Токсичные свойства ртути

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Строительства и Архитектуры

Кафедра промышленной экологии и безопасности

 

Контрольная работа по токсикологии:

Ртуть

 

 

 

 

 

 

Разработал студент  группы ИЗОС-51           _________              /Яковлев А. Ю./

Проверил                                                         _________               /Костяев А. А./

 

 

 

 

 

Киров 2008

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

1. Характеристика элемента………………………………………………….….3

2. Физико-химические свойства……………………………………………..….3

3. Содержание в природе…………………………………………………….…..3

4. Получение…………………………………………………………………..…..4

5. Применение…………………………………………………………………….4

6. Антропогенные источники поступления радона в окружающую среду.…4

7. Методы определения…………….…………………………………………….5

8. Токсическое действие ………………………………………………………....6

9. Острое отравление……………………………………………………….…….8

10. Хроническое отравление…………………………………………………….9

11. Гигиенические нормативы ……………………………………………....….10

12. Неотложная помощь…………………………………………………….…..10

13. Библиографический список…………………………………………...…….11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика  элемента.

 

Элемент II группы периодической системы. Атомный номер 80. В природе встречается в виде разнообразных соединений, проявляя степени окисления (+1) и (+2). Природные изото-пы: ¹⁹⁶Hg(0,15%), ^I98Hg (10,12%), ¹⁹⁹Hg (17,04 %), ²⁰⁰Hg (23,13%), ²⁰¹Hg (13,18%), ²⁰³Hg (29,8 %), ²⁰⁴Hg (6,72 %)..

 

                             Физико-химические свойства.

Металл, в обычных условиях — жидкость (единственный из известных металлов) серебристого цвета. В твердом состоянии (при температуре ниже -39 °С) ртуть образует кристаллическую структуру (гексаэдр), приобретает белый цвет, становится ковкой. В воде практически не растворима. Растворима в концентрированных Н₂SO₄ и HNO₃, а также в царской водке. Ртуть образует сплавы — амальгамы — со многими металлами: золотом, серебром, цинком, свинцом, натрием, калием и т. д. Химически стойкий элемент. Взаимодействует с кислородом (при нагревании), с азотной кислотой, горячей серной кислотой, фтором, серой. Реагирует с фосфором и селеном с образованием фосфида и селенида.

 

Содержание  паров ртути в воздухе возрастает с увеличением температуры и поверхности испарения, которая становится особенно значительной при разливах, когда ртуть распадается на множество мелких капелек. Ртуть легко проникает в щели полов, мебели, стене, адсорбируется пористыми телами, в том числе деревом, бумагой, тканью, штукатуркой, длительно сохраняясь там, являясь источником загрязнения воздуха помещений.

Ртуть не имеет  запаха, испаряясь, превращается в бесцветный пар, органолептически присутствие ее в воздухе не выявляется.

 

                                    Содержание в природе.

 

Ртуть в природе — рассеянный элемент, концентрирующийся в сульфидных рудах, преимущественно в виде киновари (HgS). Небольшие количества ртути встречаются в самородном виде. Кларк Р. в земной коре 8,3 • 10^-6 %, а в континентальном гранитном слое 3,3 • 10^-6 %. Осадочные породы (особенно глинистые осадки и сланцы) содержат заметно более высокие уровни ртути, чем магматические.

Основными природными источниками ртути являются: месторождения Тихоокеанского, Средиземноморского и Центральноазиатского поясов; газовыделения в ходе природных процессов: вулканической деятельности, возгонки ртути из соединений, находящихся на большой глубине в толще земной коры; испарения из недр земли и со всей поверхности суши и водоемов. Соединения Р. поступают в окружающую среду и в результате процессов разложения организмов, накапливающих ртуть. За счет естественных процессов в окружающую среду может поступать от 25 до 150 тыс. т  в год. Глобальные выделения ртути из земной коры и океанов превышают количество ртути, производимое человеком.

В Мировом океане растворено в виде соли 206 млн т ртути. В земной атмосфере распределено 300 - 350 т. в виде паров и сорбированных аэрозолей примерно в равных количествах. Равновесие между парообразной и аэрозольной формами достигается за 5 суток. Концентрация ртути в атмосфере (0,4-1.0)·10^-9 г/м³. Общее количество элемента в атмосфере над сушей на порядок выше, чем над океаном.

Среднее содержание ртути в речной воде 0,1-0.9 мкг/л, в морской — 0,03 мкг/л, в подземной — 1-3 мкг/л.

 

Получение.

 

В промышленных масштабах получают путем обжига минералов, содержащих ртуть, в основном в виде сульфида: HgS + О₂ → Hg + SO₂

 

Применение.

 

Металлическая ртуть служит сырьем для химической, электрохимической, природостроительной и других отраслей промышленности.

Ртуть  необходима на рудообогатительных производствах, для извлечения из руд благородных металлов, в частности золота; в качестве легирующей добавки, теплоносителя, катализатора в химической промышленности; для   производства   амальгам,   необрастающих красок,  средств для предотвращения гниения древесины;   при   электрохимическом   получении   хлора и каустической соды (где Р. используется в качестве электрода); при производстве ртутных и люминесцентных ламп,  батарей,  термометров,  манометров, вакуумметров;  антикоррозионных и лакокрасочных покрытий,  содержащих   фенилртутные   соединения (массовая доля Р. в этих красках 2-5 %, в бытовых красках 0,001-0,050 %). В стоматологии используется как компонент   металлических   пломб. Известны Hg-содержащие   мази,   используемые   в   медицине. В сельском хозяйстве Р. находит применение в составе инсектицидов, спермицидов, фунгицидов, гербицидов (гранозан, мертиолят, тримерсан, меркуран) и используется для протравки семян.

 

Антропогенные источники поступления в окружающую среду.

 

В настоящее  время основными антропогенными источниками поступления ртути в окружающую среду являются:

•   процессы сжигания каменного угля, любого органического топлива (уголь, торф, нефть, газ, древесина) и мусора; мировой выброс Р. при сжигании топлива составляет 1,44 тыс. т/год;

•   процессы коксования угля,

•   термические  процессы с нерудными материалами;

•   сухая  перегонка древесины;

•   производство бумажной массы с использованием фенилртутных соединений (в развитых странах более не применяется);

•   пирометаллургические процессы и все процессы, в которых используется Р.;

• металлургические производства, особенно цветная металлургия (при производстве 1 т черновой меди в атмосферу выбрасывается 2,1 т пыли с содержанием Р. до 4 %);

•   предприятия по производству хлора и каустической соды (выброс Р. составляет 150-250 г на тонну производимого хлора);

•   люминесцентные лампы (одна лампа содержит 150 мг Р.; при разгерметизации она способна загрязнить 500 тыс. м³ воздуха);

•   в сельском хозяйстве — места протравливания посевного материала Hg-содержащими фунгицидами (в странах Евросоюза хлорид этилртути запрещен или ограничен в применении);

•   антикоррозионные краски (происходит загрязнение водной среды за счет прямого выщелачивания Р.);

•  сточные воды предприятий, производящих красители,   пестициды,   фармацевтические   препараты, некоторые взрывчатые вещества (важнейший источник загрязнения); обогатительные фабрики Hg-содержащих руд и др.;

•   стоки  сельскохозяйственных угодий;

•   безвозвратные  потери из производимого в мире количества Р. (10-15 тыс. т) —5-7 % общего объема производства.

 

Методы  определения.

 

Методы определения. Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России рекомендует определять Р. в объектах окружающей среды и биологических материалах атомно-абсорбционным методом. Кроме того, можно указать и другие методы.

В воздухе. Определение паров Р. возможно с использованием автоматических приборов,  действующих, например, на основе реакции Р. с сульфидом I селена. Применяются различные модификации колориметрического метода, основанные на поглощении паров Р. водным раствором иода и иодида калия с последующим определением аниона [HgI₄]^2- по интенсивности  желто-розовой   окраски   осадка ком- плексной соли Cu₂[HgI₄]  или на взаимодействии Р. с   иодом,   хлоридом   меди   и   сульфитом   натрия (чувствительность метода 0,02 мкг в анализируемом объеме раствора, определению мешает железо). Известны методы с применением антипирина или твердых сорбентов В воде. Определение Р. в природных и сточньь водах, в питьевой воде и моче методом атомно-абсорбционной спектрометрии имеет чувствительность 0,1 нг/мл.

В продуктах  питания. Колориметрический метод с дитизоном для анализа продуктов растительной и животного происхождения. Р. осаждают в виде тетраиодидогидраргирата(ІІ) и сравнивают интенсивность окраски осадка в пробе и контрольном образце.

В биосубстратах. Диагностическое значение имеет определение Р. в биологических жидкостях.   Однако  повышение   концентрации Р. в биосубстратах не всегда коррелирует с отравлением, в связи с чем оно самостоятельного значения не имеют.

На коже. Рекомендованный метод основан на фотометрировании комплекса, образующегося при взаимодействии Р. с фиолетовым кристаллическим. Диапазон измеряемого содержания Р. – от0,012 до 0,2 мкг/см² при ошибке в пределах25%. Метод избирателен, определению мешают соли Р.

 

Токсическое действие.

 

Ртуть является одним из приоритетных экотоксикантов, воздействующих на человека в процессе производства (где они более локальны и концентрированы), во внешней среде и в бытовых условиях.

Степень токсического действия на живые организмы определяется прежде всего содержанием Р. в окружающей среде. Существует корреляция между содержанием Р. в окружающей среде (гидро-, атмо- и литосфере) и в живых организмах. Известно, что при концентрации Р. в атмосфере 50 нг/м³ суточная доза ее поступления в организм человека составляет 1 мкг. Она может возрастать до 30 мкг при производственном контакте с парами Р. Вне производственных условий основные источники поступления Р. в организм — вода и пища.

Пары Р. высокотоксичны для всех форм жизни. При вдыхании воздуха с парами Р. или ее летучих  производных в концентрациях не более 0,25 мг/м³ Р. полностью задерживается легкими. При более высоких концентрациях в производственных условиях возможен дополнительный путь ее проникновения в организм через кожные покровы.

При остром ингаляционном отравлении пары Р. разрушают легкие; при хроническом воздействии поражают нервную систему, вызывают сильную усталость.

Независимо  от путей поступления в организм местом избирательного накопления Р. являются почки, в которых Р. распределяется преимущественно в эпителии канальцев, определяя патогенез нефротоксического действия тяжелого металла. Токсические эффекты: действие на ЦНС, психические расстройства, слепота, нарушение двигательной активности (параличи, судороги, «ртутный тремор») и метаболических процессов, тератогенные проявления.

При ртутном  воздействии на организм характерны кумулятивность и длительный период выведения. Циркуляция Р. в организме приводит к нарушению биохимических процессов в системе антиоксидантной защиты (увеличивается активность каталазы и пероксидазных систем при нормальном физиологическом уровне конечного продукта пероксидного окисления — малонового диальдегида). Токсическое действие Р. в качестве белкового яда обусловлено как непосредственным действием на ферменты, так и изменением процессов обмена протеинов в сторону интенсификации катаболизма. Увеличение распада белков ведет к вторичным сдвигам ферментативной активности и усилению токсического действия Р.

Клинические проявления заболевания  с течением времени (даже после прекращения  контакта с Р.) продолжают нарастать, что обусловлено долговременной кумуляцией в организме. Интоксикацию Р. можно рассматривать как химическую бомбу замедленного действия. Именно так объясняется феномен внезапного появления негативных следствий, связанных с накоплением в окружающей среде загрязняющих веществ, физико-химические характеристики которых изменяются под влиянием внешних параметров.

Р. обладает незначительным гемотоксическим действием. Местное воздействие Р. не создает существенной угрозы для эритро- и лейкопоэза, но не исключается возможность развития умеренной гемолитической анемии, лейкопении и изменений ферментативной активности форменных элементов крови по типу блокады тиоловых ферментов и создания комплексов с —S—Hg— или —S—Hg—S—, создания источников окисления и образования амальгам с металлами ферментов. Не исключено проявление хроматидных и хромосомных аберраций в клетках крови под влиянием Р., а также неадекватность иммунологических реакций кровеносной системы.

Растения. Пары Р. обладают фитотоксичностью, проявляющейся в подавлении роста веток и корней и ускорен"" старения растений.

Гидробионты. Экологические последствия реализуются прежде всего в водной среде и заключаются в подавлении жизнедеятельности одноклеточных морских водорослей (при концентрации 0,1 мкг/л); в нарушении фотосинтеза, ассимиляции нитратов, фосфатов аммония, а также в изменении структуры и функциональных характеристик природных сообществ (при концентрации 1 мкг/л).

Беспозвоночные. В диапазоне 0,1-1,0 мкг/л лежат токсические и пороговые концентрации Р. для водных беспозвоночных (чувствительность снижается в ряду: ракообразные, моллюски, черви, мшанки). Исследовали влияние Р. на пищевую цепь в Рыбинском водохранилище. Фарш из мышечной ткани рыб, содержащий Р., использовался в качестве питательной среды для развития бактерий и простейших, непосредственно поедаемых ветвистоусыми ракообразными и личинками двукрылых хирономид, которые служили кормом для плоских червей. Концентрации Р. 0,01— 0,02 мг/кг фарша, скармливаемые ветвистоусым ракообразным в течение первого дня их жизни, не сказываясь на выживаемости и размерах беспозвоночных, стимулировали плодовитость животных в поколениях. При увеличении содержания Р. в корме до 0,3-0,5 мг/кг и длительности воздействия до 5 первых суток жизни на 20 поколениях ракообразных получалось  уменьшение    их выживаемости, замедление роста и угнете ние   воспроизводства   за   счет   абортирования яиц. Эксперимент    подтвердил     высокую    способность к накоплению Р. у личинок двукрылых хорономид положительно коррелировавшую с содержанием Р. в корме. Почти вся накопленная Р. на последней  стадии метаморфоза передалась комарам.