Техногенное и биологическое воздействие цинка на природу и организм человека

Деятельность человека по преобразованию природы нельзя однозначно оценивать без понимания того, как соотносятся, с одной стороны, ее общая направленность, с другой - конкретно-исторические особенности со всеми вытекающими из них ограничениями, которые могут оборачиваться негативными последствиями. Так, в человеческой деятельности преобладали и по сей день преобладают антиэкологические тенденции

– бездушность и бездуховность и, как следствия, агрессивность, экспансионизм, стратегическая слепота, грубая «потребленческая», «пользовательская», прагматическая мотивация, безответственность и др. В итоге они начинают восприниматься как выражение некоторого абсолютного, неизменного порядка вещей. Это естественно наводит на мысль, что «всякий клочок природы, впервые подвергшийся обработке рукой человека, непременно должен вызвать чувство, похожее на впечатление потери чего-то невозвратимого» (Н.К. Рерих, 1975. С. 53). Но налицо лишь показатель исторической ограниченности, несовершенства человеческой деятельности (а не отражение ее общей природы). Такая «деятельность» порождает условия для возникновения и массового воспроизводства – хотя «массовость» не означает подлинной всеобщности, т.е. не характеризует суть явления, - столь же ограниченной и несовершенной формы экологического сознания (которое в действительности следовало бы назвать антиэкологическим).

Достаточно сказать, что оно раздроблено и подчас оперирует несовместимыми друг с другом категориями. Таково прямое следствие его «двойственной» ориентации - одновременно на принципы «экологии выживания» и «экологии среды». К примеру, если первая диктует установку на потребление в качестве сырья, продуктов питания и т.п. «экологически чистого материала» (а он, как известно, добывается ценой разрушения естества), то вторая нацеливает на выработку и реализацию системы тех или иных природоохранных мер. «Примирить» эти взаимопротиворечащие установки внутри единого экологического сознания весьма трудно.

Итак, главная проблема современной экологии - это проблема укорененности человека в мире, его универсальных связей внутри мирового целого, многообразных отношений к природной и социальной действительности, к самому себе как средоточию этих связей и отношений. Не в меньшей степени ее занимает и проблема формирования сознания, способного вобрать в себя интегральный образ мира - планетарного и шире - космического сознания.

2. Миграция цинка

Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30 . Он находится в четвертом периоде второй группы. Атомный вес - 65,37. Распределение электронов по слоям 2-8-18-2.

Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419° С, а при 913° С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 г/см 3 . При обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110° С он хорошо гнется и прокатывается в листы. На воздухе цинк покрывается тонким слоем окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления.

Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции. В разбавленных же кислотах цинк легко растворяется с образованием соответствующих солей.

Кроме того, цинк подобно бериллию и другим металлам, образующим амфотерные гидроокиси, растворяется в щелочах. Если нагреть цинк на воздухе до температуры кипения, то пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым пламенем, образуя окись цинка.

Цинк обычно сопутствует свинцу в земной коре, однако биосферная геохимия этих элементов существенно различается. В отличие от свинца, цинк – один из главных микроэлементов, он входит в состав многих ферментов, участвует в синтезе рибонуклеиновых кислот и хлорофилла. Большая часть цинка в растениях связана с легко разрушающимися тканями и быстро удаляется из растительных остатков (в отличие от свинца, который прочно фиксирован в растительных остатках). Водорастворимые формы цинка составляют очень небольшую часть от общей массы металла, однако они активно вовлекаются в водную миграцию. Цинк активно участвует в массообмене между сушей и атмосферой. С атмосферными осадками на поверхность суши водорорастворимых форм цинка выпадает значительно больше, чем захватывается ветром в атмосферу в виде минеральной пыли.

Из приведенных примеров круговоротов и миграции различных элементов видно, что глобальная система циклической миграции химических элементов обладает высокой способностью к саморегуляции, при этом огромную роль в круговороте химических элементов играет биосфера.

В то же время хозяйственная деятельность человека вызывает деформацию природных циклов массообмена и, следовательно, изменение состава окружающей среды. Эти изменения происходят значительно быстрее, чем совершаются процессы генетической адаптации организмов и видообразования. Зачастую хозяйственные действия настолько непродуманны или несовершенны, что создают острую экологическую опасность. Изучение процессов массообмена, связывающих в единое целое все оболочки Земли, должно помочь в создании системы контроля за эколого-геохимическим состоянием окружающей среды и разработке научно обоснованного прогноза экологических последствий хозяйственных действий и новых технологий.

Цинк широко применяется для цинкования – нанесения гальванических покрытий, предохраняющих от ржавления поверхности стальных и железных листов, труб, проводов, металлических сеток, фасонных соединительных деталей трубопроводов, а также для производства латуни и других сплавов. Соединения цинка служат пигментами, люминофорами и т.д.

В США ведущее место по добыче цинка занимает штат Теннесси (55%), за ним следуют штаты Нью-Йорк и Миссури. Другие значительные производители цинка – Колорадо, Монтана, Айдахо и Аляска. Весьма перспективно освоение крупного месторождения Ред-Дог на Аляске. В Канаде важнейшие цинковые рудники находятся в Британской Колумбии, Онтарио, Квебеке, Манитобе и Северо-Западных Территориях.

Мировое производство цинка составляет 4,9*106 т/год, запасы цинка составляют 1,2*108 т.

Содержание цинка в золе бурых углей мира составляет 100 г/т, в золе каменных углей мира – 150 г/т. Добыча цинка составляет 44 года. В элементных состав условного человека входит 2,3 г цинка.

Технофильность цинка равна:

4,9*106 / 8,3*10-5*4,7*107 = 1256,09*10-9

Биофильность цинка равна:

8,3*10-3 / 5*10-4% =0,166

3. Биогеохимическая функция цинка

Цинк играет важнейшую роль в жизнедеятельности растений и человека.

Недостаток цинка для растений чаще всего наблюдается на песчаных и карбонатных почвах. [7].Мало доступного цинка на торфяниках, а также на некоторых малоплодородных почвах. Недостаток цинка сильнее всего сказывается на образовании семян, чем на развитии вегетативных органов. Симптомы цинковой недостаточности широко встречаются у различных плодовых культур (яблоня, черешня, японская слива, орех, пекан, абрикос, авокадо, лимон, виноград). Особенно страдают от недостатка цинка цитрусовые культуры.

 Скачать реферат