Проблема загрязнения окружающей среды свинцом и его соединениями является для России наиболее острой и опасной. Свинец поставляет цветная металлургия, причем 94% этого металла выбрасывается в атмосферу 5 предприятиями. Это Среднеуральский медеплавильный завод, АО «Святогор» — Красноуральский медеплавильный завод, Кировоградский медеплавильный комбинат, АО «Динополиметалл», завод «Электроцинк». Как видим, главные отравители воздуха свинцом находятся на территории Свердловской области и привносят в атмосферу России 68,7% всех свинцовых выбросов.

Однако основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в РФ является автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин. Ежегодно автомобильный парк выбрасывает в атмосферу 10 млрд. абсолютно смертельных доз свинца или 250 килотонн металла в весовых единицах. Так, общее количество свинца, выбрасываемое в воздух в результате сгорания топлива в двигателях, в 1997 году составило 301 килотонну, или примерно две – три смертельные дозы на человека в год.

Немалую роль в загрязнении свинцом играют отработанные аккумуляторы, отравляющие почву и воду соединениями свинца.

Столь масштабное загрязнение окружающей среды подтверждается следующим фактом: за год воды рек выносят 17 – 18 тыс. т. свинца, что примерно в 200 раз меньше количества выплавляемого металла.

Свинец влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению интеллекта, вызывает изменение физической активности, нарушение координации слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеваниям сердца. Это оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения, в первую очередь детей, которые наиболее восприимчивы к свинцовым отравлениям.

В России постепенно увеличивается количество людей, имеющих профессиональный контакт со свинцом. Случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности.

Среди видов профессиональной интоксикации свинцовая занимает первое место, причем существует тенденция к ее увеличению. Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40% составляют женщины. Для них свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. Как правило, наиболее высокая концентрация свинца в атмосферном воздухе наблюдается в зимний период, что связано с дополнительными выбросами в атмосферу продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях атмосферы.

В нашем городе эта тема наиболее актуальна, так как автомобильный парк города с каждым годом увеличивается, следовательно, увеличивается и количество свинца в окружающем воздухе и почве.

Цель работы — изучить основные источники загрязнения окружающей среды свинцом и влияние данного элемента на живую природу.

Перед собой я поставила следующие задачи:

1)   Рассмотреть накопление свинца в природе как загрязнителя окружающей среды.

2)   Изучить некоторые продукты сгорания бензинов и их влияние на здоровье человека.

3)   Определить роль химического источника тока в технике и экологии.

4)   Освоить методику определения оксида углерода (II) в выхлопных газах автомобилей с помощью газоанализатора «Infralit 2 T».

5)   Сформулировать рекомендации по защите окружающей среды от вредного влияния ионов свинца.

Свинец (⁸² _207,2 Pb)

Распространение в природе

Физические свойства

Свинец — пластичный, мягкий металл. Температура плавления +327,4 ⁰С, температура кипения +1725 ⁰С, плотность — 11,34 г/см³, цвет — синевато-серый. Хорошо поддается литью, ковке, пайке и прокатке.

Химические свойства

На воздухе свинец быстро покрывается тонким слоем оксида, защищающего его от дальнейшего окисления. Вода сама по себе не взаимодействует со свинцом, но в присутствии воздуха свинец постепенно разрушается водой с образованием гидроксида свинца (II):

2Pb+O₂ +2H₂O = 2Pb(OH)₂

Однако при соприкосновении с жесткой водой свинец покрывается защитной пленкой нерастворимых солей (главным образом сульфата и основного карбоната свинца), препятствующей дальнейшему воздействию воды и образованию гидроксида. При нагревании свинец взаимодействует с большинством неметаллов:

Pb + Cl₂ = ^t = PbCl₂

Также при высокой температуре свинец взаимодействует с водными растворами щелочей:

Pb⁰ + 4KOH + 2H₂O = K₄[Pb⁺²(OH)₆] + H₂

Таблица 1

Растворимость свинца в некоторых веществах

Для свинца характерны степени окисления +2 и +4. Устойчивы и многочисленны соединения со степенью окисления свинца +2. Перевод Pb(II) в Pb(IV) возможен лишь при электролитическом окислении или под действием наиболее сильных окислителей (Cl₂, белильная известь и др.) при нагревании в щелочной среде. Например:

Pb(CH₃COO)₂ + Cl₂ + 4KOH = PbO₂ + 2KCl + 3KCH₃COO + 2H₂O