Химия и биологическая роль элементов IIБ группы

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГБОУ ВПО ОрГМУ МИНЗДРАВА РОССИИ

КАФЕДРА ХИМИИ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РЕФЕРАТ

ХИМИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ IIБ ГРУППЫ

Выполнила: студентка 124 гр.

лечебного факультета

Галеева Э.А.

Проверила: к.б.н. Ковалева Ф.Ф.

Оренбург, 2016

Содержание

Введение

1. Общая характеристика, краткие сведения об истории открытия элементов и их распространенности в природе

2. Изменение в группе радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации

3. Свойства простых веществ. Реакции с кислотами

4. Закономерности в изменении устойчивости комплексных соединений элементов IIБ-группы

5. Медико-биологическое значение соединений цинка

6. Применение соединений цинка и ртути в качестве лекарственных средств

7. Кадмий как токсикант окружающей среды

8. Взаимосвязь химии элементов и экологии

Список использованной литературы



Введение

Актуальность темы. Актуальность выбранной темы очевидна, так как элементы II Б группы таблицы Менделеева относятся к наиболее часто используемым в различных отраслях науки, техники, промышленности, быту и т.д. Их содержание в литосфере, атмосфере и гидросфере различно, но все они в силу своих химических и физических свойств играют очень большую роль в биохимических процессах, а значит, оказывают большое влияние на состояние биосферы вообще. Поэтому представляет интерес как рассмотрение этой группы элементов с точки зрения химика, так и с точки зрения формирования врачебного мышления.

Целью работы является раскрытие взаимосвязи свойств данных химических элементов и их биологической роли.

Поставленная цель предопределила необходимость решения следующих задач:

· Выделить основные химические и физические свойства атомов элементов II Б группы.

· Выявить их биологическую роль.



1. Общая характеристика, краткие сведения об истории открытия элементов и их распространенности в природе

Zn, Cd и Hg составляют группу элементов IIБ.

1. Цинк (лат. zincum), zn, химический элемент ii группы периодической системы Менделеева; атомный номер 30, атомная масса 65,38, синевато-белый металл. Известно 5 стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66, 67, 68 и 70; наиболее распространён 64 zn (48,89 %). Искусственно получены 9 радиоактивных изотопов, среди которых наиболее долгоживущий 65 zn с периодом полураспада t 1 /2 = 245 сут; применяется как изотопный индикатор.

Историческая справка. Сплав цинка с медью - латунь - был известен ещё древним грекам и египтянам. Чистый цинк долгое время не удавалось выделить. В 1746 А.С. Маргграф разработал способ получения металла прокаливанием смеси его окиси с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. В промышленном масштабе выплавка цинка началась в 17 в.

Распространение в природе. Среднее содержание цинка в земной коре (кларк) - 8,3? 10-3 % по массе, в основных изверженных породах его несколько больше (1,3? 10-2 %), чем в кислых (6? 10-3 %). Известно 66 минералов цинка, важнейшие из них - цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит znfe 2 o 4. Цинк-энергичный водный мигрант; особенно характерна его миграция в термальных водах вместе с pb; из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. цинка также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах; главным осадителем для него является h 2 s, меньшую роль играет сорбция глинами и др. процессы. Цинк - важный биогенный элемент; в живом веществе содержится в среднем 5? 10-4 % цинка, но имеются и организмы-концентраторы (например, некоторые фиалки). [1.]

2. Кадмий (cadmium), cd, химический элемент ii группы периодической системы Менделеева; атомный номер 48, атомная масса 112,40; белый, блестящий, тяжёлый, мягкий, тягучий металл. Элемент состоит из смеси 8 стабильных изотопов с массовыми числами: 106 (1,215 %), 108 (0,875 %), 110 (12,39 %), 111 (12,75 %), 112 (24,07 %), 113 (12,26 %), 114 (28,86 %), 116 (7,58 %).

Историческая справка. В 1817 нем. химик Ф. Штромейер, при ревизии одной из аптек, обнаружил, что имевшийся там карбонат цинка содержит примесь неизвестного металла, который осаждается в виде жёлтого сульфида сероводородом из кислого раствора. Штромейер назвал открытый им металл кадмием (от греч. kadm e ia - нечистая окись цинка, также цинковая руда). Независимо от него нем. учёные К. Герман, К. Карстен и В. Мейснер в 1818 открыли кадмий в силезских цинковых рудах.

Распространение в природе кадмия - редкий и рассеянный элемент с кларком литосферы 1,3? 10-5 % по массе. Для кадмия характерны миграция в горячих подземных водах вместе с цинком и др. халькофильными элементами и концентрация в гидротермальных месторождениях. Минерал сфелерит zns местами содержит до 0,5-1 % cd, максимально до 5 %. Реже встречается гринокит cds. Концентрируется кадмий в морских осадочных породах - сланцах (Мансфельд, ГДР), в песчаниках, в которых он также связан с цинком и др. халькофильными элементами. В биосфере известны 3 очень редких самостоятельных минерала кадмия - карбонат cdco 3 (отавит), окись cdo (монтепонит) и селенид cdse. [1.]

3. Ртуть (лат. hydrargyrum), hg, химический элемент ii группы периодической системы Менделеева, атомный номер 80, атомная масса 200,59; серебристо-белый тяжёлый металл, жидкий при комнатной температуре. В природе ртуть представлена семью стабильными изотопами с массовыми числами: 196 (0,2 %), 198 (10,0 %), 199 (16,8 %), 200 (23,1 %), 201 (13,2 %), 202 (29,8 %), 204 (6,9 %).

Историческая справка. Самородная ртуть была известна за 2000 лет до н. э. народам Древней Индии и Древнего Китая. Ими же, а также греками и римлянами применялась киноварь (природная hgs) как краска, лекарственное и косметическое средство. Греческий врач Диоскорид (1 в. н. э.), нагревая киноварь в железном сосуде с крышкой, получил ртуть в виде паров, которые конденсировались на холодной внутренней поверхности крышки. Продукт реакции был назван hydr a rgyros (от греч. h y dor - вода и a rgyros - серебро), т. е. жидким серебром, откуда произошли латинские названия hydrargyrum, а также argentum vivum - живое серебро. Последнее сохранилось в названиях p. quicksilver (англ.) и quecksilber (нем.). Происхождение русского названия ртути не установлено. Алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов. "Фиксация" ртути (переход в твёрдое состояние) признавалась первым условием её превращения в золото. Твёрдую впервые получили в декабре 1759 петербургские академик И.А. Браун и М.В. Ломоносов. Учёным удалось заморозить ртуть. в смеси из снега и концентрированной азотной кислоты. В опытах Ломоносова отвердевшая Р. оказалась ковкой как свинец. Известие о "фиксации" ртути произвело сенсацию в учёном мире того времени; оно явилось одним из наиболее убедительных доказательств того, что ртуть - такой же металл, как и все прочие.

Распространение ртути. В природе. ртуть принадлежит к числу весьма редких элементов, её среднее содержание в земной коре (кларк) близко к 4,5? 10-6 % по массе. Приблизительно в таких количествах она содержится в изверженных горных породах. Важную роль в геохимии ртуть играет её миграция в газообразном состоянии и в водных растворах. В земной коре ртуть преимущественно рассеяна; осаждается из горячих подземных вод, образуя ртутные руды (содержание ртути в них составляет несколько процентов). Известно 35 ртутных минералов; главнейший из них - киноварь hgs.

В биосфере ртуть в основном рассеивается и лишь в незначительных количествах сорбируется глинами и илами (в глинах и сланцах в среднем 4? 10-5 %). В морской воде содержится 3? 10-9 % Р.

Самородная ртуть встречающаяся в природе, образуется при окислении киновари в сульфат и разложении последнего, при вулканических извержениях (редко), гидротермальным путём (выделяется из водных растворов). [1.]

2. Изменение в группе радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации

Основные закономерности:

· радиусы атомов (ra) и ионов (rЭ 2+) в подгруппе цинка сверху вниз увеличиваются, но незначительно-и у кадмия и ртути радиусы атомов почти одинаковые; так как от цинка к ртути размер атома почти не изменяется, а масса атома и число электронов существенно возрастают (у ртути атомная масса Ar в 3 раза больше, чем у цинка), поэтому происходит уплотнение электронной структуры атома и оторвать электрон от атома ртути труднее, чем от атома цинка,

· поэтому значение энергии ионизации (ЕЭо > Э+) сверху вниз в подгруппе увеличивается;

· если значение энергии ионизации возрастает сверху вниз, то химическая активность металлов от цинка к ртути уменьшается.

Электронная конфигурация внешнего уровня d10. Цинк и его аналоги отличаются от остальных d-элементов и проявляют сходство с р - элементами больших периодов.

У элементов подгруппы цинка две первые энергии ионизации выше, чем у d - элементов соответствующих периодов, из-за проникновением внешних ns2 электронов под экран (n-1)d электронов. От Zn к Cd энергия ионизации уменьшается, т.к. увеличивается число энергетических уровней в атоме. От Cd к Hg энергия ионизации увеличивается, т.к. у ртути обусловлено 6s2электроны попадают под экран 5d10 и 4f14 электронов. Значения третьих энергий ионизации высокие, т.к. электронная конфигурация (n-1d)10 очень устойчива. Для элементов подгруппы цинка характерна степень окисления +2. (n-1)d10, электроны цинка и его аналогов способны к участию в донорно-акцепторном взаимодействии. В ряду Zn2+- Cd2+- Hg2+ из-за увеличения размеров (n-1)d орбиталей электроно-донорная способность возрастает.. Устойчивость 6s2 электронной пары ртути обуславливает существенное отличие от цинка и кадмия. Большинство соединений ртути малоустойчивы. Для ртути характерны производные радикала Нg22+. В радикале Нg22+ атомы связаны между собой ковалентной связью - Нg-Нg- (снова возникает конфигурация 6s2). В производных Нg22+ с. о. ртути равна +1. [2]

3. Свойства простых веществ. Реакции с кислотами

Химическая активность веществ данной подгруппы уменьшается с увеличением атомной массы. Кроме того, эти вещества являются хорошими комплексообразователями (в отличие от элементов главной подгруппы).

Zn и Cd растворяются в минеральных кислотах, образуя соли. Лучшим кислотным растворителем для Hg является азотная кислота:

1. Hg+4HNO3 (конц)=Hg(NO3)2+2NO2+2H2O

2. 3Hg+8HNO3(разб, изб)=3Hg(NO3)2+2NO2+4H2O

3. 6Hg(изб)+8HNO3(разб)=3Hg2(NO3)2+2NO+4H2O

4. Zn+2KOH+2H2O=K2 [Zn(OH)4]+2H2

5. Zn+2NaOH=сплавление=Na2ZnO2+H2

6. Zn + H₂SO_4(разб) = ZnSO₄ + H₂

С кислотами-окислителями:

7. Zn + 4HNO_{3(конц, гор)}=Zn(NO₃)₂ + 2NO₂+2H₂O

8. 4Zn + 10HNO_{3(разб, гор)}=4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O. [3.]

4. Закономерности в изменении устойчивости комплексных соединений элементов IIБ-группы

В ряду Zn2+ - Cd2+ - Hg2+ устойчивость комплексов с лигандами, способными быть акцепторами электронных пар, увеличивается. Устойчивость галогенидокомплексов ртути (II) в ряду F- - C1- - Br- - I- увеличивается. [4.]

Высокая устойчивость 6з 2-электронной пары ртути накладывает отпечаток на все ее свойства и обусловливает ее существенное отличие от цинка и кадмия. В частности, в противоположность соединениям Zn и Cd большинство соединений Hg мало устойчивы. Далее, в отличие от цинка и кадмия для ртути характерны производные радикала Hg2+.

В радикале Hg2+ атомы связаны между собой ковалентной связью -Hg-Hg-.

В производных Hg2+ степень окисления Hg принимают равной +1. [1]

5. Медико-биологическое значение соединений цинка

Цинк является одним из жизненно важных микроэлементов. Он необходим для нормального функционирования любой клетки организма. В норме в организме человека должно содержаться около 2-3 г цинка. Большая его часть находится в коже, печени, почках, в сетчатке глаза, а у мужчин, кроме того, в предстательной железе.

Цинк входит в состав ферментов и комплексов, обеспечивающих важнейшие физиологические функции организма:

- образование, рост и метаболизм (обмен веществ) клеток, синтез белков, заживление ран;

- активизацию иммунных реакций, направленных против бактерий, вирусов, опухолевых клеток;

- усвоение углеводов и жиров;

- поддержание и улучшение памяти;

- поддержание вкусовой и обонятельной чувствительности;

- обеспечение стабильности сетчатки и прозрачности хрусталика глаза;

- нормальное развитие и функционирование половых органов.

Человек получает цинк главным образом с пищей. Организму необходимо 10-20 мг этого минерала в день.

Сульфат цинка применяют как антисептическое и вяжущее средство при конъюнктивите (0,1-0,5%-ные глазные капли) и хроническом катаральном ларингите (смазывание или пульверизация 0,25-0,5%-ным раствором).

Окись цинка применяют наружно в виде присыпок, мазей, паст при кожных заболеваниях (дерматите, язвах, опрелостях и т.п.) как вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство. На основе окиси цинка выпускают мази (цинковую и цинко-нафталановую), пасты (цинковую и цинко-ихтиоловую), присыпки (детскую и от потливости ног). [2.]

В резолюции конференции прогресса науки записано: "Так как недостаток цинка в организме человека оказывает отрицательное влияние на его здоровье, нарушает рост и развитие человеческого организма и вызывает многие другие болезненные состояния, следует признать цинк жизненно необходимым для человека элементом". [5]

6. Применение соединений цинка и ртути в качестве лекарственных средств

При очаговом облысении (гнездной алопеции) назначают по 0,02-0,05 г окиси цинка внутрь 2-3 раза в день после еды в таблетках и смазывание пораженных участков цинковой мазью.

Для лечения грибковых заболеваний кожи применяют мазь, содержащую цинковую соль ундециленовой кислоты.

Ученые продолжают работать над созданием новых лекарственных средств и пищевых добавок на основе цинка. Недавно в Центральном кожно-венерологическом институте в Москве были проведены клинические испытания нового содержащего цинк препарата "скин-кап", выпускаемого в виде аэрозоля, крема и шампуня.

Этот препарат предназначен для лечения псориаза кожи волосистой части головы и гладкой кожи, а также себорейного дерматита и экземы. По мнению специалистов, создание "скин-капа" является прорывом в лечении такого тяжелого заболевания, как псориаз.

В Японии на основе цинка создан принципиально новый препарат для лечения язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки - "полапрецинк". Он избавляет от язв, не подающихся лечению другими методами.

Сейчас ученые успешно работают над созданием на основе цинка новых препаратов для профилактики и лечения аденомы предстательной железы, ишемической болезни сердца и других болезней, которым в большей степени подвержены, люди старшего возраста. [2]

Кроме того, известны многочисленные рецепты лекарственных средств, использовавшихся в народной медицине и основанных на ртути и ее соединениях. В литературе описаны случаи, когда при завороте кишок больному вливали в желудок до 200-250 г металлической ртути. Считалось, что она благодаря своей тяжести и подвижности должна была "пропутешествовать по хитросплетениям кишок и расправить своей тяжестью их перекрутившиеся части". На рубеже 19 и 20 вв., согласно известному словарю Брокгауза и Ефрона, ртуть в медицине в основном употребляли в виде: биологическое цинк кадмий кислота

1) сулемы - в хирургии в качестве антисептического и дезинфицирующего средства при операциях, перевязках, кожных страданиях (веснушках, угрях и др.);

2) каломели - внутрь в качестве послабляющего, мочегонного, при болезнях сердца; наружно - в виде присыпки при сифилитических папулах, глазных страданиях;

3) серой мази при сифилисе, в качестве противовоспалительного. [1]

7. Кадмий как токсикант окружающей среды

Тяжелый металл кадмий вообще представляет собой один из самых опасных токсикантов среды (например, он значительно токсичнее свинца). В природной среде кадмий встречается лишь в очень малых количествах - именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. Дело в том, что только в 2...3 последних десятилетия он стал находить все большее техническое применение. Он содержится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при его сжигании!), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нужных при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизатора для пластмасс (например, поливинилхлорида) в электрических батареях и т.д. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий может попадать в воздух. По данным Хясянена (Hдsдnen), в Балтийское море ежегодно поступает 200 тонн кадмия, в том числе 45 % - из воздуха. А во всем мире, судя по имеющимся сведениям, в окружающую среду ежегодно выбрасывается примерно 5000 тонн.

Кадмий опасен в любой форме - принятая внутрь доза в 30...40 мг уже может оказаться смертельной. Поэтому даже питье лимонада из сосудов, материал которых содержит кадмий, чревато опасностью. Из-за того, что однажды поглощенное количество кадмия выводится из человеческого организма очень медленно (0,1 % в сутки), легко может происходить хроническое отравление. Самые ранние симптомы его - поражение почек и нервной системы, белок в моче, нарушение функций половых органов; позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Типично также нарушение функции легких. Кроме того, предполагается канцерогенное действие кадмия.

В организме кадмий в первую очередь накапливается в почках, и после достижения пороговой концентрации - около 0,2 мг Cd на 1 г веса почек - появляются симптомы тяжелого отравления и почти неизлечимого заболевания. Кстати, население ФРГ испытывает столь большую кадмиевую нагрузку, что ведомство по охране окружающей среды насчитывает там от 10 000 до 100 000 лиц, страдающих нарушениями почечной функции.

Отложение кадмия в почках вначале не вызывает сколько-нибудь заметных клинических симптомов заболевания. Лишь после превышения концентрации 0,2 мг на 1 г почечной ткани появляются тяжелые симптомы (такие, как одышка, наличие белка в моче, малокровие и почечная недостаточность). Кроме того, кадмий оказывает выраженное токсическое воздействие на половые железы (прежде всего на семенники).

Источники загрязнения окружающей нас среды кадмием весьма многообразны - например, кадмий попадает в воздух при сжигании каменного угля. Каждая тонна каменного угля содержит в среднем 2 г кадмия (в нефти его намного меньше). В последние 10...20 лет уменьшение потребления каменного угля (за счет использования нефти) уже заметно способствовало снижению загрязненности воздуха кадмием. Правда, если теперь снова возрастет применение каменного угля, то из-за большой примеси кадмия следовало бы не прямо сжигать уголь, а, например, использовать в качестве топлива жидкие продукты его сухой перегонки.

8. Взаимосвязь химии элементов и экологии

В последнее время наиболее остро стал вопрос об экологических проблемах, и одна из них - тяжелые металлы.

Тяжелые металлы - это элементы периодической системы с относительной молекулярной массой больше 40. Не исключение, II группа таблицы Менделеева, в частности ртуть, цинк, кадмий.

Таким образом, к тяжелым металлам относят более 40 химических элементов с относительной плотностью более 6. Число же опасных загрязнителей, если учитывать токсичность, стойкость и способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения указанных металлов, значительно меньше.

Прежде всего представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.

Формы нахождения в окружающей среде. В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной элементной форме (ртуть). При этом аэрозоли свинца, кадмия, меди и цинка состоят преимущественно их субмикронных частиц диаметром 0,5-1 мкм, а аэрозоли никеля и кобальта - из крупнодисперсных частиц (более 1 мкм), которые образуются в основном при сжигании дизельного топлива.

В водных средах металлы присутствуют в трех формах: взвешенные частицы, коллоидные частицы и растворенные соединения. Последние представлены свободными ионами и растворимыми комплексными соединениями с органическими (гуминовые и фульвокислоты) и неорганическими (галогениды, сульфаты, фосфаты, карбонаты) лигандами. Большое влияние на содержание этих элементов в воде оказывает гидролиз, во многом определяющий форму нахождения элемента в водных средах. Значительная часть тяжелых металлов переносится поверхностными водами во взвешенном состоянии.

Сорбция тяжелых металлов донными отложениями зависит от особенностей состава последних и содержания органических веществ. В конечном итоге тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в донных отложениях и биоте.

В почвах тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическим комплексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки.

Источники. Добыча и переработка не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами. Валовые выбросы от этих предприятий значительно меньше выбросов от предприятий теплоэнергетики. Не металлургическое производство, а именно процесс сжигания угля является главным источником поступления в биосферу многих металлов. В угле и нефти присутствуют все металлы. Значительно больше, чем в почве, токсичных химических элементов, включая тяжелые металлы, в золе электростанций, промышленных и бытовых топок. Выбросы в атмосферу при сжигании топлива имеют особое значение. Например, количество ртути, кадмия, кобальта, мышьяка в них в 3-8 раз превышает количество добываемых металлов. Известны данные о том, что только один котлоагрегат современной ТЭЦ, работающий на угле, за год выбрасывает в атмосферу в среднем 1-1,5 т паров ртути. Тяжелые металлы содержатся и в минеральных удобрениях.

Наряду со сжиганием минерального топлива важнейшим путем техногенного рассеяния металлов является их выброс в атмосферу при высокотемпературных технологических процессах (металлургия, обжиг цементного сырья и др.), а также транспортировка, обогащение и сортировка руды.

Техногенное поступление тяжелых металлов в окружающую среду происходит в виде газов и аэрозолей (возгона металлов и пылевидных частиц) и в составе сточных вод.

Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет.

Существенный источник загрязнения почвы металлами - применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений.

В выбросах металлургических производств тяжелые металлы находятся, в основном, в нерастворимой форме. По мере удаления от источника загрязнения наиболее крупные частицы оседают, доля растворимых соединений металлов увеличивается, и устанавливаются соотношения между растворимой и нерастворимыми формами. Аэрозольные загрязнения, поступающие в атмосферу, удаляются из нее путем естественных процессов самоочищения. Важную роль при этом играют атмосферные осадки. В итоге выбросы промышленных предприятий в атмосферу, сбросы сточных вод создают предпосылки для поступления тяжелых металлов в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных.

Дальность распространения и уровни загрязнения атмосферы зависят от мощности источника, условий выбросов и метеорологической обстановки. Однако в условиях промышленно-городских агломераций и городской застройки параметры распространения металлов в воздухе еще плохо прогнозируются. С удалением от источников загрязнения уменьшение концентраций аэрозолей металлов в атмосферном воздухе чаще происходит по экспоненте, вследствие чего зона их интенсивного воздействия, в которой имеет место превышение ПДК, сравнительно невелика.

В условиях урбанизированных зон суммарный эффект от регистрируемого загрязнения воздуха является результирующей сложения множества полей рассеяния и обусловлен удалением от источников выбросов, градостроительной структурой и наличием необходимых санитарно-защитных зон вокруг предприятий. Естественное (фоновое) содержание тяжелых металлов в незагрязненной атмосфере составляет тысячные и десятитысячные доли микрограмма на кубический метр и ниже. Такие уровни в современных условиях на сколько-нибудь обжитых территориях практически не наблюдается. Фоновое содержание свинца принято равным 0,006 мкг/ м³, ртути - 0,001-0,8 мкг/ м³ (в городах - на несколько порядков выше). К основным отраслям, с которыми связано загрязнение окружающей среды ртутью, относят горнодобывающую, металлургическую, химическую, приборостроительную, электровакуумную и фармацевтическую. Наиболее интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием - металлургия и гальванопокрытия, а также сжигание твердого и жидкого топлива. В незагрязненном воздухе над океаном средняя концентрация кадмия составляет 0,005 мкг/ м³, в сельских местностях - до 0,05 мкг/м³, а в районах размещения предприятий, в выбросах которых он содержится (цветная металлургия, ТЭЦ, работающие на угле и нефти, производство пластмасс и т.п.), и промышленных городах - до 0,3-0,6 мкг/ м³.

Атмосферный путь поступления химических элементов в окружающую среду городов является ведущим. Однако уже на небольшом удалении, в частности, в зонах пригородного сельского хозяйства, относительная роль источников загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами может измениться и наибольшую опасность будут представлять сточные воды и отходы, накапливаемые на свалках и применяемые в качестве удобрений.

Максимальной способностью концентрировать тяжелые металлы обладают взвешенные вещества и донные отложения, затем планктон, бентос и рыбы.

Осадки. Зона максимальных концентраций металлов в воздухе распространяется до 2 км от источника. В ней содержание металлов в приземном слое атмосферы в 100-1000 раз выше местного геохимического фона, а в снеге - в 500-1000 раз. На удалении 2-4 км располагается вторая зона, где содержание металлов в воздухе приблизительно в 10 раз ниже, чем в первой. Намечается третья зона протяженностью 4-10 км, где лишь отдельные пробы показывают повышенное содержание металлов. По мере удаления от источника соотношения разных форм рассеивающихся металлов меняются. В первой зоне водорастворимые соединения составляют всего 5-10 %, а основную массу выпадений образуют мелкие пылевидные частицы сульфидов и оксидов.



Заключение

На основе проведенной работы можно сделать следующие выводы:

1. Широкое применение элементов II Б группы в различных отраслях науки связано с их разнообразными химическими и физическими свойствами.

2. Выполненный обзор подтверждает наличие широкого спектра проблем экологического характера, связанных с элементами II Б группы.

3. Применение лекарственных средств, в состав которых входят данные элементы, эффективно в современной медицине.



Список использованной литературы

1. Основы общей химии - Б.В. Некрасов (Москва.1993 г.).

2. Диссертация Лохова Алана Рудольфовича (Глава 1, 2002 г.).

3. Общая химия - М.К. Стругацкий (Москва, 1979 г.).

Интернет ресурс:

4. http://www.xumuk.ru/nekrasov/xii-04.html.

5. http://www.ngpedia.ru/id615676p2.html.

6. http://cozyhomestead.ru/Voda_72962.html.

Размещено на Allbest.ru

...