Seminarski rad:”Odabrana poglavlja zelene kemije”

Kemijske tvari i trovanjaTeški metali

Student: Ines ŠpilkoMentor: dr.sc. Marjana Jukić, docent

Modul: Odabrana poglavlja zelene kemijeAk. god. 2008./2009.Koordinator modula: dr. sc. M. Jukić, doc.

Kemijske tvari i trovanja

Dva tipa kemijskih riziDva tipa kemijskih riziččnih tvari:nih tvari:1. Akutno rizične tvari- izlaganje tim tvarima uzrokuje

momentalne zdravstvene posljedice ili smrt (HCN u plinskim komorama)

2. Kronično rizične tvari- uslijed duže izloženosti tim tvarima postoji kroničan rizik za zdravlje.

-kratkotrajna izloženost rijetko dovodi do zdravstvenih problema

-duža izloženost dovodi do kumulativnih problema koji dovode do ozbiljnih zdravstvenih problema

Otrovi

� Otrovi- tvari prirodnog ili sintetskog podrijetla i proizvodi dobiveni od njih, koji uneseni u organizam ili u dodiru s njim mogu ugroziti zdravlje i život organizma ili štetno djelovati na okoliš.

Prema načinu djelovanja otrovi se dijele na:

� kancerogene (izazivaju rak),� mutagene (uzrokuju nasljednja genetska oštećenja),� teratogene (uzrokuju oštećenje ploda).

Teški metali:

� Krom � Arsen� Nikl� Kadmij � Olovo� Molibden� Živa� Željezo � ...

Kronično rizične tvari-teški metali

Teški metali

� Pojam teški metali obuhvaća metale čija je gustoća veća od 5g/cm3.

� razlikujemo: 1. esencijalne teške metale(Cu, Zn, Mn i Fe) koji su neophodni za mnogobrojne funkcije u ljudskom organizmu, a njihov manjak dovodi do pojave ozbiljnih simptoma nedostatka.

� 2. neesencijalne teške metale (Cd, Pb)� Npr. anemija kod manjka željeza, dijabetes kod

manjka kroma, problemi u rastu kod manjka nikla.

Teški metali

� u vidu finih čestica prašine mogudospjeti u atmosferu talože se

u vodama i tlu

brzo razrjeđuju i talože kao teško rastvorljivi karbonati, sulfati ili sulfidi na dnu vodenih površinaKruženje teških metala u prirodi veoma ovisi o promjenama kojima ovi metali podliježu.

Toksičnost teških metala

� pojačava se kroz postupak keliranja i stvaranja sulfida s biološki aktivnim tvarima, naročito enzimima

� biometilacija

� Osobitu toksičnost ispoljavaju metaloorganskispojevi žive, olova, kroma i selena.

Trovanje teškim metalima

� povišena koncentracija teških metala može biti uzrok nastanka autoimunih oboljenja, pri čemu se stvaraju protutijela usmjerena protiv vlastitih organa (alergije)

� utječu na metabolizam cinka, pri čemu izazivaju njegov manjak(smetnje u funkciji hipofize, jajnika, testisa)

Toksično-ne toksično ???

� pitanje toksičnosti zapravo samo pitanje količine, a ovaj raspon veoma varira kod svakog pojedinog elementa.

� dnevna neophodna količina kobalta, centralnog atoma vitamina B12 koji je neophodan u stvaranju eritrocita kreće oko 0.1 mikrogram 25 - 30 miligrama/dan trovanje(srčana i bubrežna oštećenja).

� Talij u bilo kojoj količini otrovan.

Olovo(Pb)

� U elementarnom stanju sivkast, na svježim prerezima modrikasto-bijel, sjajan, mekan i mehanički slab metal

� brzo se otapa samo u nitratnoj i octenoj kiselini

� kovak je, lako se izvalja u vrlo tanke folije i ispreša

� otporan je prema kloru, fluoridnoj kiselini, sadri, vodovodnoj vodi, vlažnom zraku...

Olovo u prirodi

djelovanjem čovjeka:

� baterije, pigmenti, antidetonatori u gorivima, pesticidi, municija, ...adsorpcija na čestice tla:

� kontaminirana područja: nakupljanje u biljkamai životinjama

Olovo u hrani

VoVoćće i povre i povrććee 2525

ŽŽitariceitarice 1010

Bezalkoh. piBezalkoh. piććaa 77

Alkoholna piAlkoholna piććaa 55

Meso Meso 22

Riba Riba 11

Iznutrice Iznutrice 0.50.5

udio (%) ukupnog unosa

razine u hrani:iznutrice > školjkaši > žitarice > riba > vino > meso

Toksičnost

� Toksični unos: 50 mg - 100 g � Opasnosti: Olovo je umjereno otrovno, ako ga se

proguta utječe na crijeva i središnji živčani sustav te izaziva anemiju. Ipak, većina olova prolazi kroz organizam bez apsorpcije. Olovo je kumulativan otrov i trovanja olovom su često vezana uz određena zanimanja. Spojevi olova mogu biti karcinogeni i teratogeni.

Toksičnost

� osjetljive populacijske skupine:

� fetusi i mala djeca

� trend smanjenja unosa:

� zabrana antidetonatora, pesticida, ali i olovnih

vodovodnih cijevi, lemljenih konzervi, olovnih folija

na bocama vina, ...

Živa(Hg)� Elementarna živa je jedini tekući

metal. Na običnoj temperaturi tvori žitku tekućinu velike gustoće (13,6 puta teža od vode), boje i sjaja poput srebra, velike napetosti površine (ne kvasi čvrste površine)

� Na suhom se zraku živa ne mijenja, na vlažnom se postepeno prevlači tankom kožicom

� otapa se u oksidirajućim kiselinama (nitratnoj, zlatotopci) i u prisutnosti oksidansa. S mnogim drugim metalima tvori legure (amalgame).

Živa u prirodi i hrani

djelovanjem čovjeka:

� kemijska i metalna industrija, sagorijevanjem fosilnih goriva i smeća, otpadne vode, medicina, termometri, barometri, baterije, fungicidi, ...

Riba i Riba i šškoljkakoljkaššii 3030--100100

ŽŽitariceitarice 2525

VoVoććee 2020

Bezalhoh. piBezalhoh. piććaa 1212

PovrPovrććee 1010

MlijeMliječčni proizvodini proizvodi 1010

MesoMeso 77

doprinos (%) dnevnom unosu hranom

Toksičnost

� Toksični unos: (metalne pare, izlaganje čovjeka) = 44 mg m^-3 (8 sati)

� Smrtonosna doza: (metalne pare, udisanjem, kunić) = 29 mg m^-3 (30 sati)

� Opasnosti: Živine pare su otrovne ako se udahnu i ne bi smjele prijeći 0,1 mg m^-3 u zraku. Svi živini spojevi su otrovni, a posebno metil-živa(nakupljanje u ribama, školjkama, gljivama). Živa utječe na središnji živčani sustav i teratogen je.

Toksičnost

osjetljive populacijske skupine:

� fetusi i mala djeca� populacije s visokim unosom ribe

strategije smanjenja rizika:

� maksimalne dozvoljene količine u namirnicama i vodi za piće

� upozorenja o kontaminiranim područjimanpr. FDA:

� zabrane ili savjeti o konzumaciji ribe

� unos antioksidanasa, Se

Minamata

� Minamata sindrom je dobio naziv po ekološkoj katastrofi koja je 1956. godine zahvatila japansku oblast Minamata, gdje je nastalo masovno trovanje anorganskom živom u ljudi koji su se prije svega hranili ribom, a koje je rezultiralo stopom smrtnosti od 30%.

� Simptomi: smetnje senzibiliteta (vid, sluh i okus) i nekoordinirani pokreti.

� Kod novorođenčadi oštećene u embrionalnoj fazi javljaju se gluhonijemost, progresivno ograničenje vidnog polja, asomnija

Kadmij (Cd)

� mek, srebrnast metal, sličan i srodan cinku, koji ga redovito prati u mineralima.

� Dobiva se iz dima iz peći za proizvodnju olova i bakra, kao i iz ostataka pri elektrolitskoj rafinaciji cinka.

� Najvažniji mineral kadmija je grinokit

� Topljiv je u kiselinama, ali ne i u lužinama.

Kadmij u prirodi

prirodni izvori:

� vulkani, šumski požari, razlaganjem stijena ...

djelovanjem čovjeka:

� metaloprerađivačka industrija, sagorijevanjem goriva i smeća, otpadne vode, baterije, ...

Kadmij u hrani

vovoćće i povre i povrććee 4545

žžitariceitarice 3030

ribariba 1111

mesomeso 1010

šškoljkakoljkaššii 55

bezalk. pibezalk. piććaa 55

iznutriceiznutrice 11

nakupljanje u školjkašima, iznutricama, voćui povrću koje raste na zagađenom tlu

školjkaši > iznutrice > voće i povrće (gljive) > žitarice >meso > riba

doprinos (%) dnevnom unosu hranom

Toksičnost

� Toksični unos: 17 mg kg^-1 (štakor)� Smrtonosna doza: (zamorac) = 63

mg kg^-1

� Opasnosti: Kadmij je otrovan, ali tjera na povraćanje tako da se malo apsorbira u tijelu pa se smrtonosno trovanje rijetko događa. Kadmij je karcinogen i teratogen.

Toksičnost

osjetljive populacijske skupine:

� fetusi� populacije s visokim unosom školjkaša� populacije s deficitarnim unosom Ca ili Fe� bubrežni bolesnici

strategije smanjenja rizika

� upozorenja o kontaminiranim područjima

� uravnotežena prehrana:antioksidansi, Se, Zn, Ca, Cu, Fe

Itai-Itai

� Itai-Itai sindrom- koji označava prekomjerno kronično opterećenje kadmijem. Sindrom je opisan prvi puta u okviru kroničnog endemičnog masovnog oboljenja nakon ekološke katastrofe u oblasti Itai-Itai kada su velike količine kadmija iz otpadnih voda lokalnog koncerna dospjele u sustav za navodnjavanje rižinih polja.

� Sindrom obuhvaća sljedeće simptome: anemija, apatija, malformacijama skeleta, oštećenja jetre i bubrega.

.

Kako ukloniti teške metale??

� najbolji način uklanjanja teških metala je postavljanje sustava reverzne osmoze, iako korištenje filtriranja vode preko aktivnog ugljena može riješiti većinu problema

Zaključak

� Radi zaštite života i zdravlja ljudi, zaštite okoliša od štetnog djelovanja različitih kemijskih tvari te sprečavanja zlouporabe potrebno je vršiti nadzor nad njihovom proizvodnjom, prometom, uporabom i zbrinjavanjem

� Zbrinjavanje se obavlja njihovim odlaganjem, uništavanjem, razgradnjom ili sintezom novih tvari, odnosno drugim postupcima u skladu s načelima zaštite okoliša, međunarodnoga prava i najbolje svjetske prakse (zakon o zbrinjavanju kemijskih tvari)

� Poštujmo prirodu i sve što nam ona daje jer se okrećući protiv nje okrećemo protiv sebe.

Literatura� M. Jukić, Odabrana poglavlja zelene kemije, predavanja� Opća enciklopedija, Skupina autora, Zagreb 1982.� www.pse.pbf.hr� http://hr.wikipedia.org/wiki/Glavna_stranica� http://www.icett.or.jp/lpca_jp.nsf/a21a0d8b94740fbd4925

67ca000d5879/b30e2e489f4b4ff1492567ca0011ff90?OpenDocument