Біогеохімічний цикл урану

Размещено на http://www.allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Інститут екологічної безпеки

Кафедра екології

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни «Біогеохімія»

Тема: «Біогеохімічний цикл Урану»

Виконала:

студентка 201 групи ІЕБ

Вітюк Каріна Олегівна

Прийняв:

доцент Бовсуновський Є.О

Київ 2013

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1

1.1 Загальна характеристика урану

1.2 Загальна характеристика біогеохімічного циклу

РОЗДІЛ 2

2.1 Резервуари Урану та родовища

2.2 Надходження та міграція урану

2.3 Уран в організмах

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ



ВСТУП

В природі немає нічого даремного або шкідливого. На відміну від енергії, котра використовувалася організмом, перетворилась у тепло і втрачається для екосистеми, речовини циркулюють у біосфері, що називається біогеохімічними круговоротами. З 90 елементів, що зустрічаються в природі, близько 40 потрібні живим організмам. Найбільш важливі для них і потрібні у великих кількостях: вуглець, водень, кисень, азот. Кисень надходить у атмосферу в результаті фотосинтезу та витрачується організмами при диханні. Азот витягається з атмосфери завдяки діяльності азотофиксирующих бактерій і повертається до неї іншими бактеріями. Також, Уран є одним із найважливіших для життя хімічних елементів, оскільки температура Землі підтримується завдяки енергії розпаду урану всередині Землі.

Тривалий час уран був цікавим лише для вузького кола хіміків і обмежено використовувався для виробництва фарб і кольорового скла. З відкриттям явища радіоактивності урану в 1896 році почалася промислова переробка уранових руд з метою видобутку і використання радію в наукових дослідженнях і медицині.

У межах території України знаходиться одна з найбільших в світі ураноносних провінцій - центральна частина Українського кристалічного щита. У межах цієї провінції в період 1964-1989 років було відкрито близько 20 родовищ урану.

Кругообіг елементів і речовин здійснюються за рахунок саморегулюючих процесів, в яких беруть участь всі складові екосистем. Ці процеси є безвідхоними. В природі немає нічого даремного або шкідливого, навіть від вулканічних виверження є користь, бо з вулканічними газами в повітря надходять потрібні елементи, наприклад, азот. Існує закон глобального замикання біогеохімічного кругообігу в біосфері, діючий на всіх етапах її розвитку, як і правило збільшення замкнутости біогеохімічного кругообіга в ході сукцесії. В процесі еволюції біосфери збільшується роль біологічного компоненту в замиканні біогеохімічного кругообігу. Ще більшу роль в біогеохімічному кругообігу виявляє людина.



РОЗДІЛ 1

1.1 Загальна характеристика Урану

Уран (лат. Uranium) - радіоактивний хімічний елемент III групи періодичної системи елементів Менделєєва - відноситься до актиноїдів. Атомний номер цього елементу - 92, атомна маса - 238,029, метал. Природний уран складається із суміші трьох ізотопів:

- 238U з періодом напівроспаду 4,51·109 років (99,274%),

- 235U періодом напівроспаду 7,13·108 років (0,702%),

- 234U з періодом напіврозпаду 2,48·105років (0,024%).

Його отримують при нейтронному опромінюванні торію за реакцією:

Він був відкритий у 1789 році німецьким хіміком М.Г. Клапротом (1743-1817) і названий на честь відкритої в 1781 році В. Гершелем планети Уран. За кольором уран схожий на сталь, легко піддається обробці, має питомий електричний опір при кімнатній температурі близько 3·10-7 Ом·см, слабкий парамагнетик. Механічні властивості урану залежать від його чистоти та від режимів механічної й термічної обробки.

Температура плавлення урану 1129-1133°С, теплопровідність його досить низька і при зміні температури від 200 до 850°С змінюється практично лінійно від 30 до 50 Вт/м ·°С. Уран характеризується поганою корозійною стійкістю у воді та водяній парі. Головною відмінністю урану від переважної більшості інших елементів полягає в тому, що він володіє природною радіоактивністю. Це означає, що атоми урану самі по собі поступово змінюються, випускаючи при цьому певні види невидимих оку променів.

1.2 Загальна характеристика біогеохімічного циклу

Живі організми в біосфері ініціюють кругообіг речовин та призводять до виникнення біогеохімічних циклів. Пріоритетні дослідження біогеохімічних циклів були розпочаті В.І.Вернадським ще на початку 20-х років XX ст..

Біогеохімічний цикл - це кругообіг хімічних елементів та їхніх сполук в межах планети Земля з неорганічної речовини в живі організми та знову в неорганічну речовину. Характерною рисою всіх біогеохімічних циклів є їх періодичність, часткова не замкненість, кількість біомаси, елементарний склад та активне функціонування живих організмів

Рушійною силою всіх речовин в біогеохімічних циклах є потік сонячної енергії або частково енергії геологічних процесів Землі. Інтенсивність кругообігу речовин в будь-якому біогеохімічному циклі є найважливішою характеристикою. Збереження циклічності-це умова існування біосфери.



Принципова схема біогеохімічного циклу

біологічне поглинання

фотосинтез

життєдіяльність бактерій

розклад органіки

окислення, розклад

Завдяки біотичному кругообігу можливе тривале існування й розвиток життя при обмеженому запасі доступних хімічних елементів. Використовуючи неорганічні речовини, зелені рослини за рахунок енергії Сонця створюють органічну речовину, яка іншими живими істотами (гетеротрофами - споживачами та деструкторами) руйнується, з тим щоб продукти цього руйнування могли бути використані рослинами для нових органічних синтезів.

Більшість хімічних елементів надходять до колообігу у результаті руйнування гранітних та вимивання осадових порід, а також з вулканічними виверженнями.

Утворення неорганічної сполуки захопленої живою речовиною, використання для побудови організмів, або у біохімічних процесах. Частина органічних речовин поділяється на прості сполуки за рахунок діяльності мікроорганізмів. Характерною особливістю є переведення частини відмерлої органіки в океанічні осади, або поклади корисних копалин, які , як правило, на довго виключаються з біогеохімічного циклу.



РОЗДІЛ 2

2.1 Резервуари урану та родовища

Уран широко поширений в природі. Загальні ресурси урану :

- в земній корі ~ 10¹³ т

- шарі літосфери товщиною 20 км міститься ~ 1,3 *10¹⁴ т,

- в Світовому океані ~ 10⁹- 10¹⁰ т

Середній вміст урану за масою в земній корі 2,5·10-4%, у кислих вивержених породах - 3,5·10-4%, у глинах і сланцях - 3,2·10-4%, в основних породах - 5·10-5%, в ультраосновних породах мантії - 3·10-7%.

Кларк урану складає 0,0003% , концентрація у морській воді 3 мкг / л. Запаси урану в Світовому океані оцінюються приблизно в 4 млрд. т при середній його концентрації 3·10-3 г/м3.

Основна маса урану знаходиться в кислих породах з високим вмістом кремнію. Значна маса урану сконцентрована в осадових породах, особливо багатих органікою. У великих кількостях як домішка уран присутній в торієвих і рідкоземельних мінералах. Уран - характерний елемент для граничного шару і осадової оболонки земної кори.

У результаті навколо уранових родовищ виникають ареали розсіяння в гірських породах, водах, повітрі, на вивченні і виявленні яких засновано більшість методів пошуків уранових руд, в тому числі найбільш ефективні радіометричні методи.

Джерела Урану:

- жили уранініта, або уранової смолки (діоксид урану UO2)

Дуже багаті ураном, але рідко зустрічаються. Їх супроводжують відкладення радію, так як радій є прямим продуктом ізотопного розпаду урану. Такі жили зустрічаються в Демократичній Республіці Конго, Канаді (Велике Ведмеже озеро), Чехії та Франції.

- конгломерати торієвої і уранової руди спільно з рудами інших важливих мінералів.

Конгломерати зазвичай містять достатні для вилучення кількості золота і срібла, а супутніми елементами стають уран і торій. Великі родовища цих руд знаходяться в Канаді, ПАР, Росії та Австралії.

- осадові породи і пісковики, багаті мінералом карнотітом (ураніл-ванадат калію), який містить, крім урану, значна кількість ванадію та інших елементів. Такі руди зустрічаються в західних штатах США.

- залізо-уранові сланці і фосфатні руди

Багаті відкладення виявлені в глинистих сланцях Швеції. Деякі фосфатні руди Марокко і США містять значні кількості урану, а фосфатні поклади в Анголі і Центральноафриканській Республіці ще більш багаті ураном. Більшість лігнітів і деякі вугілля зазвичай містять домішки урану. Багаті ураном відкладення лігнітів виявлені в Північній і Південній Дакоті (США) і бітумних вугіллі Іспанії та Чехії

Уранові родовища

У межах території України знаходиться одна з найбільших в світі ураноносних провінцій - центральна частина Українського кристалічного щита. Сировинна база урану в Україні представлена родовищами, руда яких може відпрацьовуватися підземним способом і методом підземного вилуговування поверхні.

На сьогоднішній день в Україні нараховується 12 уранових шахт, найпотужніші, а саме головне - діючі з яких розташовані в Кіровоградському рудному районів (південна частина Придніпровської височини).

Експлуатуються 3 уранових родовища:

1.Новокостянтинівське уранове родовище

Основні мінерали: Уранініт, кофініт, настуран, бранерит, гідроокисли урану утворюють дрібну вкрапленність в руді, рідко розвинуте прожилково-вкраплене зруденіння.

Вміст урану в руді : 0,139 % .

2.Сафонівське уранове родовище

Основні мінерали: сорбований уран в вуглисто-глинистих , уранові черні.

Вміст урану в руді : 0,018% .

уран радіоактивний родовище

3.Ватутінське уранове родовище -- розташоване в смт. Смоліне Маловисківського району Кіровоградської області

Поклади належать до натрій-уранової формації гідротермально-метасоматичних родовищ. Родовище експлуатується з 1973 року. Його запаси становлять близько 30 тис. тонн в перерахунку на збагачену сировину. Вміст урану в 1,7 раза вищий, ніж у Мічурінському та Центральному родовищах, але найпродуктивніша частина родовища виснажена.

Розвідані: Центральне уранове родовище , Мічурінське уранове родовище, Братське уранове родовище, Христофорівське уранове родовище, Девладівське уранове родовище, Берецьке уранове родовище, Новогурівське уранове родовище, Хутірське уранове родовище, Сурське уранове родовище, Северинівське уранове родовище, Компаніївське уранове родовище, Докучаївське уранове родовище, Південне уранове родовище, Калинівське уранове родовище, Лозоватське уранове родовище, Жовторіченське уранове родовище, Первомайське уранове родовище, Миколо-Козельське уранове родовище, Червоношахтарський урановий рудопрояв, Адамівське уранове родовище, Краснооскольське уранове родовище.

2.2 Надходження та міграція урану

Як і більшість хімічних елементів Уран надійшов до колообігу в результаті руйнування гранітних порід.

Форми знаходження урану і, отже, його поведінка в природних системах багато в чому визначаються фізико-хімічними параметрами середовища (особливо її окислювально-відновними і кислотно-лужними властивостями).

Зміна фізико-хімічних параметрів середовища може призводити до концентрування урану, з утворенням твердої фази, на різних геохімічних бар'єрах. Найбільш загальною і широко поширеною причиною виведення урану з підземних вод є процеси відновлення і його сорбції. Головними відновниками урану є органічні речовини, сірководень і водень, мінерали двовалентного заліза (сульфідами і дисульфіди). Найбільш активними сорбентами урану є тонко-дисперсні маси речовин з високою поверхневою енергією, а також гумусові речовини, оксиди і гідрооксиди заліза, марганцю, титану і глинисті мінерали.

Основними формами знаходжень урану в природі є уранініт, настуран (уранова смолка) та уранові черні. Вони відрізняються тільки формами знаходження; мається вікова залежність: уранініт присутній переважно в давніх (докембрійських породах), настуран - вулканогенний і гідротермальний - переважно в палеозойських і більш молодих високо- і середньо-температурних утвореннях; уранові черні - в основному в молодих - кайнозойських і молодше утвореннях - переважно в низькотемпературних осадових породах.

Відомо близько 100 мінералів урану; промислове значення мають 12 з них (див. Уранові руди). У ході геологічної історії вміст урану в земній корі зменшилося за рахунок радіоактивного розпаду; з цим процесом пов'язане накопичення в земній корі атомів РЬ, Чи не. Радіоактивний розпад урану грає важливу роль в енергетиці земної кори, будучи істотним джерелом глибинного тепла.

Для урану й інших елементів виділений ряд геохімічних бар'єрів - ділянок різкої зміни міграційної здатності, окисний, відбудовний сірководневий, гелеєвий, відновлювальний, лужний, кислий, випарний, сорбційний. Як установлено в поверхневих водах уран переходить через наявності кисню в шестивалентну форму , яка легко переливається водними потоками. Для осадження урану необхідне відновлювальне середовище ,яке характерне для придонних частин океанів або досить більших глибин. На границі де окисна обстановка перемінюється виходить геохімічний бар'єр, уздовж якого починається осадження чотирьохвалентного урану. Уран здебільшого осадж ується на глеєвих бар єрах.

Міграція урану найбільш різноманітна у верхній частині земної кори, в так званій зоні гіпергенезу, де води, живі організми і сонячна енергія створюють умови, сприятливі як для розсіювання, так і для концентрації. Саме в зоні гіпергенезу утворилися великі промислові родовища урану, що становлять більшу частину ресурсів атомної сировини багатьох країн.

Процеси поверхневого циклу, що протікають в умовах низьких температур і тисків: грунтоутворення і вивітрювання, утворення осадкі в озерах, морях і океанах, геохімічна діяльність підземних вод і деякі інші процеси. Найважливішими агентами гіпергенних процесів є природні води і живі організми, зазвичай діють спільно. В деяких ситуаціях зони гіпергенезу велике значення набуває міграція елементів у газоподібному стані. Міцність зони гіпергенезу неоднакова в різних частинах земної кори. Місцями, як наприклад на платформах і крайових прогинах, гіпергенні процеси проникають на глибину в кілька тисяч метрів, а місцями потужність цієї зони вимірюється лише метрами (свіжі лавові потоки, сучасні вулкани). Зона гіпергенезу пронизана живою речовиною; всі хімічні реакції тут або протікають при безпосередній участі організмів (переважно мікробів), або ж розвиваються в середовищі, фізико-хімічні особливості якої обумовлені діяльністю живої речовини. Низькі температури і тиски, характерні для зони гіпергенезу, аж ніяк не означають , що атоми тут мігрують слабо, менш енергійно, ніж у магматичної оболонці з характерними для неї високими температурами і тисками. Навпаки, завдяки постійному припливу сонячної енергії тут спостерігається виключно енергійна міграція елементів, їх розсіювання і концентрація, в тому числі утворення промислових родовищ. Це відноситься до урану, який енергійно мігрує в гіпергенних умовах. Зона гіпергенезу за умовами міграції елементів може бути розчленована на ряд ситуацій. Найбільш загальним буде поділ на континент і світовий океан.

У межах континенту можна розрізняти земну поверхню з характерним для неї рослинним і грунтовим покривом, корою вивітрювання, грунтовими та поверхневими водами. Всі ці утворення тісно пов'язані між собою і представляють єдиний природний комплекс, що отримав найменування ландшафту. Ділянки земної поверхні, відмічені цілком певними умовами гіпергенних міграції елементів, називають геохімічними ландшафтами. Для ландшафту характерні процеси утворення живої речовини з мінеральних сполук навколишньої природи і процеси їх руйнування. Першу групу процесів здійснюють зелені рослини в ході фотосинтезу, другу - рослини, тварини і мікроорганізми. У тундрі, тайзі, степах, пустелях та інших ландшафтах уран мігрує по-різному, що має велике практичне значення. У деяких типах ландшафтів утворюються уранові родовища. Нижче ландшафту гіпергенні процеси розвиваються переважно в горизонтах підземних вод. Ця частина зони гіпергенезу називається підзоною катагенезу. На відміну від ландшафту тут відсутні зелені рослини і фотосинтез. Це - царство мікроорганізмів, які, руйнуючи поховані в гірських породах органічні речовини, збагачують підземні води С02, H2S та іншими продуктами свого обміну речовин, що додають підземним водам високу хімічну активність. Уран, як і багато інших елементів, активно мігрує в підзоні катагенезу; з цими процесами пов'язано утворення деяких промислових родовищ урану.

Моря і океани також можуть бути розділені на ряд ситуацій міграції. Верхні горизонти морської води доступні для сонячних променів; тут за рахунок фотосинтезу водоростей утворюється живу речовину. Ця частина моря до певної міри може порівнюватися з ландшафтом. Нижче розташовані темні горизонти морської й океанічної вод, де фотосинтез відсутня. Особливою геохімічної обстановкою відзначені придонні шари води, а також морські та океанічні мули, У кожній з цих ситуацій створюються особливі умови міграції та концентрації урану. З морями минулих геологічних епох пов'язано значне накопичення цього металу. Міграція елементів в зоні гіпергенезу досить різноманітна. В основу класифікації цих процесів можуть бути покладені ті форми руху матерії, які обумовлюють переміщення атомів . З цієї точки зору ми виділяємо біогенну, фізико-хімічну і механічну міграції.

Вивчення закономірностей біогенної, фізико-хімічної і механічної міграцій урану вельми важливо для розробки раціональної методики пошуків уранових родовищ, тому що сказані вище процеси беруть участь і в руйнуванні уранових родовищ та виникнення ареалів навколо них.

Уран відноситься до класу водних мігрантів, в природних водах він існує у вигляді іона ураніла UO +2, однак, роль біогенної міграції при його переміщенні в біосфері ще дуже значна . Коли на Землі ще не було біосфери, уран концентрувався в осадовому залізняку, а з її появою уран накопичуються і в деякому викопному вугіллі і бітумах.

У живій речовині, в цілому, мало отруйних елементів - урану, ртуті, селену, хоча вони і утворюють розчинні сполуки.

Фактором, що визначає поведінку урану, є його висока масова концентрація в грунтах, в результаті чого в поведінці радіонукліда грають істотну роль хімічні властивості самого елемента . Середній вміст урану в земній корі становить 4.10 -4%. Уран акумулюється в грунті в результаті вивітрювання порід і грунтоутворення, в наслідок чого концентрація цього елемента в грунті виявляється більш висока, ніж у породах, з яких він відбувається.

Важливим фактором, що визначає закріплення U238 в грунті, є окислювально-відновний потенціал грунтів: відновлення UO2 +2 до U +4, як правило, призводить до осадження U238 у вигляді важкорозчинних сполук.

Високу роль у перерозподілі радіонуклідів за профілем грає гранулометричний склад.

Ступінь надходження урану з грунту в рослини визначається трьома факторами: здатністю переходу урану з грунту в рослину, здатністю грунтів до утримування елементів, здатністю рослин витягувати уран з грунту.

Перехід U238 з грунту в рослину визначається особливостями його поведінки в системах тверда фаза грунту - грунтовий розчин і грунтовий розчин - рослина. Протягом досить тривалого часу (приблизно 2-х років) вихідна хімічна форма радіонукліда робить сильний вплив на міграцію U238 в грунтово-рослинному покриві Вміст органічної речовини обумовлює такі властивості грунту як здатність до сорбції та створення важкорозчинних і слабкодисоціюючих комплексних сполук.

Здатність грунту до депонування урану і його рухливості в ній залежить від властивостей грунту.

Перехід U238 в рослинність варіює в межах 2-13 разів і визначається будовою кореневої системи. Коріння рослин виділяють іони водню, органічні й амінокислоти та інші речовини, що грають високу роль у засвоєнні і переміщенні багатьох елементів. Глибина розміщення коренів різних видів рослин також відіграє важливу роль у переміщенні та вилученні радіоактивних елементів з товщ грунту.

Вміст урану в золі рослин багато в чому залежить і від їх видової приналежності, віку та органу. Акумуляція урану в наземній частині рослин відзначається, в основному, в вегетаційних органах. У вегетативній масі зернобобових (соя, нут) і зернових (пшениця, ячмінь) культур міститься U238 в 2,4-4,2 рази більше, ніж у генеративних органах. Максимальна концентрація U238 відзначена в листі чаю і вегетативній масі зернобобових культур, а мінімальна - в генеративної частини зернових. За ступенем акумуляції U238 можна скласти наступний ряд: чай> соя> нут> бавовник> пшениця> ячмінь .

У накопиченні урану вищими рослинами виразно проявляються видові відмінності. Велике накопичення радіонукліда відзначається у багаторічних деревних і чагарникових рослин. При цьому за органам окремих видів рослин уран розподіляється залежно від їх віку.

Однак накопичення хімічних елементів в організмах не нескінченно, для нього існує фізіологічний бар'єр поглинання. Він різний для різних рослин і для різних хімічних елементів. Якщо для радію він достатньо високий, і зміст цього елемента в рослинах зростає із збільшенням його концентрації в грунті, то для урану межа низький, організми швидко насичуються і перестають поглинати його з грунту.

Фізико-хімічна міграція протікає в природних водах і атмосфері. Вона підпорядковується закономірностям процесів дифузії, розчинності, адсорбції та інші. У міграційному циклі урану цей вид міграції має вирішальне значення, причому головну, роль грає міграція в природних водах, в той час як атмосферна міграція майже відсутня. У зв'язку з цим вивчення геохімії урану в зоні гіпергенезу в значній мірі зводиться до дослідження його водної міграції.

На фоні рівномірного розподілу солей у морській воді встановлена нерівномірність розподілу урану як в горизонтальному напрямку, так і по вертикалі.

У підземних водах кількість урану становить від 0,1 мкг/л до 2,5 мкг/ л. У районах з його фоновою кількість в породах, нормальними значеннями рН і помірним кліматом вони звичайно низькі.

Хлоридні води більш сприятливі для міграції урану , ніж сульфатні і содові. На це вказує більша його кількість в хлоридних водах. Водорозчинні солі грунтових вод багатші ураном, ніж мінералізований залишок. Кількість урану зменшується з підвищенням глибини залягання підземних вод. На глибині більш ніж 1 км не встановлено кількостей урану більш ніж 1 мкг/л і з глибиною ще зменшується.

Присутність у водах кисню, вуглекислого газу, а також магнію та кальцію сприяє розчинності урану. Зворотній вплив надає метан та інші відновники.

Він енергійно мігрує в холодних і гарячих, нейтральних і лужних водах у формі простих і комплексних іонів, особливо у формі карбонатних комплексів. Важливу роль у геохімії урану грають окислювально-відновні реакції, оскільки сполуки урану, як правило, добре розчиняються у водах з окислювальним середовищем і погано розчиняються у вода

Сполуки урану звичайно добре розчинні у водах з окислювальним середовищем і погано розчиняються у водах з відновлюваним середовищем (наприклад сірководневих).

Механічна міграція зводиться до механічного переміщення частинок порід і мінералів водою, льодом, вітром. Вона обумовлює формування розсипів і деяких інших типів концентрацій металів. Роль механічної міграції в освіті уранових родовищ дуже значна, але в загальному балансі його запасів в зоні гіпергенезу невелика.

Відомо більше 150 мінералів урану, промислове значення мають лише 12 з них. Протягом геологічної історії вміст урану в земній корі зменшився за рахунок радіоактивного розпаду. З цим процесом пов'язано накопичення в земній корі атомів свинцю. Радіоактивний розпад урану відіграє важливу роль в енергетиці земної кори, являючи собою істотне джерело глибинного тепла.



2.3 Уран в організмах

У мікрокількостях (10-5-10-8%) виявляється в тканинах рослин, тварин і людини. У золі рослин (при змісті Уран в грунті близько 10-4%) його концентрація складає 1,5·10-5%. Найбільшою мірою Уран накопичується деякими грибами і водоростями (останні беруть активну участь в біогенній міграції Урану по ланцюгу вода - водні рослини - риба - людина).

Гранично допустима активність в організмі становить близько 185 Бк (0,005 мкКі). Уран, що надходить в організм, потрапляє в нирки, кістки та інші тканини. Виводиться з організму відносно швидко, із двома періодами напіввиведення -- б і 20 діб. Із травного каналу всмоктується лише 0,01 --0,001 % тієї кількості урану, що потрапила в організм, а з легень -- 2 --10 %. Виводиться переважно із сечею. Гостра інтоксикація розвивається лише в разі потрапляння в організм значних кількостей добре розчинних сполук урану, наприклад при разовому надходженні до 6 -- 7 мг. У цьому випадку переважають симптоми, характерні для хімічної інтоксикації токсинами (отрутами), що впливають на печінку і нирки.

У організм тварин і людини Уран поступає з їжею і водою в шлунково-кишковий тракт, з повітрям в дихальні шляхи, а також через шкірні покриви і слизисті оболонки. Розподіляється Уран в організмі нерівномірно. Основне депо (місця відкладення і накопичення) - селезінка, нирки, скелет, печінка і, при вдиханні важкорозчинних з'єднань, - легені і легеневі лімфатичні вузли. У крові Уран (у вигляді карбонатів і комплексів з білками) тривало не циркулює. Уран виводиться з організму людини з сечею ,з калом та волоссям.

Середній вміст Урану в організмі людини 9·10-5 р. Ця величина для різних районів може варіювати. Вважають, що Уран необхідний для нормальної життєдіяльності тварин і рослин.

Токсична дія Урану обумовлена його хімічними властивостями і залежить від розчинності: токсичніші ураніл і інших розчинні сполуки Урану. Отруєння Ураном і його з'єднаннями можливі на підприємствах по здобичі і переробці уранової сировини і інших промислового об'єктах, де він використовується в технологічному процесі.

При попаданні в організм Уран діє на всі органи і тканини, будучи загально-клітинною отрутою. Вважають, що молекулярний механізм дії Урану пов?язаний з його здатністю пригнічувати активність фермент.



ВИСНОВОК

Проблеми народонаселення та ресурсів біосфери тісно пов'язані з реакціями навколишнього природного середовища на антропогенний вплив. Природний екологічно сбалансирований стан навколишнього середовища зазвичай називають нормальним. Цей стан, при якому окремі групи організмів біосфери взаємодіють один з іншим та з абіотичним середовищем без порушення рівноваги кругообігів речовин та потоків енергії в межах певного геологічного періоду, обумовлене нормальним протіканням природних процесів в всій геосфері. Природні процеси можуть мати катастрофічний характер, наприклад виверження вулканів, землетрус, повінь, що, однак, також складає 'норму' природи. Ці та інші природні процеси поступово, із геологічною швидкістю, еволюціонують і в той же час на протязі тысячорічч (протягом одного геологічного періоду) залишаються в сбалансированному стані. При цьому протікають малий (біологічний) та великій (геологічний) кругообіги речовин та встановлюються енергетичні баланси між різноманітними геосферами і космосом, що поєднує природу в єдине ціле.

Кругообіги речовин та енергії в біосфері характеризуються певними кількісними параметрами, які специфичні для даного геологічного періоду і для кожного елементу земної поверхні у відповідності з їхньою географією.

У міграційному циклі урану вирішальне роль грає міграція в природних водах, в той час як атмосферна міграція майже відсутня. У зв'язку з цим вивчення геохімії урану в зоні гіпергенезу в значній мірі зводиться до дослідження його водної міграції.



ЛІТЕРАТУРА

1. Болин Б. Круговорот углерода. /Биосфера. - М.:Мир, 1972.-С. 91-104.

2. Бондарев Л.Г. Роль растительности в миграции минеральных веществ в атмосфере. // Природа.,1981, № 3, С.86-90.

3. Войткевич Г.В. Бактерии и состав атмосферы. - М.: Издательство МГУ, 1984, 272с.

4. Гаррелс Р.М. Круговорот углерода, кислорода и серы в течении геологического времени. - М.: Наука, 1975 - 48с.

5. Делвич К. Круговорот азота. /Биосфера. - М.:Мир, 1972.-С. 105-119.

6. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. Учебн. пособие для геогр., биол., геолог., с-х спец. вузов. - М.: Высшая школа, 1998. -413с.

7. Добродеев О.П., Суетова И.А. Живое вещество Земли. М.: Издательство МГУ, 1986.

8. Заварзин Г.А. Бактерии и состав атмосферы. - М.: Наука, 1984.- 199с.

9. Ковальский В.В. Геохимическая экология. - М.: Наука, 1974.- 289с.

10. Ковда В.А. Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком. /Биогеохимические циклы в биосфере. - М.: Наука, 1976. - С.19-35.

11. Лейн А.Ю., Иванов М.В. Глобальные биогеохимические циклы элементов и влияние на них деятельности человека. //Геохимия. 1976, № 8, С.1252-1277.

12. Френд Дж.П. Циклы серы в природе. //Химия нижней атмосферы. //Под ред. С.Расула.- М.: Мир, 1976. -С. 223-251.

Размещено на Allbest.ru