الوصف الببليوغرافي:
التحليل الجزئي للمعادن وآفاق تطبيقها في كيمياء الطب الشرعي / Krylova A.N. // فحص الطب الشرعي. - م ، 1958. - رقم 4. - س 26-30.

كود أتش تي أم أل:
/ كريلوفا أ. // فحص الطب الشرعي. - م ، 1958. - رقم 4. - س 26-30.

تضمين التعليمات البرمجية في المنتدى:
التحليل الجزئي للمعادن وآفاق تطبيقها في كيمياء الطب الشرعي / Krylova A.N. // فحص الطب الشرعي. - م ، 1958. - رقم 4. - س 26-30.

ويكي:
/ كريلوفا أ. // فحص الطب الشرعي. - م ، 1958. - رقم 4. - س 26-30.

تتمثل إحدى ميزات التحليل الكيميائي الجنائي في أنه إذا كان من الضروري دراسة المواد البيولوجية لمجموعة كبيرة من المواد ذات الطبيعة المختلفة ، كقاعدة عامة ، لا يتم اكتشاف أكثر من مادة 1-2 في نفس الوقت. من النادر الجمع بين التسمم بمادتين أو أكثر.

في هذا الصدد ، ليست هناك حاجة إلى مسار منهجي صارم للبحث قائم على الفصل والفصل الإلزامي بين مادة وأخرى. في الواقع ، يتم إجراء دراسة المواد البيولوجية للقلويدات والباربيتورات والمواد العضوية الأخرى ضمن مجموعات معينة ، تحددها طريقة العزل ، في أي تسلسل ، دون فصل بعضها عن بعض ، أي أنها في الواقع كسرية.

في الوقت نفسه ، لا يزال البحث عن المعادن الثقيلة والزرنيخ يُجرى بشكل أساسي وفقًا لمسار تحليل منهجي صارم ، حيث يخضع السائل الذي تم الحصول عليه بعد تدمير المادة البيولوجية لسلسلة من العمليات التي تهدف إلى فصل الكاتيونات المعدنية والزرنيخية إلى مجموعات فرعية مختلفة وفصلهم عن بعضهم البعض. عن الأصدقاء.

إن عمليات التقسيم إلى مجموعات وفصل الكاتيونات عن بعضها البعض شاقة وتتطلب الكثير من الوقت ولا تعطي دائمًا التأثير المتوقع. نظرًا لظواهر الترسيب المشترك ، والببتلة ، والعديد من عمليات التصفية والغسيل والذوبان ، لا يتم فقط الفصل التام دائمًا ، ولكن غالبًا ما يتم الخلط بين نتائج التحليل وفقدان كميات صغيرة من الكاتيونات عمومًا.

موظفي المعهد الطب الشرعيودرس قسم كيمياء الطب الشرعي في معهد موسكو الصيدلاني بالتفصيل طريقة كبريتيد الهيدروجين للتحليل النوعي المنهجي للمواد البيولوجية للمعادن والزرنيخ وأظهر الأخطاء التي تحدث في هذه الحالة.

لذلك ، عند تحديد الرصاص أثناء التحليل ، يتم فقدان ما يصل إلى 42٪ ، والزنك - حتى 21٪. تم العثور على المنغنيز في مسار التحليل المنهجي بكميات صغيرة جدًا فقط ، حيث يتم فقد الجزء الأكبر منه - حتى 64 ٪ - مع التعجيل بالحديد. عند تحديد عدد من المعادن في مادة بيولوجية بطريقة منهجية كبريتيد الهيدروجين ، هناك تشتت كبير في نتائج التحديد: في دراسة القصدير ، يتم تحديد 33 إلى 76 ٪ منه ، في تحديد الأنتيمون - من 44 إلى 89٪ في تقدير الكروم - من 30 إلى 70٪.

غالبًا ما لا يمكن اكتشاف الكميات الصغيرة من كاتيونات المعادن والزرنيخ ، والتي لها أهمية خاصة لكيمياء الطب الشرعي ، باستخدام طريقة كبريتيد الهيدروجين. يمكن استخدام الزئبق والكادميوم والكروم وما إلى ذلك كمثال على ذلك. وبالتالي ، لم يعد يتم اكتشاف أقل من 1 مجم من الزئبق بطريقة كبريتيد الهيدروجين حتى عندما يتم تدمير المادة البيولوجية بواسطة الكلور ، حيث يتم تطاير الزئبق الأخفض. عند تدميره بواسطة أحماض الكبريتيك والنتريك ، فإن حد الكشف عن الزئبق يكون أعلى من ذلك. يتراوح حد تحديد الكروم من 1 إلى 3 مجم. يخفي ترسيب الحديد المشترك مع كبريتيد الكادميوم لونه لدرجة أنه لم يعد من الممكن الحكم على وجود 2 ملغ من الكادميوم من هذا التفاعل. بسبب الانحلال الكبير لكبريتيد النحاس في متعدد كبريتيد الأمونيوم ، من المستحيل فصل النحاس تمامًا عن الزرنيخ والقصدير والأنتيمون.

تعد الحاجة إلى العمل باستخدام كبريتيد الهيدروجين ذي الرائحة الكريهة ، والذي يلوث هواء المختبر بشدة وهو مادة سامة ، أثناء البحث عن المعادن والزرنيخ ، أيضًا أحد السلبيةطريقة منهجية كبريتيد الهيدروجين.

لحوالي 100 عام ، يستمر البحث عن إمكانية استبدال طريقة كبريتيد الهيدروجين التقليدية.

في السنوات الخمس والعشرين الماضية ، تم تطوير اتجاه جديد في التحليل الكيميائي بشكل مكثف ، بهدف إيجاد طريقة كشف نوعية خالية من أوجه القصور في طريقة كبريتيد الهيدروجين والسماح بتحديد كل كاتيون في وجود الآخرين ، أي طريقة كسور.

N. A. Tananaev ، و I.M. Korenman ، و F. I. Trishin ، و V.N. Podchainova ، وآخرون يعملون كثيرًا على الأساليب الجزئية ، وتجد هذه الأساليب المزيد والمزيد من المؤيدين. في عام 1950 ، ظهر دليل N.A.Tananaev للتحليل الجزئي 1.

تتجنب طريقة التحليل الجزئي العديد من الصعوبات التي تنشأ مع طريقة كبريتيد الهيدروجين التقليدية. ينجذب بشكل خاص إلى حساسيته ودليله وسرعته.

إن استخدام التحليل الجزئي في كيمياء الطب الشرعي في دراسة مادة الجثة للسموم المعدنية ليس مرغوبًا فيه فحسب ، ولكنه يسهل الدراسة إلى حد كبير. كما ذكرنا سابقًا ، نادرًا ما توجد أكثر من مادة واحدة في نفس الوقت في مادة الجثث. استبعاد الملح معادن ثقيلةوالزرنيخ ، هناك حالات قليلة يحدث فيها التسمم ببعض المركبات المعقدة ، على سبيل المثال ، Scheinfurt greens ، والتي ، كونها ملح نحاسي من حمض الزرنيخ ، تحتوي على كل من الزرنيخ والنحاس.

يبدو أن وجود المعادن كعنصر طبيعي في جسم الإنسان يعقد تطوير الأساليب الجزئية. ومع ذلك ، من بين العديد من المعادن التي تتكون منها أنسجة الإنسان ، يوجد الحديد فقط بكميات كبيرة ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند الكشف عن معدن معين.

في مجال كيمياء الطب الشرعي ، تم تطوير طرق جزئية لاكتشاف وتحديد الزرنيخ (A.N. Krylova) ، والزئبق (N. كريلوفا) ، كوبالت (LT Ikramov).

مزايا الطريقة الكسرية واضحة للعيان من الجدول.

بيانات مقارنة عن الكشف عن المعادن والزرنيخ بطرق جزئية ومنهجية لكبريتيد الهيدروجين في المواد البيولوجية

إذا تم الكشف عن الزرنيخ بالطريقة الكسرية ، يمكنك الحصول على إجابة بعد ساعة واحدة ، دون احتساب الوقت اللازم للتدمير المواد العضوية. يتطلب الكشف عن الزرنيخ بطريقة كبريتيد الهيدروجين 3 أيام عمل على الأقل أي 20 ساعة عمل. إن حساسية الطريقة الجزئية في الكشف عن الزرنيخ كبيرة جدًا لدرجة أنه في ظل بعض التغييرات في الظروف ، فإنه يجعل من الممكن اكتشاف الزرنيخ الموجود في الحالة الطبيعية.

يتطلب الكشف عن الرصاص بطريقة جزئية في راسب الكبريتات الذي تم الحصول عليه بعد تدمير المواد العضوية 15-20 دقيقة فقط ، ودراسة هذا الراسب بطريقة الاندماج المقبولة عمومًا في ممارسة الطب الشرعي تستغرق يوم عمل واحدًا على الأقل ، أي في 6 ساعات على الأقل. تستغرق دراسة الرصاص بطريقة كبريتيد الهيدروجين بعد تدمير المواد العضوية بالكلور في وقت العزل يومين عمل على الأقل.

يمكن للطريقة الجزئية اكتشاف 0.015 مجم من الرصاص في 100 جرام من مادة الجثة ، عن طريق اندماج راسب الكبريتات بعد التدمير بواسطة أحماض الكبريتيك والنتريك - 0.5 مجم ، وبعد التدمير بالكلور في وقت العزل - 30 مجم فقط من الرصاص. وبالتالي ، فإن حساسية الطريقة الجزئية للكشف عن الرصاص في مادة الجثة أعلى بمقدار 33 مرة في الحالة الأولى ، و 2000 مرة في الحالة الثانية.

يتطلب الكشف الجزئي عن الباريوم أيضًا 20 دقيقة فقط بدلاً من 6 ساعات لاختبار الاندماج التقليدي. تتيح هذه الطريقة اكتشاف 0.015 مجم من الباريوم لكل 100 جرام من جسم الاختبار.

تتيح دراسة الفضة بالطريقة الكسرية الحصول على إجابة بعد 2-3 ساعات ، بينما في الدراسة باستخدام طريقة كبريتيد الهيدروجين ، يتم الحصول على الإجابة بعد يومين فقط. يمكن أن تكشف الطريقة الجزئية عن 0.05 مجم من الفضة في 100 جم من مادة الجثة.

في مؤخراأكمل العمل على الطرق الجزئية لتقدير الأنتيمون والكوبالت.

من الضروري قضاء 3 أيام عمل على الأقل ، أي 20 ساعة عمل ، للكشف عن الأنتيمون من خلال المسار المنهجي للتحليل. الطريقة الجزئية لاكتشاف الأنتيمون التي نقدمها تمنحك الفرصة لتلقي الإجابة في غضون 10 دقائق. إذا كان المسار المنهجي للتحليل قادرًا على اكتشاف 1 مجم من الأنتيمون في 100 جم من الجسم ، فمن الممكن العثور على 0.1 مجم منه بالطريقة الجزئية.

لم يتم تضمين الكوبالت في القائمة الإلزامية للسموم الخاضعة لتحليل الطب الشرعي ، لذا فإن تطوير طريقة كسرية تسمح باختبار الكوبالت بغض النظر عن المسار العام للتحليل مفيد للغاية. بهذه الطريقة ، يتم الانتهاء من الدراسة في غضون 2-3 ساعات ويمكن الكشف عن 0.1 ملغ من الكوبالت في 100 غرام من الجسم.

تظهر ميزة الطريقة الجزئية بشكل خاص في مثال الزئبق. نظرًا لكونه معدنًا شديد التقلب ، فقد تسبب الزئبق في الكثير من المتاعب لعلماء الطب الشرعي. تم تكريس العديد من الأعمال لقضايا الكشف عنها في دراسة مواد الجثث. في الدراسة باستخدام طريقة كبريتيد الهيدروجين ، كان حد الكشف هو 1 مجم من الزئبق لكل 100 جرام من مادة الجثة. في الوقت نفسه ، غالبًا ما يظل الزئبق بكميات صغيرة في أعضاء من ماتوا من التسمم بالزئبق. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب التقلبات ، يتم فقدها حتى أثناء عملية تدمير المواد العضوية. عند تدميرها بواسطة حامض الكبريتيك والنتريك ، يمكن أن تصل الخسائر إلى إجمالي 98٪.

سارت محاولات زيادة حساسية طريقة الكشف عن الزئبق بشكل أساسي على مسار التحليل الجزئي. في أوائل القرن العشرين ، اقترح أ. في ستيبانوف طريقة خاصة لدراسة الزئبق في البول. في الواقع ، هذه الطريقة كسرية. علاوة على ذلك ، درس A. F. Rubtsov ، ثم M. D. Shvaikova ، A. A. Vasilyeva و N. A. Pavlovskaya بالتفصيل مسألة الكشف الجزئي عن الزئبق في مادة الجثث. في الوقت الحالي ، طورت AA Vasilyeva طريقة للكشف الجزئي عن الزئبق ، والتي تتميز بالسرعة والحساسية العالية ؛ يسمح لك بتحديد 0.01 مجم من الزئبق في 100 جم من مادة الجثة ، أي أن حساسية الكشف عن الزئبق زادت 100 مرات. في الوقت نفسه ، تم تقليل وقت البحث بمقدار ثلاثة أضعاف مقارنة بطريقة كبريتيد الهيدروجين.

لكل من الأيونات المذكورة أعلاه ، تم أيضًا تطوير طريقة تحديد كمي تسمح بإجراء التحليل دون فصل أولي. في هذه الحالة ، تكون نتائج التحديد مرضية تمامًا. يتم تحديد الفضة والرصاص والباريوم والزرنيخ في مادة الجثة في نطاق من 74 إلى 100٪ ، والزئبق وفقًا للطريقة الأخيرة - حتى 100٪.

إن إمكانية التحليل الناجح إذا كان من الضروري دراسة جسم يزن 10-25 جم ، وكذلك سرعة الاستجابة ، خاصة للمهام الخاصة ، تجعل التحليل الجزئي ذا قيمة خاصة لأغراض الطب الشرعي.

إن الدليل على الطرق الجزئية المقترحة لأبحاث الطب الشرعي هو أيضًا في كثير من الحالات أعلى من ذلك بكثير ، لأنه بالإضافة إلى استخدام تفاعلات محددة لعزل أيون أو آخر ، يتم استخدام التكوين المعقد والاستخراج الانتقائي باستخدام المذيبات العضوية على نطاق واسع في التطوير من التفاعلات الجزئية ، مما يجعل من الممكن القضاء على تأثير الأيونات الأجنبية بسرعة وكفاءة. كما أن استخدام التفاعلات الجريزوفولفين الأكثر تحديدًا للتفاعلات التوكيدية اللاحقة يزيد من دليل الطرق الجزئية.

نظرًا لانخفاض عدد العمليات في هذا التحليل مقارنة بطريقة كبريتيد الهيدروجين المنهجية ، فإن استخدام الطريقة الكسرية سيوفر بشكل كبير ليس فقط الوقت ، ولكن أيضًا الكواشف. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يجعل من الممكن إزالة كبريتيد الهيدروجين ، الضار بالصحة والهواء شديد التلوث ، من استخدامه في المختبرات.

الميزة التي لا جدال فيها للطريقة الكسرية واضحة بالفعل في هذه الأمثلة القليلة.

إن المزيد من العمل على الطرق الجزئية في التحليل الجنائي سيترك أخيرًا طريقة كبريتيد الهيدروجين المنهجية ، والتي ستجعل من الممكن ليس فقط زيادة الحساسية والدليل على اكتشاف الكاتيونات ، ولكن أيضًا لتقليل وقت تحليل المعادن والزرنيخ بشكل كبير (ربما ما يصل إلى 3 أيام عمل ، بما في ذلك الوقت اللازم لتدمير المواد العضوية). الظرف الأخير مهم بشكل خاص ، لأن دراسات الطب الشرعي الكيميائية طويلة بشكل غير مقبول: من أجل إعطاء إجابة في دراسة المعادن والزرنيخ ، تقضي بعض المعامل أسبوعين على الأقل. حتى عند الاستخدام الأكثر طريقة سريعةالتدمير بواسطة حامض الكبريتيك والنتريك تحليل كاملتستغرق المعادن ما لا يقل عن 8-10 أيام. هذا لا يفي فقط بمتطلبات سلطات التحقيق ، ولكنه أيضًا لا يتوافق مع الإمكانيات التي يوفرها المستوى الحديث لتطور الكيمياء التحليلية.

الاستنتاجات

1. إن الطريقة المنهجية لتحليل كبريتيد الهيدروجين للكاتيونات المعدنية والزرنيخية المستخدمة حاليًا في ممارسة الطب الشرعي قد عفا عليها الزمن.
2. الطريقة الجزئية التي يتم تطويرها حاليًا لتحليل الكاتيونات المعدنية والزرنيخ تجعل من الممكن تقليل وقت التحليل الكيميائي الشرعي بمقدار 2-3 مرات مقارنة بطريقة كبريتيد الهيدروجين ، وزيادة الحساسية في بعض الحالات بمقدار 100 وحتى 2000 مرة ، وزيادة الأدلة على الكشف عن المعادن والزرنيخ وكذلك تقليل استهلاك الكواشف بشكل كبير والتخلي عن استخدام كبريتيد الهيدروجين الذي يلوث هواء المعامل.

1 تانانايف ن.أ. تحليل كسري. م ، 1950.

في تحليل الطب الشرعي الكيميائي والسموم الكيميائية ، في دراسة المواد البيولوجية (أعضاء الجثث ، والسوائل البيولوجية ، والنباتات ، والمنتجات الغذائية ، وما إلى ذلك) ، يتم استخدام طريقة التمعدن لوجود السموم "المعدنية". تدخل هذه السموم على شكل أملاح وأكاسيد ومركبات أخرى ، في معظم الحالات ، إلى الجسم عن طريق الفم ، ويتم امتصاصها في الدم وتسبب التسمم. السموم "المعدنية" تكون في الجسم على شكل مركبات تحتوي على البروتينات والببتيدات والأحماض الأمينية وبعض المواد الأخرى التي تلعب دورًا مهمًا في عمليات الحياة. روابط المعادن مع معظم هذه المواد قوية (تساهمية). لذلك ، لدراسة المواد البيولوجية لوجود السموم "المعدنية" ، من الضروري تدمير المواد العضوية التي ترتبط بها المعادن ونقلها إلى الحالة الأيونية. يعتمد اختيار طريقة تمعدن المواد العضوية على خصائص العناصر قيد الدراسة ، وكمية المواد البيولوجية الواردة للتحليل.

التمعدن هو أكسدة (حرق) المادة العضوية (جسم) لتحرير المعادن من معقداتها بالبروتينات والمركبات الأخرى. يمكن تقسيم طرق التمعدن الأكثر استخدامًا إلى مجموعتين كبيرتين:

تستخدم الطرق العامة (طرق التمعدن "الرطب") في دراسة عامة لمجموعة من "السموم المعدنية" ، مناسبة لعزل جميع الكاتيونات المعدنية. إلى جانب الزئبق. للتمعدن ، يتم استخدام مخاليط من الأحماض المؤكسدة: الكبريتيك والنتريك والكبريتيك والنتريك والبيركلوريك.

الطرق الخاصة (طرق "الرماد الجاف") - طريقة احتراق بسيط ، طريقة اندماج مع خليط من النترات وكربونات الفلزات القلوية. تشمل الطرق الخاصة طريقة التمعدن الجزئي (التدمير) ، والتي تعمل على عزل مركبات الزئبق غير العضوية من المواد البيولوجية.

1.1 إتلاف المواد البيولوجية بحمض النيتريك والكبريتيك

في دورق Kjeldahl بسعة 500-800 مل ، أضف 100 جم من المواد البيولوجية المسحوقة ، أضف 75 مل من خليط يتكون من أحجام متساوية من أحماض النيتريك والكبريتيك المركزة والمياه النقية. يتم تثبيت القارورة بمحتوياتها في وضع عمودي في حامل ثلاثي القوائم بحيث يكون قاعها فوق شبكة الأسبستوس على مسافة 1-2 سم ، ويتم تثبيت قمع فصل فوق دورق كجيلدال في حامل ثلاثي القوائم ، والذي يحتوي على حامض النيتريك المركز المخفف بكمية متساوية من الماء. بعد ذلك ، ابدأ في تسخين القارورة برفق. في غضون 30-40 دقيقة ، يحدث التدمير ، تدمير العناصر الموحدة للمواد البيولوجية. في نهاية التدمير ، يتم الحصول على سائل شفاف ، لونه أصفر أو بني.

ثم يتم إنزال دورق Kjeldahl بالمحتويات على شبكة الأسبستوس ويتم زيادة التسخين - تبدأ مرحلة أكسدة المرحلة السائلة العميقة. لتدمير المواد العضوية في القارورة ، يتم إضافة حمض النيتريك المركز المخفف بكمية متساوية من الماء بالتنقيط من قمع التنقيط. يعتبر التمعدن مكتملاً عندما يتم تسخين السائل الصافي (تمعدن) ، عند تسخينه دون إضافة حمض النيتريك لمدة 30 دقيقة ، ويتوقف عن التغميق ، ويتم إطلاق أبخرة بيضاء من أنهيدريد الكبريتيك فوق السائل.

تخضع المادة المعدنية الناتجة لنزع النيتروجين: بارد ، أضف 10-15 مل من الماء النقي والحرارة إلى 110-130 درجة مئوية ، ثم قم بالتنقيط بعناية ، مع تجنب الزائدة ، أضف محلول الفورمالديهايد. في الوقت نفسه ، لوحظ إطلاق وفير للأبخرة البنية والبرتقالية في بعض الأحيان. بعد انتهاء إطلاق هذه الأبخرة ، يظل السائل مسخنًا لمدة 5-10 دقائق ، ثم توضع قطرتان أو قطرتان من السائل المبرد (تمعدن) على شريحة زجاجية أو لوح خزفي وقطرة من محلول ديفينيل أمين في يضاف حامض الكبريتيك المركز. تأثير التفاعل هو لون أزرق مميز.

يشير التفاعل السلبي للمعدن مع ثنائي فينيل أمين إلى أحماض النيتريك والنيتروجين وأيضًا إلى أكاسيد النيتروجين إلى نهاية عملية نزع النيتروجين. مع تفاعل إيجابي للمعدن مع ثنائي فينيل أمين ، يتكرر نزع النيتروجين.

تتميز طريقة تمعدن المواد البيولوجية بأحماض النيتريك والكبريتيك المركزة بعدد من المزايا. يكون التمعدن بهذه الطريقة أسرع ، حيث يتم الحصول على كمية قليلة نسبيًا من التمعدن مقارنة بالطرق الأخرى. ومع ذلك ، فإن التمعدن بمزيج من حمض الكبريتيك وحمض النيتريك غير مناسب لعزل الزئبق عن المواد البيولوجية ، حيث تتطاير كمية كبيرة منه عند تسخين المادة البيولوجية في مرحلة أكسدة المرحلة السائلة العميقة.

باشوروفا ماريا

في هذه الورقة ، واحدة من أهم القضايا البيئيةعصرنا: التلوث البيئي بأحد المعادن الثقيلة - الرصاص. في السنوات الأخيرة ، تم تسجيل التسمم بمركبات هذا المعدن المعين في أغلب الأحيان.

هنا ، ولأول مرة ، تم حساب كمية مركبات الرصاص المنبعثة عن طريق النقل البري لقرية نوفورلوفسك. نتيجة للتفاعلات النوعية ، تم العثور على مركبات الرصاص في بيئة نوفورلوفسك.

وكذلك حددت المصادر الرئيسية للتلوث بمركبات الرصاص في قرية نوفورلوفسك.

تحميل:

معاينة:

المؤتمر العلمي والعملي "خطوة الى المستقبل"

استكشاف المحتوى

مركبات الرصاص

في البيئة ص نوفورلوفسك

أكمله: باشوروفا ماريا فيكتوروفنا

طالب في الصف العاشر للمؤسسة التعليمية البلدية "نوفورلوفسكايا الثانوية

مدرسة شاملة».

الرأس: جورديفا فالنتينا سيرجيفنا

مدرس كيمياء ، نوفورلوفسكايا الثانوية

مدرسة شاملة".

الاتحاد الروسي

إقليم ترانس بايكال ، مقاطعة أجينسكي ، مستوطنة من النوع الحضري نوفورلوفسك

2010

مقدمة

1.1 توصيف واستخدام الرصاص ومركباته.

1.2 مصادر التلوث بالرصاص.

الفصل الثاني: دراسة محتوى مركبات الرصاص في البيئة ص. نوفورلوفسك.

2.1. طرق البحث.

2.3 الاستنتاجات بناء على نتائج البحث.

خاتمة.

قائمة ببليوغرافية.

التطبيقات.

باشوروفا ماريا

مقدمة.

دور المعادن في تطوير وتشكيل الثقافة التقنية للبشرية عظيم بشكل استثنائي. تتحدث الأسماء التاريخية "العصر البرونزي" و "العصر الحديدي" عن التأثير القوي للمعادن وسبائكها في جميع مجالات تطوير الإنتاج. وفي ممارستنا اليومية ، نواجه المعادن كل دقيقة. ونحن أنفسنا لدينا معادن. يتم استخدامها لإجراء عمليات مختلفة في الجسم. لكن المعادن ليست ضرورية دائمًا. الكثير منهم يشكلون خطرا على الجسم. على سبيل المثال ، بعض المعادن شديدة السمية للفقاريات بجرعات صغيرة (الزئبق والرصاص والكادميوم والثاليوم) ، والبعض الآخر يسبب آثارًا سامة بجرعات كبيرة ، على الرغم من أنها عناصر ضئيلة (على سبيل المثال ، النحاس والزنك). في اللافقاريات ذات المكونات الصلبة ، يتركز الرصاص فيها. في الفقاريات ، يتراكم الرصاص إلى أقصى حد في أنسجة العظام، في الأسماك - في الغدد التناسلية ، في الطيور - في الريش ، في الثدييات - في الدماغ والكبد.

الرصاص معدن يسببه عند ملامسته للجلد وعند تناوله أكبر عددلذلك ، وفقًا لدرجة تأثيرها على الكائنات الحية ، يُصنف الرصاص على أنه مادة شديدة الخطورة إلى جانب الزرنيخ والكادميوم والزئبق والسيلينيوم والزنك والفلور والبنزابرين (GOST 3778-98).

السيارات التي تحتوي على بطاريات الرصاص لها تأثير كبير على التلوث بالرصاص. غازات العادم هي أهم مصدر للرصاص. تؤدي زيادة الرصاص في التربة ، كقاعدة عامة ، إلى تراكمه بواسطة النباتات. تشير العديد من البيانات إلى زيادة حادة في محتوى الرصاص في النباتات المزروعة على طول حواف الطرق السريعة. تلوث المياه بالرصاص مياه الصرف الصحيالشركات التي تحتوي على أملاح الرصاص بكميات سامة ، وكذلك أنابيب الرصاص. تعتبر المواد السامة الموجودة في المياه خطرة جدًا على البشر ، حيث إنها تتراكم بنشاط في السلاسل الغذائية.

بحسب وكالة "أوتوستات" التحليلية بروسيا عام 2009. هناك ما يقرب من 41.2 مليون مركبة. يكون تكوين موقف السيارات حسب نوع الوقود المستخدم كالتالي: لا يزيد عدد السيارات التي تستخدم الغاز كوقود عن 2٪. باقي السيارات تستخدم وقود الديزل - 37٪ أو البنزين المحتوي على الرصاص - 61٪.

واحد من موضوعات هامةأي منطقة تلوث التربة والمياه والهواء بالمعادن الثقيلة.

في إجراء هذه الدراسة ، طرحناهافرضية أن مركبات الرصاص موجودة في بيئة نوفورلوفسك.

شيء بحث - يؤدي تلوث البيئة.

موضوعات البحث - الطريق السريع والسيارات التي تمر على طوله ؛ التربة؛ الثلج. النباتات.

الغرض من الدراسة:دراسة محتوى مركبات الرصاص المنبعثة في الهواء ؛ المتراكمة في التربة والنباتات والثلج.

لتحقيق هذا الهدف ، قمنا بحل ما يليمهام:

1. دراسة المؤلفات العلمية ومواقع الإنترنت لغرض الدراسة.

2. إجراء تحليل نوعي لعينات من التربة والثلج والنباتات لمحتوى مركبات الرصاص.

3. معرفة مستوى التلوث بمركبات الرصاص في بيئة المنطقة.

4. تحديد كمية مركبات الرصاص المنبعثة من المركبات.

5. تحديد المصادر الرئيسية للتلوث بالرصاص في المنطقة.

الجدة العلمية . نتيجة للعمل ، تم إجراء تحليل نوعي لمحتوى مركبات الرصاص في عينات من التربة والثلج والنباتات المأخوذة من بيئة قرية نوفورلوفسك. تم تحديد كمية مركبات الرصاص المنبعثة من المركبات. تم تحديد المصادر الرئيسية للتلوث بمركبات الرصاص في المنطقة.
أهمية عمليةالشغل.تمت دراسة طرق الكشف عن محتوى مركبات الرصاص في التربة والثلج والنباتات التي يمكن استخدامها. ثبت أن مركبات الرصاص توجد بالقرب من المصادر الرئيسية للتلوث. تم تحديد في سياق البحث أن المصادر الرئيسية للتلوث بمركبات الرصاص هي الطريق السريع ، بيت المرجل المركزي ، CJSC Novoorlovsky GOK.

"دراسة محتوى مركبات الرصاص في بيئة نوفورلوفسك"

باشوروفا ماريا

الاتحاد الروسي ، إقليم ترانس بايكال ، مقاطعة أجينسكي ، مستوطنة من النوع الحضري نوفورلوفسك

مذكرة تفاهم "مدرسة نوفورلوفسكايا الثانوية" الصف العاشر

الفصل الأول: تلوث البيئة بمركبات الرصاص.

1.1 توصيف وتطبيق الرصاص ومركباته.

الرصاص - Pb (Plumbum) ، الرقم التسلسلي 82 ، الوزن الذري 207.21. هذا المعدن الرمادي المزرق معروف منذ زمن بعيد. أصل اسم "رصاص" - من كلمة "نبيذ" - يرتبط باستخدام هذا المعدن في صناعة الأواني لتخزين النبيذ. يعتقد عدد من الخبراء أن الرصاص لعب دورًا حاسمًا في سقوط الإمبراطورية الرومانية. في العصور القديمة ، كانت المياه تتدفق من الأسطح المغطاة بالرصاص وصولاً إلى مزاريب الرصاص إلى براميل مغطاة بالرصاص. في صناعة النبيذ تستخدم مراجل الرصاص. كان الرصاص موجودًا في معظم المراهم ومستحضرات التجميل والدهانات. كل هذا ربما أدى إلى انخفاض معدل المواليد وظهور الاضطرابات النفسية بين الأرستقراطيين.

إنه مرن وناعم. حتى الظفر يترك أثرا عليه. يذوب الرصاص عند درجة حرارة 327.4 درجة. في الهواء ، سرعان ما يتم تغطيته بطبقة من الأكسيد. في الوقت الحاضر ، يشهد الرصاص "شابًا ثانيًا". المستهلكون الرئيسيون لها هم صناعات الكابلات والبطاريات ، حيث يتم استخدامها في صناعة الأغلفة والألواح. يتم استخدامه لصنع أغلفة الأبراج ، ولفائف الثلاجة وغيرها من المعدات في مصانع حامض الكبريتيك. لا غنى عنه في صناعة المحامل (بابيت) ، وسبائك الطباعة (هارت) وبعض أنواع الزجاج. نترات الرصاص الرصاص (NO 3 ) 2 ، والذي يستخدم في الألعاب النارية - في صناعة تركيبات الإضاءة والحارقة والإشارة والدخان ؛ ثنائي هيدروكسوكربونات الرصاص - الرصاص 3 (OH) 2 (CO 3) 2 - يستخدم لتحضير دهان عالي الجودة - رصاص أبيض. صحيح أن لديها عيبًا صغيرًا: تحت تأثير كبريتيد الهيدروجين ، تتلاشى تدريجياً. هذا هو السبب في أن اللوحات الزيتية القديمة تصبح مظلمة للغاية. الرصاص الأحمر (Pb 3 يا 4 ) مادة حمراء زاهية يتم الحصول منها على دهان زيتي عادي. أيضًا ، لتحضير الدهانات ، يتم استخدام كرومات الرصاص PbCrO على نطاق واسع. 4 ("التاج الأصفر"). المنتج الأولي لإنتاج مركبات الرصاص هو الرصاص أسيتات الرصاص 3 (CH 3 COO) 2 . على الرغم من أن مركبها سام ، إلا أن محلولها بنسبة 2٪ يستخدم في الطب للمستحضرات على الأسطح الملتهبة من الجسم ، حيث أن لها خصائص قابضة ومسكنة. أكثر الخصائص سمية هي المركبات المؤلكلة ، على وجه الخصوص ، رباعي إيثيل الرصاص (C 2 ح 5) 4 الرصاص ورباعي الميثيل الرصاص (CH 3 ) 4 الرصاص عبارة عن مواد سائلة سامة متطايرة. رباعي إيثيل الرصاص (TEP) هو مادة مانعة للانزعاج لوقود المحرك ، لذلك يضاف إلى البنزين.

1.2 مصادر التلوث بالرصاص.

يدخل الرصاص الماء بعدة طرق. في أنابيب الرصاص والأماكن الأخرى التي يمكن أن يتلامس فيها هذا المعدن مع الماء والأكسجين الجوي ، تحدث عمليات الأكسدة: 2Pb + O 2 + 2H 2 O → 2Pb (OH) 2.

في المياه القلوية ، يمكن أن يتراكم الرصاص بتركيزات كبيرة ، مكونًا بلومبايت: Pb (OH) 2 + 2OH ֿ → منع الرشوة 2 ²ֿ +2 H 2 O.

إذا كان هناك أول أكسيد الكربون في الماء 2 ، ثم يؤدي هذا إلى تكوين بيكربونات الرصاص القابلة للذوبان جيدًا: 2Pb + O 2 → 2PbO، PbO + CO 2 → PbCO 3، PbCO 3 + H 2 O + CO 2 → Pb (HCO 3) 2.

كما يمكن أن يصل الرصاص إلى المياه من التربة الملوثة به ، وكذلك من خلال التصريف المباشر للنفايات في الأنهار والبحار. توجد مشكلة تلوث مياه الشرب في المناطق التي توجد بها المصاهر أو حيث يتم تخزين النفايات الصناعية التي تحتوي على نسبة عالية من الرصاص.

توجد أعلى تركيزات للرصاص في التربة على طول الطريق السريع ، وكذلك في الأماكن التي توجد فيها مؤسسات أو شركات تعدين لإنتاج البطاريات أو الزجاج المحتوي على الرصاص.

يعد النقل بالسيارات الذي يعمل بالوقود السائل (البنزين ووقود الديزل والكيروسين) ومحطات التدفئة والطاقة المشتركة (CHP) ومحطات الطاقة الحرارية (TPP) أحد المصادر الرئيسية لتلوث الهواء. تحتوي انبعاثات عوادم السيارات على معادن ثقيلة ، بما في ذلك الرصاص. تركيزات أعلى من الرصاص في الهواء الجوي للمدن ذات المؤسسات الصناعية الكبيرة.

يأتي معظم الرصاص في جسم الإنسان من الطعام. مستويات الرصاص هي الأعلى في الأغذية المعلبة والأسماك الطازجة والمجمدة ونخالة القمح والجيلاتين والمحار والقشريات. توجد مستويات عالية من الرصاص في المحاصيل الجذرية والمنتجات النباتية الأخرى التي تزرع على الأرض بالقرب من المناطق الصناعية وعلى طول الطرق. شرب الماء ، والهواء الجوي ، والتدخين هي أيضًا مصادر لمركبات الرصاص التي تدخل جسم الإنسان.

1.3 عواقب تناول مركبات الرصاص في جسم الإنسان.

في عام 1924 ، في الولايات المتحدة ، عندما كانت هناك حاجة إلى كميات كبيرة من محطات الطاقة الحرارية لإنتاج البنزين ، بدأت الحوادث في المصانع التي تم تصنيعه فيها. تم تسجيل 138 حالة تسمم ، منها 13 حالة وفاة. كان هذا أول تسمم بالرصاص مسجل.

الرصاص سم متراكم مثل الإشعاع. بمجرد دخوله الجسم ، يتراكم في العظام والكبد والكلى. تشمل الأعراض الهامة للتسمم بالرصاص ما يلي: ضعف عظيموتشنجات في البطن وشلل. بدون أعراض ، ولكن من الخطورة أيضًا وجود الرصاص المستمر في الدم. يؤثر على تكوين الهيموجلوبين ويسبب فقر الدم. قد تكون هناك اضطرابات عقلية.

يحتل الرصاص حاليًا المرتبة الأولى بين أسباب التسمم الصناعي. يؤدي تلوث الهواء الجوي والتربة والمياه بالقرب من هذه الصناعات ، وكذلك بالقرب من الطرق السريعة الرئيسية ، إلى تهديد بإلحاق أضرار بالرصاص بالسكان الذين يعيشون في هذه المناطق ، وخاصة الأطفال ، الذين يكونون أكثر حساسية للآثار الثقيلة. المعادن.

يعتبر التسمم بالرصاص (الزحل) مثالاً على أكثر الأمراض البيئية شيوعًا. في معظم الحالات نحن نتكلمعن امتصاص الجرعات الصغيرة وتراكمها في الجسم حتى يصل تركيزها إلى المستوى الحرج اللازم للمظاهر السامة.
الأعضاء المستهدفة في التسمم بالرصاص هي الجهاز المكون للدم والجهاز العصبي والكلى. يُحدث الزحل ضررًا أقل للجهاز الهضمي. فقر الدم هو أحد العلامات الرئيسية للمرض. على مستوى الجهاز العصبي ، لوحظ تلف في الدماغ والأعصاب الطرفية. يمكن الوقاية من التسمم بالرصاص في الغالب ، خاصة عند الأطفال. تحظر القوانين استخدام الدهانات التي تحتوي على الرصاص ووجودها فيها. يمكن للامتثال لهذه القوانين أن يحل مشكلة هذه "الأوبئة الصامتة" جزئيًا على الأقل. المقبول عمومًا هو التصنيف التالي للتسمم بالرصاص ، الذي وافقت عليه وزارة الصحة في الاتحاد الروسي:

1. حمل الرصاص (في وجود الرصاص في البول وعدم ظهور أعراض التسمم).

2. تسمم خفيف بالرصاص.

3. التسمم بالرصاص معتدل الخطورة: أ) فقر الدم (الهيموجلوبين أقل من 60٪ - حتى 50٪). ب) مغص الرصاص المعبر عنه بشكل غير حاد. ج) التهاب الكبد السام.

4. التسمم الحاد بالرصاص: أ) فقر الدم (الهيموجلوبين أقل من 50٪). ب) مغص الرصاص (شكل واضح) ؛ ج) شلل الرصاص.

في علاج التسمم بالرصاص ، يتم استخدام العقاقير مثل التيتاسين والبنتاسين. (الملحق 1) هناك حاجة أيضا إلى تدابير وقائية. (الملحق 2)

الفصل 2. دراسة محتوى مركبات الرصاص في بيئة نوفورلوفسك

2.1. طرق البحث.

لحساب كمية الانبعاثات الضارة من المركبات في ساعة واحدةاستخدمنا المنهجية المعتمدة بأمر من لجنة الدولة للإيكولوجيا في روسيا رقم 66 بتاريخ 16 فبراير 1999.

1. على الطريق السريع ، حدد قسمًا من الطريق بطول 100 م.

1. احسب المسافة الإجمالية (S) التي قطعتها جميع السيارات في ساعة واحدة: S = N * 100m.
2. بأخذ قياسات انبعاثات السيارات لكل كيلومتر ، احسب عدد انبعاثات مركبات الرصاص التي تنتجها السيارات في ساعة واحدة.
3. احسب المقدار التقريبي لمركبات الرصاص المنبعثة في ساعة واحدة على إجمالي المسافة المقطوعة.

لتحديد محتوى مركبات الرصاص على سطح الأرض (في الثلج)استخدمنا المنهجية من ورشة العمل المدرسية.

1. لأخذ عينة ، ستحتاج إلى وعاء بسعة 250 مل على الأقل.
2. الحاوية مغمورة بالثلج بنهاية مفتوحة تحاول الوصول إلى طبقتها السفلية.
3. يتم إخراج العينة وتسليمها إلى المختبر لإذابة الجليد.
4. يتم سكب 100 مل من السائل من كل عينة وتصفيتها.
5. يُسكب 1 مل من الماء الذائب من كل عينة في أنابيب اختبار ويضاف 1 مل من محلول KI و 1 مل من 6٪ HNO 3 .
6. يتم تحديد التغييرات في أنابيب الاختبار.

لتحديد محتوى مركبات الرصاص في التربةاستخدمنا المنهجية من ورشة العمل المدرسية:

1. يتم أخذ عينات التربة.
2. تجفف التربة لمدة 5 أيام.
3. تزن كل عينة 10 ملغ وتوضع في أنابيب الاختبار.
4. يضاف 10 مل من الماء المقطر لكل أنبوب.
5. امزج محتويات أنابيب الاختبار لمدة 10 دقائق واتركها لمدة يوم.

6. بعد يوم ، أضف 1 مل من KI و HNO إلى أنابيب الاختبار 3 ولاحظ التغييرات.

لتحديد محتوى مركبات الرصاص في النباتاتاستخدمنا المنهجية من ورشة العمل المدرسية:

1. يتم اختيار 50 قطعة من الأوراق أو 50 جم من العشب.
2. يتم تجفيف المواد النباتية وسحقها.
3. توضع الكتلة النباتية في أنابيب اختبار مملوءة بـ 20 مل من الماء المقطر وتترك لمدة يوم.

4. بعد يوم ، تمت إضافة 1 مل من KI و HNO 3

5. ضع علامة على التغييرات.

2.2. نتائج البحث.

تم إجراء البحث في صيف وخريف عام 2010.

لحساب كمية الانبعاثات الضارة من المركبات لمدة ساعة واحدة ، تم اختيار طريق سريع يمر في وسط قرية نوفورلوفسك. نتيجة لهذه الحسابات ، حصلنا على 0.644 جم من مركبات الرصاص تنبعث في الهواء خلال ساعة واحدة (الملحق 3).

لتحديد محتوى مركبات الرصاص في البيئة ، أخذنا خمس عينات على سطح التربة (في الثلج) ، في التربة ، في نباتات في مناطق معينة: 1. طريق بالقرب من المدرسة 2. منزل مرجل مركزي 3. CJSC Novoorlovsky GOK 4 غابة 5 الطريق على طول جمعية داشا التعاونية. قمنا بتقييم مستوى التلوث بمركبات الرصاص حسب درجة تلوين الرواسب: أصفر شديد - مستوى قوي من التلوث ؛ مصفر - مستوى متوسط لا توجد رواسب صفراء - مستوى ضعيف.

أثناء دراسة محتوى مركبات الرصاص على سطح التربة (في الثلج) ، وجد أنه تم العثور على أعلى مستوى من مركبات الرصاص على جانب الطريق بالقرب من المدرسة ، و Central Boiler House و CJSC Novoorlovsky GOK. يمكن ملاحظة ذلك من الراسب الأصفر اللامع ، الذي تم الحصول عليه أثناء التجربة وكان مؤشرًا نوعيًا لمحتوى الرصاص. (الملحق 4)

عند دراسة محتوى مركبات الرصاص في التربة ، اتضح أن هناك مستوى مرتفعًا من التلوث بمركبات الرصاص على جانب الطريق بالقرب من المدرسة و CJSC Novoorlovsky GOK. (الملحق 5)

أظهر تحليل الكتلة النباتية أن النباتات التي تنمو بالقرب من Boiler House المركزي ، ومصنع CJSC Novoorlovsky للتعدين والمعالجة والطريق على طول تعاونية داشا تراكم أكبر كمية من مركبات الرصاص في أنسجتها. (الملحق 6)

حصلنا على أدنى مستوى من تلوث سطح التربة (الثلج) والتربة والنباتات بمركبات الرصاص في العينات المأخوذة من الغابة.

تم إرسال جميع النتائج التي حصلنا عليها إلى السكان في شكل نشرات ومنشورات حول خطر التلوث بمركبات الرصاص. (الملحق 7.8)

2.3 الاستنتاجات.

1. أكدت البيانات التجريبية أن مصدر مركبات الرصاص في قريتنا هو الطريق السريع المركزي ، وكذلك CJSC Novoorlovsky GOK ومنزل المرجل.
2. تم العثور على مركبات الرصاص على سطح التربة (الثلج) ، في التربة والنباتات.

3. نتيجة لحساب كمية الانبعاثات الضارة من السيارات ، حصلنا على 0.644 جم من مركبات الرصاص تنبعث في الهواء خلال ساعة واحدة.

4. مركبات الرصاص للإنسان هي سبب العديد من الأمراض الخطيرة.

"دراسة محتوى مركبات الرصاص في بيئة نوفورلوفسك"

باشوروفا ماريا

الاتحاد الروسي ، إقليم ترانس بايكال ، مقاطعة أجينسكي ، مستوطنة من النوع الحضري نوفورلوفسك

مذكرة تفاهم "مدرسة نوفورلوفسكايا الثانوية" الصف العاشر

خاتمة.

يوضح هذا العمل أن الطريق السريع والسيارات التي تمر من خلاله يمكن أن تكون مصدرًا قويًا إلى حد ما للمعادن الثقيلة في البيئة. يدخل الرصاص من البنزين إلى غازات العادم ثم إلى الغلاف الجوي. سيعتمد مستوى التلوث أيضًا على العبء المروري للطريق. نظرًا لأن التربة والنباتات القريبة من الطريق ملوثة بشدة بالرصاص ، فمن المستحيل استخدام الأرض لزراعة المنتجات الزراعية ورعي الماشية والنباتات لتغذية حيوانات المزرعة.

نتيجة للعمل ، تم إجراء تحليل نوعي لمحتوى مركبات الرصاص في عينات من التربة والثلج والنباتات المأخوذة من بيئة قرية نوفورلوفسك. تم تحديد كمية مركبات الرصاص المنبعثة من المركبات.

هناك حاجة إلى العمل التعليمي بين السكان المحليين ، وخاصة أصحاب البيوت الصيفية القريبة من الطريق السريع.

لقد قمنا بتطوير نشرات ومنشورات معلوماتية يتم فيها تقديم توصيات لتقليل تأثير المسار على حدائق الخضروات:

1. إذا أمكن ، قم بإزالة موقعك من مصدر التلوث عن طريق عدم استخدام الأرض المجاورة مباشرة للمسار.
2. لا تستخدم الأرض الموجودة في الموقع لزراعة نباتات يزيد ارتفاعها عن متر واحد (ذرة ، شبت ، إلخ.)
3. في المستقبل ، يجب إزالة هذه النباتات من الحديقة دون استخدامها.

قائمة المصادر المستخدمة:

1. Vishnevsky L.D. تحت علامة الكربون: عناصر المجموعة الرابعة من النظام الدوري D.I. مندليف. م: التنوير ، 1983. -176.

2. Lebedev Yu.A. الريح الثانية لعداء الماراثون (حول الرصاص). م: علم المعادن ، 1984 - 120 ص.

3. Mansurova S.E. ورشة عمل مدرسية "نراقب بيئة مدينتنا". م: فلادوس ، 2001. -111 ثانية.

4. Nekrasov B.V. أساسيات الكيمياء العامة. المجلد 2. م: دار النشر "الكيمياء" ، 1969 - 400s.

5. نيكيتين إم. الكيمياء في الترميم. لام: الكيمياء ، 1990. - 304 ص.

6. نيكولاييف ل. المعادن في الكائنات الحية. م: التنوير ، 1986. - 127 ص.

7. Petryakov-Sokolov I.V. مكتبة شعبية للعناصر الكيميائية. المجلد 2. م: دار النشر "نوكا" 1983. - 574 ص.

8. Ruvinova E.I. التلوث بالرصاص وصحة الأطفال. "علم الأحياء" ، 1998 العدد 8 (فبراير).

9. Sumakov Yu.G. الأجهزة الحية. م: المعرفة ، 1986. - 176 ص.

10. Sudarkina A.A. الكيمياء فيها زراعة. م: التنوير ، 1986. - 144 ص.

11. شاليموف أ. نبط قلقنا: تأملات بيئية. لام: لينيزدات ، 1988. - 175 ص.

12. شانون إس التغذية في العصر الذري ، أو كيف تحمي نفسك من جرعات صغيرة من الإشعاع. مينسك: دار النشر "بيلاروسيا" ، 1991. - 170 ص.

شرح الشرائح:

باشوروفا ماريا الصف العاشر مدرسة نوفورلوفسكايا الثانوية

البحث والتطوير: دراسة محتوى مركبات الرصاص في البيئة مستوطنة نوفورلوفسك

مصادر التلوث بمركب الرصاص: بطاريات السيارات ، انبعاثات محركات الطائرات ، الدهانات الزيتية التي تحتوي على الرصاص ، أسمدة مسحوق العظام ، الطلاءات الخزفية على البورسلين ، دخان السجائر ، الأنابيب المبطنة بالرصاص أو الرصاص ، عملية الحصول على الرصاص من الخام ، أبخرة العادم والجنود والنباتات التي تزرع بالقرب من الطرق السريعة

فرضية العمل: توجد مركبات الرصاص في بيئة نوفورلوفسك.

الغرض من العمل: دراسة محتوى مركبات الرصاص المنبعثة في الهواء والمتراكمة في التربة والنباتات والثلج.

الرصاص - Pb (Plumbum) الرقم التسلسلي 82 الوزن الذري 207.21 هذا المعدن الرمادي المزرق. إنه مرن وناعم. Tm = 327.4 درجة. في الهواء ، سرعان ما يتم تغطيته بطبقة من الأكسيد.

التطبيقات الرائدة: صناعة البطاريات والكابلات. لا غنى عنه فى صناعة البيرنجات وسبائك الطباعة وبعض انواع الزجاج.

مركبات الرصاص: Pb (N O3) 2 - نترات الرصاص ، Pb 3 (OH) 2 (CO 3) 2 - ثنائي هيدروكسوكربونات الرصاص (Pb 3 O 4) - Minium (C2H5) 4 Pb - رباعي إيثيل الرصاص (TES) (CH3) 4 الرصاص - رباعي ميثيل الرصاص

مصادر مركبات الرصاص في جسم الإنسان: الغذاء (الأطعمة المعلبة في العلب ، الأسماك الطازجة والمجمدة ، نخالة القمح ، الجيلاتين ، المحار والقشريات.) مياه الشرب الهواء الجوي التدخين

الرصاص سم متراكم. يتراكم في العظام والكبد والكلى.

الزحل هو التسمم بالرصاص. الأعراض: ضعف شديد ، مغص ، شلل ، اضطراب عقلي

اسم مجموعة المركبات الكمية لكل 20 دقيقة ، عدد أجهزة الكمبيوتر الكمية في الساعة (N) ، أجهزة الكمبيوتر إجمالي المسافة المقطوعة في الساعة بواسطة جميع المركبات ، كم الانبعاثات لكل 1 كيلومتر بواسطة مركبة واحدة ، غرام / كم الانبعاثات لكل كيلومتر من جميع المركبات ، غرام / كم الانبعاثات للمسافة الإجمالية ، جم / كم سيارات الركاب 6 1.8 0.019 0.342 0.62 سيارات الركاب بالديزل 2 6 0.6 - - - مكربن ​​للشاحنات بسعة حمل تصل إلى 3 أطنان 1 3 0.3 0.026 0.078 0.02 مكربن ​​للشاحنات بسعة حمل أكثر من 3 t - - - 0.033 - - حافلات المكربن ​​1 3 0.3 0.041 0.123 0.004 شاحنات الديزل 2 6 0.6 - - - حافلات الديزل 1 3 0.3 - - - الحافلات التي تعمل بالغاز الطبيعي المضغوط - - - - - - الإجمالي 13 39 3.9 0.119 0.543 0.644

مواقع أخذ العينات: 1. طريق بالقرب من المدرسة 2. بيت المرجل المركزي 3. CJSC "Novoorlovsky GOK" 4. الغابة 5. الطريق على طول جمعية داشا التعاونية.

محتوى مركبات الرصاص على سطح التربة (في الثلج). رقم أنبوب الاختبار منطقة أخذ العينات وجود الرواسب مستوى التلوث 1 طريق بالقرب من المدرسة رواسب صفراء قوية 2 منزل المرجل المركزي رواسب صفراء قوية 3 ZAO Novoorlovsky GOK رواسب صفراء قوية 4 غابة لا رواسب ضعيفة 5 طريق على طول تعاونية داشا رواسب صفراء متوسطة

مصادر مركبات الرصاص في نوفورلوفسك: المرجل المركزي الطريق السريعنوفورلوفسكي جوك CJSC

الرصاص خطير على الانسان !!!

شكرا للاهتمام!

معاينة:

المرفقات 1.

علاج التسمم بالرصاص.في حالات التسمم الحاد ، يتم استخدام عوامل معقدة ، من بينها التتاسين والبنتاسين الأكثر فاعلية عند تناولهما عن طريق الوريد (6 جم من الدواء لكل دورة علاج في شكل محلول 5 ٪). تستخدم أيضًا العوامل التي تحفز تكوين الدم: مستحضرات الحديد ، كامبولون ، سيانوكوبالامين ، حمض الأسكوربيك. لتقليل الألم أثناء المغص ، يوصى بالحمامات الدافئة ، محلول 0.1٪ من سلفات الأتروبين ، 10٪ محلول بروميد الصوديوم ، 0.5٪ محلول نوفوكائين ، واتباع نظام غذائي الحليب. لتقليل ظواهر الوهن الخضري ، يمكن استخدام الجلوكوز في الوريد مع الثيامين وحمض الأسكوربيك والبروم والكافيين والحمامات الصنوبرية وطوق كلفاني. مع اعتلال الدماغ ، يتم وصف عوامل التجفيف (محلول كبريتات المغنيسيوم 25 ٪ ، محلول أمينوفيلين 2.4 ٪ ، محلول الجلوكوز 40 ٪) ؛ مع اعتلال الأعصاب - الثيامين ، عوامل مضادات الكولين ، حمامات من أربع غرف ، تدليك ، تمارين العلاج الطبيعي.

لإزالة الرصاص من المستودع ، يتم استخدام الإنفاذ الحراري للكبد ، عن طريق الحقن الوريدي لمحلول هيبوسلفيت الصوديوم بنسبة 20٪.

العوامل الوقائية: فيتامينات ب ، فيتامين ج ، فيتامين د ، الكالسيوم ، المغنيسيوم ، الزنك ، مركبات البكتين ، ألجينات الصوديوم ، أنواع مختلفة من الملفوف.

الملحق 2

منع التسمم بالرصاص.التدبير الرئيسي لمنع التسمم بالرصاص هو استبداله بمواد أخرى أقل سمية في تلك الصناعات التي يتم استخدامه فيها. على سبيل المثال ، يتم استبدال الرصاص الأبيض بالتيتانيوم والزنك ، بدلاً من جوانات الرصاص للملفات ، يتم استخدام حشيات سبائك القصدير والزنك ، ويتم استبدال معجون الرصاص لإنهاء أجسام السيارات بمعجون مصنوع من مواد بلاستيكية. أثناء العمليات التكنولوجية ، وكذلك أثناء نقل المواد المحتوية على الرصاص ، من الضروري إغلاق مصادر إطلاق الغبار بإحكام ، ومعدات لتهوية الشفط القوية مع تنقية الهواء الملوث بالغبار وأبخرة الرصاص قبل إطلاقه في الغلاف الجوي. يحظر استخدام عمل النساء والمراهقات في عمليات صهر الرصاص. من الضروري مراعاة تدابير النظافة الشخصية مثل تعقيم تجويف الفم ، وغسل اليدين بمحلول 1٪ من حمض الأسيتيك ، واستخدام الملابس الخاصة وأجهزة التنفس ، والتغذية العلاجية والوقائية.

الملحق 3

نتائج التقنية المنفذة

تحديد انبعاثات مركبات الرصاص بواسطة السيارات.

اسم مجموعة المركبات	الكمية لمدة 20 دقيقة ، أجهزة الكمبيوتر	الكمية بالساعة (ن) ، قطعة	طريق مشترك ، تقطعها جميع السيارات في الساعة ، كم	الانبعاثات لكل كيلومتر واحد بواسطة مركبة واحدة ، غرام / كيلومتر	الانبعاثات لكل كيلومتر من جميع المركبات ، جم / كم	انبعاثات المسار الكلي ، جم / كم
سيارات				0,019	0,342	0,62
الديزل للركاب
مكربن ​​البضائع بسعة حمولة تصل إلى 3 أطنان				0,026	0,078	0,02
مكربن ​​البضائع بسعة حمل تزيد عن 3 أطنان				0,033
حافلات المكربن				0,041	0,123	0,004
شاحنة ديزل
حافلات الديزل
اسطوانة غاز تعمل على الغاز الطبيعي المضغوط
المجموع				0,119	0,543	0,644

الملحق 4

رقم أنبوب العينة	موقع أخذ العينات	وجود الرواسب	مستوى التلوث
	الطريق بالقرب من المدرسة	راسب أصفر	قوي
	بيت المرجل المركزي	راسب أصفر	قوي
	نوفورلوفسكي جوك CJSC	راسب أصفر	قوي
	غابة	لا رواسب	ضعيف
		راسب مصفر	وسط

الملحق 5

رقم أنبوب العينة	موقع أخذ العينات	وجود الرواسب	مستوى التلوث
	الطريق بالقرب من المدرسة	راسب أصفر	قوي
	بيت المرجل المركزي	راسب مصفر	وسط
	نوفورلوفسكي جوك CJSC	راسب أصفر	قوي
	غابة	مصفر	ضعيف
	الطريق على طول جمعية داشا التعاونية	راسب مصفر	وسط

الملحق 6

رقم أنبوب العينة	موقع أخذ العينات	وجود الرواسب	مستوى التلوث
	الطريق بالقرب من المدرسة	راسب مصفر	وسط
	بيت المرجل المركزي	راسب أصفر	قوي
	نوفورلوفسكي جوك CJSC	راسب أصفر	قوي
	غابة	لا رواسب	ضعيف
	الطريق على طول جمعية داشا التعاونية	الأصفر	قوي

بعد تمعدن الأعضاء بأحماض الكبريتيك والنتريك ، يكون الرصاص والباريوم في الرواسب على شكل BaSO 4 و PbS0 4. الظروف المثلى للترسيب الكمي

من Ba 2 + و Pb 2 + هي: تركيز H 2 SO 4 في التمعدن ~ 20٪ H 2 SO 4 ، وغياب أكاسيد النيتروجين (الانحلال الجزئي لـ PbSO4 ، وبدرجة أقل بكثير ، BaS0 4 في حمض النيتريك) ، وقت هطول الأمطار (حوالي 24 ساعة). بسبب الترسيب المشترك ، Ca 2 + ، Fe 3+ ، Al 3 + ، Cr 3+ ، Zn 2+ ، Cu 2+ ، وما إلى ذلك يمكن أن يكون أيضًا في الراسب. عند التعجيل المشترك Cr 3 + ، يكون الراسب ملونة باللون الأخضر القذر. لتجنب فقدان Cr 3+ ، تتم معالجة الراسب الأخضر المتسخ بمحلول من بيرسلفات الأمونيوم في محلول حمض الكبريتيك 1 درجة / س أثناء التسخين. يتم تحليل الراسب غير المذاب لـ Ba 2 + و Pb 2 + ، ويترك الراسب لتحديد كمية الكروم. من أجل فصل Ba 2+ و Pb 2+ (يتداخل وجود Pb 2 + مع الكشف عن Ba 2 +) ، تتم معالجة الراسب مباشرة على المرشح بعناية باستخدام 0.5-10 مل (حسب حجم المادة المترسبة) ) من محلول ساخن من أسيتات الأمونيوم 1 ، مما يحقق الذوبان الكامل لـ PbSO 4 ؛

الكشف النوعي

يتم فحص الراشح بحثًا عن الرصاص: أ) التفاعل مع الديثيزون (НrDz)

وجد Dithizone (diphenylthiocarbazone) تطبيقًا واسعًا في التحليل غير العضوي. اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للوسط في المحاليل ، يمكن أن يوجد ثنائي ديثيزون في شكلين:

في شكل enol ، يكون الكاشف قابل للذوبان بشكل طفيف في المذيبات العضوية (الكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون). في شكل ketonnon ، يذوب oi جيدًا فيها ، ويشكل محاليل ذات لون أخضر مكثف. في المحاليل القلوية يعطي أنيون HDz "باللون البرتقالي.

مع العديد من الكاتيونات المعدنية [Mn ، Cr ، Co ، Ni ، Zn ، Fe (III) ، Tl ، Cu ، Cd ، Ag ، Pb ، Bi ، Hg] ، يعطي الديثيزون أملاح intracomplex (ditizonates) ، والتي عادة ما تكون قابلة للذوبان في عضوي غير قطبي المركبات المذيبات sk المذيبات (CHC1 3 ، CC1 4). العديد من مركبات intracomplex ذات ألوان زاهية.

والثنائية الثانوية:

هناك ثنائيات أولية:

تتشكل الثنائيات الأولية مع جميع الكاتيونات. تتكون الثنائيات الثانوية من عدد قليل من المعادن (HgDz ، Ag 2 Dz ، CuDz ، إلخ). فيشر ، الذي أدخل الديثيزون في الممارسة التحليلية (1957) ، ينسب الهيكل التالي إليهم:

حيث يمكن أن يعطي المعدن كلاً من ديثيزونات أولية وثانوية ، كل شيء يعتمد على تفاعل الأس الهيدروجيني للوسط: في وسط حمضي ، يتشكل ثنائي ديثيزونيت الأولي ، في وسط قلوي ومع عدم وجود كاشف ، يتشكل ثنائي ديثيزونات ثانوي.

يعتمد تكوين واستخراج الثنائيات بشكل أساسي على الرقم الهيدروجيني للوسط.

للكشف عن الرصاص ، يتم رج المحلول الناتج عن معالجة راسب PbS0 4 و BaS0 4 مع أسيتات الأمونيوم بمحلول ديثيزون في الكلوروفورم (CC1 4): في وجود Pb 2 + ، لوحظ (عند درجة الحموضة 7.0- 10.0) "مظهر باللون الأحمر الأرجواني

التفاعل شديد الحساسية - 0.05 ميكروغرام ص 2+ في 1 مل. الحد الأقصى لاكتشاف Pb 2+ من خلال هذا التفاعل في الأعضاء هو 0.02 مجم.

في ظل الظروف الموصوفة لتحليل السمية الكيميائية ، يكون التفاعل محددًا تمامًا تقريبًا ، حيث يسبق تحضير Pb (HDz) 2 تحويل Pb 2+ إلى PbSO 4 ، أي فصل Pb 2+ عن معظم الأنواع الأخرى عناصر. مع PbSO 4 ، يمكن أن يتشارك Fe 3 + و Cr 3 + بشكل أساسي. في الوقت نفسه ، يمتلك Fe 3+ تقاربًا منخفضًا مع dithizone ، ويشكل Cr 3 + مركبات غير ملونة مع dithizone.

تتمثل إحدى مزايا التفاعل في القدرة على الجمع مع مساعدته في التحليل النوعي لـ Pb 2+ مع التحديد الكمي. في هذه الحالة ، في ظل وجود طبقة الكلوروفورم باللون الأرجواني والأحمر ، أولاً

التحديد الكمي (انظر ص 302). بعد ذلك ، بعد قياس كثافة اللون لـ Pb (HDz) 2 على مقياس كهروضوئي ضوئي ، يتم اهتزاز ثنائيات الرصاص لمزيد من التفاعلات النوعية بقوة لمدة 60 ثانية باستخدام 0.5-2 مل (اعتمادًا على حجم وكثافة لون المستخلص) 1 ن. محلول HNO 3 (أو HC1):

Pb (HDz) 2> - Pb (N0 8) 2 + 2H 2 Dz

(طبقة عضوية (ماء (طبقة عضوية)

طبقة المحلول الكلسي) الكلسي

صاحب) الخالق)

اعتمادًا على حجم الطبقة المائية ، يتم فحص المحلول بشكل أكبر عن طريق تفاعلات الجريزوفولفين أو تفاعلات كيميائية كبيرة.

I. مع حجم صغير من الطبقة المائية (0.5 مل) ، يتم تقسيم الحجم بالكامل إلى جزأين ، وتبخر بعناية ويتم إجراء التفاعلات: أ) ملح مزدوج من يوديد السيزيوم و c in و nca - CsPbl 3 يتم الحصول عليها . يحمض نصف جزء من البقايا مع 30٪ حمض أسيتيك ويخلط مع عدة بلورات من يوديد البوتاسيوم:

تتم إضافة 1-2 بلورات من كلوريد السيزيوم إلى المحلول - بعد مرور بعض الوقت ، يتم ترسيب رواسب صفراء مخضرة من يوديد السيزيوم ورواسب الرصاص. عند النظر إليها تحت المجهر ، يمكن للمرء أن يلاحظ بلورات على شكل إبرة ، وغالبًا ما يتم جمعها في حزم وأشكال شبه كروية.

الظروف المثلى: 30 ° / v محلول حمض الخليك ، بدون أحماض معدنية ، القليل من CsCl و KI الزائد.

حساسية التفاعل 0.01 ميكروغرام. يتيح التفاعل إمكانية اكتشاف (حد الكشف) 0.015 مجم Pb 2+ لكل 100 جم من موضوع الدراسة ؛

ب) تكوين البوتاسيوم والنحاس وهكسانيتريت الرصاص КrСuРb (NO 2) 6. يتم خلط الجزء الثاني من البقايا مع 1-2 قطرات محلول مشبعأسيتات النحاس وتبخر بعناية حتى يجف. يتم إذابة البقايا في 2-3 قطرات من محلول 30٪ من حمض الأسيتيك وتضاف بضع بلورات من نتريت البوتاسيوم. في وجود Pb 2+ ، بعد 5-10 دقائق ، تظهر بلورات KrCu Pb (NO 2) 6 على شكل مكعبات سوداء أو بنية (بكميات صغيرة من Pb 2 +) على كامل مجال الرؤية. الظروف المثلى: 30٪ محلول من CH 3 COOH ، وغياب الأحماض المعدنية ، وزيادة نتريت البوتاسيوم. حساسية التفاعل 0.03 ميكروغرام. حد الكشف عن Pb 2+ في المواد البيولوجية هو 0.015 مجم لكل 100 جرام من العضو.

P. مع حجم كبير من الطبقة المائية (2 مل أو أكثر) ، يتم تحييدها إلى درجة الحموضة 5.0 وفقًا لورقة المؤشر العالمية ، مقسمة إلى 4 أجزاء ويتم فحصها بواسطة التفاعلات:

أ) تشكيل PbS:

Pb (N0 3) 2 + H 2 S = PbSJ + 2HN0 3.

لا يذوب الراسب في أحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك المخففة ، ولكنه يذوب في حمض النيتريك المخفف مع إطلاق أكاسيد النيتروجين والكبريت الأولي:

3PbS + 8HNO 3 \ u003d 3Pb (NO 3) 2 + 2NO + 3S + 4H 2 O ؛

ب) تكوين PbS0 4:

الرصاص (OCOCH 3) 2 + H 2 SO 4 = PbSO 4 | + 2CH 3 COOH

كبريتات الرصاص قابلة للذوبان بشكل طفيف في الماء (1: 22800 عند 15 درجة) ؛ في حامض الكبريتيك المخفف ، تكون قابليته للذوبان أقل ؛ إنه غير قابل للذوبان عمليا في الكحول ؛ يذوب بشكل كبير في حامض النيتريك ، بل أفضل - في حمض الهيدروكلوريك ، خاصة عند تسخينه:

عند إضافة الماء ، تترسب كبريتات الرصاص مرة أخرى.

يذوب راسب كبريتات الرصاص في محاليل الصودا الكاوية والبوتاس الكاوية والأسيتات وطرطرات الأمونيوم (يختلف عن كبريتات الباريوم وكبريتات السترونشيوم):

عند إذابته في طرطرات الأمونيوم ، يتشكل الرصاص 2 0 (C 4 H 4 0 6) 2.

ج) تكوين PbCr04 ؛ غير قابل للذوبان في حامض الخليك ، ولكن
قابل للذوبان في الأحماض المعدنية والقلويات الكاوية:

2Pb (OSOCH 3) 3 + K 2 Cr 2 0 7 + HOH - 2CH 3 COOK + 2 PSYU 4 + 2CH 3 COOH.

د) يتم فحص الجزء الرابع من خلال التفاعلات الكيميائية الدقيقة
الحصول على CsPbl 3 و K2CuPb (N0 2) هـ.

يمكن التحديد الكمي لـ Pb 2+ بعد عزله على شكل كبريتات الرصاص بعدة طرق:

أ) ثنائي كرومات o-th odometric الزائدة عن bichromate التي لم تتفاعل مع Pb 2+. يعتمد التعريف على ردود الفعل التالية:

تعطي طريقة القياس ثنائي كرومات اليودوميتر نتائج جيدة (93٪ بمتوسط ​​خطأ نسبي 1.4 درجة / س) بمحتوى من 2 إلى 100 مجم من الرصاص لكل 100 جرام من العضو. مع كميات الرصاص أقل من 2 ملغ (حد التحديد) ، فإن الطريقة لا يمكن الاعتماد عليها. على سبيل المثال ، في حالة وجود 1 مجم من Pb 2 + في 100 جم من العضو ، يتم تحديد 37٪ فقط في المتوسط ​​؛

ب) مقياس الاستخراج الضوئي وتحت ديتي-زوناتي الرصاص. تعتمد الطريقة على رد الفعل الحساس والمحدّد أعلاه:

Pb (OSOCH 3) 2 4- 2H a Dz (في pY 7-10) - Pb (HDz) a + 2CH 3 COOH.

يتم استخلاص الديثيزونات الناتج مع الكلوروفورم عند درجة حموضة أعلى من 7.0 حتى اكتمال استخلاص الرصاص 2+. يتم دمج المقتطفات ، وغسلها بمحلول KCN في وجود NH 4 OH ، وتسويتها ، ويتم قياس الحجم ، ومن ثم يتم تحديد كثافة اللون لمستخلص الكلوروفورم على FEC بطول كامل يبلغ 520 نانومتر في كفيت مع طبقة ماصة بسمك 1 سم ، ويعمل الكلوروفورم كمحلول مرجعي. لوحظ قانون بير في حدود 0.0001 - 0.005 مجم / مل.

ج) كومبلكسومتري ، وهو أمر شائع للعديد من الكاتيونات ثنائية التكافؤ وبعض الكاتيونات ثلاثية التكافؤ.

مبدأ المعايرة بالقياس المعقد على النحو التالي: تتم إضافة كمية صغيرة من المؤشر المقابل إلى محلول الاختبار الذي يحتوي على كاتيون معين بقيمة أس هيدروجيني محددة بدقة - يتم تكوين مركب معقد ملون للمؤشر مع الكاتيون وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في ماء. عند معايرته باستخدام trilon B (الكامل III) - ملح ثنائي الصوديوم لحمض ethylenediaminetraacetic ، يتم تدمير مجمع الكاتيون مع المؤشر ، لأن trilon B يشكل مركبًا أكثر استقرارًا مع تحديد الكاتيون. عند النقطة المكافئة ، يتم تحرير مؤشر مجاني ، يلون المحلول باللون المتأصل في المؤشر عند قيمة pH معينة للوسيط.

يتم تحديد معظم الكاتيونات في وسط قلوي ، حيث يتم إدخال محلول معاير للأمونيا (خليط من الأمونيا وكلوريد الأمونيوم).

يعتمد تحديد Pb 2+ (أو أيون ثنائي التكافؤ آخر) على التفاعلات التالية:

ن. كريلوفا من أجل تحديد Pb 2+ توصي بالمعايرة الخلفية لـ Trilon B (تستخدم لتحديد الكاتيونات التي تتفاعل مع محلول NH 4 OH). جوهر هذه التقنية هو كما يلي: يخفف محلول الاختبار بالماء إلى 100-150 مل ويخلط مع فائض 0.01 نيوتن. محلول Trilon B. 10 مل من محلول كلوريد الأمونيا 2 و 0.1 - 0.2 جم من Zriochrome black T (خليط مع NaCl 1: 200). تتم معايرة الفائض من Trilon B بـ 0.01 N. حل ZnCl 2 حتى يتغير اللون الأزرق والأزرق إلى الأحمر البنفسجي. تم تحديد 96٪ بمتوسط ​​خطأ نسبي قدره 6.2٪ عند 1 مجم Pb 2 + لكل 100 جم من العضو ؛ 97٪ بمتوسط ​​خطأ نسبي 27٪ عند 10 ملغ. حد التحديد هو 0.5 مجم Pb 2 + لكل 100 جم من العضو.

أهمية السمية. يتم تحديد الأهمية السمية للرصاص من خلال الخصائص السامة للرصاص المعدني وأملاحه وبعض مشتقاته واستخدامه الواسع والمتنوع في الصناعة والحياة اليومية.

من الخطورة بشكل خاص فيما يتعلق بالتسمم بالرصاص استخراج خامات الرصاص ، وصهر الرصاص ، وإنتاج البطاريات ، وطلاء الرصاص [الرصاص الأبيض 2PbCO 3 .Pb (OH) 2 والرصاص الأحمر Pb 3 O 4] ، والتي يتم استخدامها في يقتصر اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية على طلاء السفن والجسور ، والصفيح ، واللحام ، واستخدام طلاء الرصاص PbSi0 3 ، وما إلى ذلك. مع عدم كفاية حماية العمال ، من الممكن حدوث تسمم صناعي.

كانت مصادر التسمم المنزلي ، في عدد من الحالات ، ذات نوعية رديئة من المعلبات والمينا والبورسلين والخزف المزجج.

تم وصف حالات التسمم بالرصاص من خلال مياه الشرب (أنابيب الرصاص) ، والسعوط المغلف بورق الرصاص ، بعد الإصابة بطلق ناري ، وما إلى ذلك. كما أن حالات التسمم بأملاح الرصاص ورباعي إيثيل الرصاص معروفة.

الرصاص سم بروتوبلازمي يسبب تغيرات بشكل رئيسي في الأنسجة العصبية والدم والأوعية الدموية. ترتبط سمية مركبات الرصاص إلى حد كبير بقابليتها للذوبان في عصير المعدة وسوائل الجسم الأخرى. ينتج عن التسمم المزمن بالرصاص صورة سريرية مميزة. تختلف الجرعة المميتة لمركبات الرصاص المختلفة. الأطفال حساسون بشكل خاص لها. الرصاص ليس عنصرًا بيولوجيًا ، ولكنه موجود عادة في الماء والغذاء ، حيث يدخل الجسم. الشخص الذي لا يعمل مع الرصاص يمتص ، كما يشير N.V. Lazarev ، 0.05-2 جم من الرصاص يوميًا (بمعدل 0.3 مجم). يمكن أن تتراكم مركبات الرصاص في أنسجة العظام والكبد والكلى. يمتص الجسم حوالي 10٪ منه ، والباقي يطرح في البراز. يترسب الرصاص في الكبد وفي أنبوبي ، أقل إلى حد ما - في العظام المسطحة. في الأعضاء الأخرى ، يتم ترسيبه بكمية صغيرة. ومن هنا تأتي إمكانية الكشف عن الرصاص في الأعضاء الداخلية لجثث الأشخاص الذين ماتوا لأسباب أخرى ، وضرورة قياسه بالنتائج الإيجابية للتحليل النوعي.

المحتوى الطبيعي للرصاص (وفقًا لـ A. O. Voinar ، بالملليغرام لكل 100 غرام من العضو) في الكبد هو 0.130 ؛ في الكلى 0.027 ؛ في العظام الأنبوبية 1.88 ؛ في المعدة والأمعاء 0.022 و 0.023 على التوالي.

النباتات التي تنمو على أراضي ساحة المدرسة والمنطقة المجاورة لها تتعرض للقمع بشكل ملحوظ ولها مظهر مؤسف.

نفترض أن أحد أسباب هذه الظواهر يمكن اعتباره تراكم أيونات المعادن الثقيلة والأنيونات الحمضية في تربة فناء المدرسة. يحدث التلوث بشكل رئيسي من خلال الغلاف الجوي ، والهباء الجوي ، والأبخرة ، والغبار ، والسخام ، والمواد القابلة للذوبان التي يجلبها المطر والثلج يستقر على سطح التربة. تأتي الملوثات من مداخن قاطرات الديزل والسيارات. تدخل جميع ملوثات التربة في السلسلة الغذائية وتدخل الجهاز الهضمي البشري بالطعام أو الماء. يتأثر جسم الإنسان بالعوامل البيئية. بالقرب من بيوت الغلايات شبكات السكك الحديدية، التي تخدمها قاطرات ديزل تعمل على زيت الوقود ، وتدفق كبير من المركبات التي تعمل بوقود ديزل يحتوي على كبريت ، وينبغي توقع زيادة محتوى مركبات المعادن الثقيلة.

بشكل كبير الموسوعة السوفيتيةيتم إعطاء التعريف التالي:

المعادن الثقيلة هي مجموعات من المعادن بما في ذلك النحاس ، والنيكل ، والكوبالت ، والرصاص ، والزنك ، والزنك ، والكادميوم ، والثنائي ، والسب ، والزئبق. تستخدم المعادن الثقيلة في كل من الحالة الأولية وفي شكل سبائك مختلفة مع معادن أخرى.

في قاموس دال:

المعادن الثقيلة - المعادن ذات الثقل النوعي العالي ، على سبيل المثال: النحاس ، الرصاص ، الزنك ، القصدير.

لذلك ، أكرس عملي لتحديد محتوى المعادن الثقيلة والأنيونات الحمضية في التربة والثلج في فناء المدرسة ، وكذلك لتوضيح تأثير أيونات المعادن الثقيلة على نمو النباتات وتطورها.

الجزء النظري

الرصاص يدخل البيئة من مصادر طبيعية. هذه هي تآكل التربة بفعل الرياح ، والنشاط البركاني ، وحرائق الغابات. لكن الدخل الرئيسي يأتي من مصادر بشرية: النفايات المنزلية والصناعية ، والمركبات ، والطيران ، والصواريخ وتكنولوجيا الفضاء ، وكذلك الصيد ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق ما يصل إلى 1400 طن من الرصاص في البيئة سنويًا.

يخترق الرصاص التربة بسهولة ويتراكم في النباتات. تدخل هذه النباتات في السلسلة الغذائية ، مما يؤدي إلى زيادة تركيز هذا العنصر. يتعرض الإنسان ، باعتباره الحلقة الأخيرة في السلسلة الغذائية ، لأكبر خطر من الآثار السامة للرصاص. في الأدبيات ، لم نجد وصفًا لتأثير الرصاص على نمو النباتات وتطورها.

مصادر الرصاص في جسم الإنسان

تدخل مركبات الرصاص العضوية جسم الإنسان من خلال الجلد والأغشية المخاطية مع الطعام والماء ، وغير العضوية (على سبيل المثال ، الموجودة في غازات العادم) - عبر الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي.

1. يأتي أكثر من نصف الرصاص في الجسم من الهواء. كل يوم ، يستنشق أحد سكان المدينة 20 م 3 من الهواء بمحتوى رصاص 2 * 10 "ملجم / ملجم.

المركبات تسبب الكثير من الضرر. النمو السريع في عدد السيارات في السنوات الاخيرةأدى إلى حقيقة أنه في بعض المدن ، حيث لا توجد مصانع تخصيب أو مصانع معدنية ، ينبعث في الهواء ما يصل إلى 8 آلاف طن من الرصاص سنويًا ، وهو ما يتجاوز المستوى المسموح به.

مع الوجبة اليومية ، يدخل الجسم 0.06-0.5 مجم من الرصاص. في المنتجات ذات الأصل النباتي والحيواني ، لا يتجاوز المحتوى الطبيعي للرصاص 0.5-1.0 مجم / كجم. توجد بكميات كبيرة في الأسماك المفترسة ، مثل التونة (حتى 2.0 مجم / كجم) والرخويات والقشريات (حتى 10 مجم / كجم). الجرعة السامة من الرصاص هي -1 مجم ، والجرعة المميتة هي -10 جم.

يزرع الكثير من الرصاص في الغذاء على طول الطرق السريعة. ينتج الرصاص عن طريق احتراق البنزين المحتوي على الرصاص (بنزين يحتوي على رباعي إيثيل الرصاص) ويتخلل التربة بسهولة. تضاف مركبات الرصاص إلى البنزين لتحسين أداء المحرك.

يخترق الرصاص الممتص الدم ، ويتوزع في العظام (حتى 90٪) والأنسجة الرخوة (الكبد ، الكلى ، المخ) ، وكذلك في الشعر والأظافر والأسنان. يُمتص الرصاص بشكل أكثر نشاطًا مع وجود نقص في الحديد والكالسيوم ومركبات الزنك مع زيادة تناول فيتامين د.

تتمثل الآلية الرئيسية لعمل الرصاص في الجسم في أنه يمنع الإنزيمات المشاركة في تخليق الهيموجلوبين ، ونتيجة لذلك لا تستطيع خلايا الدم الحمراء حمل الأكسجين ، ويتطور فقر الدم ونقص الأكسجين المزمن.

يتفاوت التسمم بالرصاص بشكل كبير في مظاهره ويشمل التحريض الذهني والقلق والكوابيس والهلوسة وضعف الذاكرة والذكاء مع أعراض تفكك الشخصية. تعتبر الاضطرابات العصبية عند الأطفال خطيرة للغاية - فرط النشاط وتدهور النمو العقلي وانخفاض القدرة على العمل للتعلم. التسمم بالرصاص وأملاحه يسبب ضرراً للثة واضطراب معوي وأمراض الكلى. تعتبر مركبات الرصاص مسببة للسرطان وسامة للجينات - يمكن أن تسبب طفرات وتعطل البنية الثلاثية ووظائف تخليق الحمض النووي وإنزيمات الإصلاح.

وبحسب نتائج الإحصائيات الرسمية فإن من بين حالات التسمم المهني يحتل الصدارة المرتبة الأولى.

يكاد يكون من المستحيل تحديد كمية انبعاثات الرصاص في الغلاف الجوي بواسطة محركات السيارات بشكل أكثر دقة ، نظرًا لأن كمية الانبعاثات تعتمد على العديد من العوامل التي يصعب أخذها في الاعتبار.

من أجل الحد من التلوث بالرصاص ، من الضروري تقليل استخدام البنزين المحتوي على الرصاص ، لأن هذا البنزين هو مصدر انبعاثات الرصاص في الغلاف الجوي. من الضروري أيضًا إنشاء عدد من التركيبات التي من شأنها أن تحتفظ بالرصاص ، أي مقدار الرصاص الذي تم تسويته في هذه التركيبات. مثل هذا التثبيت الطبيعي هو أي نوع من النباتات.

إن إنشاء حواجز طفيفة لن يكون كبيرًا ، ولكنه سيقلل من درجة التسمم بالرصاص بين سكان كوكبنا.

في الوقت الحاضر ، من الصعب العثور على صناعة يستخدم فيها النحاس وسبائكه أو مركباته. المبادلات الحرارية وأجهزة التفريغ وخطوط الأنابيب والأسلاك الكهربائية مصنوعة من النحاس. تُستخدم البرونز والنحاس الأصفر والنيكل والنحاس وسبائك النحاس الأخرى كمواد هيكلية ، ومواد مضادة للاحتكاك ، ومقاومة للتآكل ، وموصلة حراريًا وكهربائيًا للغاية في الهندسة الميكانيكية ، وبناء السفن ، وصناعة الطيران. تستخدم أكاسيد النحاس في إنتاج الزجاج والمينا ، وتستخدم كبريتات النحاس (II) في الطلاء الكهربائي ، وفي حفظ الأخشاب ، وفي صناعة الدهانات ، وفي تلبيس الخام. تستخدم محفزات أكسيد النحاس في تنقية الغاز ونترات الكلوريد والنحاس (II) - في الألعاب النارية. العديد من مركبات النحاس عبارة عن مبيدات حشرية أو أسمدة ، لذا فهي تستخدم على نطاق واسع في الزراعة.

يجب مراعاة مدى استخدام النحاس ومركباته عند تحليل تأثير محتوى النحاس في البيئة على الكائنات الحية. إن تأثير النحاس على الكائنات الحية غامض ، لأنه ، من ناحية ، عنصر نادر مهم يشارك في عمليات التمثيل الغذائي ، ومن ناحية أخرى ، فإن مركباته سامة (بتركيزات عالية). القدرة الواضحة على التكوين المعقد ، والتفاعل مع الأكسجين ، وقابلية الاختزال القابل للانعكاس - هذه هي ميزات النحاس التي تحدد دوره البيولوجي في الخلايا الحية.

النحاس الزائد هو أيضا سام للنباتات. مع تسمم النحاس ، يتغير لون الأوراق إلى الأحمر والبني-البني ، مما يشير إلى تدمير الكلوروفيل. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تثبيط للنمو وتأخر في النمو.

الوظائف البيولوجية للنحاس

إنه مكون من 11 إنزيمًا.

ضروري لتكوين الهيموجلوبين ، لأنه ينشط الحديد الذي يتراكم في الكبد ، وإلا فإنه لا يمكنه المشاركة في تكوين الهيموجلوبين. يحفز الوظيفة المكونة للدم لنخاع العظام.

ضروري للتبادل الصحيح للفيتامينات من المجموعات B ، A ، C ، E ، P

له تأثير شبيه بالأنسولين ويؤثر على استقلاب الطاقة.

ضروري لعمليات النمو والتطور ، يتم التقاط جزء كبير منه من جسم الأم بواسطة الجنين أثناء نمو الجنين.

رد فعل الجسم على نقص النحاس الزائد

يؤدي نقص النحاس إلى تدمير الأوعية الدموية ، وأمراض الهيكل العظمي ، وحدوث أمراض الأورام. إزالة النحاس من النسيج الضام يسبب مرض "الذئبة الحمامية".

يؤدي النحاس الزائد في الأنسجة المختلفة إلى أمراض شديدة وغالبًا ما لا رجعة فيها. يؤدي تراكم النحاس في الكبد والدماغ إلى الإصابة بمرض ويلسون (الحثل الكبدي الدماغي).

التأثير على الجسم: مع نقص الحديد يبدأ الشخص بالتعب بسرعة ويحدث الصداع ويظهر مزاج سيء.

تأثير المطر الحمضي على الطبيعة الحية.

يجب أن يكون لمياه الأمطار ، التي تتشكل أثناء تكثيف بخار الماء ، تفاعل محايد ، أي الرقم الهيدروجيني = 7 (الرقم الهيدروجيني هو مؤشر يميز الحموضة). تحمض مياه الأمطار ، المذابة لثاني أكسيد الكربون ، قليلاً (الرقم الهيدروجيني = 5.6-5.7). وبعد امتصاص الحمض المتكون من ثاني أكسيد الكبريت والنيتروجين ، يصبح المطر حمضيًا بشكل ملحوظ.

تعاني الأرض والنباتات من الأمطار الحمضية: تنخفض إنتاجية التربة ، وتقل إمدادات المغذيات ، ويتغير تكوين الكائنات الحية الدقيقة في التربة. يتسبب المطر الحمضي في أضرار جسيمة للغابات. مع انخفاض درجة الحموضة في الماء ، تحدث عملية غمر المسطحات المائية. في البداية ، رد الفعل الرئيسي (درجة الحموضة المياه الطبيعيةحوالي 8) بسبب خصائصه الطبيعية العازلة - القدرة على تحييد الحمض الوارد. ومع ذلك ، فإن إمكانيات الأنظمة العازلة ليست غير محدودة. تدريجيًا ، يبدأ الماء الموجود في الخزان في التحمض ، مما يؤدي إلى عمليات لا رجعة فيها فيه: العوالق ، والرخويات ، وتموت الأسماك ، وتختفي بعض أنواع الطحالب ، وتتطور الطحالب المحبة للأحماض والفطر والطحالب الخيطية بسرعة ، ويظهر طحالب الطحالب الأرضية ، و يصبح الخزان مستنقعا. لا يرجع موت سكان الخزان إلى التحميض بقدر ما يرجع إلى العمليات التي يسببها: انخفاض في محتوى أيونات الكالسيوم ، وترشيح (استخراج) أيونات المعادن الثقيلة السامة من رواسب القاع ، ونقص الأكسجين ، ونقص العمليات اللاهوائية ، تكوين الميثان ، كبريتيد الهيدروجين ، ثاني أكسيد الكربون.

أهداف البحث:

1. تحديد محتوى المعادن الثقيلة في التربة والثلج في ساحة المدرسة.

2. تحديد محتوى الأنيونات في التربة والثلج في ساحة المدرسة.

مهام البحث:

إجراء تحديد نوعي للعناصر الكيميائية في التربة والثلج ؛

2) تحديد محتوى المعادن الثقيلة في الثلج والتربة بواسطة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة.

3) تحديد محتوى الأنيونات الحمضية في التربة والثلج.

طرق حل هذه المشاكل:

تمت دراسة عينات الثلج والتربة على مدار العام: عينات التربة في سبتمبر ، وعينات الثلج في يناير 2007 ويناير 2008.

مراحل العمل البحثي:

1. التعريف النوعيالمعادن الثقيلة في الثلج والتربة.

2. تحديد المعادن الثقيلة في الثلج والتربة عن طريق الكروماتوغرافيا.

3. تحديد الأنيونات الحمضية في التربة والثلج.

4. دراسة تأثير أيونات المعادن الثقيلة على نمو وتطور النباتات.

مجالات الدراسة:

ملعب رياضي في ساحة المدرسة.

قطاع من الأرض على طول الطريق السريع.

مساحة المصعد الجديد بمنطقة السهوب

المرحلة التجريبية # 1.

الموضوع: التحديد النوعي لأيونات المعادن الثقيلة في الثلج والتربة.

الغرض: القيام ردود الفعل النوعيةللأيونات: Pb2 +، Fe3 +، Cr +6، Cu2 +، Mn2 +.

تدخل المعادن الثقيلة إلى التربة بشكل رئيسي من الغلاف الجوي مع انبعاثات من المؤسسات الصناعية ، والرصاص - من غازات عوادم السيارات. أكثر المعادن الثقيلة شيوعًا هي الرصاص والكادميوم والزئبق والزنك والموليبدينوم والنيكل والكوبالت والقصدير والتيتانيوم والنحاس والفاناديوم. من الغلاف الجوي إلى التربة ، "تسقط" المعادن الثقيلة في أغلب الأحيان على شكل أكاسيد ، حيث تذوب تدريجياً وتتحول إلى هيدروكسيدات أو كربونات أو إلى شكل كاتيونات التبادل.

على درجة المخاطر البيئية مواد كيميائية، التي تقع في التربة بطرق مختلفة ، تنقسم إلى 3 فئات:

1- الكادميوم والزئبق والرصاص والزنك والفلور والزرنيخ والسيلينيوم ؛

2- الكوبالت والموليبدينوم والبورون والنحاس والنيكل والأنتيمون ؛

3 - التنجستن ، المنغنيز ، الفاناديوم ، السترونتيوم.

تعريف التركيب الكيميائيغالبًا ما تبدأ التربة بتحليل مستخلص التربة المائي ، حيث يتم امتصاص مركبات التربة عالية الذوبان أولاً بواسطة النباتات. تؤدي الكميات الزائدة من الأملاح القابلة للذوبان (أكثر من 0.2٪ من كتلة التربة الجافة) إلى زيادة تركيز الأيونات في محلول التربة ، وهذا يقلل من خصوبة التربة وحالتها البيئية.

مراحل العمل:

تحضير التربة للتحليل ؛

تحضير مستخلص الماء التحديد النوعي للعناصر الكيميائية في التربة ، في الماء.

يتكون تحضير التربة للتحليل من طحن المادة ، وإزالة الشوائب ، والغربلة من خلال غربال بقطر ثقب 1 مم وتقليل الكتلة إلى كتلة صغيرة. يتم استخدام طرق مختلفة لتقليل العينة. واحد منهم هو طريقة الإيواء. تم خلط المواد المكسرة جيدًا وتناثرها في طبقة رقيقة حتى على شكل مربع أو دائرة ، مقسمة إلى أربعة قطاعات. تم تجاهل محتويات القطاعين المتقابلين ، وتم ربط القسمين الآخرين معًا.

غالبًا ما يستخدم مستخلص التربة المائي لتحديد المركبات القابلة للذوبان في الماء ، وكذلك لتحديد حموضة التربة الفعلية.

لتحضيره ، تم غربلة 20 جم من الهواء الجاف في حالتها البيئية ، ووضعت التربة في دورق سعة 100 مل ، وأضيف 50 مل من الماء المقطر ، ورجها لمدة 5-10 دقائق ثم ترشح. وأظهرت نتائج العمل أن المستخلص المائي للتربة يحتوي على كاتيونات معادن ثقيلة.

كشف أيون الرصاص

التحديد النوعي مع روديونات الصوديوم.

ضع بضع قطرات من محلول الاختبار على ورقة من ورق الترشيح وأضف قطرة واحدة من محلول روديسونات الصوديوم الطازج بنسبة 0.2٪. في وجود أيونات الرصاص ، تتشكل بقعة زرقاء أو حلقة. عند إضافة قطرة واحدة من محلول المخزن المؤقت ، يتحول اللون الأزرق إلى اللون الأحمر. التفاعل حساس للغاية: حد أدنى يمكن اكتشافه 0.1 ميكروغرام

القياس الكمي مع ثنائي كرومات البوتاسيوم.

تشكل أيونات ثنائي كرومات وكرومات كرومات الرصاص ضعيفة الذوبان مع أيونات الرصاص اللون الأصفر. يتبخر 0.5-1 لتر من الماء المحلل إلى حجم 10 مل. أضف 5 مل من محلول حمض النيتريك (1: 2) للعينة التي تم الحصول عليها. يسخن في حمام مائي لمدة 15 دقيقة. يصفى ويتبخر في كوب خزفي. أضف 2 مل من محلول أسيتات الصوديوم 0.5٪ و 8 مل من الماء المقطر إلى البقايا الجافة. يخلط المحلول ويترشح في أنبوب اختبار. تحضير مقياس قياسي.

الكشف عن أيونات الحديد.

الحد الأقصى المسموح به لتركيز إجمالي الحديد في مياه الخزانات و يشرب الماء 0.3 مجم / لتر ، مؤشر حسي محدد للضرر.

حديد عام.

ضع 10 مل من ماء الاختبار في أنبوب اختبار ، وأضف قطرة واحدة من حمض النيتريك المركز ، وبضع قطرات من محلول بيروكسيد الهيدروجين وحوالي 0.5 مل من محلول ثيوسيانات البوتاسيوم. عند محتوى الحديد 0.1 ملجم / لتر ، يظهر اللون الوردي ، والأعلى باللون الأحمر.

الحديد (II).

يشكل سداسي فرات البوتاسيوم (III) في بيئة حمضية (درجة الحموضة ~ 3) ترسبًا أزرقًا أزرق داكنًا مع كاتيون الحديد:

أضف 2-3 قطرات من محلول حامض الكبريتيك و2-3 قطرات من محلول الكاشف إلى 1 مل من ماء الاختبار.

الحديد (الثالث).

1. سداسي فرات البوتاسيوم (II) في وسط حمضي قليلاً مع كاتيون

يشكل Fe ترسبًا أزرق داكنًا من اللون الأزرق البروسي:

أضف 1-2 قطرات من المحلول إلى 1 مل من ماء الاختبار حمض الهيدروكلوريكو 2 قطرات من محلول الكاشف.

2. الأمونيوم أو ثيوسيانات البوتاسيوم يتكون KSCN في وسط حمضي مع ثيوسيانات الحديد الدموي الأحمر. اعتمادًا على تركيز أيون الرودانيد ، يمكن تكوين مجمعات من تركيبات مختلفة:

أضف إلى 1 مل من ماء الاختبار 2-3 قطرات من محلول حمض الهيدروكلوريك و2-3 قطرات من محلول الكاشف.

الكشف عن أيونات المنغنيز

إن MPC من المنجنيز في مياه الخزانات هو 0.1 مجم / لتر ، والمؤشر المحدد للضرر هو الحسي.

كشف الجودة.

ضع 25 مل من ماء الاختبار في القارورة ، وحمضها ببضع قطرات من 25٪ حمض نيتريك ، أضف 2٪ محلول نترات الفضة بالتنقيط حتى تستمر العكارة. ثم يتم إدخال 0.5 جم من بيرسلفات الأمونيوم أو بضع بلورات من ثاني أكسيد الرصاص وتسخينها حتى الغليان. في وجود المنجنيز بتركيز 0.1 مجم / لتر وما فوق يظهر لون وردي باهت:

2 Mn2 ++ 5 PbO2 + 4H MnO4 + 5 Pb2 ++ 2H2O

كشف أيون النحاس

MPC من النحاس في الماء هو 0.1 مجم / لتر ، ومؤشر الحد من الضرر هو الحسية.

الكشف النوعي

اول طريق.

ضع 3-5 مل من ماء الاختبار في كوب من الخزف ، وتبخر بعناية حتى يجف وضع قطرة من محلول الأمونيا المركز على الجزء المحيطي من البقعة. يشير ظهور اللون الأزرق أو البنفسجي الكثيف إلى وجود النحاس +:

الطريقة الثانية.

رج 5-10 مل من ماء الاختبار في اسطوانة بكمية قليلة (10-20 مجم) من مادة الامتصاص - فلوريد الكالسيوم أو التلك. يتم امتصاص أيونات النحاس (11) في الماء على سطحه. افصل الراسب عن طريق تصريف الماء بعناية ، وضعه على زجاج الساعة أو في تجويف على طبق من الخزف. في مكان قريب ، للمقارنة ، ضع قطرة من الماء المقطر ("تجربة فارغة"). لاختبار الرواسب والماء ، أضف في نفس الوقت قطرة من محلول كلوريد الحديد (III) وقطرة من محلول ثيوسلفات الصوديوم 0.2 M ، واخلطها بقضيب زجاجي وقارن معدل تلون كلتا العينتين.

في "التجربة الفارغة" ، لوحظ تلاشي بطيء للون الأنيون المركب الملون بشكل مكثف باللون الأرجواني في وجود أيونات النحاس ، التي تلعب دور المحفز ، ويزيل اللون الأرجواني على الفور. أظهرت نتائج العمل أن المستخلص المائي للتربة يحتوي على أيونات معدنية.

المرحلة التجريبية # 2.

الموضوع: تحديد المعادن الثقيلة في الثلج والتربة عن طريق الكروماتوغرافيا.

الغرض: لتأكيد محتوى المعادن الثقيلة بواسطة الكروماتوغرافيا.

أجريت هذه الدراسات بواسطة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة. في يناير ، أجرت تحليلًا نوعيًا للغطاء الثلجي ، والذي يتوافق تكوينه ، من حيث محتوى أيونات المعادن الثقيلة ، مع مستخلص المياه من التربة.

لأن الغطاء الثلجي يتراكم في تكوينه تقريبًا جميع المواد التي تدخل الغلاف الجوي. في هذا الصدد ، يمكن اعتبار الثلج نوعًا من مؤشرات نقاء الهواء. الثلج هو أحد المؤشرات الأكثر إفادة وملاءمة لتلوث الهواء. يتأثر محتوى الغبار بالعوامل الطبيعية ونظام الرياح الخاص. يجب أن يؤخذ الثلج على كامل عمق رواسبه في برطمانات زجاجية (أكثر ملاءمة ثلاثة لترات). مباشرة بعد ذوبان العينة ، عندما تكون درجة حرارة الماء الذائب مساوية لدرجة حرارة الغرفة ، يتم تحليلها.

التقنية التجريبية

تؤخذ عينات من الثلج للبحث من عمق الغطاء الجليدي بالكامل. قم بإذابة الثلج وحمضه بحمض النيتريك وتبخر من 1 لتر إلى 5 مل. يتم أخذ عينات التربة إلى عمق يصل إلى 10 سم ، حيث تتراكم المعادن الثقيلة في أفق التربة العلوي. تُسكب التربة المسحوقة الجافة التي تزن 10 جم مع 50 مل من محلول حمض النيتريك 1 مولار وتترك لمدة يوم ، ثم يُصفى الخليط ويتبخر المرشح إلى 3 مل. يتمثل جوهر طريقة TLC في فصل المخاليط المعقدة من المواد إلى مركبات فردية بسبب الاختلافات في القابلية للامتصاص في طبقة رقيقة من المادة الماصة. للقيام بذلك ، نستخدم ألواح Silufol ، وهي طبقة ثابتة من هلام السيليكا مع نشا مطبق على رقائق الألومنيوم. على لوح مقطوع بقياس 3 × 7 سم ، نقوم بتمييز خط البداية ، والذي نطبق عليه ، باستخدام الشعيرات الدموية ، الخليط الذي تم تحليله والشاهد ( المحلول المائيأملاح المعدن المقابل). ثم توضع هذه اللوحة في كوب به مذيب (ن- بيوتانول ، ماء مقطر مع إضافة حمض الأسيتيك حتى يتم تحديد الرقم الهيدروجيني في النظام). تحت تأثير القوى الشعرية ، يرتفع المذيب في الطبقة الماصة حاملاً المواد التي تم تحليلها معها ، بينما تتحرك بسرعات مختلفة ويتم فصلها في الطبقة الماصة. بعد 15 - 20 دقيقة ، عندما يصل المذيب إلى خط النهاية ، نخرج مخطط الكروماتوجرام.

لاكتشاف أيونات المعادن ، نقوم برش مخطط الكروماتوجرام من مسدس رش بمحلول الكواشف التي تعطي تفاعلات لونية ؛ للكشف عن الأيونات ، نقوم بإجراء تفاعل بمحلول يوديد البوتاسيوم ؛ الأيونات - بمحلول سداسي فرات البوتاسيوم (II) ؛ أيونات - بمحلول 1،5-ثنائي فينيل كاربازيد. في هذه الحالة ، تظهر بقع ملونة (أصفر ، أزرق بروسي ، وردي ، على التوالي). وفقًا لارتفاع البقعة على مخطط الكروماتوجرام ، نجري مقارنة كمية لأيونات المعادن الثقيلة التي تم تحليلها.

Pb2 + Fe3 + Cr2O72- Cu2 + Mn2 +

الثلج (الملاعب الرياضية) 2.0 1.6 2.1 1.4 0.4

الثلج (على طول الطريق) 1.7 2.4 0.01 1.2 0.31

الثلج (منطقة السهوب) 0.5 0.7 - 0.2 0.2

موضوع الدراسة ارتفاع بقعة الحليلة على الكروماتوجرام ، سم

Fe3 + Cr2O72 Cu2 + Mn2 +

التربة (ملعب رياضي) 2.2 2 2.2 1.1 0.6

التربة (على طول الطريق) 1.8 1.6 1.3 1.1 0.6

التربة (منطقة السهوب) 0.4 0.7 0.2 0.4

تحليل عينات من الثلج والتربة من ملعب رياضي يقع في المنطقة المجاورة مباشرة سكة حديدية، أظهر وجود أيونات الرصاص فيها ، واتضح أن تركيز الرصاص في التربة أعلى منه في الثلج. يمكن تفسير ذلك منطقيًا من خلال حقيقة أن الثلوج تتراكم الملوثات خلال الموسم ، والتربة من عام إلى آخر. يعتمد محتوى الرصاص في التربة على كثافة حركة المرور والانبعاثات من الغلايات.

كما أظهرت عينات التربة المأخوذة من الطريق وجود محتوى كبير من الرصاص.

في عينات التربة المأخوذة بالقرب من الطريق ومن الملاعب الرياضية ، تم العثور على محتوى كبير من أيونات الكرومات وأيونات الحديد. قد تكون مركبات الحديد موجودة في التربة لأسباب طبيعية:

(تجوية الصخور وتآكلها بالماء). ومع ذلك ، فإن وجود أيونات الحديد في الثلج يشير إلى تلوث تكنولوجي للتربة بهذا العنصر.

بعد الوصول إلى هذه النتائج ، كنت مهتمًا بالسؤال: "ما هو تأثير المعادن الثقيلة على جسم الإنسان والنباتات؟"

المرحلة التجريبية # 3

الموضوع: التحديد النوعي للأنيونات في التربة

الغرض: إجراء تفاعلات نوعية لوجود الكربونات ، الكبريتات ، الكلوريد ، أيونات النترات في التربة.

1. تحضير مستخلص الماء.

قم بطحن عينة التربة جيدًا في ملاط ​​خزفي. خذ 25 جم من التربة وضعها في دورق سعة 200 مل وأضف 50 مل من الماء المقطر. رجي محتويات الدورق جيدًا واتركيه لمدة 5-10 دقائق. ثم صفيها في دورق سعة 100 مل.

2. تحضير مستخلص حمض الهيدروكلوريك.

نقل التربة المتبقية بعد تصفية مستخلص الماء إلى دورق حيث توجد الكتلة الأولية ، صب 50 مجم من محلول حمض الهيدروكلوريك 10٪ في القارورة ورج المحتويات لمدة 30 دقيقة ، ثم اتركها لمدة 5 دقائق.

3. التحديد النوعي لمحتوى أيونات الكربونات في عينة التربة.

ضع كمية صغيرة من التربة الجافة في كوب خزفي وأضف بضع قطرات من محلول حمض الهيدروكلوريك بنسبة 10٪ باستخدام ماصة. إذا كانت التربة عبارة عن ملح حامض الكربونيك ، عندئذٍ لوحظ وجود خاصية "همسة" - إطلاق أول أكسيد الكربون أثناء التفاعل (4). وفقًا لشدة إطلاق الغاز ، يتم الحكم على محتوى مهم إلى حد ما من الكربونات في التربة.

4. التحديد النوعي لمحتوى أيونات الكلوريد.

صب 5 مل من مستخلص مائي في أنبوب اختبار وأضف بضع قطرات من محلول 10٪ من حمض النيتريك إليه ، وباستخدام ماصة ، 1-2 قطرات من محلول 0.1 نيوتن من نترات الفضة. في حالة وجود أيونات الكلوريد في مستخلص التربة بكمية أعشار بالمائة أو أكثر ، يتم تكوين ترسبات ندفية بيضاء. عندما يكون محتوى أيونات الكلوريد في مقدار المئات والألف من نسبة مئوية ، لا يحدث أي هطول ، ولكن يصبح المحلول غائمًا.

5. التحديد النوعي لمحتوى أيونات الكبريتات.

صب 5 مل من مستخلص مائي في أنبوب اختبار ، أضف بضع قطرات من حمض الهيدروكلوريك المركز إليه وأضف 3-3 مل من محلول كلوريد الباريوم بنسبة 20٪ باستخدام ماصة. في وجود الكبريتات في مستخلص الماء بكمية عدة أعشار في المائة أو أكثر ، يترسب راسب بلوري أبيض ناعم. يتم تحديد المئات والألف من نسبة الكبريتات في المحلول بواسطة تعكر المحلول.

6. التحديد النوعي للنترات - الأيونات.

صب 5 مل من المرشح من مستخلص التربة المائية في أنبوب اختبار وأضف قطرة قطرة محلول من ثنائي فينيل أمين في حامض الكبريتيك. في وجود النترات ، يتحول المحلول إلى اللون الأزرق.

Fe3 + CO32- Cl- SO42- NO3-

ارضيات رياضية + + + + +

عن طريق الطريق + + + + +

منطقة السهوب + + + - -

أظهر التحليل الكيميائي النوعي للعينات وجود الأنيونات المختلفة في مستخلص التربة: كلوريد- ، أيونات الكبريتات. بالعمل على التربة الجافة بمحلول حمض الهيدروكلوريك ، حددنا وجود أيونات الكربونات في كل عينة من التربة. أثناء تحضير مستخلص حمض الهيدروكلوريك ، تم اكتشاف كبريتيد الهيدروجين ، مما يشير إلى وجود أيونات الكبريتيد في التربة. لوحظ محتوى أملاح الحديد في مستخلص حمض الهيدروكلوريك لجميع عينات التربة (2 و 3).

لا يوجد فرق بصري في المحتوى الكمي للأنيونات المذكورة أعلاه في عينات التربة.

2. التركيب النوعي للمياه.

لتحديد طرق اختراق تربة الكاتيونات والأنيونات المكتشفة ، جرت محاولة لإجراء تحليل نوعي لمياه الثلج الذائبة لمحتوى نفس الأيونات.

لتحديد التركيب النوعي لعينات المياه تم استخدام نفس الطرق المستخدمة في تحديد محتوى الأيونات في التربة ويمكن تلخيص وجود الأيونات في المياه الذائبة في جدول يعكس وجود بعض الكاتيونات والأنيونات في العينات المدروسة .

رقم العينة وجود أيونات كلوريد أيونات أيونات الحديد أيونات (2،3)

1 ملعب رياضي + - +

2 بالقرب من الطريق السريع + - +

3 منطقة السهوب + + +

عمليا في جميع المياه الذائبة ، باستثناء عينة التحكم ، لوحظ وجود كمية صغيرة من أيونات الكلوريد. من الواضح أن دخول أيونات الكلوريد إلى مياه الثلج يرتبط بالتلوث "السطحي": كلوريد التربة "تذوب" في كتل الثلج ويتم اكتشافها أثناء الدراسة. يشير هذا إلى أن محتوى الكلوريدات في التربة مرتفع جدًا.

المرحلة التجريبية # 4.

الموضوع: تأثير أيونات المعادن الثقيلة والأنيونات الحمضية على النباتات.

الغرض: معرفة تأثير أيونات المعادن الثقيلة على نمو وتطور النباتات.

تقنية تجريبية

1. إعداد مادة للبحث.

تنبت حبات نبات الحبوب إلى حالة الأحداث في خليط غذائي كامل من Pryanishnikov.

2. إعداد الحلول.

يتم وضع 243 مجم من NH4NO3 و 23 MgMgSO4 7H2O و 160 مجم من KC1 و 25 مجم FeC136H20 و 172 مجم من CaHPO4 و 344 مجم من CaSO4 2H2O في مرطبان سعة 5 لتر (خليط المغذيات الكامل لبريانيشنيكوف - PPSP). بعد ذلك ، يضاف 10 مجم من كبريتات النحاس (II) إلى الضفة الثانية والرابعة ، ويضاف 8 مجم من أسيتات الرصاص (P) إلى المرحلتين الثالثة والخامسة. يُسكب الماء في الجرار (الصنبور الذي يحتوي على العناصر النزرة) ، وبذلك يصل حجم المحاليل إلى لتر واحد. يتم تحميض الحلول في البنوك الرابعة والخامسة.

3. إجراء تجربة. 13.10.04 - القمح والفول المنقوعان ؛ 14.10.04 - تورم القمح ؛

15.10.04 - تم وضع القمح في أنابيب اختبار ؛ حبوب منتفخة

18.10.04 - وضع الحبوب في أنابيب الاختبار.

تم إنبات القمح والفول إلى حالة الأحداث.

تم وضع نباتات الأحداث في أنابيب اختبار مع محاليل معدة: 1 - PPSP (التحكم) ؛ 2 - PPSP + أيونات النحاس الزائدة ؛ 3 - PPSP + أيونات الرصاص الزائدة ؛ 4 - PPSP المحمض

أيونات النحاس الزائدة 5- حامض PPSP + أيونات الرصاص الزائدة.

نتائج التجربة

رقم القارورة الشكل العامطول الساق طول الجذر طول الورقة عرض نصل الورقة

رقم 1 مراقبة مصنع متطور ، 32.5 2 9 2.5

الجذع سميك ، الجذر متطور

№2 PPSP + فائض أيونات نبات مضغوط ، الأوراق 37 0.1 6 2

النحاس شاحب ، رقيقة الجذعية

№3 PPSP + فائض أيونات نبات متطور ، 30 7 8 2.3

جذع الرصاص سميك ، والجذر متطور جيدًا

رقم 4 المحمض PPSP + النبات المتقزم 24-5.5 2

أيونات النحاس الزائدة

رقم 5 محمض PPSP + نبات مضغوط يعيش 27 4 7.5 2.2

أيونات الرصاص الزائدة

أظهرت التجربة التي أجريت أن:

1. تنمو النباتات المزروعة في خليط كامل من العناصر الغذائية بشكل طبيعي.

2. النباتات المزروعة في محاليل مغذية تحتوي على فائض من أيونات المعادن الثقيلة (النحاس والرصاص) تتأخر في التطور من النباتات المزروعة في PPSS ، وفقًا للبيانات الواردة في الجدول. 1،4،5. لكن بعض الدراسات أدت إلى نتائج غير متوقعة. هناك تقدم في نمو سيقان القمح في وجود أيونات الرصاص مقارنة بـ PPSP

3. النباتات المزروعة في المحاليل المحمضة تتخلف كثيراً عن التطور ، وبعضها يموت. في النباتات ، يتم إعاقة نمو الجزء الجوي بشكل كبير ، وتأخر تكوين الجذور الجانبية ، ولا يتشكل شعر الجذر ، ويلاحظ وجود الاخضرار (في وعاء به خليط محمض من PPSP وفائض من أيونات النحاس): تموت الأوراق ، لوحظ فقدان التورم ، وتم منع نمو الجذور في الطول وتشكيل الشعر الجذري (في وعاء به خليط محمض من PPSP وفائض من أيونات الرصاص).

خاتمة

هذا العمل ذو طبيعة استكشافية ، حيث أجريت دراسات على عينات من الثلج والتربة خلال العام. يحدد العمل بوضوح الأهداف والغايات وطرق حل المشكلات ومراحل العمل البحثي. من أجل الحصول على النتائج الأكثر موثوقية بشأن محتوى أيونات المعادن الثقيلة ، قمت بتنفيذها تحليلات مقارنة: 1) التحديد النوعي ، 2) التحديد بواسطة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة. أكدت كلتا الطريقتين محتوى أيونات المعادن الثقيلة والأنيونات الحمضية في الثلج والتربة. تم تصميم تجربة للكشف عن تأثير أيونات المعادن الثقيلة على نمو وتطور النباتات.

بناءً على البحث الذي تم إجراؤه ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

1. في سياق التجربة ، تبين أن أملاح المعادن الثقيلة ، مثل الرصاص والنحاس ، وكذلك البيئة الحمضية ، تمنع نمو وتطور الأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض (السيقان) والجذور (الجذور) من القمح و نباتات أخرى. يحدث هذا نتيجة لزيادة امتصاص النباتات لأيونات المعادن الثقيلة عند تحمض محلول المغذيات. أيونات المعادن الثقيلة بتركيزات عالية لها تأثير سام وتتسبب في موت النباتات.

2. التحليل النوعيأظهرت عينات التربة والمياه المأخوذة من منطقة المدرسة ومن المناطق المجاورة وجود عدد كبير نسبيًا من الأيونات المختلفة: الكلوريد ، والكبريتات ، والكربونات ، وأيونات الكبريتيد ، وكاتيونات الحديد (2 و 3).

4. المحتوى الزائد من أيونات الكلوريد في التربة والمياه الجوفية يؤثر سلبًا أيضًا على حياة النباتات ، حيث تتعطل عملية تراكم النشا.

يرجع دخول الأملاح المعدنية إلى التربة والمياه إلى عدد من العوامل البشرية والطبيعية. للحد من تلوث التربة والمياه ، يجب التحول إلى نوع آخر من الوقود.

5. لقد رأينا أن وجود المعادن الثقيلة في الجسم من العوامل السلبية التي تؤثر على الصحة.

6. لامتصاص مركبات الكبريت من الغلاف الجوي وأملاح المعادن الثقيلة من التربة ، فمن المنطقي زراعة النباتات التي تلتقطها في ساحة المدرسة. قليل من الأشجار والشجيرات لديها مثل هذه القدرات. نقترح إدراج الحور والصنوبر في قائمة مشروع تخضير فناء المدرسة.