие естественной смертью — умирают от неполноценного питания, т.е. от дефицита минеральных веществ.

Результаты химических и биохимических анализов с документальной точностью показывают это. Если у вас есть возможность предотвратить болезнь, в особенности неизлечимую, вы должны обязательно ею воспользоваться.

Вы должны делать только то, что приносит пользу – употреблять микроэлементы, иначе у вас разовьются заболевания, связанные с их дефицитом.

Сегодня об этом пишут в газетах, говорят по радио, по телевидению. Об этом знают, т.к. интересуются здоровьем, долголетием, пищевыми добавками.

Моя любимая статья появилась в журнале «Таймс» 6.04.92 года, и если вы ее не читали, я настоятельно рекомендую достать ее в любой публичной библиотеке, сделать несколько фотокопий и приклеить их на дверь, в ванной, на холодильнике.

Это всеобъемлющая статья, в которой говорится, что микроэлементы в состоянии побороть рак, сердечно-сосудистые и др.

Как избежать избытка мышьяка?

Так же, принимать препараты, содержащие металлы-антогонисты – цинк, селен.

Натрий (Na)

Это внеклеточный макроэлемент, электролит, играющий важнейшую роль в водно-солевом обмене, регуляции нервно-мышечной деятельности, функции почек.

Излишек Na отражает, как правило, нарушение водно-солевого обмена, дисфункцию коры надпочечников, сахарный диабет, нарушение выделительной функции почек, склонности к гипертонии. Люди с избытком Na часто легко возбудимы, впечатлительны, гиперактивны, у них может быть повышена жажда, потливость.

Накопление натрия в организме, приводит к агрессивному отложению солей, отекам, повышенному риску камнеобразования (в почках, желчном пузыре), кризовым колебаниям внутричерепного, внутриглазного и/или артериального давления, неврозам, расширению желудочков мозга.

Загрязнение водоемов тяжелыми металлами

Загрязнения нефтепродуктами и токсичными металлами ухудшают качество среды обитания водных биоресурсов. Они негативно влияют на кормовую базу рыб, выживаемость молоди и размножение взрослых особей.

Источники загрязнения водоемов – стоки горнодобывающих, металлургических заводов, химическая и легкая промышленность. Соли хрома сбрасывают фабрики по дублению кожи, хром с никелем используют для гальванического покрытия изделий из металла. Соединения цинка, кобальта, меди, титана – это красители.

Наибольшую опасность представляет загрязнение вод ртутью. При взаимодействии с микробами со дна образуются водорастворимые органические соединения высокой токсичности.

Некоторые металлы содержатся в пестицидах и удобрениях. Уровень загрязнения ими растет вследствие кислотных дождей, то есть закисления.

Предельно допустимые концентрации в воде

При оценке состояния экосистем учитывается загрязненность водных объектов токсичными веществами. Особенно опасны тяжелые металлы. Поэтому установлены их предельно допустимые концентрации, которые при ежедневном влиянии не допускают развития у людей патологий.

Металл	ПДК в обычной воде	ПДК в рыбохозяйственных прудах
Ртуть	0,5 мкг/л	до 0,1 мкг/л
Свинец	0,03 мг/л	0,1 мг/л
Кадмий	1 мкг/л	до 0,5 мг/л
Кобальт	0,1 мкг/л	0,01 мг/л
Марганец	0,1 мкг/л	0,1 мкг/л
Мышьяк	50 мкг/л	50 мкг/л
Медь	0,1 мкг/л	0,001 мг/л

Источники загрязнения

Небольшая доля тяжелых металлов проникает в биосферу, благодаря естественным геохимическим процессам, таким, как, выветривание горных пород, вулканическая деятельность и другие. Основной загрязнитель природы тяжёлыми металлами — это антропогенный фактор, результат хозяйственной деятельности человека.

Промышленные сточные воды

В экосистемы тяжелые металлы поступают главным образом со стоками металлургических и горнодобывающих предприятий, а также заводов химической и легкой промышленности, где их соединения применяют в технологических процессах. К примеру, соединения цинка, меди, кобальта, титана используются в качестве красителей, соли хрома сбрасывают кожевенные фабрики, а никель и хром содержатся в отходах предприятий по гальваническому покрытию металлических изделий.

Неочищенные промышленные сточные воды загрязняют почвенный покров, подземные воды и ближайшие водоёмы соединениями тяжёлых металлов, провоцируя экологическую катастрофу.

Основные источники и виды загрязнения подземных вод

Основные источники химического загрязнения воды

Промышленные выбросы в атмосферу

Газодымовые выбросы предприятий, тепловых электростанций, выхлопные газы транспорта — всё это обуславливает загрязнение нижних слоёв атмосферы тяжёлыми металлами. Дальнейшие химические превращения в атмосфере могут приводить к образованию более или, напротив, менее токсичных форм металлов. Время нахождения тяжелых металлов в атмосфере и те расстояния, на которые они могут переноситься от источника выброса, зависит от размера частиц. Крупнодисперсные частицы, в первую очередь, выпадают в виде загрязняющих осадков на почву, водоёмы и включаются в миграционные процессы экосистем. Мелкодисперсные частицы дольше задерживаются в атмосферных слоях, находясь в подвижном, биологически активном состоянии.

Чем грозит человечеству глобальное загрязнение воздушной оболочки нашей планеты?

Определение степени загрязнения воздуха с помощью индекса загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы Земли: классификация по виду и составу

Бытовые отходы

Свалки бытовых отходов так же являются накопителями тяжёлых металлов ввиду того, что без сортировки и должной утилизации туда сбрасывается большое количество опасных отходов.

Аккумуляторы, батарейки, ртутьсодержащие лампы, разбитые градусники, строительный мусор — это бытовые отходы с токсическим содержанием. Почва и растительность оказываются загрязнены на расстоянии 1,5 км от свалки.

Посредством осадков и талых вод токсические вещества просачиваются в грунтовые воды и ближайшие водоёмы, отравляя их.

Переработка отходов и мусора – основное направление экологии в борьбе за чистоту планеты

Утилизируем отходы, а получаем… энергоресурсы. Эффективные методы переработки мусора

Как собирают и сортируют бытовой мусор в мире и России

Перспектива экологической безопасности России – вторичное использование ТБО

Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами

Техногенные выбросы металлов в виде аэрозолей поступают в атмосферу и переносятся на огромные расстояния, провоцируя глобальное загрязнение. С гидрохимическими стоками их часть попадает в бессточные водоемы, скапливается в воде и на дне. Это может вызвать вторичное загрязнение.

Металлы быстро распространяются в воде, выпадают в осадок в виде сульфатов и карбонатов и частично абсорбируются на органических осадках. При исчерпании абсорбционной способности осадков токсиканты проникают в воду, повышая ее кислотность, провоцируя зарастание водоемов и интенсивное выделение углекислого газа вследствие жизнедеятельности микроорганизмов.

Применение тяжелых металлов

В далекие времена появившиеся первые металлы в жизни человека существенно облегчили его существование на Земле. Ведь металл является более прочным материалом, чем камень или дерево. Из металла получались более продуктивные орудия труда, более разрушительное оружие, а также более надежная защита. Кроме этого, из металла люди также научились изготавливать украшения, посуду, различные ритуальные предметы, а также предметы повседневного обихода. На сегодняшний день человечеству известно порядка 70 металлов, часть из которых, согласно разным определениям и критериям отбора, являются тяжелыми. Благодаря своим уникальным свойствам и особенностям, тяжелые металлы нашли свое применение во многих сферах человеческой деятельности, в частности, в машиностроении, судостроении, авиастроении, медицине, производстве техники и электроники, строительстве, в производстве посуды, украшений, а также вещей повседневного обихода.

Например, свинец используется для покрытия различной аппаратуры с целью ее защиты от коррозии. Также его используют в качестве оболочки кабелей, которые прокладываются под землей, в воде или любой другой влажной среде. Для зажигания двигателей внутреннего сгорания все так же используются свинцовые аккумуляторы, не смотря на то, что уже в природе давно существуют никелевые аккумуляторы, однако, стоимость последних значительно выше.

Ртуть также нашла свое широкое применение в электротехнике, электронике, приборостроении, металлургии, химии (изготовление термометров, барометров, реле, лампы дневного света, кварцевые ртутные лампы) и т.д.

Медь благодаря своему низкому удельному сопротивлению и высокой теплопроводности, достаточно широко используется в электротехнике – она является основным материалом, из которого производят силовые и другие кабели, провода, другие проводники. Из меди изготавливают различные теплообменники – радиаторы охлаждения, кондиционирования, отопления, компьютерные кулеры, тепловые трубки и многое другое.

Данные элементы добываются из руды тяжелых металлов – изначально извлекается руда, после чего осуществляется ее обогащение и затем при помощи химического или электролитического восстановления уже получается сам металл.

Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами

Пищевые цепочки – один из основных путей поступления токсикантов в организм. Они начинаются от сельхозугодий и заканчиваются человеком. Растения поглощают металлы из почвы, в продукты животноводства они поступают через антибиотики, гормоны для стимуляции роста животных. Как конечное звено пищевой цепи, человек может получать еду с концентрация токсикантов до 1000 раз выше, чем в почвах.

Загрязнение пищевых продуктов происходит при готовке еды, контакте сырья с посудой во время термообработки. При консервировании жестяные банки становятся источником загрязнения свинцом. Он попадает в состав продуктов питания из свинцового припоя в швах.

Природные и антропогенные источники тяжелых металлов

Главный источник тяжелых металлов – промышленность. Выбросы проникают в водоемы, атмосферу, почву, а из нее – в сельхозкультуры. Самые токсичные – свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и хром.

Ртуть

Ртути присвоен I класс опасности. Ее естественное состояние в земной коре – безвредные сульфидные остатки, но вследствие атмосферных процессов возникло загрязнение мирового океана. В нем было обнаружено 50 млн. т ртути. Если 5 000 т/год – естественный вынос, то еще столько же – результат деятельности человека.

В мире создается свыше 10 000 т ртути в год. В океане ртуть под воздействием анаэробов превращается в метилртуть и диметилртуть, опасные для всего живого. Метилртуть с кровью поступает в мозг, разрушая его, проникает в плаценту. При проглатывании и вдыхании паров металлической ртути чернеют и крошатся зубы. Ртутные соли просачиваются сквозь кожу, разъедая ее и слизистые.

Свинец

Свинцу присвоен I классу опасности. Он выделяется при выплавке из руды. Каждый год в мире используется до 180 000 т свинца, а наибольшее загрязнение наблюдается на автомобильных выхлопных газах. При движении машины в атмосферу выбрасывается свинец содержащийся в бензине. Основная масса оседает на землю, но часть остается в воздухе.

Еще свинцовая пыль покрывает почву в промышленных зонах. Другие источники загрязнения – угольные электростанции и бытовые печи, глиняная посуда с глазурью, красящие пигменты.

Неорганические соединения свинца расстраивают метаболизм, металл может замещать кальций в костях. Органические еще более токсичны.

Кадмий и цинк

1 млн. кг кадмия ежегодно выбрасывается в атмосферу вследствие его выплавки. Это 45% общего загрязнения. Другие 55% – следствие сжигания или переработки кадмийсодержащих изделий. Заводы по выплавке цинка – крупнейшие источники загрязнения данным металлом. Оба элемента проникают в водоемы, попадают в рыбу, скапливаются в печени и почках.

Значительные загрязнения цинком обнаруживаются вблизи автомагистралей. Источником загрязнения кадмием также являются удобрения. Элемент внедряется в растения, используемые в пищу, и отравляет организм. При этом кадмий намного токсичнее цинка, ему присвоен I класс опасности. Вдыхание воздуха, в котором его больше 5 мг/м3, в течение 8 ч. чревато смертью.

Сурьма, мышьяк, кобальт

Каждый год в мире производится около 70 т сурьмы. Она входит в состав сплавов, применяется для изготовления спичек, а в чистом виде идет на полупроводники. Хроническое отравление нарушает функции ЖКТ.

У мышьяка II класс опасности, он летучий и легко попадает в воздух. Сильнейшие источники загрязнения – гербициды, фунгициды и инсектициды. Элементарный мышьяк – слабый яд, но нарушает развитие плода. Отравление вызывает болезни ЦНС, изменения печени, атрофию костного мозга.

Кобальт задействуют в сталелитейном деле, изготовлении полимеров. Это элемент I класса опасности.

Медь и марганец

Медь относится ко II классу опасности. По воде и воздуху металл переносится на огромные расстояния. Аномальным содержание меди в почвах и растениях остается на расстоянии больше 8 км от плавильного завода. Ее излишки откладываются в тканях мозга, коже, печени, поджелудочной. Она провоцирует болезнь Вильсона.

У марганца тоже II класс опасности. Источники загрязнения – производства легированной стали, сплавов, электробатарей. Превышение нормы марганца в воздухе разрушает ЦНС.

Тяжелые металлы-загрязнители окружающей среды

Тяжёлых металлов из таблицы Менделеева насчитывается около 40. Но чаще всего главными загрязнителями окружающей среды становятся лишь некоторые из них.

Ртуть

Около половины количества содержания ртути попадает в экосистему по техногенным причинам. Вместе со сточными водами и атмосферными выбросами предприятий нефтехимии соединения ртути оказываются в окружающей среде. Подавляющее количество — около 97% — находится на поверхности мирового океана. Соединения ртути, обладающие разной степенью окисления, в природе вступают в реакции между собой. Самыми опасными являются органические (алкильные) соединения ртути — метилртуть и диметилртуть. Находясь в воде, эти соединения адсорбируются донными отложениями, а затем медленно высвобождаются, становясь источником вторичного загрязнения и хронического токсического поражения гидросферы.

Нехватка чистой пресной воды – глобальная проблема человечества

Загрязнение воды, как экологическая проблема номер один на планете

Вторичное загрязнение водоёмов как процесс, приводящий к деградации водных объектов

Кадмий

Кадмий — высокотоксичный тяжёлый металл. Он обладает довольно большой летучестью, поэтому значительная его часть загрязняет атмосферу. Это происходит в результате работы заводов по его выплавке и гальванических производств. В почву кадмий проникает из сельхозудобрений, а также с нефтепродуктами. В результате атмосферных процессов он выпадает на землю и поверхностные воды в виде осадков, которые угнетают рост и развитие растений и оказывают канцерогенное действие на представителей животного мира.

Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву

Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе

Свинец

Такой тяжёлый металл, как свинец, относится к 1 классу токсичной опасности. Среди промышленных отравлений именно отравление свинцом занимает первое место. Основными поставщиками свинцовых загрязнений на почву и в атмосферу являются выхлопы от сжигания этилированного бензина, выбросы промышленных предприятий, выпускающих пластик, целлюлозно-бумажные изделия, смазки, пигменты и другие.

Машиностроение в России и его вредные производства, влияющие на экологию

Влияние основных отраслей производства на экологию

Воздействие легкой промышленности и ее текстильной отрасли на окружающую среду

Свинец способен накапливаться в биомассе, образуя высокотоксичные соединения. Далее соединения свинца вмешиваются в метаболический цикл растений и животных. Так, следуя по пищевым цепочкам, токсические элементы попадают в организм человека.

Вы знали, что соединения свинца способны разрушить структуру ДНК и причинить существенный вред репродуктивной системе человека?

В окружающую среду медь попадает из выбросов отходов металлургических предприятий, заводов по изготовлению химических источников тока (аккумуляторов, батареек), сельхозхимии. Когда ионы меди попадают в почву, то они быстро связываются с минералами и органическими веществами.

Основные источники загрязнения литосферы и возможные последствия

С помощью каких мер можно защитить почву от загрязнения?

Химическое загрязнение почвы

Попав в воду, медь распространяется на дальние расстояния, загрязняя всё новые акватории. Этот тяжёлый металл не разрушается в природе, и поэтому он накапливается в растениях, микроорганизмах. Большие дозы меди в организме человека разрушают его репродуктивную систему, органы ЦНС.

На повышение содержания цинка могут повлиять как естественные геохимические процессы, так и техногенное загрязнение предприятиями цветной металлургии и химической промышленности.

Из вышеперечисленных тяжёлых металлов цинк наименее токсичен, однако, существенное превышение его доз аккумулируется в верхних слоях почвы, загрязняя плодородный слой.

Попав в организм человека, цинк заметно активирует деятельность ферментов. Превышенная доза цинка может вызвать рвоту.

Молибден

Молибден попадает в окружающую среду из минеральных удобрений и из выбросов предприятий по добыче и переработке молибденовых руд. Примечательно, что в некоторых регионах страны фиксируется недостаток молибдена в биосфере. А в регионах, где базируются крупные предприятия, добывающие и перерабатывающие молибденовые руды, его содержание в почве и воде может превышать норму в 100-200 раз. Растения, накапливающие данный металл в аномальных количествах, становятся ядовитыми для человека и животных. Повышенное содержание молибдена в организме человека вызывает угнетение функций гипофиза, гипоталамуса, щитовидной железы.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами

Самые долгие последствия вызывает загрязнение почв тяжелыми металлами вследствие добычи, плавки руд, промышленных выбросов, применения удобрений. Особенно опасны кадмий, медь, свинец, цинк, поскольку они стойкие, биоаккумулятивные и токсичные.

Последствия загрязнения почвы

Из-за загрязнения почв металлами ухудшается рост и метаболизм почвенных микробов. Это может затруднить поглощение растениями питательных веществ из почвы. Плюс тяжелые металлы токсичны для растений. Все это приводят к замедлению роста, низкой урожайности.

Растения, накопившие токсиканты, могут поступать в пищу. Это опасно для здоровья. Еще они из почвы проникают в питьевую воду, вызывая болезни.

Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами

Перед рекультивацией земель, загрязненных тяжелыми металлами, важно выявить источник загрязнения, реализовать меры по его ликвидации и уменьшению выбросов. Только так достигается эффективность работ.

Рекультивация земельных участков проводится несколькими способами:

1. Выращивание устойчивых к загрязнению растений (колосовые зерновые, капуста, картофель, хлопчатник, свекла).
2. Фиторекультивация растениями, накапливающими металлы.
3. Контроль подвижности токсикантов в почве.
4. Регулирование соотношения элементов в почве.
5. Организация рекультивационного слоя.

Загрязнение водоемов тяжелыми металлами

Загрязнения нефтепродуктами и токсичными металлами ухудшают качество среды обитания водных биоресурсов. Они негативно влияют на кормовую базу рыб, выживаемость молоди и размножение взрослых особей.

Источники загрязнения водоемов – стоки горнодобывающих, металлургических заводов, химическая и легкая промышленность. Соли хрома сбрасывают фабрики по дублению кожи, хром с никелем используют для гальванического покрытия изделий из металла. Соединения цинка, кобальта, меди, титана – это красители.

Наибольшую опасность представляет загрязнение вод ртутью. При взаимодействии с микробами со дна образуются водорастворимые органические соединения высокой токсичности.

Некоторые металлы содержатся в пестицидах и удобрениях. Уровень загрязнения ими растет вследствие кислотных дождей, то есть закисления.

Предельно допустимые концентрации в воде

При оценке состояния экосистем учитывается загрязненность водных объектов токсичными веществами. Особенно опасны тяжелые металлы. Поэтому установлены их предельно допустимые концентрации, которые при ежедневном влиянии не допускают развития у людей патологий.

Металл	ПДК в обычной воде	ПДК в рыбохозяйственных прудах
Ртуть	0,5 мкг/л	до 0,1 мкг/л
Свинец	0,03 мг/л	0,1 мг/л
Кадмий	1 мкг/л	до 0,5 мг/л
Кобальт	0,1 мкг/л	0,01 мг/л
Марганец	0,1 мкг/л	0,1 мкг/л
Мышьяк	50 мкг/л	50 мкг/л
Медь	0,1 мкг/л	0,001 мг/л

Воздействие тяжелых металлов на наземные и почвенные экосистемы

Замечание 1
Тяжелые металлы являются представителями одной из приоритетных групп загрязнителей, являющихся причиной деградации окружающей среды. К ним относят более 40 элементов с атомной массой выше 50 а.е.м.

Как правило, основная масса тяжёлых металлов, поступающая в окружающую среду со временем аккумулируется почвой. Поступление металлов в почву сопровождается рядом физических, химических, биохимических, физико-химических и других взаимодействий, в ходе которых и происходит их аккумуляция, выщелачивание, осуществление межфазных переходов, а также поступление в растительные и животные организмы.

Следует отметить, что в ходе этих взаимодействий опасность металлов для живых организмов может существенно меняться. Для биоты наибольшую опасность тяжелые металлы представляют, когда они сконцентрированы в почвенном растворе. Поступление тяжелых металлов в экосистемы зачастую сопровождается их деградацией и даже полным разрушением. Однако чаще всего воздействие тяжелых металлов сопровождается следующими реакциями со стороны наземных экосистем:

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Влияние тяжелых металлов на экосистемы 420 руб.
• Реферат Влияние тяжелых металлов на экосистемы 240 руб.
• Контрольная работа Влияние тяжелых металлов на экосистемы 230 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

• наблюдается ухудшение состояния биологической составляющей экосистем, проявляющееся в снижении видового разнообразия, а также объёмов общей биомассы и численности организмов; происходит осуществление процесса техногенной сукцессии, характеризующейся развитием биоценоза в сторону ее пионерных стадий;
• происходит снижение продуктивности экосистем;
• наблюдается процесс деградации почвенного покрова, сопровождающийся уменьшением запасов гумуса, а также ухудшением его качественного состава, увеличением почвенной кислотности, снижением биологической активности и др.;
• происходит снижение плодородных свойств и как следствие — уменьшение запаса доступных растениям форм биогенных элементов, сопровождающееся нарушением оптимального соотношения макро- и микроэлементов.

Действие тяжёлых металлов на почву путем вмешательства в биологические циклы происходит как прямо, так и опосредованно. При этом зачастую подвергается изменениям структура микробиологического сообщества и его состав, являющийся показателем видового разнообразия. Больше всего действию тяжелых металлов в микробоценозе подвержены нитрифицирующие и целлюлолитические бактерии. Их угнетение приводит к нарушению прохождения цикла азота в почве и процессов минерализации органического вещества.

Требуется вычитка, рецензия учебной работы? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос

Кроме косвенного тяжелые металлы оказывают ещё и прямое воздействие на почву и её характеристики. Так, например, имеется информация о консервации в загрязненных почвах органического вещества. Причиной тому является ограниченная доступность комплексов тяжелых металлов с гумусовыми кислотами для минерализации микроорганизмами.

Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами

Техногенные выбросы металлов в виде аэрозолей поступают в атмосферу и переносятся на огромные расстояния, провоцируя глобальное загрязнение. С гидрохимическими стоками их часть попадает в бессточные водоемы, скапливается в воде и на дне. Это может вызвать вторичное загрязнение.

Металлы быстро распространяются в воде, выпадают в осадок в виде сульфатов и карбонатов и частично абсорбируются на органических осадках. При исчерпании абсорбционной способности осадков токсиканты проникают в воду, повышая ее кислотность, провоцируя зарастание водоемов и интенсивное выделение углекислого газа вследствие жизнедеятельности микроорганизмов.

Откуда берутся тяжелые металлы?

Породы магматического и осадочного происхождения

Основным природным источником загрязнения тяжелыми металлами являются разные породы магматического и осадочного происхождения. Многие минералы, содержащие эти элементы, могут быть примесями в другие горные породы. В эту группу входят: минералы хрома (Fe2Cr2O4) и титана (анатаз, ильменит, брусит). Соединения этой категории химических элементов могут попасть в атмосферу из космоса (с космической пылью), и из недр нашей планеты (с помощью вулканических газов).

Антропогенное загрязнение

Важным фактором поступления тяжелых металлов в окружающую среду является антропогенное загрязнение. Промышленность цемента, черная и цветная металлургия, из-за технологических процессов при большой температуре, выбрасывает очень большое количество этих элементов в нашу среду обитания. Эти загрязнители могут проникнуть и в наши продукты питания, если орошение полей проводилось водами содержащие большую концентрацию таких химических элементов (например, бытовые сточные воды). Это случается по мотиву, что одни из них считаются микроэлементами. Конечно, не только так эти металлы попадают в водоёмы. Если рядом с вашим местом обитания есть металлургические предприятия, рудники, или на ваши поля вносится большое количество минеральных удобрений с содержанием цинка, меди, железа, молибдена, то они могут попасть в подземные воды благодаря дождям, таянью снега. Так что я вам советую провести контроль качества воды на содержания в местности тяжелых металлов, если вы хотите выкопать колодец.

Не только локальная антропогенная активность может повлиять на вырастание содержания тяжелых металлов в атмосфере. В виде аэрозолей, эти химические элементы могут быть перенесены на многие десятки, сотни, да и тысячи километров от места их выброса в атмосферу. Также тяжелые элементы они могут накапливаться на дне бессточных водоемов в отложениях. Часть их содержания образуют нерастворимые карбонаты, сульфаты, а также входят в состав минеральных и органических осадков. Таким образом, содержание тяжелых металлов в отложених водоёмов растёт, но если отложения перенасыщены этими металлами, то они попадут назад в воду и тогда будет «двойной удар». Почему так? Да потому что, мы ещё не почувствовали глобально эффект от сильного загрязнения такими элементами. Вот когда, эти отложения со дна водоёмов утратят способность связывать их, то «вернут» части этих элементов назад в воду и тогда мы будем искать пригодную воду где-то в другом месте. Особо затруднительная ситуация создалась вблизи автострад. Там почва накопила столько свинца, кадмия и цинка что положительных прогнозов не ожидается.

Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами

Пищевые цепочки – один из основных путей поступления токсикантов в организм. Они начинаются от сельхозугодий и заканчиваются человеком. Растения поглощают металлы из почвы, в продукты животноводства они поступают через антибиотики, гормоны для стимуляции роста животных. Как конечное звено пищевой цепи, человек может получать еду с концентрация токсикантов до 1000 раз выше, чем в почвах.

Загрязнение пищевых продуктов происходит при готовке еды, контакте сырья с посудой во время термообработки. При консервировании жестяные банки становятся источником загрязнения свинцом. Он попадает в состав продуктов питания из свинцового припоя в швах.

Источник https://supernatural-word.ru/problemy-ekologii/vliyanie-metallurgii-na-okruzhayushchuyu-sredu.html

Источник https://ecobeltex.ru/problemy/med-tyazhelyj-ili-legkij-metall.html

Источник https://centez.ru/problemy/tyazhelye-metally-obychno-prisutstvuyushchie-v-atmosfere.html