Кудряшов Артур Рамилевич

МБОУ СОШ № 69 Орджоникидзевского района ГО г. Уфа РБ.

Научный руководитель: Старухина Н.Н., учитель химии МБОУ СОШ № 69

ОБНАРУЖЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И ТЯЖЕЛЛЫХ МЕТАЛЛОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ТАБАКЕ И В ТАБАЧНОМ ДЫМЕ

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), каждый год от болезней, связанных с табаком, умирают четыре миллиона человек, или один человек каждые восемь секунд. Во всем мире курение становится одной из главных причин смерти, которую можно было предотвратить. Если так будет продолжаться и дальше, то через 20 лет курение станет основной причиной смерти и инвалидности во всем мире, и будет уносить больше жизней, чем СПИД, туберкулез, материнская смертность, дорожно-транспортные происшествия, убийства и самоубийства вместе взятые.

Установлено, что в листьях табака, прошедшего специальную обработку, содержится: до 9% никотина, 20% углеводов, 13% белков, 4% смол, 2% эфирных масел и других веществ. В тот момент, когда курильщик втягивает в себя дым из сигареты, температура на ее кончике достигает 200-6000ºС. При этой температуре происходит пиролиз (разложение) табака, что сопровождается образованием 3500-4000 различных веществ. Более чем 40 из них могут быть причиной рака человека. При выкуривании одной сигареты весом около 20 г. человек пропускает через дыхательные пути около 20 л. табачного дыма, в котором содержатся токсичные и концерогенные (вызывающие рак) вещества: окись углерода (׀׀), оксиды азота, цианистый водород, никотин, аммиак, акролеин, ацетальдегид, формальдегид, гидразин, хлористый винил, уретан, 2-нитропропан, хинолин, нитрозоамины, карбонил никеля и д. р. В твердой и жидкой фазе (смола) присутствуют кадмий, никель, мышьяк, свинец, 5-метилхризен, радиоактивный полоний – 210 и самый страшный канцероген – бензпирен.

Значительное количество тяжелых металлов (ТМ) в листьях табака по-видимому объясняется способностью этого растения поглощать их из почвы. Так, в прежние времена для обработки растений табака в качестве пестицида применялся арсенат свинца. Поскольку ни свинец, ни мышьяк в почве не разлагаются, их до сих пор находят везде, где раньше применяли этот пестицид. Значительным «поставщиком» ТМ в почвы служат удобрения. Среди других видов минеральных удобрений фосфорные более всего загрязнены ТМ, особенно радиоактивными и редкоземельными. В отдельности и в больших количествах ТМ определенно вредят нашему организму, однако их совместное действие и меньших количествах пока не выяснено. Металлы, наиболее опасные для жизнедеятельности организмов – ртуть, свинец, кадмий, таллий.

Цель работы провести сравнительный анализ вредных веществ и тяжелых металлов, содержащихся в табачных изделиях выбранных марок с данными производителя.

Задачи:

1. Изучение методик эксперимента.

2. Качественное определение вредных веществ содержащихся в табачных изделиях.

3. Количественное определение ТМ.

4. Определение мышьяка и ртути в сигаретах.

5. Выявление корреляции между содержанием ТМ и марки сигарет.

6. Сравнение полученных данных с данными литературных источников.

Материалом исследований являлись образцы 5 марок сигарет: «Sovereigns», «LM», «Winston», «Петр I» и «Прима». Выбор марки определялся ценой (от дорогих до дешевых) и популярностью среди курящих людей.

В работе были использованы следующие методы: наблюдение, сравнение, математический, изучение литературы. Для исследования применяли методики: органолептического определения физических свойств образцов табака, качественный анализ химического состава табака и табачного дыма, атомно-абсорбционный, измерение оптической плотности.

В результате исследования проведен качественный анализ на содержание вредных веществ в табаке и табачном дыме, количественный анализ на содержание металлов и мышьяка в табаке методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

Все пробы показали кислую реакцию среды. Наиболее кислая среда наблюдается в марках сигарет: Прима, Sovereigns, LM . Табачный дым содержит оксиды, которые образуются при тлении табака: СО2, SО2, NО2. Данные оксиды при взаимодействии с водой образуют кислоты, которые создают кислую реакцию среды. Все пробы содержат комплексные соединения фенолов разного строения.

В табачном дыме содержатся восстановители, обладающие высокой токсичностью и раздражающим действием. Это – бензальдегид, формальдегид, акролеин.

В табачном дыме содержатся углеводороды возможно – стирол (винилбензол), который относится к ароматическим углеводородам и  бутадиен-1,3 (изопрен), представитель диеновых углеводородов. Хотя они малорастворимы в воде, но присутствуют в растворе табачного дыма и обесцвечивают йодную воду за счёт двойных связей.

В состав табачного дыма входят алкалоиды: никотин, норникотин, анабазин.

В табаке исследуемых сигарет обнаружены: никель, кадмий, свинец, медь и цинк и даже такие опасные для здоровья элементы как мышьяк и ртуть.

Количественное содержание ТМ в табаке сигарет значительно выше, чем указывается в литературных источниках. Среднее содержание в одной сигарете Cd – 7,6 мкг; а Pb – 52,7 мкг; Сu-10,4 мкг; Cr-2,0 мкг; Ni- 2,1; Zn- 16 мкг; Hg-1,1 мкг.

Установлено, что чистые фильтры содержат свинец и медь, причем в концентрациях иногда выше, чем в табаке сигарет.

Значительная часть свинца, меди и практически весь кадмий предположительно попадают в организм курильщика.

Из исследуемых марок сигарет больше всего загрязнены ТМ сигареты марки Прима без фильтра, «LM».

Таким образом из проделанной работы, можно сделать вывод о том, что курение – это медленная смерть, посредством которой осуществляется незаметное на первый взгляд, но неустанное истребление человечества. И причина этого сам человек, его ложные представления, иллюзорные взгляды, неоправданные амбиции и много других нравственных недостатков и пороков. «Человек часто сам себе злейший враг» изрёк мудрый философ в далёкие времена, но за давностью лет фраза не утратила значение и актуальность. Табакокурение превратилось в самоуничтожение человечества, это глобальная проблема, а не только личное дело курящего человека.

Список использованных источников

1. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн.4. Здоровье и среда , в которой мы живем: Пер. с англ. – М.: Мир, 1995. – 191с.

2. Ф. Корте, М. Бахадир, В. Клайн и др. Экологическая химия: Пер. с нем./Под ред. Ф. Корте. – М.: Мир, 1997. – 396с.

3. Химия и общество: Пер. с англ. – М.: Мир, 1995. – 560с.