Методические указания к выполнению лабораторных работ Ставрополь
Скачать 2.21 Mb.
|
| Тема: Антропогенные факторы среды и их влияние на организм человека Цель. Ознакомление с основными видами антропогенных загрязнений окружающей среды и методами их экспрессного анализа. Определение способов защиты. Оборудование. Пишущие принадлежности, микрокалькулятор. ОПОРНЫЕ ЗНАНИЯ Антропогенные факторы среды – это факторы, возникновение которых обусловлено хозяйственной или иной деятельностью человека. Наибольшую опасность для человека и животных представляют экотоксиканты. Экотоксиканты - вредные химические вещества, загрязняющие окружающую среду и отравляющие находящиеся в ней живые организмы. Основными источниками их поступления являются: предприятия химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, деревообрабатывающей, топливной и других промышленных отраслей; различные виды транспорта (особенно автомобильный; ТЭЦ и другие энергетические установки; сельскохозяйственное производство (минеральные удобрения, пестициды); АЭС и предприятия, использующие атомную энергию (радионуклиды) и т.д. В современном обществе ежедневно используются сотни тысяч химических веществ. Невозможно контролировать множество химических реакций между этими веществами, их индивидуальные и комбинированные токсические эффекты. Среди десяти наиболее опасных веществ и факторов воздействия следует назвать тяжелые металлы (Hg, Co, Mo, Pb, Cd, As, Zn, Cu, и др.), летучие органические соединения, формальдегид, пестициды, побочные продукты сгорания (CO, CO2, NO2, SО2 и др.), ядовитые и канцерогенные вещества в продуктах питания, пыль, асбест, бактерии, радиацию. В настоящее время автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота NOx (смесью оксидов азота NO и NO2) и угарным газом (оксидом углерода (II), СО), содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО и более 50% по NОx от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NОx можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева. Концентрация оксида углерода (II) в выхлопных газах автомобиля составляет 0,3 - 10 % об., углеводородов (несгоревшее топливо) - до 3% об. и оксидов азота (до 0,8%). Последствия отрицательного воздействия на организм человека основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных (отработанных газов) приведены в таблице 2. Таблица 2 Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье человека (по Х. Ф. Френчу, 1992)
Антропогенные факторы оказывают на человека не только непосредственное влияние, изменяя химический состав вдыхаемого воздуха и питьевой воды, но и опосредованное, вызывая нарушение экологического равновесия в природе. В свою очередь, перенос и рассеивание загрязнений в биосфере обусловлены не только абиотическими факторами (циркуляция атмосферы, почвенные растворы, течения в океане и др.), они поглощаются живыми организмами и, перемещаясь по пищевым цепям, увеличивают во много раз свою концентрацию, оказывают вредное воздействие на природные экосистемы, живые организмы и человека. В трофических цепях экосистем химические вещества концентрируются. Так установлено, что по мере перемещения ДДТ по цепям питания, его концентрация увеличивается во много раз. Большинство химических веществ из почвы и воды попадают в организм растений и животных и, обладая низким периодом полувыведения, аккумулируются в них. Высокотоксичными являются зерновые культуры, продукты шельфовой зоны, мясо крупного рогатого скота. Высокий коэффициент кумуляции многих химических веществ, попадающих с продуктами питания в организм человека, способствует накоплению их и в организме тех групп населения, которые проживают в химически загрязненных районах. Превышение максимально недействующих доз (МНД), к которым человеческий организм приспособился в ходе естественной эволюции, приводит к срыву защитных механизмов и развитию патологии. Кроме того, современные технологии изготовления продуктов питания зачастую предполагают применение консервантов, эссенций, которые могут вредить здоровью покупателей. На этикетках качественных товаров производители указывают индекс, представленный буквой Е и трехзначной цифрой. Каждый индекс соответствует веществу, которое может нанести вред. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ Задание 1. Изучение влияния токсичных металлов на организм. Существуют необходимые для жизни элементы - это кальций и магний. Есть вещества, полезные в малых дозах, но вредные в больших. К ним относится медь. И, наконец, целый ряд элементов не имеет никакой ценности для организма и является ядовитым в любых количествах. К последней группе относятся свинец, кадмий, ртуть и алюминий. Эти металлы могут серьезно нарушать состояние здоровья человека. Поэтому следует бороться с поступлением в организм токсичных металлов. Используя приведенные ниже сведения о наиболее широко распространенных токсичных металлах, начертите схему взаимосвязи источников токсичных веществ природной среды и человека. Источники токсичных веществ Почва Воздух Вода Растения Животные Человек Токсичные металлы Свинец. Ряд экспертов считает, что свинец сыграл решающую роль в падении Римской империи. В древние времена вода стекала с покрытых свинцом крыш по свинцовым желобам в покрытые свинцом бочки. При изготовлении вина пользовались свинцовыми котлами. В большинстве мазей, косметических средств и красок присутствовал свинец. Все это, возможно, привело к снижению рождаемости и появлению психических расстройств в среде аристократов. Сейчас некоторые ученые считают, что наша цивилизация движется по пути Древней Греции и Рима. Эпидемиологи, изучающие распределение болезней по группам населения, убеждаются, что свинец является наиболее опасным элементом. Высокие уровни производства свинца - не главное. Помимо производственных показателей, известно, что половина используемого сегодня свинца по замкнутому циклу опять возвращается к нам. В 1978-1979 годах потребление свинца в США достигло пика - 1,4 миллиона тонн в год. В книге, подготовленной Национальной академией наук США, предсказывается, что «... в будущем каждый взрослый американец столкнется с множеством физиологических и психических дисфункций, вызванных длительным постоянным проникновением свинца в организм и мозг. Это результат воздействия избыточного количества промышленного свинца, которое в 500 раз перекрывает естественные уровни. Такие дисфункции в больших масштабах могут существенно повлиять на ход истории США». Было установлено, что около 38 миллионов американцев имеют значительные количества свинца в организме. Наиболее крупные метрополии приняли программы для защиты детей, так как последние наиболее подвержены токсичному воздействию свинца. Свинцовое отравление может повлиять на плод и нарушить психическое и физическое развитие новорожденных. Всеамериканское четырехлетнее исследование, результаты которого опубликованы в «Нью-Ингланд джорнэл оф медсен» в 1983 году, говорит о том, что только у 4% всех детей в возрасте от года до шести лет, у 11% всех городских детей и у 18% детей бедных слоев населения не обнаружено следов действия свинца. Отсутствие проявлений токсичности свинца означает, что нет ярко выраженных симптомов, но возможны более тонкие признаки отравления. После появления этой статьи данные существенно изменились в результате снижения количества свинца в бензине почти на 95% между 1975 и 1986 годами и уменьшения его порогового уровня в крови. Во время названных исследований причинами беспокойства были уровни 30 мкг на литр крови. Как и радиация, свинец является кумулятивным ядом. Попадая в тело, он накапливается в костях, печени и почках. Даже умеренные уровни могут привести к поражению почек и угнетению иммунной системы. Явными симптомами свинцового отравления являются: сильная слабость, спазмы в брюшной области и параличи. Безсимптомным, но также опасным является постоянное присутствие свинца в крови. Он влияет на образование гемоглобина и вызывает анемию. Возможно появление нарушений психики. Хотя промышленное потребление свинца остается приблизительно постоянным, предполагается постепенный рост его применения. В 80-е годы потребление свинца составляло приблизительно 1,1 млн. тонн в год. Одной из причин роста потребности в свинце является использование в автомобилях свинцово-кислотных аккумуляторов, которым пока не найдено подходящей замены. Основной проблемой стала проблема утилизации отработанных аккумуляторов. Возникло противоречие между необходимостью увеличения потребления и опасностью для здоровья населения, требующее срочного разрешения. Прежде всего это безопасность быта. В настоящее время основными источниками свинцового отравления являются компоненты многих красок, используемых в быту; вода, протекающая по покрытым свинцом трубам. Желательно в первую очередь избегать этих факторов. Другие источники приведены в таблице 3. Таблица 3 Свинец: источники, эффекты, защитные средства.
Ртуть широко применялась со времен Римской империи и до наших дней. В Древнем Риме ртуть использовалась при очистке серебра и золота от примесей. С древних времен и до наших дней шахтеры и рабочие очистных установок страдали от различных заболеваний. Есть и другие опасные профессии. Выражение «сумасшедший как шляпный мастер» объясняется тем, что шляпные мастера постоянно подвергались воздействию ртутных соединений, использовавшихся при изготовлении фетровых шляп, и впоследствии часто сходили с ума. Кроме безумия к признакам ртутного отравления относятся бледность, выпадение зубов, нарушение деятельности головного мозга и изменение двигательных рефлексов. При длительном контакте с ртутью возможны кома и смертельный исход. В США с 1900 года было использовано в химии, сельском хозяйстве и промышленности свыше 160 миллионов фунтов ртути. Ртуть является кумулятивным ядом. Она поступает в окружающую среду в виде токсичных паров или ядовитых органических форм, известных под название метилртуть. Метилртуть проникает в воду и накапливается в пищевой цепочке. В начале пищевой цепочки происходит загрязнение ртутью больших рыб, например, меч-рыбы. Источники и последствия действия ртути приведены в таблице 4. Таблица 4 Ртуть: источники, эффекты, защитные средства
Часть ртути поступает в организм в виде «серебряных» зубных пломб. Некоторые наполнители из амальгамы содержат до 40 – 50 % ртути. Такие пломбы являются постоянно действующим источником яда в организме. Под действием ртути снижается иммунитет. Ртуть снижает количество белых клеток крови, включая Т-клетки, убивающие инородные тела в организме. Максимальные содержания ртути обнаружены у 80 % хищных рыб (судак, окунь, щука), обитающих в пресных водоемах Канады и занимающих высокие ступени пищевых цепей. Кадмий, может оказаться более опасным, чем свинец. Кадмиевая пыль и пары высокотоксичны. Воздействие кадмия может привести к серьезным заболеваниям почек и легких и способствует развитию рака. Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья установил, что около 1,5 млн. рабочих США постоянно подвержены действию кадмия. Согласно сообщению ЕРА, ежегодно около 700 тонн кадмия выбрасывается в атмосферу из печей, плавилен и других промышленных установок. Этот металл широко используется в никель-кадмиевых аккумуляторах, припоях и других сплавах в качестве пигмента и отвердителя, при изготовлении пластмасс. Кадмиевое гальваническое покрытие предохраняет сталь от коррозии. В ряде последних исследований показано, что курильщики имеют значительные количества кадмия в организме. «Пассивные курильщики», то есть люди, окружающие курящих, также получают определенное количество кадмия. Кадмий - кумулятивный яд и приводит к отравлениям разной степени. Он вызывает гипертонию, накапливается в почках и снижает иммунитет (таблица 5). Таблица 5 Кадмий: источники, эффекты, защитные средства
Избыток кадмия в организме уменьшает продолжительность жизни, вызывает анемию, влияет на метаболизм цинка, кальция, железа, меди, марганца и селена, приводит к заболеваниям легких и уменьшает число лимфоцитов в крови. При отравлении кадмием описаны дистрофические изменения со стороны сердца, сосудов, дистрофия печени, почек. Общий иммунитет снижается из-за нарушения функций органов, жизненно важных для иммунной системы и уменьшения количества Т-клеток. Алюминий. Несмотря на то, что алюминий является легким металлом, его в последнее время считают токсичным. В течение многих лет никто не подозревал, что он может поглощаться в организме, и поэтому его все еще используют при изготовлении кухонной посуды. Алюминий используют при изготовлении многих медицинских приспособлений. Добавляют в виде алюмосульфата натрия во многих технологических процессах при спекании порошков. Иногда его находят в питьевой воде. Устранение источников алюминия, таких, как кухонная посуда, алюминиевая фольга, антиокислитель, чрезвычайно важно ввиду того, что в пище уже, как правило, присутствует некоторое количество алюминия из природных источников (почвы). Подобно другим примесям, концентрация алюминия возрастает при движении по пищевой цепочке. У пациентов с болезнью Алцгеймера (старческое слабоумие) количество алюминия в нервных клетках мозга в четыре раза превышало норму. Большие дозы алюминия могут способствовать появлению этого заболевания. Кроме того, алюминий может стать причиной появления повышенной возбудимости и нарушения психомоторных реакций у детей, анемии, головной боли, заболеваний почек и печени, слабоумия у пожилых пациентов, колитов и неврологических изменений, связанных с болезнью Паркинсона. В приводимой таблице 6 даны сведения об источниках алюминия и возможных последствиях его действия. Таблица 6 Алюминий: источники, эффекты, защитные средства
Обработка результатов и выводы. Вычертите схему переноса металлов между природными средами. Воздух Почва Океан Реки Сделайте вывод о возможных путях попадания токсичных металлов в организм человека и мерах предосторожности. Задание 2. Изучение влияния экотоксикантов на организм чеовека. При оценке социально-экономических условий жизнедеятельности людей в антропоэкосистемах учитывается один из важнейших критериев - условия питания населения. Важным фактором при этом является выращивание пищевых продуктов, способы их доставки потребителям, в том числе организация торговли, приготовление пищи, ее калорийность, пищевая ценность, регулярность питания, организация общественного питания и т.д. Качество пищевых продуктов зависит от способов их хранения, переработки, особенно от условий выращивания сельскохозяйственной продукции, рационов питания сельскохозяйственных животных. Многочисленные примеры повышенного содержания в продуктах растительного происхождения и животноводческой продукции радионуклидов, пестицидов, тяжелых металлов, нитритов, нитратов показывают, как важно учитывать это обстоятельство в антропоэкологических исследованиях. Изучите содержание таблиц 7 и 8. Дополните последнюю графу таблицы 8 рекомендациями по защите от опасных веществ. Таблица 7 Основные экотоксиканты окружающей среды
Таблица 8 Способы улучшения экологической обстановки в вашем доме
Сделайте выводы. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Подготовьте рефераты на тему: 1. Влияние автотранспорта на организм человека 2. Пути снижения вредного воздействия окружающей человека агрессивной среды. ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ
занятие 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ дисциплина «химия» Методические указания для выполнения лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного... |  | Методические рекомендации по выполнению рефератов, докладов, контрольных... Государственная регистрация и учет земельных участков: методические указания по выполнению курсовой работы «Государственный учет... |
| Методические указания по выполнению лабораторных работ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Методические указания по выполнению курсовых работ Методические указания по выполнению курсовых работ рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Маркетинг на предприятиях туризма... |
| Методические указания по их выполнению для студентов экономического... Задания для контрольной работы и методические указания по их выполнению для студентов | | Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов... Современные методы исследований : методические указания по выполнению контрольной работы / сост. В. И. Гузенко, Д. В. Сергиенко;... |
| Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине “ Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине “Основы внешнеэкономической деятельности” для студентов экономических... | | Методические указания по выполнению практических работ Маркетинг. Метод указания по выполнению практических работ / Земскова А. В.; Самар гос техн ун-т. Самара, 2010. 126с |
| Факультет экспертизы и товароведения методические указания к выполнению... «Нам дан во владение самый богатый, меткий, могучий и поистине волшебный русский язык». (К. Г. Паустовский) | | Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных... Педагогика: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ /Университет га. С. – Петербург, 2012 |
| Методические указания по выполнению контрольных работ по дисциплине Методические указания по выполнению контрольных работ по дисциплине «Правовые основы российского государства» для студентов по специальности... | | Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей Цель работы: ознакомление с рабочими органами машины челночного стежка, изучение технологического процесса образования челночных... |
| Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных... География воздушного транспорта : Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных работ/ Университет га. С. – Петербург,... | | Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных работ Для студентов зф Автоматизированные системы бронирования и продажи авиационных услуг: Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных... |
| Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Информатика» Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Информатика». Екатеринбург, фгаоу впо «Российский государственный... | | «Разработка алгоритмов и программирование на языке Pascal» Лабораторный практикум содержит методические указания к выполнению лабораторных работ по алгоритмизации и программированию на языке... |
