Христофорова Л.М., преподаватель спецдисциплин
ГБОУ РС(Я) «Профессиональный лицей №2»
Формирование экологического сознания в процессе освоения
профессиональных компетенций сварщика

1. Актуальность выбранной темы

В наших северных условиях для сохранения девственной природы на обширных территориях, должна быть особая образовательная стратегия, направленная на сохранение биологического разнообразия, уникальных и специфических северных экосистем, на возрождение почтительного отношения северных цивилизаций к природе и ее богатствам.
В деле изменения экологического сознания населения, воспитания экологической культуры наша республика всегда находилась на передовых позициях. По инициативе первого Президента нашей республики М.Е. Николаева в 1996 году впервые была принята и утверждена Государственная Экологическая политика (ГЭП) Республики Саха (Якутия), а 10 июня 2000 года постановлением Правительства Республики Саха (Якутия) принята целевая программа непрерывного экологического образования, воспитания и просвещения населения Республики Саха (Якутия).
В соответствии с этой программой на формирование экологического сознания ведется очень большая работа Министерством образования Республики Саха (Якутия), Министерством охраны природы Республики Саха (Якутия), Центром экологического просвещения Республики Саха (Якутия) «Эйгэ», Севера - Восточный Федеральный университет им. М.К. Аммосова, Институтом повышения квалификации работников образования Министерство образования Республики Саха (Якутия), средствами массовой информации и т.д.
Разработаны и введены в учебные планы школ республики программы экологическое образование, организуются курсы повышения квалификации учителей биологов-экологов, организуются экологические лагеря, летние экологические школы и т.д.
Сварка – как высокопроизводительный процесс создания неразъемных соединений находит широкое применение во всех отраслях экономики.
В настоящее время сваривают детали толщиной от нескольких микрометров до десятков сантиметров и даже метров. Наряду с конструкционными углеродистыми и низколегированными сталями сваривают специальные стали, легкие сплавы и сплавы на основе титана, молибдена, хрома, циркония и других металлов, а также разнородных материалов. Следовательно, высококвалифицированные специалисты выполняющие сварку и ремонт ответственных конструкций, работающих в различных отраслях промышленности, в том числе и в горнодобывающей, должны периодически подтверждать свою квалификацию в соответствии с требованиями федеральной службы по технологическому, а также по экологическому надзору.
На современном этапе подготовка рабочих кадров по освоению общих и профессиональных компетенций ведется в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом начального профессионального образования (далее – ФГОС НПО).
ФГОС НПО описывает характеристику профессиональной деятельности выпускников, а также требования к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы.
В этих требованиях и характеристики профессиональной деятельности выпускника по специальности «Сварщик» да и по другим специальностям не уделено внимание вопросом экологической культуры.
Между тем, именно мы (начальное профессиональное образование) готовим специалистов, чья трудовая деятельность проходит во взаимодействии «Человек - техника - природа». «Экологически варвары» вооруженные мощной современной техникой и с низким уровнем экологического образования и экологического сознания в этой цепочке будут неуклонно сокращать природный потенциал, увеличивать гектары загубленной тундры, вырубленных лесов, разрушенных и загрязненных экосистем, думая о сиюминутной выгоде. Это результаты работы наших выпускников.
Поэтому включение вопросов экологического образования в предметы профессионального цикла на современном этапе развития техники и технологии являются обязательными и необходимыми.
2. Цель введения вопросов экологического воспитания в процессе освоения профессиональных компетенций сварщика.
Целью моей работы является введение вопросов экологического воспитания при обучении специалистов по сварке для формирования у учащихся экологической культуры и сознания, формирование нового осознанного отношения к своему здоровью, к обществу и к окружающей среде как фактор инновационного подхода в системе подготовки профессиональных кадров.

3. Технология введения экологического подхода в формировании экологического сознания в процессе освоения профессиональных компетенций сварщика
Теоретическая часть при подготовке электрогазосварщиков состоит из четырех профессиональных модулей:
1. Профессиональный модуль «Подготовительно – сварочные работы» - 90 часов
2. Профессиональный модуль «Сварка резко деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях» - 197 часов
3. Профессиональный модуль «Наплавка дефектов деталей и узлов машин, механизмов конструкций и отливок под механическую обработку и пробное давление» - 138 часов
4. Профессиональный модуль «Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений» - 62 часов

3.1. Введение вопросов экологии в профессиональный модуль
«Подготовительно-сварочные работы».
При изучении данного профессионального модуля учащиеся получают знания о назначении и сущности выполнения типовых слесарных операций, а также основные сведения о металлах сплавах. В этот модуль включаю информацию экологического характера. Основной аспект этого раздела проводится по следующим пунктам:
- антропогенные источники (это хозяйственная деятельность человека);
- биологическая роль металла в организме человека;
- токсическое действие металла на организм человека.
При изучении темы «Цветные металлы» также освещаю проблемы воздействия этих металлов на окружающую среду. Например, свинец: (см. приложение плана урока). И так по каждому металлу, с которым будут сталкиваться в процессе трудовой деятельности, учащиеся получают информацию экологического характера.
При этом у учащихся формируется осознанное восприятие, как экологический объект, требующий правильного осознанного использования трудового материала.

3.2. Формирование экологического сознания в процессе освоения профессиональных модулей «Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях»
«Наплавка дефектов деталей и узлов машин, механизмов конструкций и отливок под механическую обработку и пробное давление»
«Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений».

Все последующие профессиональные модули направлены на изучение технологии обработки металлов и сплавов, а также каждый раздел модуля изучает определенные инструменты и оборудование и технологию обработки металлов с учетом правил техники безопасности при эксплуатации оборудования. Изучение вопросов экологии в данных модулях целесообразно вести по следующим разделам:
- технология обработки металлов;
- инструменты и оборудование.
3.2.а. Освещение вопросов экологии в разделе «Инструменты и оборудование»
Этот раздел курса направлен на изучение технологии обработки металлов и сплавов.
При изучении раздела рассматриваю следующие вопросы:
1. Вредное воздействие технологии на окружающую среду;
2. Опасность загрязнения твердыми частицами и отходами производства;
3. Применение малоотходных технологий;
4. Использование и переработка отходов производства;
5. Экологическая пригодность сырья и выпускаемой продукции;
6. Ресурсосберегающие технологии.
Так у учащихся формируется знание об экологических проблемах на предприятиях и пути их решения, узнают технологические мероприятия по снижению загрязнения окружающей среды, методы и технологии утилизации отходов производства.
3.2.б. Освещение вопросов экологии в разделе «Инструменты и оборудование».
Второй раздел профессионального модуля изучает инструмент и оборудование для обработки металлов с учетом техники безопасности при эксплуатации оборудования.
Вопросы экологии в этом разделе отражаются в виде эколого-валеологического направления и рационального использования природных материалов. При этом рассматриваются следующие пункты:
1. Организация рабочего места как единой системы окружающей среды и человека с точки зрения видеоэкологии (это новое направление в экологии). Здесь учитываются такие факторы окружающей среды как цвет стен, высота потолков, освещенность и т.д.
2. Техника безопасности при эксплуатации оборудования, как обучение экологической культуре и экологического мировоззрения.
При этом у учащихся формируются знания по экологически рациональному использованию оборудования, машин и механизмов. Формируется представление о сложности строения и функционирования организма и при этом внушается уважение к своему собственному организму.
Учащиеся учатся заботиться о своем здоровье, что дает им возможность понять нерушимость связи ЧЕЛОВЕК - ПРИРОДА - ТЕХНИКА и при этом осознают зависимость людей от многочисленных процессов. Здоровый организм рассматривается как сбалансированная, равновесная, гармоничная система, аналогичная Природе в целом и зависящая от экологического сознания.

4. Социально-значимый результат.
Общим системным результатом направленного экологического подхода при обучении профессиональным компетенциям по предлагаемой программе является подготовка специалистов нового типа с ответственным отношением к природе, социально активных, умеющих заботиться о непосредственном окружении и о собственном здоровье.
Введение экологического образования в предметы профессионального курса приводит к следующим социально значимым результатам:
1. Осознанное использование расходных материалов, как к экологическому объекту. В процессе производственного обучения и производственной практики учащиеся учитывают отходы производства, соблюдают правила его хранения
2. Ответственное отношение к рабочему месту. В период производственной практики от учащихся поступают предложения по наиболее рациональному оборудованию рабочего места
3. Ответственное отношение к своему здоровью, здоровью окружающих людей.
Зная источники загрязнения окружающей среды, стараются их устранить.
После производственной практики учащиеся в письменных отчетах осознанно анализируют экологическую обстановку на предприятиях с конкретными путями по улучшению и даже с результатами внедрения своих предложений.
Наиболее яркой чертой сегодняшнего дня является всеобщий интерес к проблемам окружающей среды и в нашем сознании это ассоциируется с проблемами здоровья, экологической безопасности, рационального природопользования.
5. Заключение.

Это находит отражение в появлении и признании международным сообществам экологии как «религии XXI века».
У народов Севера были свои древние, выдержавшие испытанные временем, благородные традиции природопользования и сохранения Живой Природы в ее чистоте и могуществе во благо будущих поколений. К сожалению, в советское время под натиском ложной идеологии покорения природы эти традиции были забыты. Настало время возродить все то, что тысячелетиями сохраняло народ на арене истории и создавать на этой уникальной основе эффективную систему формирования экологически и духовно зрелой личности, обладающей всеми качествами, необходимыми и достаточными для экологически правомерной и нравственно разрешенной хозяйственной деятельности.
6. Список использованной литературы:

1. Голицин А.Н. «Основы промышленной экологии» - М: ИРПО; Издательский центр «Академия», 2002 – 240с
2. Беккер А.А., Агаев Т.В. «Охрана и контроль загрязнения природной среды» -Л.: Гидрометиздат, 1986 – 234с
3. Зайцев В.А. «Промышленная экология» - М.: РХТУ, 2000 – 320с
4. Черникова Л.П., Бунк Т.А. «Химия для технических колледжей» - Ростов н/Д.: «Феникс», 2001 -320с
5. «Экологическое образование, воспитание и просвещение в Республике Саха (Якутия)»; Навстречу Всемирному саммиту по устойчивому развитию, «Рио + 10»: Материалы П-ой Республиканской конференции (Якутск, 30-31 мая 2002 г.)/ Под общей редакцией О.М. Кривошапкиной. - Якутск, 2002 – 165с
6. Становление экологического образования в Приморском крае. Тенденции и перспективы. Материалы к конференции. ДВ ИСАР, Владивосток, 1977. Научный редактор: ПК. Христофорова - Владивосток, 1998- 104с
7. Конференции экологического образования в школе. Составитель: проф. кафедры ботаники БГУ Миркин Б.М., и.о. проф. кафедры ботаники БГПИ Наумова Л.Г, -Уфа, 1992- 18с
8. Комаров В.Д. «Философские аспекты» - Л.: Наука, 1990 – 213с
9. Вернадский В.И. «Философские мысли натуралиста» - М.: Наука, 1988 – 519с
10. «Профессиональная педагогика» - М.: РАОАПО, 1997 – 307с



План урока

Тема: Классификация углеродистой стали
Цель: Образовательная:
1. Изучить свойства и состав стали
2. Изучить классификацию стали
3. Изучить влияние железа на экологию
Воспитательная:
Воспитывать экологическое сознание через освещение проблемы загрязнения окружающей среды
Развивающая:
Формировать и развивать умения анализировать и применять теоретические знания на практике.

Средства оснащения урока:
1. Образцы углеродистой стали (детали машин)
2. Таблица сталей

Ход урока:
1. Организационная часть
а) объявление темы и цели урока
2. Классификация углеродной стали
а) состав сталей
б) свойства сталей
в) классификация сталей
г) назначение сталей
д) биологическая роль железа в организме человека
е) токсическое действие железа на организм человека
ж) антропогенные источники загрязнения окружающей среды
3. Закрепление темы урока:
- Из каких элементов состоит сталь0
- Какие свойства придает стали углерод?
- Чем отличается углеродистая сталь обыкновенного качества от углеродистой?
- Где применяется углеродистая сталь?
- Где применяется инструментальная сталь?
- Какие свойства сталей учитывают при изготовлении деталей машин?
- Как железо попадает в окружающую среду?
- Как железо влияет на организм человека?
- Какие меры по охране окружающей среды следует соблюдать при работе с железом?
4. Оценка за урок и домашнее задание (письменно):
а) составить классификацию сталей
б) перечислить детали машин из углеродистой стали
в) какие мероприятия могут уменьшить загрязнение окружающей среды

УЧЕБНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.

ЦЕЛИ ИЗУЧЕНИЯ УЧЕБНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ:

Изучив данные учебные элементы учащийся будут знать:
- как классифицируется опасные и вредные производственные факторы.
- что такое предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ воздухе рабочей зоны.
- что такое предельно допустимый уровень (ПДУ) вредного производственного фактора.
- виды назначения средств защиты работающих.
Порядок обеспечения и выдачи спецодежды, спецобуви и других средств индивидуальной защиты (СИЗ)
- учащийся должен выработать навыки:
- ответственного отношения к рабочему месту.
- ответственное отношения к своему здоровью, здоровью окружающих людей.
Учебный элемент: Экологические проблемы при сварке и резке металлов

Человек всегда использовал окружающую среду, в основном, как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности человека обратили на себя внимание ученых.
Мир един. Все живое на Земле взаимосвязано, взаимозависимо. Люди, осознав это, либо вместе выживут, либо вместе погибнут. Так остро стоит сегодня проблема взаимоотношений человека с природой.
Мировую экономическую ситуацию сейчас характеризуют:
• глобальное загрязнение всех элементов биосферы;
• глобальное истощение природных ресурсов;
• изменение природных процессов и параметров окружающей среды в результате антропогенной деятельности;
• увеличение доли искусственной среды (ионосферы) за счет уменьшения природной.
И самое характерное заключается в том, что почти все взятое у природы возвращается в нее обратно, но уже в деформированном виде.
Рассмотрим некоторые черты современного состояния биосферы.
Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом огромных масс вещества и энергии.
Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере.
Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу полвека назад, академик В.И. Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной деятельности проявляются ч истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата.
В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа и поглощается соответствующее количество кислорода. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля (мелких частиц пыли, сажи, взвесей растворов некоторых химических соединений), может привести к заметным изменениям климата и соответственно к нарушению складывавшихся в течение миллионов лет разновесных связей в биосфере.
Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следователь, и теплового баланса может явиться возникновение «парникового эффекта», то есть увеличение средней температуры на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей и многие другие неблагоприятные последствия.
Выброс в атмосферу промышленных газов, включающих такие соединения, как окись углерода СО, окиси азота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, к отравлению и гибели живых организмов.
К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.
По данным ученых (1996 г.) ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. тонн оксидов углерода, 1,4 миллионов тонн хлорфторуглеводов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие раковые заболевания).
Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, канадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом.
Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно на земном покрове нашей планеты.




























Учебный элемент: Загрязнение воздуха пылью, вредными парами
и газами при сварке металлов
При сварке образуется пыль от окисления паров металла. Для уменьшения вредных примесей в зоне сварки следует применять электроды с рутиловым покрытием, дающие в 1,5-2 раза меньше окислов марганца, чем электроды с покрытиями ОММ-5.
При ручной и полуавтоматической сварке в среде защитных газов образуется повышенное количество окислов азота и пыли в воздухе, особенно при сварке алюминиевых сплавов, плавящимися электродом в среде аргона, гелия; значительно меньше образуется окислов азота при сварке в среде СО .
Кроме того, происходит выделение пыли из окислов алюминия и магния. Небольшое выделение пыли (до 139 г/кг электродов) наблюдается при сварке плавящимся алюминиевым электродом, особенно при высоком содержании в сплаве магния. В этих случаях необходима местная или общая вентиляция помещений.
При плазменных процессах нагрева (сварка, резка, напыление) образуются: интенсивный высокочастотный шум и ультразвуковые колебания, а также значительные количества азота и окислов азота.
В этих случаях рекомендуется применять усиленную местную вентиляцию и средства индивидуальной защиты слухового аппарата рабочих.
Для удаления пыли и вредных газов (окислов меди, марганца, фтористых соединений и др.) у постоянных мест сварки делают отсосы.
При горячей сварке необходимо устраивать вытяжные зонты для удаления продуктов горения из подогревательных ям и горнов.
Итак, для снижения концентрации пыли и вредных газов в воздухе необходимо применять (помимо других средств) рациональную систему вытяжной вентиляции.

Учебный элемент: Металлы и проблемы окружающей среды

Свинец
Антропогенные источники: промышленные и бытовые сточные воды, выбросы автотранспорта, производство фотоматериалов, спичек, красок, аккумуляторов.
Биологическая роль. Отсутствует. Содержание свинца в организме человека- 10-6 – 10-12 %.
Токсическое действие. Все соединения свинца и сам металл - ядовиты. В организме человека свинец удерживается белками эритроцитов, затем поступает в плазму крови (в виде комплексов с гамма-глобулином) и, наконец, достигает почек, печени и других органов. В костях свинец накапливается постепенно и надолго остается в них. Время от времени происходит выделение свинца из костей, что может стать причиной неожиданного развития симптомов острого отравления. Поражения десен, расстройство кишечника, заболевания почек, сосудов и центральной нервной системы, угнетение синтеза белка, отрицательное воздействие на генетический аппарат клетки - результат отравления свинцом.

Сурьма и висмут
Антропогенные источники: сточные воды обогатительных фабрик и цехов металлургических предприятий, бытовых комбинатов, химико-фармацевтического производства.
Эти элементы не выполняют в организме человека никаких биологических функций. Для природной сферы их соединения - яды.
Попадая в организм человека, сурьма вызывает кожные высыпания и пневмосклероз (при вдыхании пыли), у женщин гинекологические заболевания.
Ионы висмута в организме человека связываются с иммуноглобулинами, снижая их общее содержание; из-за образования специфического растворимого комплекса с белками висмут легко проникает через мембраны. Соли висмута угнетают действие амино- и карбоксипептидазы, нарушают развитие плода в материнском организме, вызывают серьезные изменения в мозговой ткани, токсический гепатит, почечную недостаточность.

Ванадий
Антропогенные источники: сжигание топлива, выбросы автотранспорта, отходы обогатительных предприятий, металлургического, химического, лакокрасочного, текстильного, стекольного производства.
Биологическая роль. Содержание ванадия в организме человека - 10-6 %. Ванадий участвует в регуляции жирового обмена, синтеза триглицеридов, процессах минерализации костной ткани, в метаболизме глюкозы и глутамина; катализирует ряд окислительно-восстановительных процессов. Они играют важную роль в повышении защитных функций организма, стимулирует движение фагоцитов - клеток, поглощающих болезнетворные микробы и повышающих невосприимчивость организма к инфляциям. Биохимические исследования показали, что в сочетании с другими микроэлементами ванадий замедляет процесс старения.
Токсическое действие. Высшим растениям ванадий не нужен, для них он один из наиболее токсичных элементов, (тормозит рост, частично обесцвечивает листья). Однако многие растения (грибы, лишайники, папоротники, злаковые) аккумулируют его из почвы, поэтому представляют опасность для человека и животных.
Попадая в виде пыли в легкие человека, ванадий вызывает пневмосклероз, кожные высыпания.

Ниобий и тантал
Эти элементы не являются для организма человека необходимыми. Их соединения токсичны и вызывают легочные заболевания.
В природной среде соединения ниобия тормозят процессы самоочищения водоемов.

Теллур
Антропогенные источники: металлургическая промышленность (стоки, пыль, аэрозоли), сжигание угля, сточные воды химического, машиностроительного, электротехнического, резинотехнического,
нефтеперерабатывающего, стекольного производства.
Токсическое содействие. Теллур относят к тиоловым ядам - его действие во многом сходно с эффектами мышьяка и селена. При острых и хронических отравления происходит поражение центральной нервной системы, крови, желудочно-кишечного тракта, почек и органов дыхания, нарушение обмена веществ. Теллур проникает через плаценту и может вызвать гибель плода. Все соединения теллура подвергаются в организме восстановлению до элементарного теллура, который ингибирует ряд ферментов (дегидразу и оксидазу мышц, каталазу), вызывает снижение уровня SH-группы в крови, тормозит рост организма.
Растворимые соли - теллуриты и ортотеллураты - более токсичны, чем элементарный теллур и оксид теллура (IV).

Хром
Антропогенные источники: выбросы предприятий, добывающих, перерабатывающих, получающих и применяющих хром и его соединения; сжигание угля, промышленные стоки.
Биологическая роль. Содержание хрома в организме - 10" %. Биологическая роль мало изучена. Известно, что хром - непременный компонент ферментативных комплексов, участвующих в обмене жиров, белков и углеводов.
Токсическое действие. Наиболее ядовиты соединения хрома (VI), высокотоксичные соединения хрома (III), а соединения хрома (II) менее токсичны. При отравлении соединениями хрома в первую очередь поражаются почки, затем -печень и поджелудочная железа. Соединения хрома - канцерогены (вызывают рак легких и желудка) иаллергены.

Молибден
Антропогенные источники: переработка и обогащение молибденовых руд, получение самого металла и его сплавов, фосфорные удобрения, производство цемента, микроудобрений, содержащих молибден, выбросы ТЭС.
Биологическая роль. Содержание молибдена в организме - 10" %. Молибден - важный микроэлемент растительных и животных организмов. У клубеньковьгх бактерий он входит в состав нитрогеназы - фермента, отвечающего за фиксацию атмосферного азота. У растений - в состав фермента нитратредуктазы, который необходим для восстановления нитрат-иона до нитритиона в процессе синтеза аминокислот. В организме человека молибден участвует в тканевом дыхании, синтезе аскорбиновой кислоты, углеводном обмене.
Токсическое действие. При хроническом воздействии соединений молибдена на организм человека ослабевает его иммунная защита, изменяется состав крови, возникают болезни органов пищеварения (гастрит, холецистит). Сердечно-сосудистой системы мозга, гинекологические заболевания, кариес, снижается жизненная емкость легких.

Вольфрам
Антропогенные источники: добыча, обогащение и переработка вольфрамовых руд, сточные воды металлургических предприятий.
Биологическая роль. Содержание вольфрама в организме - 10" %. О биологической роли сведений нет.
Токсическое воздействие. Вольфрам - биологический конкурент молибдена, попадая в организм человека и замещая молибден в соответствующих ферментах, он ингибирует их активность. Избыток вольфрама в организме приводит к нарушению функций печени, изменению белкового состава крови (повышенному содержанию альбуминов), накоплению холестерина, общих липидов сыворотки крови.

Марганец
Антропогенные источники: добыча и переработка марганцевых руд, выплавка чугуна, стали и сплавов, производство сухих гальванических элементов, сварка и резка металлов; выхлопные газы транспортных средств, работающих на бензине, в котором в качестве антидетонаторной присадки использован метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил (ММТ), применение фунгицида, содержащего марганец.
Биологическая роль. Содержание марганца в организме человека - 10" %. Он входит в состав металл протеи нового комплекса ферментов, активирует многие ферменты, может замещать другие металлы, в частности магний, в клеточках ферментных реакциях - этим обусловлено его участие в обмене веществ. Он необходим для формирования соединительной ткани и костей, роста организма, репродуктивной функции, функции центральной нервной системы и эндокринных желез. Недостаток марганца отрицательно сказывается на развитие костей.
У растений марганец участвует в окислении жирных кислот, процессах дыхания и фотосинтеза.
Токсическое действие. Проявляется в поражении легких, сердечно¬сосудистой и центральной нервной системы, угнетении функций окислительных митохондрий. Обладает мутагенным и аллергическим эффектом.
Железо
Антропогенные источники: сточные воды и шламы металлического, химического, нефтехимического, фармацевтического, лакокрасочного,
текстильного производств; коррозия.
Биологическая роль. Содержание железа в организме человека составляет -10" %. Физическая роль железа, обусловлена, его способностью образовывать различные комплексные соединения с молекулярным кислородом, серой, азотом. Железосодержащие белки выполняют различные жизненно важные функции: гемоглобин транспортирует кислород от легких к тканям всех органов, миоглобин запасает его в мышцах в связанном виде, цитохромы обеспечивают тканевое дыхание. Железо участвует и в построении клеточного ядра.
Токсическое действие. Соединения железа ( ) более токсичны, чем соединения железа (). Вдыхание пыли, содержащей соединения железа, приводит к заболеванию легких, сердечно-сосудистой дистонии, к снижению секреции желудка, изменению состава крови, возникновению стоматита, гастрита.

Кобальт
Антропогенные источники: горно-металлургические комбинаты, пылевые выбросы в производстве цемента, сжигание каменного угля, выбросы автотранспорта.
Биологическая роль. Кобальт - незаменимый микроэлемент. Содержание его в организме – 10-4%. Кобальт входит в состав витамина В и ряда ферментов. Он положительно влияет на развитие эритроцитов, синтез белков, усвоение организмом кальция, фосфора, азота. Недостаток кобальта в организме может вызвать рак крови.
У растений кобальт в больших количествах оказывает стимулирующее действие на важнейшие физиологические процессы (фотосинтез, дыхание, водный обмен и др.), повышает активность различных ферментов. Входя в состав витамина В , влияющего на поступление азота и увеличение содержания хлорофилла и аскорбиновой кислоты кобальт активизирует биосинтез и повышает содержание белкового азота.
Токсическое действие. В повышенных концентрациях кобальт весьма токсичен. Он понижает артериальное давление, нарушает функции печени, щитовидной железы, углеводный обмен, увеличивает содержание молочной кислоты в мышечной ткани (причина утомляемости), тормозит переваривание жиров (жирные кислоты не утилизируются полностью и превращаются в триглицериды). Высокие дозы кобальта инактивируют ферменты окислительно-восстановительного ряда, угнетают дыхание тканей костного мозга, печени, почек, процессы кроветворения. Иомы кобальта разрушают белки, так как образуют с ними устойчивые комплексы.
Никель
Антропогенные источники: предприятия горнорудной промышленности, производство цветных металлов, сжигание угля и мазута, выбросы автотранспорта, промышленные сточные воды, табачный дым.
Биологическая роль. Никель - необходимый человеку микроэлемент. Содержание его – 10-4%. Он входит в состав многих ферментов. Недостаток никеля в организме приводит к ингибированию ферментов печени, нарушает дыхательные процессы в митохондриях, изменяет содержание липидов в печени. Никель участвует в регуляции метаболизма тема в печени и почках. Никель -биологический конкурент меди и железа. При избытке в организме никеля в нем падпет содержание меди.
Токсическое действие. Высокий уровень содержания никеля в окружающей среде привел к появлению нового неврологического заболевания - миело-оптико-нейро-питания (Япония). Симптомы: боли в животе, нарушение чувствительности, паралич, падение остроты зрения.
Соединения никеля и кобальта канцерогены.
Обсуждения проблемы загрязнения окружающей среды металлами показывает, что этот вид загрязнения наиболее опасен для биологических объектов. Металлы проявляют двойственную роль в природной среде в зависимости от концентрации. Завышенное и заниженное содержание их в организме вызывает различные болезни. Часто ион какого-либо металла в организме (особенно при его недостатке) может замещаться близким по химическим свойствам и радиусу ионом другого металла, обычно «соседа» по группе периодической системы. Так, натрий замешается литием, калием и рубидием; кальций - стронцием, молибден - вольфрамом, железо - кобальтом. Иногда взаимозаменяются ионы весьма отличных по свойствам металлов, например, ионы магния ионами марганца. Это свидетельствует о заменяемости жизни (в частности, в ферментативных системах), что в первую очередь зависит от химического состава среды.
Особенно опасно загрязнение среды тяжелыми металлами, поскольку они включаются в природный круговорот веществ. В последнее время все чаще выявляют очаги аномально высоких концентраций тяжелых металлов. Например, в некоторых промышленных районах содержание в почве свинца превышает его фоновое значение в 22 раза, кобальта - в 10, цинка - в 28, меди - в 100 раз. Из почвы металлы попадают в растения. Так, в помидорах, выращенных на расстоянии 500-5000 м от предприятия цветной металлургии, свинца содержится В 5-10 раз больше, а в клубнях картофеля - в 10-170 раз больше, чем на более удаленных участках. Накапливать металлы способны также грибы, мхи, водоросли, моллюски, рыбы. Например, в карпах, выращенных в прудах возле автомагистралей, концентрация свинца превышает допустимые значения в 3 раза.
Недостаток тяжелых металлов в природной среде также небезопасен для живых организмов. Полагают, что нехватка в организме цинка, меди, кобальта или никеля вызывает потерю аппетита, развитие близорукости.
Еще одна проблема - коррозия металлов. С одной стороны, коррозию можно рассматривать как источник загрязнения среды металлами, а с другой - как следствие загрязнения окружающей среды. К сегодняшнему дню человек выплавил не менее 20 млрд. тонн железа, из которых 14 млрд. тонн уже «съедены» ржавчиной, рассеяны в биосфере. Ежегодно в мире производят около 0,6 млрд. тонн стали, от 10 % до 25 % которой уничтожает коррозия.
Интенсивность коррозии связана с наличием в биосфере агрессивных загрязнителей в виде газов (SO , SO , F , CI , HF, HC1, оксиды азота и др.), сажи, пыли, содержащей микропримеси металлов. Потери из-за коррозии можно значительно снизить, если не допускать загрязнения окружающей среды. С этой целью применяют мокрый способ очистки дымовых и отходящих газов, производят замену стальных и железобетонных труб трубами из фторопласта или фаолита (пластмасса на основе асбеста, пропитанная фенолоформальдегидной смолой); такие трубы можно эксплуатировать в течение 25-30 лет без замены. Для защиты черных металлов от сероводородной коррозии (сероводород вызывает растрескивание металлов и металлоконструкций, работающих под напряжением) их заменяют другими конструкционными материалами, устойчивыми к сероводороду. К ним относят алюминий и его сплавы. Разрабатывают и внедряют коррозийно-стойкие гидроизоляционные покрытия на основе полиэтилена. Коррозионную устойчивость железобетонных, сооружений повышает добавление к цементной смеси ацетата натрия.
Коррозийно-агрессивные вещества (кислоты, щелочи, соли) могут проникать в грунт из атмосферы, из подземных коммуникаций химических производств, в случаях аварий при их транспортировке. Попадая в почву, эти продукты усиливают коррозию металлических сооружений.
В наибольшей степени подвергаются загрязнению металлами районы, в которых добывают руду, обогащают ее и производят металл. Установлено, что 70-75 % всех производственных отходов приходится на горную промышленность. Существует четкая закономерность: чем меньше объем производства металла и его концентрация в рудах, тем больше отходов образуется при получении его из руды. Так, из богатых железных руд на 1 т полученного железа образуется 1 т пустой породы, а из бедных железных руд на такое же количество выплавленного металла образуется уже 2 т пусто

Анастасия Саввична!
Здравствуйте!
Добрый день!
Очень хороший учебно-методический материал!
вам -

Тема очень актуальна, материал вашей работы бесценный. Большую работу мы проводили с автомеханиками, а теперь вы подтолкнули нас заняться вопросами экологии и со сварщиками. Спасибо за работу.