Миронова. Экология.2010
.pdfЦель работы:
1.Теоретические сведения (токсические свойства определяемых соединений; краткое описание метода; уравнения протекающих реакций).
2.Экспериментальная часть: оборудование и реактивы; ход работы, наблюдаемые явления.
3.Результаты анализа.
4.Расчеты.
5.Определение погрешности исследования.
6.Определение соответствия ПДК: К = Спракт / ПДК.
Вывод.
Приложение 2
Токсические свойства тяжелых металлов. Первая помощь при отравлениях тяжелыми металлами.
Токсические свойства тяжелых металлов. Яды, объединенные названием «тяжелые металлы», нарушают течение многочисленных биохимических реакций в различных органах. Самые опасные отравления приводят в первую очередь к тяжелым поражениям печени и почек. Резко нарушенные функции обезвреживания и выведения из организма вредных продуктов обмена веществ приводят к общему тяжелому состоянию всех систем. Тяжелые металлы, поступившие в организм при острых или хронических отравлениях, могут длительное время сохраняться в костях, не вызывая каких-либо ярких болезненных проявлений. И только при некоторых состояниях, например – когда из костей происходит ускоренное вымывание кальция и фосфатов, ионы тяжелых металлов поступают в кровь
ивновь вызывают клинические расстройства. В частности, появление клинических симптомов отравления тяжелыми металлами возможно и через много лет после поступления ядов в организм, во время беременности и кормления грудью, когда кальций из организма матери расходуется на построение костей скелета у ее ребенка.
Сточные воды металлургических, химических, машиностроительных
идругих предприятий загрязняют водоемы солями тяжелых металлов, травильными растворами, железом, цинком и другими неорганическими веществами, многие из которых являются сильнейшими ядами. Тяжелые металлы (Pb, Hg, Zn, Cu, Cd, Ni, Co, Sn, Cr) и другие токсичные вещества прогрессивно накапливаются в пищевых цепях, конечным звеном которых является человек. Высокотоксичны – кадмий и цинк, содержащиеся в сбросных водах предприятий, занимающихся гальванизацией, а также заводов по выплавке цветных металлов, где эти металлы сбрасываются вместе со свин-цом и медью. Внушают опасения такие элементы, как селен, мышьяк, сурьма, ртуть и висмут. Металлическая ртуть малотоксична, в то время как метиловая ртуть – сильнейший яд.
Особенности токсического действия металлов заключаются в их универсальном влиянии на живые организмы как общеплазматических ядов
испособности к образованию комплексов с компонентами клеток, белков, аминокислот и других радикалов. Действие тяжелых металлов обусловлено денатурирующим эффектом на ткани, клетки, белки, заключающимся в нарушении структуры коллоидных систем, осаждении белков, в связывании и блокировании активных центров ферментов. В результате отравления тяжелыми металлами нарушается проницаемость оболочек клеток крови. Образующиеся при попадании в организм трудно растворимые гидроксиды, фосфаты, альбуминаты или стойкие комплексы с тяжелыми металлами плохо всасываются из желудочно-кишечного тракта
62
и способны откладываться в органах и тканях, избирательно накапливаясь в них. Например, в почках отмечено высокое содержание ртути, в эритроцитах – свинца, хрома, мышьяка и селена. В ионизированном состоянии металлы преимущественно депонируются в костной ткани (кадмий вызывает искривление и деформацию костей, сопровождающиеся сильными болями).
Медь и ее соединения (окись меди, медный купорос, бордосская жидкость (Cu(SO4 +Ca(OH)2), карбонат меди и др.). Смертельная доза медного купороса 10 мл. Ионы Сu+2 попадают в природные воды в составе стоков гальванических цехов, где их концентрация колеблется в пределах 0,005–200 кг/м.
Симптомы: медный вкус во рту, рвота сине-зелеными массами, кровавый понос, сильная жажда, резкие боли в животе. Головная боль, слабость, головокружение, затруднение дыхания, судороги, коллапс. Уменьшение мочи, она черного цвета, много белка. Острая почечная недостаточность (анурия, уремия). Часты явления гипохромной анемии.
Осложнения: нефрит, энтероколит. При попадании соединений меди в верхние дыхательные пути развиваются явления «острой литейной лихорадки»: озноб, сухой кашель, температура до 40 °С, головная боль, слабость, одышка, аллергические явления – мелкая красная сыпь на коже и зуд.
Предельно допустимые концентрации. Медь металлическая 1мг/кг3; среднесменная ПДК: 0,5 мг/м; кремне-медистый сплав 4мг/м; медно-нике- левая руда 4мг/м3. Сu+2 – для водоемов хозяйственного назначения 1мг/л.
Первая помощь. При попадании в желудок вызывают рвоту, затем проводят повторные промывания желудка, лучше 0,1 % раствором желтой кровяной соли, этот же раствор дается внутрь по 1–3 столовых ложки каждые 15 минт. Назначают 1 столовую ложку активированного угля на стакан теплой воды, солевое слабительное, обильное питье, белковую воду, яичные белки. Нельзя давать жиров (масла, молока, касторового масла). При болях в животе – тепло (грелку) и инъекции 0,1 % раствора атропина сульфата подкожно. Внутрь – комплексоны типа унитиола, динатриевая соль ЭДТА, британский антилюизит – БАЛ. При «медной лихорадке» – обильное питье, потогонные и мочегонные средства, а также жаропонижающие и бромиды.
Хром и его соединения. Вызывает местное раздражение кожи и слизистых. При вдыхании аэрозоля поражение органов дыхания. Обще-токси- ческое действие сказывается в поражении печени, почек, желудочно-ки- шечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Действие на кожу: появляется пузырьковая, гнойничковая или узелковая сыпь, пузыри.
Предельно-допустимые концентрации. Для хромового ангидрида, хроматов, бихроматов 0,01 мг/м3; для хром-аммониевых квасцов 0,02 мг/м3; для окиси хрома 1мг/м3; для хромина 5 мг/м3. Сr+6 для водоемов хозяй- ственно-питевого назначения 0,1 мг/л, для рыбохозяйственного назначения 0,001 мг/л.
63
Кальций и его соединения. Раздражает слизистые, вызывает чихание и кашель. Особенно опасен СаО, действие которого, подобно щелочи, состоит в омылении белков, раздражении и прижигании тканей. Сильно действует на слизистую глаз. На слизистой рта и носа появляются поверхностные изъявления, иногда прободение носовой перегородки. Страдают также верхние дыхательные пути. Вдыхание известковой пыли может вызвать воспаление легких.
Предельно-допустимые концентрации. Для магнезита 10 мг/м3, для магния и сплавов 1 мг/м3.
ПДК жесткости – 2,0 мг · экв/л
Железо и его соединения. Симптомы: Соединения Fe (II) обладают некоторым общим токсическим действием. Соединения Fe (III) менее ядовиты, но действуют прижигающе на пищеварительный канал и вызывают рвоту.
Острое отравление: «железная лихорадка» у сварщиков. Симптомы: усталость, потливость, повышение температуры (до 39 °C), лейкоцитоз.
Хроническое отравление: выявлены астеновегетативный синдром с сосудистой дистонией, нарушение функции печени, снижение желудочной секреции, нарушение обоняния, заболевание верхних дыхательных путей.
Действие на кожу: появление на коже желтых пятен.
Предельно-допустимые концентрации. Железа окись с примесью окислов Mg до 3 %, чугун до 20 %, железа окись с примесью фтористых – 4мг/м3.
ПДК Fe+2 – 0,5 мг/л.
Ртуть и ее соединения (сулема, каломель, киноварь и т. д.). Металлическая ртуть при попадании внутрь мало токсична. Смертельная доза сулемы при приеме внутрь 0,5 г, которая является наиболее токсичной из неорганических солей ртути, из органических – новурит, промеран, меркузал.
Симптомы. При поступлении яда в желудочно-кишечный тракт он оказывает прижигающее действие на ткани: резкие боли в животе по ходу пищевода, рвота, через несколько часов жидкий стул с кровью. Меднокрасная окраска слизистой оболочки рта и глотки. Набухание лимфатических узлов, металлический вкус во рту, слюнотечение, кровоточивость десен, позже темная кайма сернистой ртути на деснах и губах. Со 2–3 дня появляются симптомы поражения центральной нервной системы – возбудимость, судороги икроножных мышц, эпилептиформные припадки, помрачение сознания. Характерен язвенный колит. В этот период возникают шоковые состояния и коллапс.
Предельно-допустимые концентрации. ПДК в населенных пунктах (среднесуточная) – 0,000 3 мг/м³; ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) – 0,01 мг/м³; ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) – 0,005 мг/м³; ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчете на двухвалент-
64
ную ртуть) – 0,005 мг/мл; ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоемов – 0,000 5 мг/л; ПДК рыбохозяйственных водоемов – 0,000 01 мг/л; ПДК в почве – 2,1 мг/кг.
Первая помощь. Простейшие противоядия – окись магния (жженая магнезия), сырые яйца в молоке, белковая вода, теплое молоко в большом количестве, слизистые отвары, слабительное. Промывание желудка проводят с добавлением активированного угля и с последующим введением 80–100 мл антидота Стржижевского (раствор сульфата магния, гидрокарбоната натрия и едкого натра в пересыщенном растворе сероводорода). Через 5–10 минут вновь промывают желудок 3–5 л теплой воды с примесью 50 г активированного угля. В качестве антидота используют 5 % раствор унитиола в теплой воде, который в количестве 15 мл вводят через зонд. Через 10–15 минут вновь промывают желудок раствором унитиола (20–40 мл 5 % раствора унитиола на 1 л воды) и повторно дают первоначальную дозу внутрь. Одновременно ставят высокие сифонные клизмы с теплой водой и 50 г активированного угля.
Показаны противошоковая терапия, инфузионная реанимация, борьба с острой почечной недостаточностью.
Свинец и его соединения. Используют для изготовления пластин для аккумуляторов, оболочек электрических кабелей, защиты от гамма-излуче- ний, как компонент типографских и антифрикционных сплавов, полупроводниковых материалов, красок. Смертельная доза свинцовых белил 50 г.
Симптомы: для острой интоксикации характерны серое окрашивание слизистой оболочки десен, металлический привкус во рту. Отмечаются диспепсические расстройства. Характерны резкие схваткообразные боли в животе, запоры. Повышение артериального давления. Отмечаются упорные головные боли, бессонница, в особо тяжелых случаях – эпилептиформные судороги, острая сердечнососудистая недостаточность. Чаще наблюдается хроническое течение заболевания. Возникают явления токсического гепатита, сопровождающиеся выраженным нарушением функций печени.
Предельно-допустимые концентрации: в атмосферном воздухе соединений свинца – 0,003 мг/м³; в воде – 0,03 мг/л; почве – 20,0 мг/кг.
Первая помощь: промывание желудка 0,5–1% раствором глауберовой или английской соли. Внутрь – английскую соль как слабительное. Обильное питье белковой воды, молока, слизистых отваров. При свинцовой колике теплые ванны, грелка на живот, горячее питье, горячие клизмы с сульфатом магния (английская соль).
Специфическое средство лечения – ЭДТА, тетацин-кальций, комплексоны. Унитиол неэффективен.
Цинк и его соединения (окись, хлорид, сульфат и др.). Находят широкое применение в гальванопластике, полиграфии, медицине и т. д. Проникают в организм через дыхательную систему, пищеварительный тракт, редко через кожу.
65
Симптомы. При воздействии на органы дыхания паров или частиц цинка возникает «литейная» лихорадка: сладковатый вкус во рту, жажда, усталость, разбитость, тошнота и рвота, боли в груди, покраснение конъюнктивы и зева, сухой кашель. Через 2–3 часа сильный озноб, температура поднимается до 38–40 °С, через несколько часов резко падает, сопровождаясь проливным потом. В тяжелых случаях могут развиться пневмония и отек легких.
При попадании цинковых соединений через рот – ожог слизистой оболочки рта и пищеварительного тракта: резкая боль в животе, упорная рвота с примесью крови, судороги икроножных мышц, признаки почечной недостаточности. Коллапс.
Предельно-допустимые концентрации: в воздухе рабочих помещений – 6 мг/м³; ПДК в питьевой воде – 0,01 г/м3; ПДК в почве – 20 мг/кг.
Первая помощь. При «литейной» лихорадке – щелочные ингаляции, обильное питье, покой, тепло и кислород. Внутривенно 20 мл 40 % раствора глюкозы с аскорбиновой кислотой (5 мл 5 % раствора), препарат ЭДТА.
При отравлении через рот – промывание желудка, внутрь – 1 % раствор гидрокарбоната натрия (соды), активированный уголь, солевое слабительное, молоко, слизистые отвары. Внутривенно – глюкоза с аскорбиновой кислотой, внутримышечно – унитиол.
66
Приложение 3
Предельно-допустимые концентрации некоторых вредных веществ (мг/л) в водных объектах
(извлечение из приложения 2 к «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и дополнительных перечней)
|
Водные объекты хозяйствен- |
Водные объекты |
|||
Наименование |
но-питьевого и культурно-бы- |
рыбохозяйственного |
|||
ингредиента |
тового назначения |
назначения |
|||
|
ЛПВ |
ПДК |
ЛПВ |
ПДК |
|
Алкилсульфонаты |
Органолептический |
0,5 |
– |
– |
|
Акриловая кислота |
Санитарно-токсико- |
0,5 |
– |
– |
|
|
логический |
|
|
|
|
Анизол |
« |
0,05 |
– |
– |
|
Анилин |
« |
0,1 |
Токсикологический |
0,0001 |
|
Аммиак |
Общесанитарный |
2,0 |
То же |
0,05 |
|
Ацетон |
То же |
0,05 |
– |
– |
|
Ацетальдегид |
Органолептический |
0,2 |
– |
– |
|
Ацетофенон |
Санитарно-токсико- |
0,1 |
– |
– |
|
логический |
|||||
|
|
|
|
||
Бензол |
То же |
0,5 |
Токсикологический |
0,5 |
|
Бериллий |
» |
0,0002 |
– |
– |
|
Бром |
» |
0,2 |
– |
– |
|
Барий |
Органолептический |
4,0 |
– |
– |
|
Бутиловый спирт |
То же |
1,0 |
Токсикологический |
0,03 |
|
Ванадий |
Санитарно-токсико- |
0,1 |
– |
– |
|
логический |
|||||
|
|
|
|
||
Винил ацетат |
То же |
0,2 |
– |
– |
|
Гексахлоран |
Органолептический |
0,02 |
Токсикологический |
Недопустим |
|
Гексанат |
Санитарно-токсико- |
5,0 |
– |
– |
|
логический |
|||||
|
|
|
|
||
Гексахлорбензол |
То же |
0,05 |
– |
– |
|
Висмут |
» |
0,5 |
– |
– |
|
Дихлордифенил- |
» |
0,1 |
Токсикологический |
Недопустим |
|
трихлорэтан (ДДТ) |
|
||||
Диметиламин |
» |
0,1 |
То же |
0,005 |
|
Диметилсульфид |
Органолептический |
0,04 |
– |
– |
|
Дихлорэтан |
То же |
2,0 |
– |
– |
|
Диметилдихлор- |
Органолептический |
1,0 |
Токсикологический |
Отсутствует |
|
винилфосфат |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
Продолжение таблицы |
ЛПВ – лимитирующий показатель вредности, отражающий приоритетность требований к качеству воды.
67
|
Водные объекты хозяйствен- |
Водные объекты |
|||
Наименование |
но-питьевого и культурно-бы- |
рыбохозяйственного |
|||
ингредиента |
тового назначения |
назначения |
|||
|
ЛПВ |
ПДК |
ЛПВ |
ПДК |
|
(ДДВФ) |
|
|
|
|
|
Дихлорфенол |
То же |
0,002 |
– |
– |
|
Железо |
» |
0,5 |
– |
– |
|
Аммоний солевой |
Санитарно-токсико- |
0,5 |
|
|
|
логический |
|
|
|||
|
|
|
|
||
Кадмий |
Санитарно-токсико- |
0,01 |
Токсикологический |
0,005 |
|
логический |
|||||
|
|
|
|
||
Кобальт |
То же |
1,0 |
То же |
0,01 |
|
Капролактам |
Общесанитарный |
1,0 |
– |
– |
|
Керосин |
Органолептический |
0,1 |
– |
– |
|
Карбофос |
То же |
0,03 |
Токсикологический |
0,05 |
|
Марганец |
|
0,01 |
– |
– |
|
» |
|||||
Медь |
1,0 |
|
|
||
|
|
|
|||
Мышьяк |
Санитарно-токсико- |
0,05 |
Токсикологический |
0,05 |
|
|
логический |
|
|
|
|
Метанол |
То же |
3,0 |
То же |
0,1 |
|
Метилацетат |
Органолептический |
0,1 |
– |
– |
|
Молибден |
Общесанитарный |
0,5 |
– |
– |
|
Метилмеркаптан |
Органолептический |
0,000 2 |
– |
– |
|
Нитраты (по азоту) |
Общесанитарный |
10,0 |
– |
0,1 |
|
Нафталин |
– |
– |
Токсикологический |
0,004 |
|
Нефть много серни- |
Органолептичский |
0,1 |
Рыбохозяйственый |
0,05 |
|
стая |
|
|
|
|
|
Никель |
Санитарно-токсико- |
0,1 |
Токсикологический |
0,01 |
|
|
логический |
|
|
|
|
Нитрат ион |
Санитарно-токсико- |
40,0 |
|
|
|
|
логический |
|
|
|
|
Пиридин |
То же |
0,2 |
То же |
0,003 |
|
Пропиловый спирт |
Органолептический |
0,25 |
– |
– |
|
Полихлорпинен |
Санитарно-токсико- |
0,2 |
Токсикологический |
Отсутствует |
|
|
логический |
|
|
|
|
Пентахлорфенолят |
То же |
1,0 |
То же |
0,000 5 |
|
терпеномалеиново- |
|
|
|
|
|
го аддукта |
|
|
|
|
|
ОП-7 |
Органолептический |
0,4 |
» |
0,3 |
|
Ртуть |
Общесанитарный |
0,05 |
– |
– |
|
Свинец |
То же |
0,1 |
Общесанитарный |
0,1 |
|
Селен |
Общесанитарный |
0,001 |
– |
– |
|
|
|
|
Окончание таблицы |
68
|
Водные объекты хозяйственно-пи- |
Водные объекты |
|
|||
Наименование |
тьевого и культурно-бытового на- |
рыбохозяйственного |
||||
ингредиента |
значения |
|
назначения |
|
||
|
ЛПВ |
|
ПДК |
ЛПВ |
|
ПДК |
Сульфат ион |
Токсикологический |
|
3,5 г/л при |
|
|
|
|
|
|
12–18 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сурьма |
То же |
|
0,05 |
– |
|
__ |
Стирол |
Органолептический |
|
0,1 |
Общесанитарный |
|
0,1 |
Силикат натрия |
Санитарно-токсико- |
|
50,0 |
– |
|
– |
(по SiO2) |
логический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стронций |
То же |
|
2,0 |
– |
|
– |
Сероуглерод |
Органолептический |
|
1,0 |
Токсикологический |
|
1,0 |
Сульфиды |
Общесанитарный |
|
Отсутствует |
– |
|
– |
Теллур |
Санитарно-токсико- |
|
0,01 |
– |
|
– |
|
логический |
|
|
|
|
|
Фенол |
Органолептический |
|
0,001 |
Рыбохозяйственый |
|
0,001 |
Формальдегид |
Общесанитарный |
|
0,05 |
– |
|
– |
Фреоны |
Санитарно-токсико- |
|
10,0 |
– |
|
– |
|
логический |
|
|
|
|
|
Фтор |
То же |
|
1,5 |
Токсикологический |
|
0,05 |
Хлор активный |
Общесанитарный |
|
Отсутствует |
– |
|
– |
Хром трехвалент- |
Органолептический |
|
0,005 |
Санитарно-токсико- |
0,001 |
|
ный |
|
|
|
логический |
|
|
Хром шестивалент- |
|
|
0,02 |
|
|
|
ный |
|
|
|
|
|
|
Цианиды |
Санитарно-токсико- |
|
1,0 |
Токсикологический |
|
1,0 |
|
логический |
|
|
|
|
|
Цинк |
Общесанитарный |
|
1,0 |
То же |
|
0,1 |
Примечание. Общий список ингредиентов, концентрации которых ограничиваются в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения, к настоящему времени составляет 640 наименований, а рыбохозяйственного назначения – 147 наименований.
69