Тяжелые металлы и здоровье человека

Тяжелые металлы и  Тяжелые металлы и  здоровье человека здоровье человека «Мощь и сила науки – во  «Мощь и сила науки – во  множестве фактов, цель – в  множестве фактов, цель – в  обобщении  этого множества» обобщении  этого множества» (Д. И. Менделеев). (Д. И. Менделеев).

Цель: Цель:  ♦ ♦ повторить, углубить и расширить знания  повторить, углубить и расширить знания  учащихся по теме: «Металлы»; учащихся по теме: «Металлы»;  ♦ ♦ раскрыть  механизмы  влияния  тяжелых  раскрыть  механизмы  влияния  тяжелых  металлов на организм человека; металлов на организм человека;  ♦ ♦ Научиться  выявлять взаимосвязь  Научиться  выявлять взаимосвязь       между состоянием организма человека и  между состоянием организма человека и       состоянием окружающей среды.. состоянием окружающей среды

Актуализация знаний Актуализация знаний Какое определение понятию «здоровье»   Какое определение понятию «здоровье»  дано Всемирной организацией  дано Всемирной организацией  здравоохранения? здравоохранения? Приведите примеры  основных   Приведите примеры  основных  источников загрязнения окружающей  источников загрязнения окружающей  среды тяжелыми металлами? среды тяжелыми металлами? Почему тяжелые металлы легко   Почему тяжелые металлы легко  включаются в биогеохимический  включаются в биогеохимический  круговорот и надолго в нем  круговорот и надолго в нем  удерживаются? удерживаются?

Молекулярно – генетический  Молекулярно – генетический  аспект аспект         и  функционирования  и  функционирования    Биохимический  механизм  действия  многих  Биохимический  механизм  действия  многих        загрязняющих веществ на клетки связан с нарушением  загрязняющих веществ на клетки связан с нарушением  структуры  биомембран.  структуры  биомембран.  Изменение  проницаемости  мембран  может  вызвать  Изменение  проницаемости  мембран  может  вызвать  сдвиг  мембранного  потенциала  ­  важного  элемента  сдвиг  мембранного  потенциала  ­  важного  элемента  регуляторной  системы  клетки.  Тяжелые  металлы  ­  регуляторной  системы  клетки.  Тяжелые  металлы  ­  комплексообразователи  (ртуть,  свинец,  цинк)  могут  комплексообразователи  (ртуть,  свинец,  цинк)  могут  подавлять  их  подавлять  их  денатурацию  либо  взаимодействуя  с  молекулой  денатурацию  либо  взаимодействуя  с  молекулой  с  субстрата,  ­  ­  с  субстрата,  активатором.  активатором.  действие  ферментов,  действие  ферментов,  коферментом  коферментом  или  металлом  или  металлом  вызывая  вызывая

Источники  Источники  загрязнения  загрязнения  окружающей среды  окружающей среды  тяжелыми  тяжелыми  металлами металлами

Первый источник: Первый источник:       Одним  из  основных  источников  загрязнения      Одним  из  основных  источников  загрязнения        окружающей  среды  тяжелыми  металлами  является  окружающей  среды  тяжелыми  металлами  является  сжигание топлива. В золе, оставшейся после сжигания  сжигание топлива. В золе, оставшейся после сжигания  1  т  каменного  угля,  в  среднем  содержится  200  г  1  т  каменного  угля,  в  среднем  содержится  200  г  цинка, 300 г кобальта, 700 г никеля, 400 г урана, 200 г  цинка, 300 г кобальта, 700 г никеля, 400 г урана, 200 г  олова,  500  г  германия,  100т  свинца,  до  300  г  олова,  500  г  германия,  100т  свинца,  до  300  г  бериллия;  в  золе  нефти  обнаруживается  до  65  %  бериллия;  в  золе  нефти  обнаруживается  до  65  %  ванадия,  ртути,  молибдена,  мышьяка;  зола  торфа  ванадия,  ртути,  молибдена,  мышьяка;  зола  торфа  обогащена  ураном,  медью,  никелем,  кобальтом,  обогащена  ураном,  медью,  никелем,  кобальтом,  свинцом. В настоящее время ежегодно сжигается 2,4  свинцом. В настоящее время ежегодно сжигается 2,4  млрд т каменного угля и 0,9 млрд т бурого. млрд т каменного угля и 0,9 млрд т бурого.

Второй источник: Второй источник:     Второй по мощности источник загрязнения  Второй по мощности источник загрязнения       окружающей среды ­ это диспергирование руд  окружающей среды ­ это диспергирование руд  при их добыче, транспортировке и обогащении. при их добыче, транспортировке и обогащении.

Третий источник: Третий источник:  и AsAs.. Из плавильных печей   Из плавильных печей        Третий источник ­ металлургия. С доменными  Третий источник ­ металлургия. С доменными  газами в атмосферу попадают FFе, Ме, Мgg, М, Мnn, Р, Рbb, ,  газами в атмосферу попадают  ННgg, , CdCd, С, Сuu и  поступают в воздух висмут, кобальт, молибден,  поступают в воздух висмут, кобальт, молибден,  ртуть, цинк и другие металлы. Из 1 т пыли,  ртуть, цинк и другие металлы. Из 1 т пыли,  выбрасываемой в атмосферу при плавке  выбрасываемой в атмосферу при плавке  медных руд, можно извлечь до 100 кг меди и  медных руд, можно извлечь до 100 кг меди и  почти столько же свинца и цинка. почти столько же свинца и цинка.

Тяжелые металлы  Тяжелые металлы  неблагоприятно воздействуют: неблагоприятно воздействуют:  ♦ ♦ на сердечно – сосудистую систему; на сердечно – сосудистую систему;  ♦ ♦ понижают иммунный статус человека; понижают иммунный статус человека;  ♦ ♦ вызывают аллергические,  вызывают аллергические,  онкологические, токсикологические  онкологические, токсикологические  заболевания. заболевания.

Ртуть (Hg)Hg) Ртуть (

Содержание ртути: Содержание ртути: Место  Место  нахождения нахождения Воздух Воздух Пресная вода Пресная вода Морская вода Морская вода Содержание, в  Содержание, в  мг/ммг/м33 0,050,05 0,20,2 0,30,3 ПДКПДК 0,003 0,003 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005

Источники загрязнения  Источники загрязнения  окружающей среды  окружающей среды  соединениями ртути соединениями ртути Использование соединений  ртути (сельское хозяйство, производство  красок, изготовление зеркал,  извлечение цинка, меди,  свинца, полимерные материалы) Использование металлической ртути  (стоматология, электротехника,  фармацевтическая промышленность,  приборостроение, военная  промышленность) Производство ртути  (добыча, обогащение,  получение вторичной ртути,  очистка)

В организм человека ртуть  В организм человека ртуть  поступает: поступает:  ♦ ♦ с продуктами питания; с продуктами питания;  ♦                 ♦ с питьевой водой; с питьевой водой;                                  ♦ при дыхании.  ♦ при дыхании.

Ртуть вызывает ряд заболеваний: Ртуть вызывает ряд заболеваний:  ♦ ♦ головную боль; головную боль;  ♦ ♦ анемию; анемию;  ♦ ♦ нарушение функций органов пищеварения и печени; нарушение функций органов пищеварения и печени;  ♦ ♦ «ртутную» неврастению; «ртутную» неврастению;  ♦ ♦ увеличение щитовидной железы; увеличение щитовидной железы;  ♦ ♦ стимулирует развитие туберкулеза стимулирует развитие туберкулеза  ♦ ♦ нарушение обмена веществ; нарушение обмена веществ;  ♦ ♦ катаральные явления; катаральные явления;  ♦ ♦ колит; колит;  ♦ ♦ стоматит. стоматит.

Кадмий (Cd) (Cd) Кадмий

Источники загрязнения окружающей  Источники загрязнения окружающей  среды соединениями кадмия среды соединениями кадмия      Около 52 % кадмия попадает в окружающую среду при сжигании и  Около 52 % кадмия попадает в окружающую среду при сжигании и        переработке материалов, его содержащих, особенно изделий из  переработке материалов, его содержащих, особенно изделий из  пластмасс, куда он добавляется для прочности, а также кадмиевых  пластмасс, куда он добавляется для прочности, а также кадмиевых  красителей. красителей.      Заводы, выплавляющие кадмий, ежегодно выбрасывают в  Заводы, выплавляющие кадмий, ежегодно выбрасывают в        атмосферу около 1 тыс. тонн этого металла. Кроме того, в  атмосферу около 1 тыс. тонн этого металла. Кроме того, в  окружающую среду кадмий попадает вместе с минеральными  окружающую среду кадмий попадает вместе с минеральными  удобрениями (в количестве 8­10 % он входит в состав  удобрениями (в количестве 8­10 % он входит в состав  суперфосфата) и с фунгицидами. Ежегодные дозы кадмия,  суперфосфата) и с фунгицидами. Ежегодные дозы кадмия,  поступающего в почву этим путем, составляют 0,3­12 кг/га. поступающего в почву этим путем, составляют 0,3­12 кг/га.      Сжигание мазута и дизельного топлива является дополнительным  Сжигание мазута и дизельного топлива является дополнительным        источником кадмиевого загрязнения. Дым от сигарет тоже  источником кадмиевого загрязнения. Дым от сигарет тоже  «поставляет» кадмий в окружающую среду.   «поставляет» кадмий в окружающую среду.

Поступление кадмия в организм  Поступление кадмия в организм  человека: человека:     В организм человека кадмий попадает вместе  В организм человека кадмий попадает вместе       с пищевыми продуктами, водой и воздухом.  с пищевыми продуктами, водой и воздухом.  Общее количество накапливающегося в  Общее количество накапливающегося в  организме кадмия составляет 0,36 ­ 5,78  организме кадмия составляет 0,36 ­ 5,78  мкг/день у некурящих и 2,28 ­ 7,7 мкг/день у  мкг/день у некурящих и 2,28 ­ 7,7 мкг/день у  курящих сельских жителей, а у  жителей  жителей  курящих сельских жителей, а у промышленных городов 0,38 ­ 21,64 и 2,31 ­  промышленных городов 0,38 ­ 21,64 и 2,31 ­  23,56 мкг/день соответственно. 23,56 мкг/день соответственно.

ПДК кадмия в пищевых продуктах –  ПДК кадмия в пищевых продуктах –  0,4 – 0,5 мг/ еженедельно 0,4 – 0,5 мг/ еженедельно  ♦ ♦ в рисе составляет 0,02 ­ 0,11 мг/кг;  в рисе составляет 0,02 ­ 0,11 мг/кг;   ♦ ♦ в пшенице ­ 0,03 ­  0,66 мг/кг;  в пшенице ­ 0,03 ­  0,66 мг/кг;   ♦ ♦ кукурузе ­ 0,06 ­ 0,07 мг/кг;  кукурузе ­ 0,06 ­ 0,07 мг/кг;   ♦ ♦ картофеле ­ 0,05 ­ 0,09 мг/кг. картофеле ­ 0,05 ­ 0,09 мг/кг.

Интоксикация кадмием вызывает: Интоксикация кадмием вызывает: Головокружение;  Головокружение; Слабость;  Слабость; Тошноту;  Тошноту; Желудочные боли;  Желудочные боли; Бронхит, отек легких;  Бронхит, отек легких; Поражение почек, печени, сердца,   Поражение почек, печени, сердца,  нервной системы; нервной системы; Развитие рака.  Развитие рака.

Кадмий накапливается Кадмий накапливается Почки (33%) Легкие (2%) Печень (14%)

Марганец (Mn)Mn) Марганец (

Роль марганца для организма  Роль марганца для организма  человека: человека:      Отсутствие марганца в пище животных сказывается на их  Отсутствие марганца в пище животных сказывается на их       росте  и  мышечном  тонусе.  Возникают  дефекты  развития  росте  и  мышечном  тонусе.  Возникают  дефекты  развития  скелета,  например,  укорочение  длинных  костей.  Как  скелета,  например,  укорочение  длинных  костей.  Как  большинство  микроэлементов­металлов,  марганец  влияет  большинство  микроэлементов­металлов,  марганец  влияет  на  процессы  кроветворения.  При  его  недостатке  на  процессы  кроветворения.  При  его  недостатке  развивается анемия, связанная с нехваткой эритроцитов. В  развивается анемия, связанная с нехваткой эритроцитов. В  то  же  время  большие  дозы  марганца  делают  недоступным  то  же  время  большие  дозы  марганца  делают  недоступным  для организма другой очень важный микроэлемент ­ медь,  для организма другой очень важный микроэлемент ­ медь,  также  приводя  к  анемии.  Содержание  марганца  в  крови  также  приводя  к  анемии.  Содержание  марганца  в  крови  имеет  большое  диагностическое  значение.  При  инфаркте  имеет  большое  диагностическое  значение.  При  инфаркте  миокарда  и  язвенной  болезни  двенадцатиперстной  кишки  миокарда  и  язвенной  болезни  двенадцатиперстной  кишки  его  уровень  всегда  повышен,  а  вот  у  больных  первичным  его  уровень  всегда  повышен,  а  вот  у  больных  первичным  раком и циррозом печени уровень марганца в крови весьма  раком и циррозом печени уровень марганца в крови весьма  низок. низок.

Железо (Fe)Fe) Железо (

Значение железа для живого  Значение железа для живого  организма: организма: и  и  некоторых  некоторых  цитохромов;  цитохромов;  Железо  у  человека  и  животных  входит  в  состав              Железо  у  человека  и  животных  входит  в  состав              чрезвычайно  важных  биологических  соединений  ­  чрезвычайно  важных  биологических  соединений  ­  гемоглобина  крови,  миоглобина,  ферментов­ гемоглобина  крови,  миоглобина,  ферментов­ каталазы  белок  каталазы  белок  ферритин  служит  для  создания  запасов  железа.  ферритин  служит  для  создания  запасов  железа.  При  недостатке  железа  уменьшается  количество  При  недостатке  железа  уменьшается  количество  гемоглобина  в  крови,  снижается  интенсивность  гемоглобина  в  крови,  снижается  интенсивность  процессов  окисления  и,  следовательно,  запасания  процессов  окисления  и,  следовательно,  запасания  энергии. При избытке железо может накапливаться  энергии. При избытке железо может накапливаться  в  печени  в  коллоидной  форме  окиси  железа  в  печени  в  коллоидной  форме  окиси  железа  (гемосидерин),  что  способствует  разрушению  (гемосидерин),  что  способствует  разрушению  клеток  печени.  Суточная  потребность  организма  клеток  печени.  Суточная  потребность  организма  человека в железе 0,008­0,01 мг. человека в железе 0,008­0,01 мг.

Закрепление Закрепление

1. Заболевание «сухотка» вызывается дефицитом: а) алюминия; б) марганца; в)  1. Заболевание «сухотка» вызывается дефицитом: а) алюминия; б) марганца; в)  кобальта. кобальта. 22.. В организме кобальт содержится:   В организме кобальт содержится:  а) в костях, крови, печени; б) в мышцах, костях, крови; в) в печени, почках,  а) в костях, крови, печени; б) в мышцах, костях, крови; в) в печени, почках,  поджелудочной  железе. железе. поджелудочной 3. Источником поступления кобальта являются: 3. Источником поступления кобальта являются: а) продукты только растительного происхождения; б) продукты только животного  а) продукты только растительного происхождения; б) продукты только животного  происхождения; в) продукты как растительного, так и животного происхождения. происхождения; в) продукты как растительного, так и животного происхождения. 4. Кобальт в организме человека влияет на синтез витамина: а) А; б) С; в) В12 4. Кобальт в организме человека влияет на синтез витамина: а) А; б) С; в) В12 5. В организме человека кадмий содержится: 5. В организме человека кадмий содержится: а) в печени, легких, почках;  б) поджелудочной железе, почках, крови; в) легких,  б) поджелудочной железе, почках, крови; в) легких,  а) в печени, легких, почках; костях, головном мозге. костях, головном мозге. 6. Марганец в организме человека содержится: 6. Марганец в организме человека содержится: а) в костях, печени, почках;  б) легких, костях, крови; в) костях, печени, жире. б) легких, костях, крови; в) костях, печени, жире. а) в костях, печени, почках; 7. Марганец отсутствует: а) в мясе; б) белках куриного яйца;  в) рисе. в) рисе. 7. Марганец отсутствует: а) в мясе; б) белках куриного яйца; 8. На процессы кроветворения влияет: а) ванадий; б) кобальт; в) марганец. 8. На процессы кроветворения влияет: а) ванадий; б) кобальт; в) марганец. 9. В организме человека железо находится: 9. В организме человека железо находится: а) в крови, печени, селезенке;  б) в печени, почках, мышцах;  в) в костях, зубах, крови. б) в печени, почках, мышцах;  в) в костях, зубах, крови. а) в крови, печени, селезенке; 10. Дефицит железа у человека может возникнуть лишь в результате недостаточного  10. Дефицит железа у человека может возникнуть лишь в результате недостаточного  потребления или плохой усвояемости: а) углеводов; б) жиров; в) белков. потребления или плохой усвояемости: а) углеводов; б) жиров; в) белков.

Ключ к тесту Ключ к тесту 1 – кобальт (в) 1 – кобальт (в) 2 – печень, почки, поджелудочная железа (в) 2 – печень, почки, поджелудочная железа (в) 3 – продукты только животного происхождения (б) 3 – продукты только животного происхождения (б) 4 – В4 – В1212 (в)  (в) 5 – печень, легкие, почки (а) 5 – печень, легкие, почки (а) 6 – кости, печень, почки (а) 6 – кости, печень, почки (а) 7 – белок куриного яйца (б) 7 – белок куриного яйца (б) 8 – марганец (в) 8 – марганец (в) 9 – кровь, печень, селезенка (а) 9 – кровь, печень, селезенка (а) 10 – белки (в) 10 – белки (в)

Домашнее задание Домашнее задание Составить памятку о путях        Составить памятку о путях  поступления, последствиях для  поступления, последствиях для  здоровья и мерах  здоровья и мерах  предосторожности тяжелых  предосторожности тяжелых  металлов. металлов.