Изучение содержания ионов свинца в почве.

Свинец — один из наиболее общеизвестных токсичных для человека

микроэлементов. В природных условиях свинец содержится в низких концентрациях в

земной коре (преимущественно в виде сульфида), но широко распространен в

окружающей среде в результате деятельности человека. Свинец и его соединения

являются одним из основных загрязнителей окружающей среды. Он обладает

способностью поражать центральную и периферическую нервную систему, костный мозг

и кровь, сосуды, синтез белка, генетический аппарат, вызывает малокровие и параличи.

Основными источниками загрязнения свинцом являются выхлопные газы

автомобилей, использующих этилированный бензин.

Причины летнего листопада – высокое содержание свинца в воздухе. Но,

концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течение вегетативного

периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л бензина.

Наименее восприимчивым к свинцу является клен, а наиболее восприимчивы орешник и

ель. Накопление свинца ведут интенсивно грибы, мхи и лишайники и доводят его

концентрацию до 64,76 частей на миллион соответственно. А вот более знакомые нам овес

и клевер уже при концентрации свинца 50 частей на миллион начинают замедлять рост и

урожайность снижается.

Исследователи изучили процесс накопления свинца в почве. Из атмосферы в почву

свинец попадает чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяется, переходя в

гидроксиды, карбонаты или форму катионов.

Если почва прочно связывает свинец, это

предохраняет от загрязнения её грунтовые и питьевые воды, растительную продукцию. Но

тогда сама почва постепенно становится все более зараженной и в какой-то момент может

произойти разрушение органического вещества почвы с выбросом свинца в почвенный

раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного

использования. Общее количество свинца, которое может задержать метровый слой почвы

на 1 гектаре, достигает 500-600 тонн. Такого количества свинца даже при очень сильном

загрязнении в обычной обстановке не бывает. Почвы песчаные, малогумусовые устойчивы

против загрязнения; это значит, что они слабо связывают свинец, легко отдают его

растениям или пропускают через себя с фильтровыми водами.

Установлено, что в слое глубиной до 5 см свинец накапливается более интенсивно,

чем медь, молибден, железо, никель и хром. И это печально, поскольку из всего этого ряда

свинец – самый ядовитый. При такой “подкормке” растения “свинцевеют”. Отмечено

интересная особенность растений – в различных своих частях накопливать различное

количество свинца. Например, салат и сельдерей в листьях накапливают значительно

больше свинца, чем в корнях, а морковь и одуванчик – наоборот.

Отмечено активное накопление свинца в капусте и корнеплодах, причем именно в тех,

которые повсеместно употребляются в пищу; например, отмечают большое содержание

свинца в картофеле.

Выявили интересную особенность репчатого лука. Оказалось, что на фоновых

участках он содержит свинца всего 0,07 частей на 1 млн. частей сухого вещества. На

придорожных участках его концентрация гораздо меньше, но степень возрастания этой

концентрации десятикратная. Так что и у репчатого лука “свинцовые фильтры” не вполне

надежны.

Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно варьируют, и ширина

придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать 100-150 м. Лесные

полосы вдоль дорог задерживают в своих кронах потоки свинца от автотранспорта. В

условиях города размеры свинцовых аномалий определяются условиями застройки и

структурой зеленых насаждений. В сухую погоду происходит накопление свинца на

поверхности растений; после обильных дождей значительная его часть (до половины)

смывается.

По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу

высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью.

Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью и

способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца обладают разной

токсичностью: токсичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и

др.), тетраэтилсвинец.

В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания, а

также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в

пищевод кусочков содержащей свинец краски или загрязненной свинцом почвы.

С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца - всего 1-2%, но

при этом большая часть свинца абсорбируется в организме человека.

Поглощенный свинец содержится в крови и других жидкостях организма, накапливается в

костях в виде нерастворимых трехосновных фосфатов. Свинец, отложившийся в костях в

виде нерастворимого соединения, не оказывает непосредственного ядовитого действия.

Однако под влиянием определенных условий запасы его в костях становятся мобильными,

свинец переходит в кровь и может вызвать отравление даже в острой форме. К факторам,

способствующим мобилизации свинца, относятся повышенная кислотность, недостаток

кальция в пище, злоупотребление спиртными напитками. Правильное функционирование

организма, рациональная диета препятствуют отравлению свинцом. Выделение свинца из

организма происходит через пищеварительный тракт и почки, причем повышенное

содержание свинца в моче (более 0,05 мг/л) служит одним из показателей отравления

свинцом. Дети дошкольного возраста наиболее восприимчивы к вредному воздействию

свинца, поскольку их нервная система находится в стадии формирования. Даже при

низких дозах свинцовое отравление вызывает снижение интеллектуального развития,

внимания и умения сосредоточиться, отставание в чтении, ведет к развитию

агрессивности, гиперактивности и другим проблемам в поведении ребенка. Эти

отклонения в развитии могут носить длительный характер и быть необратимыми.

Вредное воздействие свинца на здоровье взрослых проявляется в повышении кровяного

давления, нарушении деятельности нервной системы, печени, почек, снижении

репродуктивной функции, нарушении памяти, распада личности.

Для того чтобы обезопасить себя от отравления свинцом в случае непригодности почвы,

можно проделать следующую лабораторную работу, на определение наличия ионов свинца

в почве.

Оборудование: пробы почвы, химические стаканы, пробирки, спирт, дистиллированная

вода, фильтры, раствор сульфида натрия.

Ход работы: измельчить собранную почву и поместить её в стакан. Взвесить на фильтре,

предварительно уравновесив их на весах по 10 г. Перенести навеску в пронумерованные

химический стакан №1 и налить в него 15 мл HNO3. Взбалтывать в течение 2 - 3 минут.

Провести осаждение ионов свинца сульфидом натрия. Выпадение черного осадка

указывает на наличие свинца в исходной смеси.

Для того, чтобы избежать возможности отравления свинцом необходимо соблюдать

основные гигиенические требования: проводить ежедневную влажную уборку жилых

помещений, тщательно очищать ковровые покрытия пылесосом; обязательно менять обувь

(желательно и одежду) при входе в помещение, запрещать детям принимать пищу на

улице, следить, чтобы после возвращения с улицы и перед приемом пищи дети мыли руки,

избегать железодефицита в питании, ежедневно принимать до 1 г кальция.

Список использованных источников:

1. Вишневский Л.Д. Под знаком углерода: Элементы IV группы периодической системы

Д.И. Менделеева. М.: Просвещение, 1983.-176с.

2. Лебедев Ю.А. Второе дыхание марафонца (О свинце). М.: Металлургия, 1984 – 120с.

3. Мансурова С.Е. Школьный практикум «Следим за окружающей средой нашего города».

М.: Владос, 2001.-111с.

4. Некрасов Б.В. Основы общей химии. Том 2. М.: Издательство «Химия», 1969 – 400с.

5. Никитин М.К. Химия в реставрации. Л.: Химия, 1990. – 304с.